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Anlasser für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Anlasser
für Brennkraftmaschinen und insbesondere auf sogenannte Trägheitsanlasser.
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Es sind bereits Anlasser für Brennkraftmaschinen bekannt, bei denen
zunächst die Anlaßenergie in einer in Drehung versetzten Schwungscheibe aufgespeichert
und dann beim Anlassen durch Kuppeln der Schwungmasse mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
auf diese übertragen wird. Bei derartigen Anlassern hat man auch schon die Einrichtung
so getroffen, da.ß die Anlasserschwungscheibe mit der Kurbelwelle nach dem Anspringen
der Brennkraftmaschine gekuppelt bleibt und so als Teil der Schwungmasse der laufenden
Brennkraftmaschine. dient. Besonders bei solchen Brennkraft-@maschinen, bei denen
aus bestimmten Gründen möglichst weitgehend an Gewicht gespart werden muß, blieb
jedoch bisher der Nachteil, daß noch immer beträchtliche Teile der Anlasservorrichtung
als tote Gewichte mitgeschleppt werden mußten.
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Die Erfindung bezweckt, diesem Nachteil abzuhelfen und bietet dabei
noch eine Reihe weiterer Vorteile. Sie besteht darin, daß das Anlassergehäuse mit
einem umlaufenden Teil der Brennkraftmaschine starr verbunden ist und daß das im
Gehäuse gelagerte Getriebe der Anlasserschwungmasse zusammen mit dieser nach dem
Anlassen der Brennkraftmaschine gekuppelt bleibt und einen Teil von deren Schwungmasse
bildet. Man erreicht so, daß nicht nur sämtliche Teile der Anlasservorrichtung beim
Arbeiten der laufenden Brennkraftmaschine mitwirken und daß der Anlasser völlig
üna'hhängig von irgendeinem ortsfesten Teil der Maschine bzw. ihres Ständers oder
Halters ist. Wird nun gemäß der weiteren Erfindung das Antriebsglied der Anlasserschwungmasse
als Sonnenrad eines Planetengetriebes ausgebildet, dessen Planetenräder mit einer
Innenverzahnung des Gehäuses kämmen und durch Antreiben mittels Handkurbel o. dgl.
ihres im Gehäuse gelagerten Haltegliedes um die Sonnenradachse bewegt werden können,
so erhält man einen für den vorliegenden Zweck besonders geeigneten Anlasser großer
Leistungsfähigkeit bei geringem Gewicht und Raumbedarf, weil die durch das Getriebe
in hohe Umlaufgeschwindigkeit versetzte Anlasserschwungmasse klein sein kann, andererseits
die gesamte als Schwungmasse der arbeitendenBrennkraftmaschine dienende Anlasservorrichtung
v erhältnismäßig groß ist. Die aufgespeicherte Anla.ßenergie läßt sich dabei im
wesentlichen verlustlos auf die Brennkraftmaschine übertragen,
da
sich zwischen Schwungmasse-und dem zu bewegenden Teil der Brennkraftmaschine kein
Arbeit verzehrendes Getriebe befindet. Die Erfindung eignet sich daher besonders
gut für Kleinmotoren, wie z. B. für die Außenbordmotoren von Wasserfahrzeugen, ohne
auf dieses Anwendungsgebiet beschränkt zu sein.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen, in denen sind:
Abb. i ein lotrechter Querschnitt durch einen Anlasser nach der Erfindung, Abb.2
ein Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. i, Abb. 3 ein Schnitt durch eine Einzelheit
einer anderen Ausführungsform.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der anzulassende Motor mit
einem drehbaren Teil 3 versehen, der auf Wunsch als Schwungrad ausgebildet sein
kann und durch ein beliebiges geeignetes Mittel, wie z. B. einen Keil 5, mit einer
Mutter 6 mit der Welle 4 antriebsmäßig verbunden ist. Die Welle 4 kann die Kurbelwelle
des Motors oder eine Verlängerung derselben sein. An der oberen Seite des Gliedes
3 ist beispielsweise durch Schrauben 7 eine kreisförmige Platte 8 starr befestigt,
die die Grundplatte bildet, auf welcher der übrige Teil des Anlassers angeordnet
ist. Genannte Platte besitzt auf ihrem Umfang einen Flansch 9, an welchem ein zur
Aufnahme der Trägheitsanlasservorrichtung bestimmtes Gehäuse 1i beispielsweise durch
Schrauben io abnehmbar befestigt ist.
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Die Grundplatte 8 ist mit einer Nabe 12 versehen, die oberhalb derselben
in das Gehäuse i i eingreift und in der axialen Verlängerung der Welle 4 eine Tragwelle
bildet, auf welcher das Trägheitsglied 13 drehbar angeordnet werden kann. Das Trägheitsglied
13 ist zweckmäßig als Schwungrad mit einem Kranz 14 ausgebildet, in dem ein wesentlicher
Teil der Schwungradmasse zusammengedrängt ist. Genanntes Schwungrad besitzt ferner
eine Nabe 15, welche den oberen Teil der Nabe 12 umgibt und auf dieser durch Kugellager
16 drehbar gelagert ist, die durch geeignete, an beiden Naben 12 und 15 vorgesehene
Schultern in der Arbeitsstellung gehalten werden. Außerdem ist nach zu diesem Zweck
ein in das Innere des oberen Teils der Nabe 12 eingeschraubtes Lagerhalteglied 17
vorgesehen.
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Um das Trägheitsglied um die zugehörige Nabe 12 zu drehen, ist ferner
eine geeignete Vorrichtung vorgesehen, die im vorliegenden Fall aus einem Planetengetriebe
besteht, dessen Sonnenrad durch ein Zahnrad 18 gebildet wird, das mit einer ringförmigen,
an der Nabe 15 des Trägheitsgliedes beispielsweise durch Schrauben 2o befestigten
Platte i9 aus einem Stück besteht. Das Zahnrad 18 kämmt mit mehreren Planetenrädern
21, die ihrerseits mit ihrem äußeren Umfang mit einem Innenzahnkranz 22 kämmen,
der an der Innenseite des Gehäuses i i beispielsweise durch Schrauben 23 starr befestigt
ist. Die Planetenräder 21 sind in Büchsen 24 drehbar gelagert, die in einer Halteplatte
25 eingesetzt und beispielsweise durch Schrauben 26 befestigt sind. Ferner ist ein
Abstandsring 27 vorgesehen, um genannte Räder in ihrer gegenseitigen Stellung in
gewünschtem Abstand voneinander zu halten. Die Halteplatte 25 ist ringförmig ausgebildet
und mit einer sich nach oben erstreckenden Nabe 28 versehen, die in einem Führungsstück
29 drehbar gelagert ist. Das Führungsstück 29 ist am Gehäuse i i beispielsweise
durch Niete 3o befestigt und besitzt eine mittlere Öffnung in seiner oberen Fläche.
Um das Getriebe derart in Drehung versetzen zu können, daß es das Trägheitsglied
antreibt, ist die Nabe 28 in der Nähe ihres oberen Endes mit einem quer angeordneten
Kurbelansatzstift 31 versehen, mit welchem entweder eine gewöhnliche Handkurbel
32 oder eine andere geeignete Kurbelvorrichtung, wie z. B. eine tragbare Beschleunigungsvorrichtung,
in Verbindung gebracht werden kann. Eine Lagermuffe 33 sitzt zwischen der Nabe 28
und dein Führungsstück 29, um die Reibung zu verringern, und eine geeignete Sperrmutteranordnung
mit Unterlagscheibe 34 ist auf das obere Ende der Nabe 28 aufgeschraubt und ruht
auf der oberen Fläche des Führungsstückes 29, um das Planetengetriebe in der Arbeitsstellung
zu tragen.
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Wenn es auch durch das oben beschriebene Getriebe möglich ist, das
Trägheitsglied unabhängig von der Grundplatte 8 und dem Motorglied 3 in Drehung
zu versetzen, so sind diese Teile für gewöhnlich derart miteinander antriebsmäßig
verbunden, daß sie sich mit gleicher Geschwindigkeit zusammen drehen können. Wie
dargestellt, besteht diese Verbindung aus einer Reibungskupplung, in deren mit Innengewinde
versehene Nabe 35 der mit Außengewinde versehene Teil der Nabe 12 eingreift, und
aus einer Scheibe 38, die an der Nabe 35 beispielsweise durch Niete 37 befestigt
und mit einem im Winkel angeordneten Umfangsflansch 39 versehen ist, der eine Reibungsbremsfläche
4o besitzt und umgibt, mit der ein entsprechend im Winkel angeordneter Teil 41 des
Kranzes 14 des Trägheitsgliedes 13 in Eingriff kommen kann. Eine geeignete Schraubenfeder
42 ist zwischen der Nabe 35 der Kupplung und der Grundplatte 8 angeordnet und bestrebt,
die
Kupplung nach oben zu bewegen und mit dem Trägheitsglied in
Reibungseingriff zubringen, wobei die Steigung der Gewindeteile der Nabe 35 und
der Nabe 12 so gewählt wird, daß der Druck der Feder 42 für gewöhnlich genügt, um
die Nabe 35 auf der Nabe 12 nach oben zu bewegen und die Kupplung einzu-. rücken.
Durch eine an der Nabe 12 vorgesehene Schulter 43 wird diese Bewegung nach oben
begrenzt. Auf Wunsch kann eine ringförmige Federhalteplatte 44 vorgesehen
sein, die dazu dient, die Feder 42 in ihrer Lage zu halten und durch Niete 37 an
der Kupplung befestigt ist.
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Da das Trägheitsglied, wie oben erwähnt, für gewöhnlich innerhalb
der Kupplung mit der Platte 8 antriebsmäßig verbunden ist, die selbst durch das
Glied 3 an der Motorwelle q. starr befestigt ist und da genanntes Glied zum Anlassen
unabhängig von den genannten Motorgliedern in Drehung versetzt werden muß, so sind
geeignete Mittel vorgesehen, um die Kupplung während dieser unabhängigen Drehung
des Trägheitsgliedes von diesem zu lösen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist
eine Betätigungsstange 45 durch die Nabe 28, das Triebrad 1ß und die Narbe 12 zentrisch
hindurchgeführt und an ihrem oberen Ende mit einer Scheibe bzw. einem Knopf 46 versehen,
der in der Nabe 28 gleitet, während sie an ihrem unteren Ende einen Querstift 47
trägt, der mit der Kupplung in Eingriff kommen kann, um sie zu betätigen. Der untere
Teil der Nabe z2 zwischen dem Gewindeteil und der Grundplatte 8 ist mit. zwei diametral
entgegengesetzten axialen Schlitzen 48 versehen, durch welche die Enden des Stiftes
47 hindurchgreifen. Das untere Ende der Nabe 35 der Kupplung ist mit entsprechenden
Schlitzen versehen, in welche der Stift 47 ebenfalls eingreift, wobei eine Mutter
49 auf den äußeren Teil der Nabe aufgeschraubt und mit einer nach innen gekehrten
Lippe 50 versehen, die unter den Stift 47 greift, um diesen in den Schlitzen
der Nabe 35 festzuhalten.
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Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Vorrichtung ist folgende.
Will man den Motor anlassen, wenn alle Teile des Motors und der Anlaßvorrichtung
sich in der Ruhestellung befinden, so steckt man das Ende einer Handkurbel 32 oder
einer sonstigen geeigneten Anlaßvorrichtung in die Nabe 28 und schiebt es nach unten,
bis der Schlitz der Kurbel vollständig über den Andrehstift 31
greift. Bei
diesem Einsetzender Handkurbel wird die Scheibe 46 durch das Ende der Kurbel nach
unten gedrückt, und bei der Betätigung der Stange 45 wird hierdurch der Querstift
47 nach unten in die Schlitze 48 gebracht.- Wegen der starren Verbindung zwischeu
dem Stift 47 -und der Nabe 35 der Kupplung unter dem Einfluß der Mutter 49 hat auch
die Abwärtsbewegung des Stiftes 47 die Nabe 35 .entgegen dem Druck der Feder 42
nach unten gedrückt, wobei die Steigung der Gewindeteile, der Nabe 35 und der Nabe
12 so gewählt ist, daß diese Bewegung ausgeführt wird, ohne d@aß man auf einen zu
großen Widerstand stößt. Wegen der Schraubenverbindung zwischen den beiden Nabenteilen
35 vnd 12 entsteht eine geringe Drehung der Nabe 35 während ihrer Abwärtsbewegung.
Diese Drehung wird nun auf den Stift 47 übertragen, und aus diesem Grunde werden
die Schlitze 48 etwas elliptisch ausgebildet, um diese Drehung zu ermöglichen. Bei
der Abwärtsbewegung der Nabe 35 wixtd die Kupplungsscheibe 38 mitgenommen und die
Reibungsfläche 4o von der entsprechenden Fläche 41 des Trägheitsgliedes abgehoben,
so daß letzteres sich um die Nabe 12 in seinen eignen Kugellagern 16 frei drehen
kann.
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Alsdann kann man die Handkurbel 32 drehen, um das Trägheitsglied anzutreiben
und Energie darin aufzuspeichern, wobei die Drehungsenergie durch das Getriebe mit
der Tragplatte 25, den Planetenrädern 2i, der Innenverzahnung 22 (die in diesem
Augenblick feststeht, da das Gehäuse t r, die Grundplatte 8 und die anderen Teile
des Motorgetriebes sich noch in der Ruhestellung befinden) und das Triebrad 18 auf
das Trägheitsglied übertragen wird. Wenn das Trägheitsglied genügend lang in Drehung
versetzt worden ist, d. h. wenn eine zum Andrehen des Motors genügende Energiemenge
im Trägheitsglied'aufgespeichert worden ist, hört der Bedienende auf, die Harndkurbel
32 zu drehen, die dann durch die bekannte Stift- und Schlitzverbindung vom Anlaßgetriebe
selbsttätig gelöst wird.
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Sobald das Andrehglied abgenommen wird und nicht mehr auf die Scheibe
46 drückt, tritt die Feder 42 in Tätigkeit, um die Kupplungsnabe 35- derart nach
oben zu drücken, daß die Reibungsfläche 4o der Kupplungsscheibe mit der Fläche 41
des Trägbeitsgliedes in Eingriff gebracht wird. Der Druck zwischen beiden Flächen
steigt rasch bis zu einem vorbestimmten Höchstwert (der dann erreicht wird, wenn
die obere Fläche der Nabe 35 mit der Schulter 43 der Nabe 12 in Berührung kommt),
und die in dem sich rasch drehenden Trägheitsglied aufgespeicherte Energie wird
durch die Kupplung auf die Nabe z2 und von dieser durch die Grundplatte 8 und das
Glied 3 auf die Motorkurbelwelle 4 übertragen. Sobald der Motor durch eigene Kraft-
weiterläuft, fährt die Feder 42 fort, die Kupplungsscheibe 38 mit dem Trägheitsglied
in Eingriff zu halten, so daß letzteres
zusammen mit der zugehörigen
Antriebsvorrichtung durch die Drehung der Nabe 12, der Grundplatte 8, des Gliedes
3 und der Welle 4 mitgenommen wird.
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Die Vorrichtung, die dazu dient, die Kupplung vom Trägheitsglied zu
lösen, kann in der Weise abgeändert werden, daß eine von Hand angetriebene Vorrichtung
geschaffen wird, um die Kupplung in und außer Eingriff mit dem Trägheitsglied zu
bringen. Fig. 3 zeigt eine solche Ausführungsform, bei welcher die Feder 42, durch
welche die Kupplung in ständigem Eingriff mit dem Träg" heitsglied: gehalten wird,
weggelassen ist und an Stelle des Andrehstiftes 31 einander entgegengesetzt
angeordnete Lappen 3ia verwendet werden, während die Stange 45 in der Weise verlängert
wird, daß sie sich außerhalb der Nabe 28 und oberhalb derselben erstreckt. - Der
Knopf 46 ist ebenfalls weggelassen, und- das obere Ende der Stange besitzt einen
erweiterten Teil 46a mit einem solchen Durchmesser, daß sich derselbe nm Andrehglied
32 frei verschieben kann. Sonst arbeitet die Vorrichtung in der oben beschriebenen
Weise.
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Auf diese Weise wird ein Motorträgheitsanlasser geschaffen, der im
Bau gedrungen und kräftig ist, ein geringes Gewicht besitzt und wirksam und zuverlässig
arbeitet. Derselbe eignet sich ganz besonders gut zum Anlassen von Außenbordmotoren
wegen seiner gedrungenen Bauart und seines leichten Betriebes und auch, weil er
wegen der neuartigen Anordnung der Teile ein selbständiges Ganzes bildet, das sich
leicht an einem beliebigen Motor anbringen läßt und keinen äußeren Halter erfordert,
da die ganze Vorrichtung von einem drehbaren Motorteil getragen wird. Da die Teile
des Anlassers sich mit den Motorteilen drehen und nur dann von diesen getrennt sind,
wenn die Beschleunigung des Trägheitsgliedeserfolgt, so entsteht durch die Masse
dieser Teile eine Schwungradwirkung, durch welche die Wirkung des Motorschwungrades
erhöht wird, so daß es möglich ist, letzteres leichter zu machen bzw. gar vollständig
wegzulassen. Der Anlasser nach der Erfindung besitzt eine einfache und wirksame
Kupplung, durch welche das Trägheitsglied mit einem Teil des anzulassenden Motors
unmittelbar verbunden wird, so daß die Energie des einen Teils auf den anderen in
der denkbar günstigsten Weise und ohne den Verlust übertragen wird, der sonst durch
Verwendung von Übersetzungsgetrieben entstehen würde, wie solche bei den in Frage
kommenden Antrieben üblich sind.
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Es versteht sich von selbst, daß die Erfindung sich nicht auf die
besondere beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform beschränkt
und daß an dieser zahlreiche Abänderungen vorgenommen werden können. Man könnte
z. B. statt des besonderen dargestellten und beschriebenen Getriebes irgendeine
andere geeignete Zahnräderanordnung verwenden, und die Erfindung beschränkt sich
nicht auf einen von Hand angetriebenen Trägheitsanlasser, da die beschriebene Handandrehvorrichtung
durch irgendeine geeignete Kraftantriebsvorrichtung ersetzt werden kann. Der Anlasser
nach der Erfindung kann ebenfalls bei anderen VerbrennÜngsmotoren als den Außenbordmotoren
Verwendung finden und eignet sich ganz besonders für solche Motoren, die nicht mit
den zur Aufnahme der üblichen Anlasser nötigen Flanschen versehen sind. Weitere
Abänderungen, die sich für den Fachmann von selbst ergeben, können auch an der Ausbildung,
an den Konstruktionseinzelheiten und an der Anordnung der Teile im Rahmen der Erfindung
vorgenommen werden.