Dynamoelektrisches Antriebsaggregat. Die Erfindung bezieht sich auf ein dy namoelektrisches Antriebsaggregat, beste hend aus einem mit einer Verbrennungskraft maschine zusammengebauten elektrischen Maschinensatz, mit welchem die beim jewei ligen Fahrzustand nötigen Drehmomente in den Triebrädern und Übersetzungsverhält nisse selbsttätig erhalten werden, und wel cher zum Bremsen, sowie zum Andrehen des Verbrennungsmotors und zur Beleuchtungs- und Zündstromerzeugung dient, und bei wel chem die Anker und Polschuhe konisch aus gebildet sind.
Die Erfindung besteht darin, dass der Anker des Motors mit jenem des Generators auf einer längsverschieblichen Hohlwelle aufgekeilt ist, und die Kraftübertragung aitf die a.chsial unverschiebbar gelagerte Trieb welle mittelst eines auf letzterer befestigten Mitnehmerorganes erfolgt, welches in einen, nach einer Raumkurve begrenzten Ausschnitt der Hohlwelle eingreift,
wobei die Lage des Berührungspunktes zwischen der Kurve der Hohlwelle und dem Mitnehmerorgan -der .Triebwelle, und dadurch die aohsiale Lage der Hohlwelle bedingt ist durch die Wirkurig der magnetischen Felder beider Maschinen, die Wirkung einer Feder, die Form der Kurve und das zu überwindende Drehmo ment.
In den Zeichnungen ist eine beispiels weise Ausführungsform der Erfindung un ter Verwendung zweier Gleichstromhaupt scltlussmaschinen dargestellt, und zwar zeigt' Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch das Aggregat, Fig. 2 das Kupplungsdetail, Fig. 3a und 3b den Fahrschalter, Fig. 4 ein Schaltbild der Anlage, Fig. 4a bis 49 ein zelne Schaltstellungen.
Gemäss Fig. 1 besteht das Aggregat aus einer Verbrennungskraftmaschine V, mit deren Kurbelwellenstummel 1 der Feldmag net 2 eines Gleichstromhauptschlussgenerators D fest verbunden ist. Der Dynamoanker 3 ist auf einer Hohlwelle 4 aufgekeilt, auf deren anderem Ende in gleicher Alt der An ker 5 eines Gleichstromhauptschlussmotors llT befestigt ist, dessen Feldmagnet 6 im Ge häuse<B>7</B> starr gelagert ist.
Die Hohlwelle 4 ist auf der in den Lagern 8 und 9 drehbar ,laberten und gegen Längsverschiebung ge sicherten vollen Triebwelle 10 derart mon tiert, dass die Hohlwelle auf ihr einerseits in begrenztem Ausmass relativ verdrehba.r, an- deiseits länbsverseliiebbar ist.
Die Übertra gung des Drehmomentes von der treibenden Hohlwelle 4 auf die Triebwelle 10 erfolgt durch einen in Fi-. 2 gesondert dargestellten Mitnehmerhopf 11 der Triebwelle 1)0, der mit Rollen 17, die auf Kugellagern laufen, in zwei, nach einer Kurve 12 abgegrenzte, x e Ausnehmungen <B>13</B> der genu Hohlwelle 4 eingreift.
In Ruhestellung wird die in Fic. 1 be zeichnete gegenseitige Labe von Mitnehmer und Kurve, d. 1i. die Normalstellung der Hohlwelle 4, durch eine Feder 15 gesichert. die sich mit ihrem fixen Teller 16 hegen einen Absatz der Triebwelle 10 abstützt und deren Spannkraft die Hohlwelle 4 entgegen der gezeichneten Pfeilrichtung zu verschieben trachtet.
Wird nun durch den motorischen Antrieb die Hohlwelle 4 in Rotation versetzt, so wird sich der Mitnehmer 11 entlang der Kurve 12 so lange verschieben, bis die Umfangskraft der Triebw eile 10 der Anpresskra_ft der Fe der 15 das Gleichgewicht hält.
Hierbei addiert sich die Solenoidwirkun- zur Feder spannung. wenn die Feldvirlzune der Dy namo stärker ist als die Feldwirkung des Elektromotors. Sie subtrahiert sich von der Federspannung, wenn die Feldwirkung des Elektromotors grösser ist als die Feldwirkung der Dynamo.
Durch entsprechende Krüm- inung der Kurve 12 wird bei dieser Abrol- lunc des Mitnehmerkopfes 17 an der Kurve 12 die Ankerhohlwelle 4 gegenüber der Triebwelle 10 längsverschoben. Hierdurch wird neben der automatischen Drehmoments regulierung auch stossfreie Kupplung erzielt und werden Stösse des Fahrzeuges vom Aggregat ferngehalten.
Durch die an sich bekannte konische Ausbildung des Luftspal tes der beiden Maschinen, deren Anker- konusse einander zugekehrte Basisflächen besitzen, wird bei einer Längsverschiebung der Ankerhohlwelle 4 der Luftspalt und da mit der mabnetisclie 'N\Tiderstand der einen Nasebinei zum Beispiel verkleinert,
jener der zweiten vergrössert. Zweckmässig wird die Kurve in bezug auf die Längsachse des Aggregates unsymmetrisch gemacht, derart, dass jene Hälfte. die für die eine Drehrich tung (Vorwärtsfahrt) in Betracht kommt, stärker geliriimnit ist, als die andere Hälfte für die zweite Drehrichtung (Rücl;
wärts- fahrt). Da infolge der Solenoidwirkung die Kraft auf den verschiebbaren Ankerkern sich beim Überwiegen der Feldwirkung der Dynamo zur Federspannkraft addiert, beün Überwiegen der Feldwirkung des 3lotors aber subtrahiert,
wird der erforderliche Gleich- gewichtszustand der Umfangskräfte der bei den 'N\rellen 4 und 10 alsdann bei der gleichen Ankerverschiebung entsprechend dem Gesetz der Kurve erreicht.
Zur Herbeiführun' der Schaltungen für die einzelnen A-preyatsfunl@tionen dienen zwei mit dein Aggregat vereinigte Schalter, die in Ablehnung an die im Automobilbau übliche Anordnun,b zu einem Fuss- und einem Handschalter ausgebildet sind.
Die konstruktive V ereinigung der Schal ter mit dem Antriebsaggrc,rat erfolgt der art, dass Hand- und Fussschalter mit ent sprechend vorgesehenen Passflächen an c is cibentliche elektrische Antriebsaggregat voll kommen gekapselt direkt angebaut sind, so dass hierdurch eine sehr kurze und innen liegende Kabelverbindung erreicht @vird,
um ein Verschmutzen be zw. Verletzen der Ka bel und An sclilussstellen, sowie unnötige Wi derstandsverluste, zu vermeiden. Diese Kon- struktive Vereinigung ist bei schnellen Kraftfahrzeugen, bei denen die betreffenden Teile dem Staub und der Nässe ausgesetzt sind, für eine verlässliche Wirl@unsswcisc von wesentlicher Bedeutung.
Der Fahrschalter gemäss den Fi-. 3a und 3b wird durch einen Handhebel betäti-t und gestattet, nach Art der ZVechselräilerwerl@(- mit Kulissenschaltung, die einzelnen Schal- tungen (Anlassen, Vorw"irtsfalirt, w 'irtsfahrt, @TUllstellun;
und Bremse) durch Verschieben des Handhebels herzustellen, wie bei der Beschreibung .des Schaltungs schemas später ausführlich beschrieben wer den wird. Der oben mit einem Knauf 20 versehene Handhebel 21 ist mittelst einer Kugel 23 im Deckel 22 des Schaltkastens gelenl@ig gelagert und über diese hinaus zu einem Zapfen 24 verlängert. Am Boden des Schaltkastens sind, voneinander isoliert, die mit 87 etc., bezeichneten Kontakte mit ihren Kabelzuleitungen angebracht, auf denen Bürsten 25 gleiten, die in auf Bolzen gleiten den Bürstenhaltern befestigt sind.
Gemäss Fig. 3a und 3b sind zwei Bürstenhalter 26 angeordnet, die je drei Bürsten 25 tragen und- attf zw ei, symmetrisch zur Sehalthebelachse in der Kastenwand 28 befestigten Bolzen 29 verschiebbar sind.
Jeder Bürstenhalter trägt eine Ausnehmung 30 oder einen Ansatz oder dergleichen zum Angriff des Zapfens 24 des Handhebels, der durch (mit Bezug auf Fig. 3b) Links- oder Rechtsneigung in Eingriff mit dem einen oder andern Bürstenhalter kommt, wodurch dann durch (mit Bezug auf Fis. 3a) Links-undRechtsneigzng die einender andere Kontaktgruppe eingeschaltet wird.
Die auf diese Art erzielten vier verschiedenen Selialtungen entsprechen den vier Aggregat funktionen: Anlassen, Vorwärtsfahrt, Rtieh:- u firtsfahrt und Bremse. Zur Regelung der einzelnen Schaltungen trägt der Handhebel überdies auch zwei Bürstensysteme 31, 32, die auf Kontaktsegmenten 33, 34 im Fahr selialter gleiten, und deren Einstellung durch Drehen des Handhebels 21 in der betreffen den Schaltlage um seine Längsachse erfolgt. Die Bürsten 31 und 32 sind diametral iso liert verbunden.
Die im Schaltungsschema Fis. 4 näher bezeichnete Kontaktanordnung ."estattet durch geeignete Widerstandsschal tung, wobei der eine Widerstand parallel zum Generatorfeld, der andere parallel zum Motorfeld geschaltet ist, dass bei -durch ge wisse Verhältnisse (Brennstoffänderung,Ver- änderung des atmosphärischen Druckes bei verschiedener Höhenlage, Leistungsnachlass der Verbrennungskraftmaschine durch Stö rungen oder dergleichen mehr) bedingter Än- derung des Drehmomentes der Verbrennungs- kra:
ftmaschine, das Aggregat jeweils diesen Verhältnissen angepasst werden kann, und ferner wird die Bremswirkung durch :eine derartige Widerstandsveränderung regelnd beeinflusst, und schliesslich in der Verdre- hungsendstellung die Dynamo D kurzge schlossen, worauf sie als elektrische Kupp lung mit geringem Schlupf arbeitet, so da.ss eine direkte Übertragung der mechanischen Energie auf die Triebwelle 10 ohne Vermitt lung des Elektromotors<B>IN</B> möglich ist (di rekter Gang), wie später genauer beschrieben wird.
Eine im Fahrschalter angeordnete mechanische Verriegelung 35 gestattet einen Wechsel von einer Schaltung zur andern (durch Verschiebung des Schalthebels) nur dann, wenn vorher durch Verdrehen dessel ben um seine Längsase in eine bestimmte Endstellung (punktierte Lage von 21 in Fig. 4) die Maschinen spannungslos werden und der Schaltvorgang beinahe stromlos (funken frei) erfolgt.
Gemäss Fig. 3a erfolgt die Ver riegelung durch einen mit dem Schalthebel 21 mittelst Zapfen 36 gelenkig verbundenen Hohlzylinder 35, dessen unterer Rand für jeden Bürstenhalter 26 eine (in Fig. 3a nicht sichtbare) Ausnehmung besitzt, durch die die Bürstenhalter mit ihren Anschlägen 37 nur in der bestimmten Endla. e des Schalthebels 21 durchtreten und demnach geschaltet wer den können.
Für die Aggregatsfunktionen des An lassees und des Ausschaltens ist überdies ein mit dem Aggregat fest verbundener Schalter, der nach Art der Momentschalter ausgebildet ist, angeordnet, der beispielsweise durch Fusshebel betätigt wird und dem folgende Aufgaben zufallen: 1.
Bei Anlassstellung des Fahrschalters die Verbindung zwischen der Batterie und der .als Anlassmotor geschalteten Dynamo D zum Zwecke des Anwerfens der Verbrennungskraftmaschine V so lange her zustellen, als dieser Fussschalter gedrückt wird;
2. es jederzeit dem Fahrer zu ermög lichen, einerseits die Kraftübertragung von der Verbrennungskraftma.schine auf die Triebwelle 10 sowohl hei Vorwärts-, .als auch bei Rückwärtsfahrt, anderseits die Kraft- übertragting vom Fahrzeug auf das dy namo- elektrische Aggregat willkürlich jederzeit. zu unterbrechen (Bremse).
Das Schaltbild der Anlage ist in Fig. 4 dargestellt, in welchem .die für die einzelnen Brtriebsscli.altungen (Fig. 4a. bis 49) nötigen Kontakte und Abzweigungen mit .den ent sprechenden Ziffern bezeichnet wurden. Hierin bedeuten 54-55 die Erregung des Generators, 68-69 jene des Motors.
Die von den Kontakten 86, 71, 52, 82 und 66 nach auf- und abwärts führenden Verbindungen stellen die beiden Bürstensysteme 25 des Fahrschalters dar, wovon die zu den Kon takten 87, 85, 74 führenden für die Hand hebelstellung "Starten" (zwei parallele Li nien) und "Riickwä,rtsfahrt" (schief strich- liert) gelten, während die nach abwärts zu den Kontakten 72, 53 und 65 führenden der Hebelstellung "Vorwärtsfahrt" (voll ausge- zog(In) und "Bremse" (voll strichliert) ent sprechen.
Die gleichfalls im Fahrschalter angeordneten Kontaktsegmente für die Z\'i- derstandsregelung wurden der Deutlichkeit halber getrennt gezeichnet und sind mit 62, 61, 84, 76, 78,<B>(7,</B> 95 und 94 bezeichnet. Die @'G'ichlung 88-89 stellt eine Hilfswick lung des Motors dar. Anhand der Schalt bilder sollen nun' die einzelnen Funktionen näher beschrieben werden.
Der auf "Anlassen" gestellte lIa.ndscbal- ter gestattet nach Fig. 4a dann eine Strom- zuführun- zum Generator durch die Akku- mulatorenbatterie_4, -wenn der bei 56-58 un terbrochene Kontakt durch Niederdrücken des Fussschalters geschlossen wird. Hierbei ist die Triebwelle 10 (Hinterräder des Fahr zeuges) d nrch die Hand- oder Fussbremse festgebremst.
Der solcher Art zum Motor gewordene Generator wirft die Verbren- nungsli#raftmaseliine an (Fig. 4b). Das mit der Kurbelwelle 1 fest verbundene<U>Ma</U>gnet system 2 des Generators wird nunmehr von der Verbrennungskraftmaschino angetrieben und auf Touren gebracht. Hierbei ist das .loch so dimensioniert, d.ass es in bekannter Weise gleichzeitig, die Funktionen des Seliwungrades übernimmt.
Die für die Vorwärtsfahrt erforderliche Schaltstellung ist in Fig. 4c dargestellt. Das mit der Tourenzahl der Verbrennungskra.ft- maschine rotierende 11Tagnetsystem 2 hat das Betreben, den Anker mitzunehmen.
Da je doch vor Beginn des Anfahrens die Trieb welle 10 und damit. deren Mitnehmerkopf 11 noch stillsteht, wird die sich längsv erschie- bende Ankerwelle 4 vom Mitnehmerkopf an einer bestimmten Stelle der Kurve 12 fest gehalten, während das 32agnets-,#-stem 2 ge genüber dem stehenden Anker 3 mit hoher Tourenzahl rotiert und so die maximale Stromstärke erzeugt.
Dieser Strom -wird dem Motor 111 zugeführt, der nunmehr mit klei nem Luftspalt, daher hoher Induktion, dann zu arbeiten beginnt, wenn das Anzu_wmo- nient ein so grosses geworden ist, dass es die Triebwelle 10 in Bewegung zu setzen ver mag.
Da nun die Anker für Motor und Ge nerator auf einer gemeinsamen Welle 4 auf gekeilt sind, dreht sich in der Folge der Ge- neratoranker 3 mit einer gewissen Touren zahl, die aber gegenüber der Tourenzahl des Magnet@@st enis@ 2, welches mit der Verbren- nungskraftmasehine gekuppelt ist, stark zu- riickbleibt, so dass während des Anfahrens und jederzeit bis das Fahrzeug beispielsweise in der Ebene seine grösste Geschwindigkeit erreicht hat,
konstant Strom von der Dy na- mo erzeugt -wird, welcher zum Antrieb des Elektromotors zur Verfügung steht. Hierbei wird ein, im Hinblick auf die veränderlichen Fahrtwiderstände nur wenig sich änderndes Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine automatisch dadurch erzielt, dass bei erhöh tem Widerstand die Kraftübertragung zwi schen den beiden Wellen 4 und 10 nicht an der (in bezug auf Fig. 1)
rechten Stelle der Kurve 12 erfolgst, sondern der 7,uriiclz-blei- bende Mitnehmer 11 vielmehr durch Abrollen an der Kurve sich dem Punkt 14 nähert und so die Luftspalte der beiden elektrischen Maschinen verändert.
Durch Drehen des Handhebels 21 um seine L Singsachse wird sodann der im Nebenschluss zum Generator- feld liegende Widerstand abgeschaltet und jener für das Motorfeld eingeschaltet (Fig. 4a), wodurch eine weitere Tourenerhöhung erzielt wird.
Hat das Fahrzeug seine grösste Fahrgeschwindigkeit erreicht, so wird der Ii',l.ektroniotor durch Drehen des Handhebels um seine Längsachse dadurch ausgeschaltet, dass die Bürsten 31, 32 hierbei die leitende Verbindung der Segmente 61, 62 unterbre chen und jene von 61 mit 84 herstellen (Fig. 4a punktiert gezeichnet).
Nach Abschalten des Elektromotors arbeitet dann der Anker des Generators mit seinem Feld als dynamo elektrische Kupplung, während. der Motor finit Hilfe einer, in bekannter Weise- automa tisch regulierten I3ilfswicklung auf den Feldpolen nunmehr als Generator arbeitend, eine konstante Spannung zur Ladung der Batterie A abgibt, welche Batterie für die Beleuchtung des Wagens und Zündung und Anwerfen der Verbrennungskraftmaschine Herangezogen wird.
Die Rüekwärtsfahrt (Fig. 4e-) wird durch Umkehrung der Drehrichtung dc#s Elektromotors durch Polwechsel dessel ben unter gleichzeitiger Schwächung des Feldes des Generators erzielt. Die Regulic run- - des Maschinensatzes erfolgt hierbei in derselben Weise mittelst der Kurve 12, nur wird deren Krümmung in der für die Rück fahrt in Betracht kommenden Hälfte zweck mässig flacher gewählt.
Durch die in Fig. 4f und 4- dargestellte Bremsstellung des Hand hebels wird sowohl die Stromrichtung im 3fotoranker, als auch jene im Generator anker umgedreht, so dass der Motor 1!1 als Generator und der Generator D als Motor zu arbeiten beginnt, derart, dass die vom Fahr zeug übermittelte Energie (Talfahrt oder Bremsen) elektrisch auf die Verbrennungs- kraftmaschine übertragen wird, wobei die Leerlauf arbeit .
der Verbrennungskra.ftma- schine und die elektrischen Übertragungsver luste die Bremsarbeit darstellen, welche durch Zuschaltung von Widerständen durch Drehen des Handhebels um seine Längsachse verändert werden kann.
Schliesslich ist mit .dein Aggregat in ein fachster Weise auch -die Funktion des Frei- laufes zu. erreichen. tei den bekannten Kraftwagen wird der Brennstoffverbrauch unnötigerweise dadurch vergrössert, dass na mentlich bei Fahrten in Geländen wechseln den Gefälles dauernd Gas zugeführt werden muss, wobei der Motor unter Vermittlung der Kupplung und des Wechselgetriebes den Wagen antreibt.
Bei allen Talstrecken, Kur ven und unübersichtlichen Strecken wird die Gaszufuhr gedrosselt, wobei die lebendige Kraft des Wagens wieder über die Kupplung und das Getriebe hinweg den Motor treibt; welcher infolge seiner Leerlaufarbeit als Bremse und somit kraftverzehrend und brennstoffverbrauchend wirkt.
Es ist näm lich bei gewöhnlichen Fahrzeugen unmöglich, die Kupplung stets der betreffenden Bewe gungsart (Motortreibend oder getrieben) ,an zupassen und wird demnach fast ausschliess lich mit eingeschalteter Kupplung gefahren; so dass der Motor dauernd mit dem Achsan- trieb verbunden bleibt.
Hierbei muss. der Benzinmotor, sofern er vom Wagen getrieben wird, stets jene hohe Tourenzahl machen, welche durch die herrschende Fahrgeschwin digkeit und die eingeschaltete Übersetzung gegeben ist. Es ist deshalb bereits bei den üblichen Kraftfahrzeugen die Einschaltung eines mechanischen Freilaufes zwischen Kupplung und Wechselgetrieben vorgeschla gen worden. Beim gezeichneten Aggregat wird dieser Vorteil ohne jede Schaltung oder Bremsanordnung erreicht, wie im nachfol genden beschrieben wird.
Da die Dynamo und der Elektromotor als Hauptstromm.aschinen arbeiten, so kann Er regung nur in einem bestimmten Drehsinn entstehen und ist dadurch eine Kraftüber tragung vom Fahrzeug (von der Triebwelle 10) auf die Verbrennungskraftmaschine ohne Änderung der Schaltung (wie bei der Brems schaltung) nicht möglich. Wird bei Talfahrt der nunmehr angetriebene Motor nicht um geschaltet, so vernichtet er seinen Magnetis- mus, so dass die zweite Maschine D keinen Strom erhält.
Dadurch wird automatisch die Funktion des Freilaufes in der Übertragung und dadurch eine wesentliche Brennstoff- c:r;sparnis der Verbrennttngskraftntaschine er zielt.
Dynamo-electric drive unit. The invention relates to a dynamic electric drive unit, consisting of an electrical machine set assembled with an internal combustion engine, with which the torques required in the drive wheels and gear ratios are automatically obtained in the drive wheels and gear ratios, and which for braking and cranking of the internal combustion engine and for lighting and ignition current generation is used, and in wel chem the armature and pole pieces are formed from conical.
The invention consists in that the armature of the motor is keyed to that of the generator on a longitudinally displaceable hollow shaft, and the power transmission via the axially immovable drive shaft takes place by means of a driver element fastened to the latter, which is in a cutout delimited by a spatial curve the hollow shaft engages,
The position of the point of contact between the curve of the hollow shaft and the driver element -der .Triebwelle, and thereby the aohsiale position of the hollow shaft is due to the effective of the magnetic fields of both machines, the action of a spring, the shape of the curve and the torque to be overcome ment.
The drawings show an exemplary embodiment of the invention using two direct current main circuit machines, namely FIG. 1 shows a partial longitudinal section through the unit, FIG. 2 the coupling detail, FIGS. 3a and 3b the drive switch, FIG Circuit diagram of the system, Fig. 4a to 49 individual switching positions.
According to Fig. 1, the unit consists of an internal combustion engine V, with the crankshaft stub 1 of the field magnet 2 of a direct current main circuit generator D is firmly connected. The dynamo armature 3 is keyed on a hollow shaft 4, on the other end of which the armature 5 of a direct current main circuit motor llT is attached, the field magnet 6 of which is rigidly mounted in the housing 7.
The hollow shaft 4 is mounted on the full drive shaft 10, which is rotatable in the bearings 8 and 9 and secured against longitudinal displacement, in such a way that the hollow shaft can be rotated to a limited extent on the one hand and länbsverseliiebbar on the other.
The transmission of the torque from the driving hollow shaft 4 to the drive shaft 10 is carried out by an in FIG. 2 separately shown driver head 11 of the drive shaft 1) 0, which engages with rollers 17, which run on ball bearings, in two x e recesses 13 of the hollow shaft 4, delimited by a curve 12.
In the rest position, the in Fic. 1 denoted mutual hub of driver and curve, d. 1i. the normal position of the hollow shaft 4, secured by a spring 15. which, with their fixed plate 16, support a shoulder of the drive shaft 10 and whose clamping force seeks to move the hollow shaft 4 against the direction of the arrow shown.
If the hollow shaft 4 is now set in rotation by the motor drive, the driver 11 will move along the curve 12 until the circumferential force of the drive shaft 10 of the pressing force of the spring 15 maintains equilibrium.
Here the solenoid effect is added to the spring tension. when the dynamic field of the dynamo is stronger than the field effect of the electric motor. It is subtracted from the spring tension when the field effect of the electric motor is greater than the field effect of the dynamo.
Due to a corresponding curvature of the curve 12, the hollow armature shaft 4 is displaced longitudinally with respect to the drive shaft 10 when the driver head 17 rolls off on the curve 12. As a result, in addition to automatic torque regulation, a shock-free clutch is achieved and shocks from the vehicle are kept away from the unit.
Due to the conical design of the air gap of the two machines, whose armature cones have mutually facing base surfaces, when the armature hollow shaft 4 is longitudinally displaced, the air gap and, with the mabnetic resistance of one nasal bone, are reduced, for example,
that of the second enlarged. The curve is expediently made asymmetrical with respect to the longitudinal axis of the unit in such a way that that half. which is considered for one direction of rotation (forward travel), is more geliriimnit than the other half for the second direction of rotation (Rücl;
drive down). Since, due to the solenoid effect, the force on the movable armature core is added to the spring tension force when the field effect of the dynamo predominates, but subtracts when the field effect of the 3lotors predominates,
the required equilibrium of the circumferential forces in the case of N \ rellen 4 and 10 is then achieved with the same anchor displacement according to the law of the curve.
To bring about the circuits for the individual A-preyatsfunl @ tionen, two switches combined with your unit are used, which are designed as a foot switch and a hand switch, in rejection of the arrangement common in automobile construction.
The constructive unification of the switch with the drive unit is carried out in such a way that hand and foot switches with appropriately provided fitting surfaces are directly attached to the conventional electrical drive unit in a fully encapsulated manner, so that a very short internal cable connection is achieved @vird,
in order to avoid soiling or damaging the cables and connection points, as well as unnecessary resistance losses. In the case of fast motor vehicles, in which the relevant parts are exposed to dust and moisture, this constructive combination is of essential importance for a reliable whirlpool.
The drive switch according to the Fi-. 3a and 3b is actuated by a hand lever and allows, according to the type of ZVwechselräilerwerl @ (- with gate shift, the individual shifts (starting, Vorw "irtsfalirt, w 'irtsfahrt, @TUllstellun;
and brake) by moving the hand lever, as will be described in detail later in the description of the circuit diagram. The hand lever 21, which is provided with a knob 20 at the top, is supported in a gel-like manner by means of a ball 23 in the cover 22 of the switch box and extended beyond this to form a pin 24. At the bottom of the switch box, isolated from each other, the contacts marked 87, etc., attached with their cable leads, on which brushes slide 25, which are attached to the brush holders slide on bolts.
According to FIGS. 3 a and 3 b, two brush holders 26 are arranged which each carry three brushes 25 and are displaceable with bolts 29 attached symmetrically to the holding lever axis in the box wall 28.
Each brush holder has a recess 30 or a projection or the like for engaging the pin 24 of the hand lever, which by tilting to the left or right (with reference to Fig. 3b) comes into engagement with one or the other brush holder, which then through (with reference to Fig. 3a) Left and right inclination that one of the other contact group is switched on.
The four different selections achieved in this way correspond to the four aggregate functions: starting, driving forward, pulling: - driving and braking. To regulate the individual circuits, the hand lever also carries two brush systems 31, 32, which slide selialter on contact segments 33, 34 in the driving, and are set by turning the hand lever 21 in the relevant switch position about its longitudinal axis. The brushes 31 and 32 are diametrically isolated connected.
The circuit diagram Fis. 4. "Provided by a suitable resistance circuit, with one resistor connected in parallel to the generator field, the other parallel to the motor field, that under certain conditions (change in fuel, change in atmospheric pressure at different altitudes, power reduction in the Combustion engine due to malfunctions or the like more) due to change in the torque of the combustion power:
ft machine, the unit can be adapted to these conditions, and the braking effect is also influenced by: such a change in resistance in a regulating manner, and finally the dynamo D is short-circuited in the end-of-rotation position, whereupon it works as an electrical coupling with little slip, so that .ss a direct transmission of the mechanical energy to the drive shaft 10 without intermediation of the electric motor <B> IN </B> is possible (direct gear), as will be described in more detail later.
A mechanical lock 35 arranged in the drive switch allows a change from one circuit to the other (by moving the shift lever) only if the machines are de-energized beforehand by rotating the same around its longitudinal nose in a certain end position (dotted position of 21 in FIG. 4) and the switching process is almost currentless (spark-free).
According to Fig. 3a, the locking is carried out by a hollow cylinder 35 articulated to the switching lever 21 by means of pin 36, the lower edge of which has a recess for each brush holder 26 (not visible in Fig. 3a) through which the brush holder with its stops 37 only in the definite Endla. e step through the shift lever 21 and therefore switched to who can.
For the unit functions of starting and switching off, a switch, which is permanently connected to the unit and is designed in the manner of a momentary switch, is arranged, which is operated, for example, by a foot lever and has the following tasks: 1.
When the drive switch is started, the connection between the battery and the dynamo D, which is switched as a starter motor, is made for the purpose of starting the internal combustion engine V as long as this foot switch is pressed;
2. To enable the driver at any time, on the one hand, to transmit power from the internal combustion engine to the drive shaft 10 both when driving forward and backward, and on the other hand to transmit power from the vehicle to the dynamic-electric unit at any time. to interrupt (brake).
The circuit diagram of the system is shown in FIG. 4, in which the contacts and branches required for the individual drive circuits (FIGS. 4a to 49) have been designated with the corresponding numbers. Here 54-55 mean the excitation of the generator, 68-69 that of the motor.
The from the contacts 86, 71, 52, 82 and 66 leading up and down connections represent the two brush systems 25 of the drive switch, of which the contacts 87, 85, 74 leading for the hand lever position "start" (two parallel lines) and "backward travel" (oblique dashed lines) apply, while those leading downwards to contacts 72, 53 and 65 apply to the lever position "forward travel" (fully extended (In) and "brake" (fully dashed lines) correspond.
The contact segments, which are also arranged in the drive switch, for the resistance control have been drawn separately for the sake of clarity and are labeled 62, 61, 84, 76, 78, <B> (7, </B> 95 and 94. 'Equation 88-89 represents an auxiliary winding of the motor. The individual functions will now be described in more detail using the circuit diagrams.
According to FIG. 4a, the indicator switch set to "starting" then allows power to be supplied to the generator by the accumulator battery_4 when the contact interrupted at 56-58 is closed by pressing the foot switch. Here, the drive shaft 10 (rear wheels of the vehicle) is braked d nrch the hand or foot brake.
The generator, which has become a motor in this way, starts the combustion engine (FIG. 4b). The <U> Ma </U> gnet system 2 of the generator, which is firmly connected to the crankshaft 1, is now driven by the internal combustion engine and revved up. The hole is dimensioned so that it simultaneously takes on the functions of the seliwung wheel in a known manner.
The switching position required for forward travel is shown in FIG. 4c. The magnet system 2 rotating with the number of revolutions of the internal combustion engine tries to take the armature with it.
Since ever before the start of the drive shaft 10 and thus. whose driver head 11 is still stationary, the longitudinally shifting armature shaft 4 is held firmly by the driver head at a certain point on the curve 12, while the 32magnets -, # - stem 2 rotates with respect to the stationary armature 3 at a high number of revolutions and thus the maximum Amperage generated.
This current is fed to the motor 111, which now starts to work with a small air gap, therefore high induction, when the torque has become so great that it can set the drive shaft 10 in motion.
Since the armatures for the motor and generator are now wedged on a common shaft 4, the generator armature 3 then rotates with a certain number of revolutions, which is compared to the number of revolutions of the magnet @@ st enis @ 2, which with the internal combustion engine is coupled, remains behind so that during the start-up and at any time until the vehicle has reached its highest speed, for example on the plane,
Constant current is generated by the dynamo, which is available to drive the electric motor. In this case, a torque of the internal combustion engine that changes only slightly with regard to the variable travel resistances is achieved automatically in that, with increased resistance, the power transmission between the two shafts 4 and 10 is not at the (with reference to FIG. 1)
right place of the curve 12, but the 7, remaining driver 11 rather approaches the point 14 by rolling along the curve and thus changes the air gaps of the two electrical machines.
By turning the hand lever 21 about its L singing axis, the resistor connected to the generator field is switched off and that for the motor field is switched on (FIG. 4a), whereby a further increase in tour is achieved.
When the vehicle has reached its maximum driving speed, the electronic motor is switched off by turning the hand lever around its longitudinal axis, in that the brushes 31, 32 interrupt the conductive connection of the segments 61, 62 and that of 61 and 84 produce (Fig. 4a drawn dotted).
After switching off the electric motor, the armature of the generator works with its field as a dynamo-electric clutch while. the motor finitely with the help of an automatically regulated auxiliary winding on the field poles now working as a generator, emits a constant voltage to charge the battery A, which battery is used to light the car and to ignite and start the internal combustion engine.
The reverse drive (Fig. 4e) is achieved by reversing the direction of rotation of the electric motor by changing the pole of the same ben while weakening the field of the generator. The regular round of the machine set takes place in the same way by means of the curve 12, only the curvature of the curve in the half that is considered for the return trip is expediently chosen to be flatter.
The brake position of the hand lever shown in Fig. 4f and 4- both the current direction in the 3fotoranker, as well as that in the generator armature is reversed, so that the motor 1! 1 begins to work as a generator and the generator D as a motor, that the energy transmitted by the vehicle (going downhill or braking) is transferred electrically to the internal combustion engine, with idling work.
of the internal combustion engine and the electrical transmission losses represent the braking work, which can be changed by adding resistors by turning the hand lever around its longitudinal axis.
Finally, with your unit, the function of the freewheel is also closed in the most professional way. to reach. In the known motor vehicles, the fuel consumption is unnecessarily increased by the fact that gas must be constantly supplied when driving in terrain changing the gradient, the motor driving the vehicle through the coupling and the gearbox.
The gas supply is throttled on all valley stretches, bends and confusing stretches, with the lively power of the car driving the engine again via the clutch and the transmission; which, as a result of its idling work, acts as a brake and thus consumes energy and consumes fuel.
Namely, it is impossible in ordinary vehicles to always adapt the clutch to the type of movement in question (motor-driven or driven) and is therefore almost exclusively driven with the clutch switched on; so that the motor remains permanently connected to the axle drive.
Here must. the petrol engine, if it is driven by the car, always make the high number of revolutions that is given by the prevailing Fahrgeschwin speed and the gear ratio switched on. It is therefore already in the usual motor vehicles, the engagement of a mechanical freewheel between the clutch and gearbox has been proposed. In the unit shown, this advantage is achieved without any circuit or brake arrangement, as will be described in the following.
Since the dynamo and the electric motor work as main current machines, excitation can only arise in a certain direction of rotation and is therefore a power transmission from the vehicle (from the drive shaft 10) to the internal combustion engine without changing the circuit (as with the brake circuit) not possible. If the motor that is now being driven is not switched when traveling downhill, it destroys its magnetism so that the second machine D receives no current.
As a result, the function of the freewheel in the transmission and thereby a substantial fuel saving of the combustion engine is automatically achieved.