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Elektrische Anlaßmaschine für Verbrennungskraftmaschinen. Bei Ausbildung
elektrischer Anlaßmaschinen für Verbrennungskraftmaschinen, die zugleich zur Erzeugung
der aufzuspeichernden elektrischen Energie benutzt werden, wird danach gestrebt,
bei möglichst höhen Leistungen die Abmessungen der Motordynamo und der Batterie
möglichst zu verringern, um beide Teile ohne Schwierigkeiten in dem nur geringen
zur Verfügung stehenden Ratim °unterbringen zu können. Dies
gilt
besonders für die Motordynamo, die bekanntlich durch ein Übersetzungsgetriebe mit
der Kraftmaschine verbunden sein muß. Zu diesem Zweck wurden die liotordynainos
entweder mit zwei getrennten Ankerwicklungen versehen, die für beide Betriebsarten
getrennt benutzt wurden, oder mit nur einer einzigen Ankerwicklung, deren einztlne
Spulen durch die Kollektorbürsten verschieden geschaltet wurden. Die getrennten
Wicklungen erfordern entweder zwei Kollektoren mit zwei Bürstenpaaren oder bei nur
einem Kollektor mindestens drei Bürsten und besondere Schaltvorrichtungen für das
Ein- und Ausschalten der verschiedenen Bürstenpaare für beide Betriebsarten.
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Den Gegenstand der Erfindung bildet eine als Motordynamo ausgebildete
Anlaßniaschine, die für beide Betriebsarten nur einen Kollektor mit einem Bürstenpaar
aufweist und bei der die Ankerwicklung durch einen mit den Kollektorlamellen zusammenwirkenden
Schalter auf den jeweils erforderlichen höheren oder geringeren Widerstand umgeschaltet
wird. Zu diesem Zweck ist jede Ankerspule in zwei Teilspulen von verschiedenem Widerstande
zerlegt, deren Anfänge innerhalb des Ankers miteinander verbunden und zu Schaltgliedern
des Kollektors geführt sind, während die Enden der Teilspulen an benachbarte Lainellen
angeschlossen. sind. Wenn dann die Spulenanfänge durch eine zweckmäßig selbsttätig
wirkende Schaltvorrichtung mit verschiedenen Kollektorlamellen in Verbindung gebracht
werden können, so lassen sich je nach Bedarf die Spulenanfänge an diejenigen Kollektorlamellen
legen, welche die Ankerwicklung für den Betrieb als Motor, also für eine hohe Stromaufnahmefähigkeit
geeignet machen, oder für den Betrieb als Generator auf die benachbarten Lamellen
verlegen, wodurch die Ankerwicklung für den-Generatorbetrieb eingestellt ist. Eine
solche selbsttätige Umstellung der Maschine kann beispielsweise dadurch erreicht
werden, daß die Spulenanfänge an Kontaktfedern angeschlos= seil sind, die auf einem
sich gegen den Kollektor legenden, aber diesem gegenüber verdrelibaren und von der
Verbrennungskraftinaschine derart beeinfiußten Schaltkörper angebracht sind, daß
dieser Schalter für den Motorbetrieb durch das im Anker erzeugte ,' Drehinbinent,
für den Generatorbetrieb durch das von der Verbrennungskraftmaschine ausgehende
Drehmoment umgestellt und in der jeweiligen Stellung erhalten wird.
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Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i bestehen die Ankerspulen aus j
e zwei Teil- . spulen A, Al, B, B', C, Cl usw., von denen A, B, C
usw. einen geringeren, Al, B1, C' usw. einen höheren Widerstand haben. Die zusammengehörigen
Teilspulen liegen mit ihren gemeinschaftlichen Anfängen an Kontaktfedern oder ähnlichen
Schaltgliedern k1, k2, k3 üsw., die sich gegen die Kollektorlamellen legen und so-
verstellbar sind, daß, sie nach ZNahl auf zwei verschiedenen benachbarten Lamellen
liegen können, wie durch volle und gestrichelte Linien dargestellt ist. Demgemäß
kann Kontaktfeder k1 mit Lamelle 12 oder Lamelle i, Kontaktfeder k2 mit Lainelle
2 oder Lamelle 3, Kontaktfeder k3 mit Lamelle q. oder Lamelle 5 usw. elektrisch
verbunden werden. Die Enden der Teilspulen liegen abwechselnd an benachbarten Lamellen,
und zwar die Enden der Teilspule F' an Lamelle i, der Teilspule A an Lamelle 2,
der Teilspule Al an Lamelle 3, der Teilspule B an Lamelle q., der Teilspule B' an
Lamelle 5, der Teilspule C an Lamelle G, der Teilspule Cl an Lamelle 7 usw.
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Beim Generatorbetrieb nehmen die Kontaktfedern k', k2, k3 usw. die
mit gestrichelten Linien dargestellte Lage ein, d. h. sie verbinden die gemeinsamen
Teilspulenanfänge a, b, c usw. mit den Kollektorlainellen 1, 3, 5, 7 usw. Dann sind
die Teilspulen Al, B1, C' usw. zu einer in sich geschlossenen Wicklung verbunden,
der die Bürsten G, H den Strom entnehnien. Soll der Anker auf Motorbetrieb
umgeschaltet werden, so werden die Kontaktfedern k1, k2, k' usw. auf die benachbarten
Lamellen 12, 2, 4. usw. umgelegt, an denen die Enden der Teilspulen F,
A, B, C usw. liegen. Dadurch sind die Teilspulen A', B', Cl tistv. ausgeschaltet,
weil ihre Lamellen 1, 3, 5 USW.
freiliegen, und nun bilden die Teilspulen
A, B, C usw. eine geschlossene W icklung, der die Bürsten G, H aus der Batterie
den Strom zuführen. - -Ist der die Kontaktfedern k1, k2, k3 usw. tragende Schaltkörper
in oben angedeuteter Weise selbsttätig umstellbar, so befindet sich beim Anlassen
die Motordynamo zunächst in Generatorschaltung, bei der die Kontaktfedern die -
gestrichelte Verbindung zwischen den Spulenanfängen und den Kollektorlamellen herstellen.
Der zugeführte Strom veranlaßt eine Drehung des Ankers, die ein Übergleiten der
Kontaktfedern auf die benachbarten, in der Drehrichtung folgenden Segmente zur Folge
hat, so daß die Kontaktfedern die finit vollen Linien dargestellte Verbindung bewirken.
Dadurch wird der Strom selbsttätig von den Teilspulen Al, B', Cl usw. auf
die Teilspulen A, B, C usw. von höherer Stromaufnahmefähigkeit übergeleitet
und dem Anker ein höheres zum Anlassen der Verbrennungskraftmaschine geeignetes
Drehmoment erteilt.
Ist die Verbrennungskraftmaschine angesprungen,
so wird nun der Anker der Motordynamo von jener Maschine angetrieben, und wenn diese
eine gewisse Umlaufzahl erreicht hat, eilt der Anker dem mit der Verbrennungskraftmaschine
verbundenen Schaltkörper um so viel nach, daß die Kontaktfedern auf die benachbarten
Kollektorsegmente zurückgleiten, wodurch die Generator schaltung wiederhergestellt
ist. Für beide Betriebsarten dient das gleiche Bürstenpaar G, H sowohl zum
Zuführen des Batteriestromes in dem einen als auch zum Ableiten des erzeugten Stromes
im anderen Falle.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 sind die Teilspulen dadurch gebildet,
daß einheitliche Spulen verwendet werden, von denen die eine mit dem einen Ende
an eine Kollektorlamelle, z. B. 2, mit dem anderen an die nächstfolgende Kollektorlamelle
3, die nächste Spule mit dem einen Ende an die folgende Lamelle 4, mit dem anderen
Ende an die folgende Lamelle 5 angeschlossen ist usw. Die Spulenanfänge
a, b, c us.w. sind derart an die Spulen gelegt, d'aß diese in je zwei Abschnitte
A Al; B B1 usw. von verschiedenem Widerstande untereilt sind. Bei
.der Motorschaltung, bei der die Kontaktfedern k1, k2, h3 usw. die mit vollen Linien
gezeichnete Stellung einnehmen, durchfließt der zugeführte Strom die Teilspulen
A, B, C usw., während beim Generatorbetrieb, bei dem die Kontaktfedern die
gestrichelte Lage einnehmen, die Teilspulen A, B1, Cl usw. von höherem Widerstande
durchflossen werden.
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Die Schaltung kann auch, wie Abb. 3 zeigt, so ausgeführt werden, daß
beim Motorbetrieb die Wicklungsspulen nur zu einem Teil, dagegen beim Generatorbetrieb
gänzlich eingeschaltet sind:. Zu diesem Zweck sind die Wicklungsspulen finit dem
Anfang an die zugehörige Kontaktfeder, mit dein Ende an eine Kollektorlamelle i,
3, 5 `üsw. angeschlossen, während mit den dazwischenliegenden Lamellen 2, 4, 6 usw.
nur Teile der Spulen verbunden sind. Dadurch werden je nach der Lage der Kontaktfedern
k1, k2 usw. die Spulen entweder nur. in ihren Teilen A, B, C usw. durchflossen,
wobei sie nur einen geringeren Widerstand bieten, oder auch in ihren beiden Abschnitten
A und Al, B und B1, C und Cl usw. zugleich, wobei ihr Widerstand ein
größerer ist.
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Bei den beschriebenen drei Ausführungsformen wird von jeder Ankerspule
durch den Kollektor hindurch eine Abzweigung herausgeführt, die jede Spule in einen
niedrig- und einen hochohmigen Teil zerlegt, je nach der Anzahl der Windungen, an
welche die Abzweigung gelegt ist. Auf diese Weise erhält jede Ankerspule drei Enden
oder, genauer ausgedrückt, einen Anfang und zwei Enden. Die beiden Enden jeder Ankerspule
werden getrennt an benachbarte Kollektorlamellen angeschlossen, während der gemeinsame
Spulenanfang bzw. die gemeinsame Abzweigung mittels einer Schältvorrichtung entweder
an das eine oder andere Ende der vorhergehenden Ankerspule gelegt wird. Dadurch
wird trotz dauernder organischer Verbindung aller Windungsteile eine beliebige Auswahl
der Teile verschiedenen Widerstandes für die beiden Betriebsarten ermöglicht.