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Elektrische Anlaß- und Beleuchtungsanlage für Automobile und ähnliche
Fahrzeuge mit Dynamomaschine veränderlicher Drehzahl. Elektrische Anlaßvorrichtungen
für Automobil= u. :dgl. Motore, bei welchen mittels eines kleinen von einer Batterie
gespeisten Elektromotors das Schwungrad des1 Explosionsmotors angetrieben wird,
sind bereits vielfach vorgeschlagen worden; ebenso gibt es verschiedene Vorschläge
zur Erzeugung von elektrischem Licht mittels kleiner vom Explosionsmotor angetriebenen
Dynamomaschinen, die zusammen mit einer Batterie den Beleuchtungsstrom liefern.
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Alle- bisher bestehenden Anlagen entsprechen jedoch noch nicht voll
den Anforderungen und sind vor allem noch zu kompliziert in der Anordnung und in
der Bedienung.
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Es wurde ferner schon versucht, die gleiche Maschune zum.. Anlassen
und zur Lichterzeugung zu verwenden; in diesem Fall wurde die elektrische Maschine
mit einer dünnen Wicklung mit vielen Windungen und einer Ticken Wicklung mit wenig
Windrungen auf den Polen versehen und außerdem auch der Anker mit zwei Wicklungen
und zwei Kommutatoren ausgebildet, wobei am Anker die Bürsten paarweise abwechselnd
ein- und ausgeschaltet werden mußten, je nachdem die Maschine als Beleuchtungs-
oder als Anlaßmaschine verwendet wurde. Bei dieser kombinierten Maschine zeigt Sch
einerseits die Schwierigkeit, daß bei Verwendung als Lichtmaschine Nebenschlußreegelvorrichtungen
zur Erzeugung einer annähernd konstanten Spannung ein- und ausgeschaltet werden
müssen; anderseits wird die Maschine größer bei zwei Ankerwicklungen, weil beide
Wicklungen bei Verwendung als Anlaßmotor und Lichtmaschine
nicht
gleichzeitig benutzt werden können.
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Die Erfindung betrifft eine in dieser Beziehung wesentlich verbesserte
Anlaß- und Beleuchtungsanlage -für Automobile, bei welcher mittels zweier Maschinen,
einer Haupt- und einer Hilfsmaschine, die äußerlich als eine einzige Maschine in
Erscheinung treten, i. in Parallelschaltung mit einer Batterie ein Lichtstrom mit
konstanter Spannung auch bei in weiten Grenzen wechselnder Drehzahl erzeugt wird,
2. :die Batterie entweder gleichzeitig mit der Erzeugung des Lichtstromes oder auch
allein mittels dieser elektrischen Maschine aufgeladen, 3. ein großes Anzugsmoment
beim Anlassen erzeugt werden kann, und die Maschinen so weit als überhaupt möglich
voll ausgenutzt sind, da sämtliche Anker- und Erregerwicklungen sowohl beim Anlaß
als auch beim Lichtbetrieb zur Verwendung gelangen.
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Durch die vorgesehene Schaltung und Anordnung der Schalthebel wird
dabei die Gesamtunordnung außerordentlich übersichtlich und betriebssicher und die
Bedienung überraschend einfach.
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In den Abb. 1, 2, 3 und 4 ist eine Ausführungsform der eben genannten
Anlaß- und Beleuchtungsvorrichtung schematisch dargestellt, während in Abb. 5 das
Übersetzungsgetriebe an der elektrischen Maschine und in Abb.6 der Einbau derselben
an das Fahrgestell ersichtlich ist. A' ist die Hilfsmaschine, Az die Hauptmaschine,
B1, Bz sind -die Batterien, C die Einschaltvorrichtung, welche durch ein Fußpedal
D oder durch Handzug betätigt wird und am Spritzbrett des Kraftwagens angeordnet
ist.
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Das Wesen der Erfindung besteht in folgen-,dem: Die Gleichstrommaschine
ist mit einer Hilfsmaschine ausgerüstet, welche als Reihenschlußmaschine geschaltet
ist und außerdem noch mit der Erregerwicklung- der Haupt- _ maschine in Reihe geschaltet
werden kann. Dabei sind die Batteriespannung und die Ankerspannung der Hilfsmaschine
Al entgegen gerichtet.
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Bei Verwendung der Anlage zum Anlassen werden in an sich bekannter
Weise die beiden Batterien B' und BZ in Reihe, aber die beiden Kommutatoren der
Hilfs- und Hauptmaschine parallel geschaltet, .und beide Maschinen, laufen als Reihensch!lußmotoren,
um, einen möglichst großen Anlaufstrom und ein entsprechendes Drehmoment zu erhalten.
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Während der Fahrt werden die Batterien parallel geschaltet, und von
den beiden Ankerwicklöungen wird diejenige -der Haupt-" maschi.ne .42 zur Erzeugung
der Netzspannung, die andere als Gegenwicklung zu den febenschlußfeldwicklungen
verwendet, um bei stark veränderter Drehzahl konstante :Netzspannung zu erhalten.
Durch diese :#chaltanordnung ist man in der Lage, konstante Spannung auch ohne Batterie
zu erzeugen, «-as von außerordentlicher Wichtigkeit ist für den Fall, daß die Batterie
defekt wird.
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Um für Generator und Motor :die verschiedenen erförderlichen Mersetzungen
zu erhalten, ist an die Maschine ein besonderes Anlaßgetriebe angebaut, das stark
untersetzt wird, um an der Kurbelwelle ein großes Drehmoment. a:tt erhalten.
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Der Vorgang beim Anlassen ist folgender: Man tritt auf das Pedal D
(siehe Abb. i). Dadurch wird mit dem Hebel h des Getriebes (siehe Abb. 5) und -denn
Bügel b die Klauenhülse h nach links bewegt und in Eingriff mit eiern lose auf der
Welle Wl sitzenden Zahnrad Z' gebracht. Das Zahnrad Z' steht im Eingriff mit dem
Zahnrad -Z2 auf der Welle W2. Das auf der gleichen Welle :atzende Zahnrad Z3 steht
im Eingriff mit dem ^uf der Welle Ws festgekeilten Zahnrad Z4. Gleichzeitig mit
dieser Schaltbewegung im Getriebe wird durch das gleiche von D ausgebende Gestänge
der Schalter C (A.bb. i) so Zestellt, daß,die Batteriegruppen Bl und Bz in Reihe,
die beiden Ankerwicklungen A' und Az und Erregerwicklung I und II paarweise parallel
geschaltet werden undder Stromkreis @"@-esch:lossen wird. Die Schaltung ist dann
die .in Abb. 2 wiedergegebene. Sobald der Anker Strom erhält, wird die Welle W3
(Abb. 5) in Drehung versetzt und,die Bewegung durch Z4,
Z:`, W2, Z' nach
Z' weitergeleitet. Durch die eingeschobene Klauenhülse k, welche auf der Welle Wl
verschiebbar aufgekeilt ist, wird die Welle WI in Bewegung gesetzt. Die Bewegungsübertragung
erfolgt also von W3 über TV' nach W1 und von da durch das Kettenrad r' nach der
Motorwelle des Fahrzeugmotors.
und das 'Übersetzungsverhältnis vom Rad i-l ii":ch der Motorwelle i : 2,5, so ist
das gesamte ('bersetzungsverhältnis beim Anlassen 1:i2,5.
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Sobald nun der Fahrzeugmotor zum An-@1>ringen gelangt ist, wird er
sehr rasch eine 1-öhere Drehzahl annehmen als der Anlaßmotor. Die Folge wird .sein,
@daß die Klauen-1-ülse k mit großer Kraft -durch ihr Vöreilen Lerausgeworfen und
die rechte Lage einnehmen,. d. h. in Eingriff mit k2 treten wird. Das -Zahnrad Z'
mit Klarure hl läuft -dann lose auf der Welle Wl, aber immer noch, "durch Welle.
W' angetrieben. .Da .nun Welle W3
direkt durch Klane k2 und Kupplungshülse
h mit der Welle W1 -in Eingriff steht, erfolgt von jetzt ab .aber die Bewegung von
der Welle WI durch. den Fahrzeugmotor im Gleichen Drehsinn, und, die .elektrische
Maschine läuft als Dynamomaschiine. Das. Übersetzungsverhältnis ist nunmehr r:2,5.
Indem gleichen Augenblick, wo die Kupplungshülse k nach rechts bewegt wurde, wurde
durch den Hebel 1a und das Gestänge d'er Schalter C in die Stellung 2 gebracht,
in welcher die beiden Batteriegruppen B1 und BZ parallel geschaltet sind, idie Ankerwicklung
der Hauptmaschine A= das Netz speist und die Batterien lädt, während die Ankerwicklung
der Hilfsmaschine mit den beiden Erregerwicklungen und den Batterien in Reihe geschaltet
ist (s. Abb. 3).
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Sinkt beim Generatorbetrielb die Drehzahl so weit; d'aß die Gefahr
besteht, @daß die Lichtmaschine aus der Batterie Strom entnimmt, also als Motor
läuft, so wird der Hebel des Getriebes dadurch herausgeworfen, daß die Klaue KZ
voreilt und die Klauenhülse K nach links schiebt. In diesem Fall ist aber die Kraft
des Herauswerfens nicht so groß wie beim Anlassen, so daß der Hebel den Schalter
C nur bis zur Mittelstellung 3 bewegt. In dieser Stellung ist die Schaltung die
in Abb. 4. wiedergegebene. Man sieht daraus, daß die Maschine von den Batterien
abgeschaltet und nur noch derLichtstromkreis an dieBatterieB2 angeschlossen ist.
Dieser gleiche Schaltvorgang erfolgt auch selbsttätig beim Abstellen des Fahrzeugmotors.
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Wie aus den Schaltbildern zu ersehen ist, ist der Lichtstromkreis
L von allen Schaltvorgängen beim Anlassen, Umschalten auf Generatorbetrieb und bei
der Stillsetzung vollkommen unabhängig. Er erhält jederzeit die für die Lampen passende
Lichtspannung.
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Infolge dieser automatischen Tätigkeit des Getriebes erspart .man
auch. den Zentrifugalschalter, welcher sonst angewendet werden muß, um zu verhüten,
daß bei sehr niederer Drehzahl die Maschine Strom aus der Batterie entnimmt, indem
er bei derselben den Stromkreis unterbricht.
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Dieses Getriebe hat also den großen Vorzug- absoluter Betriebssicherheit
und daß es bis auf das Einschaltendes Anlaßstromes alle weiteren Schaltvorzüge vollkommen
selbsttätig ausführt.
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In Abb. 6 ist der Einbaut der Licht- und Anlaßma:schine in das Fahrgestell
dargestellt. Der Antrieb erfolgt von -der Getriebewelle g aus durch eine Kette r.
Auf dem Getriebegehäuse !il ist eitle Achse gelagert, die die Pewegung des Hebels
h, (Abb.5) nach dem Pedal D und umgekehrt überträgt.. Der