-
Elektrische Anlaßvorrichtung für Explosionskraftmaschinen. Unter den
elektrischen Anlaßapparaten verwendet man am, häufigsten diejenigen der beiden nachfolgenden
Kategorien: Zur ersten Kategorie gehören die elektrischen Anl'aßmotoren, welche
lediglich' für den Anlaßzweck bestimmt sind und den inBetrieb zu setzenden Motor
mit einer erheblichen Übersetzung ins Langsame angreifen. Am häufigsten tragen sie
ein kleines Zahnrad, welches beim, Anlassen mit einem auf dem Motorschwungrad angeordneten
Zahnkranz in Eingriff gelangt.
-
Zur zweiten Kategorie gehören die Dynamomotoren, welche gleichzeitig
als Dynamo zum Wiederladen der Batterie und als Anlaßmotor dienen. Im. allgemeinen
sind sie mittels einer Kette mit der Kurbelwelle gekuppelt und drehen sich bei der
gleichen Geschwind'igkeit wie der Motor oder bei einer annähernd gleichen Geschwindigkeit.
-
Die erste Kategorie hat den Vorteil, einen Motor zu erfordern, der
bedeutend kleiner ist, da dieser, indem er sich rasch dreht, trotz seiner kleinen
Abmessungen eine hohe Leistung aufweisen kann.
-
Die zweite Kategorie hat'den Vorteil, sich zur Beleuchtung und zum
Anlassen nur ein und desselben! Organs zu bedienen. Sie hat aber den Nachteil, einen-
Dynamomotor von großen; Abmessungen zu erfordern, der im. allgemeinen zwei Wicklungen
besitzen muß, da er ja zum Anlassen des Motors ohne oder fast ohne Übersetzung ins
Langsame ein. ausreichendes Anlaßmoment besitzen muß.
-
Die den Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung bezweckt die
Vereinigung der Vorteile der beiden vorgenannten Systeme. Die Dynamo dient gleichzeitigl
als. Arilaßmotor und kann direkt auf dem Ende der Kurbelwelle an Stelle der Anlaßkurbel
sitzen oder durch eine Kette oder durch Zahnräder so angetrieben werden, daß sie
sich bei der Geschwindigkeit des Explosionsmotors dreht.
-
Sie. kann auch den für die Zündung notwendigen Unterbrecher und Verteiler
tragen, die man so vereinigt, däß ein einziger Antrieb und ein einziger Apparat
ausreichend sind für die drei Funktionen: Zündung, Beleuchtung, Anlassen.
-
Anderseits ist es gemäß der Erfindung ziemlich bedeutungslos, daß
die Dynamo einen schlechten Wirkungsgrad und eine geringe Leistung besitzt, wenn
sie als Motor arbeitet,. insbesondere wenn es sich darum handelt, eine Explosionskraftmaschine
von: geringen Abmeseungen in Betrieb zu setzen, da, ja die
Dynamo
beim Anlassen mit einer sehr großen Übersetzung ins Langsame arbeitet. Die Folge
hiervon ist, daß man in; gewissen Fällen, mit einer einzigen Ankerwicklung auskommt,
ja sogar ein einziges Induktorsystem ausreicht, worin eine wesentliche Vereinfachung
liegt.
-
Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
-
Abb. i ist ein Längsschnitt durch die neue Vorrichtung.
-
Abb. z ist ein Querschnitt nach Linie A-A in A.bb. i. Aus diesem Querschnitt
ist das Verhalten der Vorrichtung erkenntlich, wenn die Dynamo als Motor wirkt.
-
Abb. 3 ist ein Schnitt, der die Anordnung der Vorrichtung erkennen
läßt, wenn die Dynamo als Stromerzeuger arbeitet.
-
'Abb.4 bis io beziehen sich auf eine alygeänderte Ausführungsform
des gleichen Apparates, und zwar ist Abb.4 ein Längssehnitt durch diese Ausführungsform,
Abb-.5 dagegen eine Querschnitt nach Linie B-B in Abh. 4.
-
Abb.`6 ist ein Schnitt nach; Linie C-C in Abb-.5, und die Abb:7 bis
io veranschaulichen die Anordnung der Organe während der einzelnen Bewegungsabschnitte.
-
Aus Abb. i ist zu erkennen, wie die Hauptwelle i des Apparates direkt
oder indirekt durch die Kurbelwelle auf alle Fälle aber in zwangläufiger Weise bei
gleicher Geschwindigkeit wie der Motor angetrieben wird. Diese Welle dreht sich;
in zwei Kugellagern 2 und 3 und endet in, Form einer scheibenartigen Platte 5, auf
der zwei Scheiben 6 und 7 angebracht sind, welche nach innen gerichtete Sperrzähne
aufweisen. Die Sperrzähne der Scheibe 6 sind nach einem Sinne (Abb. 2), die der
anderen Scheibe 7 in- entgegengesetztem Sinne gerichtet.
-
Zwischen den, beiden Kugellagern 2 und 3 ist die Welle 4 angeordnet,
welche den Unterbrechungs- und Verteilungsmechanismus trägt und zweckmäßigerweise
durch die Welle i angetrieben wird.
-
Der Anker 9 der Dynamo sitzt auf einer Welle 8, welche auf einer Seite
(Kollektor-Seite) in einem: gewöhnlichen: Lager und auf der andern Seite in einem
am, der Welle i vorgesehenen Hohlraum, entweder in einem Ring aus Bronze oder vorzugsweise
auf Rollern io (Abb. i) sich dreht. Die Welle 8 trägt einen Hebel 30, welcher eine
um den Zapfen 28 schwingbar gelagerte Klinke 29 trägt. Diese Klinke greift in die
Zähne des Rades 6 ein, so daß, wenn dieses im Sinne des Pfeiles sich dreht, hierbei
der Hebel 3o und demzufolge die Welle 8 mitsamt dem Anker der Dynamo mitgenommen
- werden, vorausgesetzt natÜrlich, daß das Rad 6 sich bei einer Geschwindigkeit
dreht, die größer ist als die der Welle B. Nichts hindert aber diese Welle und demzufolge
den Anker sich schneller zu drehen als der Explosionsmotor.
-
Die Welle8 trägt ferner eine Nockenscheibe i r, welche vermittels
einer Rolle 15 auf einten Hebel; 13 einwirkt, der um den Zapfen 14 schwingbar gelagert
ist und an seinem freien Ende einen kleinen Hebeloder eine Klinke 16 trägt, welche
um. einen Zapfen 17 schwingt und durch eine Feder i9 zurückbewegt wird. Diese Klinke
kommt mit dem Zahn des zweiten Zahnkranzes 7 in Eingriff. Die Nockenscheibe ist
so ausgebildet und angeordnet, daß sie bei jeder Umdrehung mittels des Hebels 13
und der Klinke 16 das Rad 7 um einen Einschnitt dreht. D:ie Vorwärtsbewegung erfolgt
während ungefähr Dreiviertel einer Umdrehung der Welle B. In diesem Augenblick bleibt
das den Motor treibende Rad 7 still oder bewegt sich infolge der erlangten Geschwindigkeit
noch um einen geringen Wert. Die Rolle 15 gleitet nun auf dem Umfang der Nockenscheibe
von a nach b, indem sie hierbei auf den unter Einwirkung der Feder
19 stehenden Hebel 13 einwirkt, wobei die Klinke 16 die nächstfolgende Zahnlücke
des Zahnkranzes 7 aufsucht. Der die Wellte i mitnehmende Zahukrauz 7 und demzufolge
der Explosionsmotor bewegen sich .demnach um einen; Zahn, jedesmal wenn der Anker
der Dynamo als Motor arbeitet und demzufolge die Welle 8 um eine Umdrehung rotiert.
Die Bewegung des Dynamomotors wird sonach nun so vielMale ins Langsame übersetzt,
als das Rad 7 Zähne trägt, d. h. beispielsweise um das 12 bis 4ofache.
-
Sobald der Explosionsmotor angelassen ist und sobald die Zähne des
Zahnkranzes 7 sich schneller bewegen als das Ende der Klinke 16, bleibt letztere
ohne Einwirkung auf die Zähne, ohne daß deshalb die schnellere Drehung des Zahnkranzes
7 irgendwie behindert wird'.
-
Desgleichen wird, wie bereits gesagt, die Dynamo selbsttätig durch
.den Hebel 30 mitgenommen, sobald der Explosionsmotor sich rascher dreht
als die Dynamo. Die Wirkungsweise geht sonach selbsttätig vor sich, und es genügt,
bei stillstehendem Explosionsmotor durch Vornahme der passenden elektrischen Schaltung
den Strom in -die Dynamo zu leiten und diese als Motor arbeiten zu lassen, damit
durch dieselbe der Explosionsmotor mit einer großen Übersetzung ins Langsame angetrieben
wird. Sobald der Explosionsmotor angelassen ist, schaltet man den Anlaßstrom: ab,
und der Motor treibt nun die Dynamo bei seiner eigenen Geschwindigkeit an.
-
Es leuchtet ein, daß' irgendeine verkehrte Handhabung ausgeschlossen
ist. So z. B.
macht sich die Klinke 16 von, den Zähnen des Za rnkranzes
7 selbsttätig frei, und es tritt kein anormaler Stoß auf, wenn man, währenddem,
die Explösionskraftm;aschine läuft, Strom; gibt, um die Dynamo als Motor zu treiben.
-
Umn zu verhüten:, daß: während der fortl;gufendan Drehung die Klinke
ständig über die Zähne des Zahnkranzes 7 streift Lind ein unangenehmes Geräusch
.und eine rasche Abnutzung verursacht, ist ein; Hebel 22 vorgesehen, der durch die
Vermittlung eines weiteren Hebels. 2 1 eine Druckstange 2o betätigt, an der eine
Feder ig mit einem, ihrer Enden befestigt ist. Beim Emporschwingen des Hebels 21
(Abb. i) wird die Feder ig gespannt, und da hierbei das Ende der Druckstange 2o
ebenfalls aufwärts steigt, so wird die Klinke 16 durch die Feder gegen die Zähne
des Zahnkranzes 7 gedrängt und; nimmt dieses Rad in normaler Weise mit. Wird: der
Hebel ei abwärts geschwungen, (Abh. 3), so drückt hierbei das- Ende der Druckstange
2o gegen; eine Abflachung 18, die am rückwärtigen Ende der Klinke 16 vorgesehen
ist. Hierbei wird die Feder ig entspannt und die Klinke 16 nach innengeschwungen,
wodurch ihr Eingriff mnit den Zähb.en des Kranzes 7 aufgehoben wird. Der Hebel
13 wird: dabei selbst aus seiner Normallage herausbewegt und so den Einwirkungen
der Nockenseheibe i i entzogen. An den, Hebel 21 kann ein Kontakt vorgesehen werden,
der mit zwei Metallstreifen 24 in Berührung tritt, wenn. der Hebel, emporgeschwungen
wird. In dieser Weise wird Strom: in die Dynamo. geschickt, sobald der Hebel
13 und die Klinke 16 in der Motoranlaßstellung (Abb. 2) sich befinden. Im
übrigen kann der Hebel einen Unterbrecher von beliiebiger Form und Anordnung in
Tätigkeit setzen.
-
Die zum Anlassen nötige Handhabung. erschöpftsich sonach in dem Emporheben
des Hebel's22, .und es genügt, ihnwieder niederzudrücken, sobald der Motor angelassen
ist.
-
Die Erfindung kann in; mannigfaltiger Weise abgeändert werden, natürlich
stets unter Beibehaltung des Prinzips, wonach direkt bei der Geschwindigkeit des
Explosionsmotors angetrieben wird, wenn die Dynamo als Stromerzeuger verwendet wird,
dagegen mit einer weit getriebenen Übersetzung ins Langsame, wenn die Dynamo als
Motor arbeitet, um: die Explosionskraftmaschine anzulassen.
-
Abb. 4 bis io zeigen eine vorteilhafte Anordhung der vorbeschriebenen
Einrichtung, welche insbesondere geeignet ist, wenn es sich um Explosionsmotoren
handelt, die schwer anzulassen sind.
-
Abb. 5 zeigt die gleichen Organe wieAbb. 2, und diese gleichen Organe
sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in jener Abbildung. An Stelle eines
einzigen dem Einfluß der Nockenscheihe i i unterworfenen Hebels sind jedoch drei
solche Hebel vorgesehen, wedcle um i2o° gegeneinander versetzt sind und insbesondere
aus Abh. 7 und 8 deutlich erkennbar sind. Diese drei Hebel sind in der Achsrichtung
in passenden, Abständen voneinander angeordnet, damit sie sich nicht gegenseitig
behindern.. Die Zähnezahl des Zahnkranzes 7 beträgt 3n. + i, wobei n eine beliebige
Zahl darstellt. Der Zahnkranz 7 ist so angeordnet, daß er den. erforderlichen Hub
der Hebel 13 in 2q.0° und die Rückbewegung in i2o° macht. Dieser Hub ist derart,
daß das Ende der Klinke 16 zwei -Drittel eines Zahnes zurücklegt.
-
Die Bewegung ist folgende: In Abb. 7 hat die Klinke 16 ihren Hub beendet,
und die ihr entsprechende Rolle 15 ist im Begriff, auf der Nockenscheibe wieder
abzugleiten. Die Klinke i6' hat die Hälfte ihres Hubes zurückgelegt, während die
Klinke 16" ihren Huh beginnt und soeben den entsprechenden, Zahn angegriffen hat.
-
In. Abb. 8 hat die Klinke 16 ihren rückwärtigen Hubi vollendet und
steht im Begriff, einen neuen Zahn anzugreifen. Sie hat zwei Drittel eines Zahnes
nach rückwärts zurückgelegt, wobei die sie betätigende Rolle auf der Nockenscheibe,
welche um eine Dritteldrehung sich gedreht hat, von a nach b gewandert
ist. Da aber der durch die Klinken 16' und 16" bewegte Zahnkranz 7 ein Zahndrittel
zurückgelegt hat, so befindet sich das Ende der Klinke 16 gegenüber einem neuen
Zahn. Die Klinke 16' ist am Ende ihres Hubes angelangt und die Klinke 16" bis zur
Hälfte ihres Hubes. Aus dem Gesagten ist ersichtlich, daß stets zwei Klinken zur
Bewegung des Zahnkranzes beitragen, während die dritte ihre Rückbewegung vollführt.
Man hat es sonach mit einer vollkommen gleichförmigen rucklosen Bewegung zu tun.
-
Wenn der Explosionsmotor angelassen wird, gestaltet sich die Wirkungsweise
genau so wie in den vorbetrachteten Fällen. Sobald dieser Motor eine Geschwindigkeit
erlangt, die fast größer ist als diejenige, die ihm die Klinken mitteilen können,
so geben diese ihren Eingriff mit den Zähnen auf. In diesem Augenblick wird der
Anl.aßstrom unterbrochen, und sobald der Motor eine Geschwindigkeit erlangt hat,
die gleich ist der des Ankers der Dynamo, so treten die Klinken 29 (Abb. g) des
Hebels 30 in" Wirksamkeit und nehmen die Dynamo bei der Geschwindigkeit des
Motors mit.
-
'Wie in den vorgeschriebenen Fällen, ist eine Vorrichtung vorgesehen,
durch welche
verhütet wird, daß beim Normalgang die Klinken 16 auf
dem Zahn des Zahnkranzes 7 reiben. Diese Vorrichtung besteht aus einer Scheibe oder
einem mit Ausschnitten versehenen Blechkranz 36, der sich im Innern des den Mechanismus
enthaltenden Gehäuses (Abb. 5) drehen kann. Diese Drehung wird durch drei kleine,
am Umfang dieses Blechkranzes vorgesehene Rollen 39 ermöglicht. Die Mitnahme selbst
erfolgt- durch Vermittlung eines Ansatzes 41. Dieser Blechkranz trägt drei Rampen
43 und drei Absätze 38. Wenn. man den Blechkranz im Sinne der Uhrzeiger (Bewegungsrichtung
der Antriebswelle) dreht, so drücken die Rampen 43 (Abb. io) gegen die Nasen der
Mitnahmehebel und entfernen diese Klinken von den Zähnen des Zahnkranzes 7.
-
Bei der Weiterbeiwegung des Blechkranzes 36 gelangen die Absätze 38
in Berührung mit den Enden 34 der Hebel 13 und bewirken, daß diese Hebel von der
zentralen Nockenscheibe i i abrücken. Von diesem Augenblick ab hört sonach jede
Reibung auf. Zu bemerken. ist, daß die den Hebeln, 13 beigegebenen Rückstellfedern
33, welche diese Hebel während des Anlassens mit dem Zahnkranz in Berührung halten,
mit ihrem zweiten Ende an Ansätzen 37 des Blechkranzes 36 angeschlossen sind. Sonach
erübrigt sich jeder weitere Kraftaufwand zur Drehung des Blechkranzes 36 irn Sinne
des Pfeiles (Abb. io), wenn die Absätze 38 mit den Enden der Hebel 13 in Berührung
stehen.
-
Zur Bewegung des Blechkranzes dient ein Hebel 21 (Abb. 6), welcher
mittels eines Gliedes 42 auf eine Kugel einwirkt, die an dem Ansatz 41 des Blechkranzes
befestigt ist. An diesem Ansatz 41 kann ebenfalls ein elektrisches Kontaktsystem
25 angeordnet sein.
-
Beim Drehen des Hebels 21 im Sinne des Pfeiles (Abb. 6) wird das Glied
42 emporgerichtet, und der Blechkranz dreht sich dann im Sinne des Pfeiles in Abb.
5. Bei dieser Bewegung stützen sich die Hebel 13 zunächst gegen die zentrale N ockenscheibe,
während die Absätze 38 sich von dem Ende der Hebel entfernen und dabei die Federn
33 gespannt werden. Die Rampen 43 verlassen die Teile 31 der Klinken 16, welche
numnehr in Einriff mit den Zähnen des Zahnkranzes 7 gelangen.
-
Gleichzeitig ist durch den Kontakt 24 (Abb.6) der Anlaßstromkreis
geschlossen ivord:en, so daß das Ganze als Anlaßvorrichtung arbeitet.
-
Der beschriebene Apparat kann in den verschiedensten Formen ausgeführt
werden. So z. B. kann man die Mitnahmeklimken 29 der Dynamo in Wegfall bringen und
zum Anlassen eine Kupplung vorsehen, welche die Welle 8 der Dynamo entweder mit
der Antriebswelle i oder mit der Nockenscheibe i i kuppelt.