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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Startrelais einer Startvorrichtung für
Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Anspruchs 1.
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Aus
der Offenlegungsschrift
DE
199 51 116 A1 ist ein Relais für eine Startvorrichtung
von Brennkraftmaschinen bekannt, bei der ein Kupplungselement die
Schaltstange des Relais und den Magnetanker miteinander begrenzt
verschiebbar verbindet. Über dieses Kupplungselement werden
Verschweißungen der Kontaktbrücke mit den Schaltkontakten
des Relais beim Abschalten des Relais von dem durch eine Ankerrückstellfeder
beschleunigten Magnetanker wieder aufgerissen. Diese Funktion des
Kupplungselementes wird jedoch durch Fertigungs- und Einstelltoleranzen
des Startrelais sowie des Einspurmechanismuses für das
Starterritzel der Startvorrichtung eingegrenzt. Dabei können
je nach Auslegung des Kupplungselementes zwei kritische Fälle
auftreten. Zum einen werden bei zu kleinem Ruheluftspalt zwischen
Magnetanker und Magnetkern des Relais die miteinander verschweißten
Kontakte nicht aufgerissen, weil der Magnetanker die Einspurvorrichtung über
einen Gabelhebel gegen einen Ruheanschlag drückt, bevor
der Mitnehmer des Magnetankers das Kupplungselement betätigen
kann. Zum anderen erreicht der Magnetanker seine durch einen Ruheanschlag
der Schaltachse über das Kupplungselement vorgegebenen
Ruhelage, bevor die Einspureinrichtung der Startvorrichtung über
den Gabelhebel in ihre Ruhelage gedrückt werden kann, so
dass gegebenenfalls das Starterritzel nicht sicher ausgespurt wird.
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Mit
der vorliegenden Lösung wird angestrebt, mit dem Abschalten
des Startrelais in jedem Fall ein Aufreißen miteinander
verschweißter Schaltkontakte des Relais sowie ein Zurückführen
der Einspureinrichtung gegen einen Ruheanschlag zu gewährleisten.
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Offenbarung der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Startrelais mit den im Kennzeichnungsteil
des Anspruchs 1 genannten Merkmalen hat gegenüber dem Stand
der Technik den Vorteil, dass für den gesamten Bereich
der Fertigungs- und Einstelltoleranzen das Kupplungselement so dimensioniert
werden kann, dass zum einen miteinander verschweißte Kontakte
beim Abschalten des Relais aufreißen und zum anderen in
der Ruhelage des Magnetankers die Einspureinrichtung der Startvorrichtung über
den Gabelhebel gegen ihren Ruheanschlag gedrückt wird.
Während die Ruhelage des Magnetankers wie bisher durch
einen Ruheanschlag der Schaltachse über das Kupplungselement vorgegeben
ist, wird nunmehr mit Hilfe der erfindungsgemäßen
Druckfeder der Gabelhebel soweit zusätzlich zurück
geschwenkt, bis dadurch die Einspureinrichtung der Startvorrichtung
in einfacher und zuverlässige Weise an ihren Ruheanschlag
anliegt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen
Lösung besteht darin, dass aufgrund des nunmehr fehlenden Leerweges
zwischen dem Kopf des Gabelhebels und dem Stanzfenster im Mitnehmer
die Dynamik beim Einspuren des Starterritzels erhöht wird
und dass ferner die temperaturabhängige Funktionsgrenze
des Startrelais durch die magnetische Anfangskraft heraufgesetzt
wird, indem der Arbeitsluftspalt des Magnetankers durch den fehlenden
Leerweg im Stanzfenster des Mitnehmers verringert und damit die
magnetische Kraft am Beginn des Ankerweges erhöht werden
kann.
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Aus
der Patentanmeldungs-Publikation
US 2002/000 5771 A1 ist zwar bereits eine
Startvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Startrelais bekannt,
bei dem am freien Ende eines am Magnetanker befestigten Mitnehmers
eine Druckfeder angeordnet ist, die auf den Gabelhebel für
den Einspurmechanismus einwirkt. Diese Druckfeder stützt sich
jedoch mit ihrem hinteren Ende am Gehäuse des Startrelais
ab und hat somit die Funktion einer Ankerrückstellfeder.
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Durch
die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der
im Hauptanspruch angegebenen Merkmale. Zur Erzielung einer optimalen
Einspurdynamik der Startvorrichtung ist es zweckmäßig,
wenn in der Ruhelage des Startrelais die Druckkraft der Druckfeder
größer ist als die Rückstellkraft der
Ankerrückstellfeder, weil dadurch ein Spiel zwischen dem
Gabelhebel und dem Mitnehmer des Magnetankers vermieden wird. Des
Weiteren ist es zur Abschaltung der Startvorrichtung bei einem hängen
bleibenden, eingespurtem Starterritzel vorteilhaft, wenn die Druckkraft
der Druckfeder in der Einschaltstellung des Magnetankers geringer
ist als die dann auf dem Magnetanker wirkende Rückstellkraft
von Kontakt- und Ankerrückstellfeder, so dass dann zumindest
der Startermotor vom Startrelais abgeschaltet wird.
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Im
einfachsten Fall ist die Druckfeder eine Schraubendruckfeder, die
auf den Endbereich des Mitnehmers axial aufgesetzt ist. Zur Vermeidung
konstruktiver Änderungen am Mitnehmer ist vorgesehen, dass
sich die Schraubendruckfeder in vorteilhafter Weise mit ihrem einen
Ende über eine Tellerscheibe an einem in ein Stanzfenster
im Endabschnitt des Mitnehmers ragenden Kopfende des Gabelhebels und
mit ihren anderen Ende an der Stirnseite des Magnetankers abstützt.
Um die Schraubendruckfeder mit der Tellerscheibe ohne den Gabelhebel
am Startrelais unverlierbar vormontieren zu können, ist
in zweckmäßiger Weise im mittleren Bereich der
Tellerscheibe ein Finger beidseitig frei gestanzt, der von oben
durch das Stanzfenster, des Mitnehmers greift, so dass sich im vormontierten
Zustand die Tellerscheibe mit der Vorspannkraft der Schraubendruckfeder
gegen die äußere Stirnwand des Stanzfensters am
Mitnehmer abstützt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird im Folgenden beispielsweise anhand der Figuren näher
erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Startvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Startrelais
in schematischer Darstellung,
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2 das
Startrelais im Längsschnitt mit einer zusätzlichen
Druckfeder und dem Magnetanker in der Position vor dem Aufreißen
miteinander verschweißter Schaltkontakte,
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3 die
Vormontage der Druckfeder und Tellerscheibe am Mitnehmer des Startrelais
in raumbildlicher vergrößerter Darstellung,
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4 das
Startrelais im Längsschnitt mit einem oberen Teil a) in
dargestellter Arbeitsstellung und im unteren Teil b) in der Ruhelage.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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1 zeigt
den schematischen Aufbau einer Startvorrichtung 10 für
Brennkraftmaschinen. Die Startvorrichtung 10 hat einen
Startermotor 11, dessen Antriebswelle 12 ein Stellgewinde 13 aufweist, das
mit einem entsprechenden Muttergewinde in einem Mitnehmerschaft 14 zusammenwirkt.
Alternativ wird die Antriebswelle 12 über ein
zwischengeschaltetes, nicht dargestelltes Planentengetriebe vom Startermotor 11 angetrieben.
Der Mitnehmerschaft 14 ist mit dem Außenring eines
Freilaufs 15 fest verbunden, dessen Innenring vorn ein
Starterritzel 16 trägt. Starterritzel 16 und
Freilauf 15 sind auf der Antriebswelle 12 bis
zu einem Anschlag 17 einerseits und bis zum Ende des Steilgewindes 13 andererseits axial
verschiebbar gelagert. Das Starterritzel 16 wird dabei
in einen Zahnkranz 18 der nicht dargestellten Brennkraftmaschine
eingespurt. Die Axialverschiebung erfolgt mit Hilfe eines Startrelais 19,
dessen Magnetanker 20 über einen Gabelhebel 21 und
einer Einspurfeder 22 am Freilauf 15 angreift.
Die Stromversorgung des Startermotors 11 erfolgt ebenfalls über
das Startrelais 19 dessen Kontaktbolzen 23 einerseits
mit dem Plus-Potential der nicht dargestellten Fahrzeugbatterie
und andererseits mit dem Startermotor 11 verbunden sind. Über
einen vom Magnetanker axial nach außen ragenden Mitnehmer 24 wird
der Gabelhebel 21 zum Vorspuren des Starterritzels 16 betätigt.
Der Gabelhebel 21 ragt dabei mit seinem Kopfende 21a in
ein Stanzfenster 25 des Mitnehmers. Zwischen dem Magnetanker 20 und
dem Kopfende 21a des Gabelhebels 21 ist eine vorgespannte
als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder 26 eingesetzt.
Sie drückt bei abgeschaltetem Startrelais 19 eine
aus Steilgewinde 13, Mitnehmerschaft 14, Gabelhebel 21 und
Einspurfeder 22 bestehende Einspureinrichtung 50 in
die dargestellte Ruhelage. Zum Starten der Brennkraftmaschine wird mit
dem Einschalten des Startrelais 19 der Magnetanker 20 eingezogen
und damit über den Gabelhebel 21 das Starterritzel 16 in
den Zahnkranz 18 eingespurt. Im letzten Teil des Ankerweges
werden außerdem die nicht dargestellten Schaltkontakte
des Starterrelais geschlossen und damit der Startermotor 11 zum
Andrehen der Brennkraftmaschine eingeschaltet.
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In 2 ist
das Startrelais 19 aus 1 in seinem
konstruktiven Aufbau im Längsschnitt dargestellt. Es hat
eine Relaisspule 27, die über einen Anschluss
in einem Schalterdeckel 28 mit einem nicht dargestellten
Startschalter des Kraftfahrzeugs einerseits und andererseits mit
dem Gehäuse 29 des Startrelais verbunden ist.
Die Relaisspule 27 wird zunächst in das topfförmige
Gehäuse 29 zusammen mit einer Messinghülse 30 und
einem Magnetkern 31 eingesetzt. Am Boden des Gehäuses 29 ist
in einer Öffnung der Magnetanker 20 axial geführt,
der in die Relaisspule 27 eintaucht. In einer zentrischen
Bohrung des Magnetankers 20 ist der Mitnehmer 24 befestigt,
dessen axial nach außen ragender Endbereich 24a als
so genanntes Paddel zur Aufnahme des Gabelhebels 21 mit
dem Stanzfenster 25 versehen ist. In einer Durchgangsöffnung
des Magnetkernes 31 ist eine Schaltachse 32 mittels
einer Isolierhülse 33 geführt. Am äußeren
Ende der Schaltachse 32 ist eine Kontaktbrücke 34 axial
verschiebbar aufgenommen. Das Gehäuse 29 des Startrelais 19 wird
von dem Schalterdeckel 28 abgeschlossen. Die in den Innenraum
des Schalterdeckels 28 ragenden Enden der Kontaktbolzen 23 sind
als Schaltkontakte 23a ausgebildet, die mit der Kontaktbrücke 34 zusammenwirken.
Das innere Ende der Schaltachse 32 steht in der Ruhelage
des Relais dem Ende des Mitnehmers 24 mit einem Abstand
a gegenüber. Zwischen dem Magnetkern 31 und dem
Magnetanker 20 ist eine Ankerrückstellfeder 36 eingesetzt,
die sich mit einem Ende an der Stirnseite des Magnetkerns 31 und
mit dem anderen Ende am Boden einer Ausnehmung 35 im Magnetanker 20 abstützt.
Im Schalterdeckel 28 befindet sich eine Kontaktrückstellfeder 37,
die sich einerseits am Boden des Schalterdeckels 28 und
andererseits an einer am äußeren Ende der Schaltachse 32 befestigten
Stützscheibe 38 abstützt. Eine Kontaktdruckfeder 39 befindet
sich in einer axialen Sacklochbohrung 40 des Magnetkerns 31.
Diese Feder stützt sich einerseits über eine Isolierkappe 41 an
der Kontaktbrücke 34 und andererseits auf der Stirnseite
der Isolierhülse 33 ab. Alle drei Federn sind vorgespannt, wobei
die stärker vorgespannte Kontaktrückstellfeder 37 die
Kontaktbrücke 34 entgegen der Vorspannung der
Kontaktdruckfeder 39 in die Ruhelage zu drücken
versucht.
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Bei
dem Startrelais 19 nach 2 ist die
an der Schaltachse 32 formschlüssig befestigte
Isolierstoffhülse 33 im vorderen Bereich als Kupplung 33b ausgebildet,
welche die Schaltachse 32 und den Magnetanker 20 zueinander
begrenzt verschiebbar verbindet. Dies wird dadurch erreicht, dass
der Mitnehmer 24 an seinem inneren, in die Ausnehmung 35 des
Magnetankers 20 ragenden Ende als Kopf 24b ausgebildet
ist. Dieser Kopf 24b wird von mehreren, am Ende der Kupplung 33b ausgebildeten
Klauen 33a umfasst.
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Mit
Hilfe der 2, welche die Position vor dem
Aufreißen miteinander verschweißter Kontakte zeigt,
wird nunmehr erläutert, wie eine Verschweißung
der Schaltkontakte 23a mit der Kontaktbrücke 34 wieder
aufgerissen wird. Während der Startphase wird durch das
Magnetfeld der stromdurchflossenen Relaisspule 27 der Magnetanker 20 mit
magnetischer Kraft gegen den Magnetkern 31 gezogen. Dabei
wird die vorgespannte Ankerrückstellfeder 36 weiter
gespannt und der Mitnehmer 24 drückt die Schaltachse 32 nach
der Überbrückung des Abstandes a nach rechts,
so dass die Kontaktbrücke 34 angehoben wird und
schließlich die Schaltkontakte 23a berührt.
Dabei wird außerdem die Kontaktrückstellfeder 37 weiter
gespannt. Im letzten Abschnitt des Ankerweges wird nun für
die so genannte Abbrandreserve die Schaltachse 32 noch
weiter gegen die Kraft der Kontaktrückstellfeder 37 gedrückt
und dadurch die ebenfalls vorgespannte Kontaktdruckfeder 39 zusätzlich
gespannt, bis schließlich der Magnetanker 20 stirnseitig
am Magnetkern 31 aufliegt. Wenn nun bei einer unebenen
Kontaktfläche und hoher Strombelastung kleine Bereiche
der Schaltkontakte 23a mit der Kontaktbrücke 34 verschweißen,
so reicht beim Abschalten des Startrelais 19 die Kraft
der Kontaktrückstellfeder 37 nicht aus, um eine
solche Verschweißung aufzureißen. Durch die an
der Isolierstoffhülse 33 der Schaltachse 32 ausgebildete
Kupplung 33b wird nunmehr erreicht, dass beim Abschalten
des Startrelais 19 der Magnetanker 20 durch die Kraft
der Ankerrückstellfeder 36 auf seinem Weg in die
Ruhelage beschleunigt wird, indem er zunächst unbehindert
einen Weg zurücklegt, der dem Abstand a zwischen Schaltachse 32 und
Mitnehmerkopf 24b entspricht. Mit der dabei aufgenommen kinetischen Energie
wird nun die Schaltachse 32 über die Klauen 33a der
Isolierstoffhülse 33 vom Kopf 24b des
Mitnehmers 24 mitgenommen, wie dies in 2 dargestellt
ist. Mit Hilfe dieser kinetischen Energie und der zusätzlichen
Kraft der Kontaktrückstellfeder 37 wird nun die
Verschweißung der Schaltkontakte 23a mit der Kontaktbrücke 34 aufgerissen.
Die Kontaktbrücke 34 wird sodann durch die Kraft
der Kontaktrückstellfeder 37 in die Ruhelage gedrückt,
in der sich die Isolierkappe 41 der Kontaktbrücke 34 am
Boden der Sacklochbohrung 40 im Magnetkern 31 abstützt.
Ferner wird der Magnetanker 20 durch die Ankerrückstellfeder 36 bis
in seine Ruhelage gedrückt, die durch den hinteren Anschlag
der Einspureinrichtung 50 an der Startvorrichtung 10 vorgegeben
ist.
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Die
Schraubendruckfeder 26, die sich mit ihrem einen Ende über
eine Tellerscheibe 42 am Kopfende 21a des Gabelhebels 21 und
mit ihrem anderen Ende an der Stirnseite des Magnetankers 20 abstützt,
bewirkt das ständige Anlegen des Gabelhebel-Kopfendes 21a an
der äußeren Stirnwand 25a des Stanzfensters 25 aufgrund
der Vorspannkraft der Schraubendruckfeder 26. Mit Hilfe
dieser Maßnahme kann nunmehr die Kupplung 33b an
der Schaltachse 32 und dem Mitnehmer 24 mittels
der Isolierstoffhülse 33 so ausgebildet werden,
dass durch einen relativ kleinen Abstand a über den gesamten
Bereich der Fertigungstoleranzen ein Aufreißen miteinander
verschweißter Schaltkontakte 23a durch den Magnetanker 20 gewährleistet
ist. Ohne diese Schraubendruckfeder 26 würde dagegen
das Kopfende 21a des Gabelhebels sich beim Abschalten des
Startrelais 19 an der inneren Stirnwand 25b der
Ausstanzung 25 abstützen mit der Folge, dass beim
Abschalten des Startrelais 19 die Kontaktbrücke 34 in
die Ruhelage gedrückt wird und dort über die Schaltachse 32 und die
Isolierstoffhülse 33 den von der Ankerrückstellfeder 36 beschleunigten
Magnetanker 20 nach dem Durchlaufen des Abstandes a in
der dann erreichten Ruhelage festhält, ohne dass gegebenenfalls
die Einspurvorrichtung 50 der Startvorrichtung 10 ihre Ruhelage
erreicht hat. Dies könnte bei ungünstigen Fertigungs-
und Montagetoleranzen dazu führen, dass das Starterritzel 16 nicht
ausreichend weit aus dem Zahnkranz 18 ausgespurt werden
kann. Mit Hilfe der Schraubendruckfeder 26 wird somit sowohl
ein Aufreißen miteinander verschweißter Schaltkontakte 23a als
auch ein sicheres Ausspuren des Starterritzels 16 bis zum
hinteren Anschlag der Einspurvorrichtung 50 über
den gesamten Bereich der Fertigungs- und Einstellungstoleranzen
erreicht. Um zu verhindern, dass für den Fall in dem die
Ruhelage der Einspureinrichtung 50 früher erreicht
ist als die Ruhelage des Magnetankers 20, die Ankerrückstellfeder 36 den
Magnetanker 20 gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 26 in
die Ruhelage drückt, und dadurch zwischen dem Stanzfenster 25 des
Mitnehmers 24 und dem Kopfende 21a des Gabelhebels 21 ein
Spiel auftritt, wird die Schraubendruckfeder 26 so ausgelegt,
dass in der Ruhelage des Startrelais 19 die Druckkraft
der Schraubendruckfeder 26 größer ist als
die Rückstellkraft der Ankerrückstellfeder 36.
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3 zeigt
in vergrößerter raumbildlicher Darstellung die
Vormontage der Schraubendruckfeder 26 am hinteren Endbereich 24a des
Mitnehmers. Diese Vormontage ist erforderlich, da das Startrelais 19 als
separates Bauteil der Startvorrichtung 10 hergestellt wird.
Bei der Vormontage wird zunächst die Schraubendruckfeder 26 von
außen in Pfeilrichtung axial auf den Endbereich 24a des
Mitnehmers 24 aus 2 aufgeschoben,
so dass sie mit ihrem einem Ende an der Stirnseite des Magnetankers 20 anliegt. Danach
wird die Schraubendruckfeder 26 axial zusammen gedrückt,
so dass sie unter Vorspannung steht. Anschließend wird
die Tellerscheibe 42 von oben in Pfeilrichtung auf den
paddelförmigen Endbereich 24a aufgesetzt, indem
ein aus dem mittleren Bereich der Tellerscheibe 42 beidseitig
bis zum Scheibenrand freigestanzter Finger 42a von oben durch
das Stanzfenster 25 des Mitnehmers 24 greift. Sodann
wird die Tellerscheibe 42 auf das freie Ende der Schraubendruckfeder 26 aufgesetzt.
Mit dem Loslassen der Schraubendruckfeder 26 drückt
diese nunmehr im vormontierten Zustand die Tellerfeder 42 über
den freigestanzten Finger 42a gegen die äußere Stirnwand 25a des
Stanzfensters 25.
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4 zeigt
das Startrelais 19 aus 2, welches
in zwei Hälften aufgeteilt jeweils im Längsschnitt
dargestellt ist. Im oberen Teil a) der 4 befindet
sich das Startrelais 19 in der Arbeitsstellung, wobei der
Magnetanker 20 vom Magnetfeld der stromdurchflossenen Relaisspule 27 entgegen
der Kraft der Ankerrückstellfeder 36 gegen den
Ankerkern 31 gedrückt wird und dort stirnseitig
anliegt. Der Mitnehmer 24 hat dabei mit seinem Kopf 24b die Schaltachse 32 gegen
die Kraft der Kontaktrückstellfeder 37 soweit
nach rechts gedrückt, bis die Kontaktbrücke 34 an
den Schaltkontakten 23a der Kontaktbolzen 23 anliegt.
Darüber hinaus wird die Schaltachse 32 vom Mitnehmer 24 des
Magnetankers 20 aufgrund der so genannten Abbrandreserve
noch ein kleines Stück weiter nach rechts gegen die Kontaktdruckfeder 37 gedrückt,
wodurch auch noch die Kontaktdruckfeder 39 weiter gespannt
wird. Der Gabelhebel 21 der Startvorrichtung 10 nach 1 wird
dadurch soweit nach rechts geschwenkt, bis das Starterritzel 16 vollständig
in den Zahnkranz 18 der Brennkraftmaschine eingespurt ist.
Der Kopf 21a des Gabelhebels 21 wird dabei von
der Schraubendruckfeder 26 mittels der Tellerscheibe 42 gegen
die äußere Stirnwand 25a des Stanzfensters 25 am
Mitnehmer 24 gedrückt.
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Im
unteren Teil b) der 4 ist die untere Hälfte
des Startrelais 19 im Längsschnitt dargestellt, welches
die Ruhelage des Relais bei abgeschalteter Relaisspule 27 zeigt.
Mit der Kraft der Kontaktrückstellfeder 37 wird
dabei die Schaltachse 32 gegen die Kraft der Kontaktdruckfeder 39 soweit
zurückgedrückt, bis die Kontaktbrücke 34 in
ihre Ruhelage gelangt. Diese Lage wird erreicht, sobald sich die
Isolierkappe 41 als Träger der Kontaktbrücke 34 am
Boden der Sacklochbohrung 40 im Magnetkern 31 abstützt.
Gleichzeitig drückt mit dem Nachlassen der Magnetkraft
die gespannte Ankerrückstellfeder 36 den Magnetanker 20 soweit
nach links, bis der Mitnehmer 24 mit seinem Kopf 24b von
den Kupplungsklauen 33a der Isolierstoffhülse 33 axial
fest gehalten wird.
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Der
Gabelhebel 21 wird dabei nach links geschwenkt, wodurch
das Starterritzel 16 aus den Zahnkranz 18 der
Maschine ausgespurt wird. Mit der Druckfeder 26 wird dabei
der Kopf 21a des Gabelhebels 21 über
die Tellerscheibe 42 soweit nach links gedrückt,
bis die Einspureinrichtung 50 aus 1 ihren
hinteren Anschlag am Steilgewinde 13 erreicht hat.
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Die
Fertigungs- und Einbautoleranzen dürfen dabei niemals so
groß sein, dass beim Erreichen der Ruhelage des Magnetankers 20 gemäß 4 Teil
b) das Starterritzel 16 der Startvorrichtung 10 aus 1 noch
nicht mit dem erforderlichen Sicherheitsabstand aus dem Zahnkranz 17 der
Maschine ausgespurt ist. Im Idealfall wird daher die Ruhelage des Magnetankers 20 und
die Ruhelage der Einspureinrichtung 50 der Startvorrichtung 10 gleichzeitig
erreicht. Unkritisch ist aber auch der Fall, bei dem die Ruhelage
der
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Einspureinrichtung 50 früher
erreicht wird als die Ruhelage des Magnetankers 20. Für
derartige Fälle ist die Schraubendruckfeder 26 so
ausgelegt, dass die Druckkraft der Schraubendruckfeder 26 in der
Ruhelage des Startrelais 19 größer ist
als die Rückstellkraft der Ankerrückstellfeder 36.
Mit der Folge, dass auch dann der Kopf 21a des Gabelhebels 21 an
der äußeren Stirnwand 25a des Stanzfensters 25 angelegt
bleibt.
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Ein
anderer Grenzfall kann dann auftreten, wenn bei einem fehlgeschlagenen
Startversuch die Relaisspule 27 zwar abgeschaltet wird,
das Starterritzel 16 jedoch in der Einspurstellung verbleibt.
Um auch in einem solchen Fall den Startermotor 11 sicher
abschalten zu können, ist die Schraubendruckfeder 26 ferner
so ausgelegt, dass ihre Druckkraft in der Einschaltstellung des
Startrelais 19 kleiner ist als die auf den Magnetanker 20 wirkende
Rückstellkraft von Kontaktrückstellfeder 37 und
Ankerrückstellfeder 36. In diesem Fall wird mit
dem Abschalten der Relaisspule 27 der Magnetanker 20 mit
der Kraft der Anker- und Kontaktrückstellfeder 36 und 37 gegen
die Kraft der Schraubendruckfeder 26 soweit nach links bewegt,
bis der Kopf 21a des Gabelhebels 21 an der inneren
Stirnwand 25b des Stanzfensters 25 anstößt. Der
dabei zurück gelegte Weg des Mitnehmers 24 reicht
aus, um die Kontaktbrücke 24 über die
so genannte Abbrandreserve hinaus von den Schaltkontakten 23a abzuheben
und damit den Stromkreis für den Startermotor 11 zu
unterbrechen. Im Stillstand lässt sich nun mühelos
das Starterritzel 16 vom Startrelais 19 aus dem
Zahnkranz 18 der Maschine vollständig ausspuren.
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In
der in 4b dargestellten Ruhelage hat der
Megnetanker 20 zum Magnetkern 31 seinen maximalen
Arbeitsluftspalt A eingenommen, der um die so genannte Abbrandreserve
des Relais größer ist als der in 2 gekennzeichnete
Abstand a zwischen Mitnehmer 24 und Schaltachse 31.
Dieser maximale Arbeitsluftspalt A kann nunmehr durch die Verwendung
der Schraubendruckfeder 26 kleiner gewählt werden
als bei Startrelais ohne eine solche Druckfeder, da die Schraubendruckfeder 26 den
Gabelhebel 21 in der Ruhelage nunmehr weiter nach links
zu schwenken vermag. Durch den Widerstand des sich in Ruhelageposition
befindenden Gabelhebels taucht der Magnetanker tiefer in die Relaisspule ein.
Durch diese Maßnahme erhöht sich am Startrelais 19 die
magnetische Einzugskraft am Beginn der Ankerbewegung aus der Ruhelage.
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Die
Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt. So ist es im Rahmen der Erfindung durchaus
möglich, die zum Losreißen miteinander verschweißter Kontakte
des Relais vorgesehene Kupplung zwischen Schaltachse
32 und
Magnetanker
20 konstruktiv anders zu gestalten, wie dies
unter anderem aus der Druckschrift
DE 102 60 843 A1 bekannt ist. Erfindungswesentlich
ist jedoch die Kombination einer solchen Kupplung mit einer Druckfeder
26 zwischen Ankerstirnseite
des Startrelais
19 und dem Kopf des Gabelhebels
21 der
Startvorrichtung
10, um die eingangs beschriebenen zwei
kritischen Grenzfälle im Toleranzbereich der Fertigungs-,
Einstellung- und Montagetoleranzen zu vermeiden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19951116
A1 [0002]
- - US 2002/0005771 A1 [0005]
- - DE 10260843 A1 [0026]