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Selbsttätig arbeitende Kleinkraftanlage für Verbraucher mit aussetzendem
Strombedarf Bestimmte, gewerblichen oder anderen Zwecken dienende Einrichtungen
benötigen an wenig zugänglichen und nicht überwachten Orten Kraftanlagen, die ohne
besondere Bedienung schlagartig in Tätigkeit treten müssen. Die Gründe für diese
Arbeitsbedingungen bestehen darin, daß die geringe Betriebsleistung und der aussetzende
Betrieb der Kraftanlage nicht eine besondere Wartung und Handbedienung lohnen.'
In gewissen Fällen ist die Verwendung von Akkumulatorenbatterien am Platze. Häufig
führt indessen die Aufspeicherung einer beträchtlichen Energiemenge in den Perioden,
während deren die Anlage unbenutzt ist, zu unwirtschaftlichem Arbeiten, ja sogar
zu praktischer Unausführbarkeit. Andererseits treten bei der selbsttätigen Ladung
der Batterie durch Stromerzeuger Schwierigkeiten auf, die Betriebsstörungen der
Anlage zur Folgehaben können.
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Aus diesem Grunde ist man bestrebt, völlig selbsttätig arbeitende
Krafterzeugungsanlagen zu benutzen. Im allgemeinen wird das Anlassen der Wärmekraftmaschine
mit Hilfe einer Akkumulatorenbatterie bewirkt; jedoch vollzieht sich das Anlassen
des Motors, der während einer mehr oder weniger langen. Zeit stillgestanden hatte,
aus folgenden Gründen unter ungünstigen Bedingungen: A. Gründe, die in der Batterie
liegen a) Die Batterie wird Leistungsspitzen unterworfen, die sie nur schwer erträgt.
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b) Da der Elektrolyt der Batterie eine sehr niedrige Temperatur haben
kann, so kann die an den Batterieklemmen zur Verfügung stehende EMK beträchtlich
vermindert sein.
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B. Gründe, die im Motor liegen a) jede Störung oder Beschädigung der
Akkumulatorenbatterie bringt ein - sicheres Versagen der Anlage mit sich.
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b) Das Anlassen der Wärmekraftmaschine vollzieht sich schwierig, wenn
die Maschine kalt ist. Daraus ergeben sich ungünstige Bedingungen für die Schmierung,
und es besteht infolgedessen die Möglichkeit, ja selbst die Wahrscheinlichkeit eines.
Fressens und einer Zerstörung des Motors.
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c) Es ist erforderlich, eine Vorrichtung zur Entkupplung des Anlaßmotors
vorzusehen, die verhältnismäßig häufigen Störungen unterliegt: Die Erfindung vermeidet
nun die obengenannten Nachteile der bekannten Anlagen und bezieht sich auf eine
selbsttätig arbeitende Kleinkraftanlage für Verbraucher mit aussetzendem
Strombedarf,
die aus einer Wärmekraftmaschine, :einem Stromerzeuger und einer zwischen beiden
angeordneten, elektromagnetisch betätigten Kupplung besteht, die bei Überschreitung
einer vorbestimmten Drehzahl des Stromerzeugers gelöst und bei Unterschreitung einer
vorbestimmten Drehzahl desselben wieder eingerückt wird.
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Erfindungsgemäß treibt die Kraftmaschine während des Strombedarfs
des Verbrauchers den Stromerzeuger dauernd an, während sie in den Stromverbrauchspausen
periodisch stillgesetzt wird, indem sie beim Erreichen der oberen Drehzahlgrenze
gleichzeitig mit dem Lösen der Kupplung stillgesetzt und beim Erreichen der unteren
Drehzahlgrenze gleichzeitig mit dem Einrücken der Kupplung wieder in Betrieb genommen
wird, wobei zusätzliche Schwungmassen des Stromerzeugers die zum Anwurf der Wärmekraftmaschine
.erforderliche Energie liefern. Während der Stromerzeuger somit während der Ausrückung
der Kupplung weiterläuft und jederzeit stromabgabebereit ist, kommt die Kraftmaschine
in dieser Zeit zum Stehen und verbraucht infolgedessen auch keine Treibmittel.,
wodurch die Anlage trotz steter Betriebsbereitschaft sehr wirtschaftlich arbeitet.
Wird die Kupplung bei Errbichung des unteren Drehzahlwertes des Stromerzeugers wieder
eingerückt, so bewirken der Stromerzeuger und die mit ihm verbundenen zusätzlichen
Schwungmassen das Anlassen der Kraftmaschine.
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Es ist bereits bekannt, die Spannung von Stromerzeugern, die von Kraftmaschinen
mit wechselnder Drehzahl angetrieben werden, dadurch zu regeln, daß sie von den
Kraftmaschinen bei Überschreitung einer bestimmten Spannung abgekuppelt und bei
Unterschreitung einer bestimmten Spannung wieder angekuppelt werden; doch wurde
hierbei die Kraftmaschine während der Abkupplung des Stromerzeugers nicht zum Stillstand
gebracht.
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Es ist fernerhin zur Erzeugung einer kurzfristigen erhöhten Arbeitsleistung
bekannt, die Arbeitsleistung einer Elektrizitätsquelle durch Speisung eines Elektromotors
in lebendige Kraft umzuwandeln, die Verbindung mit dem Motor, sobald die lebendige
Kraft ein gewisses Maß erreicht hat, aufzuheben und einen anderen Stromkreis herzustellen,
in welchem eine von der gespeicherten lebendigen Kraft angetriebene elektrische
Maschine dje lebendige Kraft wieder in elektrische Energie umsetzt. Der Antriebsmotor
bleibt dabei mit der elektrischen Maschine gekuppelt und läuft in der Zeit, wo die
aufgespeicherte lebendige Kraft in elektrische Energie verwandelt wird, leer mit.
, Die Erfindung unterscheidet sich, davon abgesehen, von der zugrunde liegenden
Aufgabe insofern, als zum Antrieb des Stromerzeugers eine Wärmekraftmaschine dient
und diese in den Zeiten, wo sie den Stromerzeuger nicht antreibt, abgekuppelt und
stillgesetzt wird, während die lebendige Kraft des Stromerzeugers und der zusätzlichen
Massen zu ihrem Anwurf ausgenutzt wird.
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Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes bei
einer Anlage zur selbsttätigen Bezeichnung von Flugwegen zeigt die Zeichnung in
schematischer Darstellung. In der Zeichnung ist b eine Wärmekraftmaschine, c eine
Dynamod eine Magnetkupplung, e ein Schwungrad, lz ein Spannungsbegrenzer, h: ein
Drehzahlbegrenzer, leine Schaltvorrichtung und p ein Scheinwerfer.
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Die Kupplung d bewirkt die Verbindung des Antriebsmotors b und der
Dynamo c auf einer Welle in und läßt andererseits auch eine augenblickliche Geschwindigkeitsdifferenz
zwischen den beiden Maschinen zu.
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Das Schwungrade befindet sich auf der Welle in zwischen der Kupplung
d und der Dynamo c. Die Dynamo ist mit einem selbsttätigen Spai:nungsregler g versehen,
der die Spannung an ihren Klemmen konstant hält.
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Die beschriebene Anlage arbeitet folgendermaßen Sind die der Flugwegbezeichnung
dienenden Scheinwerfer p eingeschaltet, so werden sie durch die Dynamo c gespeist,
die durch den Motör b über die eingerückte Kupplung d angetrieben. wird.
Der Motor möge vorher in Betrieb gesetzt worden sein.
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Ist der Stromkreis des Scheinwerfers p dagegen geöffnet, so gibt die
Dynamo c keinen Strom mehr .ab. Der Motor b hat nun die Neigung durchzulaufen, und
er nimmt die Masse des Schwungrades e mit, welches die Energie . aufspeichert. Ferner
nimmt der Motor die Dynamo c über die Kupplung d mit ständig wachsender Geschwindigkeit
mit. Es kommt nun der Augenblick; -,i o der Spannungsregler ; nicht mehr in der
Lage ist, die Spannung normal zu regeln, da diese die oberste Grenze erreicht hat.
Infolgedessen tritt der Begrenzer lt, der in den Verbraucherstromkreis eingeschaltet
ist, in Tätigkeit und unterbricht mittels der Schaltvorrichtung L den Zündstromkreis
des Motors b und rückt die Kupplung d aus. Der Motor b wird infolgedessen
stillgesetzt, während sich die Dynamo c unter der Wirkung des Schwungrades.e, das
die vorher aufgespeicherte Energie wieder abgibt, weiterdreht.
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Die Spannung der Dynamo c wird durch den Spannungsreglerg, der seine
normale Arbeit wieder aufnimmt, ohne Zuhilfenahme einer Akkumulatorenbatterie konstant
gehalten.
Wenn die Geschwindigkeit des Schwungrades e absinkt, so
unterschreitet schließlich die Klemmenspannung der Dynamo c den unteren Mindestwert,
und der Regler g kann nicht mehr für einen Ausgleich sorgen. Alsdann tritt der Begrenzer
h erneut in Tätigkeit, schließt wieder den Zündstromkreis und rückt die Kupplung
d ein.
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Der nunmehr wieder mit der Dynamo c gekuppelte Motor b setzt sich
unter dem :Ginfluß des Schwungrades e in Bewegung. Da er noch warm ist, macht das
Anwerfen keine Schwierigkeit.
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Die Anlage arbeitet so während der Perioden, wo keine Kraft oder Lichtenergie
benötigt wird, impulsartig. Der Motor b befindet sich während des größeren Teiles
der Zeit in Ruhe, während sich die Dynamo e dauernd dreht. Die Potentialdifferenz
an den Klemmen der Dynamomaschine schwankt zwischen zwei bestimmten Werten, einet
Mindestwert und einem Höchstwert.
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Im Augenblick, wo der Verbraucherstromkreis geschlossen wird, ist
der Motor möglicherweise gerade in Tätigkeit. Befindet er sich dagegen in Ruhe,
so bewirkt der Spannungsabfall der Dynamo, daß der Motor mit Sicherheit augenblicklich
in Tätigkeit gesetzt wird, wie dies vorstehend auseinandergesetzt ist. Irgendeine
Störung in dem Stromkreis kann nicht stattfinden.
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Es ist selbstverständlich angängig, die verschiedenen Teile der beschriebenen
Anlage abzuändern und für die Anlage andere Ausführungsformen zu wählen, die gleiche
oder ähnliche Merkmale haben wie die beschriebene, ohne daß dadurch der Rahmen der
Erfindung verlassen würde. -