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Anlaßvorrichtung für Explosionskraftmaschinen durch einen Elektromotor.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Maschinenanlasser und bezweckt, eine einfache,
wirksame und zuverlässige Bauart eines Anlassers zu schaffen, welche sowohl in Verbindung
mit einem Anlassermotor allein als auch mit einem Anlassermotor und einem Generator
zusammenarbeiten kann. Dieser Anlasser ist außerdem so gebaut und gezeichnet, daß
er fertig bei Verbrennungsmaschinen vom Standardtyp oder Maschinen, wie sie jetzt
besonders in Gebrauch sind, angebracht werden kann. Der Erfindungsgegenstand ist
in der anliegenden Zeichnung veranschaulicht, und es stellt dar: Abb. i eine Aufsicht
auf diesen Maschinenanlasser, wie er an einer Automobilmaschine angebracht ist,
mit einer Aufsicht auf die letztere, jedoch unter Weglassung des Ventilators, Abb.
ia eine Einzelansicht eines nachgiebigen Antriebs für das Kettenrad des Anlassermotors,
Abb.2 eine Vorderansicht der Teile der Abb. z, Abb. 3 eine Ansicht des Antriebsteiles
der Anlasservorrichtung, Abb. q. einen Längsschnitt durch die Teile der Abb. 3,
die Abb. 5 bis 8 Schnitte nach entsprechenden Schnittlinien der Abb. q., Abb. 9
einen Schnitt nach der Linie 9-9 .der Abb. 5, Abb.9a eine Einzelansicht des unter
Federdruck stehenden Stiftes, Abb. io eine Ansicht einer anderen Ausführungsform
der Erfindung, Abb. i i einen Schnitt nach der Linie i i-i i der Abb. 15, Abb. 12,
einen Mittellängsschnitt der in Abb. io dargestellten Teile, die
Abb.
13 und 14 Schnitte nach entsprechenden Schnittlinien der Abb. io, Abb. 15 eine Ansicht
der in Abb.12 im Schnitt gezeigten Hülse, finit der Schnurscheibe im Schnitt, Abb.
16 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform, Abb. 17 einen Längsschnitt derselben
und die Abb. 18 bis 21 Schnitte nach entsprechenden Schnittlinien der Abb. 17.
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Bei der Ausführungsform der Erfindung nach den Abb. i bis 9 ist die
Verbrennungskraftmaschine bei A, der elektrische Anlassermotor bei B und der Generator
bei C angedeutet, wobei dieser Motor und der Generator zweckmäßig entsprechend an
dem Maschinenrahmen befestigt wird. Die Maschine ist mit einer gewöhnlichen Kurbelwelle
a versehen, welche nach vorn aus der Vorderplatte A' der Maschine hervorragt. Trotz
der Einrichtung dieser Kraftanlasservorrichtung ist die gewöhnliche Anlasserkurbel
D mit ihrer Klauenkupplung d, welche in die Kurbelwelle zum Ankurbeln des Motors
oder der Maschine von Hand eingreifen kann, beibehalten.
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Mit besonderer Bezugnahme auf die Abb. 3 und 4 besteht die vorliegende
Antriebsvorrichtung aus den folgenden Teilen: Auf einem entsprechenden Tragteil,
welcher hier durch die Vorderplatte A'- der Maschine gebildet wird, ist mit Hilfe
der Stiftschraube i eine geflanschte Platte 2 befestigt, welche ein nach außen stehendes
Lager 211 bildet und darin die nach innen sich erstreckende -Nabe 3 eines Rades
aufnimmt, welches, was den Antrieb selbst anbetrifft, als das eigentliche Antriebsrad
betrachtet werden kann. Dasselbe ist vorzugsweise und wie dargestellt ein Kettenrad
4.
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Vorzugsweise werden das Kettenrad und seine -Nabe aus zwei Teilen
gemacht und mittels der durch das Kettenrad und den Flansch 311 des Nabenteiles
hindurchreichenden Niete 5 miteinander verbunden. Die Außenfläche dieses Nabenflansches
ist finit Klauen versehen oder als eine Klauenfläche mit einer Anzahl von Kupplungsklauen
( mit Absätzen zum Antrieb in einer Richtung durch Eingriff mit einer entsprechenden
Klauenfläche bilden einen Teil einer Kuppitnig, nachfolgenden noch weiter beschrieben
werden soll. Dieser Nabenflansch und seine Klauenfläche bildet einen Teil einer
Kupplung, welche sich für gewöhnlich in ausgerückter oder nicht wirksamer Stellung
befindet, wie in Abb. 3 dargestellt.
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Im Innern der Kettenradnabe, und zwar achsial dazu, befindet sich
eine Hülse;, welche in entsprechender Weise, wie z. B. mit Hilfe des Querstiftes
8, auf _ der Kurbel-«-elle a der Maschine befestigt ist. Dieser Stift wird in passender
Weise an seinem Platz gehalten. Bei der hier in Abb. 4 und 5 dargestellten Anordnung
sind als Mittel hierfür vorzugsweise kurze Stifte 9 verwendet, welche auf entgegengesetzter
Seite der Kurbelwelle quer durch den Stift 8 und dieHülse 7 hindurchreichen. Diese
Hülse 7 erstreckt sich nach vorwärts über das Außenende der Kurbelwelle und ist
in der Nähe ihres Außenendes mit einem Querbolzen io versehen, welcher von der Klauenkupplung
d beim Ankurbeln von Hand erfaßt wird. Dieser Bolzen io wird in entsprechender Weise,
wie z. B. mit Hilfe der kleinen Querstifte i i (vgl. die Abb. 4 und 8) festgehalten.
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Der große Bolzen io dient ferner als Mittel, um auf der Hülse 7 ein
Rad zu befestigen, welches vorzugsweise, wie hier dargestellt, eine Schnurscheibe
12 ist, über welche die Schnur oder der Riemen 13 läuft. Im vorliegenden beschriebenen
Fall treibt dieser Riemen den Generator C mittels der Scheibe c und den bei E angedeuteten
Ventilator mittels der Scheibe e an. Es ist jedoch leicht einzusehen, daß der Antrieb
des Ventilators oder des Generators oder beider Teile durch den näher beschriebenenAntrieb
auch weggelassen werden kann, und die Antriebsvorrichtung nur zum Anlassen der Maschine
selbst benutzt werden kann. In diesem Fall ist eine solche Schnurscheibe nicht erforderlich.
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Über die Hülse 7 ist eine Außen- oder Kupplungshülse 14 gepaßt und
liegt an dem Außenende mit einem Flanschteil i.lP gegen die Innenseite der Schnurscheibe
an. Federn 15 sind in der Schnurscheibe und dein genannten Flansch gelagert und
dienen dazu, letzteren für einen noch später erklärten Zweck nach innen zu halten.
Diese Außenhülse kann lösbar mit der inneren Hülse 7 zum Zwecke der fertigen Montage
und Demontage verbunden werden. Wie aus der Zeichnung zu sehen, ist die Hülse i.1
mit zwei diametral gegenüberliegenden Schlitzen 1.I11 versehen, welche an dem inneren
Ende der Nabe beginnen und die Enden des Stiftes 8 aufnehmen können. Die Federn
15 bewirken, riaß die äußere Hülse so weit nach innen gehalten wird, daß der Boden
der Schlitze den Stift 8 berührt und sich mit vollem Druck dagegenlegt. Unbeschadet
ihrer Wirkungsweise können die Schnurscheibe und die äußere Hülse aus einem Stück
gefertigt werden. Doch ist es vorzuziehen, sie aus zwei Teilen herzustellen, um
den eben beschriebenen Druck auf den Stift infolge des Federdrucks zu ermöglichen
und außerdem die Schnurscheibe aus Gußeisen und die Hülse aus Stahl zu fertigen.
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Der Flanschenteil1db besitzt an seiner
inneren Seite
eine Kupplungsfläche oder eine Reihe von Klauen 16, welche den Klauen 6 entsprechen,
so daß die beiden Kläuensätze die Teile der selbsttätig wirkenden, im vorhergehenden
beschriebenen Kupplung darstellen. Die Kupplungsklauen 16 können entweder für sich
allein oder als ein Teil des genannten Nabenflansches gebildet sein. Diese Klauen
6 und 16 sind nicht rechtwinklig zu der Ebene der Flanschen angeordnet, sondern
vorzugsweise unterschnitten, so daß sie bei gegenseitiger Berührung an den Außenenden
das Bestreben haben, sich zu der vollen Kupplungsstellung zusammenzuziehen.
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Die Kettenradnabe 3 kann sowohl eine Umlaufbewegung im Innern des
Lagers 2d als auch eine Längs- oder Achsialbewegting in demselben ausführen. Ein
Mittel ist vorge-. sehen, um eine solche Längsbewegung -selbsttätig als eine Wirkung
der Umdrehung des Kettenrades q. zu erzwingen. Wie aus der Zeichnung zu ersehen,
besteht dieses Mittel aus einem unter Federdruck stehenden Stift, welcher in dem
genannten Lager angeordnet ist und mit Nuten und O_uernuten in der Außenfläche der
Kettenradnabe in Eingriff treten kann. Wie im einzelnen in Abb. 9 dargestellt, ist
diese Nabe mit zwei auf dem Umfang verlaufenden parallelen Nuten 17 und 18, von
denen die äußere (17) sich ringsherum erstreckt und die andere (18) vorzugsweise
nicht durchweg herumläuft, sondern in ebenso viele Abschnitte geteilt ist, als schräge
Quer- oder Verbindungsnuten i9 zwischen den beiden umlaufenden Nuten vorhanden sind,
versehen. Der Stift 2o arbeitet in einem Zylinder 21, welcher, wie in der Zeichnung
dargestellt, in das Lager eingeschraubt und am Ende mit einer Scheibe 22 verschlössen
ist, die zu gleicher Zeit eine Führung für die Verlängerung des Stiftes bildet.
Mittels der Feder 23 wird der Stift nach innen gedrückt, so daß das Innenende sich
gegen die Kettenradnabe legt und in Eingriff mit den genannten Nuten tritt. Für
gewöhnlich befindet sich die Kettenradnabe innerhalb ihres Lagers in der durch Abb.9
dargestellten Stellung. Wenn jedoch das Kettenrad mit Hilfe des Anlassermotors in
Umdrehung versetzt wird, wird der Stift, welcher bis dahin in einem der Abschnitte
der Nut 18 geruht hat, in eine der Quernuten i9 eintreten, und da der Stift sich
in seiner Lage, ausgenommen eine Längsbewegung, nicht verschieben kann, so verursacht
die weitere Umdrehung der 'Nabe eine Längsverschiebung derselben nach außen, d.
h. nach rechts in der Abb. 9, bis der Stift in die andere Nut 17 eintritt.
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DieseLängsbewegung bringt die bewegliche Kupplungsfläche oder die
Klauen 6 in Kupplungseingriff mit der Kupplungsfläche oder den Klauen 16, so daß
die Umlaufsbewegung des Kettenrades durch die Hülse 1q. und den Bolzen io auf' die
Kurbelwelle a übertragen wird. Die beschriebene Anordnung des Kettenrades q. und
seiner Nabe bietet den Vorteil, daß die Kurbelwelle von der Beanspruchung beim Anlassen
entlastet und dieselbe auf einen feststehenden Tragteil übertragen wird.
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Wenn die Maschine beginnt, aus eigener Kraft mit einer größeren Geschwindigkeit
zu laufen, als ihr auf diese Weise übertragen wird, werden die Kupplungsklauen infolge
der Kammwirkung ihrer aufeinanderliegenden geneigten Flächen selbsttätig voneinander
getrennt und das Kettenrad mit seiner Nabe in seine normale Längslage zurückgeführt.
Bei diesem Vorgang des Entkuppelns braucht der Stift nicht notwendigerweise den
Quernuten zu folgen, sondern kann tatsächlich auch unmittelbar quer von der einen
umlaufenden Nut zu der anderen überspringen. Die Kurbelwelle wird nun von der Maschine
selbst angetrieben, und Kraft wird von dieser Maschine durch die Innenhülse 7 und
Scheibe 12, auf den Generator und den Ventilator übertragen. Im Falle eines Rückschlages
der Maschine werden die Kupplungsklauen durch die andere Drehrichtung selbsttätig
getrennt, wobei der Vorgang ähnlich ist wie eben beschrieben. Der relative Abstand
zwischen den umlaufenden Nuten und die Entfernung der Kupplungsklauen voneinander
zusammen mit der Nutenbreite und dem Durchmesser des Stiftes ist derart gewählt,
daß nach dem Lösen der Kupplung in der eben beschriebenen Weise der Stift 2o an
der äußeren runden Kante der Nut 17 steht und der auf ihn ausgeübte Druck ihn in
die Nut zwingt. Dadurch werden die Kupplungsklauen weiter getrennt, um entsprechenden
Spielraum oder Abstand zu geben, und werden so unbeschadet irgendwelcher Vibrationswirkung
bis zu neuer Anlaßtätigkeit auseinander gehalten.
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Wenn auch die beschriebenen Mittel für die selbsttätige Längsbewegung
des Kettenrades und seiner Nabe in Wirklichkeit mit Erfolg arbeiten, so ist es doch
vorzuziehen, noch ein Mittel vorzusehen, welches diese selbsttätige Bewegung unterstützt.
Wie in Abb. i zu sehen, trägt der Anlassermotor D ein kleines Antriebskettenrad
b, welches wirksam mit dem angetriebenen Kettenrad 4. durch die Kette 24 verbunden
ist. Wie Abb. i zeigt, liegen diese beiden Kettenräder bei der normalen oder nicht
arbeitenden Stellung des Kettenrades q. nicht in einer Ebene. Dies geschieht erst,
wenn das letztgenannte Rad in der Richtung seiner Achse in seine Arbeitsstellung
verschoben ist und seine Antriebstätigkeit ausfibt. Beim Anlassen des Motors
und
der dadurch bedingten Umdrehung des Kettenrades hat die Kette das Bestreben, das
angetriebene Kettenrad 4 in eine Ebene mit dem antreibenden Kettenrad b zu ziehen.
Eine i besonders nachgiebige Antriebsverbindung in der Kette selbst ist nicht erforderlich,
da dieselbe Wirkung durch einen Antrieb mit eingeschalteter Schraubenfeder erzielt
werden kann. Wenn die beschriebenen unterschnittenen Kupplungsklauen Anwendung finden,
kann die Entfernung der beiden Ebenen der Kettenräder kleiner genommen werden, da
es nur erforderlich ist, die Kupplungsteile in teilweisen Eingriff: zu bringen,
worauf sie dann selbsttätig zu vollem Eingriff kommen werden.
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Die Nabe 3 ist konzentrisch zu denHülsen 7 und 14, jedoch durch einen
ringförmigen Zwischenraum von ihnen getrennt. Infolgedessen hat sie keinerlei Berührung
mit denselben und ist nach Lösen der Kupplung vollkommen frei von ihnen. Wenn also
die Maschine aus eigener Kraft läuft, ist bei der Antriebsvorrichtung kein ständig
laufendes Lager vorhanden.
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In den Abb. io bis 15 ist eine andere Bauart des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, welche jedoch auf denselben allgemeinen Grundsätzen und derselben Wirkungsweise
der Erfindung beruht. Bei dieser Bauart ist die Kurbelwelle mit einer Hülse 25 versehen,
auf welcher in entsprechender Weise, wie z. B. mittels des langen Bolzens 26, eine
Schnurscheibe 27 von ähnlicher, aber doch etwas anderer Bauart als die früher beschriebene
Scheibe 12 befestigt ist. Die Hülse ist am Außenende mit einem Stift 28 versehen,
welcher durch die Klauenkupplung d der Handkurbel erfaßt werden kann. Auf der Hülse
25 ist zum Zwecke einer Umlaufs- und Längsbewegung ein Kettenrad 29 mit einer Nabe
3o angeordnet. Letztere wird zweckmäßig als ein von dem Rad getrennter Teil hergestellt
und mit letzterem in entsprechender Weise, wie z. B. durch die Stifte 31, verbunden.
Diese Kettenradnabe ist an ihrer inneren Kante mit Klauen versehen, oder diese Kante
ist als eine Klauenkupplung 32 ausgebildet, welche bei der Bewegung der Hülse nach
innen in die Eingriffsstellung den Bolzen 26 erfaßt. Dadurch wird bewirkt, daß das
Kettenrad die Schnurscheibe 27 und die Kurbelwelle a, und zwar nur in einer Richtung,
antreiben kann.
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Das Kettenrad und seine Nabe können selbsttätig in der Längsrichtung
bewegt werden, und zwar achsial . mit Bezug auf sich selbst und die Hülse 25. Für
diesen Zweck sind ähnliche Mittel, wie bereits beschrieben, vorgesehen. Im vorliegenden
Falle reichen jedoch die beiden auf dem Umfang der Hülse befindlichen Nuten 33 und
34 ohne Unterbrechung vollständig herum und sind durch die schrägen Quernuten 35
verbunden. Der unter Federdruck stehende Stift 2o ist genau derselbe, wie schon
beschrieben, doch ist er diesmal auf dem umlaufenden Teil angeordnet. Um ein wirksames
Arbeiten dieses Stiftes zu erzielen, sind die Quernuten in ihrer Tiefe verschieden
oder größer als die umlaufenden Nuten gewählt, so daß der Stift, wenn er Gelegenheit
hat, stets einer Quernut an Stelle einer umlaufenden Nut folgen wird.
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Bei dieser etwas anderen Bauart ist bei laufender Kraftmaschine ein
ständig laufendes Lager vorhanden, da die Kettenscheibe 29 und ihre Nabe, auf der
Hülse 25 angeordnet, stillstehen, wenn diese Hülse während des Laufens der Maschine
sich in Umdrehung befindet. Um dieses Lager zu schmieren, ist das über das Ende
der Kurbelwelle sich hinaus erstreckende Ende der Hülse 25 als eine Kammer 36 zur
Aufnahme des Schmiermittels ausgebildet, indem sein Außenende in entsprechender
Weise, wie z. B. durch die Platte 37, verschlossen ist. Letztere wird durch eine
Schraube 38 auf ihrem Platz gehalten, welche in den Stift 28 eingeschraubt ist.
Üffnungen 39 führen das Schmiermittel dem Lager zu.
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Erforderlichenfalls kann eine nachgiebige Antriebsverbindung an irgendeiner
Stelle in dem Zug der Antriebsverbindung zwischen dem Anlassermotor und der Kurbelwelle
eingeschaltet werden. Im vorliegenden Fall ist eine solche nachgiebige Antriebsvorrichtung
in Verbindung mit dem Kettenrad b angeordnet. Wie aus Abb. ia zu ersehen, reicht
die Ankerwelle bi durch das lose darauf sitzende Kettenrad hindurch und ist mit
einem Aniriebskopf oder Bund 4o versehen. Letzterer wieder ist mit dem Kettenrad
durch eine Schraubenfeder 41 verbunden.
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Die weitere, in Abb. 16 bis 21 dargestellte Bauart ist im wesentlichen
die gleiche wie die in Abb.4 dargestellte. Deshalb sind soweit als möglich dieselben
Bezugszeichen angewendet worden. Bei dieser Bauart steht der Stift 2o unter dem
Einfluß einer Blattfeder _1.2, «-elche gegen eine Verstärkung des Stiftes anliegt.
Das angetriebene Rad 12 besitzt die Form einer Riemenscheibe von im wesentlichen
I-förmigem Querschnitt. Der längere Schenkel dieses Querschnittes bildet die Riemenscheibe,
und7der kürzere Schenkel ist zweckmäßig mittels ineinandergreifender Vorsprünge
12d und Vertiefungen 14.c mit (lein Flansch des angetriebenen Teiles oder der Hülse
14 verbunden. Der äußere Teil der Riemenscheibe greift auch zweckmäßig über die.Kupplungsteile
der antreibenden und angetriebenen Räder. Diese Bauart ist deshalb
sehr
gedrungen und vorteilhaft, wo wenig Platz zum Einbau zur Verfügung steht. Diese
Bauart unterscheidet sich ferner noch dadurch von der in Abb. ¢ dargestellten, daß
das Antriebsrad 4 nicht im Innern seines Lagers, sondern an dessen Außenfläche angeordnet
ist.