DE2228181C3

DE2228181C3 - Elektrischer Anlasser für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2228181C3
Application number: DE2228181A
Authority: DE
Inventors: Karel Kromeriz Sigmund (Tschechoslowakei)
Original assignee: Pal Magneton np
Current assignee: Pal Magneton np
Priority date: 1972-06-09
Filing date: 1972-06-09
Publication date: 1975-12-18
Also published as: DE2228181B2; DE2228181A1

Description

2. Elektrischer Anlasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit und zwischen der Anlauf-Hilfsfeldwicklung (17) und der Kontaktbrücke (15) die Wicklung (21) des Einschiebe-Elektromagneten angeschlossen ist.

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Anlasser für eine Brennkraftmaschine, bei dem ein Ritzel in einen Zahnradkranz des Schwungrades der Brennkraftmaschine durch elektromagnetische Kraft einschiebbar ist, mit einem eine Reihenschluß-Hauptfeldwicklung, eine Anlauf-Hilfsfeldwicklung und eine weitere Hilfsfeldwicklung aufweisenden Gleichstrom-Anlaßmotor, mit einem zweistufigen elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalter, in dessen erster Stufe die Hilfsfeldwicklungen mit dem Anker zum Einschieben und Andrehen des Ritzels zusammenwirken und in dessen zweiter Stufe der Anlaßmotor vollen Strom erhält, ferner mit einem durch das einspurende Ritzel steuerbaren Anlaß-Hilfsschalter, der die Schaltweise der Hilfsfeldwicklungen ändert.

Bei bekannten elektrischen Anlassern mit einem zweistufigen elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalter für die Reihenschluß-Hauptfeldwicklung und die Anlauf-Hilfsfeldwicklung wird in der ersten Stufe des Anlaß-Hauptschalters das Ritzel in den Zahnradkranz des Schwungrades der Brennkraftmaschine geschoben, wobei es gleichzeitig mit verringerter Drehzahl gedreht wird. Eine verringerte Drehzahl wird dadurch er-Pit daß in der ersten Stufe des elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalters der Strom noch n.chi durch die Hauptfeldwicklung fließen kann, sondern über die Anlauf Hilfsfeldwicklung, die einen wesentlich größeren widerstandswert ab die Haup.feldwicklung besitz,. Dadurch wird der gesamte durch den Anlasser fließende sirom reduziert, so daß der Anker mit einer verhält-■iRio niedrigen Drehzahl umlauft, und bei diesen SÄ DÄen wird das Ritze, des Anlasser, EontinnierHch in den Eingr.f mit dem Zahnradkranz ^Schwungrades der Brennkraftmaschine geschoben. M nchmal 'wird die Anlauf-Hi.isfeldwicklung durch einen Anlaufwiderstand ersetzt, oder es wird als Anfaufwiderstand der Widerstandswert der Wicklung des ,< Einschiebe-Elektromagneten oder d.e Schaherwicklung verwendet. Nach dem Einschieben des Ritzels _in den Zahnradkranz wird eine den Übergang des elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalters in dessen zweite Stufe verhindernde Klinke mechanisch gelost, so daß der Anlaß-Hauptschalter in seiner zweiten Stufe den Hauptst.romkreis des Anlassers mit der Haupt eldw.cklune schließt In der zweiten Stufe des Anlauf-H.lfsfeldschalters ist der zur Anlauf-Hilfsfeldwicklung gehörige Stromkreis meistens kurzgeschlossen, so daß d.e An- « lauf-HiiWeldwicklung völlig unwirksam wird und keinen Einfluß auf den weiteren Betrieb des Anlassers ausüb· Es sind aber auch Anlasser bekanntgeworden, bei denen die Anlauf-Hilfsfeldwicklung in der /weiten Stufe des Anlaß-Hauptschalters derart umgeschaltet wird. daß sie die Funktion einer Doppclschluß-Nebenschlußwicklung ausübt. .

Bei derartigen elektrischen Anlassern ist nachteilig, daP nach dem Abschalten des Anlassers von der Stromversorgung, wie einer Batterie bei Beendigung •κ des Anlassens sowohl die Anlauf-Hilfsfeldwicklung als auch die Reihenschluß-Haupifeldwicklung stromlos sind so daß auf den wegen seiner Trägheit weiter umlaufenden Anker kein Magnetfeld einwirkt und infolgedessen der Anker längere Zeit zum Auslaufen benötigt, ,ο es sei denn, daß man zur Verkürzung der Anlaufzeit den Anlasser mit einer besonderen Bremseinrichtung

ausrüstet.

Es ist ein Anlasser der eingangs genannten Art bekannt (vgl. DT-OS 17 63 493), nämlich ein Schubanker-

Anlasser für Brennkraftmaschinen mit einem elektromagnetisch einziehbaren Anker, einem Zweistufen-Hauptschaker des Speisestromes, mit einem Hilfsumschalter, dessen mittlerer beweglicher Kontakt mechanisch oder elektromagnetisch von einer Brücke des

Zweistufen-Hauptschalters betätigt wird, und mit zwei Hilfswicklungen, von welchen die erste zwischen die Brücke des Zweistufen-Hauptschalters und den mittleren beweglichen Kontakt des Hilfsumschalters geschaltet ist, wobei in der ersten Anlaßstufe die erste Hilfs-

wicklung über Kontakte des Hilfsumschalters mit dem Anker und gegebenenfalls auch mit der Hauptwicklung des Anlassers in Reihe liegt, wobei die zweite Hilfswicklung zwischen der Brücke des Zweistufen-Hauptschalters und derjenigen Bürste des Ankers angeschlossen ist, deren Polarität derjenigen Bürste entgegengesetzt ist, an welche die Hauptfeldwicklung des Anlassers angeschlossen ist, wobei in der ersten Anlaßstufe die erste Hilfswicklung parallel zur zweiten Hilfswicklung und zum mit derselben in Reihe liegenden Anker

und gegebenenfalls auch der Hauptwicklung des Anlassers geschaltet ist und bei der zweiten Anlaßstufe beide Hilfswicklungen parallel zu dem Anker und der Hauptwicklung des Anlassers oder parallel zu dem Anker des

Anlassers und in Reihe mit der Hauptwicklung angeschlossen sind.

Dieser bekannte Schubanker-Anlasser gewährleistet keine volle Ausnutzung der Abmessungen des Anlassers, da von seinen zwei Hilfswickiungen, deren eine zum Einziehen des Ankers und deren andere zum Halten des Ankers im Ständer dient, die Einzugswirklung bei der zweiten Schaltstufe — meist wegen starken Abfalls der Spannung an ihren Wicklungsklemmen — praktisch ungenutzt bleibt, so daß das Anlaufdrehmoment und die Leistung des Anlassers niedriger sind als an sich auf Grund der Abmessungen des Anlassers und des Materialaufwands möglich wäre.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, einen Anlasser der eingangs genannten Art zu schaffen, der ein erhöhtes Anlaufdrehmoment und eine erhöhte Leistung aufweist, wobei jedoch trotz eines höheren Anlaufdrehmoments ein schnelleres Stillsetzen des Anlassers als bisher erreicht werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Hilfsfeldwicklungen miteinander in Reihe zwischen der Kontaktbrücke des Anlaß-Hauptschalters oder einem an die Batterie angeschlossenen Hilfsrelais und Masse liegen, daß der Verbindungspunkt der beiden Hilfsfeldwicklungen mit dem Eingang des Ankers über die Kontakte des Anlaß-Hilfssehalters verbunden ist, derart, daß in der ersten Anlaßstufe die Anlauf-Hilfswicklung in Reihe mit dem Anker und die weitere Hilfsfeldwicklung parallel zum Anker liegt, daß in der zweiten Anlaßstufe die Reihenschaltung der beiden Hilfsfeldwicklungen parallel zu der Reihenschaltung aus Anker und Hauptfeldwicklung liegt und daß bei abgeschaltetem Anlasser die weitere Hilfsfeldwicklung parallel zum Anker liegt und bei noch drehendem Anlasser als Bremsfeldwickluiig wirkt.

Beim erfindungsgemäßen Anlasser wirken die beiden Hilfsfeldwicklungen in der zweiten Stufe des Anlaß-Hauptschalters gemeinsam als Nebenschlußwicklung, so daß sie das Drehmoment des Anlassers vorteilhafterweise erhöhen, während nach Abschaltung des Anlassers von der Stromversorgung, wie der Batterie, wenn der Anker des Anlassers wegen seiner Trägheit noch weiter umläuft, das Ritzel aber bereits in die Ausgangslage zurückgekehrt ist, die weitere Hilfsfeldwicklung parallel am Anker angeschlossen ist, so daß sie gemeinsam mit dem Anker eine elektromagnetische Bremse für den Anker bildet. Die weitere Hilfsfeldwicklung übt also eine vorteilhafte Doppelfunktion aus. indem sie einerseits beim Anlassen das Drehmoment des Anlassers erhöht, jedoch anschließend entgegengesetzt wirkt, nämlich zum Abbremsen des Anlasserankers beiträgt. Diese vorteilhafte Wirkung wird dadurch erzielt, daß der Verbindungspunkt der beiden Hilfsfeldwicklungen an einen von zwei Kontakten des mechanisch durch das Einschieben des Ritzels betätigten Anlaß-Hilfsschalters angeschlossen ist, wobei dessen zweiter Kontakt, der das Gegenstück zum ersten Kontakt bildet, an den Anker des Anlassers über eine Bürste angeschlossen ist, mit der die Hauptfeldwicklung verbunden ist.

Die Erfindung sieht also vor, daß im Hilfs-Erregerkreis des Anlassers die weitere Hilfsfeldwicklung bei nicht oder nur teilweise eingeschobenem Ritze! über die Kontakte des Anlaß-Hilfsschalters parallel an den Anker des Anlassers angeschlossen ist und bei weiterem Einschieben des Ritzels in der zweiten Stufe des elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalters zwischen c\pr Kontaktbrücke und dem mit der Hauptfeldwicklung verbundenen Kontakt infolge der Öffnung der Kontakte des AnlafJ-Hilfsschaliers in Reihe mit der Anlauf-Hilfsfeldwicklung geschaltet wird und gemeinsam mit dieser eine Doppel-Nebenschluß-Feldwicklung zur Reihenschluß-Hauptfeldwicklung und zum Anker des Anlassers bildet.

Ferner ist eine Bremsschaltung an elektrischen Anlaßmoioren für Brennkraftmaschinen bekannt (vgl. DT-PS 6 88 395 bei der eine Bremsfeldwicklung durch

ίο einen mit einem Hauptschalter des Anlassers gekuppelten Schalter ausschließlich zum Abbremsen des Anlasserankers bei Öffnen des Hauptschalters eingeschaltet wird, wobei der Anker und die Bremsfeldwicklung in Reihenschaltung kurzgeschlossen werden.

Die Erfindung wird dadurch vorteilhaft weitergebildet, daß in Reihe mit der Anlauf-Hilfsfeldwicklung und der Kontaktbrücke die Wicklung des Einschiebe-Elektromagneten angeschlossen ist.

Die Erfindung soll nun mit Hilfe der Ausfuhrungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 das Schaltbild eines elektrischen Anlassers mit einem zweistufigen elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalter, dessen Elektromagnet gleichzeitig zum Einschieben des Ritzels dient.

F i g. 2 ein ähnliches Schaltbild eines elektrischen Anlassers mit einem zweistufigen elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalter und einem selbständigen Elektromagneten zum Einschieben des Ritzels, wobei der Widerstand der Wicklung des Einschiebe-Elektromagneten gleichzeitig als Anlaufwiderstand für den HilfsStromkreis des Anlassers verwendet wird und

F : g. 3 das Schaltbild eines elektrischen Anlassers mit einem zweistufigen elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalter, dessen Elektromagnet gleichzeitig auch das Ritzel einschiebt; dabei wird der Widerstand dieses Elektromagneten auch als Anlaufwiderstand an Stelle eines HilfsWiderstandes verwendet; außerdem wird der gesanue Hilfsstromkreis dieses Anlassers über einen selbständigen elektromagnetischen Hilfsschalter gesteuert.

Im Schaltbild der Fig.! sind zu sehen ein Anker 10 des Anlassers, eine Reihenschluß-Hauptfeldwicklung 11. ein Kontakt 12 der zweiten Stufe zweistufigen des elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalters, ein Kontakt 13 der ersten Stufe des gleichen Anlaß-Hauptschalters, eine Kontaktbrücke 15 des elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalters und dessen Einziehwicklung 16. Am Stator des Anlassers ist eine Anlauf-Hilfsfeldwicklung 17 angeordnet, die mit einem Ende an die Kontaktbrücke 15 und mit dem zweiten Ende an eine weitere Hilfsfeldwicklung angeschlossen ist, deren zweites Ende an die mit Masse verbundene Bürste des Ankers 10 angeschlossen ist. Der Knotenpunkt, in dem die Anlauf-Hilfsfeldwicklung 17 und die weitere Hilfsfeldwicklung 18 miteinander verbunden sind, ist angeschlossen über Kontakte 19, die im Ruhezustand mit der Ankerbürste verbunden sind, die an der Reihenschluß-Hauptfeldwicklung 11 liegt. In F i g. 1 sind ferner vorhanden eine Anlaßbatterie 14, eine Anlaßtaste oder ein Anlaßschaltcr 20 und ein Anlasserritzel 25, das nach seinem Einschieben in Eingriff mit einem Zahnradkran/. 26 kommt.

Der laut dem Schaltbild in F i g. 1 geschaltete und

^&5 beschriebene elektromagnetische Anlaß-Hauptschalter wirkt auf die folgende Weise: Nach Drücken der Anlaßtaste oder Schließen des Anlaßschalters 20 fließt Strom aus der Anlaßbatterie 14 durch die Einziehwick-

lung 16 des elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalters und durch Einziehen des Tauchankers des Elektromagneten wird die Kontaktbrücke 15 mit dem Kontakt 13 verbunden, wodurch das Schließen der ersten Stufe des elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalters zustande kommt. Nach diesem Schließen fließt Strom aus der Anlaßbatterie 14 üb^r die Anlauf-Hilfsfeldwicklung 17 und über die geschlossenen Kontakte 19 in den Anker 10. Der Anker 10 beginnt sich mit geringer Drehzahl zu drehen bei gleichzeitigem Einschieben des Ritzels 25 in Richtung zum Zahnradkranz 26. Sobald das Ritzel 25 in den Zahnradkranz 26 eingeschoben ist, wird die zweite Stufe des elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalters dadurch geschlossen, daß die Kontaktbrücke auf den Kontakt 12 zu liegen kommt, wobei gleichzeitig die Kontakte 19 geöffnet werden. Nach Schließen der zweiten Stufe des elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalters fließt Strom aus der Anlaßbatterie in die Reihenschluß-Hauptfeldwicklung 11 und durch diese weiter in den Anker 10. Gleichzeitig mit der öffnung der Kontakte 19 werden hintereinander im Nebenschluß zur Reihenschluß-Hauptfeldwicklung 11 und zum Anker 10 die Hilfsfeldwicklungen 17 und 18 gespeist. Der Anlasser dreht also die Brennkraftmaschine mit dem vollen Drehmoment durch. Nach öffnen der Anlaßtaste oder des Anlaßschalters 20 kehrt die Kontaktbrükke 15 des elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalters in ihre ursprüngliche Lage zurück, wodurch sich wieder die Kontakte 19 schließen. Dadurch wird die weitere Hilfsfeldwicklung 18 parallel zum Anker 10 angeschlossen. Da sich der Anker 10 durch seine Trägheit weiterdreht, bildet er gemeinsam mit der weiteren Hilfsfeldwicklung 18 den Stromkreis einer elektromagnetischen Bremse, so daß seine Drehungen stark gebremst werden.

Der gemäß dem Schaltbild der F i g. 2 geschaltete Aniasser ist ähnlich dem von F i g. 1. Der Unterschied besteht nur darin, daß der elektromagnetische Anlaß-Hauptschalter zwei getrennte Elektromagnete aufweist, und zwar einerseits für die Betätigung der Kontaktbrücke 15, andererseits für das Einschieben des Ritzels 25. Die Wicklung 16 des Elektromagneten zur Steuerung der Kontaktbrücke 15 ist unmittelbar an die Anlaßtaste oder den Anlaßschalter 20 angeschlossen, und die Wicklung 21 des Einschiebe-Elektromagneten. die zum Einschieben des Ritzels dient, ist zwischen der Kontaktbrücke 15 und der Anlauf-Hilfsfeldwicklung angeschlossen. Die gleichen Bestandteile dieses Anlassers sind gleich bezeichnet, wie die im Schaltbild gemäß Fig. 1.

Der gemäß Fig. 2 geschaltete Anlasser wirkt ähnlich wie bereits oben beschrieben, bis auf den Unterschied, daß nach dem Schließen der Kontaktbrücke 15 mit dem Kontakt 13 Strom über die Wicklung 21 des Einschiebe-Elektromagneten fließt und über die Anlauf-Hilfsfeldwicklung 17 und die Kontakte 19 in den Anker 10 gelangt. Nach dem Einschieben des Ritzels 25 ίο in den Eingriff, was vom Schließen der zweiten Stufe des Anlaß-Hauptschalters zwischen der Kontaktbrücke 15 und dem Kontakt 12 und dem Öffnen der Kontakte 19 begleitet ist, werden die Wicklung 21 des Einschiebe-Elektromagneten, die Anlauf-Hilfsfeldwicklung 17 und die weitere Hilfsfeldwicklung 18 in Reihe geschaltet, wobei die Anlauf-Hilfsfeldwicklung 17 und die weitere Hilfsfeldwicklung 18 gemeinsam als Doppelschlußwicklung wirken, die die Einziehkraft des Anlassers steigert. Nach Abschaltung der Anlaßtaste oder des Anlaßschalters 20 kehren alle beweglichen Teile in die Ausgangslage zurück, und die weitere Hilfsfeldwicklung 18 bewirkt wie im vorangehenden Fall eine Abbremsung des Ankers 10.

F i g. 3 zeigt im Schaltbild des Anlassers, bei dem 2s eine Wicklung 22 sowohl zum Einschieben des Ritzels als auch zum Schließen des elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalters dient. Mit einem ihrer Enden ist die Wicklung 22 an die Anlauf-Hilfsfeldwicklung 17 und mit dem anderen Ende an Kontakte 23 eines clektromagnetischen Anlaß-Hilfsrelais 23, 24 angeschlossen, das von einer Wicklung 24 über die Anlaßtasle oder den Anlaßschalter 20 steuerbar ist. Die übrigen Bestandteile des Stromkreises sind wieder ähnlich wie die gleich bezeichneten Bestandteile in den Schaltbildern gemäß F i g. 1 und 2 ausgebildet.

Der im Schaltbild der F i g. 3 dargestellte Anlasser wirkt auch ähnlich wie die Anlasser gemäß F i g. 1 und 2 bis auf den Unterschied, daß der Widersland der Wicklung 22 des elektromagnetischen Anlaß-Hauptschalters als Anlaßwiderstand der Anlauf-Hilfsfeldwicklung 17 vorgeschaltet ist und daß nach öffnung der Kontakte 19 die Wicklung 22 in Reihe mit der Anlauf-Hilfsfeldwicklunj, 17 und der weiteren Hilfsfeldwicklung 18 angeord _lCj ist. wobei dieser ganze Hilfsstronv Steuerkreis über ,. ^ Kontakte 23 des durch die Wick lung 24 gesteuerten elektromagnetischen Anlaß-Hilfs relais gespeist wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Anlasser für eine Brennkraftmaschine, bei dem ein Ritzel in einen Zahnradkranz des Schwungrades der Brennkraftmaschine durch elektromagnetische Kraft einschiebbar ist. mit einem eine Reihenschluß-Hauptfeldwicklung, eine Anlauf-Hilfsfeldwicklung und eine weitere Hilfsleldwicklung aufweisenden Gleichstrom-Anlaßmo.or. mit einem zweistufigen elektromagnetischen AnIaIJ-Hauptschalter, in dessen erster Stufe die Hilfsfeldwicklungen mit dem Anker zum Einschieben und Andrehen des Ritzels zusammenwirken und in dessen zweiter Stufe der Anlaßmotor vollen Sirom erhält ferner mit einem durch das einspurende Ritzel steuerbaren Anlaß-Hilfsschalter, der die Schaltweise der Hilfsfeldwicklungen ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hilfsfeldw.cklungen (17, 18) miteinander in Reihe zwischen der Kontaktbrücke (15) des Anlaß-Hauptschalters (12 bis 16) oder einem an die Batterie (14) angeschlossenen Hilfsrelais (23, 24) und Masse liegen, daß der Verbindungspunkt der beiden Hilfsfeldwicklungen (17, 18) mit dem Eingang des Ankers (10) über die Kontakte des Anlaß-Hilfsschalters (19) verbunden ist. derart, daß in der ersten Anlaßstufe die Anlauf-Hilfswicklung (17) in Reihe mit dem Anker (10) und die weitere Hilfsfeldwicklung (18) parallel zum Anker (10) liegt, daß in der zweiten Anlaßstufe die Reihenschaltung der beiden Hilfsfeldwicklungen (17, 18) parallel zu der Reihenschaltung aus Anker (10) und Hauptfeldwicklung (11) liegt und daß bei abgeschaltetem Anlasser die weitere Hilfsfeldwicklung (18) parallel zum Anker (10) liegt und bei noch drehendem Anlasser als Bremsfeldwicklung wirkt.