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Andrehvorrichtung für Kraftmaschine.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Andrehvorrichtung für Verbrennungskraft- maschinen, insbesondere von Automobilen, die bei durch Verminderung von Bearbeitungen bedingten niedrigen Herstellungskosten verlässlich in ihrer Wirkung, leicht und rasch reparierbar ist, die sich nicht verklemmt und daher nicht versagt. Ferner ist auch Vorsorge getroffen, dass kein unbeabsichtigtes Einrücken der Andrehvorrichtung stattfinden kann.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Andrehvorrichtung nach der Erfindung in Fig. 1 in einem Schnitt veranschaulicht ; Fig. 2 ist eine Stirnansicht hiezu ; Fig. 3 eine Draufsicht auf das Antriebszahnrad ; Fig. 4 eine Stirnansicht des Ringes, der mit dem Antriebszahnrad verbunden wird ; Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 3 und Fig. 6 zeigt den Anschlagfortsatz, welcher einen Teil des Antriebszahnrades bildet.
Über die Welle 18 des Andrehmotors ist eine Büchse 1 geschoben und mit ihr durch eine Schraube a ; axial unverschiebbar auf Drehung verbunden. Auf die Büchse 1 ist ein Antriebsorgan aufgeschoben, welches mit einem Teil der anzudrehenden Maschine, z. B. mit dem Schwungrad derselben, in Eingriff zu treten bestimmt ist. Dieses Antriebsorgan als Ganzes ist mit 2 bezeichnet und enthält ein Zahnrad 3, von welchem die Zähne 4 über einen Teil der Länge des Zahnrades gegen die eine Stirnseite desselben zu abgenommen oder abgedreht sind ; dieser Teil der Zähne ist mit 5 bezeichnet. Das Zahnrad hat also lange Zähne 4 und kurze Zähne 5.
Mit dem die kurzen Zähne enthaltenden Teil ist das Zahnrad in einem Ring 6 eingesteckt, der eine exzentrische Öffnung 7 aufweist, deren Innenbegrenzung ebenfalls Zahnungen 8 aufweist, in welche die Zähne 5 des Zahnrades einpassen. Das Zahnrad ist in den Ring so weit eingesetzt, bis seine Schulter 9 am Ring anliegt.
Vorgezogen wird, die kurzen Zähne in axialer Richtung etwas länger zu halten als die Dicke des Ringes beträgt, so dass sie etwas über den Ring vorragen. Die Seitenflanken der Zahnungen 8 des Ringes werden bei 5 a etwas abgeschrägt und das Material der kurzen Zahnradzähne in die schrägen Ausnehmungen des Ringes eingetaucht und dann geglättet. Auf diese Weise wird eine vollständig sichere Vereinigung des Ringes mit dem Zahnrad bewerkstelligt.
Der exzentrische Ring 6 ist an der Stelle seiner grössten Dicke mit einer Schlitzöffnung 10 versehen, die dem Ring entlangläuft (s. Fig. 3) und von welcher ein Schlitz 11 zur Stirnfläche des Ringes abzweigt, derart, dass die beiden Schlitze eine T-förmige Ausnehmung im Ring bilden. In diesen Schlitz wird das hakenartig gekrümmte Ende 1. 2 einer Schraubenfeder 13 eingesetzt. Die Schlitze können in beliebiger Weise eingearbeitet werden ; vorzugsweise erfolgt dies mittels eines sägeartig ausgebildeten Fräsers, da dies die Herstellung des Schlitzes erleichtert und verbilligt.
Gegenüber den Schlitzen 10 und 11 ist am Ring ein Fortsatz 14 mit einem Anschlag verbunden. Dieser Fortsatz könnte selbstverständlich aus einem Stück mit dem Ring hergestellt werden, doch wird vorgezogen, ihn getrennt zu erzeugen und alsdann an den Ring anzuschweissen, weil dadurch die Herstellungskosten herabgemindert werden. Dieser Fortsatz 14 ist mit einer Nase 15 versehen, die die erste Windung der Feder 13 übergreift und dadurch ein Kippen der Feder in bezug auf die Stirnfläche des Ringes verhindert und die Feder mit der nötigen Sicherheit hält. Der Fortsatz 14 hat an einer Seite der Nase 15 eine glatte Fläche 16 und an der andern Seite der Nase eine gezahnte Fläche.
Diese Zahnungen werden auf den
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Ring 6 aufgesetzt und durch Schweissung mit diesem verbunden, so dass Fortsatz und Ring unlösbar verbunden sind.
Der Ring 6 wird vorzugsweise aus massiven Rundstangen eines geeigneten Metalles erzeugt. Diese Stangen, welche auf Vorrat erzeugt. und daher billig sind, werden in Stücke der geeigneten Länge geteilt, exzentrisch ausgebohrt und die Bohrung sodann gezahnt. Dadurch entsteht ein Ring von glatter Aussenfläche, welcher keiner weiteren Bearbeitung mehr bedarf.
Durch die exzentrische Anordnung der Bohrung oder Öffnung ist die Wandstärke an einer Seite der Öffnung, dort, wo die Schlitze eingearbeitet werden, grosser und der Ring ist dort auch schwerer als an der gegenüberliegenden Seite. Dieses höhere Gewicht'wird durch die Einarbeitung der Schlitze herabgemindert ; nichtsdestoweniger ist die Dicke des Metalles dort noch ausreichend, um die notwendige Festigkeit aufzuweisen. Die Exzentrizität der Bohrung ist derart, dass, wenn das Metall zur Bildung der Schlitze 10 und 11 entfernt wird, der Ring bei aufgesetztem Fortsatz 14 vollkommen ausbalanciert ist.
Die beschriebene Anordnung der Öffnung im Ring ergibt daher eine Auswuchtung des ganzen Antriebsorgans, ohne dass irgendeine andere Vorkehrung oder ein Materialzusatz stattfinden müsste, welche nur den Zweck der Auswuchtung hätte. Die exzentrische Anordnung der Öffnung lässt auch die richtige, notwendige Tiefe der Schlitze erzielen, ohne dass ausserordentlich grosse oder schwere Ringe zur Anwendung kommen müssten.
Der Fortsatz 14 und der Schlitz 11 sind parallel.
Ausser der Verbilligung in der Ausführung ermöglicht auch die beschriebene Konstruktion die Verwendung von Materialien verschiedener Stärke. Da beispielsweise der Fortsatz 14 klein ist, kann er aus festerem Metall hergestellt werden als der Ring 6. z. B. aus festerem Stahl als der Ring 6. Würde der Fortsatz 14 mit dem Ring aus einem Stück sein, so müssten für beide ein Metall grosser Festigkeit notwendigerweise verwendet werden, und sie würden dann
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fortsatz 14, weil er etwa höheren Kohlenstoffgehalt hat, härter werden und daher der Abnutzung weniger unterliegen, als wenn er aus dem gleichen Metall wie der Ring erzeugt wäre.
Mit der Büchse 1 ist ein Dorn oder eine Nase 20 verbunden, die mit der Welle 18 des Andrehmotors umläuft und zwischen die Windungen der Schraubenfeder 13 greift. An dem dem Zahnrad 3 entfernt liegenden Ende ist diese Schraubenfeder mit einem Anschlag 21 versehen. Läuft nun die Andrehmotorwelle in einer Richtung um, so wird die zwischen den Windungen der'Schraubenfeder 13 laufende Nase 20 das Zahnrad 3 verschieben und es in Eingriff mit der Zahnung des Schwungrades 19 der anzudrehenden Maschine bringen. Nach einer Anzahl Umdrehungen der Welle 18 trifft ihre Nase 20 schliesslich auf den Anschlag 21 der Feder auf und dadurch wird einerseits eine weitere Längsverschiebung des Zahnrades unmöglich, anderseits wird letzteres mit dem Motor gekuppelt und beginnt sich zu drehen und nimmt dabei das Schwungrad 19 der anzudrehenden Maschine mit.
Dadurch wird letztere in Gang gesetzt ; die Nachgiebigkeit der Feder 13 nimmt dabei jeglichen Stoss auf. Sobald die anzudrehende Maschine zu laufen beginnt, erreicht sie bald eine grössere Geschwindigkeit als die Welle 18 des Andrehmotors und dadurch wird die Nase 20 zwischen den Schraubenwindungen bewegt und zieht das Zahnrad 3 vom Schwungrad 19 ab.
Ist das Zahnrad vollständig ausgerückt, so trifft die Nase 20 auf den Fortsatz 14 auf,. der mit dem Zahnrad verbunden ist und dadurch wird eine weitere Längsverschiebung des Zahnrades verhindert. Das plötzliche Auftreffen der Nase 20 auf den Anschlagfortsatz 14 ruft häufig eine Rückdrehung des Zahnrades hervor, die so gross werden könnte, dass seine Zähne wieder in Eingriff mit den Schwungradzähnen kommen könnten. Dies ist natürlich unerwünscht, und um einer solchen zufälligen Bewegung vorzubeugen, ist auf der Büchse 1 ein nachgiebiges Widerlager vorgesehen, das aus einem geschlitzten Ring besteht, welcher innerhalb einer halsartigen Ausdrehung der Büchse sitzt.
Dieses Widerlager, 3. 3 hat etwas grösseren Durchmesser als die Büchse 1 und dient daher als nachgiebiger Anschlag oder als Auflager für das Zahnrad 3, wenn sich dieses in der in Fig. 1 dargestellten zurückgezogenen Lage befindet ; dieses Widerlager 22 hält einen gewissen Abstand zwischen Zahnrad 3 und der Zahnung des Schwungrades 19 aufrecht und verhindert dadurch einen Kontakt zwischen beiden Organen, der eine Bewegung des Zahnrades zum Eingriff mit dem Schwungrad hervorrufen könnte.
Die dem Widerlager 22 zugekehrte Stirnseite des Zahnrades 3 ist etwas abgeschrägt, so dass das Zahnrad über das Widerlager hinaus vorbewegt werden kann, wenn ein ausreichender Druck in der Längsrichtung ausgeübt wird. Durch die Anordnung T-förmiger Schlitze 10 und 11 kann man sowohl eine rechts-als auch linksgängige Schraubenfeder oder eine Spiralfeder verwenden ; ein Auswechseln der Feder kann leicht dadurch erfolgen, dass man deren hakenartigen Teil 12 aus dem Schlitz aushebt und den hakenartigen Teil einer andern Feder einbringt.
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Starting device for engine.
The subject of the invention is a cranking device for internal combustion engines, in particular for automobiles, which is reliable in its effect, easily and quickly repairable, which does not jam and therefore does not fail at low manufacturing costs caused by the reduction of machining operations. Furthermore, provision is made to ensure that the turning device cannot be unintentionally engaged.
In the drawing, an example embodiment of the turning device according to the invention is illustrated in Figure 1 in a section; Fig. 2 is an end view thereof; 3 is a plan view of the drive gear; Figure 4 is an end view of the ring that will be connected to the drive gear; Fig. 5 shows a section along the line 5-5 of Fig. 3 and Fig. 6 shows the stop extension which forms part of the drive gear.
A sleeve 1 is pushed over the shaft 18 of the cranking motor and is connected to it by a screw a; axially immovably connected to rotation. On the sleeve 1, a drive member is pushed, which with a part of the machine to be turned, z. B. with the flywheel of the same is intended to be engaged. This drive member as a whole is denoted by 2 and contains a gear 3, of which the teeth 4 are removed or turned off over part of the length of the gear against one end face thereof; this part of the teeth is denoted by 5. The gear wheel has long teeth 4 and short teeth 5.
With the part containing the short teeth, the gear wheel is inserted into a ring 6 which has an eccentric opening 7, the inner boundary of which also has teeth 8 into which the teeth 5 of the gear wheel fit. The gear is inserted into the ring until its shoulder 9 rests against the ring.
It is preferred to keep the short teeth a little longer in the axial direction than the thickness of the ring, so that they protrude slightly over the ring. The side flanks of the teeth 8 of the ring are beveled slightly at 5 a and the material of the short gear teeth is immersed in the inclined recesses of the ring and then smoothed. In this way a completely safe union of the ring with the gear is achieved.
The eccentric ring 6 is provided at the point of its greatest thickness with a slot opening 10 which runs along the ring (see Fig. 3) and from which a slot 11 branches off to the end face of the ring, such that the two slots are T-shaped Form a recess in the ring. The hook-like curved end 1.2 of a helical spring 13 is inserted into this slot. The slots can be incorporated in any way; this is preferably done by means of a saw-like milling cutter, since this makes the production of the slot easier and cheaper.
Opposite the slots 10 and 11, an extension 14 is connected to a stop on the ring. This extension could of course be made in one piece with the ring, but it is preferred to produce it separately and then weld it to the ring, because this reduces manufacturing costs. This extension 14 is provided with a nose 15 which engages over the first turn of the spring 13 and thereby prevents tilting of the spring with respect to the end face of the ring and holds the spring with the necessary security. The extension 14 has a smooth surface 16 on one side of the nose 15 and a toothed surface on the other side of the nose.
These serrations are on the
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Ring 6 put on and connected to it by welding so that the extension and ring are permanently connected.
The ring 6 is preferably produced from solid round bars of a suitable metal. These rods which are produced on stock. and therefore cheap, are cut into pieces of the appropriate length, drilled eccentrically, and the bore then serrated. This creates a ring with a smooth outer surface, which no longer requires any further processing.
Due to the eccentric arrangement of the bore or opening, the wall thickness on one side of the opening, where the slots are incorporated, is greater and the ring is also heavier there than on the opposite side. This higher weight is reduced by the incorporation of the slots; nevertheless, the thickness of the metal there is still sufficient to have the necessary strength. The eccentricity of the bore is such that when the metal is removed to form the slots 10 and 11, the ring is perfectly balanced with the extension 14 in place.
The described arrangement of the opening in the ring therefore results in a balancing of the entire drive element without any other precaution or an addition of material having to take place which would only have the purpose of balancing. The eccentric arrangement of the opening also allows the correct, necessary depth of the slots to be achieved without having to use extraordinarily large or heavy rings.
The extension 14 and the slot 11 are parallel.
In addition to the cheaper design, the construction described also enables the use of materials of different thicknesses. For example, since the extension 14 is small, it can be made of stronger metal than the ring 6. B. made of stronger steel than the ring 6. If the extension 14 were to be made of one piece with the ring, a metal of great strength would necessarily have to be used for both, and they would then
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appendix 14 because it has a higher carbon content, harder and therefore less subject to wear than if it were made of the same metal as the ring.
A mandrel or a lug 20 is connected to the bush 1, which rotates with the shaft 18 of the starting motor and engages between the turns of the helical spring 13. This helical spring is provided with a stop 21 at the end remote from the gearwheel 3. If the starting motor shaft now rotates in one direction, the lug 20 running between the turns of the helical spring 13 will move the gear 3 and bring it into engagement with the teeth of the flywheel 19 of the machine to be rotated. After a number of revolutions of the shaft 18, its nose 20 finally hits the stop 21 of the spring and this on the one hand makes further longitudinal displacement of the gear impossible, on the other hand the latter is coupled to the motor and begins to rotate, taking the flywheel 19 of the gear to be turned Machine with.
This sets the latter in motion; the resilience of the spring 13 absorbs any shock. As soon as the machine to be turned starts to run, it soon reaches a higher speed than the shaft 18 of the cranking motor and as a result the nose 20 is moved between the screw turns and pulls the gear 3 off the flywheel 19.
If the gear is completely disengaged, the nose 20 strikes the extension 14. which is connected to the gear and this prevents further longitudinal displacement of the gear. The sudden impact of the nose 20 on the stop extension 14 often causes a reverse rotation of the gear, which could be so large that its teeth could come into engagement with the flywheel teeth again. This is of course undesirable, and in order to prevent such accidental movement, a resilient abutment is provided on the sleeve 1, which consists of a slotted ring which sits within a neck-like recess of the sleeve.
This abutment 3, 3 has a slightly larger diameter than the sleeve 1 and therefore serves as a resilient stop or as a support for the gear 3 when it is in the retracted position shown in FIG. 1; this abutment 22 maintains a certain distance between the gear 3 and the teeth of the flywheel 19 and thereby prevents contact between the two organs which could cause a movement of the gear to engage the flywheel.
The end face of the gear wheel 3 facing the abutment 22 is beveled somewhat so that the gear wheel can be moved forward beyond the abutment if sufficient pressure is exerted in the longitudinal direction. The arrangement of T-shaped slots 10 and 11 means that both a right-handed and left-handed helical spring or a spiral spring can be used; the spring can easily be replaced by lifting its hook-like part 12 out of the slot and inserting the hook-like part of another spring.