DE1094525B

DE1094525B - Elektrischer Andrehmotor mit eingebauter OElpumpe

Info

Publication number: DE1094525B
Application number: DED31066A
Authority: DE
Inventors: Lothar Rubenbauer
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1959-07-14
Filing date: 1959-07-14
Publication date: 1960-12-08

Description

Elektrischer Andrehmotor mit eingebauter Ölpumpe Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Andrehmotor mit einer eingebauten Ölpumpe zum Vorschmieren einer anzudrehenden Brennkraftmaschine, insbesondere einer Fahrzeugbrennkraftmaschine, und mit einer Kupplung zwischen Andrehmotor und Brennkraftmaschine, die nach dem Vorschmieren durch den angestiegenen Schmieröldruck zum Andrehen betätigt wird.
Beim Andrehen von Brennkraftmaschinen tritt während der ersten Umdrehungen der Brennkraftmaschine ein erhöhter Verschleiß an allen bewegten Teilen auf, weil es eine gewisse Zeit dauert, bis das Schmieröl, das von der von der Brennkraftmaschine angetriebenen Ölpumpe gefördert wird, zu den einzelnen Schmierstellen gelangt. Zur Abhilfe sind insbesondere an größeren Brennkraftmaschinen Vorschmierpumpen vorgesehen, die, meistens durch einen besonderen Elektromotor angetrieben, Schmieröl im Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine bis zu den Schmierstellen vorpumpen, ehe die Brennkraftmaschine angedreht wird. Ferner ist eine Vorschmiereinrichtung bekannt, bei welcher der Andrehmotor die Vorschmierpumpe antreibt und die Brennkraftmaschine erst andreht, nachdem der angestiegene Öldruck im Ölkreislauf der Maschine einen Ölschalter veranlaßt hat, eine Kupplung zwischen Vorschmierpumpe und der Maschine zu deren Andrehen einzurücken. Bei anderen bekannten Vorschmiereinrichtungen dreht der elektrische Andrehmotor eine mit einer Schwungmasse versehene Vorschmierpumpe hoch, ehe dieBrennkraftmaschine willkürlich voneinerSchwungkraft-Andrehvorrichtung angedreht wird, während bei einer weiteren Vorschmiereinrichtung vor dem Andrehen die Ölpumpe einer Flüssigkeitskupplung, die gegebenenfalls auch im Gehäuse des Andrehmotors eingebaut sein kann, die anzudrehende -Maschine vorschmiert. Schließlich ist es noch bekannt, die Kupplung zwischen einem Andrehmotor und einer angedrehten Brennkraftmaschine in Abhängigkeit vom Schmieröldruck zu steuern und den Anker eines elektrischen Andrehmotors lose auf der Andrehmotorwelle anzuordnen.
Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß der in an sich bekannter Weise lose drehbar auf der Andrehwelle gelagerte Anker des Andrehmotors mit der Andrehwelle durch die Kupplung drehfest kuppelbar sowie mit der Vorschmierpumpe kraftschlüssig verbunden ist. Dadurch wird eine vorteilhafteZusammenfassung der zum Vorschmieren und der zum Andrehen nötigen Mittel zu einer geschlossenen Baueinheit erreicht, die den Raumbedarf eines gewöhnlichen elektrischen Andrehmotors nur unwesentlich oder überhaupt nicht überschreitet.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist die Vorschmierpumpe vorteilhaft als Zahnradpumpe ausgebildet, deren treibendes Zahnrad konzentrisch zur Andrehwelle angeordnet und deren getriebenes Zahnrad parallel zum treibenden Zahnrad im Andrehmotorgehäuse gelagert ist. Besonders vorteilhaft sind der Saug- und der Druckraum der Vorschmierpumpe in einer Querwand des Gehäuses angeordnet, und der Pumpendeckel wird von einer an diese Querwand angesetzten Zwischenwand gebildet, an welcher der Gehäusedeckel anschließt.
In einfacher Weise ist die Kupplung eine hydraulisch oder elektrisch betätigbare Lamellenkupplung. Für die hydraulische Betätigung der Lamellenkupplung ist ein Stellkolben vorgesehen, der in einem als Zylinder wirkenden Teil des Gehäuses gelagert ist, wobei zwischen dem Zylinder und der Druckseite der Vorschmierpumpe eine Leitungsverbindung besteht.
Für die elektrische Betätigung der Lamellenkupplung ist ein Elektromagnet vorgesehen, dessen Stromzufuhr durch einen mit der Druckseite der Vorschmierpumpe in Verbindung stehenden Druckschalter gesteuert wird.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Andrehmotor mit Betätigung der Kupplung durch Drucköl, Fig.2 einen Querschnitt durch den Andrehmotor nach der Linie 11-II der Fig. 1 und Fig. 3 den Andrehmotor nach Fig. 1 in Verbindung mit dem Schmierölkreislauf einer Brennkraftmaschine. Nach den Fig. 1 bis 3 ist innerhalb des Gehäuses 1 des elektrischen Andrehmotors mit den nur angedeuteten Lagern 2 die Andrehmotorwelle 3 gelagert, auf der außerhalb des Gehäuses das Andrehritzel4 fest angeordnet ist. Der Anker mit Kollektor des elektrisehen Andrehmotors, insgesamt mit 5 bezeichnet, ist lose drehbar mit den Lagern 6 auf der Welle 3 gelagert. Zur drehfesten Verbindung des Ankers 5 mit der Welle 3 dient die Kupplung 7, deren Lamellen 8 drehfest mit dem Anker 5 und deren Lamellen 9 drehfest mit der Welle 3 verbunden sind. Mit der Kupplung 7 arbeitet der Stellkolben 10 zusammen, der innerhalb des Gehäuses 1 in dem als Stellzylinder 11 ausgebildeten Teil angeordnet ist und mit einem Drucklager gegen die Lamellen derKupplung7 drückt, wenn durch die Bohrung 12 Drucköl von der Vorschmierpumpe 14 in den Zylinder 11 geschickt wird.
Auf der der Kupplung 7 abgewandten Seite des Ankers 5 ist mit diesem das treibende Zahnrad 13 der Vorschmierpumpe 14 drehfest verbunden, welches mit dem angetriebenen Zahnrad 15 der Vorschmierpumpe 14 kämmt. Das Gehäuse der Vorschmierpumpe wird einerseits von der Querwand 16 des Gehäuses l und andererseits von der daran angesetzten Zwischenwand 17 gebildet. Das Zahnrad 15 ist hierbei auf der parallel zur Welle 3 liegenden Welle 18 drehbar angeordnet, die in der Querwand 16 und in der Zwischenwand 17 gelagert ist.
Wie insbesondere aus Fig.2 hervorgeht, ist in der Ebene der Vorschmierpumpe 14 in der Querwand 16 des Gehäuses 1 am Einlaß der Pumpe der Saugraum 19 und am Auslaß der Druckraum 20 angeordnet. Zu dem Saugraum 19 führt die Bohrung 21 für den Zufluß von Öl und aus dem Druckraum 20 führt die Bohrung 22 für den Ölabfluß zur Brennkraftmaschine sowie die Bohrung 23 für den Ölabfluß zum Stellmotor 10 der Kupplung 7.
Gemäß Fig. 1 schließt an die Zwischenwand 17 des Gehäuses 1 der Deckel 24 an. In dem durch den Dekkel24 gebildeten Gehäuseraum ist die lediglich angedeutete magnetische Einspurvorrichtung 25 angeordnet, durch welche die Welle 3 unabhängig von dem Anker 5 gegenüber dem Gehäuse 1 in Pfeilrichtung 26 verschiebbar ist. Außerdem befindet sich in diesem Gehäuseraum noch die sich an der Zwischenwand 17 und an dem Flansch 27 der Welle 3 abstützendeDruckfeder 28, welche die Welle 3 entgegen der Pfeilrichtung 26 drückt.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Andrehmotor wirkt folgendermaßen (Fig.3): Die Brennkraftmaschine 29 steht still. Zum Andrehen wird durch die Leitungen 30, 31 elektrischer Strom zum Andrehmotor geschickt, so daß der Anker 5 zu drehen beginnt. Infolge der Lagerreibung in den Lagern 6 wird die Welle 3 mit dem Andrehritzel4 zunächst mitgenommen. Da die elektromagnetische Einspurvorrichtung 25 durch die an die Leitungen 30, 31 angeschlossenen Leitungen 32, 33 gleichzeitig elektrischen Strom bekommt, zieht die Einspurvorrichtung die Welle 3 entgegen der Wirkung der Druckfeder 28 in Pfeilrichtung 26, so daß das Andrehritzel4 in den Schwungradzahnkranz der Brennkraftmaschine 29 einspurt. Nach einem ersten Fassen der Zähne des Andrehritzels wird die Drehung der Welle 3 abgebrochen und die Welle noch in Pfeilrichtung 26 weiterbewegt, bis das Ritzel 4 vollständig in den Schwungradzahnkranz eingerückt ist. Mit dem Lauf des Ankers 5 arbeitet die Vorschmierpumpe 14, deren Saugraum 19 durch die Leitung 34 an die ÖI-wanne35 der Brennkraftmaschine angeschlossen ist. Die Vorschmierpumpe 14 saugt somit Öl aus der Ölwanne 35 an und drückt dieses vom Druckraum 20 durch die Leitung 36, in welcher das Rückschlagventil 37 angeordnet ist, hinter dem Rückschlagventi138 in den Schmierstoffkreislauf 39 der Brennkraftmaschine, welcher die Hauptölpumpe40 aufweist. Bevor demnach die Brennkraftmaschine anläuft, werden deren Schmierstellen mit 01 versorgt. Da mit beginnender Förderung von C51 durch die Vorschtnierpumpe 14 Drucköl auch durch die Leitung 41 in den Stellzylinder 11 des Andrehmotors gelangt, wird der Stell-Kolben 10 gegen die Kupplung 7 gedrückt. Die Lamellen 8, 9 werden zusammengedrückt. Die Kupplung greift, und die Welle 3 mit dem Andrehritzel 4 wird drehfest mit dem Anker 5 verbunden, so daß die Brennkraftmaschine 29 angedreht wird. Dreht sich die Brennkraftmaschine aus eigener Kraft, wird die Stromzufuhr zum Andrehmotor und zu dessen elektromagnetischer Einspurvorrichtung unterbrochen. Die Welle 3 mit dem Andrehritzel 4 wird durch die Druckfeder 28 entgegen der Pfeilrichtung 26 gedrückt, so daß das Ritzel4 aus dem Schwungradzahnkranz ausspurt. Der Anker 5 bleibt stehen, und auch die Vorschmierpumpe 14 bleibt stehen und fördert nicht mehr.
Mit beginnendem Lauf der Brennkraftmaschine 29 übernimmt die Hauptölpumpe 40 die Versorgung der Schmierstellen der Brennkraftmaschine mit Schmieröl.
Bei grundsätzlich gleichem Aufbau des Andrehmotors kann die Vorrichtung zum Ein- bzw. Ausrücken der Kupplung 7 statt aus einem hydraulischen Stellmotor auch aus einer elektromagnetischen Vorrichtung bestehen, die vorteilhaft durch einen mit dem Druckraum 20 der Vorschmierpumpe 14 in Verbindung stehenden hydraulischen Druckschalter gesteuert wird, der auch in die Gewindebohrung 23 eingeschraubt werden kann.
Damit der Andrehmotor wahlweise für rechtslaufende oder linkslaufende Brennkraftmaschinen verwendbar ist, kann der Saugraum 19 der Vorschmierpumpe, wie mit 42 angedeutet ist, vergrößert und mit einer weiteren Bohrung 43 versehen sein, so daß dann, wenn dieser Raum als Druckraum wirken soll, die Leitung zum Stellzylinder 11 und die Leitung zu den Schmierstellen der Brennkraftmaschine angeschlossen werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrischer Andrehmotor mit einer eingebauten Ölpumpe zum Vorschmieren einer anzudrehenden Brennkraftmaschine, insbesondere einer Fahrzeugbrennkraftmaschine, und mit einer Kupplung zwischen Andrehmotor und Brennkraftmaschine, die nach dem Vorschmieren durch den angestiegenen Schmieröldruck zum Andrehen betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der in an sich bekannter Weise lose drehbar auf der Andrehwelle (3) gelagerte Anker (5) des Andrehmotors mit der -Andrehwelle (3) durch die Kupplung (7) drehfest kuppelbar sowie mit der Vorschmierpumpe (14) kraftschlüssig verbunden ist.
2. Andrehmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschmierpumpe (14) als Zahnradpumpe ausgebildet ist, deren treibendes Zahnrad (13) konzentrisch zur Andrehwelle (3) angeordnet und deren getriebenes Zahnrad (15) parallel zum treibenden Zahnrad (13) im Andrehmotorgehäuse (1) gelagert ist.
3. Andrehmotor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Saug- und der Druckraum (19, 20) der Vorschmierpumpe (14) in einer Querwand (16) des Gehäuses (1) angeordnet sind und der Pumpendeckel von einer an diese Querwand (16) angesetzten Zwischenwand (17) gebildet wird, an welcher der Gehäusedeckel (24) anschließt.
4. Andrehmotor nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB die Kupplung (7) eine hydraulisch oder elektrisch betätigbare Lamellenkupplung ist.
5. Andrehmotor nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daB für die hydraulische Betätigung der Larnellenkupplung (7) ein Stellkolben (10) vorgesehen ist, der in einem als Zylinder (11) wirkenden Teil des Gehäuses (1) gelagert ist, wobei zwischen dem Zylinder (11) und der Druckseite der Vorschmierpumpe (14) eine Leitungsverbindung (41) besteht.
6. Andrehmotor nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daB für die elektrische Betätigung der Lamellenkupplung (7) ein Elektromagnet vorgesehen ist, dessen Stromzufuhr durch einen mit der Druckseite der Vorschmierpumpe (14) in Verbindung stehenden Druckschalter gesteuert wird. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 721794, 719 642, 727 150, 669 887, 910 368, 410 616, 734 294.