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Vorrichtung zur Inbetriebnahme einer Fahrzeugheizung Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zur Inbetriebnahme einer mit strömendem Brennstoff arbeitenden,
elektrisch angetriebenen und mit einer elektrischen Zündvorrichtung ausgerüsteten
Fahrzeugheizung, deren elektrische Antriebsenergie normalerweise von einem im Fahrzeug
vorgesehenen Sammler geliefert wird, mit Hilfe einer außerhalb des Fahrzeuges befindlichen
Stromquelle.
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Vorrichtungen dieser Art sind bereits bekanntgeworden. Bei ihnen wurde
bisher mit Hilfe eines Umschalters der Fahrzeugsammler abgeschaltet und dabei gleichzeitig
ein Anschluß der Fahrzeugheizung an ein Netzgerät bewirkt. Hierbei mußte man jedoch
den Nachteil in Kauf nehmen, daß ein in den Abmessungen verhältnismäßig großes und
dabei schweres Netzgerät erforderlich war. Darüber hinaus war auch der Anschaffungspreis
des Netzgerätes sehr hoch, was die Einführung dieser Vorrichtung in Fahrzeugbahnhöfen,
wo oft zehn bis fünfzig Fahrzeuge vorgeheizt werden müssen und damit entsprechend
viele Netzgeräte erforderlich sind, außerordentlich erschwert.
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Mit der Erfindung soll nunmehr eine Vorrichtung geschaffen werden,
die gegenüber den bisher bekannten wesentlich billiger, kleiner und leichter ist
und außerdem noch weitere Vorteile schaltungstechnischer Art aufweist.
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Dieses Ziel wird nach der erfindungsgemäßen Lehre dadurch erreicht,
daß bei Inbetriebnahme der Fahrzeugheizung durch eine außerhalb des Fahrzeugs befindliche
Schaltvorrichtung der im Fahrzeug vorgesehene Sammler an die Zündvorrichtung und
die außerhalb des Fahrzeuges befindliche Stromquelle an die elektrische Antriebsvorrichtung
angeschlossen wird. Hieraus ergibt sich nicht nur der Vorteil, daß der Netzgleichrichter
durch den Wegfall der mit der Zündvorrichtung verbundenen hohen Strombelastung wesentlich
kleiner ausgelegt werden kann, sondern man erhält dadurch noch weitere schaltungstechnische
Möglichkeiten, die bei den bisher bekalinten Vorrichtungen nicht gegeben sind.
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So kann man beispielsweise eine weitere Stromquelle, die vorzugsweise
mit einem Ladevorwiderstand arbeitet, an den im Fahrzeug befindlichen Sammler schalten,
so daß dieser nicht nur, was auch bei den bekannten Vorrichtungen möglich wäre,
aufgeladen, sondern auch gleichzeitig beim Startvorgang der Fahrzeugheizung als
sogenannter Puffer dient und dabei entlastet wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
steuert man die wenigstens teilweise von dem im Fahrzeug vorgesehenen Sammler gespeiste
Zündvorrichtung durch ein außerhalb des Fahrzeugs befindliches Relais. Hierdurch
läßt sich die im Fahrzeug befindliche Steuereinrichtung besonders einfach und robust
ausbilden, und man erreicht weiter, daß der zum Anschluß an die Fahrzeugheizung
vorgesehene Mehrfachstecker nicht dauernd unter Strom steht. Noch größer-- raum-
und schaltungstechnische Vorteile lassen sich erzielen, wenn man die von der außerhalb
des Fahrzeugs befindlichen Stromquelle gespeiste elektrische Antriebsvorrichtung
der Fahrzeugheizung wenigstens teilweise sowohl von einem im Fahrzeug befindlichen
als auch von einem außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Relais steuert.
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An Hand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Vorrichtung beschrieben, auf die die Erfindung jedoch keineswegs beschränkt ist.
Es zeigt Fig. 1 das Schaltbild einer Vorrichtung nach der Erfindung, Fig.
2 die Frontansicht des im Schaltbild nach Fig. 1 angewandten Anlaßschalters,
Fig. 3 einen Längsschnitt einer Fahrzeugheizung, wie sie mit Hilfe der in
Fig. 1 dargestellten Schaltung gesteuert werden kann, und Fig. 4 die außerhalb
des Fahrzeugs vorgesehene Stromquelle mit einer Fernsteuereinrichtung.
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In Fig. 1 ist mit 1 die elektrische Stromquelle, beispielsweise
der Sammler des Fahrzeugmotors, bezeichnet. 2 zeigt ganz allgemein einen Uhrwerkschalter,
der, wie aus Fig. 2 ersichtlich, durch Drehen des Betätigungsgriffes 3 in
Pfeilrichtung von der Stellung 0 in die Startstellung St gebracht wird und
bei Loslassen durch ein Federwerk automatisch in die Betriebsstellung B läuft. Dabei
werden, wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird, verschiedene
Kontakte
geöffnet und geschlossen, wodurch sich eine automatische Startsteuerung der in Fig.
3 dargestellten Fahrzeugheizung 4 bewirken läßt. Von dieser Fahrzeugheizung
4, die im wesentlichen aus cinem Antriebsmotor 5, einem Heizluftgebläse
6, einer Brennstoffpumpe 7, einem Verbrennungsluftgebläse
8, einem Brennstoffzerstäuber 9 und einer in die Brennkammer
10 ragenden Zündkerze 11 besteht, wobei in der Brennstoffsaugleitung
12 der Brennstoffpumpe 7 ein Elektromagnetventil 13 liegt, sind in
dem Schaltbild der Fig. 1
nur der Antriebsmotor 5, die Zündkerze
11 und das Elektromagnetventil 13 gezeigt. Ferner sind in dem Schaltbild
der als Überhitzungsschutz dienende Temperaturwächter 14 und der zur Überwachung
des BrennzustandsdienendeBrennwächter15 eingezeichnet.
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Ist der Schalter 2 in die in Fig. 1 eingezeichnete Startstellung
St gebracht, so sind die Kontaktpaare 16, 17, 18, 19 und 20, 21 geschlossen,
während das Kontaktpaar 22, 23 noch offenbleibt. Wie man bei Verfolgung der
einzelnen Leitungen leicht feststellen kann, ist dadurch zunächst nur der Stromkreis
der Zündkerze 11 und bei geschlossenem Relaisschalter 24 des Relais
25 und eingestecktem Zündschlüssel in das Schloß 26 der Stromkreis
des Elektromagnetventils 13 geschlossen. Es glüht also die Zündkerze
11, was durch Aufleuchten der Kontrolllampe 27 angezeigt wird, und
das Elektromagnetventil 13 ist geöffnet. Erreicht nun der Schalter 2 im Zuge
seines automatischen Ablaufens eine Stellung, in der das Kontaktpaar 22,
23 geschlossen wird, so erhält der Antriebsmotor 5 über die Kontaktpaare
18,
19 und 22, 23 Strom und läuft an. Nachdem das Elektromagnetventil
13 offen ist, wird durch die, wie aus Fig. 3 ersichtlich, über den
Antriebsmotor 5
betriebene Brennstoffpumpe7 Brennstoff gefördert, der durch
die Zündkerze 11 gezündet wird und mit der durch das Verbrennungsluftgebläse
8 geförderten Verbrennungsluft in der Brennkammer 10 verbrennt. Dabei
wird der Brennwächter 15 erwärmt und geht bei Erreichen einer bestimmten
Temperatur von der in Fig. 1 gezeigten offenen Stellung in die Schließstellung
über, d. h., er verbindet die an ihn angeschlossenen Zuleitungen. Dadurch
erhält nun die Relaiswicklung 28 des Relais 29 über den Temperaturwächter
14, den Brennwächter 15 und das Kontaktpaar 22, 23 Strom, und die
Relaisschalter 30 und 31
werden geschlossen. Dies hat zur Folge, daß
nunmehr über den Relaisschalter 31 auf dem sonst gleichen vorgeschriebenen
Wege auch die Betriebslampe 32
Strom erhält und aufleuchtet. Läuft nun der
Schalter 2 mit seinen Kontakten 17, 19, 21 und 23 in die gestrichelt
eingezeichnete Betriebsstellung B, so werden die Kontaktpaare 16, 17 und
22, 23 getrennt. Damit wird der Stromkreis der Zündkerze 11 unterbrochen.
Der Antriebsmotor 5 dagegen erhält trotz des offenen Kontaktpaares 22,
23 Strom, wenn der Brennwächter 15 in der vorerwähnten Weise angesprochen
hat, weil nunmehr der Relaisschalter 30 des Relais 29
geschlossen ist
und damit der Strom über diesen zu dem Kontaktpaar 18, 19 fließen kann. Hat
dagegen der Brennwächter 15 in der Zündperiode infolge einer Störung nicht
angesprochen und damit das Relais 29
nicht betätigt, so wird durch die Trennung
des Kontaktpaares 22, 23 der Antriebsmotor 5 und damit das Heizgerät
abgeschaltet.
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Ist die Fahrzeugheizung in der vorbeschriebenen Weise ohne Störung
abgelaufen, so werden, wenn man dasselbe abstellen will, die Kontakte
17, 19, 21 und 23
von Hand in die gestrichelt eingezeichnete Nullstellung
geschaltet. Hierbei wird das Kontaktpaar 20, 21 und damit der Stromkreis des Elektromagnetventils
13 unterbrochen, so daß sich dieses schließt und die Brennstoffpumpe
7 keinen Brennstoff mehr ansaugen kann. Der Antriebsmotor 5 läuft
aber noch so lange nach, bis der Brennwächter 15 kalt wird und den Stromkreis
der Relaiswicklung 28 des Relais 30
unterbricht. Dabei werden dann
die Relaisschalter 29
und 31 geöffnet, so daß der Antriebsmotor
5 und die Betriebslampe 32 keinen Strom mehr erhalten.
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Durch diesen Nachlauf des Antriebsmotors 5 wird noch eine Zeitlang
Verbrennungsluft in die Brennkammer 10 gefördert, während die Brennstoffzufuhr
bereits unterbrochen ist. Der noch in die Brennkammer auslaufende und dort befindliche
Brennstoffrest wird dadurch noch einwandfrei verbrannt und die Brennkammer
kühl geblasen, so daß man die ohne den vorbeschriebenen Nachlauf auftretende
Qualmbildung verhindern kann.
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Will man nun die vorbeschriebene elektrische Steuereinrichtung an
eine außerhalb des Fahrzeugs befindliche Stromquelle anschließen, z. B., um die
Heizung durch eine Fernsteuereinrichtung in Betrieb zu nehmen oder um den Sammler
1 aufzuladen, so bedient man sich dazu einer Mehrfachsteckdose
33
und eines Steckers 39. Der dem Pol 34 gegenüberliegende Pol
35 ist dabei an keine elektrische Leitung angeschlossen, sondern bewirkt
lediglich bei Zusammenstecken des Steckers und der Steckdose, daß sich das Kontaktpaar
36, 37 trennt und damit die Relaiswicklung 38 des Relais
25 keinen Strom mehr erhält. Dadurch geht der Relaisschalter 24 in die eingezeichnete
offene Stellung über. Dies bewirkt wiederum, daß der Stromkreis des Elektromagnetventils
13 unterbrochen wird und dieses demzufolge die weitere Brennstoffzufuhr verhindert.
Die Fahrzeugheizung 4 kommt damit nach erfolgtem Nachlauf des Antriebsmotors
5 zum Stillstand, wenn der Brennwächter 15 öffnet.
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Durch die Pole 34 und 35 der Anschlußvorrichtung wird also,
wenn sich das Heizgerät versehentlich in der Betriebsstellung befindet, beim Anschlußvorgang
nicht nur die Abschaltung bewirkt, sondern es kommt erst nach erfolgtem Nachlauf
oder, anders ausgedrückt, nach erfolgter Luftdurchspülung der Brennkammer
10
zum Stillstand.
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An Stelle des Magnetventils 13 kann man selbstverständlich
auch eine gesonderte Antriebsvorrichtung für die Brennstoffpumpe 7 vorsehen.
Damit jedoch der Nachlauf erhalten bleibt, muß man darauf achten, daß durch den
Antriebsmotor 5 dann ein Gebläse betrieben wird, das nach Abschalten der
zusätzlichen Antriebsvorrichtung noch Luft durch die Brennkammer 10 fördert.
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In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer Schalteinrichtung dargestellt,
mit der sich die Fahrzeugheizung 4 von außen ohne Bedienung des Uhrwerkschalters
2 steuern läßt.
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Beim Zusammenschluß der Steckdose 33 und des Steckers
39 wird nicht nur die mit den Polen 34, 35
verbundene vorbeschriebene
Sicherheitsvorrichtung betätigt, sondern es erhält über die Pole 40, 41 und 42,
43 die Relaiswicklung 44 das Relais 45 Strom, wobei der Relaisschalter 46 geschlossen
und damit das Netzgerät 47 eingeschaltet wird.
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Dies hat zu-nächst zur Folge, daß die durch die Pole 48, 49 gebildete
Stromquelle, die vorzugsweise
mit einem nicht eingezeichneten Ladevorwiderstand
versehen ist, den im Fahrzeug befindlichen Sammler 1
auflädt. Ferner ist die
durch die Pole 50,51 gebildete Stromquelle, mit deren Hilfe das Fahrzeugheizgerät
4 gestartet werden soll, eingeschaltet. Dieser Start läßt sich nun mit der dargestellten
Fernsteuereinrichtung wie folgt erreichen: Der doppelpolige Wahlschalter
52
wird geschlossen und der Startschalter 53 in die eingezeichnete
Startstellung St gebracht, von wo aus er automatisch durch ein Uhrwerk in die Unterbrechungsstellung
U zurückläuft. Hierbei werden zunächst die Kontakte 54, 55 des Startschalters
53
geschlossen, so daß die Reiaiswicklung 56 des Relais 57,
wie
man durch Verfolgung seiner Zuleitungen feststellen kann, Strom erhält und der Relaisschalter
58
in die Schließstellung übergeht. Hierdurch wird aber die Zündkerze
11 über die Pole 59, 60, den Relaisschalter 58 und die Pole
40, 41 an die Fahrzeugbatterie 1 geschaltet, die neben der Ladestromquelle
48, 49 den Hauptanteil der für die Zündkerze 11
nötigen elektrischen Energie
liefert. Erreicht nun der Startschalter 53 im Zuge seines Ablaufens eine
Stellung, bei der auch seine Kontakte 62, 63 geschlossen werden, so erhält
die Relaiswicklung 64 des Relais 65 Strom und schließt die Relaisschalter
66 und 67. Hierdurch wird das Elektromagnetventil 13 über die
Pole 68, 69
und der Antriebsmotor 5 über die Pole 70, 71 an
die Stromquelle geschaltet, und das Heizgerät 4 läuft an.
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Schließt sich infolge der Wärmeentwicklung der Brennwächter
15, so wird, wie bereits eingangs beschrieben, das Relais 29 betätigt.
Dies hat zur Folge, daß nunmehr auch die Relaiswicklung 72 des Relais
73
und damit auch die Kontrollampe 74 Strom erhält, weil nunmehr der Stromkreis
von der Stromquelle 50, 51 über den Pol 49, die Relaiswicklung
72, die Pole 75, 76, den Relaisschalter 31, den Temperaturwächter
14, den Brennwächter 15, die Kontakte 18, 19
des Uhrwerkschalters 2,
die Pole 70, 71 und den Relaisschalter 67 des Relais 56 geschlossen
ist. Durch die Betätigung des Relais 73 wird der Relaisschalter
77
geöffnet und der Relaisschalter 78 gegen den Pol 79
geschaltet.
Ersteres bewirkt, daß die Relaiswicklung 56
des Relais 57 keinen Strom
mehr erhält, der Relaisschalter 58 öffnet und damit die Zündkerze
11 abgeschaltet wird. Durch das Ansprechen des Relaisschalters
78 wird dagegen erreicht, daß die Relaiswicklung 72 des Relais
73 auch weiter Strom erhält, wenn der Startschalter 53 in seine Unterbrechungsstellung
U übergeht und damit die Kontakte der beiden Pole 54, 55 und
62, 63 unterbrochen werden.
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Sprechen in der Zündperiode der Brennwächter 15
und damit die
Relais 29 und 73 nicht an, so werden nach Ablauf des Startschalters
53 durch die Unterbrechung der Kontakte 54, 55 und 62, 63 nicht
nur das Relais 57 und damit die Zündung, sondern auch das Relais
65 und damit alle elektrischen Teile mit Ausnahme des Sammlers
1 abgeschaltet.
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Sieht man nun für jeden der noch angedeuteten Wahlschalter
80 und 81 sowie eventuell weitere Wahlschalter eine Schalteinrichtung
vor, die der in Fig. 4 dargestellten entspricht, so lassen sich die durch sie zu
steuernden Heizgeräte alle durch den gemeinsamen Startschalter 53 starten
und durch Betätigung der »Aus«-Taste 82, die die Wahlschalter 52, 80,
81 usw. öffnet und die Verbindung der Schaltpunkte 83 und 84 unterbricht,
ausschalten. Man kann aber insbesondere durch den Anschluß des Wahlschalters
52 an das Relais 73 und die analogen, nicht eingezeichneten Anschlüsse
der anderen Wahlschalter an je ein entsprechendes Relais durch Betätigen
eines Wahlschalters und des gemeinsamen Startschalters 53
das an den betätigten
Wahlschalter angeschlossene Heizgerät starten, ohne daß die an den anderen Wahlschaltern
angeschlossenen, bereits laufenden Heizgeräte abgeschaltet werden müssen.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt, sondern kann unter Anwendung der mit ihr gegebenen Lehre auch an andere,
von der in Fig. 1 gezeigten Steuereinrichtung abweichende Schaltungen angepaßt
werden.