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Reibkupplung für elektrische Schwungmassen-Anlaß-Lichtmaschinen für
Brennkraftmaschinen Elektrische Schwungmassen-Anlaß-Lichtmaschinen für Brennkraftmaschinen
wirken in der Weise, daß durch einen Elektromotor eine Schwungmasse in hohe Umdrehung
versetzt und sodann durch Einrücken einer Reibkupplung mit der Kurbelwelle einer
Brennkraftmaschine gekuppelt wird. Will man nicht einen großen Schlupf beim Einkuppeln
und damit die Umsetzung eines wesentlichen Teiles der aufgespeicherten Energie in
Reibungswärme in Kauf nehmen, so muß das Einkuppeln schlagartig erfolgen, um damit
zu erreichen, daß ein möglichst kleiner Schlupf, der in kleinem Ausmaße natürlich
stets vorhanden sein muß, vorliegt. Einem solchen schlagartigen Einrücken der Kupplung
wirkt die Masse der beweglichen Teile der Kupplung entgegen; also, von dem einen
Kupplungsteil und dem Rotor des treibenden Elektromotors abgesehen, die Masse des
die Ausrückung der Kupplung vollziehenden Gestänges, gegebenenfalls auch die Hand
oder der Fuß der Bedienungsperson.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kupplung für Schwungmassenanlasser
von Brennkraftmaschinen dafür zu sorgen, daß die Kupplungsfeder beim Einrücken der
Kupplung im wesentlichen nur die Masse des einen Kupplungsteiles und des Rotors
des Elektromotors zu beschleunigen hat.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kupplungsfeder
zwischen einem axial verschiebbaren und einem axial unverschiebbaren Glied des treibenden
Kupplungsteiles angeordnet ist und daß die beiden Glieder eine Verriegelungseinrichtung
tragen, die bei deren gegenseitiger Annäherung entgegen dem Druck der Kupplungsfeder
die angenäherte Lage aufrechterhält.
Damit entfällt die Beschleunigung
der Masse eines Gestänges od, dgl., das zum Ausrücken der Kupplung bestimmt ist,
durch die Kupplungsfeder. Zweckmäßig sind die Riegelelemente durch das axial unverschiebbare
Glied getragen, da in diesem Falle die Elemente durch die Kupplungsfeiler nicht
beschleunigt werden müssen. Die Riegel können dabei unter dem Einfluß von in Riegel-Stellung
zu verbringenden Kräften stehen und als Gelenkarme ausgebildet sein, die mit Stützansätzen
des verschiebbaren Gliedes in Wechselwirkung stehen. Die Gelenkarme sind dabei zweckmäßig
als Fliehgewichte ausgebildet, während die Stützflächen durch eine Pendelscheibe
gebildet sein können.
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Die Verriegelungsvorrichtung kann durch Kniehebel gebildet sein, die
zwischen zwei bei Annäherung der beiden Glieder sich voneinander entfernenden Teilen
angeordnet sind. Die Kniehebel stehen in diesem Falle zweckmäßig unter dem Einfluß
von Fliehgewichten.
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Die Zeichnung zeigt Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Reibkupplung,
und zwar Fig. I eine Ausführungsform im Axialschnitt, Fig.2 eine Ausführungsform
im Sinne der Fig. I, wonach die Stützflächen durch eine Pendelscheibe gebildet sind,
, Fig. 3 und 4 eine dritte Ausführungsform, gemäß welcher die Verriegelung durch
Kniehebel gebildet ist.
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Auf der Kurbelwelle I einer Brennkraftmaschine sitzt unverdrehbar
der eine Teil 2 einer Konuskupplung. Der andere Teil 3 der Konuskupplung, der auch
die Schwungmasse darstellt, ist mit dem Rotor 4 der treibenden Anlaß-Lichtmaschine
starr verbunden. Der Gesamtrotor besteht aus den beiden Gliedern 5 und 6. Das Glied
5, das durch die Schwungmasse und durch den eigentlichen Rotor gebildet ist, ist
axial verschiebbar auf der Kurbelwelle I gelagert, während das Glied 6 auf der Kurbelwelle
I unverschiebbar ist, indem es sich auf einem Ring 7 der Kurbelwelle I abstützt.
Das Glied 5 ist mit dem Rollenlager 8 und das Glied 6 mit dem Kugellager 9 auf der
Kurbelwelle I gelagert. Das Glied 5 weist einen inneren Hohlraum IO auf, in dem
die Kupplungsfeder II liegt. Diese stützt sich einseitig (in der Zeichnung rechts)
an dem verschiebbaren Glied 5 und auf der anderen Seite (links) an dem unverschiebbaren
Glied 6 ab. Dieses trägt Radialarme I2, die in radialen Schlitzen eines hülsenartigen,
axialen Fortsatzes I3 des Gliedes 5 geführt sind und an den äußeren Enden angelenkte
Hebelarme I4 aufweisen. Diese Hebelarme I4 sind als Fliehgewichte ausgebildet. Sie
besitzen gelagerte Rollen I5, die mit einem Ringansatz I6 des Fortsatzes I3 in Wechselwirkung
stehen. Im übrigen unterliegen die Hebelarme 14 der Beeinflussung durch die Federn
17, die bestrebt sind, die Hebel radial nach innen zu ziehen. Ein nach innen gerichteter
Ringansatz I8 des Fortsatzes I3 steht in Wechselwirkung mit dem Ringansatz I9 einer
Muffe 2O, die außerhalb des den Anlasser umfassenden Gehäuses 2I einen Schwenk arm
22 trägt. Das Gehäuse 2I trägt an der dem Schwenkarm zugekehrten Außenseite eine
Schrägverzahnung 23, die mit einer entsprechenden Schrägverzahnung des Schwenkarmes
22 in Wechselwirkung tritt, derart, daß bei Verschwenkung des Schwenkarmes 22 die
Muffe 2O in der Pfeilrichtung axial verschoben wird.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Soll die Brennkraftmaschine angelassen
werden, so wird zunächst der Schwenkarm 22 derart verschwenkt, daß die Muffe 2O
in der Pfeilrichtung axial nach außen verschoben wird. Der Ringansatz I9 der Muffe
erfaßt dabei den Ringansatz I8 des Fortsatzes I3, so daß alle Teile des verschiebbaren
Gliedes 5 (Rotor 4, Schwungmasse und der eine Kupplungsteil 3) im Sinne des Ausrückens
der Kupplung verschoben werden. Dabei wird die Kupplungsfeder II, die sich an dem
Glied 6 und damit an dem Ring 7 der Welle I abstützt, gespannt. Vor dem Verschieben
des Fortsatzes I3 in der Pfeilrichtung liegen die Rollen I5 auf dem äußeren Umfang
des Ringansatzes I6 des Förtsatzes I3. Ist jedoch die Endstellung der Schrägverzahnung
23 erreicht, so können die Arme I4 unter der Wirkung der Federn I7 radial nach innen
verschwenkt werden, derart, daß die Rollen I5 rotorseitig hinter den Ringansatz
I6 treten und damit bewirken, daß das Glied 5 in der ausgerückten Kupplungslage
entgegen der Spannung der Feder II gehalten wird. In diesem Zustand des Anlassens
wird die Anlaß-Lichtmaschine auf Motorbetrieb geschaltet, was zweckmäßig mit dem
Verschwenken des Schwenkarmes 22 geschieht, so daß nunmehr der Rotor 4 die Schwungmasse,
Teil 3, auf hohe Drehzahl bringt. Diese Drehung macht das Glied 6 ebenfalls mit,
so daß sich auch die Arme I4 drehen und damit der Fliehkraftwirkung unterliegen.
Ist die Höchstdrehzahl erreicht, so ist die Fliehkraft der Arme I4 so groß, daß
sie entgegen der Wirkung der Federn I7 mit ihren Rollen I5 hinter den Ringansatz
I6 heraustreten, so daß das Glied 5 mit dem Fortsatz I3 und dem einen Kupplungsteil
3 durch die Kupplungsfeder II schlagartig in die Kupplungsstellung verschoben werden.
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Die Kupplungsfeder II hat also beim Einrücken der Kupplung nur die
Masse des Kupplungsteiles 3 (Schwungmasse), des Rotors 4 und des Fortsatzes I3 zu
beschleunigen.
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Gemäß der Ausführungsform der Fig. 2 ist zwischen dem Ringansatz I6
und den Rollen I5 eine konische Pendelplatte 24 angeordnet. Die Pendelplatte ist
vorgesehen, da die Federn 17
praktisch die gleiche Zugkraft ausüben und somit
bei Erreichen der Höchstdrehzahl der eine Arm 14 schneller ausschnappen kann als
der andere. Dadurch, daß die Pendelplatte 24 als Stützlager dient, wird beim Ausschnappen
des einen Armes 1d. die Pendelplatte in Kippstellung gebracht, um mit sofortiger
Wirkung damit das Ausschnappen des anderen Armes 1q. zu veranlassen.
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Gemäß Fig. 3 sind zwischen dem Fortsatz 13
und den Armen 12
des Gliedes 6 aus Gelenkarmen 25 und 26 bestehende Kniehebel angeordnet, die,
wie
ersichtlich, beim Verschieben des Fortsatzes I3 in der Pfeilrichtung der Fig. I
gestreckt werden und in gestreckter Lage (Fig. 4) die Verriegelung der beiden Glieder
5 und 6 bewerkstelligen. Die Arme 26 tragen Fliehgewichte 27, die bei Erreichen
der Höchstdrehzahl die gestreckten Kniehebel unter dem Einfluß der Fliehkraftwirkung
abwinkeln, wodurch ebenfalls schlagartig das Einrücken der Kupplung erfolgt. Die
Fliehgewichte 27 wirken dabei im Sinne des Druckes der Kupplungsfeder II, unterstützen
also die Beschleunigung beim Einkuppeln. Die Streckung der Gelenkarme 25, 26 wird
durch Federn 28 bewirkt.
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Die Hebelarme 25 brauchen natürlich nicht notwendig durch Fliehkraft
ausgenutzt zu werden, es kann auch eine Auslösung vorgesehen werden, z. B. dadurch,
daß sie über Schrägflächen radial nach außen angehoben werden.
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29 ist ein Schalthebel, der in Abhängigkeit von der axialen Verschiebung
der Kupplung das Aggregat selbsttätig auf Motor- oder Dynamobetrieb schaltet.