DE511688C - Reibungsgetriebe, insbesondere zum Anlassen von Brennkraftmaschinen durch einen Motor mit gleichachsig angeordneten Kupplungsgliedern - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 3. NO VEMBER 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 511688 KLASSE 46 c 5 GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Oktober 1928 ab

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf Reibungsgetriebe, wie sie beispielsweise zum Kuppeln des Anlaßmotors mit der Schwungscheibe der Antriebsmaschine von Kraftfahrzeugen Verwendung finden. Es sind Reibungsgetriebe dieser Art bekannt, bei denen die Kupplung durch Vermittlung zweier relativ zueinander drehbaren und axial verschiebbaren auf der Anlaßmotorwelle sitzenden Reibglieder erfolgt, von denen das eine sich beim Anlassen infolge des auf der Massenträgheit beruhenden Zurückbleibens des anderen Gliedes zunächst relativ zum letzteren dreht und dabei vermöge seines zwischen den Kupplungsgliedern wirksamen Schraubengetriebes eine Axialbewegung zwischen den Gliedern herbeiführt, wodurch die Kupplungsflächen in Eingriff mit dem zwischen ihnen liegenden anzutreibenden Schwungrad gelan-

ao gen. Von diesen bekannten Einrichtungen unterscheidet sich die den Gegenstand der Erfindung bildende im wesentlichen dadurch, daß die axiale Relativverschiebung der Kupplungsglieder durch Vermittlung einer oder mehrerer an dem einen oder anderen Kupplungsgliede vorgesehener Nockenflächen herbeigeführt wird, mit denen an dem einen oder anderen Kupplungsgliede vorgesehene Nokkenrollen in Eingriff stehen.

Weitere Verbesserungen beziehen sich auf die besondere Ausbildung und Anordnung des Nockengetriebes. Die Verwendung eines solchen für die Bewegung der Kupplungsglieder bietet gegenüber den bekannten Schraubengetrieben hauptsächlich den Vorteil der unbedingt sicheren Wirkungsweise auch unter ungünstigen Betriebsverhältnissen, da ein ■ Festklemmen auch bei Verschmutzung der Arbeitsfläche, bei ungenügender Schmierung, bei Starrwerden des Schmiermittels infolge großer Kälte usw. nicht vorkommen kann.

In der Zeichnung, die die Erfindung in Anwendung auf die Anlaßvorrichtung für eine Brennkraftmaschine beispielsweise veranschaulicht, ist

Abb. ι eine Seitenansicht, die den Anlasser in Verbindung mit dem Schwungrad der Verbrennungskraftmaschine darstellt, wobei das Schwungrad im Schnitt erscheint.

Abb. 2 zeigt die Einrichtung, in axialer Richtung gesehen.

Abb. 3 ist ein senkrechter Schnitt einer besonderen Ausbildungsform eines Anlassers und stellt diesen bei gelöster Kupplung dar.

Abb. 4 ist eine entsprechende Darstellung mit eingerückter Kupplung.

Abb. S ist eine Einzelheit eines der Kupplungselemente und zeigt diese in Verbindung mit einer Rolle, mit der sie zusammenarbeiten können.

Abb. 6 ist eine schematische Darstellung der Beziehung gewisser Nocken und Rollen, und zwar in Abwicklung des die Nocken enthaltenden Teils in einer Ebene.

In Abb. ι und 2 ist mit 1 der Anlaßelektromotor bezeichnet. 2 ist die Ankerwelle des

Motors und 3 eine zwischengeschaltete Feder zur Regelung der Stellung des Ankers. Mit 4 isV der Speisestromkreis für den Motor ι bezeichnet, der durch einen Schalter 5 überwacht wird. In Abb. 1 stellt 6 das Schwungrad einer Verbrennungskraftmaschine im Schnitt dar, während 7 ein am Umfang des Schwungrades ausgebildetes ringförmiges Element ist, das mit dem im nachstehenden zu beschreibenden Reibungsgetriebe zusammenwirkt. Dies Getriebe ist allgemein mit 8 bezeichnet.

Abb. 2 stellt den mit dem Schwungrad 6 zusammenwirkenden Anlaßmotor sowie die Schwungscheibe 7 in Endansicht dar.

Die Abb. 3 und 4 veranschaulichen das Reibungsgetriebe im einzelnen, und zwar stellt Abb. 3 die Kupplungsglieder in geöffnetem und Abb. 4 in geschlossenem Zustande dar. Die Kupplungsglieder sind als Hülsen ausgebildet, von denen eine mit 9 und die andere mit 10 bezeichnet ist. Die Hülse 9 ist mit einer axialen Bohrung 11 versehen, mit der sie auf der Motorwelle 2 sitzt. Auf dieser Welle kann sie mittels eines Keils 12 so angebracht sein, daß eine Axialverschiebung der Hülse 9 auf der Welle 2 nicht verhindert ist. Im Falle der Verwendung eines Elektromotors als Anlasser kann es sich empfehlen, die Hülse 9 mit der Welle 2 durch eine geeignete Schraube 13 zu verbinden. In diesem Falle ist es möglich, den Schub der Ankerwelle dazu zu benutzen, eins der Kupplungsglieder der Eingriffsfläche der Schwüngscheibe gegenüber zu bringen.. Im allgemeinen ist es aber erwünscht, daß die Hülse 9 sich in- axialer Richtung frei auf der Welle 2 verschieben kann.

Die Hülse 9 ist am einen Ende mit einem Bunde 14 versehen. Dieser Bund weist eine Fläche 15 auf, die eine der Arbeitsflächen der Kupplung darstellt. Auf dem anderen Ende ist die Hülse 9 mit einem Auge 16 zur Aufnahme eines Bolzens 17 versehen, auf dem Rollen 18 und 19 gelagert sind. Diese Rollen werden durch den Ansatz 20 und eine durch einen Stift 22 gesicherte Unterlegscheibe in ihrer Lage gehalten. Der äußere Umfang der Hülse 9 bildet eine Lagerfläche 23. Die Hülse 10 ist axial durchbohrt und weist eine Innenfläche 24 auf, die auf die äußere Lagerfläche 23 der Hülse 9 paßt. Das innere Ende der Hülse 10 bildet bei 25 die Eingriffsfläche des zweiten Kupplungsgliedes, die der Kupplungsfläche 15 der Hülse 9 gegenüberliegt. Das andere Ende der Hülse 10 ist mit zwei einander gegenüberliegenden Nockenflächen 26, 26 versehen. Zwischen den Enden dieser Nockenfiächen sind Ausbuchtungen 27, 27 vorgesehen. Die Hülse 10 kann sich auf ihrem Lager 23 frei drehen und auch in axialer Richtung frei auf ihm bewegen. Zwischen den Hülsen 9 und 10 ist eine Feder 28 eingefügt, die die einander gegenüberliegenden Flächen 15 und 25 voneinander zu entfernen sucht. Die Hülse 10 ist so schwer und voluminös gehalten, daß sie für gewöhnlich in sich eine Trägheit besitzt, die irgendeiner Kraft, die sie zu drehen versucht, entgegengesetzt ist. Als solche Kraft kommt beispielsweise die Reibung der Hülse 10 auf ihrem Lager 23 oder die durch die Wirkung der auf den Nockenflächen 26, 26 sich bewegenden Rollen 18 und 19 bedingte Drehtendenz der Hülse oder eine andere Kraft in Betracht, die die Neigung hat, die Hülse zu drehen, beispielsweise die Berührung mit der ' Feder 28.

Die Flächen 15 und 25 sind zweckmäßig kegelförmig gestaltet, und zwar bilden sie einen Winkel von ungefähr 3⁰ gegenüber der Achse der Hülsen. Der Umfangsteil 7 des • Schwungrades 6, mit dem die Flächen 15 und 25 in Eingriff treten, wird entsprechend winklig gestaltet.

Was die Nockenflächen 26, 26 und ihre Beziehung zu den Rollen 18 und 19 sowie zu dem Zapfen 17 betrifft, so werden die besten Ergebnisse erzielt, wenn die schraubenförmigen Nockenflächen nach einem Winkel von f^J in bezug auf eine durch die Achse der Hülse 10 gehende senkrechte Ebene gefräst werden. Die Rollen 18, 1.9 können statt an der Hülse 9 auch an der Hülse 10 gelagert sein. Wie Abb. 6 erkennen läßt, ruhen die Rollen für gewöhnlich in den Sitzen 27 und laufen bei Drehung der treibenden Welle an den Nocken 2.6 aufwärts. Das Diagramm zeigt einen Nocken vollständig, während der andere in zwei Abschnitte unterteilt ist.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Wird der Stromkreis 4 durch Schalter 5 geschlossen, so fängt der Motoranker an umzulaufen. Wird der Schub der Motorwelle in der obenerwähnten Weise ausgenutzt, so wird die Hülse 9 in axialer Richtung auf die Umfangsfläche 7 des Schwungrades zu verschoben. Die Drehung der Welle 2 veranlaßt eine Drehung der Hülse 9, die die Rollen 18 und 19 trägt. Diese laufen auf die Nocken 26 auf. Die der Hülse ι ο innewohnende Trägheit widersteht zeitweilig der durch die Drehung' auf ihren Lagern verursachten Reibung sowie auch der durch das Vorrücken der Rollen auf den Nocken bedingten Neigung, die genannte Hülse zu drehen. Dadurch wird die Bewegung der Hülse verzögert, so daß die Rollen auf die Nocken auflaufen. Dabei heben sie sich zunächst aus ihren Sitzen 27 und laufen dann längs der Bahn der Nocken bis zu einer den Enden der Nocken benachbarten Stelle. Da-

durch wird die Hülse io veranlaßt, sich in axialer Richtung auf ihrem Lager zu bewegen. Das gleiche geschieht mit der Hülse 9. Beide Bewegungen sind einander entgegengerichtet, so daß die Greifflächen 15 und 25 sich einander nahem und die Seitenwände des Umfangsteiles 7 des Schwungrades 6 zwischen sich fassen, wodurch die Kupplung erfolgt und die Verbrennungsmaschine in Gang gesetzt wird. Das Schwungrad wird dann durch die Verbrennungsmaschine angetrieben, und zwar normalerweise mit einer Geschwindigkeit, die der dem Schwungrad durch den Anlaßmotor erteilten erheblich überlegen ist. Die Geschwindigkeit des Schwungrades 6 wird also größer als die der Greifflächen 15 und 25, so daß die letzteren zurückbleiben. Infolgedessen führen die Rollen auf den Nocken eine rückläufige Relativbewegung aus, und die Feder 28 drückt die Kupplungsflächen 15 und 25 auseinander, wodurch die Kupplung gelöst wird.

Die vorstehend beschriebene Auslösetätigkeit mag im einzelnen, wie folgt, erläutert werden: Beim Anlassen der Vorrichtung bleibt das Schwungrad wegen der ihm innewohnenden Trägheit in Ruhe. Erfolgt der Kupplungsvorgang beim Anlassen des Elektromotors durch Auflaufen der Rollen auf die Nocken, so wird das Schwungrad zwischen die Flächen 15, 25 geklemmt. Das Drehmoment des Elektromotors ist also zunächst darauf gerichtet, diese Klemmwirkung herbeizuführen und dann die Trägheit des getriebenen Schwungrades zu überwinden und dieses in Drehung zu versetzen. Wenn die Verbrennungskraftmaschine zu laufen beginnt, so verliert zunächst das Schwungrad seine Trägheit und unterliegt der antreibenden Wirkung der Verbrennungskraftmaschine, von der es eine genügende Drehkraft erhält, um mit einer Geschwindigkeit umzulaufen, die größer ist als die ihm durch den Anlaßmotor erteilte. Infolgedessen wird der anfängliche Widerstand gegenüber der Wirkung des Anlaßmotors, der zunächst durch die Trägheit des Schwungrades dargestellt wird, beseitigt. Dem Drehmoment des Anlaßmotors wirkt infolgedessen nichts mehr entgegen, und dementsprechend besteht für die mit den Nocken zusammenwirkenden Rollen kein Anlaß, daß sie auf die Nocken auflaufen. Infolgedessen wird die Greifwirkung, die darauf zurückzuführen ist, daß die Rollen auf die Nocken auflatifen, augenblicklich unterbrochen. Außerdem wird die zwischen der Fläche 25, der Hülse 10 und der gegenüberliegenden Fläche des getriebenen Teils 7 etwa vorhandene Reibung die Hülse 10 veranlassen, mit dem getriebenen Teil schneller umzulaufen, als der Drehung der Hülse 9 entspricht. Es ergibt sich also, daß die Drehung der Hülse 10 in der Richtung, die ihr durch die schnelle Drehung des Schwungrades erteilt wird, die Hülse 10 veranlaßt, sich in derselben Richtung wie das Schwungrad zu drehen, wodurch die Nocken der Hülse 10 veranlaßt werden, aus ihrer Beziehung zu den betreffenden Rollen zurückzutreten und dadurch die Trennung der Kupplungsflächen und 25 zu bewirken.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Reibungsgetriebe, insbesondere zum Anlassen von Brennkraftmaschinen durch einen Motor mit gleichachsig angeordneten Kupplungsgliedern, die mit Abstand einander gegenüberliegende Kupplungsflächen aufweisen und relativ zueinander drehbar und in axialer Richtung beweglich sind, wobei das eine Glied bei seiner Drehung durch die Anlaßmotorwelle sich infolge des auf Trägheit beruhenden Zurückbleibens des anderen Gliedes zunächst relativ zu letzterem dreht und dabei vermöge eines zwischen den Kupplungsgliedern wirkenden Getriebes eine Axialbewegung zwischen denselben herbeiführt, wodurch die Kupplungsflächen in Eingriff mit dem zwischen ihnen liegenden angetriebenen Element gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Kupplungsglied (8) an seinem von der Kupplungsstelle entfernt liegenden Ende eine oder mehrere Nockenflächen (26) und das andere eine oder mehrere Nockenrollen (18, 19) aufweist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Kupp- too lungsglied (9) an seinem Ende einen quer gerichteten Bolzen (17) trägt, an dessen Enden die Nockenrollen (18, 19) drehbar gelagert sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kupplungsgliedern ein elastisches Mittel,

   z. B. eine Feder (28), vorgesehen ist, die die Nockenrollen (18, 19) mit den Nockenflächen (26) in Eingriff hält.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Mittel (28) die Nockenrollen (18, 19) gewöhnlich in Eingriff mit an den Enden der Nockenflächen vorgesehenen Vertiefungen (27) hält.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen