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Elektrische Anlaßvorrichtung für Verbrennungsmotoren. An :elektrischen
Anlaßvorrichtungen für Verbrennungsmotoren, bei denen ein mit einem Zahnrad auf
der Elektromotorwelle kämmendes Zwischenrad durch vorübergehende, elektromagnetisch
bewirkte Kupplung seines um die Elektromotorwelle drehbangen Trägers mit :dieser
Welle radial in ein mit :dem Verbrennungsmotor gekuppeltes Zahnrad eingerückt wird,
hat man bisher gesucht, die elektromagnetische Kupplung der Elektromotorwelle und
des Zwischenradträgers dadurch in :der zweckmäßigsten Stellung :der einzurückenden
Zahnräder zu lösen, daß durch die Drehung des Zwischenradträgers ein Solenoidanker,
der angezogen die Wicklung der elektromagnetischen Kupplung kurzschließt, in den
Anzugsbereich seiner gleichzeitig mit der Kupplung erregten Wicklung gebracht wird.
Bei dieser bekannten Anordnung ist aber der Augenblick, in dem der Solenoidanker
angezogen .und die Kupplung gelöst wird, nicht eindeutig festgelegt, denn er hängt
nicht nur von der gegenseitigen Läge des Solenoidankers und seiner Wicklung ab,
sondern auch von dem die Solenoidwicklung durchfließenden Strom. Dieser ändert sich
aber mit der Belastung des Anlaßmotors und mit dem Ladezustand der Batterie. Das
Ziel, die Kupplung stets in derselben Stellung der einzurückenden Räder gelöst zu
bekommen, wird also nicht genügend zuverlässig erreicht.
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Der geschilderte Übelstand der bekannten Anordnung wird: gemäß der
Erfindung dadurch vermieden, daß nach Beginndes Zahnradeingriffs von dem Zwischenradträger
eine Sperrung :gelöst wird, die bis dahin einen .den Schalter für die Kupplung betätigenden
Anker gegen die Wirkung seiner bereits erregten Wicklung festgehalten hat.
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In der Zeichnung ist ein- Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt A.bb. i einen Längsschnitt ;durch :den Anlaßmotor.
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Abb.2 ,zeigt den Zwischenradträger mit dem Schalter und dessenSperrung,
sowie :eine für diese Anordnung besonders zweckmäßige Schaltung.
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In .den .Abbildungen ist i der Anker, 2 das Gehäuse ,des Elektromotors
der Anlaßvorrichtung; seine Ankerwelle 3 ist in den Kugellagern 4,4 gelagert. Auf
die Ankerwelle ist ein Zahnrad 5 aufgekeilt, das mit der Verzahnung 6 eines Zwischenrades
7 kämmt. Dieses Zwischenrad ist mit einer Lagerbüchse 8 auf einem Zapfen 9 gelagert.
Der Zapfen wird von einem Arm iö getragen, der mittels der Nabe i i im Gehäuse 2
konzentrisch um die ,Ankerwelle drehbar, in der Länge nicht verschiebbar, gelagert
ist und so den Träger des Zwischenrades 6, 7 bildet. Auf eine kegelige Verlängerung
des Zapfens 9 ist fest aufgekeilt ,der glockenförmige Magnet 12 einer elektromagnetischen
Kupplung, der .die Magnetwicklung 13 einschließt. Das Stirnrad 6, 7 bildet den Anker
dieses Kupplungsmagnets.
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Gemäß Abb. 2 zieht eine Feder 16 den Arm io in der Ruhelage gegen
einen am Gehäusen befestigtenAnschlagstift17; in derArbeitslage
legt
sich der Arm io gegen einen zweiten am Gehäuse 2 angebrachten ,Anschlagstift 18,
der verhütet, daß die Verzahnungen 6 und 15 zu tief in Dingriff kommen. Der Anker
i des Elektromotors ist einerseits mit einem Ende der Feldwicklung i9, anderseits
mit der Masse verbunden. Das andere Ende der Feldwicklung i9 ist an einen Hauptkontakt
2o eines selbsttätigen Schalters geführt, der durch den Schalter 22 in noch zu beschreibender
Weise betätigt wird. Der andere Hauptkontakt 21 des selbsttätigen Schalters liegt
an einem Pol einer Batterie 23, deren anderer Pol zur Masse geführt ist. Außer-den
beiden Hauptkontakten 20, 21 besitzt der Schalter noch zwei Nebenkontakte 24 und
25; zwischen diesen liegt die Magnetwicklung 13 der elektromagnetischen @Kupplung.
Zwischen die Kontakte 20 und 24 ist .ein Teil der Wicklung des selbsttätigen Schalters
geschaltet; der zweite Teil liegt zwischen dein Kontakt 2d. und .der Masse. Beide
Teile sind, wie aus der Abbildung ersichtlich, mit entgegengesetztem Wicklungssinn
um einen Kern.28 gewunden. Die Kontakte 20 und 21 werden in der Schlußstellung des
Schalters durch eine leitende Brücke 29, die Kontakte 24 und 25 durch eine entsprechende
Brücke 30 verbunden, die beide mit einem Querhaupt 31 all' Kern 28 sitzen;
sie sind vom Querhaupt und daher auch untereinander isoliert. Das Querhaupt 31 hat
einen Arm, der sich im gezeichneten Ruhezustand gegen (las nasenförmig ausgebildete
Ende eines tun den Drehpunkt 33 schwingenden Doppelhebels 32 legt. Dieser wird durch
eine Feder 3- in einen Ausschnitt 35 hineingedrückt, der aus <lein Umfang des
zur Ankerwelle konzentrischen Teils des Arines io ausgespart ist.
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Die Anordnung wirkt folgendermaßen: Im (gezeichneten) Ruhezustand
ist das schwenkbare Zwischenrad 6, 7 außer Eingriff finit der Schwungradverzahnung
15; der Arm io liegt unter der Wirkung der Feder 16 am Stift 17 an; der Stift 17
ist so angebracht, daß der Arm io sich finit einer Flanke der Aussparung 35 vor
das Ende des Doppelhebels 32 legt.
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Der Anlaßvorgang wird eingeleitet durch Schließen des Schalters 22.
Infolgedessen fließt Strom von der Batterie 23 durch den Schalter 22 zum Kontakt
25, durch die Wick-1uiig 13 der elektromagnetischen Kupplung und zum Kontakt 2d.
Hier verzweigt sich der Strom; ein Teil fließt vom Kontakt 24 durch die Wicklung
26 zum Kontakt 2o, dann durch die Feldwicklung i9 und den Anker i zur Masse und
durch diese zurück zur Batterie: der andere Teil fließt vom Kontakt 2:4 durch die
Wicklung 27 zur Masse und durch diese zurück zur Batterie. Da die Verzweigung an
den einander zugewendeten Enden der beiden entgegengesetzt gewickelten Spulen 26
und 27 stattfindet, unterstützen sich diese in der Einzugswirkung auf den Kern 28;
er kann sich aber nicht bewegen, da das Querhaupt 3 i durch den Hebel 32 festgehalt
, t 'en lsl Der durch den Motor und die elektromagnetische Kupplung fließende
Strom bewirkt nun in bekannter Weise, daß der Arin io von der Ankerwelle, welche
sich z. B. im Sinne des Pfeiles 36 drehen möge, mitgenoininen, und daß das Zahnrad
6, 7 in die Sch«-ungradverzalinung 15 eingerückt wird; diese Drehung wird beendet,
wenn der Arm io gegen den Stift 18 schlägt.
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Gegen Ende dieser Schwenkung des Armes io stößt die Spitze .der zweiten
Flanke der .Aussparung 35 gegen den Hebel 32, so daß er sich gegen die Wirkung der
Feder 3.1 dreht und .das Querhaupt 31 freigibt. Unter dem Zug der @Vicklilngeli
26 und 27 auf den Kern 28 setzen sich infolgedessen die beiden Brücken 29 und 3o
auf die zugehörigen Kon-_t_akte auf.
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Bei diesem Schluß des selbsttätigen Schalters wird die Wicklung 13
der elektromagnetischen Kupplung durch die Brüche 3o kurzgeschlossen und somit die
Kupplung außer Wirksamkeit gesetzt. Der den Elektroniotc»-durclifließen.de Strom
verläuft nun von der Batterie 23 über den Kontakt 21, die Brücke 29, den Kontakt
2o, die Feldwicklung i9, den' .Anker i zur Masse und durch diese zurück zur Batterie.
Ein Zweigstrom fließt von der Verbindungsstelle der beiden Wicklungen 26 und 27
durch die Wicklung 27 zur Masse und durch .diese zurück zur Batterie. Die Wicklung
26 ist stromlos, da ihre beiden Enden, die Kontakte 2o und 24, an demselben I1-tteriepol
liegen.
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Der Anlaßmotor liegt jetzt an der vollen Batteriespannung und dreht
nun den Verbrenn,tingsmotor durch das Zwischenrad 6, ,^ i an, so daß das Schwungrad
14 in Richtung des Pfeiles 37 (A bb. -2) umläuft. Dabei hält sich das Getriebe in
bekannter Weise kraftschlüssig gegen die Wirkung der Feder 16 in Eingriff, solange
der Antrieb vom Elektromotor ausgeht. Die in dieser Stufe allein stromdurchflossene
Wicklung 27 des selbsttätigen Schalters hält ihn so lange geschlossen, als der Schalter
22 geschlossen bleibt, denn die Zugkraft dieser Wicklung genügt, den eingetauchten
Kern 28 festzuhalten.
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Wenn der Verbrennungsmotor anspringt, rückt sich das Getriebe, unterstützt
von der Feder 16, in bekannter Weise selbsttätig aus und wird dann von der Feder
in seine andere Endlage gedrückt, in der sich der Arm io gegen den Anschlagstift
17 legt. Der Hebel 32
kann dabei aber noch nicht in die Anfangslage
zurückgehen, weil er durch das Querhaupt 31 von .dem Arm.io abgehoben bleibt, solange
der selbsttätige Schalter geschlossen ist.
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Nach der selbsttätigen Ausrückung des Anlaßmotors ist noch der selbsttätige
Schalter in die Bereitschaftslage zurückzubringen. Zu diesem Zweck wird der ,Schalter
22 geöffnet. Die. Wicklung 27 erhält nun ihren Strom nicht mehr durch :den Schalter
22 und über die Brücke 30, sondern ihr Strom kommt von der Batterie über den Kontakt
21, die Brücke 2<9, den Kontakt 20 und die Wicklung 26, verläuft zur Masse und
durch diese zurück zur Batterie. Die beiden entgegengesetzt gewundenen Wicklungen
26 und 27 werden jetzt hintereinander vom gleichen Strom durchflossen, d. h. ihre
Wirkungen auf ,den Kern 28 suchen sich aufzuheben, so daß .dieser bei entsprechender
Bemessung der Windungszahlen unter der Wirkung seiner Rückzugsfeder losgelassen
wird; das Ouerhaupt 3 i mit den Brücken 29 und 3o geht daraufhin in seine gezeichnete
Anfangslage zurück. Nun kann auch die Feder 3.4 den Hebel 32 wieder in die Aussparung
35 hineindrücken und so vor Glas Querhaupt 31 stellen, daß schließlich wieder die
Bereitschaftsstellung eintritt.
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Wie ersichtlich, ist bei der eben beschriebenen Anordnung der Augenblick
für die Lösung der Kupplung nur noch abhängig von einer- unveränderlich festlegbarep
Stellung der Getriebe- und Schalterteile .und die Abhängigkeit des Schalterschlusses
von der Stromstärke in der Schalterwicklung, welche der bekannten Bauart eigentümlich
ist, ist vollständig beseitigt. Denn die Schalterwicklung läßt sich für einen genügenden
Überschuß an Zugraft bemessen, so daß sie ihren Anker auch bei schlecht geladener
Batterie sicher anzieht, sobald seine Sperrung durch den Zwischenradträger ausgelöst
worden ist. Ferner wirkt die Schalterwicklung beim Auslösen der Sperrung ganz besonders
zuverlässig, weil ihre Zugkraft fast unabhängig von der Belastung des Anlaßmotors
ist. Die Stromstärke in der Wickl.tmg 26 steigt-nämlich mit der Belastung des Anlaßmotors,
die Stromstärke in der Wicklung 27 sinkt dagegen mit der Belastung infolge des bei
größerer Belastung höheren Spannungsabfalls in der Spule 26 und umgekehrt.
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Die Schaltung ist also in .besonderem Grad unempfindlich gegen Änderungen
der elektrischen Werte und unterstützt so ganz vorzüglich die gemäß der Erfindung
verwendete Schaltersperrung zum Zweck, den Schalterschluß stets in genau derselben
Stellung der Schalter- und Getriebeteile eintreten zu lassen.