Przedmiotem niniejszego wynalazku jest urzadzenie rozruchowe do silników spalinowych z maszyna elektryczna, pra¬ cujaca jako isilnik rozruchowy i jako prad¬ nica, z narzadem napedowym, polaczonym z silnikiem spalinowym, i z narzadem na¬ pedowym, polaczonym z maszyna elek¬ tryczna, oraz z laczaca te narzady nape¬ dowa przekladnia zebata, której kola sta¬ le zazebiaja sie ze soba. Kola tej przekla¬ dni napedzaja powyzsze narzady wówfczas, gdy swobodnie obracalny narzad przekla¬ dni zostanie unieruchomiony, natomiast stanowia bezposrednie polaczenie sprzeglo¬ we 5tiedzy tymi narzadami napedowymi, gdy powyzszy narzad przekladni sprzegnie¬ ty jest z jednym z tych flarjsadew napsdo- wych.W znanych urzadzeniach tego rodzaju do unieruchomiania swobodnie obracalne- go narzadu przekladni stosowane sa zapad¬ ki, wchodzace w nieruchomy wieniec zeba¬ ty, które tak dlugo przytrzymuja swobo¬ dnie obracajacy sie narzad przekladni, do¬ póki maszyna elektryczna, jako sitoik roz¬ ruchowy, napedza silnik spalinowy, nato¬ miast zapadki te zwalniaja ten narzad na¬ tychmiast, gdy silnik .spaliaaowy zaczyna biec z wieksza liczba obrotów, niz maszy¬ na elektryczna, napedzajaca teja silnik po¬ przez przekladnie.W znanych urzadzeniach tego rodzajuw odmiennym wykonaniu ustalanie swobo¬ dnie obracalnego narzadu przekladni usku¬ teczniane jest za pomoca* rozrzadzanego recznie hamulca tasmowego, który naste¬ pnie samoczynnie zaciska sie naokolo swo¬ bodnie obracalnego narzadu, gdy narzad ten pod dzialaniem momentu reakcyjnego, dzialajacego nan przy napedzie walu silni¬ ka spalinowego maszyna elektryczna, usi¬ luje obracac sie w pewnym okreslonym kierunku. Jesli jednak uruchomiony sil¬ nik spalinowy zaczyna przyspieszac swój bieg i osiaga szybkosc obrotowa wieksza, niz przekazywana nan poprzez przekladnie za pomoca maszyny elektrycznej, a wsku¬ tek tego wspomniany moment reakcyjny zmienia swój kierunek, to zaczynajacy sie przy tym obrót swobodnie obracalnego na¬ rzadu przekladni powoduje samoczynne zwalnianie hamulca.Podczas przebiegu rozruchu silnik spa¬ linowy co pewien okres czasu usiluje chwi¬ lowo wyprzedzac elektryczny silnik rozru¬ chowy. Nastepuje to okresowo wtedy, gdy w jednym z cylindrów po przezwyciezeniu suwu sprezania nastepuje rozprezanie sie sprezonych gazów. Wyprzedzanie zachodzi zwlaszcza wtedy, gdy w poszczególnych cy¬ lindrach nastepuja juz pojedyncze zaplony, zanim silnik spalinowy zacznie prawidlo¬ wo pracowac. Wskutek zmiennego kierun¬ ku momentu obrotowego unieruchomiony narzad pedni usiluje obracac sie w jednym lub drugim kierunku zaleznie od kierunku wystepujacego w danej chwili momentu ob¬ rotowego. Wskutek tego w znanych urza¬ dzeniach ustalany narzad przekladni przy kazdym przebiegu rozruchu zostaje kazdo¬ razowo zwalniany i w chwile potem nagle unieruchomiony.Wedlug niniejszego wynalazku do usta¬ lania swobodnie obracajacego sie narzadu przekladni stosuje sie rozrzadzany elek¬ tromagnetycznie hamulec cierny, dzialaja¬ cy w ten sam sposób dla obu kierunków obrotu, przy czym elektromagnes, rozrza¬ dzajacy tym hamulcem, jest bezposrednio przylaczony do baterii. Dzieki temu w urzadzeniu wedlug wynalazku, odmiennie niz w znanych urzadzeniach, swobodnie obracajacy sie narzad przekladni moze byc zatrzymany niezaleznie od przejsciowych wahan liczby obrotów i takze niezaleznie od spowodowanych tym wahan pradu twornika maszyny elektrycznej, az silnik spalinowy ruszy i w dalszym ciagu bedzie biegl o wlasnej sile. W ten sposób zapo¬ biega sie uderzeniom w przekladni, co zwieksza jej trwalosc i umozliwia rozruch silnika spalinowego bez zbytniego halasu.Poza tym w urzadzeniu wedlug wyna¬ lazku do sprzegania swobodnie obracalne¬ go narzadu przekladni z jednym narzadem napedowym stosuje sie elektromagnetycz¬ nie rozrzadzane sprzeglo. Umozliwia to stosowanie elektrycznej maszyny jako pradnicy przy liczbach obrotów silnika spa¬ linowego, przy których maszyna elek¬ tryczna podczas trwania przebiegu rozru¬ chowego biegla jako silnik rozruchowy lub jalowo. Natomiast w znanych urzadzeniach sprzeglowych stosowane sa ciezarki od¬ srodkowe, za pomoca których uskutecznia¬ ne jest sprzeganie przy okreslonej z góry liczbie obrotów silnika spalinowego wzgle¬ dnie takze i wtedy, gdy ta liczba obrotów osiagnieta jest przejsciowo tylko podczas przebiegu rozruchu, albo dopiero po osiag¬ nieciu stosunkowo znacznej liczby obrotów przez uruchomiony silnik spalinowy, tak iz przy malych liczbach obrotów w normal¬ nym zakresie roboczym nie nastepuje wy¬ twarzanie pradu w maszynie elektrycznej.Nastepnie przy stosowaniu elektromagne¬ tycznie rozrzadzanego sprzegla obracajace sie masy sa mniejsze niz przy stosowaniu sprzegiel odsrodkowych. Rozrzadzane elek¬ tromagnetycznie sprzeglo umozliwia takze jednoczesne laczne uruchomianie tego sprzegla oraz elektromagnetycznie urucho¬ mianego urzadzenia ustalajacego i ich wza¬ jemne ryglowanie. — 2 —Wreszcie w urzadzeniu wedlug wyna¬ lazku po uskutecznionym rozruchu silnika spalinowego maszyna elektryczna moze byc na pewien przeciag czasu odlaczana od te¬ go silnika i biec jalowo. W ten sposób na maszyne elektryczna nie oddzialywaja nierównomiernosci biegu .silnika spalino¬ wego, wystepujace przez pewien okres cza¬ su jeszcze po rozruchu, zwlaszcza przy niz¬ szej temperaturze zewnetrznego powietrza.Równoczesnie silnik spalinowy nie oddaje czesci swej mocy pradnicy i wskutek tego moze szybciej sie rozbiegac.Na rysunku przedstawiono dwa przy¬ klady wykonania przedmiotu wynalazku.Fig. 1 przedstawia czesciowy przekrój po¬ dluzny oraz czesciowy widok z boku elek¬ trycznego rozrusznika z przekladnia kól zebatych, przy czym w przekroju tym nie przedstawiono zlacz i polaczen elektrycz¬ nych, fig. 2 — przekrój poprzeczny przez ten rozrusznik wzdluz linii A — A na fig. 1, fig. 3 — drugi przekrój poprzeczny wzdluz linii B — 6 na fig. 1, fig. 4 — trzeci przekrój poprzeczny wzdluz linii C — Cna fig. 1, fig. 5 — czwarty prze¬ krój poprzeczny wzdluz linii D — Dna fig. 1, fig. 6 przedstawia schemat ukladu po¬ laczen elektrycznych rozrusznika elek¬ trycznego z przekladnia kól zebatych we¬ dlug fig. 1 — 5, fig. 7 — czesciowy prze¬ krój oraz czesciowy widok z boku elek¬ trycznego rozrusznika z odmiennie wyko¬ nanym sprzeglem, wreszcie fig. 8 — sche¬ mat ukladu polaczen elektrycznych roz¬ rusznika wedlug fig. 7.W postaci wykonania maszyny elek¬ trycznej rozrusznika wedlug fig. 1 — 6 uzwojenie 1 magnesnicy umieszczone jest nieruchomo w oslonie 2 tej maszyny. Na wale 3 wirnika oprócz wirujacego tworni- ka i i przylaczonego do niego uzwojenia 5 kolektora 6 zaklinowany jest wspornik 7 kólek zebatych przekladni. Wspornik ten dzwiga czop 8, na którym obraca sie luz¬ no para sztywno polaczonych ze soba kó¬ lek zebatych 9 i 10. Kólko zebate 9 o wiek¬ szej srednicy zazebia sie z wewnetrznym wiencem zebatym 11 bebna 12, a kólko ze¬ bate 10 o mniejszej srednicy — z we¬ wnetrznym wiencem zebatym 13 kola li.Piasta 15 tego kola osadzona jest w lozy¬ sku, umieszczonym w otworze pokrywy 16 rozrusznika, oraz prowadzona jest na kon-, cu walu 3 twornika, przy czym kolo li jest stale polaczone z walem 18 silnika spa¬ linowego poprzez podatne sprzeglo. To sprzeglo sklada sie z wewnetrznego zde¬ rzaka 17 z gniazdkami oporowymi 35, za- klinowanego na piascie 15 kola li, i z po¬ laczonej z walem 18 silnika oslony 36 z gniazdkami oporowymi 37 do sprezyn na¬ ciskowych 38, przenoszacych moment obro¬ towy (fig. 1 i 4).Beben 12 moze sie swobodnie obracac na wale 3 twornika i i na piascie 15, na których jest luzno osadzony, a za pomo¬ ca sprzegla, znajdujacego sie pod dziala¬ niem nieruchomo umieszczonej cewki 19 elektromagnesu, moze byc sprzegany z ko¬ lem li. Sprzeglo to wykonane jest jako sprzeglo cierne i ,sklada sie z tarczy 20, zaopatrzonej w wykladzine cierna. Tarcza 20 sprzegla wprawiana jest w ruch obro¬ towy wraz z bebnem 12 za pomoca trzpie¬ ni 21, a za pomoca sprezyn 22 dociskana jest w kierunku od pokrywy bebna 12 do tarczy kola H. Do konców trzpieni 21, po¬ laczonych z tarcza 20, przymocowana jest plytka kotwicowa 23, która po wlaczeniu pradu do elektromagnesu 19 zostaje prze¬ zen przyciagnieta, powodujac tym samym wylaczenie sprzegniecia bebna 12:..z kolem li. Za pomoca hamulca klockowego 2i, znajdujacego sie pod dzialaniem elektro¬ magnesu 26, moze byc unieruchomiany be¬ ben 12 wzgledem oslony 25 przekladni roz¬ rusznika po wlaczeniu pradu do tego elek¬ tromagnesu.Na wale 3 twornika -maszyny elektrycz¬ nej umieszczony jest wylacznik odsrodko¬ wy 58 (fig. 6). Wylacznik ten posiada cie- — 3 —Zarek 27 z mimosrodowo polozonym srod¬ kiem ciezkosci, obracany za pomoca ka¬ mienia 28 przez wal 3 (fig. 1 i 3), przy czym ciezarek 27 jest przesuwny w kie¬ runku promieniowym wbrew dzialaniu sprezyny 29, posiadajacej pewne napiecie wstepne. Na pokrywie 30 oslony maszyny elektrycznej wspólsrodkowo wzgledem wa¬ lu 3 umieszczony jest obracalnie pierscien 31, dzwigajacy kontakt 32 wylacznika. Kon¬ takt ten dociskany jest sprezyna 33 do nie¬ ruchomego przeciwkontaktu 34 w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu walu 3.Uklad polaczen elektrycznych urzadze¬ nia wedlug wynalazku przedstawiony jest na fig. 6. W obwodzie pradu rozruchowe¬ go jeden biegun baterii akumulatorów 40 polaczony jest, poprzez rozrzadzane prze¬ lacznikiem 42 miejsce kontaktowe 41, z szeregowym uzwojeniem 43 magnesnicy rozrusznikowej maszyny elektrycznej, sta¬ nowiacej czesc uzwojenia magnesnicy 1 i polaczonej szeregowo z uzwojeniem 5 twor- nika 4, a obwód tego pradu zamkniety jest przez mase .4-4 rozrusznika. Uzwojenie bocznikowe 49, równiez umieszczone w uzwojeniu magnesnicy 1, wspóldziala z sze¬ regowym uzwojeniem magnesnicy rozrusz¬ nikowej 43.Obwód pradu, przy pracy maszyny elek¬ trycznej jako pradnicy, prowadzi od zaci¬ sku 45 przez samoczynny wylacznik 46 znanej budowy. Wylacznik ten zamyka ob¬ wód pradu pod dzialaniem cewki napiecio¬ wej 47 dopiero wtedy, gdy maszyna elek¬ tryczna daje pewne najmniejsze napiecie, i przerywa ten obwód pod dzialaniem cew¬ ki pradowej 48, gdy przez nia przeplywa prad wsteczny. Z wylacznika 46 obwód pradu prowadzi przez baterie 40, stano¬ wiaca w tym przypadku odbiornik pradu, do masy .4-4. Dalsze, nie przedstawione na rysunku odbiorniki pradu, np. urzadzenie zaplonowe silnika spalinowego, instalacja oswietleniowa itd., moga byc przylaczone równolegle do baterii 40.Uzwojenie 49 magnesnicy 1, dla pracy maszyny elektrycznej jako pradnicy, wla¬ czone jest bocznikowo wzgledem uzwojenia twornika 4 i rozrzadzane samoczynnym regulatorem, który w znany sposób za po¬ moca opornika 50 reguluje stopien wzbu¬ dzania magnesnicy 1 pod dzialaniem pra¬ du, plynacego przez cewke pradowa 51 i cewke napieciowa 52.Obwody pradu obu elektromagnesów 19, 26 sprzegla ciernego i hamulca klocko¬ wego posiadaja wspólny przewód 53, w który wlaczone jest w dalszym ciagu miej¬ sce kontaktowe 54, rozrzadzane wielobie- gunowym przelacznikiem 42. W ten spo¬ sób oba te elektromagnesy sa stale wlacza¬ ne równoczesnie, a wylaczanie pradu do elektromagnesu sprzegla ciernego powodu¬ je równoczesnie wylaczenie pradu do elek¬ tromagnesu hamulca klockowego. Wskutek tego sprzeganie bebna 12 z kolem 14 po¬ woduje zwolnienie hamulca 24, & unieru¬ chomienie bebna 12 tym hamulcem — je¬ go odlaczenie od kola 14. W obwód pradu elektromagnesu 26 hamulca wlaczony jest jeszcze opisany powyzej wylacznik odsrod¬ kowy 58.Przelacznik 42 uruchomiany jest elek¬ tromagnetycznie za pomoca cewki 55. Ob¬ wód pradu tej cewki zawiera oprócz recz¬ nie uruchomianego wylacznika 56 wylacz¬ nik pomocniczy 57, talk sprzezony z samo¬ czynnym wylacznikiem 46, ze utrzymuje przerwany obwód pradu cewki 55 tak dlu¬ go, dopóki wylacznik 46 jest zamkniety.Sposób dzialania opisanego urzadzenia jest nastepujacy.W celu uskutecznienia rozruchu silni¬ ka spalinowego nalezy zamknac reczny wylacznik 56, tak iz prad plynie przez cewke 55, wskutek czego przelacznik 42 zostaje uruchomiony w takim kierunku, ze w miejscu kontaktowym 54 oba obwody pradu eletromagnesów 19 i 26 zostaja za¬ mkniete. Powoduje to wzbudzenie elektro¬ magnesów 26 i 19, unieruchomienie beb- — 4 —na 12 za pomoca hamulca klockowego 24 i równoczesnie odlaczenie go od kola 14- Przez uruchomienie przelacznika 42 zo¬ staje równoczesnie w ipiejscu kontakto¬ wym 41 zamkniety obwód pradu rozrucho¬ wego maszyny elektrycznej. Twornik 4 tej maszyny zaczyna sie obracac i za po¬ moca walu 3 uruchomia wspornik 7 kólek zebatych 9 i 10. Kólko zebate 9 odtacza sie na wiencu zebatym 11 nieruchomego beb¬ na 12, a obracajace sie wraz z kólkiem 9 male kólko zebate 10 wprawia kolo li, a wraz z tym i wal 18 w ruch obrotowy z szybkoscia mniejsza niz szybkosc obroto¬ wa walu 3.Po uskutecznieniu rozruchu silnika spa¬ linowego zaczyna on przyspieszac ruch ob¬ rotowy maszyny elektrycznej. Po przekro¬ czeniu pewnej okreslonej liczby obrotów sila odsrodkowa, oddzialywajaca na cieza¬ rek 27 wylacznika odsrodkowego, przezwy¬ cieza napiecie wstepne sprezyny 29, tak iz ciezarek 27 dochodzi do pierscienia 31 i uruchomia go przez tarcie wbrew dziala¬ niu sprezyny 33. Wskutek tego nastepuje rozwarcie kontaktów 32 i 34 i przez prze¬ rwanie pradu w cewce 26 nastepuje zwol¬ nienie hamulca klockowego 24. Przekla¬ dnia nie przenosi wtedy zadnych momen¬ tów obrotowych, a maszyna elektryczna biegnie jalowo.Nastepnie przez otwarcie wylacznika 56 przerwany zostaje przeplyw pradu przez cewke 55, a przelacznik 42 powraca do wyjsciowego polozenia, przedstawionego na fig. 6. Wskutek tego obwód pradu rozrusz¬ nikowego maszyny elektrycznej zostaje przerwany, a cewka 19 sprzegla .ciernego zostaje równiez pozbawiona pradu, tak iz beben 12 pod naciskiem sprezyn 22 zosta¬ je sprzegniety z kolem 14. Poniewaz wien¬ ce zebate 11 i 13 nie moga sie juz przekre¬ cac wzgledem siebie, wiec odtaczanie sie na nich kólek zebatych 9 i 10 jest niemoz¬ liwe, a beben 12, kolo 14 i wal 3 urucho¬ miane sa walem 18 silnika spalinowego, tak iz cala przekladnia stanowi wówczas bezposrednie polaczenie sprzeglowe mie¬ dzy obu wspomnianymi walami.Maszyna elektryczna napedzana jest wtedy silnikiem spalinowym i pracuje ja¬ ko pradnica, gdy tylko napiecie miedzy za¬ ciskiem 45 i masa .4-4 osiagnelo wymaga¬ na wartosc najmniejsza, a samoczynny wylacznik 46 zamknal sie. Podczas swego ruchu zamykajacego wylacznik ten otwie¬ ra jednoczesnie wylacznik pomocniczy 57 i w ten sposób zapobiega ponownemu wla¬ czeniu elektromagnesu 55. W ten sposób uniemozliwione zostaje wlaczenie pradu do elektromagnesów 19 i 26 sprzegla cierne¬ go i hamulca klockowego, a tym samym unieruchomienie bebna 12 i rozlaczenie sprzegla ciernego miedzy walami 3 i 18, gdy maszyna elektryczna pracuje jako pradnica.W odmianie rozrusznika, przedstawio¬ nego na fig. 7 i 8, urzadzenie do sprzega¬ nia bebna 12 z kolem 14 jest tak wykona¬ ne, ze sprzeganie tych czesci nastepuje po wlaczeniu pradu do elektromagnesu 19 sprzegla. Elektromagnes ten przyciaga wte¬ dy plytke kotwicowa 60 ku tarczy ciernej 61, polaczonej na stale z kolem 14, tak iz plytka ta musi sie obracac wraz z ta tar¬ cza. Z drugiej strony plytka kotwicowa 60 za pomoca zebów 62, wchodzacych w row¬ ki 63 bebna 12, jest stale sprzegnieta z bebnem 12, tak iz czesci te stale obracaja sie lacznie, przy jednoczesnym umozliwie¬ niu ich poosiowego przesuwu wzgledem sie¬ bie. Przy tym ukladzie, podczas pracy ma¬ szyny elektrycznej jako pradnicy, do elek¬ tromagnesu 19 sprzegla ciernego musi byc doprowadzany prad, natomiast elektroma¬ gnes 26 hamulca klockowego musi byc po¬ zbawiony pradu. Wskutek tego wielobie- gunowy przelacznik 42 dla kazdego z obu obwodów pradu elektromagnesu rozrzadza w danym przykladzie wykonania osobnym miejscem kontaktowym, a mianowicie miejscem 64 dla elektromagnesu 19 sprze- — 5 —gla i miejscem 65 dla elektromagnesu 26 hamulca. Dla tych obu miejsc kontakto¬ wych przelacznik posiada tylko jeden mo¬ stek 66, tak iz przy przerwanym kontak¬ cie Ul w obwodzie pradu rozrusznika kon^ takt 64 elektromagnesu sprzegla jest za¬ mkniety, podczas gdy przy drugim polo¬ zeniu przelacznika obwód pradu rozrusz¬ nikowego i obwód pradu elektromagnesu hamulca sa zamkniete. Aby przy wylacza¬ niu napedu silnika spalinowego mógl byc wylaczany elektromagnes 19 sprzegla, wla¬ czony wówczas, gdy maszyna elektryczna ma wytwarzac prad jako pradnica, w ob¬ wodzie pradu tego elektromagnesu zasto¬ sowany jest specjalny wylacznik 67. Ten wylacznik moze byc polaczony z wylaczni¬ kiem zaplonu silnika spalinowego. Pozo¬ stale czesci urzadzenia rozrusznika sa tak samo wykonane, jak czesci w urzadzeniu rozrusznika wedlug fig. 1 — 6.Hamulec klockowy móglby byc takze wykonany w ten sposób, aby byl zwalnia¬ ny przy wlaczaniu pradu do obwodu elek¬ tromagnesu 26 hamulca. W tym przypad¬ ku uklad polaczen nalezy tak obrac, by równoczesnie z zamknieciem obwodu pra¬ du rozrusznikowego i ze zwalnianiem sprzegla zostal wylaczony obwód pradu elektromagnesu hamulca.Urzadzenie mogloby byc takze tak wy¬ konane, by bezposrednie polaczenie sprze¬ glowe walu 3 z kolem 14 uskuteczniane by¬ lo przez sprzeganie bebna 12 z walem 3.Takze i w tym przypadku uniemozliwione zostaje odtaczanie sie kólek zebatych 9 i 10 na odpowiednich wiencach zebatych.Oslona 36 sprzegla podatnego moze byc uksztaltowana jako kolo pasowe, a pola¬ czenie tej oslony z walem 18 silnika spa¬ linowego, w celu jego napedu, mogloby byc wykonane w postaci przekladni pasowej z zastosowaniem pasów o przekroju klino¬ wym. Poza tym przekladnia, laczaca wa¬ ly 3 \ 18, moglaby byc takze uksztaltowa¬ na w sposób nastepujacy. Na wale 3 nale¬ zy zaklinowac kolo z wewnetrznym wien¬ cem zebatym, a beben 12 nalezy zaopa¬ trzyc równiez w wewnetrzny wieniec ze¬ baty, przy czym beben 12, odpowiednio do potrzeby, musi byc sprzegany z wyzej wspomnianym kolem zebatym wzglednie zatrzymywany hamulcem oraz musi byc osadzony luzno w lozyskach, aby mógl sie swobodnie obracac, a z kazdym z wienców zebatych tego kola zebatego i bebna zaze¬ biac sie musi jedno z dwóch polaczonych ze soba kólek zebatych, których wspólny czop umieszczony jest w lozyskach obracajace¬ go sie wspornika, sprzegnietego z walem 18 silnika spalinowego.Dalsza odmiana wykonania urzadzenia przekladniowego rozrusznika polega na tym, ze kolo o wewnetrznym wiencu zeba¬ tym i beben o wewnetrznym wiencu zeba¬ tym sprzegniete sa z jednym z walów 3 i 18 wzglednie zaklinowane na nich, a wspornik kólek zebatych moze sie swobo¬ dnie obracac, przy czym odpowiednio do potrzeby musi byc umozliwione sprzeganie go z jednym z tych narzadów o wewnetrz¬ nym wiencu zebatym wzglednie ustalanie w danym polozeniu za pomoca hamulca. PL