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Elektrische Hilfsantriebseinrichtung für Kraftfahrzeuge. Zum Andrehen
der Verbrennungskraftmaschinen von Fahrzeugen benutzt rnan vielfach sogenannte Anlaß-Elektromotoren,
die recht klein sein können, da sie bei entsprechender Übersetzung ein genügend
großes Drehmoment auf die Maschine ausüben können, um diese in Gang zu setzen.
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Bei einer besonders bewährten Gattung solcher Anlaßmotoren wird ein
unmittelbarer Zahnradantrieb von großer Übersetzung zwischen Motorwelle und Schwungrad
der Kraftinaschine dadurch hergestellt, daß auf elektromagnetischem Wege der mit
dem Antriebsritzel ausgestattete Elektromotoranker in Leerlauf versetzt achsial
gegen die Verzahnung des Schwungrades vorgeschoben wird, bis das Ritzen Eingriff
findet und erst bei vollständigem Eingriff selbsttätig der Elektromotor in vollen
Betrieb gesetzt wird.
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Neue Versuche haben gezeigt, daß sich solche kleine Anlaßmotoren auch
dazu eignen, das -ganze Fahrzeug, wenn auch langsam, vorwärts oder bei entsprechender
weiterer Ausbildung auch rückwärts anzutreiben.
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Zur Unterstützung der Verbrennungskraftinaschine bei Überwindung besonderer
Hindernisse, z. B. besonders steiler Strecken, sind jedoch jene Motoren bisher nicht
geeignet, nicht etwa weil sie zu schwach wären, denn bei der großen Übersetzung
zwischen Elektromotor und Fahrzeugmotor vermag der raschlaufende Elektromotor dann,
wenn der Fahrzeugmotor nur noch mit geringer Drehzahl läuft und somit der Unterstützung
be-Iarf, der Fahrzeugmotorwelle unter Umständen sogar,ein größeres Drehmoment zu
erteilen als der Fahrzeugmotor selbst, sondern weil das Ritzen des Elektromotors
nicht in die umlaufende Schwungradverzahnung eingerückt werden kann, ohne Beschädigung
oder wenigstens Gefährdung der Verzahnung. Die Ursache hierfür liegt besonders in
der erheblichen Schwungmasse des Elektromotorankers, die bei Beginn des Zahnradeingriffes
zu plötzlich zu beschleunigen wäre.
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Diese Überlegungen haben zu einer neuen Ausbildung der Hilfsantriebseinrichtung
geführt, - deren Wesen darin beruht, daß der Elektromotoranker und das nur wenig
Masse besitzende Ritzen für die kritische Zeit voneinander entkuppelt werden, bis
der Anker die entsprechende Drehgeschwindigkeit angenommen hat.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt, welche in
schematischer Darstellung die auf der Elektromotorwelle sitzenden Teile oben im
Achsialschnitt und unten in Ansicht zeigt.
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Auf der Welle des nur angedeuteten Elektromtorankers b sitzt lose
das Ritzen c, dessen Verzahnung zu der des Schwungrades d paßt. Für gewöhnlich befindet
sich das Ritzen außer Eingriff mit dem Schwungrad, wie in der Zeichnung dargestellt.
Das Ritzen liegt
all einer Pufferfeder e an, und die Zähne des Sch-,vungrades
d liegen zwischen den Zähnen cles Ritzels und einer mit dein Ritzel verbundenen
Kupplungsscheibe f. Letztere besitzt achsial vorspringende Zähne g und radial vorspringende
Zähne la.
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Die Zähne g sind so gestaltet, daß sie nur für die eine Drehrichtung
kuppelnd, für die andere Drehrichtung dagegen entkuppelnd wirken, wie bei den selbsttätig
ausrückenden Kupplungen von Andrehkurbeln.
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Die Gegenzähne zu den Zähnen g befinden sich an einem Ring i", der
auf der Elektromotorwelle befestigt ist.
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Auf der Welle a sitzt ferner, durch einen Federkeil o. dgl. mit der
Welle a gekuppelt, aber achsial beweglich, eineKupplungshülse k, die mittels einer
in der Rille m in bekannter Weise angreifenden Einrückgabel o. dgl. in und außer
Eingriff mit den Kupplungszähnen h gebracht werden kann.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Soll der Elektromotor als Anlaßmotor
wirken, so wird er z. B. durch Druckknopfschalter eingeschaltet, so daß sein Anker
b mit der Welle a gegen das Schwungrad d geschoben und zugleich langsam
gedreht wird. Die Feder e hält die Zähne g mit denen der Ringe i in Eingriff, so
daß auch das Ritzel c gedreht wird und seine Zähne in die Zahnlücken der Schwungradverzahnung
eintreten können. Ist (lies geschehen, so bewirkt die nunmehrige Achsialverschiebung
der Welle a, daß der Anlaßinotor voll eingeschaltet wird und nun (las Schwungrad
d und den Fahrzeugmotor antreibt. Kommt letzterer in Gang und eilt das Schwungrad
d voraus, so drängen die schrägen Rückenflächen der Zähne g das IRtzel c vom Ring
i. ab und entgegen der Wirkung der Feder zurück. Zugleich wird-der Anlaßmotor irgendwie
auf Leerlauf um- oder ausgeschaltet.
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Handelt es sich ni=cht um Andrehen, sondern um Weiterdrehen des schon
umlaufenden Schwungrades d, wenn der Elektromotor die Explosionskraftmaschine unterstützen
soll, so wird der Elektromotor in derselben Weise, wie vorhin beschrieben, eingeschaltet
und eingerückt. Im Augenblick des Zahneingriffes wird jedoch das Ritzel von der
noch niedrigen Drehzahl des Motorankers plötzlich auf die hohe Drehzahl beschleunigt,
die der im Verhältnis der Zähnezahlen übersetzten derzeitigen Drehzahl des Schwungrades
entspricht. Einer so plötzlichen Beschleunigung könnte der träge Anker b nicht ohne
Schaden für ihn selbst und die Verzahnung folgen, während das nur wenig Masse besitzende
lose Ritzel ohne Gefahr sich so rasch beschleunigen läßt. Hierbei bewirken wieder
die schrägen Rückflächen der Zähne g ein Loskuppeln des Ritzels so lange, bis die
Drehzahl des Elektromotorankers die des Ritzels erreicht hat, dann erst kommt die
Kupplung g, i wieder zur Wirkung und überträgt das Drehmoinent des Elektromotors
auf das Schwungrad d, solange -es nötig ist. Gegebenfalls tritt wieder selbsttätige
Entkupplung ein, wie vorhin beschrieben.
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Um den Rückwärtsantrieb vom Motoraus trotz des eingeschalteten Freilaufes
zu ermöglichen, ist eine Kupplung k, lt vorgesehen, die eine starre Verbindung
zwischen den bei Vorwärtsgang durch Freilauf gekuppelten @ Teilen i und f herstellt,
wie dies zum gleichen Zwecke bereits bei Wechselgetrieben mit beim Vorwärtsgang
vorhandenem Freilauf bekannt ist.
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Da die Kupplung g, i sich bei Rückwärtsantrieb selbsttätig lösen würde,
so wird für die Rückwärtsfahrt die Kupplungshülse k über den Kupplungskranz h des
Ritzels c geschoben, so daß die Zähne des Kranzes h in die Lücken der Hülse k eintreten.
Dies ist jederzeit möglich, da die Hülse k die Drehung der Welle a mitmacht und'
die Federe das Ritzel mittels der Zähne g am Ring i zurechtstellt, der ebenfalls
die Drehung der Welle a ständig mitmacht.
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Damit das Ein- und spätere Wiederausrücken der Kupplung k, 1a keine
besonderen Handgriffe erfordert, kann das Steuergestänge für die Kupplung k,
h mit der Umschaltvorrichtung für den Elektromotor in irgendeiner geeigneten
Weise verbunden sein.
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Die Ausführbarkeit der Erfindung, ist natürlich nicht auf die beschriebene
und gezeichnete Ausführungsform beschränkt, sondern es könnten die einzelnen Teile,
z. B. die Kupplungen, auch anders gestaltet oder angeordnet sein, wenn nur die oben
ausführlich erläuterte Wirkung und vor allem das Loskuppeln des Ritzels c für raschere
Beschleunigung und rascheren Umlauf als der Elektromotoranker erreicht wird.