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Vorrichtung zur Sicherung vor zu hohen Temperaturen bei Heissgasmotoren
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oder SpannungsänderungenIm Falle von mehreren Zylindern werden die Lampen nicht in Reihe geschaltet, sondern die der ersten Einrichtung zugehörende Lampe wird mit der zweiten einer zweiten Einrichtung zugehörenden Lam- pe in Reihe geschaltet, während die erste Lampe der zweitenEindchtung mit der zweiten Lampe der dritten Einrichtung in Reihe geschaltet wird, usw.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein bei einer Einrichtung nach der Erfindung anwendbares Strommesswerk, das an ein Thermoelement angeschlossen werden kann, das nahe dem Erhitzer. eines Heissgasmotors, z. B. in dessen Rohren, angeordnet ist. Das Messwerk kann auch an eine Brückenschaltung mit mindestens einem temperaturabhängigen Widerstand angeschlossen werden. Das Messwerk dient ausserdem zur Temperaturanzeige und die Skala wird daher vorzugsweise in Grad Celsius geeicht. Hinter drei in der Zeigerplatte der Skala angebrachten Öffnungen 1, 2 und 3 sind drei Lampen 1', 2'und 3'angeordnet. Die Öffnungen werden bei drei verschiedenen Stellungen des Zeigers durch eine daran befestigte Fahne 4 abgedeckt, die das durch die Öffnungen fallende Licht abfängt. Es wird oft möglich sein, für zwei oder sogar für die drei Öffnungen eine einzige Lampe anzuwenden.
Vor den Öffnungen befinden sich Photoleiter, vorzugsweise Phototransistoren. Fig. 2 zeigt die Schaltungsanordnung einer Vorrichtung nach der Erfindung. Die Lampen l' und 3'sind mit Phototransistoren 5 und 6 kombiniert, die in Reihe mit einem Widerstand 13 zwischen den Speiseklemmen eingeschaltet sind. Der Stromkreis der Phototransistoren steuert einen Transistor 9, dessen Ko1lektorkreis die Spule 11 enthalt, welche die Sicherheitsklappe steuert. Wenn also der Zeiger des Messwerkes solche Stellungen einnimmt, dass das durch die Öffnungen 1 oder 3 fallende Licht abgefangen wird, wird der Widerstand 13 stromlos, wodurch die Basiselektrode des Transistors 9 eine so hohe positive Spannung annimmt, dass der die Spule 11 durchfliessende Strom unterbrochen wird, wodurch sich die Sicherheitsklappe schliesst.
Im vorstehenden ist dieLampe2'noch nicht berücksichtigt, die zur Regelung dient. DieseLampaist mit den Lampen l'und 3'in Reihe geschaltet. Die Reihenschaltung ist zwischen der negativen Speiseklemme und der Kollektorelektrode angeschlossen und wird somit über den Transistor 9 parallel mit der Spule 11 gespeist. Sobald die Spule 11 stromlos wird, erlöschen die Lampen l', 2'und 3', wodurch, auch wenn der Zeiger des Messwerkes sich in die Stellung verschieben würde, in der die Öffnungen 1 und 3 nicht durch die Fahne abgedeckt sind, die Sicherheitsklappe in der geschlossenen Lage bleibt.
Die Phototransistoren 5 und 6 sind jedoch durch einen Schalter überbrückt, durch dessen Betätigung der Strom wieder durch die Spule 11 fliesst, wodurch die Einrichtung wieder normal wirksam wird.
Das Licht der Lampe 2 trifft einen dritten Phototransistor 7, dessen Emitterkreis den Widerstand 14 enthält. Im normalen Betrieb ändert sich der diesen Widerstand durchfliessende Strom mit den Betriebs- verh 1tnisseD, da der Zeiger eine Lage einnimmt, in der die Fahne 4 auch die Öffnung 2 teilweise abdeckt. In Abhängigkeit von den Betriebsverhältnissen wird ein grösserer oder kleinerer Teil des auf den Transistor 7 fallenden Lichtes abgefangen. Die Spannung über dem Widerstand steuert einen weiteren Transistor 10, in dessen Kollektorkreis die Regelspule 12 eingefügt ist. Diese Spule betätigt die Regelklappe.
Bei diesem an sich bekannten Regelverfahren wird die Öffnung 2 bei zunehmender Temperatur über einen grösseren Teil abgedeckt, so dass die Brennstoffzufuhr abnimmt.
Bei der vorgeschlagenen Schaltungsanordnung wird beim Auftreten eines das Eindrücken der Sicherheitsklappe erfordernden Schadens die Belichtung des Transistors T unterbrochen. Die Regelklappe schliesst sich somit gleichfalls.
Wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, befindet sich die Öffnung 1 am Anfang und die Öffnung 3 am Ende der Skala. Bei zu hohen Temperaturen wird somit der Transistor 6 seine Emission anhalten, ähnlich wie der Transistor 5, wenn der Zeiger des Strommesswerkes auf den Nullpunkt der Skala zurückfällt. Letzteres kann auf eine Störung in der Vorrichtung selber z. B. auf die Unterbrechung einer Leitung oder auf ein Schadhaftwerden des Stromanzeigers zurückzuführen sein.
Wenn ein Heissgasmotor mit mehreren Zylindern sichergestellt werden soll, kann die Vorrichtung nach Fig. 2 mit einer geringen Abänderung vorteilhaft benutzt werden. Es ist dabei notwendig, bei allen Zylindern eine Sicherungsvorrichtung anzuordnen, da die Zylinder gesondert gespeist und geregelt werden. Die Anwendung der Schaltung nach Fig. 3 ergibt den Vorteil, dass beim Schliessen der Brennstoffzufuhr für einen der Zylinder gleichzeitig die für alle andern Zylinder geschlossen wird. Dazu genügt es, die erste Lampe der ersten Vorrichtung mit der zweiten Lampe der zweiten Vorrichtung, die erste Lampe der zweiten Vorrichtung mit der zweiten Lampe der dritten Vorrichtung, usw. in Reihe zu schalten, wobei die erste Lampe der letzten Vorrichtung mit der zweiten Lampe der ersten Vorrichtung in Reihe gelegt wird.
Diese Verbindungen sind in Fig. 3 mit 15,16 und 17 bezeichnet. Die Stromunterbrechung in
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dem Kreis der Phototransistoren der ersten Vorrichtung wird dann selbsttätig von der Stromunterbrechung in dem entsprechenden Kreis der zweiten Vorrichtung, usw. begleitet. Die Lampen 2'und 3'der ver-
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und 3 ersetzt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Sichern eines Heissgasmotors vor zu hohen Temperaturen, wobei jeder Zylinder mit einem Temperaturabnehmer versehen ist, der Temperaturänderungen in elektrische Strom-oder Spannungsänderungen umwandelt und an ein Anzeigegerät angeschlossen ist, das bei einer oder mehreren bestimmten Stellungen das von einer Lampe stammende, auf einen Photoleiter fallende Licht in Abhängigkeit von dem Strom abfängt, wodurch eine.
Klappe geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die beim Abdecken einer Öffnung (1 bzw. 3) in dem Kreis des Photoleiters auftretende Spannung die Betäti- gungsspule (11) der Klappe (einer Brennstoffklappe) elektronisch steuert, so dass sich diese bei zu hohen Temperaturen schliesst und dass die erwähnte Spule (11) mit der Lampe (11 bzw. 3') parallel geschaltet ist, wobei bei zu hohen Temperaturen sowohl der die Lampe (l'bzw.3") durchfliessende Strom als auch der die Spule (11) durchfliessende Strom unterbrochen werden.
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Device to protect against excessively high temperatures in hot gas engines
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or voltage changes In the case of several cylinders, the lamps are not connected in series, but the lamp belonging to the first device is connected in series with the second lamp belonging to a second device, while the first lamp of the second device is connected to the second lamp of the third device Connected in series, etc.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
Fig. 1 shows a current measuring device which can be used in a device according to the invention and which can be connected to a thermocouple which is located near the heater. a hot gas engine, e.g. B. is arranged in the tubes. The measuring mechanism can also be connected to a bridge circuit with at least one temperature-dependent resistor. The measuring mechanism is also used to display the temperature and the scale is therefore preferably calibrated in degrees Celsius. Three lamps 1 ', 2' and 3 'are arranged behind three openings 1, 2 and 3 in the pointer plate of the scale. The openings are covered at three different positions of the pointer by a flag 4 attached to it, which catches the light falling through the openings. It will often be possible to use a single lamp for two or even for the three openings.
In front of the openings there are photoconductors, preferably phototransistors. Fig. 2 shows the circuit arrangement of a device according to the invention. The lamps 1 'and 3' are combined with phototransistors 5 and 6 which are connected in series with a resistor 13 between the supply terminals. The circuit of the phototransistors controls a transistor 9, the Ko1lektorkreis contains the coil 11, which controls the safety flap. So when the pointer of the measuring mechanism assumes such positions that the light falling through the openings 1 or 3 is intercepted, the resistor 13 is de-energized, whereby the base electrode of the transistor 9 assumes such a high positive voltage that the current flowing through the coil 11 is interrupted which closes the safety flap.
In the above, the lamp 2 ', which is used for regulation, is not yet taken into account. This lamp is connected in series with lamps 1 'and 3'. The series circuit is connected between the negative supply terminal and the collector electrode and is thus fed in parallel with the coil 11 via the transistor 9. As soon as the coil 11 is de-energized, the lamps 1 ', 2' and 3 'go out, whereby, even if the pointer of the measuring mechanism were to move into the position in which the openings 1 and 3 are not covered by the flag, the safety flap remains in the closed position.
The phototransistors 5 and 6 are, however, bridged by a switch which, when actuated, causes the current to flow through the coil 11 again, as a result of which the device is again normally operative.
The light from the lamp 2 hits a third phototransistor 7, the emitter circuit of which contains the resistor 14. During normal operation, the current flowing through this resistor changes with the operating conditions, since the pointer assumes a position in which the flag 4 also partially covers the opening 2. Depending on the operating conditions, a larger or smaller part of the light falling on the transistor 7 is intercepted. The voltage across the resistor controls a further transistor 10, in whose collector circuit the control coil 12 is inserted. This coil operates the control flap.
In this control method, which is known per se, the opening 2 is covered over a larger part as the temperature rises, so that the fuel supply decreases.
In the case of the proposed circuit arrangement, the exposure of the transistor T is interrupted when a damage that requires pressing in the safety flap occurs. The regulating flap thus also closes.
As shown in Fig. 1, the opening 1 is at the beginning and the opening 3 at the end of the scale. If the temperature is too high, the transistor 6 will stop its emission, similar to the transistor 5, when the pointer of the ammeter falls back to the zero point of the scale. The latter can be due to a malfunction in the device itself z. B. be due to the interruption of a line or a defective power indicator.
If a hot gas engine with several cylinders is to be ensured, the device according to FIG. 2 can advantageously be used with a small modification. It is necessary to arrange a safety device on all cylinders, since the cylinders are fed and regulated separately. The use of the circuit according to FIG. 3 has the advantage that when the fuel supply for one of the cylinders is closed, that for all the other cylinders is closed at the same time. It is sufficient to connect the first lamp of the first device with the second lamp of the second device, the first lamp of the second device with the second lamp of the third device, etc. in series, the first lamp of the last device with the second lamp the first device is placed in series.
These connections are designated by 15, 16 and 17 in FIG. 3. The power interruption in
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the circuit of the phototransistors of the first device is then automatically accompanied by the current interruption in the corresponding circuit of the second device, etc. The lamps 2 'and 3' of the
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and 3 are replaced.
PATENT CLAIMS:
1. Device for protecting a hot gas engine from excessively high temperatures, whereby each cylinder is provided with a temperature pick-up that converts temperature changes into electrical current or voltage changes and is connected to a display device that shows the output from a lamp in one or more specific positions, intercepts light falling on a photoconductor as a function of the current, whereby a.
The flap is closed, characterized in that the voltage occurring when an opening (1 or 3) is covered in the circuit of the photoconductor electronically controls the actuating coil (11) of the flap (a fuel flap) so that it closes at excessively high temperatures closes and that the coil (11) mentioned is connected in parallel with the lamp (11 or 3 '), with both the current flowing through the lamp (1' or 3 ") and the coil (11) at excessively high temperatures. current flowing through it can be interrupted.