DE311003C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es ist schon bekannt geworden, Widerstände mit einem vom Erwä-rmungszustand abhängigen Leitvermögen dazu zu verwenden, um das Relais eines Schalters zu beeinflussen. Auch hat man derartige Widerstände schon als Zeitschalter benutzt, um die Schaltbewegung eines Relais während eines gewissen Zeitraumes zu verschleppen.

Bei der vorliegenden Erfindung werden derartige Widerstände dazu benutzt, um bei Anlaßmotoren für Verbrennungskraftmaschinen von Fahrzeugen nach Einschaltung einer ersten Schaltstufe selbsttätig nach einem gewissen Zeitabstand eine zweite Schaltstufe einzurücken.

Dabei hat die in der ersten Schaltstufe hervorgerufene schwache Drehung des Elektromotors in der Hauptsache den Zweck, die Einrückung der Kupplung, insbesondere bei.Zahnradeingriff, zu ermöglichen, oder das Spiel aus

ao den Getrieben (Freiläufen, Ketten, Zahnrädern usw.) zwecks Vermeidung von Stößen zu beseitigen. Ein Schutz dei Ankers vor Überlastung bei Stillstand oder langsamem Anlauf kommt als Grund für die Unterteilung des Anlaßvorganges in mehrereSchaltstufen weniger in Betracht.

Der Gegenstand der Erfindung ist eine elektrische Anlaßvorrichtung für Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen, bei welcher der von einer Batterie gespeiste Anlaßmotor in einer eisten Schaltstufe mit geringem, in einer zweiten Schaltstufe mit großem Drehmoment angetrieben wird und bei welcher ein Widerstand in den durch die erste Schaltstufe geschlossenen Stromkreis eingeschaltet ist, dessen Leitvermögen sich mit seiner Erwärmung derartig

ändert, daß ein vom Widerstand beeinflußter elektromagnetischer Hauptschalter nach einer festgesetzten Zeitdauer unter Kurzschließung des Widerstandes geschlossen wird. Man kann dabei den bei Erwärmung veränderlichen Widerstand entweder in Serie oder parallel zur Wicklung des elektromagnetischen. Schalters legen. Wird im letzteren Falle eine Spule, die zu der den Schalter betätigenden Elektromagnetwicklung entgegengesetzt gewickelt ist, in Serie mit dem Widerstand geschaltet, so erreicht man eine besonders exakte Wirkungsweise des elektromagnetischen Schalters. Um diesen vollständig von einem Druckknopfschalter im Stromzweig seiner Wicklung abhängig zu machen, kann man im Stromzweig des Widerstandes einen Kontakt anbringen, der infolge der Bewegung des elektromagnetischen Schalters geöffnet wird und dadurch den Widerstand abschaltet.

Man hat auch schon vorgeschlagen, in Abhängigkeit von der Klemmenspannung des Motors Schalter zu betätigen, die bei zunehmender Klemmenspannung des Elektromotors und demnach abnehmender Stromstärke Widerstand aus der Stromzuführung ausschalten und eine neue Schaltstufe für größere Stromstärke einrücken. Bei dem vorliegenden Anwendungsgebiet genügt aber eine solche Anordnung nicht zur Betätigung der zweiten Sclialtstufe, denn bei den Anlaßmotoren für Verbrennungskraftmaschinen ist die Umdrehungsgeschwindigkeit des Ankers in der ersten Schaltstufe sehr klein und häufig bleibt der Anker sogar nach einer anfänglichen Bewegung wieder stehen. Somit entsieht keine gegenelektromotorische

(3. Auflage, ausgegeben am /7. Januar 1920J

Kraft im Anker und keine Veränderung der Stromstärke, so daß die Anwendung einer Spannungs- und einer Stromspule nicht die gewünschte Betätigung der zweiten Schaltstufe ergibt, sondern ein. anderes Mittel hierzu erforderlich wird. Dieses Mittel besteht in der Einschaltung des Widerstandes von veränderlichem Leitvermögen in den Stromkreis der ersten.·Schaltstufe. Mit Hilfe eines solchen so· Widerstandes gelingt der Übergang vom lang-' tarnen'Anlaufen des Elektromotors zum 'Einsetzen des großen Drehmomentes vollständig selbsttätig und unabhängig von der Geschicklichkeit der Bedienung, nachdem einmal durch Schließen von Kontakten der Anlaßvorgang eingeleitet war. . .' ' -

Die Zeichnung zeigt in den Fig. ic, iz und 3 beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung in schematischer Darstellung, ao In der Anordnung nach dem Schema der Fig. 1 wird eine Batterie α durch den Hauptschalter b mit den Bürsten des Elektromotors c verbunden, dessen Erregerwicklung d in Serie mit dem Anker geschaltet ist. Eine Leitung e mit as einem Druckknopfschalter f hat einen solchen Widerstand, daß sie nur einen Teil der normalen Stromstärke der Batterie leiten kann. Sie verzweigt sich beim Punkte g einerseits in die Leitung h, welche die Wicklung i des den Schalter b bewegenden Elektromagnetkerns einschließt, andererseits in den Stromzweig k. In diesem liegt die der Magnetspule i entgegengesetzt gewickelte Spule/ sowie der zweckmäßig aus Eisendraht bestehende Widerstand m von großem positiven Temperaturkoeffizien- * tem Der Stirnfläche des Elektromagnetkerns, der durch die Feder q nach oben gezogen wird, liegt ein Kontakthebel η gegenüber, der gewöhnlich durch die schwache Feder 0 auf seinen Gegenkontakt f gepreßt wird und als Leiter zwischen die Gegenspule /und den Widerstand m geschaltet ist. ...

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: . · .'■ . Bei Schließung des Druckknopfes f fließt ein schwacher Strom von der Batterie durch die Elektromagnetspule i und den Leiter h. Ein zweiter Strom durchfließt die Gegenwicklung/, den Kontakt n, -/>,. den Eisenwiderstand«! und den Elektromotor und setzt diesen in langsame Bewegung. ' Der Widerstand »t ist so bemessen, daß er sich nach einem kurzen Zeitraum von beispielsweise zwei Sekunden so weit erwärmt hat, daß er nur noch einen Bruchteil der anfänglichen Stromstärke in den Elektromotor gelangen läßt. (Handelt es sich um das Andrehen einer Hauptmasc.hine mit Hilfe des Elektromotors t, so muß diese Strom- - stärke immer noch so groß sein, daß einer Rückwärtsdrehung der anlaufenden Hauptmaschine, z. B. eines Verbrennungsmotors, vorgebeugt ist.) Die Gegenwicklung / ist dann so schwach erregt, daß die Wirkung der Elektromagnetwicklung i. überwiegt und der Kern bewegt wird, der den Schalter b unter Überwindung der Spannung der Feder q schließt. Jetzt ist die Hauptleitung zwischen der Batterie und dem Elektromotor geschlossen und der letztere wird mit der vollen Spannung der Batterie angetrieben. Beim Schließen des Schalters & hat der Schaft des Schalters den Kontakthebel η niedergedrückt und den Kontakt n, p geöffnet. Infolgedessen ist der den Widerstand m enthaltende Stromkreis a, b,r, m, k, I, i, h unterbrochen und nur der Nebenschlußzweig e,i,h geschlossen. Wird dieser jetzt mit dem Druckknopf f wieder geöffnet, so öffnet auch die Feder q den Schalter b. Somit wird auch lediglich durch Betätigung des Druckknopfes f die Batterie vom Elektromotor abgeschaltet. ,

Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Widerstand m aus einem Material von großem negativen Temperaturkoeffizienten besteht und in Serie mit der Wicklung des elektromagnetischen Schalters gelegt ist, Bei dieser Schaltung vergrößert sich nach einem gewissen- Zeitraum das Leitvermögen des Widerstandes m, und die Elektromagnetwicklung wird stärker erregt, so daß sie den Schalter b.schließt. ;' ,

Die Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher die Gegenwicklung / weggelassen und statt dessen in die Leitung e.ein Vorschalt widerstand^ gelegt ist, der eine geringe Temperaturveränderlichkeit oder sogar einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzt. Dieser Widerstand w wirkt folgendermaßen:

Erwärmt sich der stark veränderliche Widerstand?«, so bedingt dies eine bedeutende Stromabnähme im Zweig k, da der Leitungswiderstand stark zunimmt. Die^Zunahme des veränderlichen Widerstandes tn hat in der zu ihm parallel geschalteten Spüle i des Elektromagneten eine Zunahme des Stromes zur Folge. Der Elektromagnet wird also so stark erregt, daß er den Schalter b schließt, und damit die Hauptleitung zwischen der Batterie und dem Elektromotor.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher, wie bisher, dem Anker des Elektromotors zunächst nur ein Teil des Anlaßstromes zugeführt wird, gleichzeitig aber die Erregerwicklung seines Feldes mit starkem Strom gespeist wird. Nach einem kurzen Zeitraum wird sodann wiederum durch Vermittlung des elektromagnetischen Schalters der ganze Batte- , riestrom durch den Anker geleitet und der Nebenschluß, welcher vorher unter Umgehung des Ankers an die Feldwicklung gelegt war, iao von dieser abgeschaltet. Da in diesem Fall schon bei Beginn des Anlassens ein starker

Claims (6)

1. Strom zur Erregung der Feldwicklung benötigt wird, so ist ein elektromagnetischer Starkstromschaltcr s angeordnet, der mittels der Spannungsspule t nach Schließen des Druckknopfes f geschlossen wird. Aus dem gleichen Grunde ist der Eisenwiderstand tu so bemessen, daß, er nur geringen Widerstand bietet. Die Gegenwicklung I liegt einerseits an einem Kontakt des elektromagnetischen Schalters b, andererseits an der einen Bürste des Elektromotors. An dieses Ende der Gegenwicklung ist auch der Nebenschlußzweig u angeschlossen, welcher unter. Umgehung des Ankers an die Erregerwicklung gelegt ist und einen größeren oder kleineren Widerstand besitzen kann. Der Kontakt q, η ist in diesen Nebenschlußzweig u eingeschaltet. ■ ··.-■■

   Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß dem Schema der Fig. 3 ist die folgende:

   Wird der Druckknopf f des schwachen Strom-, zweiges e geschlossen, so wird die Spannungsspule I erregt und schließt den Starkstromschalter s. Der volle Batteriestrom fließt nun durch den Eisenwiderstand m, und durch die Gegenwicklung I. Am Punkte r verzweigt er sich derart, daß ein starker Strom durch die Kontakte n, p, die Leitung w und die Feldwicklung d fließt, während ein schwacher Strom, durch den Anker des Elektromotors und ebenfalls durch die Feldwicklung zurück zur Batterie geTangt. Nach Erwärmung des Widerstandes m wird in der oben geschilderten Weise die Erregung der Gegenwicklung I geschwächt, so daß die Spannungsspule i' den Schalter b schließt. Beim Schließen des Schalters ö wird der Kontakt n, -/> geöffnet, so daß der Nebenschi ußzweig u abgeschaltet ist und der gesamte Strom nunmehr durch den Schalter b, die Gegenwicklung /, den Anker und die Erregerwicklung d fließt. Die Gegenwicklung I ist so bemessen, daß sie nicht in der Lage ist, den einmal geschlossenen Schalter b wieder zu Öffnen. Erst nach öffnung des Druckknopfes f öffnet sich der Schalter s und gleichzeitig auch der Schalter 6, da seine Elektromagnetspule i stromlos wird.

   Patent-Ansi'Uücui·::

   i. Elektrische Anlaßvprrichtung für Verbrennungskraftmaschinen von Fahrzeugen, bei welcher der von einer Batterie gespeiste Anlaßmotor in einer ersten Schaltstufe mit geringem, in einer zweiten Schaltstufe mit größerem Drehmoment angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den durch die erste Schaltstuie geschlossenen Stromkreis ein Widerstand eingeschaltet ist," dessen Leitvermögen sich mit seiner Er-V wärmung derartig ändert, daß ein von dem· , Widerstandbeeinflußterelektromagnetischer: Hauptschalter nach einer festgesetzten Zeitdauer unter Kurzschlicßung des Widerstandes geschlossen wird.
2. 2. Elektrische Anlaßvorrichtung nach 65" .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand aus einem Stoff mit großem negativen Temperaturlcoeffizienten besteht und in Serie mit der Wicklung des elektromagnetischen Hauptschalters gelegt ist, ₍
3. 3. Elektrische Anlaßvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromagnetische Hauptschalter mit einer an Spannung liegenden Wicklung (i) und mit einer zu ihr entgegengesetzt gerichteten Wicklung (Z) versehen ist, welch letztere im Stromkreis der ersten Schaltstufe mit einem Widerstand (w) von großem positiven Temperaturkoeffizienten hintereinander geschaltet ist,
4. 4. Elektrische Anlaßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis der ersten Schaltslufe ein besonderer Widerstand (w) von geringer Temperaturveränderlichkeit oder sogar negativem Temperaturkoeffizienten eingeschaltet ist, und daß der Stromkreis sich hinter diesem Widerstand in zwei Zweige trennt, von denen der eine die Spannungsspule für den elektromagnetischen Haupt- schalter, der andere den 'mit dem Motor'

   in Serie geschalteten Widerstand (m) von ~ großem positiven Temperaturkoeffizienten enthält.
5. 5. Elektrische Anlaßvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schließung des elektromagnetischen Hauptschalters (δ), der Stromkreis des veränderlichen Widerstandes geöffnet wird, so daß dann der elektromagnetische Hauptschalter (b) allein von der durch einen Druckknopfschalter (f) überwachten Spannungsspule (i) beeinflußt wird.
6. 6. Elektrische Anlaßvorrichtung nach Anspruch i, bei welcher in der ersten Schaltstufe ein die Felderregung einschließender, den- Anker umgehender Nebenschlußkreis geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Erwärmung des veränderlichen Widerstandes (m) betätigte elektromagnetische Hauptschalter einerseits diesen Widerstand kurzschließt, andererseits den die Felderregung einschließenden Nebenschlußkreis unterbricht. -..,■'■■

   Hierzu 1 BUiU Zeichnungen.