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Schalteinrichtung für den elektrischen Anlasser einer Vergaser-Brennkraftmaschine
Das Andrehen einer Brennkraftmaschine mit einem elektrischen Anlasser wird vereinfacht,
wenn das Schließen des Anlasserstromkreises von der ohnedies notwendigen Öffnungsbewegung
der Vergaserdrossel abgeleitet und dadurch eine besondere Bedienung eines den Anlasserstromkreis
schließenden Schalters erspart wird.
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Bei einer solchen zwangsläufigen Steuerung eines den Anlasserstromkreis
beherrschenden Schalters durch die Vergaserdrossel ist aber beispielsweise zu bedenken,
daß nach dem Anspringen des Motors die Möglichkeit gewahrt bleiben maß, die Drossel
nach Rückführen in ihre Leerlaufstellung erneut zu öffnen, ohne daß der Schalter
den Anlasserstromkreis schließt; denn diese Schließbewegung ist nur zum Anlassen
des Motors erwünscht und notwendig, dagegen bei einmal angedrehtem Motor fehl am
Platze.
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Die sich hieraus ergebende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Schalter nach Anspringen des Motors und Unterbrechen des Anlasserstromkreises
gegen eine erneute Einschaltbelegung gesichert wird, solange der Motor arbeitet
und die Voraussetzung für ein erneutes Einschalten des Anlassers entfällt. Zu diesem
Zweck greift erfindungsgemäß an den Schalter, dessen Ausschaltstellung der Schließstellung
der Vergasertrommel zugeordnet ist, eine etwa von einer Feder ausgeübte Stellkraft
in Richtung der Einschaltbewegung an. Dabei ist für den Schalter bei Erreichen eines
vorgegebenen Unterdruckes an der Drossel eine selbsttätige Sperrung seiner Ausschaltstellung
vorgesehen.
Ein vorgegebener Unterdruck an der Drossel ist gleichbedeutend
damit, daß der Motor arbeitet, zum L1nterscliied von dem in Ruhe befindlichen Motor,
so daß für jede Betriebsdauer des Motors ein nur einmaliges Einschalten des Anlassers
möglich ist, gleichwohl aber die übliche Bedienungsmöglichkeit der Drossel genau
so gewahrt bleibt, als ob entweder ein Anlasser überhaupt nicht vorhanden wäre oder
dieser gesondert von Hand, also nicht selbsttätig von der Drossel bedient werden
müßte.
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Diese und weitere Merkmale des Erfindungsgegenstandes werden im einzelnen
an Hand eines Ausführungsbeispieles erörtert, das in den Zeichnungen dargestellt
ist. In diesen zeigt Fig. i schaubildlich einen mit der Schalteinrichtung gemäß
der Erfindung .ausgerüsteten Vergaser, Fig. 2 bis 5 die Schalteinrichtung im Schnitt,
und zwar in verschiedenen Arbeitsstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise.
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Ein in seinen Umrissen angedeuteter Vergaser io weist in seinem Ansaugkanal
12 in üblicher Weise eine Drosselklappe 14 mit einer Schwenkachse 16 auf, an deren
äußerem Ende ein Steuerhebel i8 befestigt ist. Dieser trägt wie üblich eine einstellbare
Leerlaufanschlagschraube 20 und ist an ein zum Gaspedal od. dgl. führendes Gestänge
23 angeschlossen, zweckmäßig unter Einschaltung einer Feder, die ein nachgiebiges
Schließen der Drossel ermöglicht.
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Nach der Erfindung soll die Steuerung des Anlasserstromkreises von
derDrosselklappenbewegung abgeleitet werden. Demgemäß hat beim dargestellten Beispiel
der Steuerhebel 18 einen Steuerarm 24, der in die Bahn. eines Stößels 482 für die
Schalterbetätigung hereinragt.
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Die Schalteinrichtung gemäß der Erfindung ist nach Fig. i an den Vergaser
io angebaut, kann aber selbstverständlich auch mit diesem einteilig ausgeführt werden.
Im einzelnen ist ein Schaltergehäuse 26 aus Isolierstoff, etwa Bakelit, an einen
Ansatz 28 des Vergasergehäuses angeschraubt. Der Ansatz 28 ist zweckmäßig aus einem
Stück mit dem Vergasergehäuse gegossen. Er hat Gewindebohrungen 30 für die
Aufnahme je einer Befestigungsschraube. In die dem Vergaser abgekehrte Wand des
Gehäuses 26 sind Kontaktstifte 34 eingesetzt, an die der Anlasserstromkreis anzuschließen
ist. Beim dargestellten Beispiel sind die Kontaktstifte 34 in die Gehäusewand eingegossen,
sie können aber selbstverständlich auch in anderer Weise befestigt werden. Die inneren
Enden der Kontaktstifte 34 schließen bündig mit der Innenfläche der Gehäusewand
ab, so daß sie von einem Schaltglied 40 (Fig. 2) zum Schließen. des Anl@asserstromkreises
überbrückt werden können. Das Schaltglied 4o, z. B. aus Kupfer, ist in einen im
Gehäuse 26 verschiebbaren Schaltschlitten 38 aus Isolierstoff eingesetzt und mit
Kontaktknöpfen 94 versehen, die in der Einschaltstellung des Schlittens 38 an den
inneren Stirnflächen der Kontaktstifte 34 anliegen. Für eine einwandfreie Anlage
sorgen dabei zwei im Schlitten 38 vorgesehene Federn 42. Zum Verschieben des Schlittens
38 ist dieser in einen flachen Steuerschieber 48 eingepaßt, der nach oben in einen
Ansatz 49 des Gehäuses 26 hineinragt und nach unten durch einen Schlitz 5o in einer
Dichtungsscheibe 52 aus dem Gehäuse herausgeführt ist. Das herausragende Schieberende
bildet den schon erwähnten Stöße148a, der in die Bahn des Steuerarmes 24 hineinragt.
Die Dichtungsscheibe 52 ist mit Schrauben 54 am Gehäuse 26 befestigt und schützt
gegen den Eintritt von Staub und Verunreinigungen in das Gehäuse 26. Oberhalb des
Schlittens 38 zeigt der Schieber 48 eine längliche, etwa ovale Aussparung 56, die
nach oben durch ein Joch 57 abgeschlossen ist. Dieses trägt einen Finger 58 zur
Führung einer Feder 62, die im Gehäuseansatz 6o untergebracht ist und auf den Schieber
48 und damit den Schlitten. 38 eine Stellkraft in Richtung der Einschaltbewegung
ausübt.
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Die Aussparung 56 im Schieber 48 hat die Bedeutung, daß ein durch
diese Aussparung hindurchragenderSperrkolben 70; 72 den abwärts gerichteten Einschalthub
des Schiebers begrenzt und ein Einschalten des Anlassers verhindert, nachdem der
Motor einmal angesprungen ist. Den Kolben 70, 72 nehmen zwei gleichachsige, zu beiden
Seiten des Gehäuses 26 vorgesehene Zylinder 64, 66 auf, deren gemeinsame Achse quer
zur Hubbewegung des Schiebers 48 liegt. Bei der dargestellten Ausführung sind die
Zylinder 64, 66 einteilig mit dem Gehäuse ausgeführt. Zwischen den beiden Kolbenteilen
70, 72 ist eine tiefe Ringnut 68 vorgesehen, deren Bedeutung sich aus der nachstehend
geschilderten Arbeitsweise ergibt. Dasselbe gilt von einer zweiten, wesentlich flacheren
Ringnut 92 in dem Kolbenteil 70.
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In eine Längsbohrung 78 (Fig. i) des Kolbens ist eine Schraubenfeder
74 eingesetzt, die sich mit ihrem inneren Ende an dem Boden der Bohrung 78 und mit
dem anderen Ende an der Stirnfläche 8o des Vergasergehäuseansatzes 28 abstützt.
An der inneren, diesem Ansatz zugekehrten Stirnfläche des Zylinders 66 kann ein
Dichtring 82, z. B. aus Gummi, Kunstkautschuk od. dgl., vorgesehen werden (Fig.
2 bis 5). Dabei ist nach der dargestellten Ausführung das diesem Dichtring zugekehrte
Ende des Kolbenteiles 72 kegelstumpfartig gestaltet und bildet eine Dichtstirnfläche
84, die sich in der rechten Endstellung des Kolbens an den Dichtring 82 dichtend
anlegt.
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Diese Kolbenstirnfläche 84 soll erfindungsgemäß mit dem hinter der
Drosselklappe 14 im Ansaugkanal 12 herrschenden Unterdruck beaufschlagt werden,
damit der Kolben 70,72 gegen die Wirkung der Feder 74 aus seiner linken Endstellung
nach Fig.2 und 3 in seine rechte Endstellung nach Fig.4 und 5 geschoben. wird. Zu
diesem Zweck führt von dem rechten Zylinderteil 66 ein Verbindungskanal 86,
88, 9o zum Ansaugkanal 12 des Vergasers (vgl. Fig. i). Es hat sich gezeigt, daß
bei dieser Ausführung der Kolben mit einem geringen Unterdruck in Anlage an den
Dichtring 82 gehalten und von diesem beim Absinken des Unterdruckes unter einen
vorgegebenen Mindestwert abgehoben wird.
Außerdem hat diese Ausbildung
den Vorzug, daß der Kolben geräuschlos arbeitet und für die nötige Abdichtung gegen
das Ansaugen von Staub und sonstigen Verunreinigungen sorgt und damit die :Motorladung
gegen derartige Verunreinigungen schützt.
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Die beschriebene Schalteinrichtung arbeitet wie folgt: In der Schließstellung
der Drossel 14 nach den Fig. i und 2 ist der Motor außer Betrieb. In dieser Stellung
hält der Steuerarm 24 des Steuerhebels 18 über den Stößel 48a den Schieber 48 mit
dem Schlitten 38 gegen die Wirkung der Feder 62 angehoben., d. h. in der Ausschaltstellung.
Der Kolben 70, 72 ist unter der Wirkung der Feder 74 in seiner linken Endstellung.
In dieser liegt die tiefe Ringnut 68 in einer Flucht mit dem Schieber 48.
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Zum Andrehen des Motors wird das Gaspedal niedergedrückt und die Drosselklappe
14 etwas geöffnet. Dabei gelangt der Steuerarm 24 des Steuerhebels 18 etwa in die
Stellung nach Fig. 3 und gibt also den Schieber 48 frei, so daß dieser von der Feder
62 abwärts geschoben wird. Dabei bleibt der Kolben 70, 72 zunächst noch in seiner
linken Endlage, weil vorerst noch kein Unterdruck auf den Kolben 72 wirkt. Deshalb
schiebt die Feder 62 das Joch 57 in die Ringnut 68, bis das Joch auf dem Kolben
aufliegt. In dieser Stellung ist derAnlasserstromkreis über das Schaltglied 4o geschlossen.
Der Anlasser läuft also an.
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Sobald der vom Anlasser in Drehung versetzte Motor angesprungen ist,
wird üblicherweise das Gaspedal nachgelassen und die Drosselklappe 14 unter dem
Einfluß der üblichen Rückführfeder in die Leerlaufstellung gebracht, wie Fig.4 veranschaulicht.
In dieser Stellung hat der Steuerarm 24 den Schieber :18 und damit den Schlitten
38 wieder angehoben und den Anlasserstromkreis unterbrochen. Folglich kommt der
Anlasser wieder zur Ruhe.
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Mit dem Anspringen des Motors erzeugt dieser bei geschlossener oder
nahezu geschlossener Drossel (Drosselleerlaufstellung) einen verhältnismäßig großen
Unterdruck im Ansaugkanal 12 des Vergasers. Folglich wird der Kolben 70, 72 unter
Zusammendrücken der Feder 74 in seine rechte Endlage bewegt. Diese Kolbenverschiebung
ist möglich, weil das Joch 57 zuvor beim Anheben des Schiebers 48 aus der Kolbenringn.ut
68 herausgehoben worden ist (Fig.4). Mit dieser Verschiebung sperrt der Kolben (nach
einmaligem Andrehen des Motors) den Schieber 48 in dem Sinne, daß dieser an erneutem
Schließen des Anlasserstromkreises gehindert wird. Dennoch kann die Drosselklappe
i8 in üblicher Weise bedient, d. h. geöffnet, z. B. in die Stellung nach Fig. 5
gesch-,venkt werden. Dabei wird zwar der Schieber 48 von der Feder 62 ein Stück
abwärts verschoben, jedoch am Erreichen der Einschaltstellung nach Fig. 2 dadurch
gehindert, daß der Kolben mit seiner flachen Ringnut 92 den Schieber an seinem Joch
57 abfängt. Die Nut 92 ist um so viel flacher als die Nut 68, daß in der Sperrstellung
des Schiebers 48 nach Fig. 5 die Einschaltstellung nach Fig. 3 noch nicht erreicht
ist, d. h. also der Anlasserstromkreis unterbrochen bleibt.
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Auch für den Fall, daß während des Motorbetriebes der auf den Kolben
72 wirkende Unterdruck etwa bei plötzlichem Öffnen der Drosselklappe 14 unter den
zur Überwindung der Feder 74 notwendigen Mindestwert abfallen sollte, kann der Anlasserschalter
nicht in seine Einschaltstellung gelangen, weil die Feder 62 das Joch 57 des Schiebers
48 fest auf den Kolben drückt und der Reibungswiderstand eine Bewegung in jene Stellung
verhindert, in der der Kolben den vollen Einschalthub des Schiebers freigeben würde.
Es würde also mit anderen Worten der Schutz gegen ein ungewolltes Wiedereinschalten
auch ohne die flache Nut 92 gegeben sein. Diese erhöht jedoch den Schutz, indem
sich der Kolben bei unzureichendem Unterdruck mit der rechten Ringfläche der Nut
92 am Joch 57 abstützt (Fig. 5).
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Im übrigen hat die flache Nut 92 auch den Vorzug, daß eine Verformung
der äußeren Kolbenmantelfläche durch Aufschlagen des Joches verhütet wird. Derartige
Verformungen wirken sich meist als Abflachungen des Kolbenmantels aus und beeinträchtigen
die Leichtgängigkeit des Kolbens im Zylinder.
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Zweckmäßig wird außerdem der Ringteil ioo des Kolbens zwischen den
beiden Ringnuten 68 und 92 mit etwas kleinerem Durchmesser als der Kolbendurchmesser
ausgeführt, damit die Leichtgängigkeit des Kolbens selbst für den Fall gewahrt bleibt,
daß das Joch 57, statt in die Ringnut 92 einzutreten, auf den Umfang des Ringteiles
ioo aufschlagen sollte.
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Zum Entlüften des im Zylinderteil 64 vor der linken Stirnfläche des
Kolbens 70 liegenden Raumes empfiehlt es sich, einen kalibrierten Entlastungskanal
io2 vorzusehen. Dieser Kanal kann so abgestimmt werden, daß die nach links gerichtete
I-Iubbewegung des Kolbens federnd abgefangen und gegebenenfalls auch verzögert wird.
Der Kanal 102 verläuft bei der dargestellten Ausführung im Innern des Gehäuses,
so daß Staub und sonstige Verunreinigungen nicht in den Zylinder 64 eingesaugt werden
können.
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Der Steuerarm 24 des Steuerhebels i8 kann bei der dargestellten Ausführung
(Fig. i) derart gebogen sein, daß sich auf diese Weise die Drosselklappenstellung
ändern läßt, in der der Schalter öffnet und schließt. Beim Aufwärtsbiegen des Armes
24 muß die Drosselklappe 14 einen größeren Öffnungswinkel zurücklegen, bevor der
Schalter geschlossen wird, während im umgekehrten Falle, also beim Abwärtsbiegen
des Armes 24, bereits ein kleinerer Öffnungswinkel der Klappe 14 bis zum Erreichen
der Schalterschließstellung genügt.
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Abschließend ist noch zu bemerken, daß es sich bei der dargestellten
und beschriebenenAusführung nur um eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung
handelt und diese also nicht auf alle Einzelheiten des Beispieles beschränkt ist.
Vielmehr
sind im Rahmen der Erfindung mancherlei Abwandlungen der
dargestellten Ausführung möglich.