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Andrehvorrich'tung für Erennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich
auf Andrehvorrichtungen für Brennkraftmaschinen, bei denen ein mit der Maschine
zu kuppelndes Antriebsglied gedreht und durch die Drehkraft der Vorrichtung selbsttätig
eingerückt wird. Für das Einrücken mit Drehkraft sind als bekannteste Ausführungsform
die Bendixgetriebe zu nennen, bei denen das Antriebsglied verschraubbar angeordnet
ist und sich infolge seiner Trägheit auf der Antriebswelle verschraubt, wenn diese
gedreht wird. Diese Vorrichtungen haben den grundsätzlichen Nachteil, daß das Antriebsglied
sich am Motorzahnkranz steckt, wenn beim Einsparen die Stirnflächen der Zähne oder
Klauen aufeinandertreffen, weil das Drehmoment des Anlassers durch das Gewinde eine
große, axial gerichtete Schubkraft auf das Ritzel ausübt.
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Um ein störungsfreies Einspuren des Antriebsgliedes bei Andrehvorrichtungen
der oben bezeichneten Art in allen Fällen zusichern, ist erfindungsgemäß die Vorrichtung
so ausgebildet, daß das Antriebsglied sich gegen den antreibenden Teil in an sich
bekannter Weise um einen Betrag verdrehen kann und die von der Drehkraft erzeugte
Vorschubkraft begrenzt ist, wobei der Leerweg des Antriebsteiles gegenüber dem Antriebsglied
zu dem Schubweg des Antriebsgliedes so abgestimmt ist, daß letzterer zuerst durchschritten
wird.
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Andrehvorrichtungen, bei denen das Antriebsglied um einen vorbestimmten
Betrag sich gegen den Antriebsteil verdrehen können, sind bekannt. Bei diesen Vorrichtungen
ist jedoch der Einspurweg bzw. die Geschwindigkeit, mit welcher dieser durchschritten
wird, nicht so zum Leerweg des Antriebsgliedes abgestimmt, daß in allen Fällen ein
befriedigendes Einspuren bewirkt wird.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke an. zwei Ausführungsbeispielen
veranschaulicht. Es zeigt Abb. i eine Andrehvorrichtung im Schnitt,
Abb.
2 einen Schnitt nach der Linie I-I der Abb. i, Abb. 3 verschiedene Stellungen des
Kupplungsgliedes der Andrehvorrichtung, Abb..I eine zweite Ausführungsform im Schnitt,
Abb. 5 einen Schnitt nach Linie 11-II der Abb. 3.
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Die in der Abb. i dargestellte Andrehvorrichtung hat zum Antrieb einen
Elektromotor io, der über ein Planetengetriebe i i eine in dem Gehäuse 12 der Vorrichtung
drehbar gelagerte Trommel 13 antreibt. Innerhalb der Trommel ist ein Kupplungsglied
14. angeordnet, das außen mit Leisten 15 versehen ist, die zwischen Leisten 16 an
der Innenseite der Trommel eingreifen. Die Leisten 15 sind schmäler als die Abstände
zwischen den Leisten 16 der Trommel, so daß das Kupplungsglied um einen bestimmten
Betrag gegen die Trommel verdreht werden kann. Zwischen der Trommel und dein Kupplungsglied
ist eine Schraubenfeder 17 angeordnet, die das Kupplungsglied gegenüber der Trommel
verdreht. An dein Kupplungsglied ist eine Stange i S befestigt, die in die hohle
Ankerwelle i9 ,des Elektromotors hineinragt und an diesem Ende einen Kopf 20 mit
einem Gewinde 21 besitzt. Mit diesem Gewinde ist das Innengewinde einer Hülse 22
in Eingriff. Die Hülse ist mit einer Scheibe 23 fest verbunden, die durch eine Feder
24. gegen die der Hülse abgekehrte Seite einer in der Ankerwelle befestigten Scheibe
leicht angedrückt wird. Die Feder 2..1. stützt sich gegen den Boden 26 der Hohlwelle
ab. Die Steigung des Gewindes 21 ist so gehalten. daß der volle Vorschub des Kupplungsgliedes
beendigt ist, ehe die Leisten 16 der Trommel die Leisten 15 erreicht haben.
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Wirkungsweise der Vorrichtung: Wenn zum Andrehen des Verbrennungsmotors
der Elektromotor io eingeschaltet wird, dreht sich einerseits die Trommel 13 mit
einer der Untersetzung des Planetengetriebes entsprechend geringeren Geschwindigkeit
als der Anker des Elektromotors, andererseits wird die Scheibe 23 bzw. die damit
verbundene Schraubenhülse 22 von der Scheibe 25 mit der Ankergeschwindigkeit angetrieben.
Da sich die Schraubenhülse 22 schneller dreht als der mit dem Kupplungsglied verbundene
Gewindekopf :o, wird der Kopf und mit ihm das Kupplungsglied axial verschoben. Wenn
das Kupplungsglied eingespurt ist, dreht sich die Trommel gegen das Kupplungsglied
unter Überwindung der Kraft der Feder 17 weiter, bis die Leisten 16 der Trommel
die Leisten 1,9 des Kupplungsgliedes erreicht haben, worauf die Breimkraftmaschine
angedreht wird. Sobald die Längsbewegung des Kupplungsgliedes aufgehalten wird,
sucht die Hülse 22 sich entgegen dem Druck der Feder 24 auf dem festgehaltenen Kopf
2o zurückzuschrauben.
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Durch die Verminderung des Druckes, mit dem die Scheibe 23 gegen die
Scheibe 25 gepreßt wird, vermindert sich auch das Reibungsmoment, mit dem die Scheibe
25 die Scheibe 23 bzw. die Hülse 22 mitnehmen möchte. Die Folge ist, daß die Scheiben
23 und 25 aneinander vorbeirutschen, wobei das Rutschmoment zwischen den Scheiben
und die der Feder, entgegenwirkende Kraft der Schraubenhülse sich im Gleichgewicht
befinden.
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Beim Einspuren des Kupplungsgliedes gibt es zwei kritische Stellungen,
die in Abb.3a und 3b schematisch dargestellt sind. In der Abbildung ist i.1 eine
Klaue des Kupplungsgliedes der Andrehvorrichtung und i_Ia eine Klaue an der Kurbelwelle
der anzudrehenden Maschine. Der eingezeichnete Pfeil gibt die Drehrichtung der Andrehvorrichtung
an. Bei der Stellung a der Klauen werden die Kupplungsglieder beschädigt, wenn der
Vorschub durch eine Gewindeverbindung erzeugt wird, die durch die nicht begrenzte
Drehkraft der Vorrichtung angetrieben wird, wie z. B. beim Bendixgetriebe. Die Stellung
b bringt Schwierigkeiten, wenn das volle Drehmoment der Andrehvorrichtung ohne Zeitverzögerung
sofort zu wirken beginnt, wenn die Klauen in Eingriff kommen, die Flanken der Klauen
aber sich nur auf einen Teil ihrer Länge berühren. Der Druck auf die tragenden Flächen
der Klauen ist dann so groß, daß erstens ein weiteres Einspuren der Klaue 14. unmöglich
ist, und zweitens, daß das Material dem Druck nicht standhält. Keine der bisher
bekannten Vorrichtungen hat sich bei beiden Stellungen bewährt. Bei der Vorrichtung
gemäß der Erfindung ist einerseits die Vorschubkraft für das Kupplungsglied durch
das Rutschmoment zwischen den Scheiben 23 und 25 beschränkt, anderseits ist der
leere Weg zwischen der Trommel 13 und dem Kupplungsglied 14 so groß, daß
er erst durchschritten ist, wenn das Kupplungsglied seinen V orschubweg schon beendigt
hat. Die Steigung des Gewindes 21 muß entsprechend gewählt werden. Wenn bei der
beschriebenen Andrehvorrichtung die Spitzen der Klauen aufeinandertretten, ist das
Kupplungsglied i-. sowohl an seinem weiteren Vorschub als auch an seiner Drehung
gehindert. Zunächst wird datier die Trommel 13 den leeren Weg zwischen den Leisten
15 und 16 durchschreiten entgegen der Kraft der Feder 17 und dann das Kupplungsglied
mitnehmen. Da der axiale Druck auf das Kupplungsglied entsprechend dein Rutschmoment
an der Scheibe 23 gering ist, kann das Kupplungsglied ohne Beschädigung an dem Kupplungsglied
i4° der Kurbelwelle
vorbeigeschoben werden. Sobald die Spitze der
Klaue 14 (Abb. 3a) an der Spitze der Klaue 14a vorbeigeglitfen ist, kann die gespannte
Feder 17 das Kupplungsglied bei dem gleichzeitig jetzt wieder durch das Gewinde
2i einsetzenden Vorschub einspuren.
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Bei dem eben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel vollzieht sich
das Einspuren des Kupplungsgliedes vollständig selbsttätig, und zwar beginnt es
sofort, wenn die Andrehvorrichtung sich zu drehen anfängt.
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Abb.4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Einrückvorrichtung gemäß
der Erfindung. Für die gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel unverändert gebliebenen
Teile sind dieselben Bezugszeichen verwendet wie in Abb. i und 2. Zum Einrücken
des Kupplungsgliedes 14 dient ein Nockengetriebe, das aus einer Nockenscheibe
30 und einer Gleitscheibe 3 1 besteht, die auf der Innenseite der
Trommel 13 zwischen einem Bund 32 und einer Reibscheibe 33 gleitend angeordnet ist.
Die Scheibe 33 wird durch eine Feder 34 gegen die Gleitscheibe 31 gedrückt.
Die Nockenscheibe ist an einer durch den Elektromotor hindurchgehenden Stange 35
befestigt, an deren Ende ein mit Stegen 36 versehener Kopf 37 sitzt. Die Stege greifen
in Nuten 38 der Lagerendplatte 39 ein.
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Um die Andrehvorrichtung in Gang zu setzen, schaltet der Fahrer zuerst
den Elektromotor io ein. Das von dem Elektromotor angetriebene Kupplungsglied 14
und die Gleitscheibe 31 drehen sich mit, während die Nokkenscheibe 3o durch die
Stege 36 gegen eine Drehung gesperrt ist. Die festgehaltene Nokkenscheibe
30 wird nunmehr durch die Gleitscheibe 3 i gegen das Kupplungsstück 14 vorgeschoben
und bringt dieses in Eingriff mit dem Gegenstück an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine,
worauf die Maschine angedreht wird. Wenn die Klauen der Kupplungsstücke beim Einrücken
die in Abb.3a gezeichnete Stellung einnehmen, wird der Vorschub der Nockenscheibe
3o aufgehalten. Die Folge davon ist, daß die Gleitscheibe 3 1 festgehalten
wird und die Reibscheibe 33 an ihr vorbeigleitet. Die Trommel durchschreitet den
leeren Weg (s. Abb. 2) zwischen ihren Leisten 16 und den Leisten 15 des Kupplungsgliedes
14 entgegen der Kraft der Feder 17 und nimmt nach Beendigung des Leerwegs das Kupplungsglied
mit, was ohne Beschädigung der Kupplungsglieder möglich ist, weil die Axialkraft,
mit der die Klauen gegeneinandergedrückt werden, nur dem kleinen Reibungsmoment
zwischen der Gleitscheibe 31 und der Reibscheibe 33 entspricht. Wenn die Klauenspitzen
aneinander vorbeigegangen sind, vollzieht sich der Einspurvorgang genau wie beim
ersten Ausführungsbeispiel. Voraussetzung für das reibungslose Einspuren ist in
beiden Fällen, daß die Klaue mit begrenzter Axialkraft vorgeschoben und so schnell
bewegt wird, daß ihr Weg vor Durchschreitung des Leerwegs am Kupplungsglied beendet
ist.