DE242656C

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Publication number: DE242656C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVI 242656 -KLASSE 21 c. GRUPPE

CHARLES BELL WALKER in SOLIHULL, Engl.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. März 1910 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf eine aus Antriebsmotor, Dynamomaschine und Sammlerbatterie bestehende Anlage, bei der die neben den dauernd gebrauchten Zellen der SammlerbatterievorhandenenReglerzellendurch geeignete Schaltung und Anordnung die Stromlieferung derart selbsttätig regeln, daß die ein für alle Mal bestimmte Stromspannung (Potential) erhalten bleibt, und die Tätigkeit der

ίο Anlage selbst von dem Stromverbrauch, d. h. der Zunahme oder der Abnahme der Spannung abhängt.

Die Reglerzellen der Sammlerbatterie werden dabei selbsttätig in den Stromkreis ein- oder aus diesem ausgeschaltet. Derartige Anlagen, die nur geringer Überwachung bei schadhaft werdender Kraftquelle bedürfen, sind bereits bekannt. "' Neu ist es aber, und das ist der Gegenstand der Erfindung, den von der Batteriespannung gesteuerten Doppelzellenschalter (Batterieumschalter) zum Aus- und Einschalten der Reglerzellen mit einem zweiten Umschalter zu verbinden, um so das Erzeugungsaggregat, also die Kraftquelle, Dynamomaschine und Sammler abwechselnd selbsttätig ein- und ausschalten zu können, so daß es entweder aus der Batterie Strom entnimmt oder die Batterie ladet.

Der zweite Umschalter dient dabei außerdem zur Einstellung eines Ventils, eines Hahns o. dgl., um der Kraftquelle mehr oder weniger Brennstoff 0. dgl. zuführen zu können.

Man kann die Dynamomaschine auch durch einen Elektromotor antreiben, in welchem Falle der zweite Schalter die Stromzufuhr zum Motor entweder unmittelbar oder mittelbar einstellen würde, beispielsweise durch einen Solenoidschalter oder einen Anlaßwiderstand.

Eine weitere Verbesserung besteht darin, einen Fliehkraftregler o. dgl. die Batterie oder. die Motorstromkreise selbsttätig öffnen zu lassen, wenn die Geschwindigkeit der erzeugenden Kraftquelle (Maschine) nachläßt oder die Maschine ganz still steht. Ein solcher Fall könnte beispielsweise eintreten, wenn der Benzinzufluß bzw. überhaupt die Brennstoffzufuhr aufhört. Es soll damit verhindert werden, daß die Dynamomaschine unbeschränkt als Motor weiterläuft und so die Batteriezellen zwecklos entladet.

In der beiliegenden Zeichnung sind zwei Beispiele einer derartigen Anlage schematisch dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. ι das Schaltungschema mit den einzelnen Teilen,

Fig. 2 das Schaltungschema einer zweiten Ausführung.

Fig. ι zeigt die Sammlerbatterie α, den Zylinder c der Verbrennungskraftmaschine, die Dynamomaschine d, die mit der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine gekuppelt ist, den Regulierschalter e, e für die Sammlerbatterie, den hiermit verriegelten Schalter f und den Spannungsschalter g. , ■ _

Der Spannungsschalter g kann als Voltmeter ausgebildet und an die Leitungen des Nutzstromkreises geschaltet sein, wobei die Nadel oder der Zeiger g² des Voltmeters in der Stel-

lung zwischen zwei Kontakten g³ und g⁴ ausgeschaltet ist. Das Voltmeter ist. dann so eingerichtet, daß es die dauernd zu unterhaltende Spannung anzeigt. Die Sammlerbatterie α enthält die dauernd gebrauchten Zellen α² und die Reglerzellen a³, die selbsttätig mit den vorigen verbunden oder ausgeschaltet sein können. Der Kontakt g³ dient zum Ausschalten, der Kontakt g⁴ zum Einschalten.

ίο Beide Kontakte sind in einen besonderen, unabhängigen Stromkreis eingeschaltet, der von einer kleinen Trockenbatterie h o. dgl. oder auch von einer oder von mehreren Zellen der Batterie α gespeist werden kann.

Dieser Stromkreis der Kontakte g³ und g⁴ der Batterie h ist zur Betätigung von Relais i und i² eingerichtet, die den Umschaltmotor j in dem einen oder anderen Sinne in Gang setzen. Der Motor j kann auf beliebige Weise mit dem Regulierschalter e mechanisch verbunden sein, um diesen Schalter zu betätigen. Er befindet sich auch im Stromkreis der Hauptbatterie (vgl. Fig. 1) und arbeitet wie folgt:

Legt sich der Zeiger g² gegen den Kontakt g³, dann wird der Anlaßmotor j in der einen Richtung umlaufen, während er in entgegengesetzter Richtung umläuft, sowie der Zeiger g² sich gegen den Kontakt g⁴ legt. Er steht still, wenn der Zeiger in irgendeiner Zwischenstellung steht. Daraus geht hervor, daß der Anlaßmotor j und der Regulierschalter e, e so gekuppelt sein müssen, daß sie durch das Voltmeter in Verbindung mit dem Spannungsschalter g . betätigt werden können. Zwei kleinere Schalter I und m sind in den Relaisstromkreis h so eingebaut, daß sie den Strom selbsttätig öffnen und schließen, was die Steuerung des Regulierschalters β herbeiführt. Ist dieser nämlich an das eine oder andere Ende seiner Bahn gelangt, so unterbricht er den einen oder den anderen Stromkreis, wodurch er seinen eigenen Weg begrenzt.

Der Regulierschalter e, e ist so angeordnet, daß die Zellen von e² aus geladen und nach e³ entladen werden, wobei die Ladeseite mit dem Schalter durch die gestrichelt gezeichnete Linie leitend verbunden ist. In der Stellung von e² und e³ nach Fig. 1 sind alle Reglerzellen für die Entladung ausgeschaltet. Während des Ladens bewegt sich der Schalter e² von rechts nach links.

Die Schalterteile e² und e^z sind in folgender Weise gekuppelt:

Die beiden Kontakte β, e des Regulierschalters sitzen auf einem doppelarmigen, gestrichelt dargestellten, schwingenden Hebel z, der in y seinen Drehpunkt hat, wobei die Kontakte kreisförmig angeordnet sind.

Wenn also der eine Schalter, z. B. e², sich von links nach rechts bewegt, dann bewegt sich der andere, e^s, von rechts nach links.

Der Drehpunkt y kann als Welle ausgebildet und mit einem Schneckenrad versehen sein, das in eine Schnecke einer Welle eingreift, die ihrerseits wieder so mit dem Motor / verbunden ist, daß sie in beiden Richtungen umlaufen kann.

Der Anlaßmotor /, von dem die Umlaufrichtung abhängt, kann also den doppelarmigen Hebel ζ nach jeder der beiden Richtungen hin ausschwingen lassen.

Nach Fig. 1 befinden sich e² und e³ in solcher Stellung, daß die sämtlichen Reglerzellen für die Entladeseite ausgeschaltet sind.

Sinkt die Spannung im Hauptstromkreis, so schlägt der Zeiger g² gegen den Kontakt g⁴. Infolgedessen schließt der Schalter i² seinen Stromkreis, der Anlaßmotor / wird in den Batteriestromkreis eingeschaltet und beginnt sofort umzulaufen, so daß der Umschalter e, e eine Regulierzelle a³ zu den dauernd gebrauchten Zellen «² hinzuschaltet. Die Spannung steigt dadurch wieder sofort und der Zeiger g² kehrt in seine gewöhnliche Mittelstellung zurück, worauf auch der Motor j- still steht. Dieser Vorgang wiederholt sich von Zeit zu Zeit beim Nachlassen der Spannung, und zwar bis die sämtlichen Regulierzellen a³ in den Entladestromkreis eingeschaltet sind; während dieser Zeit ist der stromerzeugende Teil untätig.

Fällt die Spannung noch weiter, nachdem die letzte Regulierzelle a³ eingeschaltet worden ist, so versucht der Anlaßmotor j eine weitere Zelle einzuschalten, wodurch der verriegelte Umschalter f, sei es mechanisch oder sonstwie, in Tätigkeit gesetzt wird, um die Kontakte f² zu schließen. Der verriegelte Umschalter f kann entweder ein Hauptschalter oder ein Anlaßschalter sein, der aber stets infolge der Tätigkeit des Regulierschalters e bewegt wird.

Im vorliegenden Falle ist ein Anlaßumschalter vorgesehen, der eine Anlaßvorrichtung m¹ und das Feld o¹ einer Dynamomaschine mit der Batterie zusammenschaltet. Die Anlaßvorrichtung wirkt dann in bekannter Weise, indem sie die Widerstände η ausschaltet und die Dynamomaschine als Motor in Gang setzt, der seinerseits die Kraftmaschine antreibt, bis der Anlaßwiderstand vollständig ausgeschaltet ist. Dann betätigt der Arm η² der Anlaßvorrichtung selbsttätig das Benzin ventil 0 und läßt das Benzin aus dem Behälter o² nach der Maschine c fließen. Der Verbrennungsmotor setzt dann sofort als Motor ein, erhöht die Geschwindigkeit der Dynamomaschine, die dann die Batteriezellen über die letzte Stufe des Anlaßwiderstandes η ladet. Die Spannung nimmt allmählich zu, und die Reglerzellen

werden in einer der sonst üblichen entgegengesetzten Reihenfolge nacheinander ausgeschaltet, bis die sämtlichen Batteriezellen vollständig in der erforderlichen Spannungshöhe geladen sind. Dann öffnet der Regulierschalter β den mit ihm verriegelten Umschalter f (entweder mittelbar oder unmittelbar) und hält die stromerzeugende Dynamomaschine an. Es ist dazu zweckmäßig, die Umschalter f

ίο und e in bekannter Weise mechanisch mit-, einander zu verbinden. Während des Ladens überwacht der Spannungsschalter g mittels seiner Kontakte g⁸ und g² und mit Hilfe des Anlaßmotors / das selbsttätige Schalten der Regulier zellen.

Sowie der verriegelte Umschalter f selbsttätig den Stromkreis geöffnet hat, so kehrt auch die Anlaßvorrichtung in die Anfangsstellung zurück, der Benzinfluß wird selbst- tätig abgestellt, die von ihm gespeiste Maschine bleibt stehen und die Dynamomaschine wird selbsttätig aus dem Batteriestromkreis ausgeschaltet.

Wenn die antreibende Explosionskraftmaschine oder sonstige Kraftquelle, die durch die als Elektromotor laufende Dynamomaschine in Gang gesetzt wird, dauernd nicht anspringen will, so muß dafür gesorgt werden, daß die Dynamomaschine d nicht unbeschränkt länge durch die selbsttätige Batterie α angetrieben wird und zwecklos Strom verbraucht. Dazu wird ein Wärme- oder sonstiger Zeitschalter r in den Stromkreis der Dynamomaschine d eingeschaltet, der vom Fliehkraftregler t der Maschine betätigt wird.

Dieser Wärmeausschalter unterbricht dann selbsttätig den Stromkreis der zur Zeit als Motor wirkenden Dynamomaschine, wenn eine ausreichende Zeit abgelaufen ist, innerhalb deren die Maschine c ihre Tätigkeit aufnehmen müßte. Dagegen ist der Wärmeausschalter kurzgeschlossen, solange die Kraftmaschine läuft und die Dynamomaschine antreibt, was durch den Kontakt s herbeigeführt wird, der sich infolge Beeinflussung durch den Fliehkraftregler t auf die Kontaktfläche s² bewegt. Bei der Ausführung nach Fig. 2 wird ein Elektromotor an Stelle der Verbrennungskraftmaschine verwendet, der seinen Strom aus einer anderen Stromquelle bezieht. Hier schließt der mittelbar oder unmittelbar verriegelte Schalter f den besonderen Motorstromkreis im Felde u und den Stromkreis für das Laden der Batterie mit Hilfe eines Schalters ν; er betätigt auch den Anlaßwiderstand w¹, so daß in den Hauptleitungen der Motor zum Antreiben des Generators infolge des Spannungsunterschiedes in bezug auf die Batterie jederzeit angelassen und ausgeschaltet werden kann.

Hierdurch erzielt man stets die gewünschte Spannung in der Batterie und hält sie stets voll geladen, solange ihr kein Strom entnommen werden muß.

Claims

Patent-Ansprüche: "' 6S

1. Elektrische, aus Antriebsmotor, Dynamomaschine und Sammlerbatterie bestehende Anlage, deren Stromerzeugung und mittels Schaltzellen geregelte Stromlieferung lediglich in Abhängigkeit von der Batteriespannung überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der selbsttätige, von der Batteriespannung gesteuerte Doppelzellenschalter mit einem das Erzeugungsaggregat anlassenden und stillsetzenden Schalter derart verbunden ist,· daß das Aggregat nach Einschaltung sämtlicher Reglerzellen auf Entladung angelassen und nach Aufladung der Stammbatterie und der Reglerzellen wieder stillgesetzt wird.

2. Elektrische Anlage mit einem Explosionsmotor zum Antrieb der Dynamomaschine, der von der als Motor laufenden Dynamomaschine angelassen wird, nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen von einem Fliehkraftregler bei bestimmter Umdrehungszahl des Aggregats ausschaltbarem Wärmezeitschalter im Stromkreis der Dynamomaschine, der die als Motor laufende Dynamomaschine von der sie speisenden Batterie nach einer gewissen Schutzzelt abschaltet, in welcher das Aggregat (z. B. zufolge Nichtanspringens des Explosionsmotors) die gewünschte Umdrehungsanzahl nicht erreicht hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.