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Ändrehmotor für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf
Andrehmotoren für Brennkraftmaschinen mit einem auf deren Antriebswelle verschraubbaren
Kupplungsglied und einer Bremse für den sicheren Vorschub des Kupplungsgliedes.
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Es sind Andrehmotoren dieser Art bekannt, bei denen-ein auf einem
Steilgewinde verschraubbares Ritzel nur zu Beginn des Vorschubweges abgebremst,
jedoch im eingespurten Zustand nicht mehr gebremst wird. Diese Andrehmotoren neigen
zu vorzeitigem Ausspuren des Ritzels, wenn an der Brennkraftmaschine die ersten
Zündungen auftreten. Bei einem anderen bekannten Andrehmotor wird das Ritzel dauernd
mit einem gleichgroßen Bremsmoment belastet. Das hat den Nachteil, daB während des
ganzen Andrehvorganges dauernd das volle Bremsmoment am Ritzel wirksam ist, das
von dem Andrehmotor zusätzlich überwunden werden muB.
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Es ist auch schon bei Andrehmotoreil mit einem Schraübritzel vorgeschlagen
worden, das Ritzel dauernd durch einen Elektromagnet abzubremsen. Ferner ist es
bei Schwungmassenanlassern bekannt, eine in der Antriebswelle des Anlassers längs
ver-G
schiebbare Kupplungsklaue durch eine Verschiebemutter, die
auf einem über eine Bremse feststellbares Gewindestück sitzt, zu verschieben.
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Durch die Erfindung sollen die Nachteile der bekannten Andrehvorrichtungen
vermieden werden. Insbesondere soll erreicht werden, daß einerseits das Ritzel sicher
einspurt, ohne am Zahnkranz der Brennkraftmaschinen sich blockieren zu können, und
andererseits ein vorzeitiges Ausspuren des Ritzels vermieden wird und daß überdies
sowohl das Ritzel als auch der Anker nach dem-Ausspuren rasch stillgesetzt werden.
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Gemäß der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß mit dem Kupplungsglied
ein auf die Bremse wirkender Vorsprung verbunden ist, der beim Vorschub selbsttätig
die Bremswirkung auf einen bestimmten Wert verringert.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt.
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Fig. i zeigt einen elektrischen Andrehmotor in der Ruhestellung teils
im Schnitt, teils in Ansicht, Fig.2 einen Querschnitt des Andrehmotors in der Arbeitsstellung
und Fig. 3. einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. i.
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Der Andrehmotor hat ein Gehäuse io mit Feldpolen und einen Anker i
i, der auf einer Andrehwelle 12 sitzt, die in Lagern 13 und 14 gelagert ist. Der
dem Lager 13 zugekehrte Teil der Welle 12 hat einen glatten Abschnitt 15, auf dem
ein- Ritzel 16 frei dreh- und verschiebbar sitzt, und einen Abschnitt 17, der mit
einem Steilgewinde 18 versehen ist. Auf diesem Teil sitzt eine Schraubhülse i9,
die innen mit einem Gewinde versehen ist, das mit dem (18) der Welle 12 zusammenarbeitet.
Die Hülse i9 ist über eine Rollenfreilaufkupplung 2o mit dem Ritzel 16 verbunden.
Zwischen der Hülse i9 .und dem Anker i i befindet sich eine die -Welle 12 umschließende
Schraubenfeder 2i, von der ein Ende in der Andrehwelfe 12, das andere in der Hülse
i9 verankert ist. Am äußeren Ende des Wellenabschnitts 15 sitzt ein Bund 34, der
den Vorschub des Ritzels 16 beim Einspuren begrenzt.
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Um das aus der Hülse i9, der Kupplung 2o und dem Ritzel 16. bestehende
Kupplungsteil beim Vorschub zum Einspuren des Ritzels 16 in den Zahnkranz 22 einer
nicht dargestellten Brennkraftmaschine gegen eine Drehung mit der Andrehwelle 12
zu sichern, ist eine Bremse 23 vorgesehen. Diese besteht aus drei gleichen ringförmigen
Reibscheiben 24, die auf mehreren im Lagerdeckel 31 des Andrehmotors befestigten
Bolzen 25 sitzen, und zwei Reibscheiben 26 und 27. Jede dieser beiden Reibscheiben
26und27 sitzt zwischen zwei Scheiben 24 und hat am inneren Rand radial nach innen
vorstehende Zungen 28, die in Längsnuten 29 der Hülse i9 hineinragen. Der Durchmesser
des Innenrandes der Scheibe 27 ist größer als derAußendurchmesser der Hülse i9,
während der Innenrand der Scheibe 26 bis nahe an den Hülsenumfang heranreicht: An
dem -inneren Ende der Hülse ,i9 befindet sich am Umfang zwischen den Nuten 29-je
ein bundartiger Vorsprung 30, der nur so- weit vorsteht, daß er unter dem inneren
Rand der Scheibe 27 hindurchtreten kann.
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Die Reibscheiben stehen unter dem Druck von Federn 32, die auf den
Bolzen 25 sitzen und sich gegen den Lagerdeckel 31 abstützen. Als Widerlager der
Scheiben 24 dienen -mehrere aus dem Gehäuse io nach innen vorstehende Vorsprünge
33.
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Der Andrehmotor arbeitet in folgender Weise: In seiner Ruhestellung
nach Fig. i stehen sämtliche Reibscheiben unter dem Druck der Federn 32. Die Bremse
übt daher bei dieser Stellung ihr größtes Moment auf das Kupplungsglied 16, 2o aus.
Wenn die Welle 12 zum Andrehen der Brennkraftmaschine durch Einschalten des Andrehmotors
in dem durch den eingezeichneten Pfeil I angegebenen Drehsinn angetrieben wird,
schraubt sich zunächst die Hülse i9, die durch die Bremse an einer Drehung mit der
Welle 12 verhindert wird, zusammen mit dem Ritzel 16 gegen den Zahnkranz 22 vor.
Wenn die Ritzelzähne auf die Zahnlücken des Zahnkranzes 22 treffen, kann das Ritzel
16 ohne Hemmung in die eingespurte Lage nach Fig. 2 gelangen. Wenn die Ritzelzähne
jedoch stirnseitig gegen die Zahnkranzzähne stoßen, wird die Längsbewegung des Ritzels
und der Hülse aufgehalten und das Kupplungsglied von der Welle gedreht. Sobald die
Ritzelzähne den Zahnlücken des Zahnradkranzes gegenüberstehen, wird das Ritzel durch
die Schubkraft des Schraubgewindes vollends in den Zahnkranz geschoben, bis es am
Bund 3.4 anliegt. Kurz bevor das Ritzel den Bund erreicht und von diesem noch den
Abstand A hat, kommen die Vorsprünge 3o der Hülse i9 in Berührung mit der Reibscheibe
26, nachdem sie zuvor durch die erweiterte öffnung der Reibscheibe 27 hindurchgetreten
sind. Wenn das Ritzel den Weg A vollends zurücklegt, wird die Reibscheibe 26 von
dem Vorsprung 30 um diesen Betrag entgegen dem Druck der Feder 32 von den
Reibscheiben 24 abgehoben, die zwischen ihr und dem Anschlag 33 liegen (Fig. 2).
Nunmehr ist nur noch das kleinere Bremsmoment an der Hülse i9 wirksam, das von der
Reibscheibe 26 und der zwischen ihr und der Feder 32 liegenden Scheibe 24 erzeugt
wird.
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Dieses kleine Bremsmoment muß während des Durchdrehens der Brennkraftmaschine
vom Andrehmotor aufgebracht werden. Die Feder 21 zwischen Anker i i und Hülse 19
wird beim Vorschub des Ritzels gespannt (Fig. 2) Sobald die Brennkraftmaschine aus
eigener Kraft zu laufen beginnt, treibt sie das Ritzel 16 an, das wegen der Freilaufkupplung
2o frei auf der Welle 12 umlaufen kann. Die Kupplung überträgt jedoch infolge ihrer
innerenEigenreibung ein dieser entsprechendes Drehmoment auf die Hülse i9, das aber
in allen Fällen kleiner ist als das an der Hülse wirksame Bremsmoment der Reibscheiben.
Solange der Andrehmotor eingeschaltet ist, wirkt daher auf die Hülse stets eine
gegen das Lager 13 gerichtete Schubkraft. Das. Ritzel bleibt also sicher im Eingriff,
solange der Andrehmotor eingeschaltet ist. Nach dem Abschalten des Andrehmotors
ist von dessen Seite her nur noch die kinetische Energie. des
Ankers
vorhanden, die durch Lagerreibung und die Bremswirkung der Reibscheibe 26 und der
an der Feder 32 anliegenden Scheibe 24 rasch so stark vermindert wird. daß
die gespannte Feder 21 die auf die Hülse einwirkende Schubkraft überwindet und die
Hülse mit dem Ritzel zurückzuziehen beginnt. Wenn dabei der Weg A zurückgelegt ist,
kommen wieder alle Reibscheiben miteinander in Berührung, weil die Vorsprünge
30 der Hülse i9 sich von der Reibscheibe 26 gelöst haben, und üben ein kräftiges
Bremsmoment auf die Hülse aus. Dabei treten während des Auslaufs des Ankers kurz
nacheinander verschiedene Gleichgewichtszustände ein. Zuerst halten sich die Zugkraft
der Feder 2i und die dieser entgegengerichtete, durch das Gewinde wirksame Schubkraft
an der Hülse das Gleichgewicht, so daß die Hülse während dieser Zeit gegenüber der
Ankerwelle feststeht, d. h. mit dieser unter Überwindung des vollen Bremsmoments
der Reibscheiben umläuft, was zu einem sehr raschen Stillsetzei des Ankers führt.
Nach dieser Zeit, wenn die Schubkraft der Hülse unter den Wert der Federzugkraft
gesunken ist, zieht die Feder die Hülse vollends in die. Ruhelage zurück, wobei
der Anker sich in entgegengesetzter Richtung drehen muß, weil die Hülse von den
Bremsscheiben festgehalten wird. Durch die Erfindung wird auf völlig selbsttätige
Weise erreicht, daß erstens das Ritzel während des Andrehvorganges so lange sicher
im Eingriff gehalten wird, bis der Andrehmotor abgeschaltet wird, und zweitens nach
dem Abschalten des Andrehmotors der Anker und das Ritzel sehr rasch zum Stillstand
kommen.