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Steuereinrichtung für Heizgeräte, insbesondere Kraftfahrzeugheizgeräte
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Heizgerate, insbesondere Kraftfahrzeugheizgeräte, die mit einem Brenner für flüssigen Brennstoff zur Zündung des Brennstoffluftgemisches und einem Antriebsmotor für die Brennstoff-und Verbrennungsluftfördervorrichtung ausgerüstet sind, wobei die Steuereinrichtung einen durch Federkraft betriebenen aufziehbaren Zeitschalter aufweist und mit einem von der Flammenwärme beeinflussten Sicherheitsschalter zusammenarbeitet, der bei ordnungsgemässer Flammenentwicklung nach dem Start anspricht und damit die weitere Stromzuführung zum Antriebsmotor ermöglicht.
Bei den bekannten für Kraftfahrzeugheizgeräte verwendeten Steuereinrichtungen dieser Art benutzt man zur Inbetriebnahme eine Druckknopfschaltung, bei der durch Drücken eines Knopfes die als Zündvorrichtung verwendete Glühkerze in Betrieb genommen wird.
Nach einer sogenannten Vorglühzeit von zirka 20 Sekunden ist dann, um die Fördervorrichtungen für Brennstoff und Verbrennungsluft in Betrieb zu setzen, ein Schalter zu betätigen, und anschliessend nach Aufleuchten eines Anzeigelämpchens der Druckknopf für die Glühung wieder loszulassen.
Diese Anordnung hat einmal den grundsätzlichen Nachteil, dass ihre Betätigung von der Aufmerk- samkeit des Bedienenden abhängt und darüber hinaus mehrere Arbeitsvorgänge bis zur tatsächlichen Inbetriebnahme erfordert.
Aus der rein vom Bedienende abhängigen Betätigung des entsprechenden Schalters und Druckknopfes ergeben sich eine Reihe von Unbequemlichkeiten und Mängel und darüber hinaus die Notwendigkeit, entsprechende gegenseitige Sperrungen innerhalb der Betätigungsvorrichtung vorzusehen, damit der richtige Ablauf der Inbetriebnahme der Heizvorrichtung in jedem Falle gewährleistet ist.
Für stationäre Anlagen sind bereits die verschiedensten Arten von vollautomatischen Steuereinrichtungen bekannt geworden, die jedoch infolge der Vielzahl der notwendigen Steuerglieder und wegen deren Empfindlichkeit gegen'Erschütterungen für die Verwendung in Fahrzeugheizungen ausscheiden.
Mit der Erfindung'soll eine Steuereinrichtung geschaffen werden, die unter Vermeidung empfindlicher Schaltelemente, und unter Beschränkung auf ein Minimum von Schaltgliedern die Inbetriebnahme der Heizvorrichtung mit einem einzigen Schaltvorgang ermöglicht. Dabei soll die Heizvorrichtung sowohl gegen Brennstoffmangel als auch gegen Überhitzung und ein Leerglühen der Batterie durch zu lange Betätigung der Zündvorrichtung geschützt sein und ausserdem sowohl die Notwendigkeit der Einhaltung einer Vorglühzeit als auch der Beobachtung des Glühzustandes der Glühkerze wegfallen.
Ferner soll durch Einsparung von Schaltelementen wie Relais, Röhren und Bimetallzeitschalter eine Steuervorrichtung vorgeschlagen werden, die nicht nur in der Herstellung billiger, sondern auch gegen Störungen weniger anfällig und bei Ausfall eines Gliedes leichter instandzusetzen ist.
Dieses Ziel wird nach der erfindungsgemässen Lehre dadurch erreicht, dass der eingangs erwähnte Zeitschalter einerseits zwei ortsfeste Kontaktschienen und zwei mit diesen zusammenarbeitende bewegliche Kontaktschleifer aufweist, die in der Stromzuführung zwischen Stromquelle und Motor liegen, und anderseits ein dritter mit einer ortsfesten Kontaktschiene zusammenarbeitender Kontaktschleifer vorgesehen ist, welche Kontakte in einem weiteren Stromkreis für die Zündvorrichtung liegen, der dadurch beim Ablauf des Zeit. chalters unterbrochen wird.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Steuereinrichtung besteht darin, dass der eine bewegliche Kontaktschleifer so angeordnet ist, dass er bei einer bestimmten Betätigungsweise des Schalterknopfes mit einem weiteren ortsfesten Kontakt zusammenarbeitet, der eine Schaltungsverbindung zum Motor für Teillastbetrieb herstellt. Bei Anwendung der erfindungsgemässen Steuereinrichtung für Heizgeräte mit gesondert geförderter Heizluft ist es vorteilhaft, dass ein weiterer ortsfester Kontakt vorhanden ist, der mit einem beweglichen Kontaktschleifer in einer bestimmten Stellung des Schalterknopfes zusammenarbeitet und eine Verbindung mit einer Kupplung für ein Heizluftgebläse sowie mit dem Motor herstellt.
Hiebei sind die Brennstoffpumpe und das Verbrennungsluftgebläse abgekuppelt, so dass der Antriebsmotor nur noch das Heizluftgebläse antreibt, und somit das Heizgerät als Belüftungsvorrichtung arbeitet.
Schliesslich besteht die Erfindung auch darin, dass eine weitere ortsfeste Kontaktschiene für den Motorstromkreis vorgesehen ist, die mit einem der beweglichen Kontaktschleifer zusammenarbeitet, bei dessen Schliessung der Motor zum Antrieb des Verbrennungsluftgebläses eingeschaltet bleibt, wenn das Gerät bereits abgeschaltet ist.
Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, u. zw. in Fig. 1 ein Schaltbild und in Fig. 2 eine schematische Darstellung des bei der erfindungsgemässen Einrichtung zur Anwendung kommenden Schalters und der entsprechenden Heizvorrichtung mit ihren Zusatzgeräten.
In Fig. 1 ist mit 1 eine elektrische Stromquelle, beispielsweise der Sammler einer Brennkraftmaschine bezeichnet. 2, zeigt ganz allgemein einen Schalter, der zur Vereinfachung der Darstellung und der Erläuterung seiner Wirkungsweise als Drehschalter mit verschiedenen Kontaktbahnen und drei beweglichen Schaltkontakten dargestellt ist. Mit 3 ist die Glühkerze der Heizvorrichtung bezeichnet, während 4 den Antriebsmotor der Heizvorrichtung darstellen soll. 5 ist eine Vorrichtung zur Überwachung des Brennzustandes, kurz Brennwächter genannt, und 6 eine Vorrichtung zur Überwachung der Temperatur des Heizgerätes, kurz mit Temperaturwächter bezeichnet, während bei 7 allgemein ein Relais angedeutet ist. 9 stellt eine Glühlampe zur Anzeige des Betriebszustandes der Heizvorrichtung und 8 einen ihr vorgeschalteten Widerstand dar.
Der Drehschalter 2 ist in der Stellung der stark ausgezogenen Pfeile aufgezogen und läuft in Richtung der gebogenen Pfeile A, B und C in die gestrichelt gezeichnete Endstellung ab.
Das Aufziehen des Drehschalters 2 lässt sich am besten aus Fig. 2 entnehmen, wo man den Schaltknopf in der Stellung 0 sieht. Bei Inbetriebnahme des Heizgerätes wird der Schaltknopf im Uhrzeigersinn so weit gedreht, bis er mit seiner Spitze auf die Anzeige "Start" zeigt. Nunmehr läuft der Drehschalter gegen den Uhrzeigersinn in die Stellung 1 zurück, die der gestrichelten Stellung in Fig. 1 entspricht. In der voll aufgezogenen Stellung steht also der Schalter unter Federspannung und bewegt sich in Richtung der Pfeile A, B, C, dabei wandert der Kontakt 10 auf die Kontaktbahn 11, wodurch der Kreis vom Sammler 1 über die Leitung 12, den Kontakt 10, die Kontaktbahn 11, Glühkerze 3, Leitung 13 zum Sammler 1 geschlossen ist. Die Glühkerze 3 beginnt also zu glühen.
Erreicht kurze Zeit darauf der Kontakt 14 die Kontaktwand 15, so geschieht zunächst noch nichts, da der Brennwächter 5 bei kaltem Brenner offen ist und somit der Motor 4 infolge des offenen Relais 7 noch keinen Strom erhält. Erreicht jedoch nach der sogenannten Vorglühzeit der Kontakt 16 die Kontaktbahn 17, so liegt der Motor 4 nunmehr in einem geschlossenen Stromkreis : Batterie 1, Leitung 18, 19, Kontakt 16, Kontaktbahn 17, Kontakt 14, Kontaktbahn 15, Leitung 20, Motor 4, Leitung 21, 13, Batterie 1.
Bei dem dadurch erfolgten Anlauf des Motors wird die in Fig. 2 dargestellte Brennstoffpumpe 22, das Verbrennungsluftgebläse 23 und der Brennstoffzerstäuber 24 angetrieben und der demzufolge in den vorderen Teil 25 der Brennkammer gelangende Brennstoff durch die Glühkerze 3 gezündet und anschliessend verbrannt. Hiedurch wird der in den hinteren Teil 26 der Brennkammer ragende Brennwächter 5 erwärmt, wodurch sich dessen in Fig. 1 dargestellter Kontakt schliesst. Das Relais 7 liegt dann aber in einem geschlossenen Stromkreis : Batterie l, Leitung 13,27, Relaisspule 26, Brennwächter 3, Temperaturwächter 6, Leitung 29, Kontaktbahn 17, Kontakt 16, Leitung 19, 18, Batterie 1, und zieht an.
Es werden dadurch die Kontaktbrücken 30 und 31 auf die zugehörigen Kontakte gepresst, so dass nunmehr der Motor 4 direkt über die Leitung 18, Kontaktbrücke 31, Leitung 29, Kontakt 14, Kontaktbahn 15 und Leitung 20 Strom erhält, auch, wenn der Kontakt 16 seine gestrichelte Endstellung erreicht und damit nicht mehr auf der Kontaktbahn 17 liegt. Gleichzeitig leuchtet durch das Schliessen der Kontaktbrükke 30 die Betriebslampe 9 auf und zeigt die erfolgte Zündung an.
Erfolgt während des Laufes des Kontaktes 16 auf der Kontaktbahn 17 keine Zündung, so kann sich der Brennwächter 5 nicht schliessen und demzufolge das Relais 7 nicht anziehen. Die Betriebslampe 9 wird in diesem Falle nicht aufleuchten, während der Motor 4 bei Unterbrechung der Verbindung Kontakt 16 Kon-
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taktbahn 17 automatisch abgeschaltet wird und damit sämtliche Fördervorrichtungen des Heizgerätes stillstehen. Auch die Glühkerze 3 ist in der gestrichelten Endstellung des Kontaktes 10 abgeschaltet, so dass sie sowohl bei arbeitendem Brenner als auch bei missglücktem Startversuch die Batterie 1 nicht belastet.
Wird bei zunächst normalem Betrieb das Gerät z. B. wegen Verstopfung der Heizluftaustritte überhitzt, so öffnet der Temperaturwächter 6 und das Relais 7 fällt ab, wodurch der Motor 4 und damit das Heizgerät automatisch zum Stillstand kommt.
Wird nach erfolgtem Start der Kontakt 14 durch Weiterdrehen in Richtung des Pfeiles B von seiner gestrichelten Endstellung auf den Kontakt 32 geschaltet, so läuft der Motor 4 mit geringerer Drehzahl und damit das Gerät auf Teillast, z. B. Halblast.
Wird der Kontakt 16 durch Drehen im Uhrzeigersinn auf den Kontakt 33 geschaltet, so wird die Kupplung 34 betätigt und der Antriebsmotor 4 betreibt dadurch lediglich noch das in Fig. 2 dargestellte Heizluftgebläse 35, so dass das Heizgerät als Belüftungsvorrichtung arbeitet.
Selbstverständlich kann an Stelle der Kupplung 34 auch ein zweiter Antriebsmotor vorgesehen sein, wobei in diesem Falle eine Schaltung zu wählen ist, die bei Schliessen des Kontaktes 33 lediglich diesen zweiten Antriebsmotor in Betrieb setzt.
Durch Verwendung eines weiteren Drehkontaktes und einer weiteren Kontaktbahn, die hier der Übersicht halber nicht eingezeichnet wurden, kann man auch noch eine Schaltmöglichkeit vorsehen, mittels deren beispielsweise ein in der Brennstoffzuführungsleitung liegendes Ventil betätigt werden kann, das die Brennstoffzufuhr unterbindet, während das Verbrennungsluftgebläse noch weiter läuft. Hiedurch lässt sich ein bei verschiedenen Geräten eventuell beim Ausschaltvorgang auftretendes Qualmen verhindern.
In Fig. 2 sind gleiche Teile mit gleichen Ziffern bezeichnet. Der Drehknopf 16 des Schalters 2 liegt in Nullstellung, d. h."Aus"-Stellung. Mit"1/2"ist die Halblaststellung, mit "1" die Vollaststellung und mit"V" (Ventilation) die Lüftungsstellung bezeichnet.
Zweckmässigerweise wird man den Schalter 2 nicht, wie das in Fig. 1 dargestellte Schaltbild zeigt, mit Kontakten und Kontaktbahnen in einer Ebene bauen, sondern dieselben in hintereinander längs der Drehwelle des Drehknopfes 36 liegenden Ebenen vorsehen. Die Schaltung erfolgt in der dem Fachmann an sich bekannten Weise.
Von besonderem Vorteil ist es, dass der zur Anwendung kommende Schalter im allgemeinen einen Temperatur-Koeffizienten aufweist, d. h. dass das Uhrwerk bei niedrigen Temperaturen langsamer läuft, wodurch bis zum Einschalten des Motors 4 eine längere Vorglühzeit für die Glühkerze 3 zur Verfügung steht.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Steuereinrichtung für Heizgeräte, insbesondere Kraftfahrzeugheizgeräte, die mit einem Brenner für flüssigen Brennstoff zur Zündung des Brennstoffluftgemisches und einem Antriebsmotor für die Brennstoff-und Verbrennungsluftfördervorrichtung ausgerüstet sind, wobei die Steuereinrichtung einen durch Federkraft betriebenen aufziehbaren Zeitschalter aufweist und mit einem von der Flammenwärme be- einflussten Sicherheitsschalter zusammenarbeitet, der bei ordnungsgemässer Flammenentwicklung nach dem Start anspricht und damit die weitere Stromzuführung zum Antriebsmotor ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitschalter (2) einerseits zwei ortsfeste Kontaktschienen (15,17) und zwei mit diesen zusammenarbeitende bewegliche Kontaktschleifer (14,16) aufweist, die in.
der Stromzuführung (19,20) zwischen Stromquelle (1) und Motor (4) liegen, und anderseits ein dritter mit einer ortsfesten Kontaktschiene (11) zusammenarbeitender beweglicher Kontaktschleifer (10) vorgesehen ist, welche Kontakte (10,11) in einem weiteren Stromkreis für die Zündvorrichtung (3) liegen, der dadurch beim Ablauf des Zeitschalters unterbrochen wird.