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Schalteinrichtung zum Vermeiden von Überlastungen von elektrischen Andrehmotoren für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung zum Vermeiden von Überlastungen von elektrischen
Andrehmotoren für solche Brennkraftmaschinen, die zum Erleichtern des Andrehens mit wenigstens einem willkürlich betätigbaren Dekompressionsventil ausgerüstet sind, und einem Magnetschalter zum Anschliessen des Andrehmotors an eine Stromquelle.
Beim Andrehen solcher Brennkraftmaschinen wird zu Beginn des Andrehvorgangs das Dekompressionventil jedes Zylinders der Maschine geöffnet, damit der Andrehmotor mit geringem Kraftaufwand die
Maschine rasch auf eine bestimmte Drehzahl bringen kann. Dabei wird in den bewegten Teilen der Maschine, insbesondere in ihrem Schwungrad, Energie gespeichert, die dann den Andrehmotor unterstützt, wenn bei Fortsetzung des Andrehvorgangs die Dekompressionsventile wieder geschlossen werden. Bei dieser zweiten Phase des Andrehvorgangs kann bei Anwendung bekannter Einrichtungen der eingangs beschriebenen Art bei ungünstigen Andrehbedingungen, z. B. grosser Kälte und nach längerem Stillstand der Maschine, der Andrehmotor überlastet werden.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch vermieden, dass im Stromkreis der Erregerwicklung des Magnetschalters ein in Abhängigkeit von der Öffnungsbewegung des Dekompressionsventils schliessender und bei der Schliessbewegung dieses Ventils öffnender Schalter liegt und dass parallel zu diesem Schalter die Schaltkontakte eines Relais geschaltet sind, das eine während des Betriebes des Andrehmotors an der Stromquelle angeschlossene Einzugswicklung sowie eine dieser entgegenwirkende Gegenwicklung hat, die parallel zu mindestens einem der vom Hauptstrom durchflossenen Wicklungsteile des Andrehmotors liegt.
In der Zeichnung ist in Fig. 1 als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes das Schaltbild eines Andrehmotors für eine Brennkraftmaschine mit einem Dekompressionsventil dargestellt. Die Fig. 2 zeigt Kennlinien des Andrehmotors.
In Fig. l ist 10 der Andrehmotor mit einem Anker 11, dessen einer Pol an Masse liegt und einer Hauptstromfeldwicklung 12. Zum Einschalten des Andrehmotors dient ein Magnetschalter 13. mit einer Schaltbrücke 14 und zwei feststehenden Kontakten 15 und 16. Der Kontakt 15 ist mit der Feldwicklung 12 des Andrehmotors, der Kontakt 16 mit dem Pluspol eines Stromsammlers verbunden, dessen anderer Pol an Masse liegt. Die Erregerwicklung 17 des Magnetschalters ist über zwei zueinander parallel liegende Schaltstellen 18 und 19 und einen Druckknopfschalter 20 mit dem Stromsammler verbunden. Die Schaltstelle 18 wird von einem willkürlich von Hand oder Fuss entgegen der Kraft einer Feder 21 bewegbaren Schaltglied 22 gebildet, das mit dem beweglichen Glied 23 eines Dekompressionsventils 24 einer Brennkraftmaschine 25 gekuppelt ist.
Die andere Schaltstelle 19 gehört einem Relais 26 an, das eine Einzugswicklung 27 und eine dieser entgegenwirkende Gegenwicklung 28 hat. Ein Ende der Einzugswicklung liegt an Masse, ihr anderes Ende ist an dem Kontakt 15 des Magnetschalters angeschlossen. Die Gegenwicklung 28 ist zu der Feldwicklung 12 des Andrehmotors parallelgeschaltet.
In Fig. 2 bedeuten die Kennlinien : U die Spannung der Batterie in Abhängigkeit von der Stromen- nahme ; N die Leistung des Andrehmotors ; Md das Drehmoment des Andrehmotors und n dessen Drehzahl.
Die Schalteinrichtung wirkt in folgender Weise :
Um den Andrehmotor in Gang zu setzen, werden der Druckknopfschalter 20 und die Schaltstelle 18 bei gleichzeitigem Offnen des Dekompressionsventils 24 geschlossen. Die Erregerwicklung 17 des Magnetschalters erhält dadurch Strom und schliesst den Magnetschalter, der den Andrehmotor an die Stromquelle
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anschaltet. Dabei wird auch die Einzugswicklung 27 des Relais 24 an die Spannung des Stromsammlers gelegt, die bestrebt ist, die Schaltstelle 19 zu schliessen. Der Andrehmotor nimmt, wie seine Kennlinien der Fig. 2 zeigen, im Augenblick des Einschaltens einen dem Kurzschlussstrom entsprechenden Strom auf, der mit wachsender Drehzahl des Andrehmotors sinkt. In der Gegenwicklung 28 des Relais fliesst ein dem
Spannungsabfall in der Feldwicklung 12 des Andrehmotors entsprechender Strom.
Die Einzugswicklung und die Gegenwicklung des Relais sind so aufeinander abgestimmt, dass das Relais von der Einzugswicklung betätigt wird, wenn der vom Andrehmotor aufgenommene Strom weniger als etwa 900 des Knrzschlussstroms beträgt. Wenn der Andrehmotor die Brennkraftmaschine bei geöffnetem Dekompressionsventil auf eine bestimmte Drehzahl gebracht hat, lässt der Fahrer das Schaltglied 22 los, so dass dieses durch die
Feder 21 in seine Öffnungsstellung und das Ventilglied 23 in seine Schliessstellung gebracht wird.
Die
Verbindung der Erregerwicklung 17 des Magnetschalters bleibt jedoch durch den geschlossen gehaltenen
Druckknopfschalter 20 und die ebenfalls durch die Einzugswicklung 27 geschlossene Kontaktstelle 19 des Relais aufrecht erhalten, so dass der Andrehvorgang nicht unterbrochen wird und bei normalen Andrehbedingungen bis zum Ende und Loslassen des Schalters 20 fortgesetzt wird.
Wenn jedoch ungünstige Andrehbedingungen, z. B. bei grosser Kälte, bestehen, kann es vorkommen, dass der Andrehmotor so hoch belastet wird, dass er beschädigt wurde, wenn er längere Zeit eingeschaltet bliebe. Eine solche Überbelastung wird durch das Relais 26 selbsttätig vermieden. Wenn der vom Andrehmotor aufgenommene Strom etwa 90% des Kurzschlussstromwertes erreicht, wirkt die Gegenwicklung 28 des Relais der Einzugswicklung 27 so stark entgegen, dass die Schaltstelle 19 geöffnet und dadurch die Erregerwicklung 17 des Magnetschalters stromlos wird und der Magnetschalter den Andrehmotor auch bei geschlossen gehaltenem Druckknopfschalter abschaltet.
Ein Wiedereinschalten des Andrehmotors ist dann nur möglich, wenn die Schaltstelle 18 wieder geschlosser. und damit auch das Dekompressionsventil ge- öffnet wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schalteinrichtuug zum Vermeiden von Überlastungen von elektrischen Andrehmotoren für solche Brennkraftmaschinen, die zum Erleichtern des Andrehens mit wenigstens einem willkürlich betätigbaren Dekompressionsventil ausgerüstet sind, und einem Magnetschalter zum Anschliessen des Andrehmotors an eine Stromquelle, dadurch gekennzeichnet, dass im Stromkreis der Erregerwicklung des Magnetschalters ein in Abhängigkeit von der Öffnungsbewegung des Dekompressionsventils schliessender und bei der Schliessbewegung dieses Ventils öffnender Schalter liegt und dass parallel zu diesem Schalter die Schaltkontakte eines Relais geschaltet sind, das eine während des Betriebes des Andrehmotors an der Stromquelle angeschlossene Einzugswicklung sowie eine dieser entgegenwirkende Gegenwicklung hat,
die parallel zu mindestens einem der vom Hauptstrom durchflossenen Wicklungsteile des Andrehmotors liegt.