DE810562C

DE810562C - Turning device with energy store for internal combustion engines

Info

Publication number: DE810562C
Application number: DEP24136A
Authority: DE
Inventors: Georges Levesque
Original assignee: Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1945-02-27
Filing date: 1948-12-09
Publication date: 1951-08-13

Description

Andrehvorrichtung mit Kraftspeicher für Brennkraftmaschinen Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen und ganz allgemein eine Vorrichtung für solche Anwendungen, die ähnliche Mittel, wie die zum Anlassen von Brennkraftmaschinen benötigten, .erfordern.Starting device with energy storage for internal combustion engines The object of the invention forms a cranking device for internal combustion engines and in general a device for such applications, the means similar to those for starting required by internal combustion engines.

Bekanntlich muß zum Anlassen einer Brennkraftmaschine deren Kurbelwelle mit einer gewissen Geschwindigkeit in Drehung versetzt werden. Zu diesem Zweck wurde bereits vorgeschlagen, den Handanlasser durch einen elektrischen oder einen Schwungkraftanlasser zu ersetzen.It is known that the crankshaft must be used to start an internal combustion engine rotated at a certain speed. To this end it was already proposed, the manual starter by an electric or a flywheel starter to replace.

Der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist größer als derjenige von Schwungkraftanlassern, und deren Wirkung ist auch besser als diejenige von elektrischen Anlassern.The efficiency of the device according to the invention is greater than that of inertia starters, and their effect is also better than that of electric starters.

Der neue Anlasser beruht auf elastischer Stauung, wobei der gewählte Werkstoff aus Gummi besteht. Er besteht selbst im wesentlichen aus einer gewissen Anzahl von Gummiringen, die in Reihe geschaltet sind. Von den beiden Enden der Reihe ist das eine mit der Sperrvorrichtung und das andere mit der Vorrichtung zum Verdrehen der Gummiringe verbunden. Ferner ist .das der Sperrvorrichtung zugekehrte Ende mit einer Kupplung beliebiger Art zu versehen, durch welche die Verbindung mit der Brennkraftmaschine oder einer sonstigen anzulassenden Maschine hergestellt wird.The new starter is based on elastic stowage, the chosen one being Material consists of rubber. It essentially consists of a certain Number of rubber rings connected in series. From the two ends of the row is one with the locking device and the other with the device for twisting connected to the rubber rings. Furthermore, the end facing the locking device is with to provide a coupling of any type, through which the connection with the internal combustion engine or another machine to be started.

Das Spannen der Gummiringe geschieht entweder durch eine Handkurbel, wobei die Drehbewegung durch ein Ritzel übertragen wird, das in ein fest mit einem der Gummiringe gekuppeltes Zahnrad eingreift, oder durch Fernbedienung mit Hilfe eines Klinkenrades und einer Rückführfeder, wobei das Klinkenrad durch Hinundherbewegung eines Zugmittels in Drehung versetzt wird. Die Bedienung kann ferner mit Hilfe eines Elektromotors geschehen. Der augenblickliche Kraftaufwand für das auf diese Weise bewirkte Spannen der Ringe ist viel geringer als der zum unmittelbaren Anlassen notwendige Kraftaufwand. In der nachfolgenden Beschreibung wird an Hand der Zeichnung angegeben, in welcher Weise der Erfindungsgegenstand praktisch ausgeführt werden kann.The rubber rings are tensioned either with a hand crank, the rotary motion being transmitted through a pinion that is fixed to a the rubber rings coupled gear engages, or by remote control with the help a ratchet wheel and a return spring, the ratchet wheel being reciprocated a traction device is set in rotation. The operation can also be done with the help of a Electric motor happen. The instant effort for doing this this way induced tensioning of the rings is much less than that for immediate tempering necessary effort. In the following description indicated on the basis of the drawing, in which way the subject of the invention is practically can be executed.

Fig. i veranschaulicht schematisch den Grundgedanken; Fig.2 zeigt ein Beispiel der Bedienung zum Spannen der Ringe mit Hilfe eines Schneckengetriebes; die Fig. 3, 4, 5 zeigen die Sperrvorrichtung in drei verschiedenen Lagen, mit einem Ausführungsbeispiel zum Lösen der Sperrvorrichtung und zum Spannen der Ringe durch Fernbedienung; Fig. 6 zeigt schematisch eine elektrische Vorrichtung zum Lösen der Sperrvorrichtung; Fig. 7 zeigt eine Vorrichtung zum selbsttätigen Lösen der Sperrvorrichtung nach genügender Torsion zum Anlassen der Maschine sowie das hierzu erforderliche Relais.Fig. I schematically illustrates the basic idea; Fig.2 shows an example of the operation for tensioning the rings with the help of a worm gear; 3, 4, 5 show the locking device in three different positions, with one Exemplary embodiment for releasing the locking device and for tensioning the rings Remote control; Fig. 6 shows schematically an electrical device for releasing the Locking device; Fig. 7 shows a device for automatically releasing the locking device after sufficient torsion to start the machine and what is required for this Relay.

Die Vorrichtung besteht aus mehreren Gummiringen S (Fig. i), die auf Metallträgern geformt und mit diesen durch Kleben verbunden sind. Diese Ringe sind in Reihe geschaltet, d. n der erste i ist mit dem zweiten 2 durch den äußeren Metallring 4 verbunden, der zweite 2 mit dem dritten 3 durch den inneren Metallring 5, usw. Der erste Ring i hängt mit einer Spannvorrichtung zusammen. In Fig. i ist zu diesem Zweck ein großes Zahnrad P dargestellt, das durch ein in einer Richtung von einer Klinke c festgehaltenes Ritzel p angetrieben wird. Der letzte Ring 6 ist mit einer Scheibe 7 verbunden, welche in der Ruhelage durch einen Riegel Il gesperrt wird. Beim dargestellten Beispiel geschieht das Kuppeln mit dem anzulassenden Motor M durch einen Freilauf mit Klemmrollen RL.The device consists of several rubber rings S (Fig. I), which on Metal supports are formed and connected to these by gluing. These rings are connected in series, d. n the first i is with the second 2 through the outer metal ring 4, the second 2 connected to the third 3 by the inner metal ring 5, etc. The first ring i is related to a jig. In Fig. I is about this Purpose represented by a large gear P, which is driven by one in one direction from one Pawl c fixed pinion p is driven. The last ring 6 is with a Disc 7 connected, which is locked in the rest position by a bolt II. In the example shown, the coupling takes place with the motor M to be started by a freewheel with pinch rollers RL.

Gemäß den Fig. 3, 4 und 5, welche die Sperrvorrichtung in etwas weniger schematischer Weise als Fig. i darstellen, ist der Riegel V mit seiner Rückführfeder r auf einem Zapfen O gelagert. Der Hebel L dient zum Festhalten des Riegels in der Sperrlage. Der von de Feder R beeinflußte Hebel M soll den Riegel in die Sperrlage zurückbringen.According to Figs. 3, 4 and 5, which the locking device in a little less show schematically as Fig. i, the latch V with its return spring r mounted on a pin O. The lever L is used to hold the bolt in the Barrier. The lever M, influenced by the spring R, is intended to move the bolt into the locked position return.

Die Arbeitsweise ist folgende: Bei gesperrter Vorrichtung geschieht Torsionsspannen der Gummiringe entweder mit Hilfe einer Handkurbel in der in Fig. i angedeuteten Weise oder durch Fernbedienung mit Hilfe eines Zugmittels 8, das sich auf eine Trommel 9 wickelt, wobei diese Trommel mit einer Klinkvorrichtung beliebiger Art und einer Rückführfeder derart versehen ist, daß das Ritzel p durch Hinundherbewegen des Zugmittels (Fig. 2) in Drehung versetzt werden kann. Schließlich kann das Spannen der Ringe auch durch einen Elektromotor geschehen.The way it works is as follows: When the device is locked, it happens Torsional tensioning of the rubber rings either with the help of a hand crank in the position shown in Fig. i indicated way or by remote control with the help of a traction means 8, the winds itself on a drum 9, this drum with a ratchet device any type and a return spring is provided such that the pinion p by Moving the traction means back and forth (Fig. 2) can be set in rotation. In the end the rings can also be tensioned by an electric motor.

Nach einigen Umdrehungen sind die Ringe genügend gespannt, und die Sperrvorrichtung wird gelöst.After a few turns, the rings are tensioned enough and the The locking device is released.

Die Sperrscheibe 7 ist auf dem äußeren Umfang mit einer Verzahnung versehen, z. B. mit einem Druckwinkel von 20°. Die Nase io des Riegels h besitzt ebenfalls die Gestalt eines Zahnrades, jedoch mit abgerundeter Spitze. Sobald ein Drehmoment in Richtung .des Pfeiles der Fig. 3 angreift, entsteht infolge des Druckwinkels von 20° eine das Ausklinken bewirkende Kraft. Man versteht, daß bei einem gegebenen Reibungskoeffizienten diese das Ausklinken bewirkende Kraft von der Lage des Zapfens O des Riegels V in bezug auf die Tangente zu dem durch den Berührungspunkt des Riegels mit einem der Zähne der Sperrscheibe gehenden Kreis abhängig ist. Die Anordnung mußderart getroffen werden, daß diese Ausklinkkraft stets positiv sei, jedoch muß letztere genügend klein sein, damit der Kraftaufwand zur Bewegung des den Riegel festhaltenden Hebels L selbst klein ist.The locking disk 7 is on the outer periphery with a toothing provided, e.g. B. with a pressure angle of 20 °. The nose io of the latch h possesses also the shape of a gear, but with a rounded tip. Once a Torque in the direction .des arrow of Fig. 3 attacks, arises as a result of the pressure angle of 20 ° a force causing the notching. One understands that with a given Coefficient of friction this force causing the notching depends on the position of the pin O of the bolt V with respect to the tangent to that through the point of contact of the bolt is dependent on one of the teeth of the locking disc going circle. The order must be made so that this release force is always positive, but must the latter must be small enough to allow the effort to move the latch retaining lever L itself is small.

Ist diese Bedingung erfüllt, so kann nicht nur das Lösen der Sperrvorrichtung mühelos geschehen, sondern der Verschleiß an der Berührungsstelle des Hebels L und des Riegels h wird auch auf das geringste Maß herabgesetzt. Sobald der Trennpunkt zwischen diesen beiden Teilen überschritten ist, wird ferner der Riegel V von der Ausklinkkraft verdrängt. Wegen der runden Spitze des Riegelzahnes oder der Zähne der Sperrscheibe wächst diese Ausklinkkraft rasch im Maße der Verdrängung des Riegels. Da diese Kraft viel größer ist als die zum Verschwenken des Riegels notwendige, wird das Biegemoment im Zahn praktisch augenblicklich vernichtet. Dadurch ist jede Gefahr des Abreißens oder des Verschleißes vermieden. Beim Entspannen der Gummiringe wird der Riegel durch die Feder r in der angehobenen Lage festgehalten. Das Anlassen der Maschine geschieht durch eine Kupplung beliebiger Art, die sich selbsttätig von der Maschine löst, sobald diese anläuft. Zu diesem Zweck kann man Wolfszähne, Klinken oder einen Freilauf mit Klemmrollen versehen. Auf der Zeichnung ist die letzte der vorgenannten Anordnungen dargestellt.If this condition is met, it is not only possible to release the locking device done effortlessly, but the wear and tear at the point of contact of the lever L and of the bolt h is also reduced to the smallest extent. Once the split point is exceeded between these two parts, the bolt V is also of the Notching force displaced. Because of the round tip of the latch tooth or teeth the locking disc, this releasing force increases rapidly in proportion to the displacement of the bolt. Since this force is much greater than that required to pivot the bolt, the bending moment in the tooth is almost instantly destroyed. Because of this, everyone is Avoided the risk of tearing off or wear. When relaxing the rubber rings the bolt is held in the raised position by the spring r. The starting the machine happens through a coupling of any kind, which is automatic from the machine as soon as it starts. For this purpose one can use wolf teeth, Provide pawls or a freewheel with pinch rollers. On the drawing is the last of the aforementioned arrangements shown.

Nach dem Entspannen der Gummiringe erfolgt das Sperren in der in Fig. 5 dargestellten Weise, wobei die Feder R durch den Hebel M auf den Riegel V einwirkt.After releasing the tension on the rubber rings, locking takes place in the manner shown in Fig. 5, the spring R acting on the latch V through the lever M.

Die Bedienung der Vorrichtung zum Lösen der Sperrvorrichtung kann in beliebiger Weise geschehen. Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen schematisch, in drei verschiedenen Lagen, gesperrt, gelöst und erste Stufe des Sperrens, eine Anordnung für den Fall des Spannens der Gummiringe durch Fernbedienung mit der Hand (Fig. 2).The operation of the device for releasing the locking device can done in any way. 3, 4 and 5 show schematically in three different ways Layers, locked, released and first stage of locking, an arrangement just in case the tensioning of the rubber rings by remote control by hand (Fig. 2).

Das Lösen der Sperrvorrichtung kann auch in Verbindung mit dem Fußhebel zum Auskuppeln der Maschine geschehen. Der sich daraus ergebende Vorteil besteht darin, daß der Fahrer genötigt ist, die Maschine zum Anlassen auszukuppeln, was besonders bei kaltem Wetter zur Vermeidung der passiven Widerstände erwünscht ist.The release of the locking device can also be done in conjunction with the foot lever to disengage the machine. The resulting benefit is there in the fact that the driver is forced to disengage the machine to start what is particularly desirable in cold weather to avoid passive resistance.

Fig.6 zeigt eine elektrische Vorrichtung zum Lösen der Sperrvorrichtung, die in vorteilhafter Weise mit dem Selbstschalter der Fig. 7 verbunden werden kann. Die Feder R ist hier durch einen Elektromagnet 17 ersetzt, dessen Anker 25 den Hebel L entgegen der Wirkung der Feder 26 beeinflußt. Die Anwendung dieser letzteren Anordnung gestattet es, die Torsion der Gummiringe auf einen gerade zum Anlassen der Maschine genügenden Wert zu beschränken, wobei die Temperatur dieser Maschine gleichgültig ist. Bekanntlich ist nämlich der Kraftaufwand zum Anlassen einer Brennkraftmaschine um so größer, je tiefer deren Temperatur ist. Praktisch entspricht für einen bestimmten Motor und einen bestimmten Anlasser bei einer gegebenen Temperatur auch ein bestimmtes Torsionsmoment.6 shows an electrical device for releasing the locking device, which can be advantageously connected to the circuit breaker of FIG. The spring R is replaced here by an electromagnet 17, the armature 25 of which is the lever L counteracted the action of the spring 26. The application of this latter arrangement allowed it, the twist of the rubber rings on a straight starter to limit the machine sufficient value, the temperature of this machine is indifferent. It is known that the effort required to start an internal combustion engine is known the greater the lower the temperature. Practically corresponds for a particular Engine and a particular starter at a given temperature also a particular one Torsional moment.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 7 wird das Torsionsmoment durch das Zusammendrücken einer Feder 28 gemessen, welche die Rückwirkung des Moments auf der Schnecke 29 aufnimmt. Man könnte ebensogut die axiale Rückwirkung zweier Schraubenräder oder die tangentiale Rückwirkung einer der drei Teile eines Umlauf rädergetriebes heranziehen.In the arrangement according to FIG. 7, the torsional moment is caused by the compression a spring 28 measured, which the reaction of the moment on the worm 29 records. One could just as well consider the axial reaction of two helical gears or use the tangential reaction of one of the three parts of an epicyclic gear train.

Die Temperatur wird z. B. durch die Dehnung einer Flüssigkeit in einem Gefäß 12 übertragen, das in das 01 des Kurbelgehäuses 13 taucht. Die Dehnung wird selbst auf eine formveränderbare Kapsel 14 übertragen, die einen Kontaktkörper 15 trägt. Letzterer ist gegenüber dem Blatt 16 angeordnet, das im Verhältnis zum Torsionsmoment axial verschoben wird. Man versteht, daß unter diesen Verhältnissen der Abstand zwischen den Kontaktkörpern um so kleiner ist, je größer die Temperatur ist. Das Schließen des Stromkreises geschieht somit durch ein Torsionsmoment, das ebenfalls um so kleiner ist, je größer die Temperatur ist.The temperature is e.g. B. transferred by the expansion of a liquid in a vessel 12 which is immersed in the 01 of the crankcase 13. The expansion itself is transferred to a shape-changeable capsule 14 which carries a contact body 15. The latter is arranged opposite the blade 16, which is axially displaced in relation to the torsional moment. It is understood that under these conditions, the greater the temperature, the smaller the distance between the contact bodies. The circuit is closed by a torsional moment, which is also smaller, the higher the temperature.

In Fig.7 ist strichpunktiert der Umriß eines kleinen Elektromotors 27 angedeutet, denn der Anlasser mit elastischer Stauung kann selbstverständlich mit Hilfe eines Elektromotors aufgezogen werden. Die Anwendung einer solchen Vorrichtung bietet nicht nur die Vorteile des bekannten elektrischen Anlassers, leichte Bedienung durch den Fahrer, sondern gestattet auch ein viel kräftigeres Anwerfen und benötigt insbesondere viel kleinere Batterien. Es ergibt sich ebenfalls eine bedeutende Verminderung des Gewichtes. Ferner kann bei erschöpfter Batterie das Anwerfen mit der gleichen Kraft geschehen, weil das Aufziehen auch von Hand geschehen kann.In Figure 7, the outline of a small electric motor is dashed and dotted 27 indicated, because the starter with elastic stowage can of course be pulled up with the help of an electric motor. The use of such a device not only offers the advantages of the well-known electric starter, ease of use by the driver, but also allows a much stronger start-up and required especially much smaller batteries. There is also a significant reduction of weight. Furthermore, when the battery is exhausted, it can be started with the same Force happen because the winding can also be done by hand.

Bei Anwendung der Anordnung gemäß Fig. 7 erfolgt das Lösen der Sperrvorrichtung, sobald die Kontaktkörper sich berühren. Es ergibt sich daraus, daß das Moment plötzlich sinkt und die beiden Kontaktkörper auseinanderrücken. Der Elektromagnet 17 der Fig. 6 hat somit das Bestreben, den Riegel vor dem Ende der Entspannung freizugeben, und es besteht die Gefahr, daß der Riegel auf den Zähnen der Sperrscheibe reibt. Der Zweck des dargestellten elektrischen Relais besteht darin, diesen Fehler zu beseitigen. Die Arbeitsweise ist folgende: Bei Berührung,der beiden Kontaktkörper der Fig. 7 wird der Elektromagnet 17 zum Lösen der Sperrvorrichtung mit der Masse verbunden. Gleichzeitig wird vom Relais 2o die Kontaktzunge 21 angezogen, wodurch der erste Stromkreis an eine neue Masse gelegt wird. Der Strom fließt somit weiter durch den Elektromagnet und durch die Spule des Relais. Es ist notwendig, daß sich dieser Stromkreis öffnen kann, sobald die Maschine anläuft oder sobald man einen weiteren Versuch zum Anlassen macht, wenn die Maschine nicht sofort anläuft. Zu diesem Zweck ist auf dem Relais eine Trennspule 22 vorgesehen, die z. B. vom Ladestrom der Batterie durchflossen wird, sobald die zum Einschalten des Stromerzeugers notwendige Geschwindigkeit erreicht ist. Diese Trennspule kann ebenfalls in den Stromkreis des Aufziehmotors gelegt werden, wenn die Maschine nicht sofort anläuft und ein neuer Versuch zum Anlassen gemacht wird. Das Durchfließen eines dieser Ströme bewirkt das Abfallen des Relais und somit auch das Sperren der Anlaßvorrichtung.When using the arrangement according to FIG. 7, the locking device is released, as soon as the contact bodies touch. It follows that the moment is sudden drops and the two contact bodies move apart. The electromagnet 17 of Fig. 6 therefore strives to release the bolt before the end of the relaxation, and there is a risk of the bolt rubbing against the teeth of the locking disc. The purpose of the illustrated electrical relay is to correct this error remove. The mode of operation is as follows: When touching the two contact bodies 7 is the electromagnet 17 for releasing the locking device with the mass tied together. At the same time, the contact tongue 21 is attracted by the relay 2o, whereby the first circuit is connected to a new ground. The current continues to flow through the electromagnet and through the coil of the relay. It is necessary that yourself this circuit can open as soon as the machine starts or as soon as one attempt to start again if the machine does not start immediately. to For this purpose, an isolating coil 22 is provided on the relay, which z. B. from the charging current the battery is flowed through as soon as the necessary to switch on the generator Speed is reached. This isolating coil can also be included in the circuit of the wind-up motor if the machine does not start up immediately a new attempt is made to start the engine. The flowing through of one of these currents causes the relay dropping out and thus also the blocking of the starting device.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Starter for internal combustion engines or other applications in which large amounts of energy have to be released in a very short time, characterized in that several rubber rings are connected in series in such a way that the total torsion angle is equal to the sum of the torsion angles of the individual rings, the first ring with a device for tensioning and the last ring is connected to a locking device which is connected to a coupling for driving the machine to be started.

2. starter according to claim i, characterized in that the first ring through its outer support to the next Ring and is connected by the inner carrier with a pinion, which with a by a pawl locked gear is in engagement, which by a hand crank or another energy source is operated, while the last ring, which is through the outer support is connected to the preceding ring, firmly with a washer is coupled.

3. Starter according to claim i, characterized in that the to be blocked Disk on the circumference is provided with a toothing, and that the tip of the bolt has the shape of a gear tooth with a rounded tooth tip and into the teeth the disc can intervene. Starter according to claim i, characterized in that the latch around a central pin due to the simultaneous action on both Lever engaging the ends is rotatable, this lever being controlled by an electromagnet can be controlled depending on its action by a thermostat the temperature of the machine is set.