DE1052172B - Elektromagnetischer Schubtrieb fuer elektrische Andrehmotoren von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Schubtrieb für das Andrehritzel von elektrischen Andrehmotoren für Brennkraftmaschinen mit einem koaxialen Elektromagneten auf der dem Ritzel abgewandten Kollektorseite des Motorankers, dessen entgegen der Magnetanziehungskraft federbelasteter Magnetanker über ein außerhalb der Motorachse axial bewegbares Schuborgan das Ritzel in seine Einspurstellung drückt und dabei in Abhängigkeit von dem Vorschub des Ritzels den Anlaßschalter schließt.

Bei einem bekannten Andrehmotor erfolgt der Schub des Ritzels über eine innerhalb der hohlen Ankerwelle befindliche Schubstange, die mit einem Steilgewinde versehen und innerhalb einer entsprechenden Gewindehülse geführt ist, damit das Ritzel bei seinem Vorschub zugleich langsam gedreht wird. Die Unterbringung eines solchen Schubschraubtriebes innerhalb der Hohlwelle des Motorankers erfordert verhältnismäßig viel Platz, so daß der Durchmesser der Ankerwelle und damit der des ganzen Andrehmotors entsprechend groß ausfällt. Weitere Nachteile sind die mangelhafte Zugänglichkeit und Wartungsmöglichkeit der innerhalb der Ankerhohlwelle befindlichen Teile des Schubschraubtriebes und schließlich auch das durch den vergrößerten Durchmesser bedingte vergrößerte Gewicht des Andrehmotors.

Bei einer anderen ähnlichen Ausführung ist auf einen Schubschraubtrieb verzichtet worden, so daß die durch die Ankerhohlwelle geführte Stange und dadurch auch die Ankerwelle selbst schwächer gehalten werden kann. Eine langsame Ritzeldrehung beim Einrücken wird hier durch eine Zweistufeneinschaltung des Andrehmotors erreicht, bei deren erster Stufe ein Teil der Feldwicklung des Andrehmotors kurzgeschlossen ist. Wenn hierbei auch der Durchmesser des Andrehmotors und dessen Gewicht nicht derart groß wie bei dem vorgenannten Andrehmotor ausfällt, so bleibt doch der grundsätzliche Nachteil, daß eine besondere Hohlwelle für den Andrehmotor benötigt wird, durch welche der — in diesem Falle als Zugtrieb ausgebildete — axiale Antrieb für das Ritzel geführt wird.

Man hat auch bereits vorgeschlagen, den zum axialen Einrücken des Andrehritzels dienenden Schubtrieb von der dem Ritzel abgelegenen Seite des Andrehmotors aus über eine außerhalb des Andrehmotors verlaufende Zugstange auf das Ritzel wirken zu lassen. Wenn hierbei auch ein einfacher Andrehmotor ohne Hohlwelle verwendbar ist, so verkompliziert die außerhalb des Andrehmotors befindliche Anordnung des Schubtriebes doch ganz wesentlich die Andrehmotorkonstruktion. Im übrigen weist dieser Andrehmotor den weiteren Nachteil auf, daß auch der Elektromagnet des Schubtriebes außerhalb des Motor-

Elektromagnetischer Schubtrieb

für elektrische Andrehmotoren.

von Brennkraftmaschinen

Anmelder:

Karel Sigmund,
Kromeriz (Tschechoslowakei)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Beetz, Patentanwalt,
München 22, Steinsdorfstr. 10

Karel Sigmund, Kromefiz (Tschechoslowakei),
ist als Erfinder genannt worden

gehäuses angeordnet und nur eine Einstufen-Einschaltung vorgesehen ist, die infolge der fehlenden Drehbewegung des Ritzels beim Einrücken zu recht hohen Zahnbeanspruchungen führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Mangel zu beheben und vor allem eine derartige Ausführung des elektromagnetischen Schubtriebes zu schaffen, die die Verwendung eines einfachen Andrehmotors ohne Hohlwelle und ohne außerhalb des Motorgehäuses verlaufende Betätigungsgestänge od. dgl. ermöglicht. Dabei soll außerdem auch eine gute Zugänglichkeit der Teile des Schubtriebes gewährleistet sein.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine mit dem Magnetanker des Elektromagneten fest verbundene zwei- oder mehrarmige Brücke auf wenigstens zwei Schubstangen drückt, die parallel zur Achse des Motorankers innerhalb des Motorgehäuses angeordnet sind, und daß an der Brücke der bewegliche isolierte Kontakt eines an sich bekannten Zweistuf en-Anlaß schalters federnd befestigt ist.
Eine solche Ausbildung des Schubtriebes erlaubt die Verwendung eines im Durchmesser kleinen Andrehmotors ohne Hohlwelle und eine nach außen völlig abgekapselte gedrungene Bauweise der ganzen Andrehvorrichtung. Die Benutzung der für das Vorschieben der Schubstangen benötigten Brücke der elektromagnetischen Einrückvorrichtung als Halterung bzw. Führung für den federnd befestigten isolierten Kontakt des Zweistufen-Anlaßschalters vereinfacht die Einrückvorrichtung trotz Anwendung einer bewährten Zweistufenschaltung wesentlich. Die

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erfindungsgemäß im Gehäuse des Andrehmotors ver- über eine bewegliche Leitung an den Kontaktring 9 laufenden Schubstangen können ohne Schwierigkeiten und dessen anderes Ende an den festen Kontakt 15 in Zwischenräumen der Feldwicklung geführt werden, angeschlossen ist. An dem Abtriebsende der Welle so daß auch hierfür keine besondere Ausführung des des Motorankers 2 ist ein Ritzel 19 in einem Lager-Andrehmotors notwendig ist. Schließlich sind auch 5 schild 20 des Elektromotors gelagert. Auf die Welle sämtliche zu überwachenden Teile der elektromagneti- des Motorankers ist ein Mitnehmergehäuse 21 aufgesehen Einrückvorrichtung nach Abheben einer Ab- zogen, in dem eine bekannte Lamellen- oder Rollendeckung bequem zugänglich. freilaufkupplung sitzt, die das Ritzel 19 mit dem Mit-

Gemäß einer konstruktiven Ausführungsform der nehmergehäuse 21 kuppelt. Das Gehäuse dieser Kupp-

Erfindung ist der bewegliche Kontakt des Zweistufen- io lung ist mit Vorsprüngen 22 versehen, die sich in

Anlaßschalters schräg und schwenkbar an der Brücke schrägen Nuten 23 des Mitnehmergehäuses 21 bewe-

angeordnet, so daß er bei deren Vorschieben zwei gen.

innerhalb einer gemeinsamen Querebene des Magnet- Die Freilaufkupplung wird beim Herausschieben ankers angeordnete und die stufenweise Einschaltung des Ritzels durch eine auf der Ritzelwelle gelagerte des Andrehmotors bewirkende Kontakte in an sich 15 Ringscheibe 24 betätigt. Diese Scheibe 24 wird in der bekannter Weise zeitlich nacheinander schließt. Eine Ruhelage des Ritzels durch eine Feder 25, die sich solche Ausbildung des Zweistufen-Anlaßschalters ist gegen einen fest, jedoch lösbar am Ende des Mitaußerordentlich einfach und erfordert nur wenig nehmergehäuses 21 befestigten Flansch 26 abstützt, Teile, was den Schalter in der Herstellung billig und nach links gedruckt, wodurch die Kupplung gelöst betriebssicher macht. 20 wird. Durch Schubstangen 27 kann bei Betätigung

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der elektromagnetischen Einrückvorrichtung die

wirken die Schubstangen auf das Andrehritzel über Ringscheibe 24 über eine Stützplatte 28, die mit ela-

eine an sich bekannte selbsttätig kraftschlüssig wer- stischen Puffern 29 versehen ist, nach rechts gescho-

dende Kupplung. .. ben werden. Dabei wird das Ritzel 19 mit der Welle

Die selbsttätig kraftschlüssig werdende Kupplung 25 des Andrehmotorankers 2 über die kraftschlüssig werbewirkt eine Unterstützung der magnetischen Ein- dende Kupplung gekuppelt und gleichzeitig nach rückkraft auf das Ritzel, so daß der Elektromagnet rechts verschoben, so daß es in ein nur teilweise dardes Schubtriebes wesentlich kleiner als bei den be- gestelltes Zahnrad 30 eingreift, das mit der anzudrekannten Schubtrieben gehalten werden kann, bei denen henden Maschine fest verbunden ist.
die ganze Einrückkraft vom Elektromagneten erzeugt 30 Der beschriebene Schubtrieb arbeitet folgenderwerden muß. maßen:

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise Sobald der Anlaßschalter t (vgl. Fig. 3) eingeschaldargestellt; es zeigen: tet wird, fließt ein Strom durch die Magnetspule4 des

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Gehäuse des Elektromagneten 4, 5, 7, der Magnet zieht seinen An-Andrehmotors, in dem die elektromagnetische Schub- 35 ker 6 an, die Brücke 8 setzt auf die Enden der Schubvorrichtung im Schnitt dargestellt ist; zwecks besse- stangen 27 auf und schließt dabei den ersten Kontakt rer Übersichtlichkeit sind die Pole des Andrehmotors zwischen dem Kontaktring 9 und dem festen Kontakt und die Bürstenhalter nicht eingezeichnet; 14. Nun fließt ein zunächst durch den Schutzwider-

Fig. 2 den Andrehmotor gemäß Fig. 1, jedoch mit stand 18 auf einen kleinen Wert begrenzter Anlaßeingerücktem Ritzel; 40 strom über die Feldwicklung und den Anker 2 des

Fig. 3 das elektrische Schaltschema des Andreh- Andrehmotors, so daß dieser mit geringer Drehzahl

motors. und kleinem Drehmoment in Bewegung gerät. Durch

Im Gehäuse 1 eines Andrehmotors ist der Motor- den Druck der Brücke 8 auf die Schubstangen 27 anker 2 gelagert. In dem mit dem Gehäuse 1 verbun- wird gleichzeitig die Kupplung zwischen der Welle denen Kollektor deckel 3 sitzt ein elektromagnetischer 45 des Andrehmotors und dem Ritzel 19 hergestellt und Schubtrieb, der aus einer Magnetspule 4, die im In- das Ritzel 19 eingerückt. Das Ritzel 19 greift sanft neren eines Topfmagneten 5 angeordnet ist, einem in das Zahnrad 30 ein. Bei der weiteren Einrück-Magnetanker 6 und einer Abschlußscheibe 7 des Topf- bewegung schiebt sich das Ritzel 19 weit in das Zahnmagneten besteht. Mit dem Magnetanker 6 ist eine rad 30 hinein, und der Kontaktring 9 schließt bei Beeinen beweglichen Kontakt 9 tragende Brücke 8 durch 50 rührung des Kontaktes 15 den Schutzwiderstand 18 Nietung fest verbunden. An dem als Kontaktring aus- kurz, so daß der Andrehmotor mit vollem Drehmogeführten beweglichen Kontakt 9 sind isolierende ment läuft. Gleichzeitig werden die Vorsprünge 22, Führungsstücke 10 befestigt, die in Öffnungen in der die sich in den schrägen Nuten 23 bewegen, gegen Brücke 8 liegen. Federn 11 und 11' halten den Kon- die Wirkung der Feder 25 auf den Flansch 26 getaktring 9 in einer schrägen Lage, so daß er beim An- 55 drückt, wodurch die Kupplung kraftschlüssig wird, ziehen des Ankers 6 — wobei der Anker die Brücke 8 Da die axiale Verschiebung des Ankers 6 des Elekgegen die Wirkung einer Feder 12 mitnimmt — zu- tromagneten kleiner ist als die über die Kupplung nächst einen mit der Stromzuführung 13 verbundenen vom Andrehmotor aus bewirkte Vorschubbewegung festen Kontakt 14 berührt und erst nach einer weite- des Ritzels, wird eine Reibung der Berührungsflächen ren Einziehbewegung des Ankers 6 auch einen weite- 60 der elastischen Puffer 29 und der Scheibe 24 während ren Kontakt 15 einschaltet. Die Kontakte 14 und 15 des Andrehens vermieden.

sind an dem Gehäuse des Topfmagneten 5 isoliert an- Die Wirkung der im Mitnehmergehäuse 21 befindgebracht. Bolzen 16 dienen zur Befestigung der Deck- liehen Kupplung bringt den Vorteil mit sich, daß die platte 7 des Topfmagneten 5 und tragen gleichzeitig wesentliche Einrückkraft — etwa im Falle eines einen äußeren Anschlag für die in ihrer Ruhestellung 65 stirnseitigen Auftreffens der Zähne des Andrehritzels befindliche Brücke 8. Sie halten außerdem eine Ab- 19 auf den Zähnen des Zahnrades 30 oder bei Gegendeckung 17, die die empfindlichen Teile des elektro- kräften, die beim ersten Einrücken durch Abrundunmagnetischen Schubtriebes schützt. gen des stirnseitigen Zahnprofils entstehen können —

Auf die äußere Wand des Topfmagneten 5 ist ein nicht vom Elektromagneten, sondern vom Andreh-

Schutzwiderstand 18 aufgewickelt, dessen eines Ende 70 motor aus geliefert wird. Der Elektromagnet 4, 5, 7

Claims (3)

kann also wesentlich schwächer dimensioniert werden als bei solchen Andrehmotoren, bei denen die Drehbewegung des Andrehmotors nicht gleichzeitig (über einen Schraubtrieb) zum Einrücken des Andrehritzels mit ausgenutzt ist. Nach Ausschalten des Anlaßschalters wird die Magnetwicklung 4 stromlos, der Magnetanker 6 geht unter der Wirkung der Feder 12 in seine Ruhelage zurück, gibt damit die Schubstangen 27 frei und hebt den Kontaktring 9 von den feststehenden Kontakten 15 und 14 ab. Unter der Wirkung der Feder 25 werden die Scheiben 24 und die Schubstangen 27 ebenfalls in ihre Ruhelage zurückgeführt. Der gemäß dem Ausführungsbeispiel als Brücke ausgebildete, den Kontakt federnd haltende Teil könnte z. B. auch als Querhaupt, Scheibe od. dgl. ausgebildet sein. Patentansprüche:

1. Elektromagnetischer Schubtrieb für das Andrehritzel von elektrischen Andrehmotoren für Brennkraftmaschinen mit einem koaxialen Elektromagneten auf der dem Ritzel abgewandten Kollektorseite des Motorankers, dessen entgegen der Magnetanziehungskraft federbelasteter Magnetanker über ein außerhalb der Motorachse axial bewegbares Schuborgan das Ritzel in seine Einspurstellung drückt und dabei in Abhängigkeit von dem Vorschub des Ritzels den Anlaßschalter schließt, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Magnetanker (6) des Elektromagneten (4) fest verbundene zwei- oder mehrarmige Brücke (8) auf wenigstens zwei Schubstangen (27) drückt, die parallel zur Achse des Motorankers (2) innerhalb des Motorgehäuses (1) angeordnet sind, und daß an der Brücke (8) der bewegliche isolierte Kontakt (9) eines an sich bekannten Zweistufen-Anlaßschalters (7 bis 15) federnd befestigt ist.

2. Schubtrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (9) des Zweistufen-Anlaßschalters (7 bis 15) schräg und schwenkbar an der Brücke (8) angeordnet ist, so daß er bei deren Vorschieben zwei innerhalb einer gemeinsamen Querebene des Magnetankers (6) angeordnete und die stufenweise Einschaltung des Andrehmotors (1, 2) bewirkende Kontakte (9, 14 und 15) in an sich bekannter Weise zeitlich nacheinander schließt.

3. Schubtrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstangen (27) auf das Andrehritzel (19) über eine an sich bekannte selbsttätig kraftschlüssig werdende Kupplung (21 bis 25) wirken.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 844 691, 321 138,
887, 452 473, 322 816;

österreichische Patentschrift Nr. 165 002;
schweizerische Patentschrift Nr. 164 627;
französische Patentschrift Nr. 761 186, 808 457;
USA.-Patentschrift Nr. 1 931 459.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 809 763/158 2. S9