DE2016105A1

DE2016105A1 - Andrehvorrichtung

Info

Publication number: DE2016105A1
Application number: DE19702016105
Authority: DE
Inventors: Paul F. North Horseheads N.Y. Giometti (V.St.A.). Fl6b 7-00
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1969-04-04
Filing date: 1970-04-03
Publication date: 1970-10-08
Also published as: DE2016105C3; FR2042896A5; DE2016105B2; US3572133A; GB1249847A

Description

Patentanwälte. Dr. Ing. H. Negsndenk

DIpI. ing. H. Hsuck Dipl. Phys. W. Schmitz

Tel. 6 380536

The Bendix Corporation . - ■

Executive Offices

Bendix Center . 2. April 1970

SouthfieldjMiehigan 48o?5,USA Anwaltsakte M-I114

Andrehvorrichtung

Die Erfindung betrifft Andrehvorrichtungen für Brennkraftmaschinen.

Das Ritzel eines Anlassers bzw. einer Andrehvorrichtung kann in Eingriff mit dem Zahnkranz eines anzulassenden Motors bewegt werden, indem die Andrehvorrichtung auf einer Schraubenwelle angeordnet wird und indem die Welle mit größerer Drehgeschwindigkeit als die Äridrehvorrichtung in Umdrehung versetzt wird. Der Drehbewegung der Andrehvorrichtung kann durch Anlegen einer Verzögerungskraft in Form einer im Drehsinn wirkenden Reibung entgegengewirkt werden. Wenn die Reibungskraft genügend groß ist, um axial die Andrehvorrichtung in Ein*. griff zu bewegen und um eine unabsichtliche Lösung der im Eingriff befindlichen Teile zu verhindern, kann die Reibungskraft 10$ der Gesamtleistung des Andrehmotors während des Startvorgangs aufbrauchen.

Mit der vorliegenden Erfindung soll deshalb eine Andrehvorrichtung mit einer Bewegungshilfe geschaffen werden, durch welche Leistung des Motors nicht verbrauchtnliird, welche indessen eine aus-

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reichende Hilfe darstellt, um die Andrehvorrichtung in Eingriff zu bewegen und um ein unabsichtliches Lösen der in Eingriff befindlichen Teile zu verhindern.

In den deutschen Patentanmeldungen P 18 06 470.5 und P 19 28 469.6 der Anmelderin wurde vorgeschlagen, mit Hilfe der verfügbaren Gegenkraft des Ritzeleingriffes am Gehäuse der Andrehvorrichtung zu arbeiten, wenn diese vollständig in Eingriff sind, um ein Reibscheibenpaket zu trennen und um dadurch die mit Leistungsverbrauch verbundene Reibungsverbindung zwischen dem verschiebbaren Andrehteil und dem Gehäuse ~ der Andrehvorrichtung zu beenden. Dies macht jedoch einige sehr enge Toleranzen als auch verhältnismäßig teuere Einbauarbeiten bzw. Einbauverfahren erforderlich.

Mit der vorliegenden Erfindung soll deshalb eine Vorrichtung geschaffen werden, welche eine Reibungsverbindung zwischen dem verschiebbaren Andrehteil und dem Andrehgehäuse schafft, um die Bewegung des verschiebbaren Andrehteils in Eingriff mit dem Zahnkranz eines zu startenden Motors zu unterstützen, wobei ohne Zuhilfenahme des Gegen- W druckes gearbeitet werden soll, um die Reibungsverbindung zu lösen. Die Vorrichtung soll gegenüber bekannten Ausführungsformen billiger in der Fertigung und leichter zusammensetzbar sein.

Angesichts der gestellten Aufgabe besteht die Erfindung in einer Andre hvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Andrehvorrichtungsgehäuse/einer motorgetriebenen Welle, auf welcher sich ein schraubenförmiges Gewinde befindet, mit einem verschiebbaren Andrehtiil, der mit einer mit der Welle zusammenwirkenden Gewindemuffe versehen ist,

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rait einem Andrehritzel, einer Einwegkupplung, welche die Gewindemuffe und das Andrehritzer verbindet, und mit einer Bewegungshilfe, welche eine Dreh-Bremsverbindung zwischen dem verschiebbaren Andrehteil und dem Gehäuse der Andrehvorrichtung schafft, um das Andrehritzer in Eingriff mit dem Zahnkranz der anzulassenden Brennkraftmaschine zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungshilfe eine positionsempfindliche Vorrichtung aufweist, welche auf die Axialbewegung des verschiebbaren Andrehteils anspricht und welche die Bremsverbindung zwischen dem verschiebbaren Andrehteil und dem Gehäuse der Andrehvorrichtung beendet, wenn das Andrehritzel teilweise in dem ,. Zahnkranz eingreift, wodurch der Eingriff mittels Schraubwirkung vollendbar ist.

Vorzugsweise wird eine verschiebbare, nicht drehbare Elektromagnetbremse mit einem gleitenden, elektrischen Kontakt eingesetzt, um den verschiebbaren Andrehteil und das Andrehgehäuse miteinander zu verbinden, so daß eine Drehbewegung des Andrehteils verhindert und die Vorwärtsbewegung desselben erleichtert wird. Wenn sich der Andrehteil in vollem Eingriff mit dem Zahnkranz eines anzulassenden Motors bewegt, löst sich der verschiebbare, elektrische Kontakt von einem mit Strom gespeisten, leitfähigen Streifen, wodurch die Bremse entregt und der Antrieb für die Drehbewegung freigesetzt wird. Die Bremskräfte reichen aus, um eine Drehbewegung des Andrehritzels zu verhindern, wodurch die Vorteile des solenoidgesteuerten, verschiebbaren Andrehteils wirksam zum Einsatz gebracht werden können, ohne den Leistungsverbrauch eines Solenoids erforderlich zu machen>um den Antrieb in Eingriff zu halten.

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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung erläutert. Diese stellt eine Seitenansicht einer abgeschalteten, erfindungsgemäßen Andrehvorrichtung im Teilschnitt dar.

In der Zeichnung ist eine Andrehvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der durch die Bezugsnummer 10 benannte, verschiebbare Andrehteil ist mit der Schraubenwelle des nicht dargestellten Andrehmotors zusammenwirkend angeordnet. Der verschiebbare Andrehteil besteht aus einer Schrauben- bzw. Gewindemuffe 16, welche an der Schraubenwelle 12 anliegend mit dieser zusammenwirkt, ferner aus der Bewegungshilfe 20, aus einer Einwegkupplung 22, dem Andrehritzel 24 und dem Gehäuse 26 der Andrehvorrichtung. Die Gewindemuffe 16 ist mit dem äußeren Laufring 28 der Einwegkupplung 22 verbunden, während der innere Laufring 30 der Einwegkupplung 22 mit dem Andrehritzel 24 verbunden ist, so daß eine Elnweg-Drehmomentenverbindung zwischen der Schraubenwelle 12 des nicht dargestellten Andrehmotors und dem Andrehritzel 24 geschaffen ist. Die Gewindemuffe 16 und der äußere Laufring 28 bilden den Andrehkörper.

Ohne Last oder Reibung am Ritzel 24 würde die Drehbewegung der Schraubenwelle 12 eine gleichzeitige Drehbewegung des verschiebbaren Andrehteils 10 und des Andrehritzels 24 hervorrufen. Es muß deshalb verhindert werden, daß sich die Gewindemuffe 16 mit der Schraubenwelle 12 dreht, um die Gewindemuffe axial so auf der Schraubenwelle 12 zu verschieben, daß das Andrehritzel 24 in Eingriff mit dem Zahnkranz J2 einer zu startenden, nicht dargestellten Maschine gelangt.Die Bewegungshilfe 20 wird wirksam,um die gewünschte. Axialverschiebung des

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Andrehritzels herbeizuführen.

Die Bewegungshilfe 20 weist eine Elektromagnetbremse aus einem stationären Magnetkörper 34, einer Elektromagnetspule 36, einem Anker ■ 38 und einem Stromleiter 40 auf. Der Magnetkörper 34 ist mit Hilfe des Flansches 42 verschiebbar am Gehäuse 26 der Andrehvorrichtung angeordnet; der Flansch 42 gleitet in einem Schlitz 44 im isolierenden Block 54. Der Stromleiter 40 besteht aus einem elastischen Kontaktkörper 48 und aus einer geeignet isolierten Leitung 50, welche den elastischen Kontaktkörper 48 mit der Elektromagnetspule 36 verbindet.

Das Gehäuse 26 der Andrehvorrichtung ist mit einem.leitenden Streifen 52 ausgestattet, welcher in den isolierenden Block 54 eingebettet ist und welcher deshalb gegenüber dem Gehäuse 26 der Andrehvorrichtung isoliert ist. Der elastische Kontaktkörper 43 ist auf dem größten Teil der Axialbewegung des verschiebbaren Antriebsteils 10 in gleitendem Kontakt mit dem leitfähigen Streifen 52.

Bei Einschalten bzw. Erregen des Andrehmotors in herkömmlicher Weise wird auch der leitfähige Streifen 53 gespeist, so daß Strom der Elektromagnetspule 36 zugeführt wird. Dies erzeugt einen Elektromagnetfluß im Magnetkörper 34 und im Anker 38. Anstelle eines einzelnen, an der Einwegkupplung 22 angebrachten Körpers kann auf den Anker 38 verzichtet werde», wenn die Einwegkupplung 22 mit einem Ankerteil ausgestattet 1st. Da verhindert wird, daß sich der Magnetkörper dreht und da er durch Elektromagnetkräfte in Anlage an den Anker 38 geklemmt 1st, wird verhindert, daß sich die Gewindemuffe l6, die Einwegkupplung 22 und das Andrehritzel 24 mit der Schraubenwelle 12

drehen. Stattdeseen bewegen sich die Teile axial auf der Welle, bis das Andrehritzel 24 am Zahnkranz 32 eingreift. - 6 -

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An einem bestimmten Punkt, wo die Zähne des Ritzels und die zähne des Zahnkranzes einander überlappen, jedoch vor vollständigem Eingriff, gleitet der Kontaktkörper 48 vom gespeisten, leitfähigen Streifen 52 ab, weshalb die Elektromagnetspule 36 entregt wird. Sie gibt damit die im Drehsinn wirkende Verzogerungskraft am Anker 38 frei. Da das Andrehritzel 24 beginnt sich zu drehen,kommen das Ritzel 24 und der Zahnkranz 32 in Anlage miteinander und erzeugen den Zug bzw. die Belastung, welche zum vollständigem Eingriff erforderlich ist. Der Widerstand bzw. Zug bewegt auch den Anker 38 in vom Magnetkörper 34 abgewandter Richtung, so daß eine Anlage und Abnutzung darzwischen verhindert wird.

Falls während des Anlassens des Motors Druckspitzen oder Fehlzündungen des Motors einen momentanen übergeschwindigkeitszustand des Zahnkranzes 32 bezüglich des Andrehritzels 24 hervorrufen, d.h. die Einwegkupplung 22 überholt, werden die starken AnlagekrHfte durch das übertragene Moment freigegeben. Bei zahlreichen Geräten bekannter Ausführungsform brachte dies die Möglichkeit einer vorzeitigen Lösung mit sich. Sollte beim Gerät der vorliegenden Erfindung dieser Zustand eintreten und das Andrehritzel 24 beginnen, sich vom Zahnkanz 32 zurückzuziehen, kommt der elastische Kontaktkörper 48 wieder in Kontakt mit dem leitfähigen Streifen 52. Da der Andrehmotor und der leitfähige Streifen 52 immer noch gespeist werden, wird infolgedessen die Andrehvorrichtung in Eingriff gehalten.

Wenn der Motor selbst läuft, d.h. in Gang ist, beendet der Bedienungsmann den Anlaßvorgang, indem er den Andrehmotor abschaltet. Der leitfähige Streifen 52, welcher entweder parallel oder in Serie mit dem

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'Andrehmotor geschaltet sein kann, ist bei der vorzugsweise dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Serie mit dem durch den Bedienungsmann bedienten Anlaßschalter angeordnet, so daß bei Abschalten des Andrehmotors gleichzeitig der leitfähige Streifen 52 außer Strom gesetzt wird. Dies ermöglich, die auf elektromagnetische Weise hervorgerufene Reibungsverbindung der Bewegungshilfe zu beenden. Trägheitskräfte, welche durch den verlangsamßnden Andrehmotor erzeugt werden und welche am Andrehteil 10 wirksam sind, lösen diesen vom Zahnkranz 32.

Falls das Andrehritzel 24 sich in Anlage an den Zahnkranz 52 bewegt, wird die Bewegung des Andrehteils verändert und die Drehbewegung der Schraubenwelle 12 ruft einen Schlupf zwischen dem Magnetkörper 34 und dem Anker 38 hervor, wodurch eine begrenzte Drehbewegung des Andrehritzels 24 eingeleitet wird> Dies beendet die Anlagebewegung, so daß der Eingriff fortschreiten kann.

Die dargestellte Andrehvorrichtung löst die gestellte Aufgabe unter Verwendung einer Bewegungshilfe, welche positionsempfindlich ist und welche durch Fehlzündungen nicht beeinträchtigt wird-

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Claims

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The Bendix Corporation
Executive Offices

Bendix Center 2. April 1970

Southfield,Mich.48075,USA Anwaltsakte M-1114

Patentansprüche

iy Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Andrehvorrichtungsgehäuse, einer motorgetriebenen Welle, auf welcher sich ein schraubenförmiges Gewinde befindet, mit einem verschiebbaren Andrehteil, der mit einer mit der Welle zusammenwirkenden Gewindemuffe versehen ist, mit einem Andrehritzel, einer Einwegkupplung, welche die Gewindemuffe und das Andrehritzel verbindet, und mit einer Bewegungshilfe,welche eine Dreh-Bremsverbindung zwischen dem verschiebbaren Andrehteil und dem Gehäuse der Andrehvorrichtung schafft, um das Andrehritzel in Eingriff mit dem Zahnkranz der anzulassenden Brennkraftmaschine zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungshilfe (20) eine positicnsempfindliche Vorrichtung (34,36,38,40) aufweist, welche auf die Axialbewegung des verschiebbaren Andrehteils (10) anspricht und welche die Bremsverbindung zwischen dem verschiebbaren Andrehteil (10) und dem Gehäuse (26) der Andrehvorrichtung beendet, wenn das Andrehritzel (24) teilweise in dem Zahnkranz (32) eingrieft, wodurch der Eingriff mittels Schraubwirkung vollendbar ist.

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2. Andrehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungshilfe (20) eine Elektromagnetbremse (34,36,38.) aufweist, welche verschiebbar das Gehäuse (26) der Andrehvorrichtung und die Gewindemuffe (16) verbindet.
3. Andrehvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Leitverbindung (40,52) aufweist, welche am Gehäuse (26) diesem gegenüber isoliert angebracht ist,^un<3 daß ein elastischer, stromführender Kontaktkörper (48) an der Elektro-

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magnetbremse (34*36,38) angebracht und in gleitendem Kontakt mit der Leitverbindung ist, um eine Strombahn von der Leitverbindung zur Elektromagnetbremse zu bilden.
4. Andrenvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitverbindung (4O752) so angeordnet ist, daß sie die Strombahn unterbricht, bevor das Andrehritzel (24) voll in Eingriff mit dem Zahnkranz (32) der zu startenden Brennkraftmaschine gelangt.
5. Andrehvorrichtung nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnetbremse einen Magnetkörper (34) aufweist, welcher verschiebbar mit dem Gehäuse (26) in Verbindung steht, daß eine Spule (36) am Magnetkörper fixiert ist, und daß ein Anker (38) mit dem verschiebbaren Andrehteil (10) verbunden ist.

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