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Elektromobi
und seine es
Behandlung
Li BRaMP
Das
YriaislucMtndinni Richard Carl Sclmldt & Co., Leipzig, Llnd&nsir. 2.
Soeben beginnt zu erscheinen:
Kiisler's AutoleenDiSGhe ( Bibliothek
Herausgeber: Civiltngenieur Jttl. Küster in ßeriin
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Preis pro Band, elegant in Leinen gebunden, M. 2.80.
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Die Bibliothek wird fortgesetzt.
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stellungen auf einzelne Bände, sowie auf die ganze Bibliothek
entgegen.
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Küster's Autotechnis^h^Eibtiüthski:-. : : ;
===== Band 16 — . ... ^=
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Das Elektromobil
und
seine Behandlung
von
Ingenieur Josef Löwy
k. k. Kommissär u. fachtechnisches Mitglied des k. k. Patentamtes, Wien
Mit 69 Abbildungen im Text
LEIPZIG 1906
Richard Carl Schmidt & Co.
(G. Schönfeld's Verlagsbuchhandlung)
v
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Patent-Bureau Jul. Küster
Civilingenieur
früher Konstrukteur u. Redakteur im Automobilfach
Berlin SW. 12,
Großbeerenstraße 87 (a. Hall, Ufer)
Fernspr. VI a 101 14 Telegr. : Autotecknik, Berlin
Alle Rechte, auch das der Übersetzung, vorbehalten.
Spamersche Buchdruckerei in Leipzig-R.
Inhaltsverzeichnis.
Seite
Einleitung 5
Die Energiequellen 10
I. Die Akkumulatoren 10
a) Allgemeines 10
b) Wirkungsweise 13
<■) Beispiele von ausgeführten Akkumulatoren . . Hi
II. Die Dynamomaschine (Generator). ... 23
a) Bau und Wirkungsweise 23
b) Regelung 32
Der Elektromotor 35
a) Bau und Wirkungsweise 35
b) Heispiele von Elektromobilmotoren .... 44
o) Lagerung des Elektromotors und die Übertragung
seiner Bewegung auf die Wagenräder ... 4S
d) Regelung des Elektromotors und Regelun^s -
einriehtungen ">.'?
Elektromobile mit reinem Batteriebetrieb , ,
Elekt ro mobile mit gern i ach tem Bet rie b . . . . 87
Elektromobile mit elektrischer Arbeitsüber -
tragung 93
Elektromobile mit elektro-meohanischem An -
trieb :o\
i Digitized by Google
_ 4 —
Seite
Behandlung des Elektromobils 114
a) Behandlung der Akkumulatoren 114
b) Behandlung der Dynamomaschinen . . 119
e) Behandlung der übrigen maschinellen Teile und
des Wagens 121
Führung des Elektromobils 123
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■
Einleitung.
Der große Fortschritt, den die praktische Anwen-
dung von Automobilen und die dadurch bewirkte kon-
struktive Vervollkommnung derselben in den letzten
Jahren machte, beschränkte sich bis auf die jüngste
Zeit, unter Vernachlässigung des Elektromobils, fast
ausschließlich auf den Benzinwagen, obwohl das elek-
trisch betriebene Automobil, infolge der bekannten
vorzüglichen Betriebseigenschaften des Elektromotors,
wie kein anderer Selbstfahrer alle jene Vorzüge in sich
vereinigt, welche von einem praktischen Verkehrs-
zwecken dienenden Automobil gefordert werden. Die
Ursache für diese Vernachlässigung mag darin zu finden
sein, daß bis in die jüngste Zeit der Automobilismus
fast völlig auf die Pflege jener Kreise angewiesen war,
für die das Automobil ein reines Sportfahrzeug ist. Die
Ansprüche, die man nämlich an ein solches Fahrzeug zu
stellen berechtigt ist, fallen zum Teil nicht mit jenen zu-
sammen, welche man an ein für praktische Verkehrs-
zwecke taugliches stellt. Zu den ersteren gehören ins-
besondere eine außerordentlich hohe (Renn-) Geschwin-
digkeit und eine große Wegleistung mit einmaliger
Energieaufnahme.
Die Umstände, welche bewirkten, daß die Elektro-
mobile bis in die jüngere Zeit diesbezüglich nicht kon-
kurrieren konnten, waren das große Gewicht, die geringe
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Kapazität und die konstruktiven Mängel der Traktions-
akkumulatoren, sowie die geringe Durchbildung der
Elektromobile mit einem Benzinmotor als primäre
Energiequelle. Diese Hindernisse sind jedoch heute
zum großen Teile als überwunden zu betrachten, und
insbesondere wurden Typen von Akkumulatoren ge-
schaffen, welche weitgehenden Ansprüchen genügen.
Das am meisten verwendete Elektromobil ist jenes
mit reinem Akkumulatorenbetrieb. Die Vorzüge, welche
dieses Automobil in sich vereinigt, sind gegenüber seinen
Schwächen so überwiegend, daß man es als das für den
praktischen Verkehr, insbesondere innerhalb der Grenzen
einer Stadt, geeignetste erklären kann. Zu den großen
Vorzügen dieses Elektromobils gehören: der einfache,
leicht zu übersehende Aufbau, die einfache Wartung und
Betriebsführung, die leichte Geschwindigkeitsregelung,
die Dauerhaftigkeit und Verläßlichkeit seiner relativ
geringen Zahl von Antriebsorganen sowie der ruhige
Gang und der geruchlose Betrieb. Die Mängel dieses
Automobils sind das noch immer relativ hohe Gewicht
der Batterie und die Umständlichkeit des Nachladens.
Während aber einerseits die Bestrebungen, das
Batteriegewicht herabzusetzen, von Erfolg begleitet
waren, schuf man andererseits Elektromobilkonstruk-
tionen, bei denen nur eine kleine Batterie in Verbindung
mit einer Dynamomaschine als Stromquelle zur Verwen-
dung kommt, und Konstruktionen, bei denen die Batterie
ganz wegfällt und die gesamte Energielieferung durch
die Dynamomaschine stattfindet.
Man kann die Elektromobile in folgende vier Grup-
pen teilen:
1. Elektromobile mit reinem Batteriebetrieb;
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— 7 -
2. Elektromobile mit gemischtem Betrieb;
3. Elektromobile mit elektrischer Arbeitsübertragung ;
4. Elektromobile mit elektro-mechanischem Antrieb.
Die Automobile der ersten Gruppe besitzen als Energie-
quelle lediglich eine Batterie, welche nach ihrer Ent-
ladung entweder im Wagen wieder aufgeladen oder durch
eine aufgeladene Batterie ersetzt wird und welche ihren
Strom in die Antriebselektromotoren sendet.
Bei den Automobilen der zweiten Gruppe ist als Ener-
giequelle ein Explosionsmotor vorhanden, welcher eine
Dynamomaschine antreibt, an deren Klemmen in Pa-
rallelschaltung eine Akkumulatorenbatterie und die Elek-
tromotoren liegen. Bei dieser Betriebsanordnung spielt
die Akkumulatorenbatterie, welche von der Dynamo ge-
laden wird, nur die Rolle einer Pufferbatterie oder
Energiereservc, wodurch sie kleiner gewählt werden
kann als in dem Falle, wenn sie alleinige Energiequelle
ist. Dieser Umstand bedeutet für die Wagen eine Ge-
wichtserleichterung.
Die Elektromobile der dritten Gruppe besitzen den
gleichen Antriebsmechanismus wie die der zweiten, nur
fällt die Batterie weg, so daß die vom Explosionsmotor
gelieferte Energie in Form des von der Dynamo erzeugten
Stromes nur in die Elektromotoren geschickt wird.
Die Wagen der vierten Gruppe besitzen teilweise elek-
trische und teilweise mechanische Energieübertragung.
Bei diesen Elektromobilen treibt ein Benzinmotor, zumeist
mittels eines mechanischen Vorgeleges, die Wagenräder
an. Auf der Achse des Benzinmotors sitzt eine Dvnamo-
maschine, welche den von ihr erzeugten Strom in eine
Akkumulatorenbatterie sendet. Bei höherem Energie-
bedarf schickt die Batterie Strom in die Dynamo, so
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daß diese, als Elektromotor wirkend, den Benzinmotor
in seiner Leistung unterstützt.
Es ist klar, daß die Elektromobile der zweiten,
dritten und vierten Gruppe in ihrer Wegleistung, soweit
diese vom Energievorrate bedingt ist, nur von der mit-
genommenen Benzinmenge abhängig sind. Wenn auch
diese Wagen, infolge der Anordnung eines Benzinmotors,
nicht mehr so einfach aufgebaut sind wie die Elektro-
mobile mit reinem Batteriebetrieb, so besitzen doch die
Elektromobile der zweiten und dritten Gruppe gegen-
über den gewöhnlichen Benzinwagen alle Vorteile des
elektromotorischen Antriebes. Wagen der vierten Gruppe
mit teilweiser elektrischer und teilweiser mechanischer
Energieübertragung stellen sich gegenüber den Wagen
mit nur elektrischer Energieübertragung wohl als Ver-
schlechterung dar, wegen der Anordnung eines mecha-
nischen Geschwindigkeitswechsels, jedoch in gewisser
Hinsicht als eine Verbesserung des gewöhnlichen Benzin-
wagens durch die Anordnung einer Energiereserve, welche
eine gleichmäßigere Ausnützung und eine schwächere
Dimensionierung des Benzinmotors gestattet, denn die
Höchstleistung muß bei dieser Konstruktion nicht vom
Benzinmotor allein geliefert werden.
Die Elektromobile stehen heute in allen Zweigen des
Verkehrs in ausgedehnter Verwendung. Die Elektromobil-
droschke gewinnt insbesondere für den großstädtischen
Verkehr immer mehr an Bedeutung, und auch der Lasten-
transport verwendet in immer ausgedehnterem Maße
elektrisch betriebene Fahrzeuge. Im praktischen Amerika,
in dem das Automobil eine große Rolle spielt, und die
schlechten Landstraßen ein Bevorzugen der rein sport-
lichen Seiten des Automobilismus verhindern, werden
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— 9 —
überwiegend Elektromobile gebaut und verwendet, die
für den Verkehr innerhalb des Bereiches einer Stadt
sicherlich das geeignetste Vehikel sind.
Wir wollen im folgenden an der Hand moderner
Konstruktionsbeispiele zunächst die wichtigsten Einzel-
heiten der Elektromobile besprechen, um dann zur Dar-
stellung einiger Wagentypen überzugehen, wobei jene
Konstruktionsteile, welche auch bei den Benzinwagen
vorkommen, weniger eingehend erörtert werden und
bezüglich welcher auf die einschlägige Literatur ver-
wiesen wird.
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Die Energiequellen.
I. IMe Akkumulatoren.
a) Allgemeines.
Von größter Bedeutung für den Elektromobilbau
sind die Akkumulatoren, welche zahlreichen Anforderun-
gen genügen müssen. Sie müssen relativ leicht sein, ge-
ringen Raum beanspruchen, eine große Kapazität und
große Widerstandskraft gegen mechanische Erschütte-
rungen und starke Strombeanspruchung besitzen und
eine lange Lebensdauer bei möglichst geringen Kosten
aufweisen. Trotz der eifrigsten und vieljährigen Be-
mühungen zahlreicher Forscher gelang es bis heute noch
nicht, ohne das schwere Blei einen Akkumulator herzu-
stellen, der den Anforderungen des praktischen Ge-
brauches ganz gewachsen wäre, doch machte der Bau
von Bleiakkumulatoren in Deutschland und insbesondere
in Amerika in den letzten Jahren bedeutende Fort-
schritte und lieferte eine Reihe von Typen, die sich im
Elektromobilbau bestens bewährten.
Soll ein Personenfuhrwerk für vier Personen, dessen
Leergewicht zwei Drittel der gesamten Last und dessen
Fahrgeschwindigkeit 15 — 18 km in der Stunde beträgt,
mit einer Ladung mindestens drei Stunden laufen
können, entsprechend einer täglichen Fahrtleistung
von etwas über 50 km, dann gelangt man nach einer
Berechnung von Dr. E. Sieg zur Forderung, daß die
11 -
Batterie per Kilogramm ihres Gewichtes mindestens
10,5 W./Std. (Watt -Stunden) oder bei etwa 1,9 V.
(Volt) mittlerer Entladespannung mindestens 5,5 A./Std.
(Ampere -Stunden) bei dreistündiger Entladung leisten
muß. Da jedoch die Batterie, um eine leichte Len-
kung des Wagens zu ermöglichen, nicht schwerer
als 700 kg sein darf, entsprechend einem Wagen -
gesamtgewicht unter 2 t, muß tatsächlich die Batterie
bei dreistündiger Entladung 15,5 W./Std. oder etwa
8 A./Std. per Kilogramm ihres Gewichtes leisten. Dem-
gegenüber beträgt bei stationären Batterien die Kapa-
zität per Kilogramm nur zwischen 3 und 5 A./Std.
Die so wichtige Verringerung des Akkumulatoren-
gewichtes wird zunächst erzielt durch Verwendung von
Hartgummikästen an Stelle der bei stationären Batterien
üblichen Glas- und Holzbleigefäßen. Das Säuregewicht
verringert man durch Verkleinerung der Abstände zwi-
schen den Platten sowie zwischen Platten und Kasten,
wobei man jedoch Vorsorge zu treffen hat, daß sich die
Platten bei dieser gedrängten Anordnung, infolge ge-
ringer Durchbiegungen, nicht berühren, weil dadurch Kurz-
schlüsse entstehen würden, welche die Zelle zerstören.
Gewöhnlich werden zur Verhinderung dieser Kurzschlüsse
zwischen den Platten gewellte und perforierte Zwischen-
wände aus Hartgummi angeordnet. Das Gewicht der
Elektroden, das etwa 50—60% des Zellenge wichtes be-
trägt, wird durch die Wahl schwacher Platten und Gitter
verringert, womit allerdings eine Verringerung der Halt-
barkeit der Elektroden Hand in Hand geht.
Die Akkumulatoren werden nach dem Plante - oder
dem Fauretypus gebaut, Bei den Akkumulatoren,
welche dem ersten Typus angehören, werden Platten
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12
aus geripptem oder aufgerauhtem Blei mit möglichst
großer Oberfläche verwendet, und wird die chemisch
wirksame Masse an der Plattenoberfläche durch eine
wiederholte Ladung und Entladung, die sogenannte
Formierung, also auf elektrischem Wege durch Um-
wandlung des Bleies der Platten, erzielt.
Im Gegensatze hierzu bestehen die Faure platten aus
einem Bleigitter, in welches die chemisch wirksame Masse
(Bleiglätte, Mennige) in Form einer Paste eingestrichen
wird. Die Faureplatten sind darum auch leichter als
die Plant6platten und gestatten keine so starke Bean-
spruchung bei der Entladung wie die letzteren, weshalb
man die Faureplatten für Automobile verwendet, die
ihre Kilometerleistung in längerer Zeit absolvieren kön-
nen, während man die Planteplatten für Automobile
mit kurzer Fahrtlänge benützt.
Die Unterbringung der Akkumulatorenzellen erfolgt
am Wagen in einem einzigen oder in mehreren Holz-
kästen. Insbesondere bei Lastwagen ist gewöhnlich ein
im Wagenuntergestell befestigter ein- oder mehrteiliger
und leicht entfernbarer Kasten angeordnet. Bei Luxus-
fahrzeugen wird, um dem Wagen ein gefälliges Aus-
sehen zu geben, die Batterie in mehreren, an ver-
schiedenen Stellen des Wagens angeordneten Kästen
untergebracht, und zwar befinden sich solche Kästen an
der Stirnwand des Kutschsitzes, unter dem Kutschsitz
und unter den Passagiersitzen. Manchmal findet man
auch den Batteriekasten über der Hinterradachse an-
gebracht, welche Lagerung bei Hinterradantrieb die Er-
höhung des Adhäsionsgewichtes bewirkt. Selbstver-
ständlich muß unter allen Umständen die Unterbrin-
gung der Zellen eine solche sein, daß die Fahrenden
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13
von den den Zellen entweichenden Gasen nicht be-
lästigt werden.
b) Wirkungsweise.
Der Akkumulator hat die Aufgabe, elektrische
Energie aufzuspeichern. Dieses Aufspeichern erfolgt
dadurch, daß der in den Akkumulator gesandte Strom
chemische Zersetzungen an der Oberfläche der Platten,
oder in der von letzteren getragenen aktiven Masse, und
im Elektrolyten des Akkumulators bewirkt. Der Elektro-
lyt ist beim Bleiakkumulator verdünnte Schwefelsäure
von etwa 1,23 spezifischem Gewicht. Wird nun der
durch den elektrischen Strom so veränderte Akkumu-
lator an einen Verbrauchsstromkreis gelegt, dann gibt
er elektrische Energie ab, wobei sich die chemischen
Veränderungen wieder rückbilden. Beim Laden bildet
sich an der Platte (oder Platten) jeder Zelle, an welcher
der Strom die Zelle verläßt, d. i. die negative Platte, Blei,
welches als silbergraue, schwammige Masse ausgeschieden
wird. An der positiven Platte wird dunkelbraunes Blei-
superoxyd ausgeschieden. Gleichzeitig tritt im Elektro-
lyten eine Vermehrung des Schwefelsäuregehaltes ein.
Schon bei Beginn des Ladens steigen in geringem Maße
an den Platten Gasblasen auf, und zwar an den negativen
Platten Wasserstoff und an den positiven Platten Sauer-
stoff, welche Gase von der Zersetzung des Wassers her-
rühren. Der größte Teil der sich entwickelnden Gase
nimmt an den vor sich gehenden chemischen Verände-
rungen teil. Gegen das Ende der Ladung jedoch, wenn
keine chemischen Neubildungen mehr stattfinden, steigen
die Gase unter Bildung reichlicher und großer Blasen auf,
man sagt dann: der Akkumulator ,, kocht". Dieses
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— 14 —
Kochen ist eine Mahnung, mit dem Laden aufzuhören.
Die Stärke des Ladestromes ist bei jedem Akkumulator
vorgeschrieben, und zwar darf der St rom nur so stark sein,
daß die entstehende Sauerstoffmenge fast vollständig an
der Bildung des Bleisuperoxydes teilnimmt.
Die Spannung einer Zelle nimmt beim Laden von
ungefähr 2,1 V. beginnend rasch bis etwa 2,16 V. zu,
sinkt hierauf etwas, um sodann langsam bis 2,2 V. zu
steigen. Unter zunehmender Gasentwicklung steigt
jetzt die Spannung rasch auf 2,5 V. Beim überschreiten
dieser Spannung beginnt das vorhin erwähnte „Kochen".
Man unterbricht das Laden am besten schon bei 2,49 V.
Beginnt man die Zelle bald nach ihrer Ladung zu
entladen, dann hat sie eine Klemmenspannung von fast
2 V. Diese Spannung sinkt rasch auf 1,94 V. und von
da ab allmählich. Die Entladung wird unterbrochen,
wenn die Klemmenspannung der Zelle nur mehr un-
gefähr 1,82 V. beträgt.
Um eine Akkumulatorenbatterie zu laden, schaltet
man sie an eine Stromquelle konstanter Spannung, wobei
man pro Zelle eine erforderliche Ladespannung von
2,5 V. rechnet, damit nämlich während des ganzen Lade-
vorganges, der ja eine fortwährende Spannungserhöhung
der Zellen bewirkt, die Ladespannung pro Zelle die eigene
Spannung derselben überwiegt. Da die Spannung der
Zelle der Ladespannung entgegenwirkt, kann nur unter
der eben erörterten Bedingung Ladestrom in den Akku-
mulator treten. Weil zu Beginn der Ladung die Gegen-
spannung des Akkumulators am geringsten ist, ist zu
dieser Zeit der Ladestrom am größten. Mit steigender
Ladung nimmt wegen der wachsenden Akkumulatoren-
spannung der Ladestrom ab. Zum Zwecke der Schonung
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— 15 —
des Plattenmaterials darf sowohl der Lade- als auch der
Entladestrom eine gewisse Größe nicht überschreiten,
was beim Laden durch entsprechende, in die Leitungen
geschaltete Widerstände erreicht wird. Man rechnet für
Akkumulatoren mit mindestens dreistündiger Entlade-
zeit eine Höchstladestromstärke von 0,7 — 1,3 A. und
eine höchste Entladestromstärke von 0,75 — 1,3 A. pro
1 qdcm Oberfläche der positiven Platte. Bei Akkumula-
toren mit etwa einstündiger Entladung geht man mit
der Ladestromstärke auf 1,6 A. und mit der Entlade-
stromstärke auf etwa 2 A. pro 1 qdcm Plattenoberfläche.
Das Aufspeicherungsvermögen oder die Kapazität
des Akkumulators hängt von der Anzahl und Größe der
Platten pro Zelle ab, wobei in jeder Zelle die positiven
und negativen Platten je unter sich verbunden sind.
Die in den Akkumulator gesandte sowie die von ihm
abgegebene Elektrizitätsmenge, seine Kapazität, be-
stimmt man durch das Produkt aus mittlerem Lade-
(Entlade-)strom in Amperes (A.) mal Lade(Entlade-)zeit
in Stunden (A./Std.), wobei dieses Produkt, auf die Ent-
ladung bezogen, bei jedem Akkumulator einen um so
größeren Wert liefert, in je längerer Zeit er entladen wird.
Multipliziert man in dem angegebenen Produkt die
Amperezahl mit der herrschenden mittleren Spannung in
Volt (V. ), dann erhält man die Kapazität des Akkumulators
in Wattstunden (W./Std.). Das Produkt A. x V. stellt
die vom Akkumulator in jeder Sekunde aufgenommene
oder abgegebene Energiemenge dar. Die vom Akkumu-
lator abgegebene Energiemenge beträgt 75 — 90% der in
ihn geleiteten.
Die Maßeinheiten Volt (V.) für Spannungen, Ampere
(A.) für Ströme und Ohm (Q) für Widerstände sind
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— 16 —
aus physikalischen Beziehungen abgeleitete, technische
Einheiten. Zwischen diesen Größen besteht der Zu-
sammenhang, daß jener Widerstand die Größe 1 Q be-
sitzt, durch den dann der Strom 1 A. fließt, wenn er
an eine Spannung 1 V. gelegt wird.
Bezüglich der Behandlung der Akkumulatoren sei
auf das Kapitel „Behandlung des Elektromobils" ver-
wiesen.
c) Beispiele von ausgeführten Akkumulatoren.
Die Kölner Akkumulatorenwerke Gottfried
Hagen verwenden bei ihren Automobilakkumulatoren
Gitterplatten, welche aus zwei Gittern bestehen, die durch
Stege oder Nieten miteinander verbunden sind. Figur 1
zeigt eine solche Platte in Ansicht und zwei Schnitten
nach den Linien a b und c d. Die aktive Masse wird von
beiden Seiten her zwischen die beiden Gitter gepreßt,
so daß sie bündig zur Oberfläche der Gitter liegt. Die
Figur 2 zeigt den Aufbau einer Zelle. Parallel zu den
Schmalseiten der Elektrodenplatten sind Platten aus
Isoliermaterial mit Nuten angeordnet, welch' letztere
erheblich über dem Boden des Gefäßes endigen. Die
Bleiplatten ruhen auf den so gebildeten Vorsprüngen in
den Nuten. Das Auseinanderhalten der Platten ge-
schieht durch Glasröhren. Zwischen den äußeren nega-
tiven Platten und der Gefäßwand befinden sich Tafeln
aus Isoliermaterial.
Die Kölner Akkumulatoren werke verwenden
neuerdings auch einfache Gitter aus Hartblei von 3 mm
Stärke mit Maschen, deren Weite 15 x 15 mm beträgt.
Die Platten sind 130 mm breit, 200 mm hoch und werden
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— 17
mit etwa 3 mm Abstand eingebaut. Die negativen
Platten stehen mit 25 mm hohen Beinen auf dem Kasten-
boden, und die positiven Platten hängen an Hartgummi-
Fipr. 1. Gitterplatte
der Kölner Akkumulatorenwerke Gottfried Hagen.
Stäben auf den negativen, damit sie sich nach unten
frei ausdehnen können. Der Akkumulator besitzt bei
fünfstündiger Entladung eine Kapazität von 10 A./Std.
per Kilogramm Zellengewicht. Zwischen den Elektroden-
platten liegen gewellte und gelochte Hartgummiplatten
von Y 2 mm Dicke. Die Verbindungsleisten der gleich-
Autotechnische Bibliothek, Bd. 16. 2
Digitized by Google
— 18 —
namigen Platten sind aus Hartblei gegossen und tragen
oben einen Gewindeteil mit Doppelmutter zur Aufnahme
der Zellen Verbindungen. Die Gewindeteile sind mittels
Weichgummipfropfen durch den aus Hartgummi bestehen-
den Deckel geführt. Ein kleines Loch im Deckel dient
zum Entweichen der Gase und ein größeres, durch einen
Gummipfropfen geschlossenes, zum Nachfüllen der Säure.
Die neueste Type der Firma besitzt pro Zelle eine
größere Anzahl von Platten als üblich, die jedoch nur
2 mm dick sind. Durch die Steigerung der Plattenzahl
pro Zelle wird die Kapazität der Zelle erhöht, dafür ist
aber die Haltbarkeit der Platten, insbesondere die der
positiven, infolge ihrer geringen Stärke herabgesetzt.
Die Zellen dieser Type besitzen pro kg Zellengewicht
eine Kapazität von 34 W./Std.
Entsprechend der großen Verbreitung des Elektro-
mobils in Amerika, wird in diesem Lande eine große
Anzahl verschiedenartiger Akkumulatoren gebaut, von
denen wir einige beschreiben wollen.
Der Sperryakkumulator ist nach dem Plantetypus
gebaut. Die dünnen Bleiplatten besitzen trapezoidische
Löcher, welche die aus Bleipulver, Bleioxyd und Alkali-
salzen bestehende aktive Masse aufnehmen. Um zu ver-
hindern, daß bei Erschütterungen aktive Masse abfällt,
was zu Kurzschlüssen zwischen den Platten Anlaß geben
kann, wird jede Platte zunächst mit einer Hülle aus
Baumwollgewebe bekleidet, welches mit Pyroxilin ge-
tränkt ist, das mit Nitrobenzol versetzt ist. Über diese
Hülle kommt eine Decke aus reiner Zellulose, die durch
Druckwirkung mit dem Pyroxilingewebe und der Platte
verbunden wird. Diese Decke besitzt Durchbrechungen,
die das Zutreten des Elektrolyten zur Platte ermpg-
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— 19 —
liehen. Auf 1 kg Zellengewicht kommen nach An-
gaben der Firma bei einer Entladezeit von 5*4 Stunden
20 A./Std. oder 40 W. Std.
■
Fig. 2. Akkumulatorenzelle
der Kölner Akkumulatoren werke Gottfried Hagen.
Die Bleiplatten der Villardbatterie, welche den
Plantetypus besitzt, sind sehr dünn und mit Rippen ver-
sehen, die fischgrätenartig angeordnet sind und zwischen
welchen sich bei der Formierung die Oxyde der aktiven
Masse bilden. Durch diese Rippen wird die Plattenober-
fläche 16 mal so groß als sie im ungerippten Zustande
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— 20
war. Dieser Akkumulator gestattet eine ungemein rasche
Aufladung, was für den Automobilbetrieb von großem
Vorteil ist. Beim Laden wird 20 Minuten lang die
doppelte normale Ladestromstärke verwendet, hierauf
während 10 Minuten die 1% fache und schließlich durch
20 Minuten hindurch die % fache. Wie die den Akkumu-
lator bauende Firma berichtet, kann das Laden auch in
30 Minuten erfolgen. Zwischen den Platten sind gerippte
und mit Löchern versehene Hartgummiplatten ange-
ordnet. Die Standard type besitzt pro 1 kg Gesamt-
gewicht bei dreistündiger Entladung eine Leistung von
6,4 A./Std. oder 12 W./Std. Die Type Spezial ergibt
für 1 kg Gesamtgewicht und dreistündiger Entladung
6,7 A./Std. oder 12,8 W./Std.
Besonders bemerkenswert ist die Osburnbatterie,
die sehr leicht und billig, jedoch von so geringer Lebens-
dauer ist, daß sie ein- bis zweimal im Jahre erneuert
werden muß. Die Platten des Akkumulators werden
aus dünngewalztem Blei herausgestanzt. In diese Platten
werden viereckige Löcher gestanzt, die Ecken dieser
Löcher diagonal eingeschnitten und die dadurch ent-
stehenden dreieckigen Blechlamellen senkrecht zur Ober-
fläche der Platte aufgebogen. Die auf die ganze Ober-
fläche der Platte aufgebrachte aktive Masse, die aus
elektrolytisch gefälltem Blei, das mit Bleioxyd und
einigen anderen chemischen Stoffen vermengt ist, be-
steht, wird von diesen Lamellen festgehalten. Nach
dem Aufbringen der aktiven Masse wird die Platte einem
starken Druck unterworfen. Die negativen Platten sind
dünner und leichter als die positiven Platten. Zwischen
den Elektrodenplatten befinden sich 0,4 mm dicke Hart-
gummiplatten, die paarweise angeordnete Schlitze be-
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sitzen, durch welche dünne Hartgummistäbchen ge-
flochten sind. Diese Stäbchen schützen einerseits die
Hartgummiplatten vor dem Verbiegen und erhöhen
andererseits die Dicke derselben auf 3 mm. Die Hart-
gummiplatten reichen bis unter die Enden der Elektroden-
platten und werden durch Hartgummistäbe zusammen-
gehalten, welche durch die unteren Enden der Hart-
gummiplatten gehen. Jede Zelle besitzt neun negative und
acht positive Platten und ein Gewicht von 16,75 kg. Die
Plattengröße beträgt 19x7 cm. Der Elektrolyt ist
verdünnte Schwefelsäure und geht noch 3 cm über den
oberen Plattenrand hinweg. Bei dreistündiger Entladung
erhält man für 1 kg Batteriegewicht 11,6 A./Std. oder
23 W./Std. Einzelne solcher Batterien haben schon
3000 km zurückgelegt, bevor sie reparaturbedürftig
wurden.
Von neueren englischen Akkumulatoren sei die
Ful menbatterie erwähnt, die so wie ein vorhin bespro-
chener Akkumulator der Kölner Akkumulatoren -
werke Platten aus zwei leichten Gittern besitzt, die
durch mehrere Quernietungen miteinander verbunden
und Träger der aktiven Masse sind.
Die Platten des französischen, von Dion-Bouton
verwendeten Termiteakkumulators sind doppelte Blei-
gitter, die in einem Guß hergestellt werden. Ein Ver-
suchselement, dessen Platten 7 kg wogen, wurde mit
15 A. entladen und dabei blieb die Spannung während
9 Stunden über 2 V. und fiel erst nach 11% Stunden
auf 1,8 V.
Schließlich seien noch die alkalischen Akkumulatoren
von Jungner und von Edison erwähnt, an deren Ver-
vollkommnung rüstig gearbeitet wird, die jedoch noch
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nicht jene Stufe der Vollendung erreicht haben, um den
Bleiakkumulator verdrängen zu können.
Beim J ungnerakkumulator bestehen die Elektroden-
platten aus vernickeltem Stahl, und die positive Platte
besitzt Löcher, welche mit metallischem Nickel ausgefüllt
werden. Die negative Platte besteht aus einem netz-
artigen Gitter, in dessen Maschen pulverisiertes Eisen
mit einem Zusatz von Graphit eingepreßt wird, welche
Platte in ein perforiertes Nickelblech gewickelt wird.
Der Elektrolyt ist eine konzentrierte Ätzkalilösung.
Eine Zelle wiegt 31 kg und enthält fünf positive und vier
negative Platten. Bei einer Entladungsstromstärke von
65 A. beträgt die Kapazität 130 A./Std. und kommen
20 bis 24 W./Std. auf 1 kg Zellengewicht.
Die Elektrodenplatten der Edisonzelle besitzen ein
vernickeltes Stahlgerippe. Bei den positiven Platten
besteht die aktive Masse aus einer Mischung von Nickel-
peroxyd und Graphit, bei den negativen Platten aus
schwammigem Eisen und Graphit. Die aktive Masse
wird mit einer Ätzkalilösung angerührt und mittels einer
hydraulischen Presse zu einem Block verdichtet. Teile
dieses Blockes werden in Taschen aus perforiertem und
vernickeltem Stahlblech geschoben und diese Taschen
hierauf in die Öffnungen der Plattengitter gebracht und
in ihnen befestigt. Die Platten werden in einem ver-
nickelten Stahlblechkasten untergebracht. Das Gewicht
einer Zelle beträgt 7,77 kg, und die Anfangsspannung
derselben ist 1,6 V., während die mittlere Entladungs-
spannung 1,25 V. beträgt. Die Kapazität der Zelle,
welche pro Kilogramm Totalgewicht im Durchschnitt
27 A./Std. beträgt, ist in viel geringerem Maße von der
Entladungsstromstärke abhängig als die einer Bleizelle.
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Die Edison zelle kann ohne Schaden so lange entladen
werden als noch Spuren von Ladung vorhanden sind.
Die Zelle gestattet große Überlastungen, und die Span-
nung derselben erholt sich nach sehr starken Entladungen
ungemein rasch.
II. Die Dynamomaschine (Generator).
a) Bau und Wirkungsweise.
Wir haben im ersten Abschnitte erwähnt, daß bei
vielen Elektromobilen zur Energielieferung Dynamo-
maschinen herangezogen werden, die ihren Antrieb von
Benzinmotoren erhalten.
Wir wollen nun in aller Kürze die Wirkungsweise
einer Dynamomaschine resp. eines Stromerzeugers be-
sprechen. Man verwendet in der Elektrotechnik den
Ausdruck Dynamomaschine sowohl zur Bezeichnung
eines Stromerzeugers als auch eines Elektromotors und
nennt den Stromerzeuger zum Unterschiede vom Elektro-
motor auch Generator.
Denken wir uns, wie in Figur 3 gezeichnet, einen
elektrisch leitenden Stab, etwa einen Kupferstab, im
Kreise herum durch ein Magnetfeld bewegt. Von dem
mit N bezeichneten magnetischen Nordpol gehen Kraft-
linien aus, welche in den mit S bezeichneten magnetischen
Südpol eintreten. Zwischen diesen Polen bewegt sich der
senkrecht zur Papierebene angeordnet gedachte Kupfer-
stab in der punktiert gezeichneten Kreislinie. Der
Kupferstab ist durch einen kleinen Kreis angedeutet.
Wenn nun dieser Stab vor der Stirnfläche des Nordpols
vorbeigeht, dann schneidet er die Kraftlinien und da-
durch wird in ihm eine elektromotorische Kraft (EMK.)
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erzeugt oder induziert, deren Richtung man, wie nach-
stehend angegeben, leicht bestimmen kann. Bewegt
sich der Kupferstab auf seinem Kreiswege vor der Stirn-
fläche des Südpoles, dann wird in ihm ebenfalls eine
elektromotorische Kraft
erzeugt, die jedoch der
vorher in ihm induzierten
entgegengerichtet ist.
Zur Bestimmung der
Richtung der EMK. denkt
man sich, daß durch die
Bewegung des Leiters in
dem früher geradlinigen
Kraftlinienbündel eine
Welle im Sinne der Be-
wegung aufgeworfen wird,
wie dies die Figur 4 zeigt.
Schaut man nun in die
Richtung des sich be-
wegenden Leiters, also
senkrecht auf die Papier-
ebene, und denkt man
sich in dieser Richtung
einen Pfropfenzieher, der
so gedreht wird, wie es
die Pfeilrichtung der um
den Leiter kreisenden Kraftlinien angibt, dann hat die in
dem Leiter induzierte elektromotorische Kraft jene
Richtung, in welcher sich der Pfropfenzieher bei der
angegebenen Drehung bewegt, wenn man sich vorstellt,
daß der Pfropfenzieher dabei in einem festen Körper
gebettet ist. In dem in Figur 4 gezeichneten Falle
Fig. 3. In einem Magnetfeld
rotierender Kupferstab.
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bewegt sich der Pfropfen zieher in der Richtung hinter
die Papierebene, und dieselbe Richtung hat auch die
induzierte EMK. Wir bezeichnen diese Richtung im
Querschnitt des Leiters mit einem Kreuz: x. Dem-
entsprechend ist auch die Richtung der elektromotori-
schen Kraft in der mit 1 bezeichneten Stellung des
Leiters in Figur 3 die gleiche. Wenn sich der Leiter
in der Stellung 2 befindet, dann er-
gibt die Anwendung der vorhin be-
sprochenen Regel, daß in ihm eine
gegen den Beschauer gerichtete elek-
tromotorische Kraft induziert wird,
was wir durch Anbringung eines
Punktes im hnitte des Leiters
hervorheben wollen.
Die Größe der induzierten
EMK. ist proportional der von
dem Leiter während seiner Be-
wegung in der Zeiteinheit ge-
schnittenen Kraftlinien, also um Richtung der induzierten
so größer, je dichter das Kraft- EMK *
linienbündel ist, je länger der Leiter ist und je
schneller er sich bewegt.
Aus den obigen Erörterungen folgt, daß bei der
Bewegung des Leiters gemäß der Anordnung in Figur 3
in ihm eine in ihrer Richtung und Größe fortwährend
wechselnde, durch eine Wellenlinie mit positiven und
negativen Maxima darstellbare EMK. induziert wird.
Der Richtungswechsel vollzieht sich, sobald der Leiter
bei seiner Bewegung die Richtungslinie xy passiert.
Beim Passieren der Achse x y selbst, der neutralen
Achse, wird keine EMK. induziert, weil dabei der be-
Fig. 4. Bestimmung der
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wegte Leiter keine Kraftlinien schneidet, sondern sich
in der Richtung der Kraftlinien bewegt. Beim Passieren
der Magnetfeldachse wird der größte Wert der EMK
induziert, weil der bewegte Leiter dabei in der Zeit-
^ einheit die größte An-
zahl von Kraftlinien
schneidet.
Die EMK. haben
wir uns wie einen im
Leiter herrschenden
Druck vorzustellen.
Verbinden wir die En-
den des Leiters durch
einen zweiten Leiter
miteinander , bilden
wir also einen geschlos-
senen Leiterkreis,dann
entsteht durch die
Druckwirkung der
EMK. ein elektrischer
Strom, der im allge-
meinen mit der Rich-
tung der EMK. seine
Richtung ändert. Bei
der Anordnung gemäß
Figur 3 erhalten wir also in dem zu einem geschlossenen
Kreise ergänzten und sich in einem Kreise bewegenden
Leiter einen elektrischen Wechselstrom.
Man kann nun die Einrichtung so treffen, daß nur
in dem induzierten Leiter Wechselstrom fließt, während
in dem äußeren Schließungskreise ein Strom von be-
ständig gleicher Richtung, also ein sogenannter Gleich-
Fig. 5. Zwei zu einer Schleife verbundene
induzierte Leiter.
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ström, fließt. Denkt man sich in Figur 3 statt eines
Leiters, der abwechselnd die Stellungen 1 oder 2 ein-
nimmt, zwei diametral zueinander liegende Leiter
1 und 2, welche im Sinne des Pfeiles gleichzeitig in einem
Kreise umlaufen, dann haben die elektromotorischen
Kräfte in den beiden Leitern jederzeit untereinander
verschiedene Richtung. In jedem der beiden Leiter
bleibt das Vorzeichen der EMK. so lange dasselbe, als
sich der Leiter von der Achse x y aus über einen Pol
bis wieder zur x y- Achse bewegt. Wenn sich beide Leiter
in der Achse x y befinden, dann wird in keinem der beiden
eine EMK. induziert. Denken wir uns nun nach Figur 5
beide Leiter zu einer Schleife verbunden, deren Enden je an
einen Halbzylinder aus leitendem Material angeschlossen
sind. In dieser Schleife addieren sich jeweilig die beiden
induzierten elektromotorischen Kräfte und ergeben eine
ihre Richtung fortwährend wechselnde, wellenförmige
Summen-EMK. Auf dem Umfange des von den beiden
Halbzylindern gebildeten Zylinders, der mit den Leitern
umläuft, schleifen zwei ruhende Bürsten /' und /", an
die der äußere Verbrauchsstromkreis w angeschlossen ist.
Jede der beiden Bürsten ist mit einem der Halbzylinder
nur so lange in Berührung, als die Summen-EMK. in
der Schleife eine unveränderte Richtung hat. In dem
Augenblicke jedoch, in dem diese EMK. ihre Richtung
ändert, kommt diese Bürste in Berührung mit dem
zweiten Halbzylinder. Wenn demnach vor dem Rich-
tungswechsel der durch die wirkende Summen-EMK.
erzeugte Strom von der Schleife in die Bürste /' eintrat,
wird jetzt, nach erfolgtem Richtungswechsel, der Strom
wieder von der Schleife zur Bürste /' fließen und dadurch
im Verbrauchsstromkreise w immer in derselben Rich-
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tung. Die beiden Halbzylinder verändern also fort-
während die Art des Anschlusses der Schleife an den
Verbrauchsstromkreis. Einen derartigen Apparat nennt
man einen Kollektor oder Kommutator. Dieser im
Kreise w fließende Strom ist kein Gleichstrom kon-
stanter Stärke, sondern einer, dessen Stärke fort-
während zwischen einem positiven Maximum und 0
variiert, da er aus dem wellenförmigen Wechselstrom
Fig. 6. Schema eines Dynamoankere mit Kommutator.
durch Umrichtung jeder zweiten (negativen) Halbwelle
entstanden ist.
Statt zweier Leiter verwendet man nun eine ganze
Anzahl solcher um den Umfang eines Zylinders verteilter
Leiter, welche alle untereinander und mit Segmenten
eines Zylinders (Kommutators) in Verbindung stehen,
wie es die Figur 6 zeigt. In dieser Figur sind acht Leiter
gezeichnet, die zu vier Schleifen verbunden sind. Die
Leiter sind an vier Kommutatorsegmente angeschlossen,
da je zwei Leiter ein gemeinsames Segment besitzen.
Man ersieht aus der Figur, daß sich die in je vier Leitern
induzierten elektromotorischen Kräfte addieren. Die
beiden Leitergruppen sind durch die Bürsten parallel
geschaltet gemäß Figur 7, wobei die Spannung zwischen
den gemeinsamen Enden + — der beiden Gruppen die
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Bürsten- oder Klemmenspannung der Maschine ist. Die
Klemmenspannung der Maschine ist also im vorliegenden
Falle gleich der Summe der in der halben Zahl der
Ankerleiter induzierten
elektromotorischen Kräf-
te. In dieser Figur sind
die Leiter, resp. die in
ihnen induzierten elektro-
motorischen Kräfte,durch
galvanische Elemente ver-
anschaulicht. In dem Mo-
mente, in welchem die
EMK. eines Leiters ihre
Richtung wechselt, pas-
siert die mit demselben
verbundene Kollektorla-
melle die Bürstenlinie
oder neutrale Linie und
es ist, als ob in der in
Figur 7 gezeichneten Lei-
terkette das Element 1 an
die Stelle 2 gerückt wäre,
so daß trotz des vom Ele-
ment in Bezug auf die
Leiterkette gelieferten
entgegengerichteten Stro-
mes dieser Strom doch in
der gewünschten Richtung in den äußeren Kreis übertritt.
Man erhält bei dieser Einrichtung im Gegensatze zu der
durch die Figur 5 dargestellten einen Gleichstrom fast
konstanter Stärke, weil. sich die zwischen den Klemmen
+ — ergebende Spannung als fast konstante Summe
Fig. 7. Darstellung der Schaltung in
einem Dynamoanker.
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mehrerer, untereinander verschieden großer Einzelspan-
nungen ergibt.
Die Figur 6 zeigt das Schema des in der Praxis zu-
meist verwendeten Trommelankers. Die induzierten
Leiter können auch auf einem Ringe aufgewickelt sein,
in welchem Falle man von einem Ringanker spricht.
\ i= J
<. J
Fig. 8. Schema einer Nebenschluß-Dynamomaschine.
Die Figur 8 gibt das Schema einer nach den be-
sprochenen Prinzipien gebauten Dynamomaschine. Man
sieht in der Figur einen hufeisenförmigen Eisenkörper,
den Feldmagneten, in dem das induzierende Magnetfeld
durch einen die Schenkel des Eisenkörpers umkreisenden
Erregerstrom erzeugt wird. Zwischen den Polen NS
dieses Feldmagneten dreht sich der durch einen Kreis
dargestellte Trommelanker, der mit einem Kollektor ver-
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banden ist, auf welchem Bürsten schleifen. Von den
Bürsten wird sowohl der Nutzstrom als auch der vorhin
erwähnte Erregerstrom abgenommen. Die induzierten
Windungen liegen gewöhnlich in Nuten des aus Eisen
hergestellten Ankers, der an seiner Umfläche Bandagen
zum Schutze der Ankerwicklung trägt. Die Figur 9 zeigt
die Ansicht eines solchen Ankers.
Dadurch, daß sowohl der Feldmagnet als auch der
Anker aus Eisen bestehen, also aus einem Material, das
den Kraftlinien einen geringen Widerstand entgegen-
Fig. 9. Dynamoanker.
setzt, kann man mit dem gleichen Erregcrstrom be-
deutend mehr Kraftlinien erzeugen als in dem Falle,
wenn die Ankerwicklungen auf einem eisenlosen Körper
angebracht wären.
Wir haben bis jetzt nur von Maschinen gesprochen,
bei denen der Feldmagnet zwei einander diametral gegen-
überliegende Pole besitzt. Statt zweier Pole kann nun
der Feldmagnet auch ein Mehrfaches von zwei Polen
besitzen, die im Kreise um den Anker herum angeordnet
sind. Auf dem Kollektor solcher Maschinen schleifen
sovielmal zwei Bürsten als Feldpolpaare vorhanden sind,
wobei die gleichnamigen Bürsten je untereinander ver-
bunden sind. Solche mehrpolige Maschinen stellen be-
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züglich ihrer Leistungsfähigkeit im wesentlichen eine
Vereinigung mehrerer zweipoliger Maschinen dar, wobei
sämtliche, der Feldpolzahl entsprechenden Ankerlei-
tungsgruppen, durch bestimmte Schaltung der Anker-
wicklung, zu zwei parallel geschalteten Gruppen ver-
einigt oder aber sämtliche Gruppen untereinander parallel
geschaltet sein können. Im ersteren Falle ist die Klem-
menspannung der Maschine gleich der Summe der in
der halben Anzahl der Ankerleiter induzierten EMK.,
während sie im letzteren Falle nur gleich der EMK. einer
Ankerleitungsgruppe ist, d. i. der Ankerleiterzahl p,
wenn N die Anzahl sämtlicher Ankerleiter und P die
Polzahl der Maschine bedeutet.*)
b) Regelung.
Bezüglich der Regelung der Dynamomaschinen wäh-
rend des Betriebes wollen wir an dieser Stelle nur auf
die allgemeinen Prinzipien der Regelung verweisen und
spezielle Methoden bei der späteren Besprechung prak-
tischer Beispiele erörtern.
Wir haben durch die Figur 8 das Schema einer
Dynamomaschine veranschaulicht, wie sie im Elektro-
mobilbau allgemein angewendet wird. Die Maschine ist
eine sogenannte Nebenschlußmaschine, d. h. die den
Feldmagnet erregende Wicklung ist von den Kollektor-
bürsten in Parallel- oder Nebenschlußschaltung zum
äußeren Verbrauchsstromkreis abgezweigt. Der Erreger-
strom ist dadurch vom Verbrauchsstrom unabhängig.
Die Spannung an den Kollektorbürsten, deren Größe
*) Bezüglich der Induktion rotierender Leiter siehe auch da« in der
Autotechnischen Bibliothek erschienene Buch des Verfassers über „Die elek-
trische Zündung bei Automobilen und Motorfahrrädern".
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— 33 —
für die Größe der genannten Ströme bestimmend ist, wird
nun gewöhnlich konstant gehalten.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß, wenn in einem
geschlossenen Leiterkreis eine EMK. = E Volt wirkt,
der durch diese EMK. im Leiterkreis erzeugte Strom
eine Größe in Amperes besitzt : J = ^ r , wobei W den Wider-
stand des Leiterkreises in Ohm bedeutet (Ohm'sches Ge-
setz). Bei der Nebenschlußdynamo fließt durch die
Ankerwicklung ein Strom, der gleich ist der Summe aus
Erreger- und Verbrauchsstrom. Dieser Summenstrom
teilt sich an den Bürsten in die zwei genannten Ein-
zelströme. An den Bürsten herrscht nun eine Span-
nung E l9 welche um einen gewissen Betrag e kleiner
ist als die elektromotorische Kraft E, welche im Anker
induziert wird. Dieser Betrag e ist das Produkt:
Ankerstrom x Ankerwiderstand. Leiten wir die Größe
des Erreger- und des Verbrauchsstromes von der Bürsten-
spannung E x ab, dann beträgt der Erregerstrom i = ^
und der Verbrauchsstrom J = ^ , in welchen Gleichun-
gen w den Widerstand des Erregerkreises und W den
Widerstand des Verbrauchskreises bedeutet.
Es sei bemerkt, daß man zum Unterschiede von
der in einem Leiter induzierten, oder auf chemischem
Wege erzeugten, elektromotorischen Kraft den zwischen
zwei beliebigen Punkten des Leiters herrschenden elek-
trischen Druck als Spannung bezeichnet. Unter der
Spannung einer Batterie versteht man die Spannung
zwischen ihren Polklemmen und unter der Spannung
eines Generators die Spannung zwischen den Enden
der Ankerwicklung. Solange eine Stromquelle nicht
geschlossen ist, ist ihre Spannung gleich ihrer elektrc-
Autotechnische Bibliothek, Bd. 16. 3
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34
motorischen Kraft. Wird die Stromquelle durch einen
Leiter geschlossen, dann fließt durch dieselbe und den
Leiter ein Strom. Dieser Strom bedingt durch die
Uberwindung des Leitungswiderstandes der Stromquelle
einen Spannungsverlust im Innern derselben, sodaß die
Klemmenspannung der Stromquelle kleiner wird als
die im Innern derselben herrschende elektromotorische
Kraft.
Die Größe der im Anker einer zweipoligen
Maschine induzierten EMK., und somit auch die
Größe der Bürstenspannung, ist nach dem Vor-
hergehenden proportional der Summenlänge der
halben Anzahl der bewegten induzierten Leiter
(Anzahl der Leiter), der Geschwindigkeit der Be-
wegung (Tourenzahl des Ankers) und der Dichte des
Kraftlinienfeldes (Gesamtzahl der Kraftlinien).
Zur Regelung der Spannung an den Bürsten der
Dynamo kann man demnach die Antriebstourenzahl ver-
ändern; gewöhnlich wirkt man jedoch zur Änderung der
Bürstenspannung auf die Größe des Erregerstromes ein,
indem man in den Erregerkreis mehr oder weniger zu-
sätzlichen Widerstand schaltet. Mit der Größe des
Erregerstromes steigt oder fällt, wenn auch nicht pro-
portional, die Anzahl der erzeugten Kraftlinien.
Die von einer Dynamomaschine pro Sekunde ab-
gegebene Leistung wird durch das Produkt J X E Watt,
d. i. abgegebener Strom in Ampere mal Bürsten-
spannung in Volt gemessen, wobei 736 W. einer Pferde-
kraft (PS.) äquivalent sind.
Bezüglich der Behandlung der Generatoren sei auf
den bezüglichen Abschnitt bei der Besprechung der Be-
handlung des Elektromobils verwiesen.
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35
Der Elektromotor.
a) Bau und Wirkungsweise.
Wir besprachen im vorigen Abschnitt die Tatsache,
daß in einem geschlossenen Leiter, der bei seiner Be-
wegung ein Kraftlinienfeld schneidet, ein Strom induziert
wird. Schickt man nun durch einen beweglichen, sich in
einem Kraftlinienfeld befindenden Leiter einen Strom,
dann wird der stromdurchflossene Leiter von dem Felde
abgestoßen. Denken wir uns in dem durch die Figur 3
veranschaulichten Falle durch den Leiter in der Stel-
lung 1 einen Strom geschickt, der hinter die Papierebene
fließt, also einen Strom, der dieselbe Richtung besitzt,
wie der im Leiter, wie früher besprochen, induzierte
Strom, dann wird der Leiter entgegen der Richtung des
in der Kreisbahn eingezeichneten Pfeiles in Bewegung
gesetzt. Es ist leicht einzusehen, warum tatsächlich diese
Bewegung eintritt. Bewegt man nämlich den Leiter
durch das Feld, dann wird man zur Durchführung dieser
Bewegung eine Arbeit brauchen, welche aufgewendet
werden muß, um den Gegendruck des stromdurchflosse-
nen Leiters zu überwinden. Diese aufgewendete Arbeit
ist nicht verloren, sondern setzt sich um in den Arbeits-
inhalt des im Leiter fließenden Stromes. Der Gegen-
druck des Leiters rührt von der die Bewegung desselben
zu hemmen suchenden Wechselwirkung zwischen Feld
und Strom her. Schickt man nun durch den Leiter
einen Strom von der Richtung der induzierten EMK.
und überläßt man den Leiter sich selbst, dann wird der
Leiter dieser Wechselwirkung folgen und sich in der
seiner früheren Bewegungsrichtung entgegengesetzten
Richtung von selbst bewegen. Damit ist die Ursache der
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— 36 —
Rotation des Ankers eines Elektromotors im Prinzip
erklärt. Statt eines einzigen Leiters verwendet man
nun ebenso wie bei einer Stromerzeugermaschine eine
ganze Anzahl auf einem Ankerkörper angeordneter
Leiter, die mit einem Kollektor verbunden sind.
Fig. 10. Schema eines Serieu-Elektromotors.
Die Figur 10 stellt das allgemeine Schema eines
Elektromotors dar, wie er für Traktionszwecke verwendet
wird. Wir sehen, daß bei diesem Elektromotor der Er-
regerstrom nicht wie bei der Nebenschlußdynamo (Fig. 8)
unabhängig vom äußeren Strom ist, sondern daß ein
und derselbe Strom hintereinander (in Serie) durch
den Anker, die Feldmagnetwicklung und den äußeren
Kreis fließt, in welch letzterem wir uns die Stromquelle
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— 37 -
angeordnet zu denken haben. Einen solchen Elektro-
motor nennt man einen Serienelektromotor.
Die Figur 11 gibt das Schema jener Form des Serien-
elektromotors wieder, die im Elektromobilbau allgemein
Fig. 11. Schema eines Elektromobil-Elektromotors.
verwendet wird. Wir sehen, daß der Motor ein zylinder-
förmiges Feldmagnetgehäuse besitzt und daß das die
Feldmagnetpole und den Anker durchsetzende Kraft-
linienbündel das Feldmagnetgehäuse selbst in zwei Teilen
durchsetzt.
Es gibt auch sogenannte Nebenschlußmotoren, welche
den gleichen Aufbau wie die Nebenschlußgeneratoren
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— 38
besitzen, doch spielt diese Art von Motoren in der
Elektromobiltechnik keine Rolle.
Der Strom tritt beim Serienmotor (Fig. 10) bei der
unteren Bürste in den Anker ein und teilt sich in zwei
Zweigströme, wie es das Schema Figur 7 zeigt, wobei
die beiden Ströme sich bei der zweiten Bürste wieder
vereinen. Der Kollektor hat die Aufgabe, zu bewirken,
daß in den jeweilig vor einem und demselben Pole sich
befindenden Leitern der Strom immer in derselben Rich-
tung fließt, so daß auf den Anker immer ein Drehmoment
gleicher Richtung ausgeübt wird. Die Funktion des
Kollektors ist also beim Elektromotor dieselbe wie beim
Stromerzeuger oder Generator, nur ist sozusagen die
Reihenfolge der Vorgänge eine umgekehrte. Beim Gene-
rator wird der in jedem Leiter induzierte Wechselstrom
durch den Kommutator in Gleichstrom verwandelt, wäh-
rend beim Elektromotor der von außen zugeführte Gleich-
strom in jedem einzelnen Leiter als Wechselstrom auftritt,
und zwar findet der Richtungswechsel des Stromes wie
beim Generator in dem Augenblicke statt, in dem der
betreffende Leiter, resp. die mit ihm verbundene Kollek-
torlamelle, die neutrale Linie passiert.
Wir wollen nun auf Grund des bisher Besprochenen
und der Figuren 3 und 10 die Wirkungsweise des Elektro-
motors im allgemeinen erläutern.
Wir haben gesehen, daß sich ein stromdurchflossener
Leiter, der in den Bereich eines magnetischen Kraft-
feldes gebracht wird, in bestimmter Richtung in Be-
wegung setzt. Bei dieser Bewegung schneidet aber der
Leiter die Kraftlinien und infolgedessen wird in ihm
eine EMK. induziert, welche entgegengerichtet ist der
EMK., die das Füeßen des in den Leiter gesandten
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39
Stromes bewirkt. Man nennt diese induzierte EMK.
auch die Gegen-EMK. Da diese EMK. der ursprünglich
in dem Leiter allein wirkenden entgegengerichtet ist,
wird letztere geschwächt, und dadurch wird auch der
Strom schwächer. Schließlich stellt sich eine Strom-
stärke ein, die gerade jene Größe hat, daß sie in Wechsel-
wirkung mit dem Magnetfeld ein Drehmoment ergibt,
das ebenso groß ist wie jenes Drehmoment, welches die
Bewegung des Leiters mechanisch zu hemmen sucht,
also beim Elektromotor der Praxis die an der Anker-
welle angehängte Last. Würde dieses die Bewegung
hemmende Drehmoment absolut gleich 0 sein, d. h.
wären nicht einmal Reibungswiderstände zu überwinden,
ein praktisch unmöglicher Fall, dann würde sich der Leiter,
resp. der bewickelte Anker, so rasch drehen, daß die durch
die Bewegung induzierte Gegen-EMK. ebenso groß wäre
wie die dem Leiter aufgedrückte EMK., so daß kein
Strom und damit kein Drehmoment entstehen würde.
Stellen wir uns vor, die Ankerwelle hätte dauernd
ein bestimmtes Drehmoment zu überwinden und der
resp. die Ankerleiter seien an eine bestimmte Spannung
angelegt, dann wird gemäß dem Vorhergesagten der
Anker mit einer bestimmten Geschwindigkeit und bei
einem gegebenen Felde mit einem bestimmten Anker-
strom umlaufen. Soll nun der Anker rascher umlaufen,
dann können wir zweierlei machen: entweder wir ver-
größern die den Ankerleitern von außen zugeführte
Spannung oder wir schwächen das Magnetfeld. Steigt
die dem Anker zugeführte Spannung, dann muß der
Anker, infolge des momentan ansteigenden Stromes,
rascher laufen, und damit steigt die Gegen-EMK., welche
die im Leiter wirkende Spannung wieder herabdrückt.
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Wird das Magnetfeld geschwächt, dann muß der Anker,
infolge des momentanen Sinkens der Gegen-EMK. und
des dadurch bewirkten Anwachsens des Ankerstromes,
rascher laufen, und damit steigt trotz des schwächeren
Feldes die Gegen-EMK. wieder auf den notwendigen
Betrag. In der Praxis erfolgt die Vergrößerung der zu-
geführten Ankerspannung durch das Verringern der dem
Elektromotor eventuell vorgeschalteten Widerstände oder
durch Vergrößerung der EMK. der Stromquelle und die
Schwächung des Feldes durch Verringerung der das
Magnetfeld erzeugenden Ampere Windungen, d. h. des
Produktes aus Erregerstrom und Zahl der auf dem Feld-
magneten angeordneten wirksamen Erregerwindungen,
was durch Umschaltungen an der Erregerwicklung ge-
schieht. Selbstverständlich sinkt die Tourenzahl des
Ankers, wenn man die ihm zugeführte Spannung ver-
ringert oder das Magnetfeld verstärkt. Denken wir uns,
daß die Belastung des Elektromotors ansteigt, dann sinkt
die Tourenzahl des stärker belasteten Ankers, dadurch
sinkt die Gegen-EMK. und der Ankerstrom kann auf
die der größeren Belastung entsprechende Größe an-
wachsen.
Die eben besprochenen Regelungsvorgänge werden
beim Serienelektromotor davon beeinflußt, daß der dem
Elektromotor zugeführte Strom hintereinander durch die
Anker- und die Feldwicklung fließt, d. h. mit dem
Steigen und Sinken des Ankerstromes steigt oder sinkt
gleichmäßig der Erregerstrom. Die Feldstärke wächst
aber nicht gleichmäßig mit dem Erregerstrom, sondern
langsamer und zwar um so langsamer, je größer der Er-
regerstrom ist. Wenn man die dem Elektromotor zu-
geführte Spannung erhöht, dann steigt nicht nur die den
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Ankerleitern, sondern immer auch die der Feldwicklung
aufgedrückte Spannung und daher auch die Feldstärke.
Bei steigender Belastung, aber konstanter zugeführter
Spannung, wird die Tourenzahl eines Elektromotors um
so mehr abfallen, je mehr mit ansteigendem Ankerstrom
auch das Feld ansteigt, weil dann der Anker schon bei
geringeren Tourenzahlen die notwendige Gegen-EMK. ent-
wickeln kann. Den größten Tourenabfall mit steigender
Belastung wird demnach der Serienelektromotor aufweisen,
weil ja bei ihm, wie vorhin hervorgehoben, der Erreger-
strom mit dem Ankerstrom identisch ist. Der letztere Um-
stand macht aber den Serienmotor für Traktionszwecke
besonders geeignet, weil er bei großer Belastung, etwa beim
Anfahren, nicht nur einen großenAnkerstrom, sondern auch
ein starkes Feld besitzt. Im Gegensatze hierzu bleibt beim
Nebenschlußmotor, wegen des konstant bleibenden Feldes,
die Tourenzahl bei Änderung der Belastung fast konstant.
Während beim Serienelektromotor die zugeführte
Spannung teils auf die Ankerwicklung und teils auf die
Feldwicklung entfällt, liegen beim Nebenschlußmotor die
Feldwicklung und die Ankerwicklung, resp. die Bürsten,
beide an der vollen zugeführten Spannung.
Die an die äußeren Leitungen anzuschließenden
Motorpunkte sind demnach beim Serienmotor eine Bürste
und ein mit einer Klemme verbundener Endpunkt der
Feldwicklung beim Nebenschlußmotor jedoch die beiden
Bürsten .
Erwähnt sei noch, daß beim Serienmotor die Feld-
wicklung, da sie denselben Strom führt wie die Anker-
leiter, aus demselben starken Draht gefertigt sein muß
wie die letzteren. Eine Nebenschlußfeldwicklung besteht
aus viel mehr Windungen schwächeren Drahtes.
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Beim Anlassen des Motors darf man nie die Strom-
quelle direkt an die Klemmen des Elektromotors legen,
weil beim Anlassen im ruhenden Anker noch keine, die
zugeführte Spannung herabmindernde Gegen-EMK. er-
zeugt wird; infolgedessen würde der Strom so stark an-
wachsen, daß die Wicklungen des Motors gefährdet
würden. Zur Vermeidung dieses Umstandes müssen beim
Anlassen immer in die Leitung zwischen Elektromotor
und Stromquelle Widerstände eingeschaltet werden, die
in dem Maße als die Ankergeschwindigkeit wächst, ab-
geschaltet werden. Zur Erzeugung eines genügend
großen Anlaßdrehmomentes wird beim Anlassen der
Ankerstrom nicht zu sehr geschwächt.
Wenn man die Drehrichtung des Ankers umkehren
will, dann darf man nicht etwa die Zuleitungen an den
Hauptklemmen des Motors miteinander vertauschen,
denn dadurch würde sowohl die Richtung des Magnet-
feldes als auch die Richtung des Ankerstromes umgekehrt
und infolgedessen bliebe die Richtung des Drehmomentes
ungeändert. Man muß vielmehr entweder bloß die Rich-
tung des Ankerstromes oder bloß die Richtung des Magnet-
feldes ändern. In Figur 12 a, b, c sind diese Regelungs-
vorgänge dargestellt. In dieser Figur bedeutet A den
Anker mit den auf dem Kollektor schleifenden Bürsten //',
W die Erregerwicklung und + — die Hauptklemmen des
Elektromotors. In Figur 12 a sei der Motor mit im Sinne
des Uhrzeigers laufendem Anker dargestellt. In Figur 12 b
ist die Umkehrung der Ankerdrehrichtung durch Um-
kehrung des Erregerstromes und in Figur 12 c durch
Umkehrung der Ankerstromrichtung bewirkt.
Schließlich sei noch bemerkt, daß man den im Lauf
befindlichen Serien - Elektromotor dadurch elektrisch
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43 —
bremsen kann, daß man ihn von der Stromquelle ab-
schaltet und an die Enden eines Widerstandes legt (Kurz-
schlußbremse). Dabei muß der Anker oder die Feld-
magnetwicklung umgeschaltet werden, damit der F«ld-
i o —
Fig. 12.
Schaltungen zur Umkehrung der Drehrichtung eines Serien-Elektromotors.
magnet nicht durch den Bremsstrom entmagnetisiert
wird, was ein Aufhören der Bremswirkung zur Folge
hätte. Der weiterlaufende Elektromotor wirkt jetzt als
Stromerzeuger, dessen Strom sich im angeschlossenen
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44
Widerstand in Wärme umsetzt. Dieser Strom fließt im
Anker der Maschine in der Richtung der bei der Motor-
wirkung herrschenden Gegen- EM K. Der Stromerzeuger
entnimmt seine Antriebsenergie der Energie des sich
in Bewegung befindlichen Wagens und bringt ihn da-
durch allmählich zum Stillstande*).
Die zahlreichen im Elektromobilbau üblichen Rege-
lungseinrichtungen beruhen alle auf den wenigen eben
erörterten Prinzipien.
Die Leistung eines Elektromotors in PS. beträgt
inklusive der Verluste im Motor J 7 f ß , wobei J der dem
Motor zugeführte Strom in Ampere und E die an die
Klemmen des Elektromotors angelegte Spannung in
Volt bedeutet.
b) Beispiele von Elektromobilmotoren.
Die Figur 13 zeigt ein typisches Beispiel eines Elektro-
motors, wie er von der Waverley Company in Amerika
gebaut wird. Der dargestellte dreipf erdige Motor ist
sechspolig und besitzt infolge bestimmter Verbindungen
zwischen den Ankerleitern nur zwei Kollektorbürsten.
Er ist vollkommen eingekapselt gebaut und hat sehr lange
Lagerschalen sowie Kettenölung. Auf der Motorachse
sitzen Ölfänger, welche das zu ihnen gelangende öl weg-
schleudern, wobei letzteres durch einen Kanal wieder
in den Ölbehälter zurückgelangt. Der Bürstenhalter
•) Neuestens werden, wie z. B. beim Vedr ine -Wagen, mit einer
Serien- und einer Nebenschlußerregerwicklung ausgestattete Motoren ver-
wendet, die ohne weitere Umschaltung als Generatoren arbeiten können,
weil die Nebenschlußwicklung derselben vom Bremsstrom in derselben Rich-
tung durchflössen wird wie vom Arbeitsstrom. Siehe diesbezüglich den Auf-
satz des Verfassers über ,,Die Elektromobilen 44 im „Jahrbuch der
Automobilindustrie", Berlin, Band IV.
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— 45
(Fig. 14) ist am Motorgehäuse isoliert befestigt, und die
Kohlenbürsten sind an einem schwingenden Arm des
Bürstenträgers angeordnet, welcher Arm, zum Zwecke
des Auswechseins der Bürsten, um 90° aus dem geöff-
neten Gehäuse gedreht werden kann.
Eine besondere Art eines Elektromotors ist der von
der Firma Jacob Lohn er & Co. in Wien mit dem
Fig. 1 3. Elektromotor der Wa v e r 1 e y Compan y
Wagenrad zusammengebaute Motor. Bei Anwendung
dieses Motors entfällt jede Übersetzung zwischen dem
Motor und den angetriebenen Rädern, was eine Energie-
ersparnis bedeutet. Die Figuren 15 und 16 zeigen einen
Querschnitt und eine Ansicht des vollständig ein-
gekapselten Elektromotors. Da bei Anwendung dieses
Elektromotors jedes die Geschwindigkeit gewöhnlicher
46 —
Elektromotoren herabmindernde Getriebe entfällt, muß
der Elektromotor so gebaut sein, daß er an und für sich
mit geringen Tourenzahlen läuft. Der Motor wird darum
mit einer bedeutend größeren Zahl von Feldpolen als
üblich ausgestattet. Wie leicht begreiflich, entwickelt
eine vielpolige Maschine mit einer Ankerschaltung gemäß
Fig. 7 schon bei kleineren Tourenzahlen die gleiche Gegen-
EMK. wie eine zweipoüge
Maschine, denn bei ersterer
beteiligen sich gleichzeitig
mehr stark induzierte Anker-
drähte an der Erzeugung
der Gegen- EMK. als bei
letzterer. Der Feldmagnet 7
ist darum bei dem erwähnten
Elektromotor vierzehnpolig.
Er sitzt fest auf dem mit der
Vorderachse 12 gelenkig ver-
bundenen Lenkstummel 4,
während der Anker 6 mit dem
umlaufenden Radkörper 1 ver-
bunden ist. Der Radkörper
ist auf dem Lenkstummel
mittels Kugellager 11 gelagert. Der Kollektor 8, der
Bürstenträger 9 und die acht Kohlenbürsten 10 sind durch
die Anordnung einer abnehmbaren Kappe leicht zugäng-
lich. Bei der neueren Ausführung des „elektromobiien
Rades" befindet sich der Kollektor mit den Bürsten an
der Außenseite des Rades, so daß die genannten Kon-
struktionsteile des Motors leichter zugänglich sind.
Die normal mit 150 Umdrehungen pro Minute laufen-
den Motoren, welche dauernd eine zweifache und vorüber-
Fig. 14.
Bürstenhalter des Elektromotors
der Waverley Company.
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47
gehend eine dreifache Überlastung vertragen, werden in drei
Größen, und zwar für 3—8 PS., 5—12 PS. und 10—24 PS.
gebaut. Die beiden ersten Typen erfordern eine Betriebs-
spannung von 80 V., während die dritte Type mit 160 V.
betrieben werden muß.
Wie wir später näher aus-
führen werden, können bei
einem Elektromobil die beb
den angetriebenen Wagen-
räder entweder von einem
Elektromotor mit Zuhilfe-
nahme eines Differentialge-
triebes angetrieben werden,
oder aber es ist für jedes der \
beiden Wagenräder ein be-
sonderer Elektromotor vor-
gesehen. Statt nun in letz-
terem Falle zwei voneinander
getrennte Elektromotoren zu
verwenden, kann man soge-
nannte Doppelmotoren vor-
sehen, welche zwei voneinan-
der unabhängig drehbare
Anker besitzen, die mit den
anzutreibenden Rädern ver-
bunden sind. Ein solcher
Doppelmotor der Elektri-
zitäts-A.-G. vormals W. Lahmeyer & Co. (Fig. 17)
besitzt ein Mittelstück (Fig. 20), das die beiden Lager für
die zwei Motorachsen enthält und einen hebelartigen An-
guß, welcher zur Befestigung des Motors am Wagengestell
dient. An beiden Seiten des Mittelstückes sind vierpolige
Fig. 15.
Querschnitt durch den Elektromotor
der Firma Jacob Lohner <fe Co.
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— 48 —
Magnetgehäuse (Fig. 19) befestigt, welche nach außen
durch Lagerschilder (Fig. 18) abgeschlossen sind, die eben-
falls Befestigungsknaggen tragen. Jeder Einzelmotor
der gebräuchlichen Type
leistet bei 80 V. Batterie-
spannung und 600 Um-
drehungen pro Minute
2,5 PS. und besitzt ein
Gewicht von 200 kg.
Das Mittelstück und der
größere Teil der Seiten-
schilder bestehen aus Alu-
miniumguß und die Pole
aus geblättertem Eisen,
i Jeder der Anker (Fig. 21)
ist ein gezahnter Trom-
melanker, sämtliche Teile
des Motors sind auswech-
selbar und auf den Kollek-
toren schleifen Kohlen-
bürsten. Die Übersetzung
von den Motorachsen auf
die Wagenachsen erfolgt
durch einfache Zahn- oder
Kettengetriebe.
Fig. 16. Ansicht des Elektromotors der
Firma Jacob Lohner <fe Co.
c) Die Lagerung des Elektromotors und die Über-
tragung seiner Bewegung auf die Wagenräder.
Bei kleineren Wagen ordnet man einen Elektromotor
an, der mittels eines bei den Benzinwagen allgemein
verwendeten Differentialgetriebes die Wagenvorder- oder
-hinterräder antreibt (Fig. 22), während bei größeren
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— 49 —
Wagen jedes dieser beiden angetriebenen Räder von
einem besonderen Elektromotor mit Hilfe einer Zahn-
Fig. 17.
Doppelmotor der Elcktrizitäts-A.-G. vormals W. Lahmeyer & Co.
Fig. 21. Anker des Lahmeyer- Doppelmotors.
radübersetzung angetrieben wird (Fig. 23). Statt der
Zahnradübersetzung wird oft auch eine Kettenüber-
Autotechn ische Bibliothek, Bd. 10. 4
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50 —
tragung angewendet. Durch beide genannten Anord-
nungen können sich die angetriebenen Räder unabhängig
voneinander drehen, was ja für das Fahren in der Kurve
unbedingte Notwendigkeit ist.
Zahnrädergetriebe erfordern, um stoßfrei zu arbeiten,
eine genaue Herstellung der Zähne sowie einen unver-
änderlichen Abstand der Zahnradachsen voneinander.
Um ein geräuschloses Arbeiten der Getriebe zu bc-
Fig. 22 k Antrieb mittels eines
Elektromotors und eines Differentialgetriebes.
wirken, fertigt man die kleineren Räder gewöhnlich aus
Rohhaut und die größeren Räder aus Guß oder Stahl-
guß. Die Kettenübersetzung hat den Vorteil, daß der
Abstand der Kettenradachsen nicht so unveränderlich
zu sein braucht wie der der Zahnradachsen bei Zahnrad-
getrieben, jedoch hat die Kettenübersetzung einen ge-
ringeren Wirkungsgrad als die Zahnradübersetzung.
In neuerer Zeit wird der Vorderradantrieb dem Hinter-
radantrieb entschieden vorgezogen. Beim Vorderrad-
antrieb wird der Wagen gezogen, beim Hinterradantrieb
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— 51 —
jedoch gestoßen, was leicht ein Schleudern des Wagens
zur Folge haben kann. Da die angetriebene Achse durch
das Adhäsionsgewicht des Wagens belastet sein muß,
und im modernen Elektromobilbau ausschließlich die
Vorderradachse Lenkachse ist, hat der Vorderradantrieb,
eben infolge der stärkeren Belastung der Vorderradachse,
unter Umständen den Nachteil, daß die Lenkung etwas
erschwert ist.
Fig. 23. Antrieb mittels zweier Elektrqmotoren.
Die Lenkung erfolgt nur auf mechanischem Wege,
ganz wie bei den Benzinautomobilen. Es wurden zwar
auch elektrische Lenkungen vorgeschlagen, die darauf
beruhen, daß bei Anordnung zweier Antriebselektro-
motoren denselben verschiedene Tourenzahlen erteilt
werden, so daß der Wagen gezwungen wird, eine Kurve
zu beschreiben, allein alle diese Lenkungen haben sich
nicht bewährt.
Die Elektromotoren müssen so gelagert sein, daß sie
unter den Stößen, denen der Wagen ausgesetzt ist, mög-
4*
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liehst wenig leiden. Zu diesem Zwecke werden die Mo-
toren federnd gelagert. Ein Beispiel für eine solche Lage-
rung geben die Figuren 24a und 24b, die den Einbau eines
Doppelmotors der Union -E.-G. veranschaulichen. Wir
sehen am Gehäuse des Motors zwei Angüsse angeordnet,
mittels welcher der Motor federnd sowohl an der Wagen-
achse als auch am Wagenrahmen aufgehängt ist. Äußer-
te DS0
I t;s r t;s
Fig. 24a. Lagerung des Doppelmotors der Union- E.-G.
dem umfassen zwei Schwingen die äußeren Lager des
Motors und die angetriebene Wagenachse. Dadurch ist
die Bewegung des Motorgehäuses gegenüber der ange-
triebenen Achse auf eine kreisförmige Bahn mit kon-
stantem Radius beschränkt und ein sicherer Eingriff der
Zahnräder gewährleistet.
Eine besondere Art der Lagerung des Elektromotors
wendet die Firma De Dion et Bouton an (Fig. 25).
Der Motor ist in der Mitte des Wagens in der Längs-
achse desselben angeordnet. Die verlängerte Ankerwelie
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53
treibt mittels konischer Zahnräder, Cardanscher Gelenke
und eines Differentialgetriebes die Wagenhinterräder an.
d) Regelung des Elektromotors und Regelungs-
einrichtungen.
Als erstes Beispiel wollen wir die Regelung eines
Elektromotors besprechen, der mittels eines Differential-
getriebes die Wagenräder antreibt. Die Regelung eines
¥ ig. 24 b. Lagerung des Doppelmotors der IT u i o n - E. - O.
einzigen Antriebsmotors geschieht gewöhnlich durch
Änderung der dem Motor zugeführten Spannung. So
schaltet die Westinghouse Company bei der größten
Geschwindigkeit sämtliche Zellen der Batterie in Serie.
Bei dieser Schaltung ist die Batteriespannung am größten,
nämlich gleich dem Produkte aus der Spannung einer
Zelle und der Anzahl der Zellen. Wird die Batterie in
zwei Gruppen parallel geschaltet, dann beträgt die
Batteriespannung nur die Hälfte der größten Spannung,
und dementsprechend läuft der Motor und somit auch
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— 55 —
der Wagen langsamer. Zur Herstellung der geringsten
Tourenzahl wird die Batterie in vier Gruppen parallel
geschaltet. Die Batteriespannung beträgt in diesem Falle
nur ein Viertel der größten Spannung. Beim Anfahren
wird dem Motor die kleinste Spannung zugeführt und
diese sodann gesteigert.
Wenn zwei Antriebsmotoren vorhanden sind, dann
bleiben sämtliche Zellen der Batterie dauernd in Serie
geschaltet, so daß die Betriebsspannung immer dieselbe
bleibt, und die Regelung der Geschwindigkeit der Elektro-
motoren erfolgt durch Vorschalt widerstände und durch
Umschaltuiigen an den Elektromotoren. Die ständige
Serienschaltung der Batterie ist sehr vorteilhaft, weil
bei einer Parallelschaltung, durch Kurzschluß einer oder
mehrerer Zellen in einem Zweig, dieser nicht nur weniger
Strom gibt als die anderen Zweige, sondern sogar bei
schwacher Belastung von den anderen Zweigen ge-
laden wird.
Als Beispiel der Regelung zweier Antriebselektro-
motoren sei zunächst die Regelungseinrichtung der
Allgemeinen Elektrizitäts-Gesellschaft bespro-
chen. In den Figuren 26 a und 26b sind die ver-
schiedenen Schaltungen schematisch dargestellt. In
diesen Schaltungen bedeutet B die Batterie, A und A\
die beiden Anker, F und Fi die beiden Feldwicklungen,
W einen Vorschaltwiderstand und w einen dauernd ein-
geschalteten Widerstand. Bei stehendem Wagen (in der
Figur „Halt") ist die Batterie abgeschaltet.
Beim Anfahren (I) sind die Anker- und Feldmagnet-
wicklungen je untereinander und beide Gruppen nebst
einem Vorschaltwiderstand in Serie geschaltet. Bei
dieser Schaltung wird also die Batteriespannung durch
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- 56 -
die Vorschaltwiderstände und die Feldwicklungen herab-
gedrückt und auf jeden Motoranker entfällt nur die
EZ
Hl
i
I
F
Fig. 26 a. Regelung zweier Antriebselektromotoren.
Hälfte der übrigbleibenden Spannung. Der eine Anker
wirkt also bezüglich des anderen gewissermaßen als ein
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— 57
die Spannung vermindernder Vorschalt widerstand. Die
Tourenzahl der Motoren wird jetzt allmählich gesteigert
durch die allmähliche Steigerung der auf die Motoren-
anker entfallenden Spannung.
HALT
ßRLMSE
Mi
tvwck
Fig. 26 b. Regelung zweier Antriebselektromotoren.
Bei der nächsten Fahrschaltung (II) bleibt die
Schaltung I bis auf den Unterschied aufrecht, daß der
Vorschaltwiderstand mittels eines sehr geringen Wider-
standes kurzgeschlossen ist. Die Kurzschließung des
Widerstandes ist gleichbedeutend mit einer Abschaltung
desselben aus dem Stromkreise. Man zieht jedoch eine
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— 58 —
Kurzschließung der Abschaltung vor, weil man dadurch
ein Unterbrechen des Stromkreises und damit eine
Funkenbildung vermeidet. Bei der eben beschriebenen
Schaltung II wird die Batteriespannung durch keinen
besonderen Vorschaltwiderstand herabgemindert, so daß
der auf jeden Motoranker entfallende Spannungsbetrag
größer ist als im Schaltungsfalle I.
Bei der Fahrschaltung III sind die Anker parallel
geschaltet und mit dieser Gruppe sind die hintereinander
geschalteten Feldmagnet Wicklungen in Serie verbunden.
Infolge der Parallelschaltung der Anker kommt auf
jeden die ganze und nicht mehr wie früher die Hälfte
der auf die Anker entfallenden Spannung.
Bei der Fahrschaltung IV sind die Anker- und Feld-
magnetwicklungen je untereinander parallel und beide
Gruppen hintereinander geschaltet. Die beiden parallel
geschalteten Feldmagnetwicklungen setzen dem Strom
nur die Hälfte des Widerstandes entgegen als in dem
Falle, wenn sie in Serie geschaltet sind. Dadurch ver-
ringern sie auch im ersteren Falle die Batteriespannung
nur um halb soviel als im letzteren Falle, und in-
folgedessen steigt wieder die auf die Anker entfallende
Spannung.
Zur Einleitung der elektrischen Bremsung werden,
bei Abschaltung der Batterie, beide Anker parallel und
beide Feldwicklungen hintereinander geschaltet sowie
beide Gruppen in Serie über den Vorschaltwiderstand
verbunden. Dabei sind zur Vermeidung des Ent-
magnetisierens der Feldmagnete die Verbindungen
zwischen den Ankern und den Feldmagnetwicklungen
gegenüber den Vorwärtsfahrtschaltungen vertauscht.
Die Bremswirkung kann durch Kurzschließung des
Digitized by Google
— 59 —
Vorschaltwiderstandes verstärkt werden, da
infolge der dadurch bewirkten Verringerung
des äußeren Widerstandes die als Generatoren
wirkenden Elektromotoren mehr Energie ab-
geben können. Die elektrische Bremsung wirkt
nur bei größeren Tourenzahlen der Elektro-
motoren kräftig, wegen der bei diesen Touren-
zahlen auftretenden größeren Generatorwir-
kungen.
Zur vollständigen Abbremsuug des Wagens
und auch aus Gründen erhöhter Sicherheit sind
Tig. 27. Seiteoaa-sicht eines Fahrschalter».
an jedem Wagen auch mechanische Bremsen vorgesehen,
und zwar gewöhnlich eine auf die Ankerwellen und
eine auf die angetriebenen Räder wirkende.
Um die Drehrichtung der Motoren umzukehren und
damit den Rückwärtsgang des Wagens zu bewirken, wird
die vorhin besprochene Schaltung I hergestellt mit der Ab-
änderung, daß der Strom durch die Anker in umgekehrter
Richtung fließt. Es sei bemerkt, daß man während
der raschen Vorwärtsfahrt nicht auf Rückwärtsfahrt
schalten darf, um etwa, analog der Gegendampfwirkung
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— 60
bei Lokomotiven, eine kräftige Bremsung zu erzielen.
Die Folge eines solchen Schaltvorganges wäre im all-
gemeinen eine Zerstörung der Ankerwicklung, da ja jetzt
der Betriebsstrom im Sinne der herrschenden, großen
Gegen-EMK. in den Anker tritt und dadurch zu uner-
laubter Höhe anwächst. Zur Erschwerung eines solchen
Schaltvorganges geschieht das Reversieren des Motors
Fig. 28. Draufsicht eines Fahrschalters.
gewöhnlich unter Zuhilfenahme eines vom Fahrschalter
getrennten, besonderen Schalters, und zwar nach Ab-
schaltung des Betriebsstromes, eventuell nach Einleiten
der elektrischen Bremsung mit Hilfe des Fahrschalters.
Es gibt auch Schaltmethoden für zwei Elektromo-
toren, bei denen sowohl die Elektromotoren als auch die
Batteriezellen bei allen Schaltungen je untereinander in
Serie verbunden bleiben. Die Regelung der Geschwindig-
keit der Motoren erfolgt dabei durch Vorschaltwider-
stände und durch Umschaltungen der Feldwicklungs-
by Google
— 61 —
spulen jedes Motors, so daß dem Stromdurchgang durch
die Motoren verschiedene Widerstände geboten werden
und die Zahl der das Feld erregenden Amperewindungen
geändert wird.
-9 } t_
Fig. 29. Schaltungsscheraa
des Elektromobils der Allgemeinen Elektrizitäts-Gesellschaf t.
— 62
Zur Durchführung der notwendigen Schaltungen ist
am Wagen ein sogenannter Fahrschalter oder Kontroller
angebracht, wie ein solcher durch die Figuren 27 und 28
in zwei Ansichten dargestellt ist. Der Fahrschalter besitzt
ruhende Kontaktteile, die in einer Reihe am Gestell des
Fahrschalters isoliert befestigt und durch Kabeln mit
der Batterie und den Motoren verbunden sind. Auf
der rotierenden, aus Isohermaterial bestehenden Kontrol-
lerwalze sind die beweglichen Kontakte in mehreren zur
Walzenachse parallelen Reihen angeordnet. Die Kontakte
jeder Reihe sind verschiedenartig untereinander ver-
bunden und stellen so im Vereine mit den festen Kon-
takten beim Drehen der Walze die verschiedenen Strom-
wege her. Die Drehung der Walze erfolgt durch einen
mittels eines Handhebels gedrehten Zahnsektor, der in
ein auf der Walzenachse sitzendes Zahnrad eingreift.
Um eine genaue Gegenüberstellung der fixen und beweg-
lichen Kontakte zu sichern, ist gewöhnlich auf der Walzen-
achse ein Sternrad befestigt, gegen dessen Mittelpunkt eine
Rolle gedrückt wird. Bei sicherem Kontakt befindet sich
die Rolle zwischen zweien der Zähne des Sternrades.
Die Figur 29, welche sich auf die Schaltungen Figuren
26 a und 26 b bezieht, zeigt in einem Schema, in welcher
Weise die Verbindungen der Apparate mit den Kontroller-
kontakten geschieht. Die Kontrollerwalze ist in der Figur
unten abgewickelt gezeichnet. Die schwarzen Bänder be-
deuten die Kontakte, die untereinander in bestimmter
Weise durch als Linien dargestellte Leitungen verbunden
sind. Die horizontalen Linien IV, III us f. bedeuten die bei
Besprechung der Figuren 26a und 26b hervorgehobenen
Schaltstellungen der Walze. Über der abgewickelten
Schaltwalze sind die ruhenden Kontakte 1 — 1 1 dargestellt.
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— 63 —
Wir sehen die Anschlüsse der + und — Leitung, ferner die
Anschlüsse der Anker und der Feldmagnetwicklungen.
In der Figur ist auch unter anderem dargestellt: ein
Brems- und Fahrschalt widerstand, Ladekontakte, ein
Umschalter für Ladung und Entladung, ein Minimal-
ausschaltcr, der im Ladestromkreis liegt und bei be-
Fig. 30.
Apparate kästen der Allgemeinen Elektrizitäts-Gcsclischaft.
endigter Ladung die Batterie abschaltet, ein Maximal-
ausschalter, der im Motorstromkreis liegt und diesen bei
zu großen Betriebsstromstärken unterbricht, ein Schalter
für die Wagenbeleuchtung und ein kombiniertes Volt-
und Amperemeter für Ladung und Entladung. Alle er-
wähnten Apparate sind in einem Kasten (Fig. 30) unter-
gebracht, der sich am Führerstand vor dem Sitz des
Führers befindet. Im linken oberen Teil des Kastens ist
Google
ein knopfartiger Hebel angeordnet, welcher ein plötz-
liches Schalten des Fahrschalthebels über die Brems-
stellungen hinweg nach der Rückwärtsfahrtstellung ver-
hindert. Erst bis der ebenerwähnte Hebel, etwa durch
einen Fußtritt, heruntergedrückt ist, kann der Fahr-
schalthebel in die Rückwärtsfahrtstellung gebracht wer-
den. Infolge der Notwendigkeit, den Arretierhebel her-
unterzudrücken, muß man nach Einschaltung der Brems-
stellungen eine gewisse, wenn auch kurze Zeit verstreichen
lassen, welche jedoch genügt, daß der Motor beim Ein-
leiten des Gegenstromes so langsam läuft, daß er unter
Wirkung des Gegenstromes rasch die umgekehrte Rota-
tionsrichtung erhält und daher auch rasch eine Gegen-
EMK. zur Schwächung des Ankerstromes entwickelt.
Elektromobile mit reinem Batteriebetrieb.
Das Geburtsland dieser Art von Elektromobilen ist
Frankreich, wo bereits 1891 Jeantaud einen kleinen
zweisitzigen, von Akkumulatoren betriebenen Wagen
baute, der allerdings nur bescheidenen Ansprüchen ge-
nügte. Doch bereits für die Automobilfahrt am 11. Juni
1895 von Paris nach Bordeaux baute derselbe Konstruk-
teur ein für die damaligen Verhältnisse ganz vorzügliches
Elektromobil, das insgesamt 600 km zurücklegte. Der
Wagen besaß eine 850 kg schwere Batterie von 38 Zellen
mit 70 V. Spannung sowie einen 6 l / 2 PS.-Elektromotor,
der 260 kg wog. Die Batterie hatte eine Kapazität von
300 A./Std. bei zehnstündiger Entladung. Der Wagen
konnte, mit vier Personen belastet, mit einer Ladung
40 — 50 km bei Geschwindigkeiten von 12 — 24 km in
der Stunde zurücklegen.
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— 65 —
Nach Jeantaud bauten auch Krieger und andere
französische Firmen Elektromobile, die sich im Betriebe
gut bewährten.
Besonders gefördert wurde der Elektromobilbau in
Amerika, wo schon Ende der 90er Jahre Rennwagen
Fig. 31. Elektromobil der Wavcrley Company.
gebaut wurden, von denen der von Morris und Solom
in Philadelphia konstruierte bei einem Automobilrennen
einen Preis gewann. Dieser Wagen, der zwei 1% PS*-
Elektromotoren und eine Batterie von 48 Zellen besaß,
konnte auf ebener Straße 32 km in der Stunde und
40 — 50 km mit einer Ladung zurücklegen.
Diese Daten, welche sich auf die ersten Elektromobile
beziehen, sind deshalb von Interesse, weil sie im Ver-
Autotechnischc Bibliothek, Bd. 16. 5
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— 66
gleich mit den später anzuführenden Daten moderner
Fahrzeuge die Erfolge des Elektromobilbaues deutlich
erkennen lassen.
Die Elektromobile mit reinem Batteriebetrieb stehen
heute in allen Zweigen des Verkehrs in Verwendung und
seien im folgenden einige instruktive, moderne Beispiele
angeführt.
Fig. 32. Das Wageuinnere des W a verle y - Elektromobils.
Zunächst wollen wir einen leichten Personenwagen
der Waverley Company besprechen, der in besonders
guter Weise die Anordnung sämtlicher Apparate erkennen
läßt. Die Figur 31 zeigt eine Ansicht des ganzen Wagens,
Figur 32 eine Ansicht des Wageninnern, Figur 33 eine
Druntersicht des Wagens und die Figur 34 veranschau-
licht die Anordnung des Antriebsmotors. Den 3 PS.-
Motor des Wagens haben wir schon auf Seite 45 beschrie-
ben. Die Batterie besteht bei dem zweisitzigen Wagen aus
Google
— 67 —
5*
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68 —
2-4 Zellen mit je neun Platten, welche Zellen in drei
Kästen über der Hinterradachse angeordnet sind. Der
Wagen wiegt ohne Batterie über 270 kg. Die Batterie
wiegt 202 kg und gestattet mit einer Ladung die Zurück-
legung eines Weges von 65 km bei guten Straßen und
bei Zulassung einer Maximalgeschwindigkeit von 24 km
in der Stunde.
A ist der Lenkhebel, an dessen Ende der Druckknopf
A x angeordnet ist, welcher mit einer elektrischen Signal-
Fig. 34. Anordnung des Antriebsmotors beim W a v e r 1 e y - Elektromobil.
glocke in Verbindung steht. B ist der auf den Kontroller
wirkende Geschwindigkeitsregulierhebel und C der Re-
versierhebel. Die auf die Wagenachsen wirkenden
mechanischen Bremsen werden mittels des Pedals D
betätigt, während das Pedal E die auf der Motorachse
sitzende, sehr kräftige Bremse in Momenten der Gefahr
in Tätigkeit setzt. F ist ein kombiniertes Ampere- und
Voltmeter, welches in der Nacht von der Lampe F 1 be-
leuchtet wird und G 1 der Schalter für die den Wagen
beleuchtenden Glühlampen. Die Seitenfedern des Wagens
sind durch Querfedern Ä verbunden. Auf der Motor-
Google
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70
achse sitzt die Bremsscheibe E Z) deren Bremsband E 2
durch das Pedal E mittels der Stange E 1 betätigt wird.
Weitere Bremsscheiben sitzen, wie schon erwähnt, auf
den Wagenachsen und werden durch Stangen D 2 in
Wirksamkeit gesetzt, wobei schwingende Teile D 3 die
Bremsblöcke gegen die inneren Umfänge der Brems-
scheiben drücken. A 2 ist die elektrische Signalglocke,
J x der Regulierwiderstand und J sind die auf beiden
Seiten des Wagens angeordneten Ladekontakte.
Die Figuren 35 und 36 zeigen im Auf- und Grundriß
das Chassis der Elektromobile für Geschäftszwecke,
SystemKrieger, der Allgemeinen Betriebs-Aktien-
gesellschaft in Köln. A B ist die im Wagenunter-
gestell angeordnete Akkumulatorenbatterie, M sind die
beiden die Wagenvorderräder mittels einer Zahnrad-
übersetzung antreibenden , vollständig eingekapselten
Elektromotoren. Die Vorderräder sind sowohl Treib-
ais auch Lenkräder. R ist der vertikal angeordnete
Fahrschalter, dessen Walze mittels des Hebels H gedreht
werden kann. V ist das an den Klemmen der Batterie
liegende Voltmeter. S ist die Lenkeinrichtung, deren
durch ein Handrad zu betätigender Antriebshebel axial
den Fahrschalter durchsetzt. B ist die auf die Hinter-
radachse wirkende, mechanische Bremse, welche durch
das Pedal P in Tätigkeit gesetzt wird. C ist der aus
U-Eisen gebaute Rahmen und Z ist ein Übersetzungs-
zahnrad. A x ist die Vorderrad- und A 2 die Hinterrad-
achse.
Ein von der genannten Firma gebauter Wagen wird
durch die Figur 37 veranschaulicht. Der unbesetzt
1350 kg schwere Wagen ist für vier Personen und einen
Führer bemessen. Die unter dem Führersitz angeordnete,
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— 72 —
leicht auswechselbare Batterie der Firma Gottfried
Hagen wird mit einer maximalen Stromstärke von 24 A.
bei 110 V. geladen. Zu einer vollständigen Ladung,
welche etwa fünf Stunden dauert, sind ungefähr
15KW./Std. (15X1000 Watt/Std.) notwendig. Der Wagen
kann mit einer Ladung 75 km in der Ebene zurück-
legen, so daß auf 1 km Wagenfahrt 210 W./Std. kommen.
i
Fig. 37. Kri6gcr- Elektromobil.
Dem Wagen können mittels des Fahrschalters fünf Ge-
schwindigkeiten bis 35 km in der Stunde nach vorn und
eine Geschwindigkeit nach rückwärts erteilt werden.
Ebenso kann mit dem Fahrschalter die elektrische
Bremsung bewirkt werden.
Die Figur 38 zeigt einen elektrischen Fiaker und die
Figur 39 ein elektrisches Tonneau, System Lohner-
Porsche, der Firma Jacob Lohner & Co. in Wien.
Bei ersterem erkennen wir die verteilte Anordnung
der Batterie teils in einem Kasten an der Wagenstirn-
Google
- 73 —
wand, teils unter dem Führersitz und teils über der
Hinterradachse. Bei letzterem ist die Batterie in einem
dem Motorkasten der Benzinautomobile ähnlichen Kasten
Fig. 39. Elektrisches Tonneau der Firma Jacob Lohner «fe Co.
untergebracht, und dieser Wagen hat auch ganz das Aus-
sehen eines Benzinautomobils. Beide Wagen zeigen die
in die Wagenvorderräder eingebauten Motoren. Der
Fahrschalter befindet sich unter dem Führersitz, und
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— 74 —
der Betätigungshebel ist zur rechten Hand des Lenkers
angeordnet. Mit Hilfe des Fahrschalters können, unter
Vermittlung eines Vorschaltwiderstandes, mehrere Ge-
schwindigkeiten nach vorwärts, die Stromausschaltung
sowie das elektrische Bremsen erzielt werden. Zum
Zwecke des Rückwärtsfahrens wird vor Betätigung des
Fahrschalters die Stromrichtung im Anker des Motors
umgekehrt und nicht im Feld, um den Feldmagneten
nicht umzupolarisieren. Zur Schonung der Kontakt-
flächen ist der Fahrschalter mit einer magnetischen
Funkenlöschvorrichtung versehen.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung beruht auf
der abstoßenden Wirkung, welche ein Magnetfeld be-
stimmter Richtung auf den als stromdurchflossenen,
elektrischen Leiter anzusehenden Funken ausübt. Durch
diese abstoßende Wirkung wird der beim Voneinander-
entfernen zweier stromdurchflossener Kontakte sich
bildende Funke bogenförmig verlängert und schließlich
zum Abreißen, d. h. zum Verlöschen gebracht.
Jeder Wagen besitzt drei Bremsen und zwar: 1. die
durch den Fahrschalter betätigte, auf die Vorderräder wir-
kende, elektrische Kurzschlußbremse und 2. zwei mecha-
nische, auf die Bremsscheiben der Hinterräder wirkende
Innenbremsen, welche durch ein Pedal betätigt werden,
das vor Beginn der Bremswirkung den Betriebsstrom
ausschaltet. Die Firma verwendet Plant6akkumula-
toren bei Wagen, die mit einer Ladung eine kürzere
Weglänge zurückzulegen haben, und Faureakkumula-
toren für große Fahrtleistungen mit einer Ladung. Die
Batterie kann leicht ausgewechselt und im Wagen selbst
wieder geladen werden. Die Wagen, welche mit den auf
Seite 45 — 47 besprochenen Motortypen ausgerüstet sind,
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— 75 —
legen mit einer Batterieladung auf ebener, guter Straße
einen Weg von 30 — 100 km zurück, während die großen
Wagen, die von Motoren der Type 3 angetrieben werden,
für bei weitem größere Fahrtleistungen gebaut werden
können.
Von hervorragender Bedeutung sind die Akkumula-
torenlastwagen, welche sowohl für kleine als auch große
Nutzlasten gebaut werden.
Fig. 40. Leichter Lastwagen der Firma Jacob Lühner & Co.
Die Figur 40 stellt einen leichten Lastwagen der
Firma Jacob Lohner & Co. dar, der für eine Nutzlast
von 200 kg gebaut ist und zwei 3 — 8 PS. -Motoren besitzt.
Die Batterie, welche etwa 350 kg wiegt, befördert mit
einer Ladung den Wagen in der Ebene etwa 50 km- weit,
und zwar mit einer Stundengeschwindigkeit von 5, 13
oder 22 km.
Ein schwerer Lastwagen derselben Firma für 2 t
Nutzlast (Fig. 41) legte bei einer Lastwagenkonkurrenz
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in Wien eine Strecke von 31,5 km in zwei Stunden
15 Minuten zurück, bei Uberwindung einer Steigung von
74,9°/, )0 . Das Eigengewicht des Wagens betrug samt der
aus 120 Zellen von Gottfried Hagen bestehenden und
780 kg schweren Batterie 2425 kg, die Nutzlast 2015 kg.
Die Nutzlast betrug demnach etwa 45% des 4440 kg
Fig. 41. Schwerer Lastwagen der Firma Jacob Lohner & Co.
betragenden Totalgewichtes und etwa 83% des Eigen-
gewichtes. Der totale Verbrauch an elektrischer Energie
betrug 11 140 W./Std., wobei auf den Wagenkilometer
354 W./Std., auf den Tonnenkilometer Nutzlast 175 W.-
Std. und auf den Tonnenkilometer Totallast 80 W./Std.
entfallen.
Die Stu debaker Brothers Man ufacturing Com-
pany in Amerika bringt Lastwagen in den Verkehr, die für
Lasten bis 4 t bestimmt sind (Fig. 42a und 42b). Diese
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— 77 —
Wagen besitzen Hinterradkettenantrieb und zwei mecha-
nische Bremsen, von denen eine auf die Motorwelle und die
andere, als Innenbremse ausgeführte, auf die angetriebe-
nen Räder wirkt. Die Batterie, deren Zellen immer in
Serie verbunden bleiben, ist in vier Kästen untergebracht,
welche im Wagenuntergestell angeordnet sind. Ein Fahr-
schalter, der die Motoren beim Anfahren in Serie und
während der Fahrt in Parallelschaltung verbindet, ge-
stattet die Einstellung von vier Geschwindigkeiten nach
vorwärts und von vier Geschwindigkeiten nach rückwärts.
Schließlich sei von Lastwagen noch der Wagen der
Motor Vehicle Company of Detroit in Amerika er-
wähnt, der für eine Nutzlast von 10 t gebaut ist. Bei
diesem Wagen sind alle vier mit Holzreifen versehenen
Räder angetrieben und zugleich Lenkräder, wobei auf
jedes Rad eine Bandbremse wirkt. Dem 8 t schweren
Wagen erteilen die vier PS. -Motoren mit Einschaltung
einer doppelten Übersetzung eine durchschnittliche Ge-
schwindigkeit von 10 km in der Stunde. Die Batterie,
welche in einem Kasten am Untergestell aufgehängt ist,
besteht aus 80 Zellen, die eine Kapazität von 350 A./Std.
besitzen. Bei voller Ladung und auf Asphaltstraßen
beträgt der Energieverbrauch 62 W./Std. pro Tonnen-
kilometer.
Das von Akkumulatoren mit Strom versorgte Elektro-
mobil hat sich heute, infolge seiner leichten Anpassungs-
fähigkeit an die verschiedensten Verwendungszwecke,
die verschiedenartigsten Zweige des Verkehrs erobert und
seien im folgenden einige Beispiele angeführt.
Die Figur 43 zeigt einen von der Allgemeinen Be-
triebs -Aktiengesellschaft für Motorfahrzeuge in
Köln gebauten Postomnibus. Die Vorderräder dieses
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80
Wagens werden von zwei 2]/ 2 PS. -Motoren angetrieben.
Die Batterie ist am Wagenuntergestell aufgehängt. Der
Kontroller ist um die Lenkstange herum angeordnet.
Dem Wagen können vier Geschwindigkeiten nach vor-
Fig. 43. Postomnibus der
Allgemeinen Betriebs - Aktiengesellschaft für Motorfahrzeuge.
wärts und eine Geschwindigkeit nach rückwärts erteilt
werden.
Ein von der Firma Jacob Lohn er & Co. in Wien
für die Wiener Feuerwehr gebauter Spritzenwagen
(Fig. 44) hat ein Gesamtgewicht von 4600 kg; davon
entfallen auf den Wagen samt der 760 kg schweren
Akkumulatorenbatterie 2590 kg und auf die Feuerwehr-
ausrüstung, einschließlich fünf Mann Bedienung und 600 1
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— 82 —
Wasser, 2010 kg. Der Wagen besitzt zwei die Vorder-
räder antreibende Elektromotoren. Auf die Vorderräder
wirken die elektrischen Kurzschlußbremsen, während die
Hinterräder mit mechanischen Bremsen versehen sind.
Sämtliche Räder besitzen Vollgummireifen. Die aus
84 Faurezellen bestehende Batterie ist in vier leicht her-
ausschiebbaren Kästen unter dem Führersitz unter-
gebracht und besitzt bei einer Entladungsdauer von
5, 3 und 1 Stunde bzw. eine Kapazität von 105, 90 und
60 A./Std. Der Wagen kann in der Ebene maximal
35 km in der Stunde zurücklegen. Bei einer mittleren
Geschwindigkeit von 17 — 18 km in der Stunde können
mit einer Ladung 45 km gefahren werden. Der Energie-
verbrauch beträgt auf guter ebener Straße 55 W./Std.
pro Tonnenkilometer, während er auf welligem Terrain
80 W./Std. erreicht. Die Firma baute auch einen ähn-
lich aufgebauten Mannschafts- und Gerätewagen für die
städtische Feuerwehr in Frankfurt a. M.
Die eben genannte Firma lieferte der Wiener frei-
willigen Rettungsgesellschaft einen Ambulanzwagen
(Fig 45). Die Akkumulatoren sind vorn am Wagen in
einem dem Motorkasten der Benzinautomobile ähnlichen
Gehäuse untergebracht. Der Aktionsradius des Wagens
beträgt 80 km.
In neuerer Zeit werden in den größeren Städten
Amerikas vielfach Aussichtswagen benützt, welche dazu
dienen, den Fremden die Sehenswürdigkeiten der Stadt
zu zeigen. In Newyork allein bestehen sieben Gesell-
schaften als Unternehmer derartiger Fahrten. Diese
Wagen haben zumeist Akkumulatorenbetrieb. Einen
derartigen von der Vehicle Equipment Company
gebauten Wagen zeigt die Figur 46. Dieser Wagen faßt
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- 83
20 — 25 Personen und besitzt eine Batterie von 42 Zellen,
welche an jedem Betriebstage während der Nacht und
Fig. 45. Ambulanzwagen der Firma Jacob Lolincr & Co.
Fig. 46. Aussichtewagen der Vehicle Equipment Company.
zum zweitenmal am Nachmittag in l 1 /^ Stunden geladen
werden. Die Räder besitzen Vollgummireifen. Am Abend
kann der Wagen von 36 farbigen, achtkerzigen Lampen
beleuchtet werden.
G*
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84 —
Von kleineren Fahrzeugen sei zunächst das Briefpost-
dreirad der Münchener Postverwaltung erwähnt, welches
von der Elektrizitäts -A.-G. vorm. Schuckert &
Comp, in Nürnberg gebaut wurde (Fig. 47). Jeder
Wagen besitzt 30 Elemente, welche sich in einem im
hinteren Teile des horizontalen Wagenrahmens gelagerten
Fig. 47.
Briefpostdreirad der Elektrizitäts-A.-G. vorm. Schuckert <ft Comp.
Kasten befinden. Über diesem ist der Gitterkorb für die
Briefe angeordnet. Der 1,5 pferdige Motor, der normal
1200 Umdrehungen in der Minute macht, treibt mittels
eines Differentialgetriebes und einer doppelten Über-
setzung ( 1 / 3 x 1 / Q = 1 / 18 ) die beiden Hinterräder an. Das
Gesamtgewicht des Wagens beträgt 700 kg, die Nutzlast
maximal 100 kg und die normale Geschwindigkeit 15 km
in der Stunde. Der Fahrschalter besitzt fünf Vorwärts-,
zwei Brems- und zwei Rückwärtsstellungen. Die Tages-
leistung eines Wagens beträgt 100 km. Nach jeder Fahrt
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— 85 —
von etwa 6,5 km wird die Batterie ausgewechselt und
stehen zu diesem Zwecke in der Ladestation immer
drei Batterien mit je 30 Zellen zur Ladung angeschlossen,
welche in Hintereinanderschaltung mit einer Spannung
von 220 V. geladen werden. Die Stromkosten betragen
pro Kilometer Fahrtleistung 2,8 Pfennige.
Fig. 48. Elektrischer FahrstuliJ.
Auf der Weltausstellung in St. Louis im Jahre 1904
waren zweisitzige Fahrstühle (Fig. 48) im Gebrauch,
welche von dem Fahrgast selbst gelenkt werden konnten
und in der Ebene eine Maximalgeschwindigkeit von
5 km in der Stunde erreichten. Vorn am Wagengestell
ist ein vorstehender Rahmen angeordnet, welcher dann,
wenn der Wagen an ein Hindernis stößt, schon bei
geringem Drucke zurückweicht und dadurch sowohl den
Strom abschaltet als auch die Räder bremst, wodurch
der Wagen sofort stillsteht. Im Rücken des Wagens
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kann ein abnehmbarer Sitz für einen Führer ange-
bracht sein.
Im Anschlüsse an die Beschreibung von Akkumula-
torenwagen wollen wir Berechnungen bezüglich der An-
schaffungs- und jährlichen Betriebskosten solcher Wagen
anführen, aus welchen Berechnungen hervorgeht, daß
ein Elektromobil im allgemeinen nicht teurer kommt als
ein mit Pferden betriebenes Fahrzeug.
So geben Egger und Lohner an, daß die einmaligen
Anschaffungskosten eines Elektromobilfiakers 12 800 K
österr. W. und die jährlichen Betriebskosten 6400 K
betragen. Dem gegenüber verursacht ein eigener Fiaker
in Wien jährliche Kosten von 700Ö K.
Die Allgemeine Betriebs-Aktiengesellschaft
für Motorfahrzeuge in Köln stellt für einen Geschäfts-
wagen mit einer Nutzlast von etwa 800 kg, welcher an
300 Arbeitstagen im Jahre täglich durchschnittlich 50 km
zurücklegt, folgende Kostenrechnung auf:
Anschaffungskosten Mk. 6900. —
Amortisation Mk. 690. —
Stromverbrauch bei 25 Pfg. per KW. . . „ 650. —
Akkumulatorenversicherung ,, 400. —
Ersatzteile, Reparaturen, öl usw „ 200. —
Lohn des Führers „ 1200. —
Amortisation und Betriebskosten per Jahr:
Summa Mk. 3140.—
Für amerikanische Verhältnisse berechnet H. Eames
die jährlichen Betriebskosten dreier Geschäfts wagen bei
Pferdebetrieb zu 3470 $ und bei elektrischem Betrieb
zu 2000 $.
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— 87 —
Die großen Vorteile, die der Elektromobilfiaker bietet,
und seine relative Billigkeit haben auch seine große Ver-
breitung in den Städten bewirkt. In Berlin, Dresden,
Frankfurt a. M. und Köln stehen solche Fiaker als
Mietwagen im Verkehre, und in allen großen Städten
gehört der Elektromobilfiaker zu den Merkmalen groß-
städtischen Verkehrs. Diesbezüglich ist es von Interesse,
zu vernehmen, daß neuestens in Buenos Aires die
Compania Alemana Transatlantica de Electri-
cidad darangeht, die 3000 Droschken der Stadt durch
elektrische Wagen zu ersetzen.
Elektromobile mit gemischtem Betrieb.
Die Elektromobile dieser Art leiten sich entwicklungs-
geschichtlich von den Elektromobilen mit reinem Batterie-
betrieb folgendermaßen her: Um zu ermöglichen, mit
Wagen der letzteren Art auch längere Fahrten zu unter-
nehmen als einer Batterieladung entsprechend, ordnete
man auf dem Elektromobil eine kleine Ladestation, be-
stehend aus einem Explosionsmotor und einer mit
letzterem gekuppelten Dynamomaschine an, welche Lade-
station dann in Betrieb gesetzt wurde, wenn die Batterie
erschöpft war. Später verband man die Ladestation
dauernd mit der Akkumulatorenbatterie, so daß bei
Fahrten in der Ebene die Ladestation nicht nur Strom
in die Elektromotoren, sondern auch Ladestrom in die
Akkumulatoren sendet, während bei größerem Strom-
bedarf, etwa bei Fahrten in der Steigung, die Akku-
mulatoren Strom abgeben und so die Dynamomaschine
in ihrer Leistung unterstützen. Die Wagen mit ge-
mischtem Betriebe haben die Bedeutung eines Über-
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88 —
gangsgliedes zwischen den Wagen mit reinem Batterie-
betriebe und denen mit elektrischer Arbeitsübertragung.
Diese beiden Arten von Elektromobilen wurden ge-
schaffen, um die Akkumulatorenbatterie, die noch lange
nicht am Ende ihrer Vervollkommnung angelangt ist,
teilweise oder ganz entbehren zu können. Von diesem
maßgebenden Gesichtspunkte aus verdienen die Wagen
mit elektrischer Arbeitsübertragung ohne Batterie gegen-
über jenen mit gemischtem Betriebe entschieden den
Vorzug, da sie letztere überdies an Einfachheit des Auf-
baues übertreffen. Da jedoch diese beiden Wagentypen
in bezug auf den zuletzt erwähnten Umstand gegenüber
den Elektromobilen mit reinem Batteriebetrieb ent-
schieden im Nachteile sind, kann man ruhig die Prophe-
zeiung aussprechen, daß in dem Maße, als die Traktions-
akkumulatoren vervollkommnet werden, sowohl die
Wagen mit gemischtem Betriebe als auch die mit elek-
trischer Arbeitsübertragung an Bedeutung verlieren
werden.
Den Typus eines Elektromobils mit gemischtem Be-
triebe zeigt das Schema (Fig. 49) des Elektromobils der
Fischer Motor Vehicle Company in Amerika. Mit
dem Benzinmotor ist eine Dynamomaschine direkt ge-
kuppelt und der von der Dynamo erzeugte Strom wird
mit Hilfe eines Kontrollers zum Teil den beiden die
Hinterräder antreibenden Elektromotoren und zum Teil
der Akkumulatorenbatterie zugeführt.
Bei einem für eine Nutzlast von 10 t bestimmten
Wagen ordnet die genannte Gesellschaft einen 22 PS.-
Benzinmotor mit vier Zylindern an, welcher mit einer
9 KW. und 110 V. -Dynamomaschine gekuppelt ist und
550 Umdrehungen in der Minute macht (Fig. 50). Der
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-
Wagen besitzt zwei 8 PS.- Antriebsmotoren (Fig. 51).
Die Batterie hat eine Kapazität von 136 A./Std. bei
Fig. 49. Schema eines Elektromobils mit gemischtem Betrieb.
dreistündiger Entladung. Der Kontroller gestattet die
Einstellung von fünf Geschwindigkeiten in jeder Fahrt-
Fig. 50. Maschinenaggregat
des Elektromobils der Fischer Motor Vehicle Company.
richtung und der Wagen kann mit voller Last in der
Ebene 7 — 8 km in der Stunde zurücklegen.
— 90 —
Die Figur 52 zeigt einen für eine Last von 1 t gebauten
Wagen der genannten Firma. Die Dynamomaschine von
5 KW. und 110 V. ist mit einem dreizylindrigen Benzin-
motor gekuppelt, welcher normal 7 PS. und maximal
10 PS. bei 600 Umdrehungen in der Minute leistet. Das
Maschinenaggregat ist unter dem Führersitz angebracht,
Fig. 51. Anordnung der Antriebselektromotoren
des Elektromobil* der Fischer Motor Vehicle Company.
während die aus 50 ständig in Serie geschalteten Zellen
bestehende Batterie in einem in der Mitte des Wagen-
gcstells angeordneten Kasten untergebracht ist. In eine
der beiden Verbindungsleitungen zwischen der Dynamo-
maschine und der Akkumulatorenbatterie ist ein mag-
netischer Regulator eingeschaltet, welcher auf ein die
Gaszufuhr zu den Zylindern des Explosionsmotors
regelndes Drosselventil wirkt. Infolge dieser Einrichtung
läuft die Maschine derart, daß der 50 A. betragende Lade-
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— 91 —
ström der Akkumulatoren unter allen Umständen kon-
stant bleibt. Die Batterie besitzt bei dreistündiger Ent-
ladung eine Kapazität von über 67% A./Std. und läßt
für kurze Zeit einen Entladestrom von 150 A. zu. Jeder
der beiden Antriebselektromotoren leistet 2% KW., und
dieselben erteilen dem Wagen durch verschiedene Schal-
Fig. 52. Lastwagen der Fischer Motor Vehicle Company.
tun gen fünf Geschwindigkeiten nach vorwärts. Bei der
ersten Geschwindigkeit sind beide Motoren mit Vor-
schaltung eines besonderen Widerstandes hintereinander
geschaltet. Bei der zweiten Geschwindigkeit sind die
Motoren ebenfalls in Serie geschaltet, doch ist der Wider-
stand abgeschaltet. Zur Herstellung der dritten Ge-
schwindigkeit wird die Gruppe der parallel geschalteten
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— 92
Feldwicklungen beider Motoren in Serie geschaltet mit
den hintereinander geschalteten Armaturwicklungen. Bei
der vierten Geschwindigkeit sind die untereinander
parallel geschalteten Armaturwicklungen in Serie mit den
hintereinander geschalteten Feldwicklungen, während
schließlich bei der fünften Geschwindigkeit die bei-
den Motoren parallel geschaltet sind. Zum An-
lassen des Explosionsmotors wird die Akkumulatoren-
batterie an die Dynamomaschine angeschlossen, so
daß diese, jetzt als Motor wirkend, die Gasmaschine in
Gang setzt.
Die Fischer Motor Vehicle Co. baut nach dem
eben besprochenen System einen Aussichts wagen, der in
seinem Äußeren dem durch die Figur 46 dargestellten
gleicht. Dieser Wagen besitzt einen vierzylindrigen,
liegend angeordneten Explosionsmotor, der 550 Um-
drehungen in der Minute macht. Die mit ihm gekuppelte
und mit ihm im Räume unter den rückwärtigen Sitzen
angeordnete 120 V.- Nebenschlußdynamo leistet 10 KW.
Der Zufluß zum Explosionsmotor wird durch ein auto-
matisches, vom Betriebsstrom beeinflußtes Drosselventil
geregelt. Die am Untergestell aufgehängte Batterie be-
steht aus 48 Zellen mit einer Kapazität von 136 A./Std.
bei dreistündiger Entladung. Die beiden 7% PS.-Elektro-
motoren, welche die Hinterräder antreiben, vertragen
während einer halben Stunde eine Überlastung von
200% und während einer Stunde eine Überlastung von
100%. Der Benzinbehälter faßt etwa 106 1, welche
Füllung für eine Fahrt von 145 — 160 km ausreicht. Der
ein Rohrgestell besitzende Wagen wiegt leer 5850 kg
und kann bei voller Belastung mit einer Geschwindigkeit
von 16 km in der Stunde fahren.
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— 93 —
Elektromobile
mit elektrischer Arbeitsübertragung.
Wir haben bei den Elektromobilen mit gemischtem
Betriebe erwähnt, daß bei diesen Wagen die Batterie
nur bei Fahrten in der Steigung, resp. bei Fahrten mit
erhöhtem Strombedarf zur Wirkung kommt, während
bei normalen Fahrten die Dynamomaschine die Strom-
lieferung allein übernimmt. Es ist nun naheliegend, die
Akkumulatorenbatterie ganz wegzulassen und auf den
Wagen als Energiequelle nur eine mit einem Explosions-
motor gekuppelte Dynamomaschine anzuwenden und
beide Maschinen so zu konstruieren, daß sie für jede
Fahrtleistung ausreichen. Die Elektromobile der letzten
Art, die man Elektromobile mit elektrischer Arbeits-
übertragung nennt, können nicht nur zum Befördern
großer Lasten verwendet werden, sondern besitzen auch
alle für einen Rennwagen notwendigen Eigenschaften.
Während die meisten der gewöhnlichen Automobile nur
etwa 50% der Leistung des Explosionsmotors bei der
Fahrt nutzbar verwerten, sind bei den hier in Rede
stehenden Wagen nach Versuchen 70 — 80% der Leistung
des Explosionsmotors an den Treibrädern zur Verfügung.
Die Figur 53 zeigt das Schema eines derartigen Wagens
von Champrobert. Der Benzinmotor M ist samt der
von ihm angetriebenen Dynamomaschine G in der vorde-
ren Hälfte des Wagens gelagert. Der Elektromotor R
erhält seinen Strom über einen Kontroller C und treibt
mittels einer großen Stirnradübertragung das Differen-
tialgetriebe C D an, welches auf der Hinterradachse sitzt.
Die verschiedenen Geschwindigkeiten des Elektromotors
werden durch verschiedene Schaltungen seiner beiden
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— 94 —
Feldwicklungen und seiner beiden je mit einem besonde-
ren Kollektor verbundenen Ankerwicklungen erhalten.
Einen sehr interessanten derartigen Wagen baut
gegenwärtig die Wiener Firma Jacob Lohner & Co.
sowie die Pariser Firma Panhard & Levassor nach
dem System Lohner-Porsche. Bei diesem Wagen
vollzieht sich die Anpassung des Maschinenmechanismus
an die verschiedenen Fahrtverhältnisse fast durchwegs
Fig. 53. Schema eines Elektromobils mit elektrischer Arbeltsübertragung.
ganz automatisch. Dem Explosionsmotor werden über-
haupt nur zwei Einstellungen, entsprechend Fahrten bei
Terrain Verschiedenheiten unter 12% und Fahrten bei
Terrain Verschiedenheiten über 12%, gegeben. Alle Re-
gulierungen, welche bezwecken, den Mechanismus einer
bestimmten Steigung anzupassen, erfolgen selbsttätig
durch die Dynamomaschine. Die Arbeitsleistung des
Explosionsmotors ist, wie wir betont haben, nach einer
Einstellung konstant. Aus diesem Grunde ist auch die
Arbeitsleistung der Dynamomaschine konstant. Die
letztere Arbeitsleistung kann man durch das Produkt
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Klemmenspannung mal dem von der Maschine gelieferten
Strom ausdrücken. Wir haben auf Seite 40 gezeigt, daß
der Elektromotor dann, wenn er eine größere Arbeit
Fig. 54. Elektromobil der Firma Jacob Lohuor & Co.
Fig. 55. Seitenansicht des Chassis des Lohner- Elektromobils.
zu leisten hat, der Stromquelle mehr Strom entnimmt.
In unserem Falle muß jedoch, damit trotz gesteigerter
Stromentnahme aus der Dynamo das obenbezeichnete
Arbeitsprodukt seinen Wert beibehält, der zweite Faktor,
die Klemmenspannung der Maschine, um so viel Ein-
- 96
heiten abnehmen als der Strom an Einheiten zunimmt.
Diese Regelung der Klemmenspannung der Maschine
findet durch die Verstellung des Feldmagneten von Seiten
eines elektro-mechanischen Regulators statt. Der große
Vorteil dieser Anordnung liegt also einerseits darin, daß
der Explosionsmotor fast gar nicht reguliert wird, wo-
durch er fortwährend mit günstigem Wirkungsgrad
arbeiten kann, und andererseits in dem Umstände, daß
der Wagenlenker während der Fahrt beinahe gar keine
Fig. 56. Draufsicht des Chassis des L o h n e r - Elektromobils.
Regulierung vorzunehmen hat, daß sich vielmehr die
Regulierung fast vollkommen selbsttätig abspielt.
Die Konstruktion des Wagens ist durch die Figuren
54, 55 und 56 veranschaulicht, welche den Wagen in
Aufriß und Grundriß darstellen.
Der vierzylindrige Panhardbenzinmotor A ist an
der Frontseite des Wagens angeordnet. Die mit dem
Benzinmotor gekuppelte Dynamomaschine C, welche,
wie schon erwähnt, solange die Einstellung des Ben-
zinmotors ungeändert bleibt, bei allen Fahrtverhält-
nissen gleiche Leistung abgibt, ist durch die Figuren
57, 58 und 59 in zwei verschiedenen Ausführungsfor-
97
men dargestellt. Bei beiden ist der auf der ruhenden
Welle sitzende Feldmagnet 3 auf letzterer drehbar be-
festigt und durch eine Feder 8 in einer der normalen
Belastung der Maschine entsprechenden Stellung ge-
halten. Nimmt die Leistung der Elektromotoren und
damit der von dem rotierenden Anker 2 der Dynamo
gelieferte Strom zu, dann steigt die magnetische An-
ziehungskraft zwischen Anker- und Feldmagnetkörper,
und letzterer wird gegen die Wirkung der Feder auf der
Welle entsprechend verdreht. Durch diese Drehung
werden bei der einen Ausführungsform (Fig. 57 und 58)
Feldmagnetwindungen abgeschaltet (oder parallel zu
denselben ein Widerstand zugeschaltet), und bei der
zweiten Ausführungsform (Fig. 59) wird der Feldmagnet
auf seiner Welle, infolge Wirkung seines in eine schräge
Nut der Welle ragenden Zapfens 12, nach rechts ver-
A utotechnische Bibliothek, Bd. 16. 7
Fig. 57.
Querschnitt durch die Dynamo des Lohncr- Elektromobils.
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schoben, wodurch der Luftspalt zwischen Anker und
Feldmagnetkörper vergrößert wird. In beiden Fällen
findet durch die Drehung des Feldmagnetkörpers eine
Schwächung des Magnetfeldes statt, und zwar im ersten
Falle durch die Verringerung der wirksamen Feldmagnet-
windungen und im zweiten Falle durch die Erhöhung
Die durch die Figuren 57 und 58 dargestellte Ein-
richtung zum Zu- oder Abschalten von Feldmagnetwin-
dungen besteht darin, daß die alle Feldmagnetpole
magnetisierende, konzentrisch zur Dynamoachse ge-
wickelte Erregerspule 9, welche aus einem an den Stirn-
flächen nicht isolierten Kupferband besteht, an einer
Stirnfläche einen nicht durch die volle Dicke der Spule
reichenden, trapezförmigen Ausschnitt besitzt, über
Fig. 58. Stirnansicht der Dynamo
des Lohner- Elektromobil«.
des magnetischen Wider-
standes. Infolge dieser
Schwächung des Magnet-
feldes wird die Spannung
der Dynamo um so viel
Einheiten herabgesetzt als
die Stromstärke an Ein-
heiten zunimmt. Es ist
klar, daß bei Abnahme
der Ankerstromstärke und
der dadurch bewirkten
Abnahme der Anziehung
zwischen Anker und Feld-
magnet die Regelung eine
entgegengesetzteist, so daß
tatsächlich die von der
Maschine abgegebene Leis-
tung konstant bleibt.
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welchem eine Bürste 10 gelagert ist, die die Stronizufuhr
zu den Feld Windungen besorgt. Bei Verdrehung des Feld-
rnagnetkörpers kommt die Bürste mit mehr oder weniger
Feld Windungen in Berührung, welche sie kurzschließt.
Die Elektromotoren sind wie bei allen Elektromobilen
der Firma Jacob Lohner & Co. in den Wagenvorder-
rädern selbst untergebracht. Der Benzinmotor wird
Fig. 59. Ausführungsforni der Dynamo des Lohn er- Elektromobils.
mit Hilfe einer kleinen Akkumulatorenbatterie und der
mit ihm gekuppelten Dynamomaschine angekurbelt,
wobei die Batterie auch die Zündung im Explosions-
motor und die Beleuchtung des Wagens besorgt. Die
maximale Fahrgeschwindigkeit des mit einem 15 PS. -Ex-
plosionsmotor ausgestatteten Wagens beträgt etwa 80 km
in der Stunde, das Gesamtgewicht des Wagens etwa
800 kg. Es werden auch Wagen mit einem 70 PS. -Ex-
plosionsmotor gebaut.
7*
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— 100
Unter den Wagen mit elektrischer Arbeitsübertragung
nimmt die neue Konstruktion von Krieger einen her-
vorragenden Platz ein. Ähnlich wie bei dem System
Lohner-Porsche arbeitet bei diesem Wagen der Ex-
plosionsmotor mit konstanter Leistung und konstanter
Geschwindigkeit, also ständig mit dem besten Wirkungs-
grade. Dementsprechend liefert die mit dem Explosions-
motor gekuppelte Dynamomaschine eine konstante
Energiemenge. Da jedoch der Dynamo, entsprechend
den Verschiedenheiten des Fahrtwiderstandes, ein ver-
schieden starker Strom J entnommen wird, wird die
Klemmenspannung E der Dynamo automatisch so ge-
regelt, daß die von dieser Maschine abgegebene Energie-
menge«/ X E konstant bleibt. Behufs Regelung der Klem-
menspannung wird auf die Felderregung der Maschine
derart eingewirkt, daß mit steigender Stromabgabe die
Felderregung durch eine besondere Erregerwicklung her-
abgesetzt wird, die von dem von der Maschine abge-
gebenen Strom durchflössen wird und den Feldmagneten
im umgekehrten Sinne magnetisiert wie die ebenfalls
vorhandene Nebenschlußerregerwicklung. Die entmagne-
tisierende Wirkung steigt und sinkt also mit dem Strome,
während gleichzeitig die Klemmenspannung der Maschine
im umgekehrten Sinne in dem Maße sich ändert, daß das
Produkt J X E konstant bleibt. Außer den beiden ge-
nannten Erregerwicklungen ist noch eine dritte Erreger-
wicklung vorhanden, welche den Feldmagneten im selben
Sinne magnetisiert wie die Nebenschlußwicklung und
ihren konstanten Strom von einer kleinen, 30 — 40 kg
schweren Akkumulatorenbatterie empfängt, die unter
dem Führersitz angeordnet ist. Diese konstante Er-
regung hat den Zweck, zu verhüten, daß bei großen
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— 101 —
Stromabgaben von Seiten der Maschine, infolge der da-
durch bedingten großen Ankerrückwirkung, eine zu
große Entraagnetisierung des Feldmagneten, also eine
zu große Verminderung der Klemmenspannung der
Dynamo eintritt. Jeder stromdurchflossene Anker er-
zeugt nämlich ein Magnetfeld, das zum Teile dem Felde
des Feldmagneten entgegenwirkt.
Die kleine Akkumulatorenbatterie dient auch zum
Anlassen des Maschinenaggregates, wobei die Dynamo
als Motor läuft. Um die Wirkung der entmagneti-
sierenden Wicklung regeln zu können, ist in den Strom-
kreis dieser Wicklung ein kleiner Regelungswiderstand
geschaltet.
Die Motoren des Wagens, die während der Fahrt
gewöhnlich parallel und in Steigungen in Serie geschaltet
sind, arbeiten demnach mit konstanter Leistung und mit
einer vom jeweiligen Fahrtwiderstand abhängigen Ge-
schwindigkeit.
Außer der besprochenen automatischen Regelung ist
noch die Möglichkeit einer willkürlichen Regelung vor-
handen, und zwar durch Regelung des Ganges des Benzin-
motors resp. der mit diesem gekuppelten Dynamo. Wird
durch Verlangsamung des Ganges die Klemmenspannung
der Dynamo unter eine gewisse Grenze herabgedrückt,
dann bleiben die Motoren und damit der Wagen stehen,
während das Maschinenaggregat weiterläuft. Die In-
gangsetzung des Wagens erfolgt durch bloße Steigerung
der Geschwindigkeit des Benzinmotors und der damit
verbundenen Steigerung der Klemmenspannung der
Dynamo. Der Wirkungsgrad der Energieübertragung
von der Explosionsmotorachse bis auf die Radfelge be-
trägt 80%.
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102 —
Die Figur 60 zeigt das Chassis eines mit der besproche-
nen Antriebseinriehtung versehenen Wagens im Auf- und
Grundriß, während die Figur 61 eine Ansicht der Anord-
nung des Stromerzeugerapparates und der Regelungs-
organe gibt. Der vertikale, vierzylindrige 20 PS.-Benzin-
Fig. 60. Chassis des K r i 6 g e r - Elektromobils.
motor macht normal 1200 Umdrehungen pro Minute.
Der Motor ist mittels einer elastischen Kupplung M
mit der Dynamo G verbunden, die den Betriebsstrom für
zwei die Hinterräder antreibende Motoren T liefert.
Der Kontroller V dient zur Inbetriebsetzung und zur
Änderung der Schaltung der Elektromotoren. In der
Figur 60 bedeutet noch A den Betätigungshebel für die
i
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— 103
Hinterräderbremse, B den auf den Kontroller wirkenden
Hebel, C die Handkurbel für die Drosselvorrichtung des
Benzinmotors, mit deren Hilfe man die Wagengeschwin-
digkeit von 10 — 75 km in der Stunde ändern kann,
D die Handkurbel für den Nebenschlußregelungswider-
Fig. 61. Anordnung der Dynamo und der Regeluugaorgane beim
K r i 6 g e r - Elektromobil.
stand, E den Schalldämpfer, 0 die Meßapparate, P das
Pedal für die Stromunterbrechung und nachherige elek-
trische Bremsung, die durch allmähliches Kurzschließen
der Motoren über Widerstände R erfolgt, Q das Pedal
für die mechanischen Elektromotorenbremsen, und
S bedeutet den Widerstand für die Ladung der
Batterie.
Google
— 104 —
Der Hebel B hat fünf verschiedene Stellungen:
1. Vorwärtsgang; 2. Anlaufen des Benzinmotors; 3. Still-
stand; 4. Serienschaltung der Motoren und 5. Parallel-
schaltung der Motoren.
Beim Ingangsetzen des Maschinenaggregates wird der
Hebel B von der Stellung 3 in die Stellung 2 bewegt.
Die arbeitende Dynamo liefert nun Strom in die
Akkumulatorenbatterie, wie auch während des ganzen
Betriebes. Jetzt wird der Hebel B wieder in die Stellung 3
zurückgeführt und sodann in die Stellungen 4 und 5
bewegt. Die Auspuffgase des Explosionsmotors werden
bei der Schmierung verwendet. Der Wagen, der eine
maximale Geschwindigkeit von 80 km erreichen kann,
benötigt für eine Fahrt von 100 km ungefähr 20 1 Benzin.
Ab Ausführungsform eines derartigen Wagens sei ein
Phaeton mit seitlichem Einstieg (Fig. 62) angeführt.
Größte Beachtung verdienen die in letzter Zeit ins-
besondere in Amerika verwendeten, nach dem Prinzip
der Elektromobile mit elektrischer Arbeitsübertragung
gebauten elektromobilen Lastzüge, die nach dem Vor-
bilde der mit so großem Erfolge verwendeten Lastzüge
gebaut sind, welche ihren Antrieb durch ein Benzin-
automobil erfahren. Diesen Lastzügen gegenüber haben
die elektromobilen Lastzüge den Vorteil, daß auch die
Anhänge wagen, ohne besondere Energiequelle, motorisch
angetrieben sind, wodurch der Vorspannwagen ein ge-
ringes Adhäsionsgewicht haben kann und infolgedessen
die Straßen geschont werden. Das Adhäsionsgewicht
eines Wagens (Lokomotive) oder eines Wagenzuges ist
bekanntlich das auf den motorisch angetriebenen Wagen-
achsen ruhende Gewicht. Dieses Adhäsionsgewicht darf,
damit ein Fortbewegen des Zuges überhaupt möglich ist,
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— 105 —
ein von dem Reibungsverhältnisse zwischen Fahrbahn und
Wagenräder und dem Zugsgewichte abhängige Größe
nicht unterschreiten.
Fig. 62. Phaeton der Firma Kri6ger
Das Schema eines solchen Lastzuges zeigt die Figur 63.
Auf dem Vorspannwagen ist eine mit einem Explosions-
motor gekuppelte Dynamo angeordnet, die den Strom
Fig. 63. Lastzug der Gibbs Engineering Company.
sowohl für die Elektromotoren der Vorspannmaschine
als auch für die der angehängten Lastwagen liefert,
wobei die Regelung sämtlicher Elektromotoren auf dem
Vorspannwagen erfolgt.
Bei derartigen von der Gibbs Engineering Com-
pany in Amerika gebauten Lastzügen besitzt der Vor-
spannwagen eine vertikale, dreizylindrige Explosionsma-
Google
— 106
schine, die eine 28 oder 100 KW.-Dynamomaschine an-
treibt, welche sowohl die zwei die Vorderräder antreiben-
den Elektromotoren als auch die Motoren der Anhänge-
wagen mit Strom von 220 V. Spannung versorgt. Die
Hinterräder sind als Lenkräder ausgebildet.
Die 28 KW.-Vorspannmaschine hat eine 40 PS.-Ex-
plosionsmaschine und eine Dynamomaschine, welche
einen Strom von 130 A. bei 220 V. liefert. Die bei-
den 1% PS.-Elektromotoren des Vorspann wagens lau-
fen mit 1100 Umdrehungen pro Minute und treiben
mit doppelter Ubersetzung die Wagenvorderräder an.
Diese Vorspannmaschine dient zur Beförderung zweier
Lastwagen, von denen jeder eine Last von 15 t auf-
nimmt.
Die 100 KW.-Vorspannmaschine besitzt zwei Explo-
sionsmotoren, von denen einer für die andere als Reserve
dient. Jede dieser Maschinen macht 300 Umdrehungen
pro Minute und zum Anlassen derselben wird kompri-
mierte Luft verwendet. Diese Vorspannmaschine zieht
sieben Wagen mit einer Gesamtbelastung von 100 t.
Ein solcher Zug wurde von der genannten Firma für die
Pacific Coast Borax Company zur Beförderung von
Lasten zwischen den Gruben und der Bahnstation gebaut.
*
Elektromobile mit elektro-mechanischem
Antrieb.
Wie schon in der Einleitung ausgeführt, besitzen die
Elektromobile dieser Art einen mit einer Dynamo-
maschine gekuppelten Explosionsmotor, der die Wagen-
räder mechanisch antreibt. Bei steigendem Energie-
bedarf unterstützt die als Elektromotor laufende Dy-
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— 107 —
namomaschine den Explosionsmotor in seiner Leistung.
Zur Ermöglichung dieses Betriebes liegt parallel zu den
Klemmen der Dynamomaschine eine Akkumulatoren-
batterie, welche bei , normaler Fahrtleistung von der
Dynamomaschine geladen wird, während sie bei erhöhtem
Energiebedarf Strom in die Dynamo sendet, die dadurch
als Motor läuft. Die Änderung der Fahrgeschwindigkeit
erfolgt zumeist durch ein mechanisches Wechselgetriebe*).
Bei diesem Elektromobilsystem dient demnach die
ganze elektrische Einrichtung nicht zum dauernden
Antriebe, sondern lediglich als Energiereserve. Der
wesentliche Vorzug aller anderen Elektromobilsysteme,
der elektromotorische Antrieb, entfällt also bei diesem
System, welches in bezug auf Antrieb und Geschwindig-
keitsänderung alle Nachteile des Benzinautomobils besitzt.
Als Beispiel einer derartigen Betriebseinrichtung sei
zunächst der elektromobile Lastzug System Vorreiter-
Krieger erwähnt. Bei diesem System befindet sich auf
dem Vorspannwagen der Benzinmotor und die Dynamo-
maschine, während die Akkumulatoren auf den mit
Antriebselektromotoren ausgestatteten Anhängewagen
untergebracht sind. In Zeiten geringeren Energiebedarfs
sendet die Dynamomaschine sowohl Strom in die Elektro-
motoren der Anhängewagen als auch Ladestrom in die
Akkumulatoren. In Zeiten größeren Energiebedarfs
senden die Akkumulatoren sowohl in die Dynamoma-
schine als auch in die Elektromotoren der Anhängewagen
*) Bei einem neuen Wagen mit elektro-mechanischera Antrieb der Firma
Henri Pieper in Lüttich ist kein mechanischer Geschwindigkeitswechsel
vorhanden, und die Änderung der Antriebstourenzahl erfolgt lediglich durch
Änderung der Erregung der Dynamomaschine. Siehe diesbezüglich den Auf-
satz des Verfassers über „Die Elektromobilen" im „Jahrbuch der
Automobilindustrie", Berlin, Band IV.
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108 —
Strom. Bedingung für diese Wirkungsweise ist, daß die
Akkumulatorenbatterie und die Elektromotoren jedes
Anhängewagens für sich in Parallelschaltung an die
Klemmen der Dynamomaschine gjelegt sind. Der Um-
stand, der für die Art der Wirksamkeit der Dynamo-
maschine maßgebend ist, ist die Tourenzahl des Benzin-
motors. Verlangsamt sich der Gang des Benzinmotors
infolge Steigerung des Fahrtwiderstandes unter eine
bestimmte Grenze, dann wird die an den Klemmen der
Dynamo erzeugte Spannung so gering, daß die Spannung
der Akkumulatorenbatterien überwiegt und diese dem-
nach Strom in die Dynamo senden. Sinkt der Fahrt-
widerstand, dann steigt die Tourenzahl von Benzinmotor
und Dynamo. Die Klemmenspannung der Dynamo
überwiegt jetzt die Spannung der Batterien, so daß so-
wohl letztere als auch die Elektromotoren der Anhänge-
wagen von der Dynamo mit Strom versorgt werden.
Dieses System vereinigt die Vorzüge des Lokomotiv-
systems mit denjenigen des Motorwagensystems. Der
Vorspannwagen kann leichter werden, weil das not-
wendige Adhäsionsgewicht über den ganzen Zug verteilt
ist. Ein besonderer Vorteil des Systems liegt jedoch
darin, daß die Motorwagen auch ohne Lokomotive für
sich beweglich sind, was das Rangieren des Zuges sehr
erleichtert und jeden Wagen für sich allein verwendbar
macht. Dadurch, daß sich die Akkumulatoren nicht auf
der Lokomotive befinden, sind sie den Erschütterun-
gen von seiten des Explosionsmotors nicht ausgesetzt
und daher geschont. Die Figur 64 veranschaulicht die
Einrichtung der Lokomotive. aa x sind die Zylinder
eines vierzylindrigen Benzinmotors, b ist das Schwung-
rad, d die Dynamo, c das Gehäuse des Wechselgetriebes,
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— 109
— 110 —
g das Differential, k sind die durch Ketten angetriebenen
Hinterräder der Lokomotive und o sind die Lenkräder.
Das Wechselgetriebe gestattet die Einstellung zweier
Geschwindigkeiten. Die Figur 65 zeigt einen ganzen Zug.
A ist die Lokomotive, B sind die mit Akkumulatoren
und Elektromotoren versehenen Motorwagen und L sind
motorisch nicht angetriebene Anhängewagen. Die
Motorwagen besitzen Vorderradantrieb.
Als zweites Beispiel sei eine von der Munson Gaso-
Electric -Vehicle Corporation in New York gebaute
Lokomotive für Lastzüge angeführt. Im Gegensatze
Fig. 65. Lastzug System Vorreiter-KriSger.
zum eben besprochenen System sind bei dem vorliegenden
Systeme die Akkumulatoren auf der Lokomotive unter-
gebracht und besitzen die Anhängewagen keinen mo-
torischen Antrieb. Die daraus erwachsenden Vor- und
Nachteile ergeben sich von selbst. Es entfallen die beim
zuerst besprochenen System alle Anhängewagen durch-
ziehenden Leitungen sowie die Betriebseinrichtungen auf
den Anhängewagen, so daß eine Zentralisierung sämtlicher
Betriebseinrichtungen und dadurch eine leichtere War-
tung derselben möglich ist. Dafür ist aber der Nach-
teil einer schweren Lokomotive vorhanden, welcher
Umstand bei Straßenfahrzeugen sehr ins Gewicht fällt.
Die Figur 66 zeigt eine Ansicht der Lokomotive, während
die Figur 67 die Anordnung der maschinellen Einrichtung
derselben wiedergibt. Der Wagen besitzt eine zwei-
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— 111 —
zylindrige, horizontale und 25 PS. -Explosionsmaschine
mit Batteriezündung. Die Dynamomaschine ist eine
sechspolige Innenpolmaschine, welche normal 5 PS. und
maximal 15 PS. leistet. Der Feldmagnet besitzt nur
eine einzige Erregerspule, deren Achse mit der des
Magnetkörpers zusammenfällt. Außer dem rotierenden
Anker der Dynamo ist keine weitere Schwungmasse für
Fig. 66.
Lokomotive der Munson Gaso-Electric- Vehicle Corporation.
den Benzinmotor vorhanden. Die Kollektorlamellen der
Dynamo sind, um in der Länge an Raum zu sparen,
radial angeordnet. Die Batterie von 80 V. Klemmen-
spannung und einer Kapazität von 60 A./Std. wiegt
270 kg und ist in vier Gruppen geschaltet, die in einem
Kasten unter dem Wagengestell angeordnet sind. Es ist
nun die interessante Einrichtung getroffen, daß die
Batterie nicht nur bei Geschwindigkeiten, die über einer
bestimmten Größe hegen, geladen wird und dabei die
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— 112
Dynamo als Stromerzeuger wirkt, sondern daß dieser
Betriebsvorgang durch den Wagenführer bei jeder Dy-
Fig. 67. Maschinelle Einrichtung
der Lokomotive der Munson Gaso-Electric- Vehicle Corporation.
namogeschwindigkeit hergestellt werden kann. Zur Er-
reichung dieses Zweckes kann die Batterie mit Hilfe
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113
eines unter dem Führersitz angebrachten Kontrollers auf
drei verschiedene Spannungen umgeschaltet werden,
nämlich auf 20, 40 oder 80 V. Gibt man nun bei irgend
einer Dynamogeschwindigkeit der Batterie eine solche
Klemmenspannung, daß diese die eben herrschende
Dynamospannung überwiegt, dann fließt Strom aus der
Batterie in die Dynamo, und diese wirkt als Elektromotor,
den Benzinmotor in seiner Leistung unterstützend.
Drückt man jedoch die Batteriespannung unter die eben
herrschende Klemmenspannung der Dynamo herab, dann
wirkt diese als Stromerzeuger und ladet die Batterie.
Der große Vorteil dieses Systems ist also der, daß man
die Funktion der Batterie und ihren Ladezustand sowie
die Funktion der Dynamo jederzeit willkürlich regeln
kann; man kann im Gegensatze zum vorhin besprochenen
System die Dynamo auch bei höheren Geschwindigkeiten
als Elektromotor wirken lassen.
Beim Anlassen des Maschinenaggregates werden zu-
erst die beiden Auspuffventile des Benzinmotors mittels
eines Hebels von ihren Sitzen abgehoben, und hierauf
wird die Dynamo nacheinander an eine Batteriespannung
von 20, 40 und 80 V. angeschlossen. Jetzt werden die
Ventile wieder herabgelassen, und der Benzinmotor
arbeitet. Gleichzeitig mit der Einschaltung der Dynamo
wird auch die Zündvorrichtung an die Batterie ange-
schlossen. Die mit der Dynamo gekuppelte Explosions-
maschine wirkt unter Zwischenschaltung eines mecha-
nischen Wechselgetriebes für drei Vorwärts- und eine
Rückwärtsgeschwindigkeit sowie eines Differentials und
eines Vorgeleges auf die Hinterräder der Lokomotive.
Die totale Ubersetzung von der Maschine zu den Rädern
beträgt bei der größten Geschwindigkeit 24 : 1.
Autotechnische Bibliothek, Bd. 16. 8
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— 114 —
Dem 4000 kg schweren Wagen, der für eine Ge-
samtbelastung von 6 t gebaut ist, die auf sechs An-
hängewagen verteilt wird, können mit Zuhilfenahme
der zu Gebote stehenden Regelungsmöglichkeiten nach
vorwärts Geschwindigkeiten von 14, 10, 6, 5 und 3 km
in der Stunde und nach rückwärts Geschwindigkeiten
von 5 und 3 km erteilt werden. Eine mechanische
Bremse wirkt auf die Hinterräder, während eine zweite
mechanische Bremse auf die Vorgelegewelle wirkt. Beide
Bremsen sind mit dem Kupplungsmechanismus der Über-
setzung in einer derartigen Verbindung, daß sie nur dann
betätigt werden können, wenn die Kupplung aus-
gerückt ist.
Behandlung des Elektromobils.
a) Behandlung der Akkumulatoren.
Wir haben schon im Abschnitte, der die Wirkungs-
weise des Akkumulators erläutert, eine Reihe von Mo-
menten angeführt, die beim Laden der Batterie beachtet
werden müssen. Das Laden erfolgt gewöhnlich durch
eine Stromquelle (Dynamo, stationäre Akkumulatoren-
batterie) konstanter Spannung. Da der Ladestrom
während des ganzen Ladevorganges am besten konstant
und in der von der Akkumulatorenfabrik angegebenen
Größe gehalten wird, muß man zu Beginn des Ladens, .
solange die Gegenwirkung des zu ladenden Akkumulators
noch gering ist, in die Ladeleitung einen regelbaren
Widerstand einschalten. Die Größe des Ladestromes
beobachtet man mittels eines in die Ladeleitung ge-
schalteten Strommessers. Um ein Überschreiten oder
L T ntersch reiten des notwendigen Ladestromes zu ver-
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— 115 —
hindern, wird auch in die Leitung ein automatischer
Unterbrecher geschaltet. Vorzuziehen sind Ladeeinrich-
tungen, welche mit wachsender Batteriespannung eine
wachsende Ladespannung liefern. Eine solche Lade-
gruppe, welche von der Firma Dion-Bouton in Paris
gebaut wird, besteht aus einer von einem Gasmotor
angetriebenen Dynamomaschine. Die Geschwindigkeit
HHHHh
(i)
+ -
o o 1
Fig. 68. Laden hintereinander geschalteter Zellen.
des Gasmotors wird so geregelt, daß die Klemmen-
(Lade-)spannung der Dynamo bei Beginn der Ladung
etwa 90 V. und am Schlüsse der Ladung 110 V. beträgt.
Beim Laden mit konstanter Spannung wird die
Batterie so geschaltet, daß auf jede zu ladende Zelle
ungefähr 2,5 V. Ladespannung kommt. Sind alle Zellen
hintereinander geschaltet, gemäß Figur 68, dann beträgt
die erforderliche Ladespannung: Anzahl der Zellen mal
2,5 V., bei 40 Zellen also 100 V. Hat die zur Verfügung
8*
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— 116
stehende Stromquelle eine Spannung von 110 V., dann
muß diese Spannung durch den in die Ladeleitung ge-
schalteten Widerstand w auf 100 V. herabgedrückt
werden. Außer diesem Widerstand, der dauernd in der
Leitung bleibt, muß, insbesondere beim Beginn des
Ladens, noch der vorhin erwähnte Zusatzwiderstand
eingeschaltet werden. Die Größe des Widerstandes w
bestimmt sich nach der Gleichung: w =1 j, wobei J
der vorgeschriebene Ladestrom und 10 der im vor-
liegenden Falle gewünschte Spannungsverlust ist.
Hätten wir wieder 40 Zellen zu laden und stünde
uns dabei nur eine Ladespannung von 60 V. zur Ver-
fügung, dann würden wir etwa, gemäß Figur 69, die
Zellen in zwei Gruppen von je 20 Zellen parallel schalten,
welche Schaltung nur eine Ladespannung von 20 x 2,5
= 50 V. und für jede Gruppe den vollen, vorgeschriebenen
Ladestrom erfordert, und würden durch einen vorgeschal-
teten Widerstand w die restlichen 10 V. vernichten.
Während und nach beendeter Ladung kontrolliert
man mittels eines Taschenvoltmeters, ob die Spannungen
der einzelnen Zellen immer untereinander gleich sind,
denn nur wenn diese Spannungen gleich sind, werden
alle Zellen gleichmäßig geladen und besitzen am Ende
der Ladung gleiche Ladungen.
Während des Ladens sind die zum Verschlusse der
Zellen dienenden Gummipfropfen abzunehmen, damit die
sich entwickelnden Gase freien Abzug haben. In die
Nähe der Öffnung der Zellen darf keine Flamme oder
ein glimmender Gegenstand gebracht werden, weil sonst
leicht eine Knallgasexplosion eintreten kann.
Besonders muß man darauf achten, daß der Lade-
strom in der vorgeschriebenen Richtung durch die
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— 117 —
Batterie fließt. Zu diesem Zwecke muß der positive Pol
der Batterie mit dem positiven Pol der Stromquelle und
der negative Pol der Batterie mit dem negativen Pol der
Stromquelle verbunden werden. Zur Verhinderung eines
falschen Anschlusses der Batterie an die Ladequelle sind
gewöhnlich die Ladekontakte verschieden groß gemacht
oder konzentrisch angeordnet, so daß die mit diesen Kon-
+ -
o o
v v— /
(>oV
Fig. 69. Laden parallel geschalteter Zellengruppen.
takten in Verbindung zu bringenden Kontaktstöpsel nur
mit den richtigen Kontakten verbunden werden können.
Die verdünnte Schwefelsäure muß in den Zellen über
die Oberkanten der Platten reichen. Die Dichte resp.
das spezifische Gewicht der Säure muß in allen Zellen
gleich sein, und zwar zu Beginn der Ladung etwa 1,2
bis 1,23, zu Ende der Ladung 1,22 — 1,25 und während
der Entladung 1,14 — 1,17. Diese Größen werden mittels
eines in die Flüssigkeit getauchten Aräometers bestimmt.
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118 —
Ein Element, das beim Laden nur eine geringe oder
gar keine Gasentwicklung zeigt, ist fehlerhaft, und zwar
besteht der Fehler zumeist in einem elektrischen Kurz-
schluß, d. h. der Ladestrom geht unmittelbar von Platte
zu Platte, ohne durch die Flüssigkeit zu gehen, weshalb
das betreffende Element auch nicht geladen wird. Diese
Verbindung aller oder eines Teiles der ungleichnamigen
Platten untereinander geschieht gewöhnlich durch aus
den Platten gefallene Füllmasse, kann aber ihre Ursache
auch in gekrümmten positiven Platten oder in Metall-
teilen haben, die in die Zellen fielen. Darum ist auch
der am Boden der Zellen sich sammelnde Bodensatz von
Zeit zu Zeit zu entfernen.
Ein ziemlich häufig auftretender Fehler ist ein Erd-
schluß der Batterie oder der Stromleitungen, d. h. es
tritt zwischen der Batterie oder den zu ihr führenden
Leitungen und dem metallenen Wagenkörper eine lei-
tende Verbindung ein, was zu Stromübergängen durch
den Wagen zur Erde führen kann. Vor diesen Strom-
verlusten bewahrt man sich durch sorgfältige Ausfüh-
rung, Reinhaltung und öftere Kontrolle der gesamten In-
stallation. Schließlich sei noch erwähnt, daß eine Batterie
nie längere Zeit im entladenen Zustande bleiben darf.
Bezüglich der Ladeeinrichtungen sei noch bemerkt,
daß das Aufladen von Akkumulatoren in Orten, in denen
Gleichstromzentralen vorhanden sind, selbstverständlich
am einfachsten vor sich geht. Aber auch in Wechsel-
stromzentralen kann, wie es in Amerika oft geschieht,
die Batterie mit Hilfe der Gleichstromerregermaschinen
geladen werden. Hat man nur Wechselstrom zur Ver-
fügung, dann kann man diesen mittels eines rotierenden
Umformers, Motorgenerators oder Gleichrichters in
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119
Ladegleichstrom verwandeln. Wo ein Anschluß an eine
Zentrale nicht möglich ist, muß man eine Ladeeinrichtung
vorsehen, die aus einer mit einem Gasmotor gekuppelten
Dynamomaschine besteht. Da es heute möglich ist, mit
einer Ladung 100 und mehr Kilometer zurückzulegen,
erkennt man, daß man mit Akkumulatorenwagen ganz
gut auch Überlandreisen unternehmen kann; man muß
nur die Reiseroute so wählen, daß man immer im Be-
darfsfalle in einen Ort kommt, in dem eine elektrische
Zentrale, und zwar eine öffentliche oder private, vor-
handen ist, die ein Aufladen der Akkumulatoren gestattet.
Bei der heutigen Verbreitung der Licht- und Kraftwerke
wird ein solches Bestimmen des Weges keinerlei Schwierig-
keiten bereiten. Man könnte sich selbst vorstellen, daß
eine eigene Unternehmung die Errichtung im Lande ver-
teilter, kleiner Ladestationen besorgen würde, in welchen
auch stets bereits geladene Akkumulatoren bereit stehen
könnten, so daß nur ein Austausch der Batterien aber
kein Ladeaufenthalt notwendig wäre. Doch das ist
Zukunftsmusik !
b) Behandlung der Dynamomaschinen.
Die Wartung der Dynamomaschinen, also Genera-
toren und Elektromotoren, erstreckt sich auf die rein
mechanischen und auf die elektrischen Teile derselben.
Es ist notwendig, die Lager, die Zapfen und die Schmie-
rung in gutem Zustande zu erhalten. Ferner hat man den
Zutritt von Staub und anderen Verunreinigungen zu
allen Teilen der Dynamomaschine möglichst zu ver-
hindern. Sämtliche Teile der Maschine, insbesondere die
freiliegenden Drähte und Drahtanschlüsse, sind öfter
einer Revision und eventuell einer Reinigung zu unter-
Digitized by Google
120 —
ziehen. Insbesondere achte man darauf, daß sich der
Kollektor und der Bürstenapparat in gutem Zustande
befinde. Der Kollektor muß vollkommen rund sein, und
die Bürsten müssen sich in der richtigen Lage (in der
neutralen Linie) befinden und gut aufliegen. Nur dann
erhält man einen funkenfreien Gang des Kollektors, der
eine unbedingte Betriebsnotwendigkeit ist.
Die neutrale Linie weicht, infolge der Ankerrück-
wirkung, in ihrer Richtung von der in Figur 3 gezeich-
neten ab, je nachdem die Dynamomaschine als Strom-
erzeuger oder als Elektromotor arbeitet und je nach der
Größe des Ankerstromes. Moderne Maschinen sind so
gebaut, daß der Einfluß der Größe des Ankerstromes auf
die Richtung der neutralen Linie ein verschwindend
kleiner ist, sodaß die Bürsten ein für allemal eingestellt
werden können. Bei Stromerzeugern ist die Richtung der
neutralen Linie, resp. der Bürstenverbindungslinie, im
Drehsinn der Maschine und bei Elektromotoren entgegen
dem Drehsinn der Maschine etwas gegen die in Figur 3
gezeichnete Stellung verschoben.
Der Kollektor muß von Zeit zu Zeit mit einem
mit Vaseline eingefetteten Baumwollappen gereinigt
werden. Die Verwendung von öl ist zu vermeiden,
weil das nach der Reinigung auf dem Kollektor
verbleibende öl bei Funkenbildungen verbrennt, wo-
durch zwischen den Kollektorlamellen leitende Kohlen-
schichten entstehen können. Zeigt der Kollektor Un-
ebenheiten, Risse usw., dann muß er mit feinster Schmir-
gelleinwand abgeschliffen werden. Zumeist werden
Kohlenbürsten verwendet, welche, insbesondere bei
Elektromotoren, die in beiden Drehrichtungen laufen
sollen, senkrecht auf dem Kollektorumfang stehen.
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— 121
Beim Betriebe von Dynamomaschinen kann eine
ganze Reihe von Fehlern auftreten, wie insbesondere
Unterbrechungen, Kurzschlüsse und Isolationsbeschädi-
gungen der Wicklungen. Diese Fehler machen sich bei
ihrem Eintreten zumeist durch den schlechten Geruch,
den die verkohlenden Isolationsmittel verbreiten, be-
merkbar, dann aber auch durch abnorme Funken-
bildungen am Kollektor, die sich durch Verstellen der
Bürsten nicht beheben lassen, sowie durch abnorme Er-
hitzungen einzelner Wicklungsteile, ferner bei Genera-
toren durch Sinken der Bürstenspannung und bei Elek-
tromotoren durch Sinken der mechanischen Leistung.
Das Auffinden und Beheben eines Wicklungsfehlers er-
fordert die reiche Sachkenntnis eines erfahrenen Elek-
trikers, und empfiehlt es sich, beim Auftreten eines der-
artigen Fehlers die Reparatur der Firma zu überlassen,
die den Wagen lieferte.
c) Behandlung der übrigen maschinellen Teile
und des Wagens.
Bezüglich der Wartung der Kontroller sei bemerkt,
daß auch sie eine sorgsame Behandlung fordern. Ins-
besondere ist darauf zu achten, daß in das Kontroller-
gehäuse kein Schmutz eindringt und daß die Kontakte
stets blank und nicht durch während des Betriebes ent-
standene Funkenbildungen teilweise oder ganz ver-
brannt sind.
Bei jenen Elektromobilen, die auch einen Benzin-
motor besitzen, kommt die Wartung dieses Motors und
aller mit ihm verbundener Konstruktionsteile hinzu.
Eine Besprechung des Baues und der Behandlung aller
dieser Maschinenteile würde jedoch über den Rahmen
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- 122 —
des vorliegenden Buches hinausgehen und sei diesbezüg-
lich auf die einschlägige Literatur verwiesen. Auch
bezüglich der Wartung jener Teile der Elektromobile,
die in gleicher Ausführung bei allen Benzinautomobilen
vorkommen, wie Lenkeinrichtung, Pneumatiks usw.,
muß auf die Literatur des Benzinautomobils verwiesen
werden.
Die Motoren, Zahnräder und Wagenachsen müssen
von Zeit zu Zeit geölt werden. Man verwendet hierzu
gutes Maschinenöl, Knochenöi und Schmierfett. Die
Kugellager der Motoren dürfen nur mit öl geschmiert
werden. Die Räder sind öfter abzunehmen, die Achsen
und Achsbüchsen gut zu reinigen und zu ölen. Zweck-
mäßig wird der innere, ringförmige Nabenhohlraum mit
Fett gefüllt. Die Räder sind so zu befestigen, daß sie
sich leicht drehen ohne zu wackeln. Zum Schmieren
der Zahnräder verwendet man Fett oder Graphitschmiere,
das in die Zahnlücken eingetragen wird. Von Zeit
zu Zeit müssen auch die Scharniere der Wagenfedern
sowie die Zapfen und Gelenke der Steuerung und die
Bremsgestänge geölt werden. Alle diese Teile sind nach
dem ölen rein abzuwischen, damit kein Staub an dem
öl haften bleibt. Von Zeit zu Zeit untersuche man, ob
die Räder parallel zueinander stehen und ob alle Schrau-
ben und Muttern fest sind.
Bezüglich der elektrischen Fiaker ist zu betonen, daß
sie sofort nach jeder Ausfahrt zu reinigen sind, damit
der Lack des Wagenanstrichs nicht leidet. Zunächst
werden Fettstellen mit weicher Putzwolle abgewischt
und dann der Wagen mit einer Gießkanne ohne Brause
oder einem Wasserschlauch so lange abgespritzt, bis der
Kot von selbst herunterfällt. Bei diesem Reinigungs-
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123 —
Vorgang darf kein Wasser in die Motorgehäuse dringen.
Der Wagen darf weder bei Frost noch in der Sonne
gewaschen werden. Muß der Wagen bei Frostwetter im
Freien gewaschen werden, dann darf kein warmes Wasser
verwendet werden. Am besten läßt man den Wagen
einige Zeit in einem erwärmten Räume stehen und
wäscht ihn sodann mit lauwarmem Wasser. Nach dem
Waschen ist der Wagen in allen seinen Teilen mit reinem,
sämischem Leder gut zu trocknen.
Führung des Elektromobils.
Allgemeine Fahrvorschriften lassen sich nur wenige
geben, da sich diese nach der Konstruktion des Wagens
richten. Bezüglich der Akkumulatoren wagen gelten
folgende Vorschriften : Gewöhnlich ist in die Stromleitung
des Elektromobils ein Sicherheitsausschalter in Form
eines Kontaktstöpsels eingeschaltet. Dieser Stöpsel ist
vom Wagenführer immer mitzunehmen, wenn er den
Wagen verläßt, um zu verhindern, daß Unberufene den
Wagen in Bewegung setzen. Vor dem Einsetzen des
Stöpsels muß sich der Wagenführer überzeugen, ob der
Kontrollerhebel auf 0 steht. Beim Anfahren ist langsam
und absatzweise und mit Pausen von einigen Sekunden
von der niedrigsten Fahrgeschwindigkeit auf die höheren
überzugehen, damit der oder die Elektromotoren Zeit
finden, durch Steigerung ihrer Tourenzahl, die nötige
Gegen-EMK. zu entwickeln. Der Übergang von einer
Schalterstellung in die der nächsthöheren Geschwindig-
keit entsprechende ist rasch zu vollziehen, damit sich an
den Kontrollerkontakten keine länger anhaltenden Fun-
ken bilden. Das Zurückgehen des Schalters auf niedrigere
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— 124
Geschwindigkeitsstufen kann selbstverständlich beliebig
rasch erfolgen.
Zum Zwecke des Anhaltens des Wagens schaltet
man zunächst den Strom aus, geht sodann zur elektrischen
Bremsung und schließlich zur mechanischen Bremsung
über. Bei manchen Betriebseinrichtungen empfiehlt es
sich, die elektrische Bremse nur dann zu verwenden,
wenn rasch gebremst werden soll. Zum Zwecke des
Reversierens ist bei der Kontrollerstellung 0 der Rever-
sierschalter zu betätigen.
Man hat beim Fahren immer das an die Akkumula»^*
torenbatterie angeschaltete Volt- und Amperemeter zu
beobachten und zu verhindern, daß der Entladestrom
über die vorgeschriebene Grenze wächst und die Ent-
ladespannung unter die vorgeschriebene Grenze sinkt.
Zur Schonung des Wagens, und insbesondere der
Gummireifen, fahre man auf frisch geschotterten Straßen
langsam und vermeide das Anfahren der Weichenzungen
der Straßenbahn sowie der Fußsteige. Um leicht Repara-
turen ausführen zu können, nehme man bei jeder Fahrt
Werkzeuge und Ersatzteile mit.
Die meisten der im Vorangehenden angeführten Vor-
schriften gelten auch bezüglich der übrigen Gruppen
von Elektromobilen und wurde bei der Besprechung der-
selben auf die wichtigsten besonderen Fahrvorschriften
hingewiesen.
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Alleinige Konzessionäre für Deutschland der
Compagnie Parisienne des Voitures Electriques
(Procedes Krieger)
Fabrikanten von
Rein elektrischen Automobilen:
Luxuswagen, Droschken, Omnibusse,
Lastwagen. Kraftfahrzeuge „ Systeme
Mixte": Benzinwagen mit selbsttätig
regulierbarer elektrischer Kraftübertra-
gung für jeden Zweck und jede Ver-
wendung.
Fabrik und Hauptbureaux in Bremen.
Haus in Berlin: Wilhelmstraße 131/132, SW.
Haus in Köln: Allgemeine Betriebs-Aktien-
gesellschaft für Motorfahrzeuge.
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VerlagsbucliiiandlnDg Richart Carl ScMmidt & Co., Leipzig, Llndeastr. ?.
Kürzlich erschien:
Das Automobil
und seine Behandlung
von
Julius Küster
Civilingenieur in Berlin
201 Seiten mit 101 Illustrationen im Text
2. verbesserte und stark vermehrte Auflage
Preis: Elegant in Leinen gebunden M. 2.80.
Wenn man sich nach Werken über Automobil-
industrie und verwandte Gebiete in der Literatur um-
sieht, so ist man überrascht darüber, daß schon recht
viel über diese Materie geschrieben worden ist.
Dennoch mußte die Frage, ob ein „Bedürfnis" vor-
lag, ein Buch herauszugeben, wie das Küstersche, be-
jaht werden! Der Erfolg der ersten Auflage hat es
bewiesen!
Wir wollen nicht darauf hinweisen, daß sich auch
unter der Automobil-Literatur viele Bücher befinden,
die besser ungeschrieben geblieben wären, sondern
nur die Tatsache feststellen, daß die Autoren entweder
von einem zu hohen wissenschaftlichen Standpunkte
aus ihr Thema behandelt haben oder aber in das Gegen-
teil verfielen und für Leute schrieben, denen jegliche
Kenntnis der einfachsten Grundlagen der Technik fehlt.
Schwer ist es, ein Werk zu liefern — und ein
solches fehlte bisher in der Literatur — , das sowohl
den Laien mit der Konstruktion und Behandlung des
Automobils sowie mit den Betriebsstörungen und
deren Hebung vertraut macht, als auch dem Fachmann
ein ausgezeichnetes Hand- und Hilfsbuch bietet.
Und diese Lücke auszufüllen ist das Küster-
sche Buch berufen!
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Verlas s bucft Ii andlu Bg Richard Carl Schmidt & Co., Leipzig. Lindenstr. l
Das Küstersche Buch behandelt kurz und doch
erschöpfend das schwierige Thema. Der Name des
Verfassers, der als Fachschriftsteller und Fachmann
bekannt ist, gab bereits für die erste Auflage die
Garantie, daß es sich um ein sportlich und sachlich
gleich gediegenes Buch handelt! In geradezu glän-
zender Weise hat Küster die in das Werk gesetzten
Hoffnungen erfüllt!
9V Von der Fachpresse als bestes Auto-
mobilbuch anerkannt. '^fg
Das Werk enthält folgende Kapitel:
Einleitung.
I. Einzelheiten des modernen Motorwagens:
A. Die Kraftquelle (der Motor) ; 1 . Der Viertakt, 2. Gas-
gemisch-Zu- und Ab-Leitung, 3. Zündstromkreis-
lauf, 4. Kühlwasserkreislauf, 5-Einzelteile des Motors.
B. Die Kraftübertragung (das Getriebe). C. Das
Untergestell („Chassis"). D. Carosserie.
II. Abweichungen vom Beschriebenen : A. Die Kraft-
quelle; 1. Der Arbeitstakt, 2. Gasgemischzuleitung,
3. Zündstromkreislauf, 4. Kühlwasserkreislauf,
5. Einzelteile des Motors. B. Die Kraftübertragung.
C. Untergestell.
III. Behandlung des Automobils: A. Einleitende Be-
merkungen. B. Schmierung. C. Kühlung. D. Be-
triebsstoff. E. Vergasung. F. Zündung. G. Be-
handlung der Getriebe. H. Bremsen. I. Allgemeines
über Behandlung. K. Motorstärke und Betriebs-
stoffverbrauch. L. Wie kann man Benzin explosions-
sicher lagern?
IV. Fahrkunst: Andrehen des Motors, Fahrt-Beginn,
Schnelleres Fahren, Gleiten (Schleudern), Begeg-
nung mit Fuhrwerken, Unvorschriftsmäßig fahrende
Fuhrwerke, Beleuchtung und Bremsfähigkeit.
V. Betriebsstörungen: A. Am Motor; 1. Zündungs-
Störungen, 2. Vergasung und Ventile, 3. Kühlung,
4. Triebteile. B. Störungen an der Kraftübertragung.
Anhang: Elektromobil, Dampfwagen.
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Küster's Autotechnische Bibliothek
(Richard Carl Schmidt & Co ., Leipzig, Lindenstr. 2)
Soeben erschienen:
Automobilmotor
und Landwirtschaft
von
Ingen. Theodor Lehmbeck
Mit 78 Abbildungen
Preis: Elegant in Leinen gebunden M. 2.80.
Der Automobilmotor
im Eisenbahnbetriebe
von
Ingenieur Arnold Heller
Mit 82 Abbildungen
Preis: Elegant in Leinen gebunden M. 2.80.
von
Wilhelm Romeiser
Automobil-Ingenieur in Frankfurt a. M.
Mit 64 Abbildungen
Preis: Elegant in Leinen gebunden M. 2.80.
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Yen&23limc]üiaiiai uns Richard Carl Schmidt k Co., Leipzig, IMen str. t
Soeben erschien:
Automobil - A. B. C.
von
B. von Lengerke und R. Schmidt.
M t 34 Abbildungen im Text
Preis: Elegant in Leinen gebunden M. 2.80.
(KQster's Autotechnische Bibliothek Band 2.)
*
Ein praktisches Reparaturenbuch in alphabetischer
Reihenfolge zum schnellen Auffinden und Beseitigen
von Betriebsstörungen. Außerdem enthält das Werk
eine große Anzahl praktischer Winke. Das Buch sollte
in keinem Reparaturenkasten fehlen.
Demnächst erscheint:
Das Tourenfahren
im Automobil
von
Oberingenieur Ernst Valentin.
Mit vielen Abbildungen im Text
Preis: Elegant in Leinen gebunden M. 2.80.
DRESDEN Ä LEIPZIG
Prager- Straße 49 BTl Georgiring vis-a-vis
Struvestraße 9 Hötel Kaiserhof
Große Ehstellholle
für ca. 50 Fahrzeuge
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Verkaufsmonopol e :
Benz - Motorwagen
Opel-Darracq-
Motorwagen
DRESDEN
Prager- Straße 49
Struvestraße 9
LEIPZIG
Georgiring vis-a-vis
Hötel Kaiserhof
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