Anlasseinrichtung mit Batterieumschalter an einem Fahrzeug mit Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Anlasseinrichtung mit Batterieumschalter an einem Fährzeug mit Brenn- kraftmaschine, bei dem der Anlasser mit höherer Spannung als die übrigen elektrischen Geräte des Fahrzeugs arbeitet.
Bei mittleren und schweren Fahrzeugen mit Brennkraftmaschinen ist es meist üblich, den Anlasser aus Gründen geringerer Verluste und längerer Lebens dauer mit der doppelten Spannung zu betreiben als die übrigen elektrischen Verbraucher, insbesondere Glühlampen, für die die Spannung von 12 Volt am geeignetsten ist.
Die notwendige Umschaltung von Batterieteilen bei der Inbetriebnahme des Anlassers wird bei den bekannten Ausführungen in der Regel durch einen besonderen Apparat vorgenommen, der kostspielig ist und einen erheblichen Raum beansprucht. Es sind ferner auch Ausführungen bekanntgeworden, bei denen der Batterieumschalter direkt mit der beweg lichen Kontaktbrücke des Anlasserschalters zusam mengebaut ist; dabei ist es jedoch erforderlich, ver hältnismässig grosse Ströme durch biegsame Kabel zu leiten, was zu teuren und störungsanfälligen Kon struktionen führt.
Die bekannten Ausführungen haben weiterhin den Nachteil, dass der Batterieumschalter unter Last ge schaltet wird, wodurch sieh ein beträchtlicher Kon- taktabbrand ergibt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der genannten Nachteile eine An lasseinrichtung zu schaffen, die sich durch einen räum lich gedrängten Aufbau auszeichnet und durch den die Batterieteile stromlos geschaltet werden.
Die erfindungsgemässe Anlasseinrichtung ist da durch gekennzeichnet, dass der Batterieumschalter im Kollektordeckel des Anlassers untergebracht ist und einen beidseitig abgefederten, die Kontaktumschal- tung vornehmenden Schwenkhebel enthält, der durch einen das Schliessen des Anlasserstromkreises bewir kenden Elektromagneten betätigt wird. Der Um schalter kann auch das Ausschieben des Ritzels des Anlassers bewirken.
Infolge der Unterbringung des Batterieumschalters im Kollektordeckel des Anlassers wird es möglich, den bisher meist nur zur Betätigung der Kontakt brücke und zum Ausschieben des Ritzels heran gezogenen Elektromagneten (in der Regel ein fest stehender Elektromagnet mit beweglichem Kern) nun auch für die Batterieumschaltung zu benutzen.
Dabei können durch besondere Ausbildung des Schwenk hebels und seiner beidseitigen Abfederung die ein zelnen Schaltvorgänge in ihrer zeitlidhen Reihenfolge derart abgestuft werden, dass der Aniasserstromkreis erst dann geschlossen bzw. geöffnet wird, wenn die Batterieteile in Reihe bzw. parallel geschaltet sind. Es ergibt sich daraus der Vorteil .einer durch geringen Kontaktabbrand bedingten langen Lebensdauer und einer hohen Betriebssicherheit des Batterieumschal= ters.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform können die beiden vom Schwenkpunkt ausgehenden Arme des Schwenkhebels derart abgewinkelt sein, dass die von der elektromagnetischen Vorrichtung auf den einen Hebelarm ausgeübte Kraft etwa in, einem rechten Winkel zu der durch diese Kraft hervorgerufenen Be wegung des anderen Hebelarmes steht.
Dadurch er gibt sich ein besonders gedrängter räumlicher Aufbau des Batterieumschalters, insbesondere dann, wenn, die Batterie-Umschaltkontakte neben dem Elektro magneten angeordnet werden, so d'ass die, maximale Bauhöhe des Batterieumschalters durch die Länge das Elektromagneten bei nicht angezogenem Kern be stimmt wird. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
Es zeigen: Fig. 1 und 2 zwei um 90 versetzte Schnitte des im Kollektordeckel untergebrachten Umschalters, Fig. 3 die Stirnansicht des Batterieumschalters und Fig. 4 das Prinzipschaltbild der Anlasseinrichtung. Im Kollektordeckel 1 des Anlassers ist die elektro magnetische Betätigungsvorrichtung angeordnet; sie besitzt einen Elektromagneten mit einem Gestell 2 und dem beweglichen Kern 4 sowie eine Spule 3. Mit dem Kern 4 ist die Brücke 5 fest verbunden, die den isoliert, schräg und mittels der Federn 7 ela stisch an ihr aufgehängten Kontaktring 6 trägt.
In der Ruhestellung wird der Kontaktring 6 durch die Kraft der Federn 7 etwa in der in Fig. 1 und 2 ge zeigten Lage gehalten. Mit der Brücke 5 ist ferner über die in Führungsbohrungen der Brücke gleitenden Nieten 8 die Druckplatte 9 beweglich, aber unver lierbar verbunden. Diese Druckplatte 9 wird durch die Schraubenfeder 10 in ihrer Ruhelage in der ge zeigten Stellung gehalten, kann sich jedoch unter Zu sammenpressung der Feder 10 der Brücke 5 nähern.
An der äusseren Wand des Magnetgestells 2 sind die Kontakte 11 und 12 zum Anschliessen des An lassers isoliert befestigt; der Kontakt 12 ist dabei unmittelbar mit dem Anlasser verbunden. Am oberen Ende des Magnetgestells ist ferner der Betätigungs hebel 14 am Zapfen 13 schwenkbar gelagert. Dieser Betätigungshebel 14 weist zwei abgewinkelte Arme 14tt und 14b auf, von denen der mit der Druckplatte 9 zusammenarbeitende Arm 14a zwei (aus Fig. 1 be sonders deutlich ersichtliche) den Kern 4 zur Hälfte umgreifende Teile 14c und 14d besitzt.
Am inneren Umfang des Koll'ektordeckels 1 sind die Hauptklemmen 15, 16 und 17 zum Anschliessen der Batterien sowie die kleine Klemme 18 be festigt, die an das eine Ende der Spule 3 des Elektro magneten angeschlossen ist. Das andere Ende dieser Spule 3 liegt an Masse. Die Klemme 15 ist mit dem Kontakt 11 leitend verbunden; die Klemmen 16 und 17 sind an der Innenseite des Kollektordeckels derart ausgestaltet, dass sie Kontaktflächen bilden.
Der Betätigungshebel 14 trägt in der Mitte seines unteren Armes 14b einen Zapfen 19, auf dem der als Verbindungssegment ausgebildete Kontakt 20 zwi schen den Schraubenfedern 21 -und 23 gelagert ist. Die Feder 23 dient dabei als Rückstellfeder des Schalters und stützt sich an dem Kol'lektordeckel 1 ab. Der als Splint im Zapfen 19 angeordnete Stift 22 sichert dabei einerseits das Verbindungssegment 20 und dient anderseits zur Befestigung der Rückstellfed'er 23.
Die zwischen dem Hebelarm 14b und dem Kon takt 20 liegende Feder 21 ist stärker, die zwischen dem Kontakt 20 und dem Kollektordeckel 1 an geordnete Feder 23 dagegen schwächer als die zwi schen der Druckplatte 9 und der am Anker 4 be festigten Brücke 5 befindliche Feder 10.
Am Betätigungshebel 14 sind ferner die Kontakte 24 und 25 starr befestigt, die über bewegliche Lei tungen 24a, 25a mit den Klemmen 16 und 17 ver- bunden sind. Der Kontakt 24 stützt sich in seiner Ruhelage auf dem mit dem Kontakt 11 leitend ver bundenen Kontakt 26 ab, ebenso der Kontakt 25 auf dem am Magnetgestell angeschlossenen Kontakt 27.
Im Kollektordeckel 1 befindet sich ausser der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung der An lasswiderstand 28, der mit je einem seiner Anschlüsse an die Kontaktbrücke 6 und an den Kontakt 12 angeschlossen ist.
Die beschriebene Einrichtung arbeitet folgender massen: Wird die Betätigungstaste t (Fig. 4) gedrückt, so erhält die Magnetspule 3 von der Batterie 29 Strom, wodurch der Kern 4 des Elektromagneten an gezogen wird. Der Kern 4 drückt infolgedessen über die Druckplatte 9 auf den Arm 14a des Betätigungs hebels 14 und beginnt diesen Hebel damit um seinen Drehpunkt 13 zu schwenken. Dadurch trennen sich zunächst die Kontakte 24, 25 von den Gegenkon takten 26, 27; die Parallelschaltung der Batterien 29 und 30 wird damit unterbrochen.
Bei der weiteren Bewegung des Betätigungshebels 14 verbindet das Segment 20 die Kontakte 16 und 17 und stellt damit die Reihenschaltung der Batterien 29, 30 her. An der Klemme 11 des Batterieumschal ters liegt nunmehr eine Spannung, die der Summen spannung der beiden Batterien entspricht.
Da die Feder 21 stärker als die Feder 10 ist, wird bei der weiteren Bewegung des Kerns 4 die Feder 10 zusammengedrückt. In der nächsten Phase des Schalt zyklus erreicht der Kontaktring 6 mit seinem dem Kollektordeckel 1 näher gelegenen Ende 6a den Kon takt 11 und schaltet damit den Anlasser über den Widerstand 28 ein. Bei weiterer Bewegung des Kerns 4 werden die Federn 7 noch mehr zusammen gedrückt, so dass das andere Ende 6b des Kontakt ringes 6 mit dem Kontakt 12 in Berührung kommt. Dadurch wird der Anlasswiderstand 28 überbrückt, und der Anlasser liegt nunmehr an der vollen Span nung.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Feder 10 völlig zu sammengedrückt; der Kern 4 drückt nun unmittelbar auf den Hebel' 14 und presst dadurch die Feder 21 zusammen, so dass sich der für einen einwandfreien Stromübergang erforderliche Druck zwischen den Kontakten 16, 17 und dem Verbindungssegment 20 einstellt.
Nach dem Anspringen des Motors wird die Star tertaste t Iosgelassen, der Kern 4 des Elektromagneten geht unter der Wirkung der Federn 10, 21 und 23 in seine Ruhelage zurück, wobei die einzelnen Kon takte in folgender Reihenfolge betätigt werden: Zu nächst hebt sich der Kontaktring 6 von den Kontakten 11 und 12 ab und unterbricht damit den Anlasser stromkreis; dann trennt sich das Verbindungssegment 20 von den Kontakten 16 und 17 und hebt damit die Reihenschaltung der Batterien 29 und 30 auf; schliess lich kommen die Kontakte 24, 25 mit den Gegen kontakten 26, 27 in Berührung, wodurch die Bat terien 29, 30 parallel geschaltet werden, so dass der Ausgangszustand wieder hergestellt ist.
Indem der die Umschaltkontakte tragende Hebel arm 14b länger als der andere Hebelarm 14a ist, auf den die Kraft des Elektromagneten einwirkt, lässt sich bei gegebenem Kontaktweg der Hub des Magneten klein halten, was zu einer Verringerung der Abmes sung des Elektromagneten führt.