DE1613956C3 - Elektrische Andrehvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Andrehvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem an eine Batterie anschließbaren Andrehmotor, dessen Ankerwicklung unterteilt und dessen Feldwicklung wenigstens einteilig ist, und mit einer Schaltvorrichtung, durch die verschiedene Schaltungen zwischen den Ankerwicklungsteilen und der Feldwicklung betriebsmäßig herstellbar sind.

Eine solche Vorrichtung ist bekannt durch die CH-PS 65 981 oder die FR-PS 540 742. Bei der Anordnung nach der CH-PS 65 981 dient diese Umschaltbarkeit dazu, von der normalen Anlaßschaltung ausgehend eine Generatorschaltung zu erzeugen, wenn nämlich die Andrehvorrichtung nach dem Andrehen der Brennkraftmaschine als Generator zum Nachladen der Batterie Verwendung finden soll. Bei der FR-PS 540 742 ist neben der normalen Anlaßschaltung, in der die Ankerwicklungsteile zuerst in Reihe geschaltet sind, eine zweite Schaltung mit parallel geschalteten Ankerwicklungsteilen vorgesehen, um eine Herabsetzung des Stromverbrauchs beim Andrehen zu erzielen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugründe, eine elektrische Andrehvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der ein Anlassen auch bei tiefen Temperaturen oder geringer Batteriespannung ohne Schwierigkeiten möglich ist, ohne daß dafür etwa die Batterie — bezogen auf deren normale Auslegung — überdimensioniert ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Andrehvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Feldwicklung einerseits an eine vom Pluspol der Batterie ausgehende Versorgungsleitung und andererseits an die Ankerwicklungsteile angeschlossen ist und daß die Schaltvorrichtung zwei Andrehschaltstellungen hat, wobei in der einen Schaltstellung beim Andrehen unter normalen Bedingungen die Ankerwicklungsteile bzw. die Feldwicklungsteile und die Ankerwicklungsteile in Reihe geschaltet sind, während in der anderen Schaltstellung beim Andrehen bei Temperaturen unter einer Grenztemperatur oder bei einer Batteriespannung unter einer Grenzspannung die Ankerwicklungsteile parallel bzw. die Feldwicklungsteile mit ihren zugehörigen Ankerwicklungsteilen in Reihe und zueinander parallel geschaltet sind.

Normalerweise sind also die Wicklungsteile hintereinander geschaltet. Sinkt die Batteriespannung jedoch unter einen bestimmten Wert bzw. erreicht die Temperatur einen Grenzwert, so werden die Wicklungsteile parallel geschaltet. In diesem Fall genügt dann bereits die entsprechend geringere Batteriespannung zum Betrieb der Andrehvorrichtung. Im allgemeinen wird es dabei genügen, die Wicklung zu halbieren, da die Andrehvorrichtungen wegen des nur kurzzeitigen Betriebs auch an Überspannungen gelegt werden können. Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Andrehvorrichtungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 7. Die Erfindung soll nachstehend an Hand einiger bevorzugter, in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Dabei zeigt, jeweils schematisch

F i g. 1 eine Andrehvorrichtung mit zweigeteilter Ankerwicklung und einem Umschalter,

F i g. 2 eine andere Ausführungsform der Andrehvorrichtung nach F i g. 1 bei Hintereinanderschaltung der Wicklungsteile,

F i g. 3 den Schalter gemäß F i g. 2 bei Parallelschaltung der Wicklungsteile und

F i g. 4 eine Andrehvorrichtung mit zweigeteilter Anker- und Feldwicklung.

In F i g. 1 und 4 ist auf den Anker 1 die aus den beiden Teilen 2 und 3 bestehende Wicklung aufgebracht. Die beiden Wicklungsteile 2 und 3 sind bei 4 gegeneinander isoliert. Die Enden jedes Wicklungsteils sind zusammen an einen eigenen Kollektor 5 bzw. 6 geführt, über die mit Hilfe der Bürsten 7 die Stromzuführung erfolgt.

Der in F i g. 1 dargestellte Anlasser weist eine einteilige Feldwicklung 8 auf, während die Feldwicklung des in F i g. 4 dargestellten Anlassers in die beiden Teile 9 und 10 unterteilt ist.

Die Parallel- bzw. Hintereinanderschaltung der beiden Wicklungsteile 2, 3 bei einteiliger Feldwicklung 8 erfolgt mit Hilfe der Schaltvorrichtung 11 in F i g. 1 bzw. der Schaltvorrichtung 12 in F i g. 3 und 2. Beide Schaltvorrichtungen können beispielsweise mit Hilfe der Spule 13 bei der Schaltvorrichtung 11 bzw. 14 bei der Schaltvorrichtung 12 elektromagnetisch betätigt werden.

Die Schaltvorrichtung 11 besteht aus den beiden festen Kontaktstücken 15, 16 und den beweglichen Kontaktstücken 17, 18. Die beweglichen Kontaktstücke 17, 18 sind als Fahnen ausgebildet, die um die an den den festen Kontaktstücken entgegengesetzten Enden angeordneten Drehpunkte 19 verschwenkbar sind. Die Bewegung der Kontaktstücke 17, 18 erfolgt beispielsweise mit Hilfe der über den Elektromagneten 13 betätigten Stange 20. Diese Stange 20 greift am unteren Kontaktstück 18 an. Die Verbindung zum oberen Kontaktstück 17 stellt eine Lasche 21 aus isolierendem Werkstoff her. Zur Rückstellung der beweglichen Kontaktstücke 17,18 dient die Feder 22.

Beim Betrieb des Anlassers mit hintereinandergeschalteten Wicklungshälften 2 und 3 befindet sich die Schaltvorrichtung 11 in der ausgezogen wiedergegebenen Stellung. Dabei tritt der Strom durch die Leitung 23 in die Feldwicklung 8 ein, verläßt diese über die Leitung 24, gelangt über den Kollektor 5 in die Wicklungshälfte 2, von dort über die Leitung 25 und das Kontaktstück 15 und das Kontaktstück 18 zur Leitung 26, durchfließt darauf die an den Kollektor 6 angeschlossene Wicklungshälfte 3, worauf über die Leitung 27 die Verbindung mit Erde hergestellt ist.

Bei Parallelschaltung der Wicklungsteile 2 und 3 befindet sich die Schaltvorrichtung 11 in der unteren, strichpunktierten Stellung. In diesem Falle durchfließt wiederum der Strom von der Leitung 23 kommend die Feldwicklung 8 zur Leitung 24. Im Punkt 28 verzweigt sich der Strom. Die eine Hälfte fließt über den Kollektor 5 durch die Wicklungshälfte 2 des Ankers 1 und über die Leitung 25, das feste Kontaktstück 15 und das bewegliche Kontaktstück 17 zur Erde. Die andere Halfte fließt über die Leitung 29, das Kontaktstück 16, das Kontaktstück 18, die Leitung 26 und den Kollektor 6 zur Wicklungshälfte 3 und von dort über die Leitung 27 ebenfalls zur Erde.

Die gleiche Schaltung wie mit der Schaltvorrichtung 11 in F i g. 1 läßt sich auch mit der Schaltvorrichtung 12 der F i g. 2 und 3 erzielen. Dort entspricht dem festen Kontaktstück 15 ein Kontaktstück 15', dem festen Kontaktstück 16 ebenfalls ein Kontaktstück 16'. Die beweglichen Kontaktstücke 17 und 18 sind durch die auf und ab beweglichen Scheiben 17' bzw. 18' ersetzt. Statt der festen Anschlüsse der Leitungen an den Drehpunkten 19 sind in diesem Fall jedoch die Kontaktstücke 19' vorgesehen. Die Federn 30 dienen lediglich dazu, um eine sanfte Kontaktgabe zu ermöglichen.

F i g. 2 zeigt die Schaltstellung bei Hintereinanderschaltung der Wicklungsteile 2 und 3, während F i g. 3 die entsprechende Stellung bei Parallelschaltung der Wicklungsteile wiedergibt.

Bei dem in F i g. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel mit aus den beiden Teilen 9 und 10 bestehender Feldwicklung ist eine aus den drei Umschaltern 31, 32 und 33 bestehende Schaltvorrichtung erforderlich. Der Umschalter 31 besteht dabei aus den beiden festen Kontaktstücken 34 und 35 und dem beweglichen Kontaktstück 36. Der Umschalter 32 besteht entsprechend aus den festen Kontaktstücken 37 und 38 und dem beweglichen Kontaktstück 39. Ebenso weist der Schalter 33 die festen Kontaktstücke 40 und 41 und das bewegliche Kontaktstück 42 auf. Befinden sich die beweglichen Kontaktstücke 36, 39 und 42 in der ausgezogen gezeichneten Stellung, so sind die beiden Feldwicklungsteile 9, 10 und die beiden Ankerwicklungsteile 2, 3 hintereinander geschaltet. In diesem Fall fließt der Strom von der Leitung 43 kommend durch die Feldwicklungshälfte 10 über die Kontaktstücke 37 und 39 durch die Feldwicklungshälfte 9, von dort über den Kollektor 5 durch die Ankerwicklungshälfte 2, hierauf über die Kontaktstücke 42 und 40, die Leitung 44, die Kontaktstücke 34 und 36 und den Kollektor 6 durch die Ankerwicklungshälfte 3 und von dort zur Erde.

Soll die Feldwicklungshälfte 9 mit der Ankerwicklungshälfte 2 in Reihe und parallel zur Feldwicklungshälfte 10, die in Reihe zur Ankerwicklungshälfte 3 liegt, geschaltet werden, so müssen die Kontaktstücke 36, 39 und 42 die strichpunktiert dargestellte Lage einnehmen. In diesem Fall fließt der Strom durch die Leitung 43 zum Verzweigungspunkt 45. Dort teilt er sich. Der eine Teil fließt über die Feldwicklung 10, die Kontaktstücke 35 und 36 und den Kollektor 6 zur Ankerwicklung 3 und von dort zur Erde. Die andere Hälfte fließt vom Verzweigungspunkt 45 ab über die Kontaktstücke 38 und 39 zur Feldwicklung 9, von wo sie über den Kollektor 5 zur Ankerwicklungshälfte 2 und von dort über die Kontaktstücke 41 und 42 zur Erde abfließt.

Natürlich besteht bei dem in F i g. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel auch die Möglichkeit, die einzelnen Wicklungsteile in anderer Reihenfolge zu schalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektrische Andrehvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem an eine Batterie anschließbaren Andrehmotor, dessen Ankerwicklung unterteilt und dessen Feldwicklung wenigstens einteilig ist, und mit einer Schaltvorrichtung, durch die verschiedene Schaltungen zwischen den Ankerwicklungsteilen und der Feldwicklung betriebsmäßig herstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldwicklung (8, 9, 10) einerseits an eine vom Pluspol der Batterie ausgehende Versorgungsleitung (23; 43) und andererseits an die Ankerwicklungsteile (2, 3) angeschlossen ist und daß die Schaltvorrichtung (11; 12; 31, 32, 33) zwei Andrehschaltstellungen hat, wobei in der einen Schaltstellung beim Andrehen unter normalen Bedingungen die Ankerwicklungsteile (2, 3) bzw. die Feldwicklungsteile (9, 10) und die Ankerwicklungsteile (2, 3) in Reihe geschaltet sind, während in der anderen Schaltstellung beim Andrehen bei Temperaturen unter einer Grenztemperatur oder bei einer Batteriespannung unter einer Grenzspannung die Ankerwicklungsteile (2,3) parallel bzw. die Feldwicklungsteile (9, 10) mit ihren zugehörigen Ankerwicklungsteilen (2, 3) in Reihe und zueinander parallel geschaltet sind.

2. Andrehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerwicklungsteile (2, 3) gleichen Aufbau und gleiche elektrische Daten aufweisen.

3. Andrehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerwicklungsteile (2, 3) untereinander und auch die Feldwicklungsteile (9, 10) untereinander gleichen Aufbau und gleiche elektrische Daten aufweisen.

4. Andrehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (11; 12; 31, 32, 33) elektromagnetisch betätigbar ist.

5. Andrehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Ankerwicklungsteil (2, 3) ein Kollektor (5, 6) zugeordnet ist.

6. Andrehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Andrehschaltstellungen der Schaltvorrichtung (11; 12; 31, 32, 33) anzeigende, temperatur- oder batteriespannungsabhängig arbeitende Anzeigevorrichtung vorgesehen ist.

7. Andrehvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine die vorzeitige Änderung der Andrehschaltstellungen der Schaltvorrichtung (11; 12; 31,32,33) verhindernde, temperatur- oder batteriespannungsabhängig wirkende Sperrvorrichtung.