DE4135405A1 - Startvorrichtung fuer brennkraftmotoren - Google Patents
Startvorrichtung fuer brennkraftmotorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Startvorrichtung für Brennkraft
motoren, insbesondere eine Seilzug-Startvorrichtung für
Zweitaktmotoren, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine Seilzugstartvorrichtung dieser Art ist beispielsweise
aus dem DE-GM 76 08 747 bzw. aus der entsprechenden US-PS
41 27 098 bekannt. Die Bedienung einer solchen Startvor
richtung bereitet oft Schwierigkeiten, weil beim Starten
durch die Kompression im Verbrennungsmotor periodisch hohe
Reaktionskräfte auftreten, wodurch wechselnde und vorüber
gehend sehr hohe Kräfte auf die Hand der Bedienungsperson
wirken. Die an der Handhabe der Startvorrichtung auftretenden
Kraftspitzen sind umso größer, je leichter die rotierenden
Massen des Verbrennungsmotors sind.
Zur Vermeidung der periodisch auftretenden hohen Reaktions
kräfte ist es bei Seilzug-Startvorrichtungen für Verbren
nungsmotoren bekannt, das Seil auf eine oval oder mehreckige
Scheibe der Kupplungstrommel aufzuwickeln, so daß sich beim
Ziehen an der Handhabe unter Abwicklung des Seiles unter
schiedliche Zugkräfte ergeben, die an die Schwankungen des
Reaktions-Drehmomentes angepaßt sind (US-PS 29 42 599 und
US-PS 38 14 073). Diese Anordnung erfordert eine genaue
Dimensionierung, Montage und Wickelzuordnung der Seilscheibe
in Abhängigkeit von dem zu startenden Motor. Der konstruktive
und fertigungstechnische Aufwand für eine derartige Startvor
richtung ist daher sehr hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Übertragung der
besonders starken, durch die Kompression im Verbrennungsmotor
verursachten Reaktionskräfte auf die Handhabe der Startvor
richtung zu reduzieren und dadurch den Startvorgang zu
erleichtern.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Abweichend von der als bekannt vorausgesetzten Startvor
richtung nach dem DE-GM 76 08 747 bzw. der US-PS 41 27 098
bildet bei der erfindungsgemäßen Konstruktion die Kupplungs
trommel nicht zugleich den Träger des Gesperres, das mit dem
Kupplungsglied der Motorwelle in Eingriff zu bringen ist.
Dieser Träger ist vielmehr als gesondertes Teil ausgeführt
und mit der Kupplungstrommel drehfedernd über einen elastisch
verformbaren Mitnehmer verbunden, wodurch Schwankungen des an
der Motorwelle aufzubringenden Drehmomentes ausgeglichen
werden können. Übersteigt das Reaktions-Drehmoment infolge
der Kompression im Motor einen bestimmten Wert, so wird die
Drehbewegung des Trägers des Gesperres, das mit dem
Kupplungsglied der Motorwelle drehfest verbunden ist, in
bezug auf die Drehbewegung der Kupplungstrommel verzögert, da
sich der Mitnehmer entgegen der Drehbewegung elastisch
verformt. Die Kupplungstrommel kann daher mit gleicher
Geschwindigkeit ohne erhöhten Kraftaufwand weitergedreht
werden. Die Verformungskräfte werden in dem Mitnehmer als
Energie gespeichert, die bei nachlassendem Reaktions-Dreh
moment freigegeben wird und damit die weitere Drehbewegung
der Kupplungstrommel und des Gesperre-Trägers unterstützt.
Die drehfedernde Mitnahme des Gesperre-Trägers wirkt so in
der gewünschten Weise als Vergleichmäßigung der für den
Startvorgang an der Handhabe aufzubringenden Kraft. Überdies
ist der Konstruktions- und Fertigungsaufwand gering, weil
lediglich die Kupplungstrommel und der Träger des Gesperres
als getrennte Teile unter Zwischenschaltung des elastisch
verformbaren Mitnehmers hergestellt werden müssen, während
alle übrigen Teile der Startvorrichtung unverändert bleiben
können.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei
spielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 die Startvorrichtung mit ihren
einzelnen Teilen in Explosionsdar
stellung,
Fig. 2 einen Kupplungstopf, der an der
anzutreibenden Motorwelle zu
befestigen ist, in Stirnansicht,
Fig. 3 einen Schnitt nach III-III in Fig. 2,
Fig. 4 die Kupplungstrommel der Startvorrich
tung nach Fig. 1 mit eingesetztem
Gesperre in Stirnansicht,
Fig. 5 einen Schnitt nach V-V in Fig. 4,
Fig. 6 eine Kupplungstrommel anderer
Ausführungsform schematisch in
Stirnansicht,
Fig. 7 einen in die Kupplungstrommel nach
Fig. 6 passenden Träger für das
Gesperre in Rückansicht,
Fig. 8 eine Ausführungsform eines gummi
elastischen Körpers für einen Mitneh
mer zur Verwendung bei der Kupplungs
trommel nach Fig. 6,
Fig. 9 eine abgewandelte Ausführungsform
eines elastischen Mitnehmers in
schematischer Teil-Ansicht,
Fig. 10 eine andere Ausführungsform eines
elastischen Mitnehmers in
schematischer Teil-Ansicht,
Fig. 11 eine weitere Ausführungsform eines
elastischen Mitnehmers schematisch in
Teil-Ansicht,
Fig. 12 eine weitere Ausführungsform der Ver
bindung zwischen der Kupplungstrommel
und dem Gesperreträger über einen gum
mielastischen Mitnehmer.
Die Startvorrichtung nach Fig. 1 ist zum manuellen Anwerfen
eines Zweitaktmotors bestimmt, der beispielsweise zu einer
Motorkettensäge gehört. Die Vorrichtung ist in einem
Gehäuse 1 untergebracht, das im Ausführungsbeispiel ein
abnehmbarer, mit Lüftungsschlitzen versehener Deckel des
Motorgehäuses ist. An der Innenwand des Gehäuses 1 ist ein
Lagerzapfen 2 befestigt, der von einem ebenfalls gehäuse
festen Federgehäuse 3 umgeben ist. In dem Federgehäuse 3
liegt eine am Gehäuserand einseitig eingespannte Spiral
feder 4, die von einer Metallscheibe 5 abgedeckt ist und als
Rückzugsfeder für eine als Seiltrommel ausgeführte Kupplungs
trommel 6 dient. Die Kupplungstrommel 6 hat einen rücksei
tigen Zapfen 7 (Fig. 5), der durch eine Mittelbohrung der
Metallscheibe 5 hindurch in das Federgehäuse 3 ragt und einen
axialen Schlitz 7′ für den Eingriff des inneren Endes der
Spiralfeder 4 aufweist. Auf die Kupplungstrommel 6 ist ein
Seil 8 aufgewickelt, dessen freies Ende aus dem Gehäuse 1
herausgeführt und an einer Handhabe 9 befestigt ist. Durch
Ziehen an dem Seil mittels der Handhabe wird die Kupplungs
trommel 6 unter Abwicklung des Seiles um den Lagerzapfen 2 in
Drehung versetzt.
Die Kupplungstrommel 6 hat einen den Lagerzapfen 2 umgebenden
kreisringförmigen Aufnahmeraum 6A für einen napfförmigen
Träger 10 eines Gesperres 11, das zwei schwenkbar gelagerte
Klinken 12 und 13 aufweist. Zwischen dem Träger 10 und der
den Aufnahmeraum 6A begrenzenden Stirnwand 6B der Kupplungs
trommel 6 liegt ein elastisch verformbarer Mitnehmer 14, der
im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 als Spiralfeder ausgeführt
ist. Das äußere Ende 14′ der Spiralfeder ist in einen
Schlitz 15 eingehängt, der in einem ringförmigen Absatz 16
der Innenwandung 6C der Kupplungstrommel 6 vorgesehen ist.
Dieser Absatz 16 umschließt die Spiralfeder 14, deren äußere
Windung an der Innenwandung des Absatzes 16 anliegt. Der Ge
sperre-Träger 10 ist auf dem Lagerzapfen 2 (Fig. 1) gelagert.
Die Kupplungstrommel 6 ist an dem Gesperre- Träger 10 gela
gert, wobei ihr Absatz 16 mit seiner Stirnseite eine Gleit
fläche bildet (Fig. 5). Der Gesperreträger 10 hat einen zen
trisch angeordneten, am Umfang spiralförmig ausgebildeten
Mitnahme-Ansatz 17, der vom Boden 10A des Trägers 10 aus zur
Stirnwand 6B der Kupplungstrommel 6 gerichtet ist und den
ringförmigen Aufnahmeraum 6A in diesem Bereich innenseitig
begrenzt. An dem Mitnahmeansatz 17 liegt der innere Endab
schnitt der Spiralfeder 14 an; ihr inneres Ende ist in einen
axialen Schlitz 17A des Mitnahmeansatzes 17 eingehängt
(Fig. 1 und 5). Auf dem Boden 10A des Trägers 10 ist ein ein
stückig mit dem Träger ausgebildeter Lagerbock 11A des Ge
sperres 11 angeordnet. In diesen Lagerbock 11A sind die bei
den Klinken 12 und 13 mit Verdickungen schwenkbeweglich ein
gesetzt (Fig. 1, 4 und 5). Die Klinken 12 und 13 tragen je
einen nach außen gerichteten Zapfen 12′ bzw. 13′.
In montiertem Zustand der Startvorrichtung durchsetzt der
gehäusefeste Lagerzapfen 2 eine Mittelbohrung 6D der
Stirnwand 6B der Kupplungstrommel 6 und den Träger 10, dessen
Mitnahmeansatz 17 und Lagerbock 11A eine buchsenförmige Auf
nahme für den Lagerzapfen 2 bilden. In ein axiales Gewinde 2A
des Lagerzapfens 2 ist ein Gewindebolzen 19 eingeschraubt, in
dessen Kopf eine Ringnut 19A vorhanden ist (Fig. 1). In diese
Ringnut ist ein aus Federstahldraht bestehender Führungsbügel
20 eingesetzt, der mit seinen beiden freien Schenkeln 20A und
20B je einen der beiden Klinkenzapfen 12′ und 13′ in der Ru
helage der Kupplungstrommel umgreift (Fig. 4), wobei das Ende
des freien Schenkels 20B ebenso wie das Mittelstück des Füh
rungsbügels in der Ringnut 19A liegt. Der Führungsbügel hat
je eine haarnadelförmige Biegung 20C und 20D, in der der zu
gehörige Klinkenzapfen 12′ bzw. 13′ liegt. Zwischen dem Füh
rungsbügel 20 und dem Lagerbock 11A des Gesperres 11 ist eine
Unterlegscheibe 18 angeordnet, die den Kopf des Gewindebol
zens 19 umgibt. Die Unterlegscheibe 18 gewährleistet eine un
gestörte Relativdrehung zwischen dem Federbügel 20 und dem
Lagerbock 11A.
Die Drehbewegung der Kupplungstrommel wird auf ein Kupplungs
glied übertragen, das mit der anzutreibenden Motorwelle dreh
fest verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2
und 3 ist das Kupplungsglied ein Kupplungstopf 21, der ein
stückig mit einem Lüfterrad 22 ausgebildet ist, das kranzför
mig angeordnete Schaufeln 23 aufweist. Der Kupplungstopf hat
in seinem Boden 25 Durchgangsöffnungen 24 für (nicht darge
stellte) Schrauben, mit denen er an einem Flansch der Kurbel
welle des Zweitaktmotors zu befestigen ist (nicht darge
stellt). Es ist aber auch möglich, den Kupplungstopf ein
stückig mit einer angegossenen Nabe auszubilden, die mit der
Kurbelwelle beispielsweise mittels einer Keilfeder drehfest
zu verbinden ist. Die Innenwandung des Kupplungstopfes 21 ist
mit einer Verzahnung 26 versehen, mit der der Kupplungstopf
21 nach der Montage der Startvorrichtung in den napfförmigen
Gesperre-Träger 10 eingreift, wie in Fig. 4 strichpunktiert
angedeutet ist.
Wenn die Kupplungstrommel 6 durch Ziehen am Seil 8 in Drehung
versetzt wird, nimmt sie über die Feder 14 den Träger 10 des
Gesperres mit. Dabei dreht sich der Lagerbock 11A des
Gesperres 11 um den Lagerbolzen 2, während der Führungsbügel
20 zunächst seine Lage beibehält, da er kraftschlüssig mit
dem Gewindebolzen 19 und dadurch mit der Lagerachse 2 ver
bunden ist. Die Zapfen 12′ und 13′ der beiden Klinken 12 und
13 wandern dadurch in den Haarnadel-Biegungen 20C bzw. 20D
nach außen in Richtung auf das Ende dieser Biegungen, wodurch
die Klinken 12 und 13 nach außen schwenken. In dieser nach
außen geschwenkten Lage nehmen die Klinken den Führungsbügel
mit, der sich dann gegen den Reibungswiderstand in der Ring
nut 19A des Gewindebolzens 19 um die Achse des Lagerbolzens 2
dreht. Bei der weiteren Drehung der Kupplungstrommel 6 und
damit des Gesperres 11 - in Fig. 4 im Uhrzeigersinn D -
bleiben die Klinken 12 und 13 in ihrer ausgeschwenkten Lage
und greifen dabei jeweils in einen Zahngrund 26A der Verzah
nung 26 ein. Dadurch wird der Kupplungstopf 21 (Fig. 2 und 3)
und damit die anzutreibende Motorwelle in Drehung versetzt.
Wenn der Motor angelaufen ist und eine vorgegebene Drehzahl
erreicht hat, überholt der Kupplungstopf mit seiner Verzah
nung 26 das Gesperre 11, wobei die Klinken 12 und 13 an den
Flanken 26B der Verzahnung entlang der Zahnung zurückge
schwenkt werden. Die Klinken werden auch bei jedem Startvor
gang nach Loslassen der Handhabe 9 während der Rückdrehung
der Kupplungstrommel 6 unter Steuerung durch den Führungs
bügel 20 in ihre Ausgangslage zurückgestellt.
Beim Drehen der Motorwelle nimmt die Verdichtung im Motor bis
zur oberen Totpunktlage des Kolbens zu und fällt dann wieder
ab. Entsprechend periodisch schwankt das Reaktionsdrehmoment,
was sich bei den üblichen Startvorrichtungen als hohe Kraft
spitzen auswirkt, die beim Starten aufgebracht werden müssen.
Zum Ausgleich dieser periodischen Änderungen der aufzubrin
genden Kraft ist der elastisch verformbare Mitnehmer vorgese
hen, im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 also die Spiralfeder
14. Die Feder ist so dimensioniert, daß sie den Träger 10 des
Gesperres 11 mit der Drehzahl der Kupplungstrommel 6 mit
nimmt, solange das Reaktions-Drehmoment der Motorwelle unter
halb eines vorgegebenen Grenzwertes bleibt, wobei sich also
der Kolben des Motors in den Bereichen vor und hinter seiner
Totpunktlage befindet. Beim Anstieg des Reaktions-Drehmomen
tes über diesen Grenzwert verformt sich die Spiralfeder 14
durch Zusammenziehen ihrer Windungen, so daß die Drehge
schwindigkeit des Gesperre-Trägers 10 abnimmt, während die
Kupplungstrommel 6 mit gleicher Drehzahl und etwa gleichem
Kraftaufwand weitergedreht werden kann. Die Kupplungstrommel
6 dreht sich folglich im Drehsinn D (Fig. 1 und 4) zusätzlich
relativ zu dem Gesperre-Träger 10, der mit geringem Spiel in
die Kupplungstrommel eingesetzt ist. Die Höhe der aus Flach
bandstahl bestehenden Spiralfeder 14 (in Fig. 5 nicht einge
zeichnet) ist so bemessen, daß der Boden 10A des Trägers 10
die Feder nicht ständig berührt. Eine zeitweise Anlage der
Spiralfeder 14 an dem Trägerboden 10A ist möglich, womit eine
Sicherung gegen Axialverschiebung der Federwindungen erreicht
wird. Um die Relativbewegung zwischen der Kupplungstrommel 6
und dem Gesperre-Träger 10 zu begrenzen, ist an den äußeren
Flansch der Kupplungstrommel ein Anschlag 27 angeformt, dem
ein an den Träger 10 angeformter Gegenanschlag 28 zugeordnet
ist (Fig. 1 und 4). Der Anschlag 27 trägt an seiner in Dreh
richtung D vorderen Seite einen Puffer 27A aus gummielasti
schem Werkstoff.
Wenn das Reaktions-Drehmoment, nach Überschreiten der
Totpunktlage des Motorkolbens, den vorgegebenen Grenzwert
wieder unterschreitet, so entspannt sich die Spiralfeder 14
bis zu ihrer Ausgangslage, wobei sich der von ihr mitge
nommene Gesperre-Träger 10 relativ zu der Kupplungstrommel 6
in Drehrichtung D bewegt. Die Spiralfeder 14 wirkt daher
zugleich als Energiespeicher, der die bei der vorangegangenen
Verformung gespeicherte Energie an den Träger 10 abgibt und
ihn derart beschleunigt, daß der Träger 10 kurzzeitig eine
absolut höhere Drehzahl erreicht als die Kupplungstrommel und
sich dann wieder mit deren Geschwindigkeit dreht.
Zur Rückführung der Kupplungstrommel 6 in ihre Ausgangslage
ist die Rückzugsfeder 4 vorgesehen, so daß das Seil 8, wie
bei Seilzug-Starvorrichtungen üblich, nach dem Abziehen
wieder auf die Kupplungstrommel aufgewickelt wird. Da das
Federgehäuse 3 von der Metallscheibe 5 abgedeckt ist,
entsteht zwischen dem Federgehäuse und der Kupplungstrommel
bei deren Drehbewegung eine nur geringe Reibung.
Die Fig. 6 bis 8 zeigen schematisch eine andere Ausführungs
form des elastisch verformbaren Mitnehmers, wobei die
Kupplungstrommel und der Gesperre-Träger entsprechend
angepaßt sind.
Von der Kupplungstrommel 6′ sind in der Draufsicht nach
Fig. 6 der äußere Flansch und der ringförmige Aufnahmeraum 6A
erkennbar. Der Flansch hat keinen dem Anschlag 27 nach Fig. 1
entsprechenden Ansatz, so daß das Ende des Seiles 8 nicht,
wie dort, durch einen solchen Anschlag hindurchgeführt ist,
sondern an einer entsprechenden Durchgangsöffnung 29 des
Flansches verknotet ist.
In dem ringförmigen Aufnahmeraum 6A liegt ein teilring
förmiger, aus einem Elastomer bestehender Mitnehmer 30, der
im Ausführungsbeispiel aus sieben gummielastischen Körpern
30.1 bis 30.7 besteht, die in der Ansicht nach Fig. 6 etwa
kreissegmentförmig sind. Die gummielastischen Körper sind mit
ihren Seitenflächen aneinandergrenzend angeordnet, haben aber
abgerundete Kanten und innerhalb des Aufnahmeraumes 6A
genügend Spiel, so daß sie sich einzeln elastisch verformen
können. Der gummielastische Körper 30.7 grenzt an einen
starren Füllkörper 31 an, der mit der Kupplungstrommel 6′
starr verbunden ist und mit ihr einstückig ausgebildet sein
kann. Zwischen dem Füllkörper 31 und dem elastischen
Körper 30.1 ist eine nach außen offene Kammer 32 freige
lassen, die in der Ansicht nach Fig. 6 ebenfalls kreisseg
mentförmig ist. Bei dieser Ausführungsform ist ein
Gesperre-Träger 10′ mit einem rückseitigen Mitnahme-An
satz 17′ vorgesehen (Fig. 7), der ebenfalls kreissegmentförmig
ist und in die Kammer 32 paßt. In Fig. 6 ist der Mitnahme-An
satz 17′ strichpunktiert eingezeichnet.
Wird die Kupplungstrommel 6′ für den Startvorgang in Rich
tung D gedreht, so wird das entsprechende Drehmoment von dem
Füllkörper 31 über den gummielastischen Mitnehmer 30 auf den
Mitnahme-Ansatz 17′ des Gesperre-Trägers 10′ übertragen. Das
Reaktions-Drehmoment der Motorwelle wirkt dabei in Richtung
der Pfeile RD auf den ersten gummielastischen Körper 30.1 und
über ihn auf die folgenden gummielastischen Körper, so daß
der Mitnehmer 30 in Richtung B gegen den Füllkörper 31
belastet wird. Übersteigt das Reaktions-Drehmoment RD den
vorgegebenen Grenzwert, so wird zunächst der gummielastische
Körper 30.1 verformt, und bei weiterem Anstieg des
Reaktions-Drehmomentes können sich aufeinanderfolgend auch
die weiteren gummielastischen Körper 30.2 bis 30.7 verformen.
Der Mitnehmer 30 speichert dabei Energie, die er bei nachfol
gender Entlastung an den Mitnahme-Ansatz 17′ und damit an den
Gesperre-Träger 10′ abgeben kann.
Die gummielastischen Körper 30.1 bis 30.7 können in ihrer
Form gleich, aber auch unterschiedlich gestaltet sein und
ermöglichen durch geeignete Werkstoffwahl unterschiedliche
Kennlinien dieser elastomerischen Feder.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform der gummielsatischen Körper
30.1 bis 30.7. Ein Gummielement 34 ist in einer Halterung 33
gefaßt, die aus zwei einander gegenüberliegenden Platten 35
und 36 besteht. An den Platten 35 und 36 ist das Gummielement
34 vorzugsweise durch Anvulkanisieren befestigt. In dem
Gummielement 34 sind Ausnehmungen 37 zur Erzielung einer vor
zugebenden Formelastizität vorgesehen. Die Platten 35 und 36
bestehen zweckmäßig aus Kunststoff und dienen zur gleichmäßi
gen Übertragung des Reaktionsdrehmomentes RD.
Die Fig. 9 bis 12 zeigen schematisch weitere Ausführungs
formen für den elastisch verformbaren Mitnehmer.
Nach Fig. 9 ist als Mitnehmer 38 ein ringförmiges gummi
elastisches Band 39 vorgesehen, auf dem einzelne Tragringe 40
mit Abstand voneinander befestigt sind. Bei dieser Ausfüh
rungsform ist ein endseitiger Tragring an dem Mitnahme-Ansatz
des Gesperre-Trägers zu befestigen und der andere endseitige
Tragring mit der Kupplungstrommel so zu verbinden, daß das
elastische Band 39 auf Zug beansprucht wird, wobei die
Tragringe 40 als Gleitlager dienen. In diesem Fall muß ein
äußerer Anschlag entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 1
vorgesehen sein, um ein Überdehnen des Bandes zu vermeiden.
Es ist aber auch möglich, den Werkstoff und die Dicke des
gummielastischen Bandes 39 so zu wählen, daß der Mitnehmer 38
auf Druck beansprucht wird, wobei das Band 39 zwischen den
Tragringen 40 gestaucht wird. Sobald das Band den für seine
Verformung freigelassenen Raum völlig ausfüllt, ist eine
weitere Relativbewegung zwischen der Kupplungstrommel und dem
Gesperre-Träger in der Belastungsrichtung B (Fig. 6) nicht
mehr möglich, weil Gummi inkompressibel ist, so daß ein
zusätzlicher Anschlag - wie auch bei der Ausführungsform nach
Fig. 6 - entbehrlich ist.
Fig. 10 zeigt schematisch eine Halterung 33′ für gummi
elastische Körper, von denen hier nur drei Körper 30.1,′,
30.2′ und 30.3′ dargestellt sind. Diese gummielastischen
Körper sind blockförmig gestaltet und bilden zusammen mit der
Halterung 33′ einen Mitnehmer 30′. Die Halterung besteht aus
einem ringförmigen Tragkörper 41 mit radial nach außen
ragenden Stäben 42, an denen je einer der gummielastischen
Körper 30.1′, 30.2′ und 30.3′ jeweils mit Abstand von dem
folgenden Körper befestigt ist. Zweckmäßig ist die Halte
rung 33′ aus Kunststoff hergestellt und dadurch form
elastisch. Die Stäbe 42 gehen in den Tragkörper 41 jeweils
mit einem Gelenk 43 über, so daß sie unter elastischer
Verformung des Kunststoffes gegeneinander schwenken können.
Bei Belastung des Mitnehmers 30′ in Richtung B wird zunächst
der gummielastische Körper 30.1′ elastisch verformt und
anschließend schwenkt der zugehörige Stab 42 in Richtung B,
bis er auf den gummielatischen Körper 30.2′ trifft, der mit
zunehmendem Reaktions-Drehmoment ebenfalls verformt wird, so
daß sich die Schwenkbewegungen der aufeinanderfolgenden Stäbe
42 bis zum letzten Stab fortsetzen. Dabei durchläuft der Stab
42 mit dem gummielastischen Körper 30.1′ den längsten Weg.
Fig. 11 zeigt als weitere Ausführungsform einen Mitnehmer 44,
der als gewendelte Druckfeder ausgeführt ist, die in den
Aufnahmeraum 6A der Kupplungstrommel eingelegt ist. Die
Druckfeder besteht aus Einzelfedern, von denen in Fig. 11
zwei Einzelfedern 45.1 und 45.2 schematisch dargestellt sind.
Zwischen aufeinanderfolgenden Einzelfedern ist je ein
Gleitkörper 46 angeordnet. Bei Belastung des Mitnehmers 44 in
Richtung B wird zunächst die Einzelfeder 45.1 zusammenge
drückt und verschiebt den Gleitkörper 46, der dann Druck auf
die Einzelfeder 45.2 ausübt. Die Verschiebebewegung wird
durch den maximalen Weg des Zusammendrückens der Einzelfedern
begrenzt, wobei bei Verwendung von Schraubenfedern diese
Einzelfedern auf Block zusammengedrückt sind, also ihre
Windungen dicht aneinanderliegen. Die Einzelfedern können
auch tonnenförmig ausgebildet sein und bestehen dann
zweckmäßig aus Federstahldraht. Die Tonnenform ermöglicht das
Ineinanderschieben aufeinanderfolgender Windungen, wodurch
der Federweg im Vergleich zu Schraubenfedern größer ist.
In Fig. 12 ist eine besonders einfache Ausführung für die
drehfedernde Verbindung zwischen dem Gesperreträger 10 und
der Kupplungstrommel 6 dargestellt. Eine Gummischicht ist auf
den Gesperreträger 10 einerseits und auf die Kupplungstrommel
6 andererseits aufvulkanisiert und bildet einen ringförmigen
gummielastischen Mitnehmer 50, dessen beide Stirnflächen je
weils fest mit dem Boden des Gesperreträgers bzw. mit der in
neren Stirnfläche der Kupplungstrommel verbunden sind. Zwi
schen der umfangseitigen Mantelfläche dieses Mitnehmers 50
und der Innenwandung der Kupplungstrommel ist ein Ringspalt
belassen. Der gummielastische Mitnehmer 50 verformt sich bei
einer Relativbewegung zwischen der Kupplungstrommel 6 und dem
Gesperreträger 10 und wird dabei auf Scherung beansprucht.
Für den elastisch verformbaren Mitnehmer sind noch weitere
Ausführungsformen möglich, die in den Zeichnungen nicht
dargestellt sind. So könnte anstelle einer gewendelten Feder
(Fig. 11) eine aus Kunststoff bestehende Biegefeder verwendet
werden. Auch könnte anstelle des gummielastischen Bandes 39
(Fig. 9) ein Gummi-Zugband verwendet werden, das mit seinen
beiden Enden an radial gegenüberliegenden Stellen der
Kupplungstrommel zu befestigen ist und an einem Zapfen des
Gesperre-Trägers umgelenkt wird. Weiterhin können anstelle
von Vollgummi-Körpern (Fig. 6) auch Gummi-Hohlkörper verwen
det werden, die mit Gas gefüllt sein können, so daß der
Mitnehmer als Gasfeder ausgebildet ist.
Die meisten Teile der Startvorrichtung (Fig. 1) sind aus
Kunststoff hergestellt. So bestehen das Gehäuse 1, das
Federgehäuse 3, die Kupplungstrommel 6, der Gesperre-Träger
10 und das Gesperre 11 mit den Klinken 12 und 13 aus
Kunststoff. Fertigung und Montage der Startvorrichtung sind
darum besonders kostengünstig.
Claims (30)
1. Startvorrichtung für Brennkraftmotoren, insbesondere
Seilzug-Startvorrichtung für Zweitaktmotoren, mit einer in
einem Gehäuse (1) drehbar gelagerten Kupplungstrommel (6;
6′), die zum Erzeugen des Antriebs-Drehmomentes für die
Motorwelle mittels einer Handhabe (9) über ein Kraftüber
tragungsglied (8) in Drehung zu versetzen und mit einem
Kupplungsglied (21), das drehfest mit der Motorwelle ver
bunden ist, über ein Gesperre (11) zu kuppeln ist, das auf
einem gemeinsam mit der Kupplungstrommel (6; 6′) drehbaren
Träger (10; 10′) gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10; 10′) des Ge
sperres (11) mit der Kupplungstrommel (6; 6′) drehfedernd
über einen Mitnehmer (14; 30; 38; 44; 50) verbunden ist,
der zum Ausgleich von Schwankungen des an der Motorwelle
aufzubringenden Drehmomentes elastisch verformbar ist.
2. Startvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungstrommel (6; 6′)
einen kreisringförmigen Aufnahmeraum (6A) für den
Mitnehmer (14; 30; 38; 44) aufweist, und daß der Träger
(10; 10′) des Gesperres (11) in den Aufnahmeraum (6A) mit
einem Mitnahme-Ansatz (17; 17′) eingreift, an dem sich ein
Ende des Mitnehmers (14; 30; 38; 44) während der Antriebs-
Drehbewegung der Kupplungstrommel (6; 6′) abstützt.
3. Startvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen
der Kupplungstrommel (6) und dem Träger (10) des
Gesperres (11) durch einen Anschlag (27) begrenzt ist.
4. Startvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß sich der Anschlag (27) an
einer den Träger (10) umgebenden Stirnfläche der
Kupplungstrommel (6) befindet, und daß der Träger (10) an
seinem umfangseitigen Rand einen Gegenanschlag (28)
aufweist.
5. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungstrommel (6) an
ihrer dem Träger (10) des Gesperres (11) gegenüberliegen
den Seite eine Stirnwand (6B) aufweist, in der eine
Mittelbohrung (6D) für einen gehäusefesten Lagerzapfen (2)
vorhanden ist, der die Kupplungstrommel (6) und den
Träger (10) des Gesperres (11) durchsetzt, und an dem ein
Führungsbügel (20) für zwei Klinken (12 und 13) des
Gesperres (11) kraftschlüssig gehalten ist.
6. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10) des
Gesperres (11) napfförmig ausgebildet und in die
Kupplungstrommel (6) mit geringem Spiel eingesetzt ist,
wobei der Boden (10A) des napfförmigen Trägers (10) in der
Kupplungstrommel (6) versenkt liegt, und daß auf dem Boden
(10A) ein Lagerbock (11A) für zwei Klinken (12 und 13) des
Gesperres (11) befestigt ist, die für den Eingriff mit dem
Kupplungsglied (21) der Motorwelle in einen Ringraum
schwenkbar sind, der von der Innenwand des napfförmigen
Trägers (10) begrenzt ist und den Lagerbock (11A) umgibt.
7. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (6C) der Kupp
lungstrommel (6) einen nach innen vorspringenden ring
förmigen Absatz (16) aufweist, an dessen Stirnfläche der
Boden (10A) des Gesperre-Trägers (10) anliegt.
8. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der den Träger (10) des
Gesperres (11) mit der Kupplungstrommel (6) verbindende
Mitnehmer eine Spiralfeder (14) ist.
9. Startvorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahme-Ansatz (17) am
Träger (10) des Gesperres (11) zentrisch angeordnet und
umfangsseitig spiralförmig ausgebildet ist sowie einen
axialen Schlitz (17A) aufweist, in den ein abgebogenes
inneres Endstück (14′′) der Spiralfeder (14) eingreift,
deren äußeres Ende mit einem abgebogenen Endteil (14′) in
einem Schlitz (15) in der Wandung (6C) der
Kupplungstrommel (6) liegt.
10. Startvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralfeder (14) in Rich
tung des Antriebs-Drehmomentes vorgespannt ist.
11. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Windung der
Spiralfeder (14) in deren unbelastetem Zustand an dem
ringförmigen Absatz (16) der Trommelwandung (6C) anliegt.
12. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (30) mindestens
teilweise aus einem Elastomer besteht.
13. Startvorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (30) mehrere
gummielastische Körper (30.1 bis 30.7) aufweist, die
ringförmig aufeinanderfolgend in dem kreisringförmigen
Aufnahmeraum (6A) derart angeordnet sind, daß sie
innerhalb des Aufnahmeraumes (6A) elastisch verformbar
sind.
14. Startvorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem ringförmigen
Aufnahmeraum (6A) ein starrer, mit der Kupplungs
trommel (6′) fest verbundener Füllkörper (31) angeordnet
ist.
15. Startvorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (31), bezogen
auf die Antriebs-Drehrichtung (D) der Kupplungs
trommel (6′), vor dem Mitnahme-Ansatz (17′) des
Gesperre-Trägers (10′) liegt und mit dem gummielastischen
Mitnehmer (30) zur Übertragung des Antriebs-Drehmomentes
der Kupplungstrommel (6′) verbunden ist.
16. Startvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahme-Ansatz (17′) des
Gesperre-Trägers (10′) und der Füllkörper (31) in Drauf
sicht auf die Kupplungstrommel (6′) kreissegmentförmig
sind.
17. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die gummielastischen Körper
(30.1 bis 30.7) des Mitnehmers (30) in Draufsicht auf die
Kupplungstrommel (6′) kreissegmentförmig sind und
aneinander derart angrenzen, daß innerhalb des Aufnahme
raumes (6A) freie Bereiche für die elastische Verformung
der Körper (30.1 bis 30.7) verbleiben.
18. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die gummielastischen Körper
(30.1 bis 30.7) jeweils eine Halterung (33) aufweisen.
19. Startvorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (33) Platten (35
und 36) aufweist, die radial zur Kupplungstrommel (6′)
liegen und an einem Gummielement (34) seitlich befestigt
sind.
20. Startvorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gummielement (34) Ausneh
mungen (37) zur Erzielung einer vorzugebenden Formelasti
zität aufweist.
21. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16
und 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (33′) einen
ringförmigen Tragkörper (41) mit radial frei nach außen
ragenden Tragstäben (42) aufweist, an deren freien Enden
je einer der gummielastischen Körper (30.1 bis 30.3)
befestigt und mit Abstand von dem jeweils benachbarten
Tragstab (42) angeordnet ist.
22. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (33; 33′) aus
elastischem Kunststoff besteht.
23. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (38) ein
ringförmiges Gummiband (39) ist, auf dem Tragringe (40)
mit Abstand voneinander befestigt sind, und das zwischen
dem Mitnahme-Ansatz des Gesperre-Trägers und einer
Lagerstelle an der Kupplungstrommel gehalten ist.
24. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer eine ringförmig
angeordnete gewendelte Druckfeder (44) ist, die zwischen
dem Mitnahme-Ansatz des Gesperre-Trägers und einer
radialen Anlagefläche der Kupplungstrommel eingespannt
ist.
25. Startvorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (44) aus
Einzelfedern (45.1, 45.2) besteht, zwischen denen
Gleitkörper (46) angeordnet sind.
26. Startvorrichtung nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfedern (45.1, 45.2)
tonnenförmig gewendelt sind.
27. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer eine
Kunststoff-Biegefeder ist, die zwischen dem
Mitnahme-Ansatz des Gesperre-Trägers und einer
Anlagefläche der Kupplungstrommel eingespannt ist.
28. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7 und 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die gummielastischen Körper
des Mitnehmers Hohlkörper sind.
29. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (50) eine ring
förmige gummielastische Schicht ist, die mit dem Boden des
Gesperre-Trägers (10) und mit der inneren Stirnfläche der
Kupplungstrommel (6) durch Anvulkanisieren verbunden ist.
30. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungstrommel als
Seilrolle ausgeführt ist, die von einer Rückzugsfeder
belastet ist, und auf der das als Seil ausgebildete
Kraftübertragungsglied in der Ruhelage der Start
vorrichtung aufgewickelt ist.
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