DE319903C

DE319903C - Electric starting device, especially for vehicle engines

Info

Publication number: DE319903C
Application number: DE1916319903D
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1916-10-17
Filing date: 1916-10-17
Publication date: 1920-04-06

Description

Elektrische- Anlaßvorrichtung, insbesondere für Fahrzeugmotoren. Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Anlaßvorrichtung, insbesondere für .j Fahrzeugmotoren, bei welcher der Anlaßmotor infolge Einschaltung des Arbeitsstromes mit dem Verbrennungsmotor gekuppelt und nach dem Anspringen des letzteren auf irgendeine Weise wieder von ihm losgekuppelt wird.Electric starting device, in particular for vehicle engines. the Invention relates to an electrical starting device, in particular for .j Vehicle engines in which the starter motor is activated as a result of the switching on of the working current coupled to the internal combustion engine and, after starting the latter, to any Way is uncoupled from him again.

Wird bei solchen Vorrichtungen der Arbeitsstrom und somit die Kupplung zwischen dem Anlaßmotor und der Verbrennungskraftmaschine versehentlich oder unbefugt eingerückt, wenn der Motor mit größerer Geschwindigkeit als beim Anlassen, also zum Beispiel im normalen Betriebszustand läuft, so entsteht die bekannte Gefahr, daß die bewegten Teile des Anlaßmotors und die Kupplung übermäßig beansprucht werden, d. h. daß bei den üblichen Zahnritzelkupplungen die Zähne ausbrechen. -Es sind schon Anordnungen bekanntgeworden, um zur Behebung.dieses Übelstandes die unzeitgemäße Einschaltung des Anlaßmotors unmöglich zu machen. Beispielsweise hat man schon vorgeschlagen, durch einen vom Verbrennungsmotor getriebenen Fliehkraftregler die Kupplungsräder zwischen Anlaß- und Verbrennungsmotor zu sperren, solange der Verbrennungsmotor aus eigener Kraft läuft. Ein anderer Vorschlag geht. dahin, daß eine Welle in eine bestimmte Lage gebracht und dadurch eine Einschaltung des Zahnradgetriebes unmöglich gemacht wird, sobald der Verstellhebel des Zündapparates auf Frühzündung steht oder aber der Verbrennungsmotor Säuft. Um - die Lage der Welle vom Lauf des Verbrennungsmotors abhängig zu machen, ist ein Solenoid vorgesehen, das bei laufendem Verbrennungsmotor erregt wird und dabei einen Anker anzieht. Bei Vorhandensein einer Lichtdynamo kann der Lichtstrom zur Erregung des Solenoids benutzt werden. Auch ist eine Anordnung bekanntgeworden, bei der zunächst eine elektromagnetische Kupplung eingeschaltet werden müß, bevor das Gestänge für die zwischen Anlaß:- und Verbrennungsmotor liegende Kupplung bewegt werden kann. Dabei hat der Stromkreis der elektromagnetischen Kupplung einen solchen Widerstand im Verhältnis zum Ladestromkreis der Batterie, daß die elektromagnetische Kupplung nicht eingeschaltet werden kann, wenn der Verbrennungsmotor mit eigener Kraft läuft und die Batterie auflädt.If in such devices the working current and thus the clutch between the starter motor and the internal combustion engine are accidentally or unauthorizedly engaged when the engine is running at a higher speed than when starting, for example in the normal operating state, there is the known risk that the moving parts of the The starter motor and the clutch are excessively stressed, that is to say that the teeth break out with the usual pinion clutches. - Arrangements have already been made known to make it impossible to remedy this deficiency from switching on the starter motor in a timely manner. For example, it has already been proposed that a centrifugal governor driven by the internal combustion engine lock the clutch wheels between the starter and internal combustion engine as long as the internal combustion engine is running on its own. Another suggestion goes. to the point that a shaft is brought into a certain position and thereby switching on the gear transmission is made impossible as soon as the adjustment lever of the ignition device is on advanced ignition or the internal combustion engine is drinking. To - to make the position of the shaft depends on the running of the engine, a solenoid is provided which is energized during ongoing engine and thereby attracts an armature. If a light dynamo is available, the luminous flux can be used to excite the solenoid. An arrangement has also become known in which an electromagnetic clutch must first be switched on before the linkage for the clutch located between the starter and the internal combustion engine can be moved. The electrical circuit of the electromagnetic clutch has such a resistance in relation to the charging circuit of the battery that the electromagnetic clutch cannot be switched on when the internal combustion engine is running under its own power and charging the battery.

Bei diesen Vorrichtungen handelt es sich um eine Kupplung zwischen. Anlaß- und Verbrennungsmotor, die von einem mechanisch bewegten Gestänge betätigt wird, etwa durch ein Pedal. Im Gegensatz dazu bezieht sich die Erfindung auf eine Anlaßvorrichtung, bei der das Kitzel auf elektromagnetischem Wege eingerückt wird. Als- Stromquelle zur Erregung des Elektromagneten dient dabei die Akkumulatorenbatterie, die auch den Anlaßmotor mit Strom versorgt. Es ist bereits eine solche elektromagnetisch betätigte Anlaßvorrichtung bekanntgeworden, bei der ein -Anker in eine Spule eingezogen wird,, sobald diese erregt wird. Durch die Bewegung des Ankers wird das Kitzel in Eingriffstellung gebracht und -gier Starkstromschalter für den Anlaßmotorenstrom geschlossen. Um ein unzeitgemäßes Einrücken des Ritzels zu verhindern, ist bei dieser Vorrichtung die Zahnradübersetzung so ausgeführt, daß sie nur beim Arbeiten in einer Richtung, wenn das Ritzel das Zahnrad antreibt, zum Eingriff kommt. - Bei einer anderen Anlaßvprr ichLung mit elektromagnetisch betätigter Einrückbewegung des Ritzels wird der Strom zum Anlassen durch den Anlaßmotor gesandt und die elektromagnetische Anziehung des Feldes auf den Anker des Motors zum Einrücken des Ritzels benutzt. Bei dieser Anordnung kann der Anlaßmotor auch bei aus eigener Kraft laufendem Verbrennungsmotor eingeschaltet werden und leer mitlaufen.These devices are a coupling between. Starter and internal combustion engine operated by a mechanically operated linkage is, for example, by a pedal. In contrast, the invention relates to a Starting device in which the tickle is engaged electromagnetically. The accumulator battery serves as the power source for exciting the electromagnet, which also supplies the starter motor with power. It is already electromagnetic actuated starting device has become known in which an armature is drawn into a coil will, as soon as this is excited. Moving the anchor turns the tickle in Engaged position brought and greed high voltage switch for the Starter motor current closed. In order to prevent untimely engagement of the pinion, this is a Device designed the gear ratio so that it is only when working in one Direction when the pinion drives the gear is engaged. - At a Another starting test with electromagnetically actuated engagement movement of the pinion the starting current is sent through the starter motor and the electromagnetic one Attraction of the field on the armature of the motor used to engage the pinion. With this arrangement, the starter motor can also be used when the internal combustion engine is running under its own power be switched on and run along empty.

Demgegenüber ist bei der Anordnung nach der Erfindung sowohl das Anlassen des Anlaßmotors wie auch das Einrücken des Ritzels bei aus eigener Kraft laufendem Verbrennungsmotor dadurch. ausgeschlossen, daß der Stromkreis des Anlaßmotors, durch den gleichzeitig das Einrücken des Ritzels bewirkt wird, von einem Relais unterbrochen oder kurzgeschlossen wird, das von einer Stromquelle gespeist wird, deren Spannung von der Umlaufzahl des Verbrennungsmotors abhängig ist. - Überschreitet also die Umlaufzahl des Verbrennungsmotors einen 'bestimmten Wert, der beispielsweise um weniges höher sein mag als die Anlaßgeschwindigkeit, so genügt die Klemmenspannung der Stromqüelley um das Relais zu'erregen und ein Einschalten des Anläßmotors und Einrücken des Ritzels unmöglich zli machen. Als Stromquelle wird mit Vorteil die Beleuchtungsdynamo des Fahrzeuges benutzt.In contrast, in the arrangement according to the invention, both the starting of the starter motor as well as the engagement of the pinion while running under its own power Internal combustion engine thereby. Ruled out that the starter motor circuit, through which at the same time causes the pinion to engage, interrupted by a relay or short-circuited, which is fed by a current source, its voltage depends on the number of revolutions of the internal combustion engine. - So go over that Number of revolutions of the internal combustion engine a 'certain value, for example around may be a little higher than the tempering speed, the terminal voltage is sufficient the Stromqüelley to excite the relay and switch on the starter motor and Make it impossible to engage the pinion. The power source is advantageously the Lighting dynamo of the vehicle used.

Bei der Anordnung nach der Erfindung wird also das unzeitgemäße Anlassen des Anlaßmotors und 'das Einrücken des Ritzels durch "eine rein elektrische Schaltung verhindert, indem der Anlaßstromkreis, von dem auch die Bewegilng des Ritzels abhängt, durch ein Relais unterbrochen oder kurzgeschlossen wird. Im Gegensatz hierzu benutzen alle bisher bekanntgewordenen Anordnungen zur Verhinderung unzeitgemäßen Anlassens mechanische Kupplungs- oder Verriegelungsvorrichtungen. Wenn bei einem- mechanisch bewegten Gestänge zum Einrücken des Ritzels bei laufendem Verbrennungsmotor die Bewegung gesperrt oder eine -Kupplung in dem" Gestänge gelöst wird, so ist stets die Gefahr vorhanden,-- daß diese mechanische Sperrung oder Entkupplung gelegentlich versagt, insbesondere dann, wenn :sie von einem fektromagnetischdn Relais .abhängig ist. Die bete-. romagnetischer. Einrückbewegung des Ritzes v - . ehene Zahnradübersetzung mittels nur riach -e r - ' tung arbeitender Schraubenräder hat den. l@ac 1 ei ,- - durch sie eine starke stoßweise Beanspruchung des Betriebes nicht verhindert wird, wenn bei laufendem Verbrennungsmotor der Versuch gemacht wird, den Anlaßmotor einzuschalten. Dagegen ist bei der Anordnung nach der Erfindung der Versuch eines Einschaltens des Anlaßmotors bei laufendem Verbrennungsmotor ohne jede Folge, weil der Stromkreis, der zur Betätigung des Anlaßmotors und zur Einrückbewegung des Ritzels dient, offen bleibt. Das dazu nötige elektromagnetische Relais, dem allein die Aufgabe zufällt, bei einer bestimmten Spannung einen Stromkreis zu unterbrechen oder kurzzuschließen, läßt sich mit größtmöglicher Betriebssicherheit ausführen und unterliegt praktisch keiner Ab- nutzung.In the arrangement according to the invention, the untimely starting of the starter motor and the engagement of the pinion are prevented by "a purely electrical circuit, in that the starting circuit, on which the movement of the pinion also depends, is interrupted or short-circuited by a relay For this purpose, all previously known arrangements to prevent untimely starting use mechanical coupling or locking devices. If a mechanically moved linkage to engage the pinion while the internal combustion engine is running, the movement is blocked or a coupling in the "linkage is released, the danger is always present - That this mechanical locking or decoupling fails occasionally, especially when: It is dependent on a electromagnetic relay. The pray-. romagnetic. Inward movement of the scratch v -. ehene gear ratio by means of helical gears that only work riach -e r - 'tung has the. l @ ac 1 ei, - - they do not prevent the operation from being subjected to strong intermittent loads if an attempt is made to switch on the starter motor while the internal combustion engine is running. In contrast, in the arrangement according to the invention, the attempt to switch on the starter motor while the internal combustion engine is running is without any consequence because the circuit which is used to operate the starter motor and to engage the pinion remains open. The necessary electromagnetic relays, the only task it is, at a certain voltage a circuit to interrupt or short, can be carried out with the greatest possible reliability and is subject to virtually no wear and tear.

Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsformen der Erfindung, und zwar ist in der Fig. r eine Unterbrechung, in der Fig. Y eine teilweise Kurzschließung des Abzweigstromkreisesdargestellt.The drawing shows two embodiments of the invention, namely is an interruption in Fig. R, in Fig. Y a partial short-circuit of the branch circuit.

Zwischen der Batterie a und dem Anlaßmotor c befindet sich der Starkstromschalter b. Zwischen dieseln und der Batterie ist eine schwache Leitung d abgezweigt, welche die den Starkstromschalter b bewegende Relaisspüle f sowie einen. Druckknopfschalter g enthält. In diesem . Abzweigstromlereis d liegt der Unterbrechungskontakt, bestehend aus dem feststehenden Kontaktstück lt. und dem beweglichen. Kontaktstück- 1a2, welches am- Relaisanker i befestigt ist. Dieser Anker ist an einer Feder h- angebracht, die ihn gegen den Kontakt h.,_ zu drücken strebt. An die Klemmen der Beleuchtungsdynamo L ist ein Stromzweig in angelegt, welcher die Spule n eines den Anker i betätigenden Elektromagneten o enthält. "-Der Vollständigkeit halber ist noch- der automatische Minimalschalter p angegeben, welcher zwischen die Batterie und das hiet'z g der Beleuchtungsdynamo gelegt ist." Die Einrichtung wirkt folgendermaßen: Solange der Verbrennungsmotor stillsteht oder sich mit geringer Tourenzahl fieWegt; erzeügt .die vom Verbrerinüngsmotor angetriebene Beleuchtungsdynamo niedrige Spaiznung, weshalb der Elektromagnet o zu schwach ist, um den Kontakt hl, lag des Ab= zwdigstrolnlcreises d zuöffnen. Währenddieses Zustandes "stehtaho der Einschaltung des An. laßmotors nichts im Wege. Sie erfolgt durch Schließen des Druckknopfschalters g, wodurch das Relais "f erregt und der Schalter b geschlossen -wird. Überschreitet jedoch der Verbrennungsmotor eine gewisse Umlaufzahl, so wird dieKlemmdnspannung derI)ynamo so hoch; daß der Elektromagnet it, -o den Anker i niederzieht und die Kontakte hi,_ k2" 3ffilet. Tnfolgedesser! bleifit das`Schlxeßen des Druckknopfschalters g wirkungslos. Dieser Zustand hält während der ganzen Dauer normaler Betriebsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors an, so daß die Gefahr einer Beschädigung der Anlaßvorrichtung ausgeschlossen ist.The high-voltage switch is located between the battery a and the starter motor c b. A weak line d is branched off between dieseln and the battery, which the relay sink f moving the high-voltage switch b and one. Push button switch g contains. In this . Abzweigstromlereis d is the break contact, consisting from the fixed contact piece according to. and the movable one. Contact piece 1a2, which is attached to the relay armature i. This anchor is attached to a spring h- which strives to push him against the contact h., _. To the terminals of the lighting dynamo L is applied to a branch in which the coil n of an armature i actuates Contains electromagnet o. "For the sake of completeness, it is still automatic Minimum switch p indicated, which is between the battery and the hiet'z g the Lighting dynamo is placed. "The facility works as follows: As long as the Combustion engine is at a standstill or is sweeping at a low number of revolutions; creates .the low voltage dynamo driven by the combustion engine, which is why the electromagnet is too weak to make contact d to open. During this state, the starter motor is switched on nothing in the way. It is done by closing the pushbutton switch g, whereby the Relay "f is energized and switch b is closed. If, however, the Internal combustion engine has a certain number of revolutions, then the terminal tension derI) ynamo so tall; that the electromagnet it, -o pulls the armature i down and the contacts hi, _ This means that you have to close the push-button switch G ineffective. This condition maintains normal operating speed for the entire duration of the internal combustion engine, so that there is a risk of damage to the starting device is excluded.

Natürlich ist der Erfindungsgedanke auch erfüllt, wenn man den Unterbrechungskontakt in die Starkstromleitung a, b, c einbauen würde, was jedoch wegen des beim öffnen und Schließen entstehenden Lichtbogens weniger vorteilhaft ist als die geschilderte Anordnung.Of course, the idea of the invention is also fulfilled if the break contact is made would build into the power line a, b, c, but this because of the opening and closing the resulting arc is less advantageous than the one described Arrangement.

An Stelle der Unterbrechung des Abzweigstromkreises könnte auch eine Kurzschließung vorgenommen werden, derart, daß ein bei den niedrigen Geschwindigkeiten geöffneter Nebenschlußzweig bei Überschreitung dieser Geschwindigkeit durch einen an Spannung der Beleuchtungsdynamo liegenden Elektromagneten geschlossen wird. Uni jedoch die Batterie nicht kurzzuschließen, wird man den Kurzschluß nur auf einen Teil der Wicklung des Starkstromschalters ausdehnen. Eine solche Ausführungsform ist in der Fig. 2 dargestellt. Die Spule f des Starkstromschalters besteht aus zwei hintereinander geschalteten Teilen f, und f., und an die Enden des letzteren ist ein Nebenschlußzweig v angeschlossen, in welchem der feststehende Kontakt hl und der bewegliche Kontakt 1a: angeordnet sind. Der bewegliche Kontakt befindet sich am Anker i des an die Klemmen der Dynamo angeschlossenen Relais st, o. Die Feder k ist bestrebt, den Kontakt 1a:, h@ zu öffnen. Spricht der Elektromagnet n, o an, so wird der Kontakt hl, h. geschlossen, wodurch der Teil f._ der Starkstromschalterspule f kurzgeschlossen wird. Infolgedessen genügt die lediglich durch den Teil f, erfolgte Erregung- nicht, bei Schließung des Druckknopfes g den Starkstromschalter b zu schließen. Die Einschaltung des Anlaßmotors ist also durch den Kurzschluß des Windungsteiles f= unmöglich gemacht.Instead of interrupting the branch circuit, a short circuit could also be made so that a shunt branch opened at low speeds is closed when this speed is exceeded by an electromagnet connected to the voltage of the lighting dynamo. However, if you do not short-circuit the battery, the short-circuit will only be extended to part of the winding of the high-voltage switch. Such an embodiment is shown in FIG. The coil f of the high-voltage switch consists of two parts f, and f. Connected in series, and a shunt branch v is connected to the ends of the latter, in which the fixed contact hl and the movable contact 1a: are arranged. The movable contact is located on the armature i of the relay st, o connected to the terminals of the dynamo. The spring k tries to open the contact 1a :, h @. If the electromagnet n, o responds, the contact becomes hl, h. closed, whereby the part f._ of the high-voltage switch coil f is short-circuited. As a result, the excitation carried out only by part f is not sufficient to close the high-voltage switch b when the push button g is closed. Switching on the starter motor is therefore made impossible by the short circuit of the winding part f =.

Benutzt man die Spannung der Beleuchtungsdynamo zur Betätigung des Unterbrecherkontaktes, so muß der i@Zindestwert der Motorgeschwindigkeit, bei welchem die Unterbrechung des Anlaßstromkreises erfolgt, unterhalb derjenigen liegen, bei lvelcher der die konstante Klemmenspannung einsteiiende Regler wirksam wird, eine Voraussetzung, die in den allermeisten Fällen zutreffen wird. Da ein von der Klemmenspannung beeinflußtes Relais schon in der Gestalt des Minimalschalters p bei den normalen Fahrzeugbeleuchtungsanlagen vorhanden ist, so kann mit Vorteil der Unterbrechungskontakt des Anlaßstromzweiges vom Anker des Minimalschalters aus betätigt werden.If you use the voltage of the lighting dynamo to operate the Break contact, the i @ minimum value of the motor speed at which the interruption of the starting circuit takes place below those at Whichever controller the constant terminal voltage regulates becomes effective, one Requirement that will apply in the vast majority of cases. As one of the terminal voltage influenced relay already in the form of the minimum switch p in the normal Vehicle lighting systems are available, so the break contact can be advantageous of the starting current branch can be operated from the armature of the minimum switch.

Die Erfindung hat auch Bedeutung für Anordnungen, bei denen ein und dieselbe elektrische Maschine als Anlaßmotor und als Generator dient, denn solche Maschinen sind durch zwei getrennte Getriebe, durch ein Anlaßgetriebe und durch einen Generatorantrieb, mit dem Verbrennungsmotor verbunden, und es ist wichtig, die Einrückung des ersteren unmöglich zu machen, wenn das letztere gekuppelt ist.The invention is also important for arrangements in which a and the same electric machine serves as a starter motor and generator, because such Machines are through two separate gears, through a starter gear and through a generator drive, connected to the internal combustion engine, and it is important to make the engagement of the former impossible when the latter is coupled.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electric starting device, in particular for vehicle engines, in which the mechanical coupling of the starter motor with your internal combustion engine takes place by the electrical activation of the former, characterized in that the circuit of the starter motor is interrupted or short-circuited by a relay which is fed by a power source whose voltage depends on the number of revolutions of the internal combustion engine. -

2. Gate direction according to claim i, in which the connection between the starter motor and the power source feeding it is carried out by a high-voltage switch, which is controlled by the electromagnetic switch of a Branch circuit is operated, characterized in that in the branch flow circuit an interruption contact is inserted, which is caused by the internal combustion engine affected relay is opened at a certain number of revolutions.

3. Device according to claims i and 2, characterized in that the relay is the short-circuit contact a shunt to the branch circuit closes (Fig. 2) when the terminal voltage the dynamo exceeds a certain value.