DE311059C

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Publication number: DE311059C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 46 c. GRUPPE

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlaßvorrichtung für Explosionsmotoren, bei welcher. nach Art der im deutschen Patent 271222 gezeigten der Anker des Elektromotors zu-

'5 nächst zwecks Kuppelung mit der Maschinenwelle verschoben wird und dann erst den Arbeitsstrom erhält. Die verschiedenen Stufen des Anlassens werden bei dem genannten deutschen Patent dadurch hervorgebracht, daß man einen Fußschalter betätigt, welcher den Batteriestrom zunächst in zwei Zweigen dem Elektromotor zuführt. Der eine stärkere Zweig umgeht den Anker und durchfließt nur die Feldwickelung, der andere schwächere Zweig

¹S durchfließt den Anker und die Feldwickelung in Serie. In der nächsten Stellung des Fußschalters wird die Nebenschlußerregung. der Feldwickelung abgeschaltet und der Batteriestrom unmittelbar in den Anker geführt, wo-

»o bei diesem letzteren Vorgang als Vorstufe noch die Einschaltung eines Widerstandes vorangehen kann. Nach erfolgtem Anlassen wird dieser Fußschalter mit Hilfe einer Uberbrückungsfeder in der Weise in seine Ruhelage zurückgeführt, daß er auf dem Rückweg die erste Anlaßstufe nicht einnehmen kann.

Dieser Stufenschalter hat gewisse Mangel.

Seine Handhabung muß eine verständnisvolle

sein, sie erfordert Aufmerksamkeit und Fertiglicit, denn wenn der Fahrer die einzelnen Stellungen nicht genau im Gefühl hat, so wird er den Schalter zu schnell über die erste Anlaßstufc hinwegbewegen, so daß dem kuppelnden Zahnritzcl nicht genügend Zeit zum vollen Eingriff bleibt, wodurch der Anlaßvorgang gestört wird. Weiterhin ist die Bewegung des Schalters auch beschwerlich, denn die Kontaktflächen sind wegen der großen Intensität des Anlaßstromes sehr groß bemessen, und der Kontaktdruck muß groß sein. Die Bewegung des Schalters erfordert deshalb einen großen Kraftaufwand, um so mehr, als dabei eine ein- oder mehrmalige Mäßigung und Wiederbeschleunigung der Schaltgeschwindigkeit nötig ist. Auch ist die Konstruktion des Schalters infolge der Benötigung einer Überbrückungsfeder wenig einfach.

Diese Übelstände beseitigt die vorliegende ' Erfindung.

Gegenstand der Erfindung ist eine AnIaQ-vorrichtung mit einer Schaltung des Anlaßstromes gemäß dem Patent 271222, bei welcher durch die Bewegung eines Hauptschalters der Batteriestrom zunächst unter " Nebenschluß des Ankers in. die Feldmagnete geleitet wird, worauf selbsttätig infolge der Verschiebung des Ankers ein zweiter Schalter bewegt wird, der den Batteriestrom in den Anker leitet. Der zweite Schalter ist zweckmäßig derart doppelseitig ausgebildet, daß er in seiner Ruhelage den Batteriestrom in die Feldmagnete und einen Nebenschluß in den Anker leitet, in seiner Endlage jedoch dem Anker den vollen Batteriestrom zuführt. Hierzu wird durch die Verschiebung des Motorankers der Stromkreis eines Relais geschlossen, das den zweiten Schalter aus seiner Anfangslage in seine Endlage führt. Vorzugsweise wird der Hauptschalter durch ein vom Hauptstromkreis abgezweigtes Relais bewegt, indem man einen bequem zugänglichen Druckknopf des Relaisstromkreises handhabt. Wenn man

'» (1. Auflage, ausgegeben am _jo. Ja/tuar 1530.)

noch ein zweites R lais am Hauptschalter anordnet, welcnes nach Beendigung des Anlaßvorganges selbsttätig geöffnet wird, so kann man diesen Druckknopf sogleich nach erfolgter 5- Schließung des Hauptschalters wieder loslassen. Die verschiedenen Stufen des Anlaßvorganges einschließlich Abschaltung der Batterie erfolgen dann durch kurzes Niederdrücken und Loslassen dieses Druckknopfes vollständig selbsttätig. Eine Störung des Schaltvorganges infolge zu kurzen Verharrens auf der eingangs gekennzeichneten Zwischenstufe ist demnach unmöglich geworden,, da erst infolge der vollendeten Einrückung der Ankerkuppelung die nächste Schaltstufe eingerückt werden kann. Die Zeichnung zeigt in vier Figuren mehrere Ausführungsformcn der Erfindung.

Der Anker α (Fig. 1) des Anlaßmotors ist innerhalb der Fcldmagncte M in bekannter ao 'Weise achsial verschiebbar angeordnet, derart, daß er nach Erregung der Fcldmagnete aus der^ gezeichneten Stellung unter Überwindung der Feder c in eine Stellung gezogen wird, in welcher er der ganzen Länge nach zwischen den Magneten liegt und in der das Zahnritzel d mit. dem Zahnrad <: der anzutreibenden Maschine f- in Eingriff gelangt ist. Als Stromquelle für den Elektromotor dient, eine Batterie g, deren einer Pol geerdet ist und welche mit ihrem anderen Pol an einen Hauptschalter·/» geführt ist. Dieser Hauptschalter wird durch die Spule i bewegt, indem der Anlaßdruckknopf k niedergedrückt und dadurch ein schwacher-Abzweigstrornkreis der Batterie mit der Spule i in Serie geschaltet wird.

Von den Kontakten des Hauptschalters h führt eine Leitung I zum Kontakt m_x des dop-. pelseitigen Stufenschalters n. Ein Widerstand w verbindet den Kontakt tn_x mit dem Kontakt ni₂ des Stufenschalters. Gegenüber den Kontakten >»i und m₂ liegen die Kontakte o_x und O₂. Der Kontakt O₁ ist durch den Leiter Z₁ mit der Bürste«,, der Kontakt O₂ durch den Leiter z₂ mit der Bürste a„ des Ankers so wie durch den Leiter ζ mit dem Kontakt Wt₂ verbunden. An der Bürste a_k des Ankers ist die Feldwickelung p angeschlossen deren anderes Ende geerdet ist. Eine Spannungsspule q, welche geeignet ist, die doppelte Schaltbrücke η unter Überwindung der Zugfeder r nach unten zu ziehen, liegt einerseits am Hauptleiter /, andererseits an einer Kontaktfeder s. Diese Kontaktfeder s ist zwischen dem abgesetzten Wellenende t der Ankerwelle einerseits und dem ~55 feststehenden geerdeten Koniakt« andererseits angeordnet. Endlich ist noch eine Spannungsspule ν um den Schaft des Stufenschalters gelegt, die ihn auf den Kontakten In₁ ni₂ festhält, auch wenn das Relais q nicht mehr erregt ist. Die Amperewindungszahl dieser Spule 0 ist so klein bemessen, daß sie die Überführung des Schalters η aus der oberen' in die untere Lage· nicht bewirken kann, daß sie andererseits aber genügt, um den Schalter in dieser zweiten Schaltstufe festzuhalten, wenn er in diese Lage durch die kräftigere Spule q gebracht worden ist.

Die Einrichtung wirkt folgendermaßen:
Zum Anlassen der Hauptmaschine f ist nur der Druckknopf k niederzudrücken. Er schließt den schwachen Stromkreis der Spule i, so daß diese in bekannter Weise den Hauptschalter h schließt. Der Stufenschalter η steht in der gezeichneten Ruhelage. Der Strom fließt jetzt von der Batterie g über den Schalter h durch den Leiter / und den Widerstand w zum feststehenden Kontakt W₂ des Stufenschalter und von diesem an den Verzweigungspunkt z. Der eine Zweig geht durch die obere Hälfte des Schalters 11 und durch den Leiter Z₁ in die Feldwickelung p. Da der Leiter Z₁ geringen Widerstand bietet, so gelangt ein starker Strom in die Feldwickelung. Der zweite Zweig geht

durch den Leiter z,₂ und die Bürste a

den

₂ in
die Feld-

Anker und durchströmt diesen und
Wickelung p. Der Widerstand der Leitung z._z wird so bemessen, daß dieser Strom schwach ist und dem Anker nur ein kleines Drehmoment erteilt. Die Feldmagnete ziehen daher den Anker α aus der gezeichneten Ruhestellung entgegen der Wirkung der Feder c nach links und rücken das sich langsam drehende Zahnritzel d in das Zahnrad e ein. Am Ende der Einrückbewegung stößt der Schaft t gegen die Kontaktfeder s und schaltet die Batterie g über den Kontakt ei und die Masse in Serie mit dem Relais q. Infolgedessen wird der Schalter η entgegen der Feder r kräftig auf die Kon- .· takte M₁ «i₂ gezogen, so daß der Strom nunmehr von der Batterie g über den Schalter It. »°o durch den Leiter / durch die untere Hälfte des Stufenschalters η unmittelbar in den Leiter Z₂ und in den Anker gelangt und von diesem durch die Erregerwickelung p über Masse zurück zur Batterie fließt. Die Haupt- »05 maschine f wird nunmehr mit kräftigem Drehmoment umgetrieben und nachdem sie angesprungen ist, wird der Druckknopf k geöffnet. Infolgedessen öffnet sich der Starkstromschälter h, so daß der Batteriestrom vom im Elektromotor abgeschaltet ist.
, Bei dieser Anordnung muß der Druckknopf k so iange niedergehalten werden, bis der ganze Anlaßvorgang vollendet ist, denn wenn man ihn schon vorher loslassen würde, so würde . der Strom durch den Schalter h vorzeitig vom Elektromotor getrennt werden. Man kann aber den Anlaßvorgang gänzlich unabhängig von der Dauer der Handhabung des Druckknopfes k machen, wenn man den Haupt- »*& schalter h mit einer zweiten Spule i_z versieht, die einerseits am Leiter /, andeierseits an einem

Claims

3. - ■■

Kontakthebel ίο angeschlossen ist. Eine solche Ausführung mit einer zweiten Spule t₂ zeigt die Fig. 2. Der Kontakthebel 10 wird durch eine Druckfeder 12 gegen einen festen Kontakt 13 gedrückt, welcher geerdet ist. Ein Isolierstift 11 der Ankerwelle betätigt den Kontakthebel 10. Ist das Ritzel d außer Eingriff mit dem Zahnrad e, so ist der Kontakt 10/13 unterbrochen. Ist das Ritzel hingegen eingerückt, so ist der Kontakt 10/13 geschlossen. Das Anlassen geschieht bei dieser Einrichtung folgendermaßen:

Der Fahrer drückt auf den Druckknopf k und schaltet dadurch den Hauptschalter h ein.

Infolgedessen wird in der früher geschilderten Weise die erste Stufe des Anhißvoiganges eingeleitet und das Ritzel d in Eingriff mit dem Zahnrad e gebracht (Fig. 2). Dabei schließt sich der Kontakt 10/13, ⁿⁿ⁽l dic Spule t_a wird erregt und hält den Hauptschalter // geschlossen. Der Fahrer kann also den Druckknopf k sofort nach Schließen des Hauptschalters h wieder loslassen, ohne daß dieser sich wieder öffnet. Infolgedessen setzt sich der Anlaßvorgang fort,

B5 bis der Anker α sich selbsttätig nach rechts verschiebt, wie letzteres in der Patentschrift 271222 beschrieben ist. ' Dabei öffnet er den Schalter 10/13, wodurch der Hauptschalter h geöffnet und der Batterieström selbsttätig abgeschaltet wird.

Wenn die Verbrennungskraftmaschine nicht anspringt, so bleibt das Ritzel d in Eingriff mit dem Zahnrad e, und der Kontakt 10/13 bleibt geschlossen. Das gleiche tritt auch ein, wenn sich dem Schub des Ankers ein Reibungswiderstand in den Zahnrädern entgegensetzt. Infolgedessen wird der Kontakt 13/10 nicht geöffnet und die Batterie erschöpft sich. Um dieser Gefahr vorzubeugen, kann man einen besonderen Handschalter 14 in den Stromkreis der Spule i₂ legen, mittels dessen dieser Stromkreis und somit der Hauptschalter h geöffnet wird. (Fig. 3).

Will man diesen Mangel aber durch eine vollständig selbsttätige Einrichtung beseitigen, so bringt man entweder in Verbindung mit der Achse des Elektromotors oder am Hauptschalter h einen Luftkatarakt an, welcher durch das Einkuppeln der Zahnräder oder die Schaiterbewegung gespannt wird, und sich unabhängig von der weiteren Bewegung der Ankerachse nach einem gewissen einstellbaren Zeitraum von selbst wieder zunickbewegt. Die Fig. 4 zeigt schematisch eine solche Anordnung.

Durch ein Gestänge wird mit Einrückung des Ritzels d der Kolben 15 des Luftkatarakts nach links geschoben. Dabei wird hinter dem Kolben ein Vakuum erzeugt. Gleichzeitig wird der Kolben 16 nach geringer Kompression der Luft im Räume 17 unter Zusammendrückiing der schwächen Feder 18 nach links geschoben und der Kontakt 10/13 geschlossen, wodurch « die Spule I₂ erregt wird. Bei der Bewegung der Kolben werden die Mündungen 19 und 20 des engen Kanals 21 überschoben, so daß sich das Vakuum hinter dem Kolben 15 durch den' Kanal 21 dem Luftraum zwischen beiden Kolben mitteilt. Da· der Kanal 21 sehr eng ist, so erfolgt die Übertragung des Unterdruckes im Raum 17 langsam, so daß nach einem beliebig feststeilbaren Zeitraum ^rder Kolben 16 den Schalter 10/13 öffnet. Es wird somit unabhängig von der Verschiebung des Ankers nach einem gewissen Zeitraum der Hauptschalter h geöffnet und der Batteriestrom abgeschaltet.

Dieser Luftkatarakt könnte ebensogut auch durch die Bewegung des Hauptschalters A bewegt werden.

Ρλ τ ic ν τ - Λ ν s i* u ü c ι ι h :

1. Elektrische Anlaßvorrichtung für Explosionsmotoren, bei der der Anker des Elektromotors zunächst zwecks Kuppelung mit der Welle des Explosionsmotors verschoben wird und dann erst den Arbeitsstrom erhält, dadurch gekennzeichnet, daß ' durch die Bewegungeines Hauptschalters(h) der Batteriestrom zunächst unter Neben-Schluß des Ankers in die Feldmagnete geleitet und infolge der Verschiebung des Ankers selbsttätig ein zweiter Schalter («) betätigt wird, der den vollen Arbeitsstrom ' in den Anker leitet.

2. Anlaßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter (ti) derart doppelseitig ausgebildet ist, daß er in seiner Ruhelage den Batteriestrom in die Feldmagnete und einen Nebenschlußzweig in den Anker leitet und in seiner Endlage dem Anker den vollen Arbeitsslrom zuführt, und daß durch die Verschiebung des Motorankers der Stromkreis eines Relais geschlossen wird, das den Schalter hi) aus seiner Anfangslage in seine Endlage führt.

3. Anlaßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (q) des Schalters (11) durch eine Hilfsspule (v) ito unterstützt wird, welche einen sicheren Schluß des Schalters (11) auch dann gewährleistet, wenn infolge der achsialen Schwankungen des Ankers die Erregung der ersten Rclaisspule gestört werden sollte. 1x5

4. Anlaßvorrichtnng nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptschalter (//■) mittels eines Relais (»') betätigt wird, das durch einen bequem zugänglichen Druckknopf (k) gesteuert wird, und daß durch Schließung und sofortige Wiederfreigabe dieses Druckknopfes der ganze An-

laßvorgang einschließlich Abschaltung der Batterie selbsttätig erfolgt, nachdem er einmal durch Betätigung des Druckknopfes (k) eingeleitet war.

5. Anlaßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites durch die Schließung des Hauptschalters (h) erregtes Hilfsrelais [L) den Hauptschalter so lange geschlossen hält, bis der Stromkreis des Hilfsrelais (t₂) selbsttätig wieder unterbrochen wird.

6. Anlaßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Unterbrechung des Stromkreises des Hilfs^) durch einen bei der Einrückbewegung des Motorankers gespannten Zeitschalter oder durch einen Kontakt erfolgt, der bei der Zurückbewegung des Motorankers in seine entkuppelte Lage geöffnet wird. .

7. Anlaßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechung des Stromkreises des Hilfsrelais (U) unabhängig von der Bewegung des Motorankers durch einen vom Hauptschalter (h) gespannten Zeitschalter (15, 16) oder auch durch einen Hauptschalter (14) erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.