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Elektrische Anlaßeinrichtung für Verbrennungskraftmaschinen. Zum Anlassen
von Verbrennungskraftmaschinen. insbesondere für Kraftfahrzeuge verwendet man bekanntlich
kleine, raschlaufende Elektromotoren mit großer Untersetzung zwischen Elektromotorwelle
und Kurbelwelle. In der Regel ist die Einrichtung so getroffen, daß die Elektromotorwelle
mit Ritzelverzahnung in das am Umfang entsprechend verzahnte Schwungrad der Verbrennungskraftmaschine
eingreift. Da der Elektromotor dann, wenn die EYplosionskraftmaschine angelaufen
ist und auf ihre normale Drehzahl kommt, selbst eine viel zu hole Drehzahl annehmen
würde, ist eine Einrichtung getroffen, die das Ritzel des Anlaßmotors aus der Gegenverzahnung
herauszieht.
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Die \otwenciigkeit des Einrückens und Ausrückens in der Verzahnung
ist für die Verzahnung schädlich und führt zu Abnutzung und geräuschvollem Lauf.
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Dieser Mangel zeigt sich noch störender, wenn man den Anlaßelektromotor
zeitweise zur Unterstützung der Verbrennungskraf tmaschine heranziehen will, weil
hierbei in eine verhältnismäßig rasch umlaufende Verzahnung eingekuppelt werden
muß.
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Der Weg, den Anlaßelektromotor so zu bauen, daß er ständig mitläuft,
also sein Antriebsritzel in ständigem Eingriff bleiben kann, ist unvorteilhaft,
da der Anlaßmotor während der Anlaßperiode, wo er ja gerade hauptsächlich arbeiten
soll, verhältnismäßig niedrige Drehzahl besitzt. Es ist auch nicht in einwandfreier
Weise gelungen, den Anlaßelektromotor mit der L ichtdvnamo oder der Lademaschine
für die Akkumulatoren zu vereinigen, da die Drehzahl dieser Maschine nicht allzu
viel von der der Verbrennungskrafttnaschine abweichen sollte.
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Ein beim Anlassen sich einschaltendes Wechselgetriebe zwischen die
kombinierte elektrische Maschine und die Verbrennungskraftmaschine zu legen, so
daß die Drehzahlen in jedem der beiden Verwendungsfälle der elektrischen Maschine
richtig wären, entspricht auch noch nicht allen Anforderungen, da die Aufgabe, welche
die Lademaschine mit etwa 2o Amp. Stromstärke zu erfüllen hat, ganz andere elektrische
Ausrüstung der Maschine erfordert als der Betrieb als Anlaßelektromotor mit etwa
5oo Amp. Stromstärke.
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Gemäß der Erfindung ist nun eine besonders günstige Lösung gefunden
worden, indem Lademaschine und Motor getrennt gelassen werden und der Anker des
Anlaßz-lektromotors mit einer so großen Untersetzung als eben für günstigsten Bau
dieses Motors erforderlich ist mit einem Zahnrad o. dgl. in ständigem, also dauernd
gutem Eingriiz bleibt, welches mit der ständig umlaufenden Welle der Dynamomaschine
gekuppelt «-erden kann.
In der Zeichnung sind beispielsweise zwei
Ausführungsformen schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen durch die
Achsen der in Betracht kommenden Maschinen und Wellen geführten Schnitt, Abb.2 einen
Teil einer Seitenansicht zu Abb. i, Abb. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel im teilweisen
Schnitt durch die Achse der Dynamomaschine.
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Die Kurbelwelle der Antriebsverbrennungskraftmaschine i treibt über
die Steuerwelle 2 -hinweg die Welle 3 der Dynamomaschine an, beispielsweise wie
es für einen Sechszylindermotor zweckmäßig ist, mittels der Zahnräder 5, 6 und 7,
deren Zähnezahl sich verhält wie 1,5 : 3 : i.
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Auf der Dynamowelle 3, die, wie gezeichnet, durch Kupplungen unterteilt
sein kann, sitzt lose und achsial verschiebbar ein Zahnrad 8, das dauernd mit dem
Ritzel 9 des Aniaßelektromotors io kämmt.
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Zu beiden Seiten ist das Zahnrad 8 mit j e einer -Kupplungsverzahnung
i i bzw. 12 ausgestattet, die mit der Gegenverzahnung, je einer auf der Welle 3
befestigten Kupplungsscheibe 13 bzw. 14 zusammen arbeiten kann.
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Die Zähne der Kupplungsverzahnung sind einseitig, und zwar zu beiden
Seiten des Zahnrades 8 verschieden gerichtet, damit das Zahnrad 8 in jedem Fall
in an sich bekannter Weise frei laufen kann (falls der anzutreibende Motor schneller
läuft als der Anlaßantrieb), auch dann, wenn der Anlaßelektromotor io nach entsprechender
Umsteuerung zum Rückwärtsfahren benutzt wird und dadadurch einen besonderen Rückwärtsgang
entbehrlich macht.
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Die Zähne des Ritzels 9 und des Zahnkranzes 8 sind derart schräg gestellt,
daß nach Einschalten des Antriebselektromotors io in der für das Anlassen der Verbrennungskraftmaschine
erforderlichen Richtung infolge der Trägheit des Rades 8 eine Achsialverschiebung
des Rades nach links behufs Einrücken der Kupplung i 1, 13 stattfindet. Die Zahnform
bei der Kupplung i 1, 13 bewirkt, daß, wenn die Verbrennungskraftmaschine vorzueilen
beginnt, das Zahnrad 8 mittels der schrägen Rücken der Kupplungszähne wieder außer
Eingriff gedrängt wird.
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Wird der Elektromotor io für umgekehrte Drehrichtung eingeschaltet,
beispielsweise um das Fahrzeug rückwärts zu bewegen, so bringen die schrägen Verzahnungen
8, 9 eine Verschiebung des Zahnrades 8 nach rechts zwecks Einrückung der Kupplung
12, 14. zustande.
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Diese Kupplung wird wieder selbsttätig ausgerückt, sobald der Elektromotor
io wieder zum Vorwärtslauf und zum Anlassen der V erbrennungskraftmaschine gebracht
wird.
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Damit das Zahnrad 8 nicht in unbeabsichtigter Weise in die Kupplungsstellung
nach links oder rechts hineinlaufen kann, und vor allem, damit vermieden wird, daß
beim Anspringen der Verbrennungskraftmaschine das Rad 8 mit dem Kupplungskranz i
i nicht bloß außer Eingriff mit dem Kupplungskranz 13 gebracht, sondern in Eingriff
mit dem Kupplungskranz 1.4 geworfen wird, ist eine besondere Einrichtung vorgesehen.
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Dem Rad oder Zahnkranz 8 sind von beiden Seiten her Kolben oder Stifte
16 entgegengestellt, die das Rad oder den Zahnkranz 8 für gewöhnlich in der Mittelstellung,
also außer Eingriff mit den Kupplungskränzen 13 und 1¢ halten. Diese Kolben oder
Steifte 16 brauchen nicht beide in ständiger Berührung mit den Seitenflächen des
Zahnkranzes zu stehen, sondern können ihm auch ein gewisses Spiel freigeben. Sie
stehen unter dem Einfluß einer Feder 17 und eines Verniegelungs= kolbens o. dgl.
18, der in eine Ringnut des Kolbens 16 eingreift. Diese Ringnut weist gegenüber
dem Verriegelungskolben 18 einen gewissen Spielraum i9 auf, um dessen Größe der
Zahnkranz 8 somit unter der Wirkung der schrägen Verzahnungen 8 und 9 ein Richtung
der beabsichtigten Kupplung unter Zurückdrängung des Kolbens 16 entgegen der Wirkung
der Feder 17 verschoben werden kann. Diese Verschiebung genügt noch nicht zur Herbeiführung
der beabsichtigten Kupplung, wohl aber führt sie dazu, daß die Nase 2i eines um
den Zapfen 22 schwingbaren Winkelhebels in eine - gegebenenfalls mehrfach vorgesehene
- entsprechende Ausnehmung 2o am Zahnrad 8 oder dem Zahnkranz eintreten kann, wie
aus Abb. 2 ersichtlich.- Bei der in Abb.2 durch einen Pfeil angedeuteten Drehrichtung
des Zahnkranzes wird der Winkelhebel entgegen der Drehrichtung des Uhrzeigers so
weit ausgeschwungen, daß sein Mitnehmerzapfen 23 den Verriegelungskolben 18 außer
Eingriff mit der Ringnut des Kolbens 16 zieht, so daß nun das Zahnrad 8 weiter verschoben
werden und die Kupplung in Eingriff kommen kann, wobei dann die Nase 21 des Winkelhebels
auf den zylindrischen Umfang 25 des Zahnrades oder -kranzes 8 sich aufsetzt.
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Hätte das Zahnrad 8 eine Drehrichtung, die dem Pfeil in Abb. 2 entgegengesetzt
gerichtet wäre, so würde beim Eintreten der Nase 21 in die Ausnehmung 2o eine Drehung
des Winkelhebels im Sinne der Uhrzeigerbewegung eintreten, wobei der Zapfen 23 in
der Ausnehmung 2q. ausweichen könnte, ohne die Verriegelung des Kolbens 16 aufzuheben.
Die
für die Kupplung.i i, 13 im einzelnen gezeichnete Einrichtung links vom "Zahnrad
8 befindet sich auch für die Kupplung 12, 1:I in gleicher Weise rechts des Zahnrades
8, jedoch derart angeordnet, daß diese zweite Einrichtung bei der anderen Drehrichtung
des Zahnrades 8 wirkt, wie die erstere Einrichtung.
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Die Kupplung rechts (12, 1.4) kann also nicht zustande kommen, auch
wenn die Verhrennungskraftmaschine nach dem Anspringen das "Zahnrad 8 noch so kräftig
nach rechts zurückwirft. Sie tritt erst ein, wenn das Zahnrad 8 in der richtigen
Drehrichtung durch den Elektromotor io (rückwärts) gedreht wird.
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Auf der Welle 3 ist zweckmäßig in bekannter Weise auch die "Zündmaschine
26 angeordnet.
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Bei der Ausführung nach Abb.3 ist das Zahnrad 8 anstatt direkt auf
der mit dem Motor ständig umlaufenden `@Telle 3 auf zwei mit dein Gehäuse fest verbundenen
ruhenden Lagerstellen 2; lose und verschiebbar um die Mittelachse der Welle 3 gelagert,
so dafJ bei stillstehender Anlaßmaschine das Untersetzungsrad 8 nicht nur selbst
stillsteht, sondern auch auf stillstehenden Lagerstellen ruht. Die Kupplungsglieder
28 und 29 des Rades 8 sind in diesem Fall in das Innere des Rades verlegt und die
mit der '\i'elle 3 fest verbundenen Kupplungsglieder 30 und 31 sind an den
beiden Seitenflächen einer fest mit der Welle 3 verbundenen Scheibe 32 angebracht.
Im übrigen ist die Wirkungsweise genau dieselbe wie bei der Ausführung nach Abb.
i und 2.
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An Stelle der mechanischen Freilauf-U'msteuerkupplung könnte auch
eine elektromagnetische Kupplung treten, die zweckmäßig vom Strom des Anlaßelektromotors
io durchflossen wird, also am stärksten erregt ist, solange der Anlaßelektroinotor
am stärksten belastet ist. Die elektromagnetische Kupplung läßt sich ohne weiteres
so ausbilden, daß sie für beide Drehrichtungen brauchbar ist. Sie kann in irgendeiner
geeigneten oder bekannten «leise ausgebildet sein. Vorteilhaft ist sie als Reibkupplung
ausgebildet, d. h. derart, daß die beiden Kupplungsteile sich im Kupplungszustand
unmittelbar oder mittelbar berühren.
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Die Ausführung der Erfindung läßt sich im einzelnen natürlich auch
in vielerlei anderer Weise verwirklichen als in den vorstehend beschriebenen schematisch
gehaltenen Ausführungsbeispielen angegeben ist.