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Planetenräder-Anlaßgetriebe für Verbrennungsmotoren. Die Erfindung
betrifft eine Fliehkraftreibkupplung für Verbrennungsmotoren-Planetenräderanlaßgetriebe
und besteht im wesenthchen darin, daß an das innen verzahnte Hohlrad des Planetenrädergetriebes
federnd zusammengehaltene Fliehkörper angelenkt sind, die unmittelbar zusammen mit
einem die Dynamowelle mitdrehenden, möglichst großen Reibkranze die Reibkupplung
-zum Antrieb der Motordynamo durch den Verbrennungsmotor bilden. Vorzugsweise werden
diese Fliehkörper parallel zur Dynamowelle an die Stirnscheibe des` innen verzahnten
Hohlrades angelenk` und von einem hohlzylindrischen, möglichs` großen Reibkranze
umfaßt. Durch diese Ausbildung der Reibkupplung werden gegenübeieiner für Verbrennungsmotoren-Planetenräderanlaßgetriebe
bekannten Fliehkraftreibkupplung, deren Fliehkörper quer zur Dynamowelle an den
Träger der Planetenzwischenräder zwischen letzteren angelenkt sind und mit Druckstangen
einen Stapel abwechselnd mit der Dynamowelle und mit der Verbrennungsmotorwelle
auf Drehung gekuppelten und auf diesen verschiebbaren Reibringen achsial zusammenpressen
können, eine Reihe von später erläuterten Vorteilen erzielt.
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Auf der Zeichnung ist ein Planetenanlaßgetriebe mit der neuen Fliehkraftreibkupplung
beispielsweise veranschaulicht.
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Abb. x zeigt dasselbe in Längsschnitten, und zwar oben in einem solchen
nach den Linien G-H und unten in einem solchen nach den Linien j-K der Abb. 3 und
q..
Abb. 2 zeigt im Querschnitt nach der Linie L-M der Abb. i das
bekannte Planetengetriebe.
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Abb. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie N-0 der Abb. i und
läßt die Sperrung des Planetengetriebes erkennen.
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Abb. 4 zeigt im Querschnitt nach der Linie P-Q der Abb. i die neue
Anordnung und Verwendung der Fliehkörper.
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Alle Querschnitte sind vom Verbrennungsmotor auf die Motordynamo zu,
d. h. in der Richtung der Pfeile gesehen.
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Die nicht dargestellte Dynamo hat, vom Akkumulator als Motor gespeist,
den ebenfalls nicht dargestellten Verbrennungsmotor anzulassen und wird nach dem
Anspringen des Verbrennungsmotors von diesem als Dynamo getrieben. Dieser Betriebsvorgang
ist bekannt. Das Ritzel i der Motordynamowelle 2 bildet zusammen mit drei Zwischenrädern
3 und einem innen verzahnten Hohlrade 4 ein bekanntes Planetenstirnradgetriebe.
Die Zapfen 5, auf denen die Zwischenräder lose drehbar sind, sind in- den Flanschen
von Büchsen 9, g' gelagert. Die vordere Büchse 9 durchsetzt den Deckel 12 des Getriebegehäuses
ix und nimmt außerhalb desselben mit einem Keil 13 das Antriebsrad für den anzufassenden
Verbrennungsmotor auf. Der Flansch der Büchse g greift mit Stegen zwischen den Zwischenrädern
3 durch und ist mit diesen Stegen an den Flansch der hinteren Büchse g' angeschraubt.
Die Büchse 9 ist auf dem 'zylindrischen Ende der Welle 2 und die Büchse g auf einem
auf der Welle 2 sitzenden, -später näher zu beschreibenden Teile lose drehbar. Auf
der Büchse g' sitzt ebenfalls lose drehbar die Stirnscheibe 15 des innen verzahnten
Planetenkranzes 4. An dieser Stirnscheibe ist ein Tellerflansch 28 befestigt. In
dem Flansch 28 und in der Stirnscheibe i5 sind Zapfen 18 zur losen Aufnahme von
Sperrklinken ig gelagert, welche mit einem im ortsfesten Gehäuse ii fEstgeschraubten,
innen verzahnten Sperrzahnkranz 17 zusammenarbeiten. In dem Flansch 28 und in der
Stirnscheibe 15 sind ferner Zapfen 2o zur losen Aufnahme von Fliehgewichten 23'
gelagert, die mit Zahnbögen 26 in entsprechende Verzahnungen 27 der Klinkennaben
eingreifen. Federn 25, die sich außen an Stirnscheibenleisten 24 abstützen, suchen
die, Fliehgewichte 23' stets einwärts und damit die Klinken rg auswärts zu drücken
und letztere so mit dem Sperrkranz 17 in Eingriff zu halten. Auf einer Schulter
der Stirnscheibe 15 ist ein Zahnring 31 lose drehbar, der mit allen Klinkennabenverzahnungen
27 kämmt.
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Der vorliegenden Erfindung gemäß sind die die Reibkupplung zum Antrieb
der Dynamo in Wirkung setzenden Fliehkörper Zia nun nicht wie bei einem bekannten
Planetengetriebe am Träger der Planetenzwischenräder quer zur Dynamowelle, sondern
an der Verlängerung 18' eines der Klinkenzapfen 18, also parallel zur Dynamowelle
2 an der Stirnscheibe 15 des innen verzahnten Planetenhohlrades 4 gelagert, durch
Federn 25' zusammengehalten und von einem möglichst großen, sie umgebenden Reibkranz
16a umfaßt, dessen Nabe die Büchse g' aufnimmt und mit Mitnehmern 32 in das Dynamowellenritzel
2 eingreift. Schlitze 33 in den Fliehkörpern bilden zus?,mmen mit sie durchgreifenderi
Verlängerungen 18a zweier gegenüberliegender Klinkenzapfen 18 Füh:ungen und Anschläge
gegen zu weites Zusammenziehen der Fliehkörper durch die Federn 25'.
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Bei dieser Einrichtung kommt das Getriebe wie folgt zur Wirkung: i.
Anlassen. Läßt man die Motordynamo, vom Akkumulator ge=_peist, vom Keil 13 aus gesehen,
als Motor rechtsherum anlaufen, so drehen sich die in das Ritzel i eingreifenden
Zwischenräder 3 linksherum und suchen das innen verzahnte Hohlrad .4 ebenfalls nach
links zu drehen. Dieses ist an dieser Drehung jedoch durch den Eingriff seiner Abstützklinken
i9 in den ortsfesten Abstützkranz 17 verhindert. Folglich rollen sich die Zwischenräder
in 4 ab und nehmen ihren Träger g, g' mit dem auf dem Keil i3 sitzenden Antriebsrade
für den Verbrennungsmotor und letzteren selbst rechtsherum mit. Hierbei kommt das
gewählte Übersetzungsverhältnis ins Langsame zur Geltung. Beim Anlassen ruhen die
Fliehkörper Zia mit der Stirnscheibe 15. Sie können also nicht kuppelnd oder störend
wirken wie die der bekannten mittelbaren Reibkupplung eigentümlichen ebenen Reibringe,
von denen die einen die rasche Drehung des Elektromotors und die anderen die viel
langsamere Drehung des Verbrennungsmotors mitmachen müssen und daher unter dem Druck
der mit dem Träger der Zwischenräder umlaufenden Fliehkörper sich gegenseitig aufreiben
und ailfressen können, mindestens aber auf den Lauf des Elektromotors bremsend einwirken.
2. Stromerzeugung. Springt der Verbrennungsmotor an, so wird die Rechtsdrehung des
Zwischenräderträgers 9, g' beschleunigt und das ganzePlanetengetriebe einschließlich
des innen verzahnten Hohlkranzes 4 zu einer mitumlaufenden Schwungmasse zusammengeschlossen.
Die Stirnscheibe 15 dreht sich nach rechts und zieht die Abstützklinken i9 mit,
welche also anfangs unter dem Einfluß der Federn 25 über die Zähne des Abstützkranzes
17 wegschnappen, dann aber durch die Fliehgewichte 23' nach innen ausgehoben gehalten
werden, und zwar alle gleichmäßig,
weil der lose Zahnring 31 infolge
seines Eingriffes in alle Klinkennabenverzahnungen diese Gleichmäßigkeit erzwingt.
Bei Erreichung dieses Zustandes sind die Fliehkörper 21' gegen die Wirkung der Federn
25' auch schon so weit auswärts geschleudert, daß sie sich innen an den Reibkranz
i611 anlegen und bei weiterer Steigerung der Umlaufzahl diesen und damit die durch
die Mitnehmer 32 mit ihm gekuppelte Welle 2 der Dynamo mitnehmen, welche nun Strom
erzeugt und den Akkumulator aufladet oder sonst Strom abgibt. Hierbei kommen folgende
Vorteile der Fliehkraftkupplung zur Geltung: In die Fliehkörper kann, da sie zusammen
einen nahezu geschlossenen Ring bilden, bei geringer Breite und unwesentlicher Getriebeverlängerung
eine große Schwungmasse hineingelegt werden. Da auch der Reibkranz z611 so groß
ausführbar ist, als es die lichte Weite des Getriebegehäuses erlaubt, kommt die
durch die großen Massen erzeugte große Reibung an dem denkbar größten Hebelarm zum
Angriff, so d aß sehr große Drehmomente übertragen werden können, und zwar ohne
Überschreitung des zulässigen spezifischen Flächendruckes zwischen den reibenden
Teilen, weil diese mit dem größten Teil ihres Umfanges zur Anlage kommen. Demgegenüber
können in die bekannten, zwischen zwei Planetenzwischenräder.n quer aasgelenkten
Fliehkörper, deren Umfangsausdehnung auch durch die zwischen den Zwischenrädern
durchgreifenden Trägerstege noch bedeutend beschränkt ist, keine gleich großen Schwungmassen
hineingelegt werden. Da die entsprechend kleineren Fliehkräfte auch nicht möglichst
weit außen, sondern in geringem Abstand von der Dynamowelle ächsial auf die Reibringe
einwirken, läßt diese Fliehkraftkupplung bei den nur kleinen brauchbaren Durchmessern
der Getriebegehäuse den Antrieb stärkerer Dynamos und damit umgekehrt das Anlassen
starker Verbrennungsmotoren überhaupt nicht zu. Außerdem bedingt diese Kupplung
einen nur schwer und kostspielig herstellbaren Träger der Planetenzwischenräder,
Übertragungsgestänge und oft auszuwechselnde Lamellen, die bei vorliegender Kupplung
entbehrlich sind, während der Zwischenräderträger viel einfacher ist. Ferner nutzt
sich das Planetenrädergetriebe weniger ab, weil es mit den hier anbringbaren drei
Zwischenrädern ruhiger läuft als das bekannte, dessen Anordnung der Fliehkörper
quer zwischen den Zwischenrädern deren nur zwei zuläßt.
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Di @ neue Kupplung ergibt auch einen elastischeren und gleichmäßigeren
Antrieb der Dynamo bei plötzlichen Drehzahlsteigerungen des Verbrennungsmotors,
weil eben ein Festbacken der reibenden Teile ausgeschlossen und deshalb zeitweise
ein Gleiten zwischen ihnen möglich ist.
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3. Abstellen des Verbrennungsmotors. Sinkt die Umlaufzahl des Verbrennungsmotors
bei seinem Abstellen unter diejenige, bei welcher die Fliehgewichte an dem Reibkranz
1611 zum Anliegen kamen, so wird letzterer wieder frei, und die Abstützklinken ig
werden durch die Federn 25 wieder in den Abstützkranz 17 eingerückt. Hat der Verbrennungsmotor
nun vor seinem endgültigen Stehenbleiben das Bestreben, sich auszuwiegen, so steht
dem nichts im Wege, weil beim Rückgang nur das Hohlrad 4, 15, nicht aber auch der
Reibkranz t611 gesperrt ist. Derselbe Zustand tritt bei einer etwaigen Rückzündung
des Motors beim Anlassen ein. Auch hier ist jeder gefährlichen Klinkenbeanspruchung
vorgebeugt, weil der Motor nicht rückwärts laufen kann, ohne daß sein Vorwärtslauf
auf die Geschwindigkeit Null zurückgeht, vor deren Eintritt die Abstützklinken eingeschaltet
und die Fliehgewichte von dem Reibkranz 1611 gelöst werden. Ein gleich freies Auspendeln
des Verbrennungsmotors gewährleistet die -bekannte Lamellenfiiehkraftkupplung nicht,
weil die auch beim Anlassen zusammengepreßten Lamellen zum Zusammenbacken neigen.
Der Verbrennungsmotor kann dort also unter Umständen in einer ungünstigen Stellung
stehenbleiben, von der aus die Motordynamo ihn überhaupt nicht anlassen kann.