DE279159C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JKl 279159 -KLASSE 46c-GRUPPE - JKl 279159 - CLASS 46c GROUP

benutzt wird.is used.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. Februar 1913 ab.Patented in the German Empire on February 28, 1913.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Anlaßvorrichtung für Automobile, wobei eine Motordynamo verwendet ist, die beim Anlassen als Elektromotor arbeitet, nach dem Anlassen aber als Generator betrieben wird, um die als Kraftquelle für das Anlassen benutzte Batterie wieder aufzuladen.The subject of the invention forms a starting device for automobiles, one Motor dynamo is used, which works as an electric motor when starting, after starting but operated as a generator to the battery used as a power source for starting recharge.

Nach der Erfindung kommt es darauf an, eine dauernd zuverlässige Wirkung der Anlaß--According to the invention, it is important to have a permanently reliable effect of the occasion

ίο vorrichtung unter Benutzung einer sehr kleinen Batterie und einer ebenfalls sehr kleinen Motordynamo zu gewährleisten, weil bei den engen Raumverhältnissen des Automobils hiervon in erster Linie die Möglichkeit einer praktischen Verwendung solcher Anlaßvorrichtungen abhängt. ίο device using a very small one Battery and also a very small motor dynamo, because in the tight The spatial conditions of the automobile primarily give the possibility of a practical one Use of such starting devices depends.

Zu diesem Zwecke ist es bereits vorgeschlagen worden, die Motordynamo mit zwei verschiedenen Wicklungen in Feld oder Anker zu versehen, deren eine auf hohe Stromaufnahme berechnet ist und zum Anlassen dient, während die andere geringere Leitfähigkeit besitzt und beim Generatorbetriebe benutzt wird.For this purpose it has already been proposed to use the motor dynamo with two different To provide windings in the field or armature, one of which is calculated for high current consumption and is used for starting while the other has a lower conductivity and is used in generator operation.

Andererseits ist auch bereits der Vorschlag gemacht worden, bei Anlaßvorrichtungen mit Motordynamo zum Anlassen eine hohe mechanische Übersetzung zwischen Verbrennungsmotor und Motordynamo, zum Aufladen der Batterie aber eine niedrigere Übersetzung zu benutzen, so daß also die Motordynamo beim Aufladen der Batterie minder schnell läuft, als wenn ein und dieselbe Übersetzung für beide Betriebsphasen benutzt würde.On the other hand, the proposal has already been made to include starting devices Motor dynamo for starting a high mechanical ratio between the internal combustion engine and engine dynamo, but a lower gear ratio to charge the battery so that the motor dynamo runs less quickly than when the battery is being charged if one and the same translation were used for both operational phases.

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■ Keiner dieser beiden bekannten Vorschläge führt zum Ziel, wohl aber ihre den Gegenstand der Erfindung bildende Kombination.■ Neither of these two well-known proposals leads to the goal, but yours does lead to the subject the combination forming the invention.

Benutzt man nur die vorstehend erläuterte Änderung der elektrischen Schaltung, so kann man zwischen die Motordynamo und den Verbrennungsmotor keine hohe Übersetzung einschalten, wie sie zur Entwicklung eines großen Drehmomentes beim Anlassen dringend erwünscht ist. Eine solche Übersetzung wirkt nämlich in demselben Maße, wie sie beim Anlassen eine Verlangsamung der Bewegung ausübt, beim Aufladen der Batterie beschleunigend, so daß die Motordynamo eine unzulässig hohe Umdrehungszahl erhalten würde. Verwendet man aber für das Anlassen eine geringe Übersetzung, so muß die Motordynamo ein entsprechend höheres Drehmoment leisten und fällt unerwünscht groß und schwer aus. Gleichzeitig ergeben sich außerordentlich hohe Stromstärken im Anker, wodurch unter anderem die Batterie sehr rasch erschöpft wird; springt dann der Verbrennungsmotor nicht gleich beim ersten oder zweiten Versuch an, so muß er von Hand angekurbelt werden. Wählt man, um diesem Übelstande zu begegnen, für die Batterie große Platten, so fällt wieder die Batterie für Automobilzwecke zu groß und schwer aus, und das Aufladen derselben durch die Motordynamo dauert entsprechend längere Zeit.If only the above-mentioned change in the electrical circuit is used, then you do not switch on a high gear ratio between the motor dynamo and the combustion engine, as it is urgently desired to develop a high torque when starting is. Such a translation works to the same extent as it does when the engine is started slows down the movement, accelerating while charging the battery, so that the motor dynamo would receive an impermissibly high number of revolutions. Used but if you have a low gear ratio for starting, the motor dynamo must be adjusted accordingly produce higher torque and turn out to be undesirably large and heavy. Simultaneously result in extremely high currents in the armature, which among other things the Battery runs out very quickly; the internal combustion engine does not jump at the first or second attempt, it must be cranked by hand. One chooses to this If the problem is to deal with large plates for the battery, then the battery for automotive purposes falls again too big and heavy, and charging the same by the motor dynamo takes a correspondingly longer time.

Benutzt man dagegen unter Verwendung verschiedener mechanischer Übersetzungen zwisehen Verbrennungsmotor und MotordynamoOn the other hand, if one uses zwisehen using different mechanical translations Internal combustion engine and engine dynamo

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ein und dieselbe Wicklung der letzteren zum Anlassen und Aufladen, so kommt man wiederum in ähnliche Schwierigkeiten.one and the same winding of the latter for starting and charging, one comes again in similar trouble.

Für derartige Anlagen ist es nämlich Bedingung, daß die Motordynamo schon bei sehr geringer Umdrehungszahl die nötige Spannung entwickeln muß, um die Batterie aufzuladen. Da nun die Spannung einer Dynamomaschine der Windungszahl des Ankers direkt proportional ist, so muß im Hinblick auf das Aufladen der Batterie die Ankerwicklung viele Windungen erhalten. Da aber wiederum für das Anlassen eine hohe Stromaufnahme des Ankers, erforderlich ist, so müssen diese vielen Ankerwindungen aus sehr dickem Draht bestehen, woraus sich wieder eine unerwünscht große und schwere Motordynamo ergibt.For such systems it is a condition that the motor dynamo is already at very must develop the necessary voltage to charge the battery. Since now the voltage of a dynamo machine is directly proportional to the number of turns of the armature is, the armature winding must have many turns in view of the charging of the battery obtain. However, since the armature consumes a lot of electricity for starting, is required, these many windings must be made of very thick wire, which again results in an undesirably large and heavy motor dynamo.

Die erwähnten Nachteile werden nach der Erfindung vermieden, indem bei Benutzung der Wicklung von geringem Widerstand in Feld und Anker der Motordynamo zwischen diese und den Verbrennungsmotor ein hoch übersetztes Getriebe, bei Benutzung der anderen Wicklung aber ein geringer übersetztes Getriebe eingeschaltet wird. Trotz Verwendung einer einzigen Motordynamo ist hier also vollständige Unabhängigkeit beider Betriebsphasen vorhanden, so daß Motordynamo und Batterie bei geringsten Abmessungen dauernd zuverlässig arbeiten.The disadvantages mentioned are avoided according to the invention by using the Winding of low resistance in the field and armature of the motor dynamo between them and the internal combustion engine has a high-ratio gearbox when using the other Winding but a lower gear ratio is switched on. Despite using a single motor dynamo is here so complete independence of both operating phases, so that motor dynamo and battery at the smallest dimensions work continuously and reliably.

In der Zeichnung ist Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil des Chassis eines Automobils, an dem der Erfindungsgegenstand angebracht ist. Fig. 2 ist ein Schema der Stromkreise und Schaltungen. Fig. 3 und 4 zeigen schematisch zwei Ausführungsformen der dynamoelektrischen Maschine und der zugehörigen Teile und Verbindungen.In the drawings, Fig. 1 is a plan view of a portion of the chassis of an automobile to which the subject of the invention is attached. Fig. 2 is a schematic of the circuits and Circuits. 3 and 4 schematically show two embodiments of the dynamoelectric Machine and its parts and connections.

Das Schwungrad 28 (Fig. 1) des Verbrennungsmotors 21 . ist mit einer Verzahnung 29 auf dem Umfange versehen, mittels deren der Motor 21 von der hierbei als Elektromotor wirkenden Motordynamo 34 durch das auf dem rechten Ende ihrer durchgehenden Welle 27 sitzende Zahnrad 63 und die Zahnräder 61, 62 angedreht werden kann. Zu diesem Zweck müssen die fest miteinander verbundenen Räder 61 und 62, die für gewöhnlich mit den Rädern 28 und 63 nicht in Eingriff stehen, so verschoben werden, daß Rad 62 mit Rad 63 und Rad 61 mit der Verzahnung 29 des Rades 28 kämmt. Gleichzeitig hiermit wird das Getriebe 105 ausgerückt, das beim normalen Lauf des Motors 21 diesen mit dem linken Ende der Welle 27 kuppelt, um die Motordynamo 34 als Generator zwecks Aufladens der Sammlerbatterie 100 (Fig. 2) zu betreiben, die den Strom für das Anlassen liefert. Die Übersetzungen sind so gewählt, daß bei eingeschaltetem Getriebe 105, das beispielsweise nur 1:1 übersetzt ist, die Motordynamo 34 wesentlich weniger Umdrehungen vollführt, als wenn sie von dem Motor durch das hoch übersetzte Getriebe 61 bis 63 rückwärts getrieben würde.The flywheel 28 (Fig. 1) of the internal combustion engine 21. is provided with a toothing 29 on the circumference, by means of which the Motor 21 from the motor dynamo 34 acting as an electric motor through the on the right end of its through shaft 27 seated gear 63 and the gears 61, 62 can be turned on. For this purpose, the wheels must be firmly connected 61 and 62, which are usually not in mesh with the wheels 28 and 63, so shifted that wheel 62 with wheel 63 and wheel 61 with the toothing 29 of wheel 28 combs. Simultaneously with this, the gear 105 is disengaged, which during normal running of the Motor 21 this with the left end of the shaft 27 couples to the motor dynamo 34 as Generator for the purpose of charging the collector battery 100 (Fig. 2) to operate, the electricity for starting supplies. The ratios are chosen so that when the gearbox is switched on 105, which for example only translates 1: 1 is, the motor dynamo 34 completes significantly fewer revolutions than when it is from the Motor would be driven backwards by the high-ratio gearbox 61 to 63.

In Fig. 2 ist der Deutlichkeit halber die Motordynamo 34 durch einen besonderen Generator mit dem Anker 203, den Bürsten 202, 204 und der Feldwickelung 243 sowie einen besonderen Elektromotor dargestellt, dessen Anker 310 durch die Bürsten 302 und 304 gespeist wird, welche an die Serienwicklung 220 angeschlossen sind. Die Wicklungen 310 und 220 sind derart bemessen, daß die Motordynamo, wenn sie als Motor wirkt, einen erheblich stärkeren Strom aufzunehmen vermag, als sie ihn beim Betrieb als Generator liefert.In Fig. 2, for the sake of clarity, the motor dynamo 34 is represented by a special generator with the armature 203, the brushes 202, 204 and the field winding 243 as well as a special one Electric motor shown, whose armature 310 is fed by brushes 302 and 304 which are connected to the series winding 220. The windings 310 and 220 are dimensioned in such a way that the motor dynamo, when it acts as a motor, is significant is able to absorb more current than it delivers when operating as a generator.

Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei Ausführungsformen der Motordynamo. In beiden Fällen sind die Wicklungen 243 und 220 auf denselben Polschuhpaaren 300^ angebracht; ebenso sind die Wicklungen 203 und 310 auf demselben Anker vereinigt.3 and 4 show two embodiments of the motor dynamo. In both cases the windings 243 and 220 are attached to the same pole piece pairs 300 ^; are as well the windings 203 and 310 combined on the same armature.

Der Unterschied beider Maschinen liegt nur darin, daß bei der Ausführung nach Fig. 3 die Kollektoren 400 und 500 der Motor- und Generatorwicklung auf verschiedenen Seiten, bei der Ausführung nach Fig. 4 aber auf derselben Seite des Ankers liegen.The only difference between the two machines is that in the embodiment of FIG Collectors 400 and 500 of the motor and generator winding on different sides, in the However, the embodiment according to FIG. 4 is on the same side of the armature.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist nun die folgende:The mode of operation of the arrangement is now as follows:

Wenn, wie in Fig. 1 gezeichnet, bei laufendem Verbrennungsmotor 21 das Zahnradgetriebe 105 die Motordynamo 34 mit gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit antreibt, so steht die Schalterbrücke 98, welche die elektrische Umschaltung vom Motorbetrieb auf Generatorbetrieb und umgekehrt zu bewirken hat, in der punktierten ■Stellung nach Fig. 2; der in der Wicklung 203 erzeugte Strom fließt also durch die Bürste 202 zu der Kontaktschiene 104 durch die Schaltbrücke 98 zur gemeinsamen Kontaktschiene 103, durch den Draht 300, den Zweigdraht 240, den Spannungsregler 241, den Draht 242 und durch die Wicklung 243 über die Bürste 204 zum Generator zurück.If, as shown in FIG. 1, with the internal combustion engine 21 running, the gear drive 105 the motor dynamo 34 drives with the same speed of rotation, so the switch bridge is 98, which enables electrical switching from engine operation to generator operation and has to effect the other way around, in the dotted ■ position according to FIG. 2; the one in winding 203 The current generated thus flows through the brush 202 to the contact rail 104 through the switching bridge 98 to the common contact bar 103, through the wire 300, the branch wire 240, the Voltage regulator 241, wire 242 and through winding 243 via brush 204 to the Generator back.

Gleichzeitig ist ein kleiner Teil des Stromes bestrebt, das Ausschaltrelais oder den Stromunterbrecher zu beeinflussen, indem er durch die Bürste 202, die.Kontaktplatten 104, 98 und 103, den Draht 300, den Widerstandsdraht 244, die Widerstandswicklung 245, den Draht 246 und zurück zur Bürste 204 des Generators fließt.At the same time, a small part of the current strives for the switch-off relay or the circuit breaker to influence by being through the brush 202, die.Kontaktplatten 104, 98 and 103, wire 300, resistance wire 244, resistance winding 245, wire 246 and flows back to brush 204 of the generator.

Wenn dieser Strom so stark geworden ist, daß er durch die dünne Drahtspule 245 des Ausschaltrelais den Kern 249 genügend erregt, um den Anker 250 anzuziehen und dadurch den Kontakt mit der Platte 251 herzustellen, so wird der Strom einen anderen Weg nehmen und durch die Leitung von geringstem Widerstand fließen, nämlich von dem Draht 300 durch den Draht 200, die Batterie 100, den Draht 213,When this current has become so strong that it flows through the thin wire coil 245 of the Switch-off relay energized the core 249 enough to attract the armature 250 and thereby the Making contact with plate 251 the current will take a different path and flow through the line of least resistance, namely from the wire 300 through wire 200, battery 100, wire 213,

den Zweigdraht 212, den Kontakt 251, den Anker 250, die Wicklung 255, den Zweigdraht 260 und durch den Draht 246 zur Generatorbürste 204 zurück.branch wire 212, contact 251, the Armature 250, winding 255, branch wire 260 and through wire 246 to the generator brush 204 back.

Soll andererseits der Verbrennungsmotor 21 von der Motordynamo angelassen werden, so bleibt die Schaltbrücke 98 (Fig. 2) zunächst in der punktiert gezeichneten Stellung stehen, welche sie beim Aufladen einnimmt. Der Strom fließt hierbei aus der Batterie 100 zuerst durch den kurzen Draht 200, dann in den Draht 300, zur Kontaktschiene 103, durch die Brücke 98, zum Kontakt 104, durch die Bürste 202, in die Generatorwicklung 203, durch die Bürste 204, den Draht 205, die Magnetspule 38, den Draht 206, die Kontaktplatten 207 und 208, die durch Betätigung des Druckknopfes 210 geschlossen werden müssen und durch die Drähte 211, 212 und 213 zurück zur Batterie. Da der Strom bei dieser Schaltung, wie beschrieben, durch die eine geringere Leitfähigkeit besitzende Generatorwicklung 203 hindurchgeht, so bewegt sich der Anker der Motordynamo 34 nur langsam bzw. mit geringem Drehmoment, so daß die Einrückung des Getriebes 61, 62, 63, 29 (Fig. 1) bequem und sicher geschehen kann. Ist dieses Getriebe eingerückt, so wird die Schaltbrücke 98 aus der in Fig. 2 punktiert dargestellten Lage in die stark gezeichnete Stellung verschoben.If, on the other hand, the internal combustion engine 21 is to be started by the engine dynamo, then so the switching bridge 98 (Fig. 2) initially remains in the position shown in dotted lines, which it occupies when charging. In this case, the current flows through first from the battery 100 the short wire 200, then into the wire 300, to the contact bar 103, through the bridge 98, to contact 104, through brush 202, into generator winding 203, through brush 204, the wire 205, the solenoid 38, the wire 206, the contact plates 207 and 208 passing through Pressing the push button 210 must be closed and through the wires 211, 212 and 213 back to the battery. Since the current in this circuit, as described, through the generator winding 203, which has a lower conductivity, passes through it, so moves the armature of the motor dynamo 34 only slowly or with low torque, so that the Engagement of the gear 61, 62, 63, 29 (Fig. 1) can be done conveniently and safely. Is this If the transmission is engaged, the switching bridge 98 is moved out of the position shown in dotted lines in FIG moved to the strongly drawn position.

Dadurch wird die Verbindung der Wicklung 203 .mit der Batterie 100 unterbrochen und diese mit der Motorwicklung 310 durch folgenden Stromkreis verbunden:As a result, the connection between the winding 203 and the battery 100 is interrupted and the latter connected to motor winding 310 by the following circuit:

Von der Batterie 100 fließt der Strom durch die Drähte 200 und 300, die gemeinsame Kontaktschiene 103, die Brücke 98, den Kontakt 105, das Serienfeld 220, die Bürste 302, die Motorwicklung 310, die Bürste 304 und die Drähte 221, 222, 213 zurück zur Batterie.The current flows from the battery 100 through the wires 200 and 300, the common contact rail 103, the bridge 98, the contact 105, the series field 220, the brush 302, the Motor winding 310, brush 304, and wires 221, 222, 213 back to the battery.

Da, wie erwähnt, die Wicklungen 220 und 310 für hohe Stromaufnahme bemessen sind, so entwickelt bei dieser Schaltung die Motordynamo ein sehr starkes Drehmoment, das in Verbindung mit der hohen Übersetzung 61, 62, 63, ausreicht, um das Anlassen des Verbrennungsmotors 21 zu bewirken.Since, as mentioned, the windings 220 and 310 are dimensioned for high power consumption, so developed in this circuit the motor dynamo produces a very strong torque that is combined with the high gear ratio 61, 62, 63, is sufficient to start the internal combustion engine 21 to effect.

Sobald der Verbrennungsmotor 21 angesprungen ist, wird der für den Generatorbetrieb erforderliche Zustand wiederhergestellt, d. h. das Getriebe 61,62, 63, 29 wird ausgerückt, das Getriebe 105 wird eingerückt, und die Schaltbrücke 98 wird in die punktierte Stellung zurückbewegt. As soon as the internal combustion engine 21 has started, it becomes the one required for generator operation State restored, d. H. the gear 61,62, 63, 29 is disengaged, the gear 105 is engaged and the jumper 98 is moved back to the dotted position.

Claims

P A T E N T - A N S P R Ü C H E:

1. Starting device for automobiles, in which a motor dynamo with two windings 'which has a high resistance and is used when charging the battery while the other has low resistance and is used for starting, characterized in that when in use the winding of low resistance in the field and armature of the motor dynamo between this and the internal combustion engine in a known way a high-geared gear, when using the other winding but a low gearbox is switched on, for the purpose of having a large torque at starting and a low one Achieve charging voltage with a small motor dynamo and a small battery.

2. Circuit for devices according to claim 1, characterized in that When operating the motor, first the winding with great resistance and only after it has been completed Coupling the motor with the prime mover turns the winding with low resistance to a slow one To achieve cranking the engine for coupling before actually starting.

1 sheet of drawings.