Kraftanlage, insbesondere für den Antrieb von Fahrzeugen. Die Erfindung betrifft eine Kraftanlage. insbesondere für den Antrieb von Fahrzeugen, welche eine einen Generator antreibende Brennkraftmaschine und einen Servomotor zur Regelung des Generatorfeldes auf kon stante Drehmomentabgabe der Brennkraft- maschine aufweist, und bezweckt eine Be triebsstörung an der Brennkraftmaschine durch Überlastung bezw. durch schlechte Verbrennung zu vermeiden.
Sie besteht darin, dass ein vom Kraftmittel des Feld-Servo- motors belastetes Organ so geschaltet und mit der Regelvorrichtung für die Brennstoffzu fuhr derart gekuppelt ist, dass das Organ beim Entlasten durch Ausfall des Kraftmit tels die Brennstoffzufuhr verringert oder ab stellt.
Bekannt sind verschiedene Ausführungen von Regelungen des Feldes bezw. der Erre gung des Generators mittels eines z. B. vom Drehzahlregler der Brennkraftmaschine ge steuerten Servomotors. Ausführungen, bei denen der Servomotorkolben zur Verstellung in der einen oder andern Richtung auf bei- den Seiten vom Druckmittel beaufschlagt wird, haben den Nachteil,
dass der Servo motor und der von ihm betätigte Feldregel widerstand bei Ausfall des Druckmittels für den Servomotor auf irgend einer Stelle stehen bleiben und eine Gefahr für starke Über lastung der Brennkraftmaschine entsteht.
Um die Betriebssicherheit derartiger Ausfüh rungen zu verbessern, ist bereits vorgeschla gen, den Servomotorkolben nur einseitig bei Bewegung im Sinne einer Verstärkung der Erregung vom Druckmittel zu beaufschla- gen, während die Bewegung in der andern Richtung durch Federdruck erreicht wird. Diese Ausführungen haben einen andern Nachteil, indem der Servomotor für die Feldregelung beim Anlassen der Brennkraft- maschine den die Erregung beeinflussenden Widerstand vollständig eingeschaltet hat.
Dadurch wird insbesondere bei gemischter Erregung, d. h. wenn der Generator mit einer ungeregelten Nebenschluss- und einer geregel ten Fremderregung versehen ist, die Anfahrt wegen ungenügender Erregung stark ver- zögert, da der Servomotor für die Feldrege lung längere Zeit braucht, bis er in die Stel lung gelangt ist, in welcher der Widerstand zur Beinflussung der Erregung kurzgeschlos sen ist.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Kraftanlage mit einem vom Kraftmittel des die Erregung regelnden Servomotors belasteten Organ, das beim Aus fall des Kraftmittels die Brennstoffzufuhr abstellt; Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführung, bei welcher dieses Organ als Kolben eines Servomotors zur Verstellung der Brennstoff zufuhr zur Brennkraftmaschine ausgebildet ist.
Die Brennkraftmaschine 1 treibt den Hauptgenerator 2 und den Hilfsgenerator 3. Der Hauptgenerator 2 speist die Triebmoto ren 4 des Fahrzeuges und hat eine Neben schlusserregerwicklung 5, eine vom Hilfs generator 3 gespeiste Erregerwicklung 6, die in dem Stromkreis des die Grösse der Erre gung regelnden Feld-Widerstandes 7 vor gesehen ist, und eine Gegenkompoundwick- lung B. Die Brennkraftmaschine 1 treibt über die Zahnräder 9 und die Welle 10 den als Drehzahlregler ausgebildeten Impulsgeber 11 und die einzelnen Pumpen des Brennstoff pumpensatzes 12.
Die Muffe 13 des Impuls gebers 11 ist mittels des Hebels 14, der sich um den festen Punkt 15 dreht, mit der Stange 16 des Steuerschiebers 17 verbunden, der die Kraftmittelzufuhr aus der Leitung 18 zum Kolben 19 des Feld-Servomotors 20 steuert. Der Kolben 19 verstellt den Kontakthebel 21 des Widerstandes 7. Dadurch wird in be kannter Weise die Erregung des Generators 2 bezw. das Generatorfeld so geregelt, dass bei den in Betracht kommenden, einzustellen den Betriebsdrehzahlen der Brennkraftma- schine 1 die Drehmomentabgabe derselben konstant gehalten wird.
Ausserdem betätigt der Impulsgeber 11 über den mit der Stange 16 verbundenen Winkelhebel 22 und die Kuppelstange 23 die Regelvorrichtung 24 für die Brennstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine. Mittels dieser Regelvorrichtung 24 werden, z.
B. wenn sie als Zahnstange ausgebildet ist, die in bekannter Weise mit Steuerkanten versehenen Plunger der Brennstoffpumpen gemeinsam verdreht, oder bei anderer Aus bildung durch Drehpunktverlagerung die Wirkung der Saug- bezw. Überströmorgane der Pumpen beeinflusst.
Ferner ist ein vom Kraftmittel des Feld- Servomotors 20 belastetes Organ, der Kolben 25, vorgesehen, der sich in dem an die Kraft- mittelzufuhrleitung 18 angeschlossenen Zy linder 26 bewegt und durch die Feder 27 entgegen dem Druck des Kraftmittels be lastet wird. Der Kolben 25 ist mittels des Anschlages 28 an der Stange 16 mit der Regelvorrichtung 24 für die Brennstoffzu fuhr gekuppelt. Das rechte Ende 29 der Regelvorrichtung 24 arbeitet mit dem ver stellbaren Anschlag 30 zusammen, dessen Stellung durch den mit einer nicht gezeich neten Feststellvorrichtung versehenen Hebel 31 zum Abstellen der Brennkraftmaschine 1 bestimmt wird.
Der Anschlag 30 ist als Kol ben ausgebildet und bewegt sich im Zylinder 32, dem ein Druckmittel über die Leitung 33 zugeführt werden kann. Dadurch verschiebt sich der Anschlag 30 nach links, unter Zu- sammendrückung der Feder 34.
Die Stange 16 ist kraftschlüssig mit dem Hebel 14 verbunden und somit der Impuls geber 11 kraftschlüssig mit dem Steuer schieber 17 des Servomotors 20, indem durch die Feder 35, die sich einerseits gegen den mit der Stange 16 festverbundenen Feder teller 36, anderseits gegen das Schiebegelenk 37 des Hebels 14 stützt, der auf der Stange 1.6 befestigte Anschlag 38 dauernd auf das Schiebegelenk 37 gepresst wird. Die Durch trittsöffnung 39 am Kolben 25 für die Stange 16 ist gegen ein Durchtreten von Druckmittel abgedichtet.
Die Wirkungsweise ist die folgende: In der gezeichneten Stellung ist der Im pulsgeber 11 in der Gleichgewichtslage, in dem durch den Feld-Servomotor 20 Strom oder Spannung oder beide des Generators 2 so beeinflusst sind, dasss sie der konstant zu haltenden Drehmomentabgabe der Brenn- kraftmaschine 1 bei der eingestellten Dreh zahl und der von der Regelvorrichtung 24 eingestellten Brennstoffmenge entsprechen.
Dabei befindet sich der Steuerschieber 17 in der Abschlussstellung. Der Druck des Kraft mittels für den Feld-Servomotor 20 hat den Kolben 25 gesenkt, bis er im Zylinder 26 un ten aufliegt und die Feder 27 zusammen gedrückt ist, so dass die Stange 16 mit dem Anschlag 28 sich bei jedem Regelspiel frei auf- und abbewegen kann. Es ist somit das vom Kraftmittel des Feld-Servomotors 20 be lastete Organ, der Kolben 25, so geschaltet und mit der Regelvorrichtung 24 für die Brennstoffzufuhr derart gekuppelt, dass der Kolben 25 beim Entlasten durch Ausfall des Kraftmittels die Brennstoffzufuhr verringert bezw. abstellt.
Denn bei Ausfall des Kraft mittels hebt die Feder 27 den Kolben 25 in die strichpunktiert eingezeichnete Stellung, der, wenn. er auf den Anschlag 28 auftritt, die Stange 16 nach oben verschiebt. Dabei wird, da die Feder 27 stärker ist als die Feder 35, letztere zusammengedrückt, denn der Im pulsgeber 11 und der Hebel 14 bleiben zu nächst noch in ihrer Gleichgewichtslage. Der Winkelhebel 22 und die Regelvorrichtung 24 werden bei der Verschiebung der Stange 16 nach oben mitgenommen und gehen in die Nullstellung, in welcher die Brennkraft maschine abgestellt wird.
Bei abgestellter Brennkraftmaschine gehen der Impulsgeber 11 und die Muffe 13 in die Stellung X. In folge des 'Schiebegelenkes 37 bleibt trotzdem die Regelvorrichtung 24 in der Stellung 0 stehen.
Nach Behebung der Störung in der Kraft mittelzufuhr wird durch Drehen des Hebels 22 (z. B. von Hand über ein nicht gezeichne tes Gestänge) entgegen dem Uhrzeigersinn die Regelvorrichtung 24 für die Brennstoff zufuhr z. B. in der Zwischenstellung zwi schen 0 und X zum Anlassen der Brennkraft- maschine 1 eingestellt. Dabei wird wegen des Anschlages 28 der Kolben 25 nach unten ge zogen und die Feder 27 zusammengedrückt. Sobald der Druck des Kraftmittels für den Feld-Servomotor 20 wieder vorhanden ist, ge langt der Kolben 25 wiederum in seine ge zeichnete Lage.
Wird die Brennkraftmaschine 1 zur Un terbrechung des Betriebes mittels der Vor richtung zum Abstellen der Brennkraft- maschine 1, dem Hebel 31, abgestellt, so schiebt der Anschlag 30 beim Überlegen des Hebels 31 in die Nullstellung die Regelvor richtung 24 nach links ebenfalls in die Null stellung.
Indem nun das Steuerorgan, der Steuerschieber 17 des Feld-Servomotors 20, kraftschlüssig mit dem Impulsgeber 11 ver bunden ist, kann er von der Vorrichtung zum Abstellen der Brennkraftmaschine, dem He bel 31, in der Weise betätigt werden, dass der Steuerschieber 17 unabhängig von der Stel lung des Impulsgebers 11 beim Abstellen der Brennkraftmaschine 1 ein Abschalten des Feld-Widerstandes 7 bewirkt.
Mit der Regel- vorrichtung 24 wird nämlich gleichzeitig die Stange 16 unter Zusammendrückung der Feder 35, wobei sich der Anschlag 38 vom Schiebegelenk 37 entfernt, nach oben gescho ben; der Steuerschieber 17 öffnet den Kraft- mittelzufluss zum Raum über dem Kolben 19. Dieser geht nach unten und schaltet den Feld-Widerstand 7 ab. Beim Anlassen der Brennkraftmaschine 1 wird wiederum der Hebel 22, wie vorstehend beschrieben, z. B. auf Halblast verdreht, so dass der Steuer schieber 17 nicht über seine Abschlussstellung hinaus nach unten verstellt wird.
Infolge dessen oder auch dann, wenn der Druck des Kraftmittels noch nicht vorhanden ist, bleibt der Feldwiderstand 7 kurzgeschlossen und stellt die maximale Erregung ein, so dass beim Einschalten des Schalters 48 für die Fremderregung schon zu Beginn des Anfah- rens des Fahrzeuges der Generator 2 genü gend erregt und die Anfahrzeit infolge der grossen Anfahrbeschleunigung verkürzt wird.
In Fig. 2 ist das vom Kraftmittel des Feld-Servomotors belastete Organ als Kolben 40 des Servomotors 41 zum Einstellen der Brennstoffzufuhr mittels der Regelvorrich- tung 24 ausgebildet, so dass der Impulsgeber 11 kleiner und empfindlicher ausgebildet sein kann. Der Impulsgeber 11 verstellt mittels des an der Muffe 13 aasgelenkten Hebels 42 den Schieber 43 des Servomotors 41, der an dieselbe Zufuhrleitung 18 für das Kraftmit tel wie der Feld-Servomotor 20 angeschlossen ist.
Der Hebel 42 ist im Punkt 44 an der Stange 16 aasgelenkt, die gleichzeitig die Kol benstange für den Kolben 40 bildet.. Durch diese Verbindung des Hebels 42 mit der Stange 16 ist die Rückführung des Schiebers 43 in seine Abschlussstellung gewährleistet.
Da nunmehr zwischen dem Impulsgeber 11 und dem Regelorgan 24 der Servomotor 41 eingeschaltet ist, ist das Regelorgan 24 kraftschlüssig mit dem Kolben 40 verbunden, indem die Stange 16 durch die abgedichtete Öffnung 45 im Kolben 40 gleiten kann, wo bei aber infolge der Feder 35, die sich auf den untern, an der Stange 16 befestigten Federteller 36 stützt, der Anschlag 38 auf dem Kolben 40 aufliegt. Die Feder 35 ist so stark bemessen, dass sie beim Absenken des Kolbens 40 die Verstellkräfte für den Schie ber 17 und die Regelvorrichtung 24 mit Sicherheit überwindet.
Fällt der Druck des Kraftmittels aus, so wird der Kolben 40 unter dem Druck der Feder 46 nach oben verschoben und die Regelvorrichtung 24 in die Nullstellung ge bracht, so dass die Brennstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine 1 abgestellt wird. Bei vorhandenem Druck des Kraftmittels wird durch diesen Druck beim Öffnen des Kraft mittelzuflusses durch den Schieber 43 zum Raum über dem Kolben 40 in jeder Stellung des Kolbens 40 der Druck der Feder 46 überwunden, so dass der Kolben 40 nach un ten geht, bis der Schieber 43 wiederum in seine Abschlussstellung gelangt ist.
Auch in der Abschlussstellung kann die Feder 46 den Kolben 40 nicht nach oben drücken, da einer seits das in dem Raum über dem Kolben 40 eingeschlossene Kraftmittel nicht entweichen kann, anderseits bei Leckverlusten infolge der Rückführung der Schieber 43 den Kraft- mittelzufluss zu diesem obern Raum öffnet und der Kolben 40 iii die gezeichnete Gleich gewichtslage zurückgeführt wird.
Beim Abstellen der Brennkraftmaschine 1 mittels des Hebels 31 kann die Stange 16 infolge der kraftschlüssigen Verbindung 35 bis 38 sowohl unabhängig von der Stellung des Impulsgebers 11, als auch von der Stel lung des Kolbens 40 nach oben verschoben werden, um den Feld-Widerstand 7 abzu schalten. Denn der Hebel 42 dreht sich dabei e um die Muffe 13, und es wird lediglich der Schieber 43 nach oben geschoben. Dass dabei der Kolben 40 nach unten gedrückt wird, bleibt ohne Einfluss auf die Stellung der Stange 16 und des Schiebers 17. Der An schlag 47 am Zylinder 41 verhindert., dass der Kolben 40 in der untersten Stellung den Kraftmittelzufluss zum Raum unterhalb des Kolbens 40 absperren kann.
Sobald die Brennkraftmaschine 1 stillsteht, kann auch der Druck des Kraftmittels verschwinden. Dies hat aber keinen Einfluss mehr auf die beiden Servomotoren 20 und 41, d. h. der Feld-Widerstand 7 bleibt kurzgeschlossen, so dass beim nächsten Anlassen und anschlie ssenden Einschalten der Fremderregung mit tels des Schalters 48 zwecks Aasfahrens so fort der maximale Fremderregerstrom vor handen ist.
An Stelle einer hydraulischen Übertra gung zwischen dem Impulsgeber 11 und dem Kontakthebel 21 des Feld-Widerstandes 7, wie in Fig. 1, kann auch eine pneumatische oder andere Übertragungsweise oder eine Kombination mehrerer vorgesehen sein. Bei einem hydraulischen oder pneumatischen Ser vomotor ergibt sich nicht nur der Vorteil dass die Brennstoffzufuhr verringert bezw. abgestellt wird, sobald das Kraftmittel für den Servomotor für .die Feldregelung aus bleibt, sondern der Servomotor kann einen beidseitig vom Druckmittel beaufschlagten Kolben aufweisen.
Ferner kann auch der Im pulsgeber 11 nur mit dem Steuerschieber 17 des Feld-Servomotors 20 verbunden sein, so dass bei einem Regelvorgang zur Änderung der Erregung die Regelvorrichtung 24 nicht verstellt wird. Dagegen ist mit dieser Regel- vorrichtung ein vom Kraftmittel des Servo motors 20 belastetes Organ verbunden, das bei Ausfall des Kraftmittels durch ein elasti sches Mittel, ähnlich wie der Kolben 25 in Fig. 1, die Regelvorrichtung 24 in die Null stellung für die Brennstoffzufuhr verschiebt, so dass die Brennkraftmaschine abgestellt "wird. Ferner kann am Impulsgeber 1.1 eine Vorrichtung vorgesehen werden,
um durch Zuschalten von Reglerfedern oder auf andere Weise verschiedene Betriebsdrehzahlen ein zustellen. Ausserdem kann z. B. durch Steuer kantenverstellung am Schieber 17 mittels des Servomotors 20 das konstant zu haltende, von der Brennkraftmaschine abgegebene Dreh moment auf verschiedene Werte eingestellt werden.
Die Vorrichtung zum Abstellen der Brennstoffzufuhr kann als hydraulische, pneumatische oder elektrische, auf die Regel vorrichtung 24 für die Brennstoffzufuhr ein wirkende Fernsteuerung ausgebildet sein.