DE407911C

DE407911C - Electric starting machine with switching collector for internal combustion engines

Info

Publication number: DE407911C
Application number: DET27918D
Authority: DE
Original assignee: "TRIA" MASCHINEN GmbH
Current assignee: "TRIA" MASCHINEN GmbH
Publication date: 1925-01-06

Description

Elektrische Anlaßmaschine mit Schaltkollektor für Verbrennungskraftmaschinen. Die Erfindung .bezieht sich auf elektrische Anlaßmaschinen für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere auf Kraftfahrzeugen. deren Anker entweder zwei getrennte Wicklungen verschiedenen Querschnitts oder nur eine Wicklung, die je nach der Betriebsart der Maschine auf höheren oder geringeren Widerstand geschaltet werden kann, und nur einen einzigen Kollektor besitzt, in dem die Ankerspulen auf den jeweils erforderlichen Widerstand umgeschaltet werden. Zu diesem Zweck ist der Kollektor mit einem Schaltglied vereinigt, durch das die Kollektorlamellen beim Anlassen mit den Ankerspulen niedrigen Widerstandes, bei der Stromerzeugung mit den Spulen höheren Widerstandes verbunden werden. Diese Umstellung kann in der Weise selbsttätig geschehen, daß das Schaltglied des Kollektors gegenüber diesem verdrehbar mit dem Übersetzungsgetriebe verbunden ist, das seinerseits mit der Kraftmaschinenwelle in Verbindung steht. Dann bleibt beim Beginn des Anlassens das Schaltglied gegenüber dein Kollektor um den Schaltweg zurück, während es nach Anspringen der Kraftmaschine mit deren Geschwindigkeitszunahme dem Kollektor um den Schaltweg voreilt.Electric starting machine with switching collector for internal combustion engines. The invention relates to electrical starting machines for internal combustion engines, especially on motor vehicles. their armature either two separate windings different cross-section or just one winding, depending on the operating mode of the Machine can be switched to higher or lower resistance, and only has a single collector, in which the armature coils on each required Resistance can be switched. For this purpose the collector is equipped with a switching element united, through which the collector lamellas lowers with the armature coils when starting Resistance, connected to the coils of higher resistance when generating electricity will. This changeover can be done automatically in such a way that the switching element of the collector relative to this rotatably connected to the transmission gear which in turn is in communication with the engine shaft. Then stay at the beginning of starting the switching element opposite your collector around the switching path back, while after starting the engine with its speed increase leads the collector by the switching path.

Eine derartige Verdrehung kann dadurch erhalten werden, daß die Ankerwelle zwischen dem Kollektor und dem LUbersetzungsgetriebe getrennt wird und beide Wellen dann so ineinandergreifend gemacht werden, daß eine der Umschaltung des Kollektors entsprechende gegenseitige Verdrehung der Wellenteile möglich ist. Eine solche Unterteilung der -\Velle zeigt jedoch Mängel. Denn da die Lagerstellen, zwischen denen die Trennungsstelle liegt, einen gewissen Abstand voneinander haben müssen, so wird die Welle zum Durchhängen neigen, und dadurch wird bei der Umstellung eine größere Reibung bedingt, die beim Beginn des Anlassens,' wobei zunächst nur der Strom in der dünneren Generatorwicklung arbeitet, störend wirkt und den Anlaßvorgang beeinträchtigt. Auch gestattet die unterteilte Welle nur verhältnismäßig geringe Verdrehung, die bei achsial bewegten Schaltgliedern, wie solche sich für größere Stromübergangsflächen als zweckmäßig erwiesen haben, für die Umschaltung nicht ausreicht, weil die ineinandergreifenden Teile wegen der zu übertragenden Kräfte nur wenig geschwächt werden dürfen, also nur ein geringer Spielraum für die Verdrehung möglich ist.Such a rotation can be obtained in that the armature shaft between the collector and the L reduction gear is separated and both shafts then be made so interlocking that one of the switching of the collector corresponding mutual rotation of the shaft parts is possible. Such a subdivision the - \ Velle, however, shows defects. Because there are the bearings, between which the separation point must have a certain distance from each other, the shaft will sag tend, and this results in greater friction during the changeover Beginning of starting, initially only the current in the thinner generator winding works, has a disruptive effect and impairs the starting process. Also allows the subdivided shaft only relatively little torsion that occurs when moving axially Switching elements, such as those used for larger current transfer areas than appropriate have proven to be insufficient for switching because the interlocking Parts may only be weakened a little because of the forces to be transmitted, so only a small amount of leeway for the rotation is possible.

Die Erfindung löst die Aufgabe, die selbsttätige Umschaltung des Kollektors unter Vermeidung einer unterteilten Welle zu verwirklichen und ferner eine möglichst große Verdrehung zu erzielen. Zu diesem Zweck werden die beiden Wellen, von denen die eine den Anker und den Kollektor, die andere das Schaltglied und dessen Stellgetriebe trägt, ineinander gelagert und durch eine nachgiebige Kupplung miteinander verbunden. Zur Erzielung einer größeren gegenseitigen Verdrehung kann diese Kupplung als Schleppkupplung, beispielsweise in Form einer Schleppscheibe, ausgebildet sein. Vorteilhaft wird die mit dein Getriebe verbundene Welle als durchgehende Hauptwelle gewählt, die zugleich zum Andrehen der Kraftmaschine mittels Handkurbel dienen kann, und die hohle Ankerwelle auf der Hauptwelle mittels Kugellager angeordnet, wobei die beiden Wellen zur Aufnahme der Kugeln ausgebildet sind. Auf diese Weise ergibt sich eine einfache und zuverlässig mit nur geringer Reibung arbeitende Gesamtanordnung, die eine verhältnismäßig große Verdrehung beider Wellen zuläßt und zugleich eine gegenseitige Abstützung der beiden Wellen unter günstiger Aufnahme der Trag-, Druck- und Zugkräfte aufweist.The invention solves the problem of the automatic switching of the collector to realize while avoiding a subdivided wave and furthermore one possible to achieve great twist. To this end, the two waves of which one the armature and the collector, the other the switching element and its actuating gear carries, stored one inside the other and connected to one another by a flexible coupling. To achieve greater mutual rotation, this coupling can be used as a tow coupling, for example in the form of a drag disk. Becomes beneficial the shaft connected to your gearbox was chosen as the through-going main shaft can also serve to turn the engine by means of a hand crank, and the hollow armature shaft arranged on the main shaft by means of ball bearings, the two Shafts for receiving the balls are formed. In this way one results simple and reliable working with little friction Overall arrangement, which allows a relatively large twist of both shafts and at the same time one mutual support of the two shafts with favorable absorption of the bearing, pressure and has tensile forces.

Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Anlaßmaschine mit achsial verstellbaren Kontaktgliedern im Längsschnitt dargestellt. Abb. 2 zeigt die zwischen beiden Wellen eingeschaltete Schleppscheibe in der Seitenansicht, Abb.3 in der einen, Abb.4 in der anderen Stirnansicht.In the drawing is a starting machine as an embodiment of the invention Shown with axially adjustable contact members in longitudinal section. Fig. 2 shows the drag plate inserted between the two shafts in the side view, Fig. 3 in one, Figure 4 in the other end view.

Mit dem auf der Zeichnung nicht dargestellten Übersetzungsgetriebe ist eine Welle a verbunden; die beim Anlassen die Ankerdrehung auf das Getriebe überträgt, bei der Stromerzeugung den Anker antreibt. Die Ankerwelle b ist hohl und auf der Welle a mittels Kugellager c, d leicht drehbar gelagert. Auf ihr ist ein Kollektor c befestigt, in dessen Lamellen parallel zur Achse gerichtete Schaltstifte f angebracht sind. Auf diesen sind Kontakthülsen g der Länge nach verschiebbar, die je nach ihrer Stellung entweder mit der Motorwicklung h verbundene feste Kontakthülsen i oder mit der Generatorwicklung 1z verbundene feste Kontakthülsen n mit Kontaktringen f der Stifte f verbinden und dadurch entweder die Motorwicklung oder die Generatorwicklung an die Kollektorlamellen anschließen. Zur Verstellung der beweglichen Kontakthüfsen g dient eine auf der Welle a festgekeilte Gewindemuffe m, auf der ein mit entsprechendem Innengewinde versehener Stellring n sitzt, in den die Kontakthülsen j mit dem Zapfen isoliert eingreifen. Hierdurch wird der Stellring n mit dem Kollektor so verbunden, daß er sich achsial verschieben, nicht aber zu ihm verdrehen kann. Zwischen der Gewindemuffe in und dein gegenüberliegenden Ende der hohlen Ankerwelle b ist eine ringförmige Schleppscheibe o gelagert, die auf der einen Seite eine segmentförmige Nase p, auf der anderen Seite eine seginentförmige Nase f/ hat. Beide Nasen ergänzen sich zu einem Halbkreis. Die Nase p liegt der Gewindemuffe m, die Nase g dem Ende der hohlen Welle b gegenüber. Sowohl die Muffe als auch die `'Vene haben entsprechende Nasen, die in die Ausschnitte der Schleppscheibe eingreifen. Ergänzen sich, wie in Abb. 3 und .l angedeutet ist, die beiden Nasen p und (1 zu einem , Halbkreis und hat die mit der Nasep zusammenwirkende Nase der Gewindemuffe nz die Bogenlänge der Nase g. so kann sich die Schleppscheibe um i8o" zu der Muffe verdrehen. Hat ferner die Nase der hohlen Welle b die Bogenlänge der Nase p, so kann sich die Welle zur Schleppscheibe ebenfalls um i8o' verdrehen, bis die Nasen seitlich aufeinandertreffen. Da die Schleppscheibe lose auf der «Welle a liegt, so können die beiden Wellen a und b sich um 36o' zueinander verdrehen, bis die antreibende Welle die anzutreibende mitnimmt. Bei geringerer Bogenlänge der Nasen wird die Verdrehung noch größer, jedoch können die Nasen wegen der zu übertragenden Kräfte nicht zu schmal gehalten werden. Wird eine weitere Verdrehung gewünscht, so kann die Anzahl der Schleppscheiben vermehrt werden.With the transmission gear, not shown in the drawing, a shaft a is connected; which transmits the armature rotation to the gearbox when the engine is started and which drives the armature when generating electricity. The armature shaft b is hollow and easily rotatable on the shaft a by means of ball bearings c, d. A collector c is attached to it, in the lamellae of which switching pins f directed parallel to the axis are attached. On these contact sleeves g are longitudinally displaceable, depending on their position either with the motor winding h connected fixed contact sleeves i or with the generator winding 1z connected fixed contact sleeves n with contact rings f of the pins f and thereby either the motor winding or the generator winding to the Connect the collector lamellas. To adjust the movable contact sleeves g, a wedged threaded sleeve m on the shaft a is used, on which sits an adjusting ring n provided with a corresponding internal thread, into which the contact sleeves j engage with the pin in an isolated manner. As a result, the adjusting ring n is connected to the collector in such a way that it can move axially, but cannot rotate towards it. Between the threaded sleeve in and the opposite end of the hollow armature shaft b an annular drag disk o is mounted, which has a segment-shaped nose p on one side and a segment-shaped nose f / on the other side. Both noses complement each other to form a semicircle. The nose p is the threaded sleeve m, the nose g the end of the hollow shaft b opposite. Both the sleeve and the vein have corresponding noses that engage in the cutouts of the drag disk. If, as indicated in Fig. 3 and 1, the two lugs p and (1 form a semicircle and the lug of the threaded sleeve nz interacting with the lug has the arc length of the lug g. If the nose of the hollow shaft b also has the arc length of the nose p, the shaft to the drag disk can also rotate by 180 'until the noses meet laterally the two shafts a and b can rotate 36o 'to each other until the driving shaft takes the one to be driven with it. If the arc length of the lugs is shorter, the twist becomes even greater, but the lugs cannot be kept too narrow because of the forces to be transmitted If further rotation is required, the number of drag disks can be increased.

Die große Verdrehung beider Wellen gestattet es, die Gewindesteigung der Muffe und des Stellringes schwächer zu halten und dadurch die Reibung in dem Schraubentrieb zu verringern. Dadurch wird der Umschaltevorgang weiter erleichtert.The great twisting of both shafts allows the thread pitch to keep the sleeve and the collar weaker and thereby reduce the friction in the Reduce screw drive. This further facilitates the switching process.

Die hohle Welle b ist im Innern mit einer Rinne t# versehen, in der die Kugeln c liegen. Die Kugeln d liegen in einer Rinne s der Welle a und zugleich in einer Laufrinne t der Ankerwelle b. Die beiden Kugellager liegen unmittelbar zwischen den beiden Wellen a und b und wirken zugleich als Trag-, Druck-und Zuglager, ermöglichen also nicht nur eine leichte Verdrehung beider Wellen, sondern sichern auch zugleich die Ankerwelle gegen Längsverschiebung auf der Getriebewelle.The hollow shaft b is internally provided with a groove t # in which the balls c are lying. The balls d lie in a groove s of the shaft a and at the same time in a trough t of the armature shaft b. The two ball bearings are directly between the two shafts a and b and at the same time act as support, compression and tension bearings, not only allow a slight twisting of both shafts, but also secure them also at the same time the armature shaft against longitudinal displacement on the gear shaft.

Claims

PATEDST CLAIMS: i. Electric starting machine with switching collector for internal combustion engines, characterized in that the collector bearing Armature shaft (b) is designed as a hollow shaft and on which the actuator (s) for the movable switching elements (g i supporting gear shaft (a) with interposition a resilient coupling is mounted.

2. Electric starting machine according to claim i, characterized in that the resilient coupling by a between the hollow armature shaft (b) and the threaded sleeve (tn) on the gear shaft (a) arranged Sc'hleppscheihe (o) is formed.

3. Electric starting machine after Claim i and 2, characterized in that the two shafts (ar, b) themselves designed as ball bearings and with the ones used to hold the balls (c, d) Gutters (r, s, t) are equipped.