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Einrichtung zur Sicherung der Stromkreise in Kraftfahrzeugen Moderne
Kraftfahrzeuge, die zur Beförderung an Land, auf dem Wasser oder auch in der Luft
dienen, sind heute, abgesehen von den Motorzündstromk:reisen, allgemein mit elektrischen
Einrichtungen für Beltuchtungs-und Signalzwecke ausgerüstet. Bei Unglücksfällen
durch Zusammenstoß oder Sturz über eine Böschung ist es vielfach vorgekommen, daß
sich ein brennbares Gasgemisch bildete, an auftretenden Lichtfunken entzündete und
infolgedessen das Kraftfahrzeug in Brand geriet. Man kann wohl in der -Hauptstromleitung
von Hand bediente Schalter anordnen, doch scheitert die rechtzeitige Bedienung derselben
oft an der fehlenden Geistesgegenwart oder an Ohnmachtsanfällen des Fahrzeugführers.
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Es ist ferner bekanntgeworden, zur Sicherung der Stromkreise in Kraftfahrzeugen
Einrichtungen mit einem selbsttätigen Schalter vorzusehen, die bei gefahrhringender
Änderung der- Fahrzeuggeschwindigkeit einen beweglichen Schaltkontakt entgegen einer
Feder infolge der Massenträgheit verschieben und dadurch den Stromkreis unterbrechen.
Die bekannten Einrichtungen dieser Art sind aber sämtlich so ausgeführt, daß sich
der Schaltkontakt immer nur in einer bestimmten Richtung bewegen, also auf Stöße
nur dann ansprechen kann, wenn diese aus einer be-
stimmten Richtung her auftreten.
Man hat z. B. in den sichernden Stromkreis ein in einer Schneide oder in einem Kugelgelenk
gelagertes Schaltstück vorgesehen und auf diesem ein Gewicht angeordnet. Für gewöhnlich
ist das Schaltstück in einer federnden Rast ge-
halten. Tritt bei derartigen
Einrichtungen ein Stoß in der Lagerrichtung des Schaltstückes auf, so bleibt dieses
vollkommen unbeweglich. Derartige Einrichtungen berücksichtigen also nicht, daß
z. B. ein Kraftfahrzeug über eine Böschung herabstürzen und sich dabei mehrfach
überschlagen kann. Der Fahrzeugführer vertraut jedoch auf die Sicherungseinrichtung,
die aber unter Umständen nicht wirksam wird.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Sicherung der
Stromkreise in Kraftfahrzeugen bei gefahrbringender Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Darunter ist sowohl zu verstehen das Aufstoßen des Fahrzeuges auf ein festes Hindernis
als auch eine übemäßige Beschleunigung, die z. B. dann eintreten kann, wenn bei
einem Kraftwagen auf abschüssiger Straße die Bremsen versagen und der Fahrzeugführer
einer Ab-
biegung der Fahrstraße zu folgen versucht. Um die Sicherungseinrichtung
in jedem Falle wirksam, werden zu lassen, gleichgültig in welcher Richtung die gefahrbringende
Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit auftritt, wird nach der Erfindung vorgeschlagen,
den Schalter in einem Kardangelenk anzuordnen. Es konnte nicht erwartet werden,
daß ein selbsttätiger Schalter unter ständiger richtiger und ausreichender Stromiibertragung
sich in einem Kardangelenk anordnen läßt. Das Ergebnis der Aufhängung des selbsttätigen
Schalters in einem Kardangelenk ist, daß der Schalter bei jeder gefahrbringienden
ZD
Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit wirksam werden muß, völlig
unabhängig von der jeweiligen Lage des Fahrzeuges zur Horizontalen. Die Federspannung,
die der Massentriägheit des Schaltkontaktes entgegenwirkt, ist so einzustellen,
daß bei gefahrbringendem Aufprall oder bei einer gefahrbringenden Beschleunigung
des Fahrzeuges sich der Schaltkontakt zufolge des Beharrungsvermögens verschiebt
und den zu sichernden Stromkreis ,ö,ffnet. Es ist nicht notwendig, den in dem Kardangelenk
aufgehängten Schalter unmittelbar in dem zu sichernden Stromkreis anzuordnen, der
Schalter kann auch in den Stromkreis eines überwachungsrelais eingeschaltet sein,
in welchem Fall der Schalter bei auftretender Gefahr den überwachungsstromkreis
schließt und dadurch das die Stromkreise unterbrechende Relais zum Ansprechen bringt.
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Die Stromzuführungs- und Ableitungen züi dem im Kardan hängenden Schalter
#müssen naturgemäß eine Beeinträchtigung der allseitigen Beweglichkeit des Schalters
in seinem Gelenk verhüten. Man kann dies nach der Erfindung sehr einfach dadurch
erreichen, daß die, Kardanringe aus Isolierstoff mit zwischen je zwei leitenden
Lagerzapfen angeordneten Leitern bestehen und daß das den Schalter tragende, zwischen
den beiden inneren Lagerzapfen gelagerte Stück aus Metall die eine Zu- -oder Ableitung
und ein im Tragstück isoliert angeordneter Teil zusammen mit einer isolierten Leitung
die andere Ab- oder Zuleitung bilden. Bei dieser Anordnung sind die für die
Lagerung des Schalters notwendigen Kardangelenkteile weitgehend für die Stromzu-
und Ableitung ausgenutzt, so daß der Aufbau der ganzen Einrichtung sehr einfach
und hinsichtlich ihrer Beweglichkeit durch nichts beeinträchtigt ist.
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Auch die besondere Ausbildung des selbsttätigen Schalters ist in einfacher
Ausführungsform möglich. Es kann z. B. der gegenüber seinem Tragstück unbewegliche
Schaltkontakt isoliert auf einem metallenen Führungsrohr befestigt werden, auf welchem
der bewegliche Schaltkontakt verschiebbar gelagert ist und welches zur
-Aufnahme der isolierten Phasenleitung dient, Die Zeichnung läßt ein Ausfü#hrungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes erkennen. Abb. i zeigt einen Schnitt 'durch die Schalteinrichtung
und einen der beiden Kardanringe. Abb. 2 zeigt einen Schnitt nach Linie A-B der
Abb. i. Abb- 3 zeigt eine besondere Ausführungsform.
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Beim' Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß der selbsttätige Schalter
in einem zweifachen Kardangelenk aufgehängt ist, ferner ist angenommen, daß der
selbsttätige Schalter im Gefahrenaugenblick zur Schließung eines Relaisstromkreises
dient, so daß bei auftretender Gefahr das Relais zum Ansprechen gebracht wird und
- dadurch die Stromkreise des Fahrzeuges abgeschaltet werden.
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Fest im Fahrzeug angebracht, z. 13-. in einem umschließenden Gehäuse
angeordnet ist der erste Kardanring a. Dieser trägt zwei m#etallene Lagerzapfen
bl, b.. In irgendeiner Weise ist die Stromzuleitung des Relaisstromkreises
mit dem Zapfen b2 und die Stromableitung mit dem Zapfen bi verbunden,
wie in Abb. i durch das Plus- bzw. Minuszeichen angedeutet ist. Zu diesem Zwecke
kann der aus Isolierstoff bestehende Ring a mit eingelassenen Metallschienen c versehen
sein, die die Anschlußklemmen tragen. Die metallenen und stromführenden Lagerzapfen
bi, b. halten den zweiten inneren Kardanring d, der
sich demnach um die Achslinie der beiden Zapfen b" b## beliebig drehen
kann. -,Ähnlich wie die Schienen c in dem äußeren Kardanring eingebettet sind, besitzt
auch der inneize Kardanring d eingebettete Leitungsverbindungsschienen
ei, c..
Diese Schienen stellen die leitende Verbindung zwischen dem
äußeren Lagerzapfen bi bzw. b2 und dem am inneren Ringd angebrachten Lagerzapfenf,
f., her. ' Die Anordnung der Leitungsverbindungsschienen e" e2 ist
selbstverständlich eine symnietrische, damit nicht etwa durch ungleichmäßige Gewichtsverteilung
die freie Drehbarkeit des Kardanringes d beeinträchtigt wird. Auf diese Weise
ist der Lagerzapfenf, mit der Stromableitung und derLagerzapfenf.2mitder Stromzuleitung
in Verbindung gebracht, ohne daß es besonderer Hilfsmittel hierzu bedarf.
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Die Lagerzapfenf, f2 dienen nun zur Lagerung eines aus Metall bestehenden
Tragstückesg. Dieses besitit die Gestalt eines symmetrisch gelagerten Metallklotzes,
der an einer Seite mit einer Bohrung versehen ist, in welcher, von Isolierstoff
li umhüllt, ein Lagerteili untergebracht ist. Die Eingriffsstellen der an ihrenEndenangespitztenLagerzapfen
an den Leitungsverbindungsschienen ei, c2, dem Tragstückg und dem Lagerteili
sind, wie bekannt, schneidenartig ausgeführt. In das Tragstückg eingesetzt und in
beliebiger Weise festgehalten ist ein Metallrohri, auf welchem verschiebbar der
Schaltkolitaktl, angeordnet ist. Zufolge der metallischen Bierührung zwischen Schaltkontaktk,
Rohri und Tragstückg besitzt also der Schaltkontaktk stets Spannung. Eine Federin
sucht den Schaltkontaktk in der dargestellten Lage zu halten. Isoliert an dem am
freien Ende entsprechend erweiterten Rohri ist der zweite-Schaltkontaktit befestigt.
Zu ihm führt eine i
Leitungo, die einerseits an den Lagerteili angeschlossen
ist. Dieser letztere steht demzufol
-e dauernd in Verbindun-, mit
der Stromableitung.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Zufolge der Aufhängung
desSchaltersk, n in den Kardanringens, d und dem Tragstückg sucht der Schalter völlig
unabhängig von der Lage des Fahrzeuges zur Horizontalen die - in der Zeichnung
dargestellte Lage einzunehmen, in welcher er wie ein Pendel senkrecht nach unten
hängt. Auch bei starken Kurven eines Kraftwagens oder auch bei Abstürzung über eine
Böschung bleibt diese Lage unverändert beibehalten. Prallt jedoch das Fahrzeug auf
ein Hindernis, so schwenkt der Schalter in der Richtung der bisherigen Bewegung
aus, das Schalt-C tD stück verschiebt sich unter dem Einfluß seines Beharrungsvermögens
entgegen dem Drucke der Feder rn, so daß der bisher unterbrochene Stromkreis durch
Aufsetzen des Schaltkontaktes k auf den hülsenförmigen Kontakt n geschlossen
und das im Beispiel angenommene Relais zum Ansprechen gebracht wird, welches die
elektrischen Stromkreise abschaltet. Erfolgt umgekehrt eine zu starke Bieschleunigung
des sich bewegenden Fahrzeuges, so schwenkt der Schalter entgegen der Fortbewegungsrichtung
des Fahrzeuges aus, wiederum veranlaßt das Beharrungsvermögen des Schaltkontaktes
k eine Bewegung desselben entgegen dem Drucke der Feder, so daß auch in diesem
Falle der bisher geöffnete Stromkreis geschlossen und das Relais zum Ansprechen
gebracht wird. Man hat es lediglich durch Wahl oder Einstellung der Kraft der Feder
m in der Hand, das Ansprechen des Schalters schon bei geringeren Stößen oder
geringeren Beschleunigungen erfolgen zu lassen oder bei stärkerer Federspannung
erst bei sehr hartem Auftreffen des Fahrzeuges auf einen Widerstand oder bei sehr
starken, z. B. die Gesundheit des Menschen gefährdenden Beschleunigungen.
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In Abb. 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, die insbesondere
bei höheren auftretendenStromstärken eine guteKontaktgabe zwischen den Aufhängeteilen
gestattet. Bei der Ausführungsform nach Abb.3 dient zur Lagerung des inneren Kardanringesd
mit seiner Leitungsverbindungsschiene-e2 derZapf en /2. An diesem ist z. B. durch
eine Schraubmutterp ein winkelförtniger Bügelq befestigt, der an seinem freien,
über den Ansatz des Tragstückesg ragenden Ende die U-Fedierr trägt. Diese legt sich
zu beiden Seiten des in diesem Falle mit kreisförinigem Querschnitt versehenen Ansatzes
des Tragstückes g an.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
Statt an die Lagerzapfenbl, b., die Enden eines Relaisstromkreises
anzuschließen, kann der Schalter in der angegebenen Weise auch im Hauptstromkreis
oder nur in einem der vorhandenen Stromkreise des Kraftfahrzeuges angeordnet sein.
In diesem Falle mußte naturgemäß der selbsttätige Schalter bei auftretenden Gefahren
den bisher geschlossenen Stromkreis Öffnen, was durch bloße Umkehr in der Anordnung
des beweglichen un,& des gegenüber dem Tragstückg fest angeordneten Schaltkontakten
möglich ist. Sollte die Aufhängung des Schalters in einem zweiteiligen Kardangelenk
nicht ausreichen, so ist es ohne weiteres möglich,' noch einen dritten Kardanring
vorzusehen. Dieser würde beispielsweise zweckmäßig in Richtung der Linie Z-Z der
Abb. i angeordnet sein und eine DTehbewegung des Kardanringes a um die Achse Z-Z
gestatten. Ortsfest in einem Gehäuse oder jedenfalls in dem zu sichernden Fahrzeug
ist dann der in der Linie Z-Z liegende Kardanring anzuordnen. Die Stromübertragung
erfolgt auch in diesem Falte unmittelbar durch die Lagerzapfen.