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Elektrokarren Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrokarren mit
,durch eine Batterie gespeistem Gl.eichstromhauptschlußmotor. Diese Motoren sind
für den genannten Zweck besonders geeignet, weil ihre Drehzahl sich der Last anpaßt
und sie stark überlastet werden können, so daß sie auch z. B. in Steigungen noch
ein genügend hohes Drehmoment abgeben, allerdings bei entsprechend hoher Stromaufnähme.
Es ist eine bekannte Tatsache, daß die Fahrer dabei die Leistungsfähigkeit der Batterie,
die gegen derartige Überlastungen empfindlich ist, vielfach nicht genügend berücksichtigen,
indem sie die Fahrzeuge überladen, zu schwere Anhänger ziehen oder längere Steilstrecken
fahren. Dadurch werden die Batterien der Elektrokarren überlastet und oft schwer
geschädigt.
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Es ist bekannt, daß bei einem Hauptschlußmotor zwischen der Größe
des Betriebsstromes und der Höhe der Drehzahl eine eindeutige Beziehung besteht,
soweit die Klemmenspannung des Motors konstant gehalten wird. Diese Bedingung ist
im Betrieb eines Elektrokarrens annähernd erfüllt. Wird der Elektrokarren überlastet,
so sinkt die Drehzahl des Motors und damit die der angetriebenen Welle. ' Man hat
bereits vorgeschlagen, eine Schaltung von zwei Geschwindigkeitsstufen in Abhängigkeit
von der Drehzahl der angetriebenen Welle selbsttätig zu bewirken. Dabei wird ein
Spezialmotor verwendet, dessen Anker und Gehäuse drehbar gelagert ist. Auf einen
dieser Teile wirkt eine Bremse, die durch Anziehen eines Elektromagneten betätigt
wird. Das Ein- und Ausschalten dieses Magneten erfolgt durch einen Drehzahlregler,
der auf der angetriebenen Welle sitzt.
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Für den rauhen Betrieb, dem Elektrokarren ausgesetzt sind, befriedigt
jedoch die Anwendung eines Spezialmotors in keiner Weise. Außerdem ist
auch
in Hinsicht auf die vorkommenden Reparaturen ein Motor üblicher Bauart vorzuziehen.
Ein weiterer Nachteil die: bekannten Anordnung besteht darin, daß letzten Endes
die Regelung der Drehzahl von der Beschaffenheit einer Bremse abhängig ist, die
bei häufigem Umschalten einem starken Verschleiß unterliegt. Es ist Aufgabe der
Erfindung, diese Mängel zu beheben.
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Erfindungsgemäß ist die Antriebswelle des Elektrokarrens mit dem Motor
über ein Umlaufgetriebe gekuppelt, das mittels eines mit der Antriebswelle des Fahrzeuges
gekuppelten Fliehkraftreglers in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebswelle
so steuerbar ist, daß es beim Unterschreiten einer bestimmten Antriebswellendrehzahl
auf eine niedrigere Übersetzungsstufe umgeschaltet wird. Während des Einschaltens
des Motors ist diese Steuerung vorteilhaft gesperrt. Die Erfindung ermöglicht es
so, den Motor bei Überlastung, z. B. in Steigungen, selbsttätig durch entsprechender:
Eingriff in das Getriebe auf einen langsameren Gang der Laufräder umzuschalten.
Dadurch wird die vom Motor aufzubringende Leistung kleiner, und die Stromentnahme
aus der Batterie ermäßigt sich entsprechend. Da sich dieser ganze Vorgang ohne Zutun
des Fahrers abspielt und sogar zwangsläufig auch gegen dessen Willen erfolgt, wird
die Batterie geschont.
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Das bei der Anordnung nach der Erfindung verwendete Umlaufgetriebe
hat die besondere Eigenschaft, daß die Zahnräder dauernd im Eingriff bleiben. Der
Motor kann also beim Umschalten des Getriebes nicht durchgehen. Auch ist mit einem
solchen Getriebe ohne Zwischenschalten in den Leerlauf ein ruckfreies Umschalten
zwischen den einzelnen Geschwindigkeitsstufen möglich. Das Getriebe soll zwei oder
mehrere Gänge aufweisen. Praktisch wird man sich aber mit zwei Gängen begnügen.
Bei einem Zweiganggetriebe sind für das Umschalten zwei Kupplungen erforderlich,
die als elektromagnetische Kupplungen ausgebildet sein können, und von denen die
eine die Motorwelle mit einerLagerscheibederPlanetenräder und die andere den Außenkranz
des Umlaufgetriebes mit dem Getriebegehäuse zu verbinden gestattet.
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Die Zeichnung zeigt schematisch eine Ausführungsform der Anordnung
nach der Erfindung. Das dabei verwendete Zweigangumlaufgetriebe ist im Schnitt dargestellt,
.um seine Wirkungsweise besser erkennen zu lassen. Die Steuerung des Getriebes erfolgt
über elektromagnetische Kupplungen, die von der Batterie dies Fahrzeuges gespeist
werden. Die Vorrichtung zum Sperren der Steuerung während des Einschaltens des Motors
ist der Übersichtlichkeit wegen weggelassen.
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Es bezeichnen i den Motor, 2 das Umlaufgetriebe und 3 den Fliehkraftregler.
In dem Gehäuse .4 des Getriebes 2 sind zunächst die Miatorwelle 5 und die Antriebswelle
6 des Fahrzeuges gelagert. Auf der Motorwelle 5 sitzt dass Zentralrad 7 des Getriebes.
Es kämmt mit den Planetenrädern 8, die auf den Balzen 9 gelagert sind, die ihrerseits
in den Lagerscheiben io und i i befestigt sind. Von diesen kann die Lagerscheibe
io mittels der elektromagnetischen Kupplung 12 mit der Motorwelle 5 gekuppelt werden.
Die Lagerscheibe i i dagegen ist mit der Antriebswelle 6 des Fährzeuges fest verbunden.
Mit 13 ist der Außenkranz des Umlaufgetriebes bezeichnet, der ebenfalls mit den
Planetenrädern 8 kämmt. Er kann mittels der elektromagnetischen Kupplung 14 mit
dem Getriebegehäuse ,4 gekuppelt werden. Für die Stromzufuhr zu der im Getriebegehäuse
4 drehbaren elektromagnetischen Kupplung 12 sind mit der Welle 5 verbunden die Schleifringe
15 angeordnet, auf denen die Bürsten 16 schleifen.
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Der Motor i wird aus der hier nicht dargestellten Batterie über die
Leitungen 17 gespeist, von denen der Hilfsstromkreis 18 der elektromagnetischen
Kupplungen 12 und 14 des Getriebes 2 abgezweigt ist. Der Anschluß der Kupplungen
12 und 14 erfolgt über die Kontaktschiene i9 und die Kontakte 20 und 21 des Fliehkraftreglers
3. Mit der Antriebswelle 6 ist der Fliehkraftregler 3 über die Zahnräder 22 und
23 gekuppelt.
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Im normalen Betriebe des Elektrokarrens ist über den Kontaktarm 24
und den Kontakt 2o des Fliehkraftreglers 3 die Kupplung 12 des Getriebes 2 eingeschaltet,
die Planetenräder 8 wirken lediglich als Mitnehme:, und die Antriebswelle 6 hat
die gleiche Drehzahl wie die Motorwelle 5. Sobald aber die Drehzahl der Antriebswelle
6 und damit des Motors i bei Überlastung einen bestimmten, vorher eingestellten
Betrag unterschreitet, schaltet der Flie.hkraftregler 3 auf den Kontakt 21, wodurch
die Kupplung 12 abgeschaltet und die Kupplung 14 eingeschaltet wird. Dadurch wird
der Außenkranz 13 des Getriebes, der bisher leer mitgelaufen ist, mit dem Getriebegehäuse
4 gekuppelt, und die Planetenräder 8 wälzen unter dem Einfluß der Drehung des Zentralrades
7 auf dem jetzt festgehaltenen Außenkranz 13 ab. Die Antriebswelle 6 läuft infolgedessen
langsamer als die Motorwelle 5. Es ist jetzt ein größeres Drehmoment an der Antriebswelle
6 verfügbar, und der Motor i ist nicht mehr überlastet.