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Elektrischer.Anlasser für Automobile. Die Erfindung bezieht sich auf
Anlaßvorrichtungen für Automobile und im besonderen auf solche, bei denen ein Elektromotor
verwendet wird, der mit verschiebbaren Teilen ausgerüstet ist, um ein Zahnrad in
oder außer Eingriff mit der Welle einer Explosionsmaschine zu bringen.
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Ein Zweck der Erfindung besteht darin, . einfache und wirkungsvolle
Mittel vorzusehen, wodurch der Anlaßmotor mit der Welle einer Explosionsmaschine
durch die Verschiebung von Teilen von verhältnismäßig geringem Gewicht gekuppelt
werden kann.
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Ein zweiter Zweck der Erfindung besteht darin, eine einfache Vorrichtung
zu schaffen, durch die eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Anker .eines
Elektromotors und der Explosionsmotorwelle geschaffen wird, solange noch kein bzw.
-ein so kleines Drehmoment auf den Anker zur Wirkung kommt, daß eine Drehung des
Ankers nicht erfolgen kann.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, Motoren mit verschiebbaren Ankern
zu verwenden, um auf diese Weise die zusammenarbeitenden Zahnräder in Eingriff zu
bringen; eine derartige Anordnung besitzt aber gewisse Nachteile, da Schaltvorrichtungen
und Widerstände notwendig sind; um zu verhüten, daß der Anker sich dreht, ehe die
Zahnräder richtig in Eingriff gelangt sind. . Derartige Vorkehrungen müssen getroffen
sein, da sonst beim Verschieben des Ankers das Drehmoment groß genug ist, um dem
Anker eine verhältnismäßig große Drehgeschwindigkeit. zu verleihen, ehe noch die
Zahnräder vollständig in Eingriff gelangt sind..
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Da nun die hin und her verschiebbaren Teile sehr schwer sind, so treten,
sobald der Anker bereits zu rotieren beginnt, ehe die Zahnräder richtig in Eingriff
stehen, außerordentlich hohe Beanspruchungen der letzteren auf. Außerdem muß auch
ein unverhältnismäßig langer Kommutator vorgesehen sein, damit die Bürsten auch
während der Seiiwärtsbewegung des Ankers mit ihm in Eingriff bleiben.
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Gemäß der Erfindung nun wird der Elektromotor mit einer röhrenförmigen
Ankerwelle ausgerüstet, in deren Bohrung eine Stange längs verschiebbar angeordnet
ist. Diese Stange steht mit einem Zahnrad in Verbindung, das ebenfalls hin und her
verschiebbar auf der Ankerwelle sitzt. Die Stange wird hierbei von einem Elektromagneten
gesteuert, der mit der Feldmagnetwicklung des Motors in Serie geschaltet ist. Eine
Drehbewegung des Motorankers wird eine gewisse Zeit lang durch die.-Anwendung von
kurzgeschlossenen Dämpferwicklungen verzögert, die, sobald der Motorstromkreis
geschlossen
wird, plötzliches Anwachsen der Intensität des magnetischen Feldes verhüten.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgenen-Standes ist auf der Zeichnung
dargestellt, und zwar zeigen Fig. i eine Seitenansicht teilweise im Schnitt und
Fig. 2 das dazugehörige Schaltungsschema. Wie aus Fig. x zu erkennen ist, ist das
Schwungrad i des Explosionsmotors, von dem auf der Zeichnung nur ein Teil dargestellt
ist, mit Zähnen :z versehen. Ein Elektromotor 3 besitzt einen Feldmagnetrahmen q.,
der an einem festen Teil des Motorfahrzeuges befestigt sein kann. Der Motor ist
mit Feldmagnetpolen 5 ausgerüstet, von denen jeder eine Spule 6 einer Serienfeldwicklung
und eine kurzgeschlossene Spule 7 einer Dämpferwicklugg besitzt.
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In bekannter Weise ist die Welle g des Ankers 8 in der Längsrichtung
bei io durchbohrt. Mittels Elektromagnetspule 18 wird der Anker ig der Spule hineingezogen,
wenn durch dieselbe Strom fließt, wodurch das auf der mit dem Anker ig verbundenen
Stange ix sitzende Kitzel 12 mit dem Zabnrade 2 des Explosionsmotors in Eingriff
kommt. Nach Aufhören des durch die Spule 18 fließenden Stromes wird durch die Feder
2o der Anker ig mit der Stange ii zurückgeschoben und damit Kitzel 12 außer Eingriff
mit Zahnrad 2 gebracht.
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Die elektrischen Verbindungen des Motors und des Elektromagneten sind
schematisch in Fig. 2 dargestellt. Der Motor möge beispielsweise vier Pole besitzen,
von denen jeder mit einer Serienfeldspule 6 und einer kurzgeschlossenen Spule ,7
versehen ist, welch letztere eine Dämpferwicklung darstellt. Der Stromkreis des
Motors umfaßt die Spule 18 des Elektromagneten, einen Schalter 23 und eine Akkumulatorenbatterie.
Die eine Klemme der Batterie und ebenso die eine Klemme des Motors sind geerdet,
so daß nur ein Eindrahtsystem Verwendung findet.
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Um die Maschine anzulassen, schließt der Führer den Schalter 23 und
damit den Motorstromkreis. Der Strom fließt von der nicht geerdeten Seite der Batterie
durch den Schalter 23, die Spule 18, den Anker 8 und die Serienfeldspule 6 nach
der Erde und von da zurück nach der geerdeten Batterieseite. Die Spule 18 wird sofort
erregt und zieht den Anker ig in sich hinein, wodurch die Stange ix und das Kitzel
12 nach links, entgegen der Kraft der Feder 2o verschoben werden (s. Fig. i). Die
Serienfeldspulen 6 werden ebenfalls erregt. Einem plötzlichen Anwachsen des Kraftflusses
in den Feldmagnetpolen 5 wirken aber die kurzgeschlossenen Spulen 7 entgegen.
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Die Dämpferwirkung der Spulen 7 tritt nur so lange auf, als der Kraftfluß
anwächst. Daher besteht die Wirkung dieser Einrichtung darin, daß der Kraftfluß
eine gewisse Spanne ' Zeit nach Schließen des Stromkreises zurückgehalten wird,
infolgedessen also auch kein oder nur ein geringes Drehmoment auf den Anker 8 und
damit auf das Kitzel i2 ausgeübt wird, während letzteres mit dem Zahnrade 2 in Eingriff
gebracht wird. Praktische Versuche haben gezeigt, daß das Drehmoment, welches in
der Zeit bis zum vollständigen Eingriff der Zahnräder zur Wirkung kommt, vollständig
vernachlässigt werden kann. Hierauf wird das Schwungrad i in Drehung versetzt und
der Explosionsmotor angelassen.
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Sobald der Explosionsmotor anspringt, wird der Stromkreis mit Hilfe
des Schalters 23 geöffnet. Die Spule 18 ist infolgedessen nicht mehrerregt und .die
zusammengepreßte Feder 2o schiebt den Anker ig, die Stange ii und das Kitzel =2
in die in Fig. i dargestellte Lage zurück, in welcher das Kitzel außer Eingriff
mit dem Schwungrad i steht.
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Falls der Führer es versieht, den Motorstromkreis unmittelbar nach
Anspringen des Explosionsmotors zu öffnen, so wird der Elektromotor mit schnell
ansteigender Geschwindigkeit angetrieben. Die gegenelektromotorische Kraft des Motors
wird hierdurch erhöht und reduziert den Motorstromkreis so weit, daß die von der
Spule 18 ausgeübte Kraft geringer ist als diejenige der Feder 2o mit der Folgeerscheinung,
daß die Stange ix in ihre Anfangsstellung und das Kitzel 12 außer Eingriff mit dem
Zahnrade z gebracht werden. Hieraus folgt,. daß eine Verzögerung im Öffnen des .Schalters
zur richtigen Zeit ohne schädliche Wirkung -auf die Vorrichtung äst.
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Neben anderen Vorteilen, die die Vorrichtung gemäß der Erfindung besitzt,
soll besenders darauf hingewiesen werden, daß die hin und her verschiebbaren Teile
leicht an Gew::cht und keine wesentlichen Teile des Elektromotors sind. Infolge
der letzteren Tatsache ist es nicht notwendig, einen Kumutator von abnormer Länge
zu verwenden. Die Verrichtung arbeitet selbsttätig, nachdem ein einzigerSchalter
geschlossen ist, um. den Eingriff zwischen dem Kitzel und dem Schwungrad in einer
Zeit herzustellen, in der nur ein geringes oder noch gar kein Drehmoment vorhanden
ist, während das normale Drehmoment zur Wirkung kommt, sobald der Eingriff zwischen
den Zahnrädern vollständig hergestellt ist.