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Elektrische Anlage zum Andrehen von Brennkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft eine elektrische Anlage zum Andrehen von Brennkraftmaschinen, mit einem von einer Stromquelle gespeisten Hauptstromandrehmotor, der ein in ein Zahnrad der Brennkraftmaschine einrückbare Ritzel hat, sowie einen den Andrehmotor in mindestens zwei Stufen schaltenden Magnetschalter, der seine letzte Schaltstufe erst herbeiftihren kann, nachdem das Ritzel in das Zahnrad eingespurt ist, und mit einem Steuergerät, das bei einer Einspurhemmung den Andrehmotor abschaltet und nach kurzer Zeit selbsttätig wieder einschaltet.
Als Steuergerät ist bisher ein Bimetallschalter mit einer Heizwicklung verwendet worden. Dieser
Schalter hat den Nachteil, dass er sowohl von der Umgebungstemperatur als auch von Spannungsschwankungen der Stromquelle, meist einer Sammlerbatterie, stark abhängig ist. Die Ansprechzeit des Bimetallschalters kann daher in weiten Grenzen schwanken, wodurch an der Andrehvorrichtung Schaden entstehen kann.
Dieser Mangel wird gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass das Steuergerät ein Ruhestromrelais enthält, welches einen willkürlich an die Stromquelle anschliessbaren ruhenden Kontakt sowie eine Erregerspule hat, deren Enden an einem Kondensator liegen und die eine sowohl mit dem Schaltglied des Relais als auch mit der Einzugsspule des Magnetschalters verbundene Anzapfstelle für die Stromzufuhr aus der Stromquelle hat, während das Ausgangsende der Relaiserregerspule an einem Punkt der Ruckverbin- dung der Anlage zur Stromquelle angeschlossen ist, in dem der Erregerstrom des Relais bei der letzten Schaltstufe des Magnetschalters mindestens so stark vermindert ist, dass das Relais nicht anspricht.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen elektrischen Andrehmotor mit seiner Schalteinrichtung in schematischer Darstellung, Fig. 2 eine abweichende Ausführungsform der Schalteinrichtung.
Der Andrehmotor 10 hat einen längsverschiebbaren Anker 11, dessen Welle 12 ein Ritzel 13 trägt, das beim Verschieben des Ankers in den Schwungradzahnkranz 14 einer nicht dargestellten Brennkraft- maschine einspurt.
Zur Erregung des Andrehmotors sind eine Hauptfeldwicklung 15 und eine Hilfsfeldwicklung 16 vorgesehen, die beide mit der an Masse angeschlossenen Wicklung des Ankers in Reihe geschaltet sind. Die Hilfsfeldwicklung 16 hat einen so grossen Widerstand, dass sie nur einen verhältnismässig schwachen Strom durchlässt. Zur Schaltung des Andrehmotors dient ein Magnetschalter 17 mit einer mit feststehenden Kontakten 19 und 20 zusammenwirkenden Schaltbrücke 18 und einer Einzugsspule 21, deren eines Ende an Masse liegt. Die Schaltbrücke ist kippbar ausgebildet und so angeordnet, dass sie bei ihrer Einzugbewegung zuerst nur den Kontakt 19 berührt. An der Brücke ist eine Isolierstoffscheibe 22 mit einem Durchbruch 23 befestigt, durch den ein Finger 24 einer schwenkbar gelagerten und abgefederten Sperrklinke 24 hindurchsticht.
Auf der Ankerwelle 12 sitzt eine Scheibe 26, welche die Klinke aus ihrer Sperrlage heraushebt und herausgehoben hält, sobald und solange das Ritzel 13 in den Zahnkranz 14 mindestens nahezu voll eingespurt ist.
Die Hauptfeldwicklung 15 ist an den Kontakt 20, die Hilfsfeldwicklung 16 an die Schaltbrücke 18 angeschlossen, während der Kontakt 19 mit dem einen Pol einer Batterie 27 verbunden ist. deren anderer Pol an Masse liegt.
Mit 28 ist ein Ruhestromrelais mit einem beweglichen Schaltglied 29 und einem feststehenden Kontakt 30 bezeichnet, an dem das Schaltglied in seiner Ruhelage anliegt. Das Relais hat e1ne Erregerwick-
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lung, deren Enden an einen Kondensator 31 gelegt sind und die etwa in der Mitte angezapft ist. Diese
Anzapfstelle 32 unterteilt die Wicklung in zwei Abschnitte 33 und 34 und ist sowohl mit dem Schalt- glied 29 als auch mit der Einzugsspule 21 des Magnetschalters verbunden. Der Kontakt 30 ist mittels eines willkürlich betätigbaren Schalters 35 an die Batterie anschliessbar. Das mit dem Kondensator ver- bundene Ende des Spulenabschnitts 34 ist durch eine Rückverbindungsleitung 36 an dem Kontakt 20 des
Magnetschalters angeschlossen.
Die Andrehvorrichtung wirkt in folgender Weise :
Zuerst sei der Andrehvorgang betrachtet, bei dem das Ritzel 13 ohne Hemmung in den Zahnkranz einspurt. Beim Schliessen des Schalters 35 fliesst von der Batterie über die geschlossenen Kontakte 30,29 der Einzugswicklung 21 des Magnetschalters 17 Strom zu. Dadurch wird die Kontaktbrücke 18 zunächst auf den Kontakt 19 gezogen, wodurch der Anker über die Hilfsfeldwicklung 16 Strom erhält und sich bei gleichzeitiger Verschiebung langsam dreht. Wenn das Ritzel dabei die Stellung A im Zahnkranz erreicht hat, hebt die Scheibe 26 die Klinke 25 aus ihrer Sperrstellung, so dass nunmehr die Schaltbrücke 18 auch den Kontakt 20 zu berühren vermag. Es fliesst dann Strom durch die Hauptfeldwicklung 15 und den An- ker 11, so dass der Andrehmotor sein volles Drehmoment entwickelt.
Beim Schliessen des Schalters 35 fliesst aber auch Strom über die Kontakte 30, 29, den Spulenab- schnitt 34, die Leitung 36, die Hauptfeldwicklung 15 und den Anker 11 zur Masse. Der dabei durch den
Spulenabschnitt 34 fliessende Strom vermag jedoch ein Ansprechen des Ruhestromrelais 28 nicht herbei- zuführen, weil die magnetische Wirkung dieses Spulenabschnitts dabei insofern aufgehoben ist, als gleichzeitig dem Kondensator 31 über den Spulenabschnitt 33 ein Ladestrom zufliesst, der in diesem Ab- schnitt der Spule ein dem Feld des Abschnitts 34 entgegengesetztes Feld etwa gleicher Stärke erzeugt.
Infolge entsprechender Bemessung des Kondensators 31 verstreicht bis zu seiner Aufladung ein Zeitraum, innerhalb dem der Andrehmotor auf seine volle Drehzahl gekommen ist und eine so grosse Gegenspannung erzeugt, dass der Strom im Spulenabschnitt 34 soweit absinkt, dass er zur Betätigung des Relais nicht aus- reicht. Der Andrehmotor bleibt somit solange eingeschaltet, als der Schalter 35 geschlossen gehalten wird.
Anders liegen jedoch die Verhältnisse, wenn beim Einschalten des Andrehmotors dessen Ritzel nicht in den Zahnkranz 14 einspurt, weil z. B. Ritzelzähne gegen Zähne des Zahnkranzes 14 stossen. In diesem Fall bleibt der Magnetschalter auf seiner ersten Schaltstufe stehen, in der die Schaltbrücke 18 nur den Kontakt 19 berührt. Alsdann tritt folgender Vorgang ein : Wie oben beschrieben, bleibt das Relais 28 in seiner Ruhelage, solange in den Kondensator 31 über den Spulenabschnitt 33 ein Ladestrom fliesst, weil die Wirkung des Spulenabschnitts 34 dabei kompensiert ist. Sobald jedoch der Kondensator nach Ablauf einer gewissen Zeit aufgeladen ist, hört der Ladestrom und damit die Kompensationswirkung des Abschnitts 33 auf. Das. vom Spulenabschnitt 34 erzeugte magnetische Feld vermag dann das Relais zu betätigen, so dass sich dessen Kontakte 29,30 öffnen.
Dadurch werden die Einzugsspule 21 des Magnetschalter 17 sowie der Abschnitt 34 der Relaisspule stromlos. Der Magnetschalter schaltet daher auch bei geschlossen gehaltenem Schalter 35 den Andrehmotor ab, dessen Anker dann durch die Kraft einer Rückführfeder 37 in seine Ruhelage zurückgeht. Anschliessend an das beschriebene Öffnen der Kontakte 29,30 entlädt sich der Kondensator über die beiden Spulenabschnitte 33 und 34 ; sein Entladungsstrom erregt das Relais, so dass es über die Dauer des Entladungsvorgangs offen bleibt. Dieser Zeitraum reicht aus, um den Anker 11 mit Sicherheit in seine Ruhelage zurückzuführen. Nach der Entladung des Kondensators schliessen sich die Kontakte 29,30 wieder und das Spiel beginnt von neuem, sofern der Schalter 35 geschlossen gehalten wird.
Es wiederholt sich solange, bis das Ritzel in den Zahnkranz 14 eingespurt ist.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Rtickverbindungsleitung 36 zu einem an Masse liegenden Unterbrecher 38 geführt, der mit dem Magnetschalter derart gekuppelt ist, dass er erst geöffnet wird, wenn der Magnetschalter seine zweite Schaltstufe erreicht hat. Im Falle des zweiten Beispiels wird also die Rückverbindung des Abschnitts 34 der Erregerspule des Ruhestromrelais 28 durch Unterbrechung nach Erreichen der Endschaltstufe der Schaltbrücke 18 des Magnetschalters 17 unwirksam.
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