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Vorrichtung zum Ein- und Ausschalten einer als Kraftquelle eines Kraftverbrauchers
vorgesehenen Brennkraftmaschine In der Beschreibung des Patents 647 976 ist als
besonderes Merkmal ein Elektromagnetschalter erwähnt, der nach erfolgtem Anspringen
einer selbsttätig angeworfenen Brennkraftmaschine durch Veränderung der Lage von
Kontakten ein Schließen dieser Kontakte nach diesem Zeitpunkt verhindert, so daß
nach dem Verschieben der Kontakte durch den Magnetschalter ein erneutes Einschalten
des Anwurfmotors verhindert wird.
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Da an sich eine Brennkraftmiaschine mit Rücksicht auf bekannte Tatsachen-
nicht immer beim ersten Anwerfen anspringt und deshalb der elektrische Anwurfmotor
gemäß Patent 647 976 mehrmals in kurzen zeitlichen Abständen betätigt wird, ist
der obenerwähnte Elektromagnetschalter von großer Wichtigkeit, weil ohne eine derartige
Unterbrechungsvorrichtung unter Umständen bei laufender Brennkraftmaschine ein Einkämmen
des Ritzels am Anwurfmotor in den Zahnkranz am Schyvungrad der Brennkraftmaschine
erfolgen würde, was mit- Sicherheit zu einer Beschädigung dieser Teile führen müßte.
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Gemäß Patent 647 976 ist die Betätigung dieses Elektromagnetschalters
in der Weise vorgesehen, daß die Wicklung des Elektromagnetschalters ,an den IKlemmeneines
von der Brennkraftmascbine angetriebenen @elektrischen Hilfsgenerators (einer sog.
Lichtmaschine) liegt und von einem elektrischen Strom durchflossen wird, sobald
die Brennkraftmaschine und damit ,auch der als Lichtmaschine dienende Hilfsgenerator
sich mit
einer gewis-yen Umdrehungszahl bewegt, welche erreicht
wird, sobald .die Brennkraftmaschine angesprungen ist.
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Da nun zur Speisung der selbsttätigen Anlaßvorrichtung gemäß Patent
647 976 stets eine Stromquelle vorhanden sein muß, hat sich bei der praktischen
Anwendung des obigen Patents die Verwendung einer Sammlerbatterie als zweckmäßig
erwiesen, welche genau wie im Automobilbetrieb durch einen Gleichstromgenerator,
eine-sog. Lichtmaschine, aufgeladen wird, der mit der Brennkraftmaschine gekuppelt
ist.
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Auf diese Weise ergibt sich eine Anordnung von Lichtmaschine und Batterie,
wie sie in der Automobiltechnik seit langem bekannt ist. Diese Anordnung wird nun
;nach Patent 647 976 derart ausgenutzt, daß die Lichtmaschine gewisse rmaßen als
tourenabhängiges Relais für die Betätigung des im Patent 647 976 angegebenen Elektromagnetschalters
dient. DieserElektromagnetschalterunterbricht nun ebensowenig wie der durch die
Nockenscheibe gesteuerteAnlaßschalter den Stromkreis des Anlaßmotors selbst direkt,
sondern in der Praxis ist es üblich, den Anlaßmotor über ein Anlaßschütz zu betätigen,
welches `handelsüblich direkt mit dem Motor als Einheit zusammengehaut ist. Während
nun dieses Anlaßschütz keine Komplikation oder Störungsquelle bedeutet, wie ja der
praktische Betrieb bei Kraftwagen hinreichend erwiesen hat, stellt der erwähnte
Elektromagnetschalter, welcher den Stromkreis in Abhängigkeit von der Umdrehungszahl
der Lichtmaschine bzw. der Brennkraftmaschine steuert, in der gesamten selbsttätig
arbeitenden Anlage stets eine Störungsquelle dar, wenn er, wie es beim Betrieb von
Brennkraftmaschinen fast unvermeidlich ist, Erschütterungen ausgesetzt ist. Es ergab
sich daher das Bestreben, die Vermeidung einer wiederholten Betätigung des Anwurfmotors
bei laufender Maschine mit anderen Mitteln zu erreichen, ulm so den Elektromagnetschalter,
der gemäß Patent 647 976 dafür verwendet wurde, zu umgehen. Eine solche Möglichkeit
wurde gefunden und bildet den Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Um sie zu verstehen,
muß vorerst kurz auf die Wirkungsweise der als Stromquelle für die Sammlerbatterie
dienenden Lichtmaschine eingegangen werden.
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Sie besitzt drei Anschlußklemmen, von denen Klemme i mit dem Minuspol
der Sammlerbatterie 4, Klemme 2 mit dem Pluspol der Sammlerbatterie q. verbunden
ist; die dritte Klemme .3 ist durch einen in der Lichtmaschine 6 eingebauten Rückstromschalter
7 von der Klemme 2 getrennt und liegt an der Plusbürste 8 der Lichtmaschine-, mit
dem Minuspol der Sammlerbatterie 4 verbunden. Sie führt bei geöffnetem Rückstromschalter
7 , d. h. bei .stillstehender, nur sehr langsam laufender Lichtmaschine, gegenüber
dem Pluspol der Sammlerbatterie 4 ein negatives Potential von der Größe der Batteriespannung,
vermindert durch .den vom Ohmschen Widerstand der Ankerwicklung bedingten geringfügigen
Spannungsabf all.
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Sobald jedoch bei häherer Umdrehungszahl der Lichtmaschine der Rückstromschalter
7 geschlossen wird, liegt Klemme 3 über den Rückstromschalter 7 und Klemme 2 an
dem Pluspol der Sammlerbatterie q., und zwischen diesem und der Klemme 3 besteht
nunmehr keine Spannung.
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Diese Veränderung des Potentials der Klemmei gegenüber dem Pluspol
der Sammierbatterie q. wird nun in der vorliegenden Erfindung dadurch ausgenutzt,
daß die zeitweilig zwischen der Klemme 3 und dem Pluspol der Sammlerbatterie q.
herrschende Spannung mittels der Schaltwalze 9 der Vorrichtung nach Patent 647 976
über die Nockenscheibe io und den Kontakt i i periodisch an das Schaltschütz des
Anwurfmotors 12 gelegt "wird und diesen in der gewünschten Weise betätigt.
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Es ist nun klar, daß eine Betätigung des Anwurfmotors 12 nicht mehr
geschehen kann, wenn keine Spannung zwischen dem Pluspol der Batterie q. und ,der
Klemme 3 besteht, @sobald die Brennkraftmaschine ,angesprungen ist und die Umdrehungszahl
der Lichtmaschine diejenige Grenze überschritten hat, bei welcher der Kontakt 7
des Rückstromschalters geschlossen wird.
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Es kann also ein weiteres Drehen und Einkämmen des Anwurfmotors 12
bei laufender Brennkraftmaschine nicht mehr stattfinden, ohne da.ß der früher benutzte
Elektromagnetschalter noch erforderlich wäre. Damit ist nicht nur der angestrebte
wirtschaftliche Vorteilerreicht, sondern auch die. als störend empfundene Fehlerquelle,
welche in dem Elektromagnetschalter lag, beseitigt.
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Der geschilderte Wechsel in den Spannungsverhältnissen zwischen Klemme
3 der Lichtmaschine 6 und dem Pluspol der Sammlerbatterie 4 wird erfindungsgemäß
noch weiter zur Betätigung eines an beliebiger Stelle angebrachten elektrooptischen
und elektroakustischen Warnsignals 13 benutzt.
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Zu diesem Zweck liegt zwischen Klemme 3 und dem Pluspol der Sammlerbatterie
eine Glühlampe 5 oder ein elektrisches Horn 13 oder ein anderes Signalinstrument,
das durch elektrischen Strom betätigt 'wird. Dieses Signal würde nun stets so lange
unter Spannung stehen und betätigt ">erden, wie die Brennkraftmaschine nicht läuft,
denn so, lange liegt es an der vollen Batteriespannung, vermindert
um
den .elektrischen Spannungsabfall im Anker der Lichtmaschine, wie weiter oben gezeigt.
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Es ist daher in den Signalstromkreis, ein Schalter rq. eingebaut,
der über die Nockenscheibe r-5 von der Schaltwalze 9 der Vorrichtung nach Patent
647 976 gesteuert wird und den Signalstromkreis lediglich während derjenigen Zeit
schließt, während welcher sich die Brennkraftmaschine in Betrieb befindet, die also
zeitlich zwischen dem letzten Schließen des Anwurfstromkreises durch die Nockenscheibe
io und dein Stillsetzen .der Brennkraftmaschine durch eine weitere im Patent 647
976 angegebene Betätigung der Schaltwalze 9 liegt.
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Es müssen infolgedessen zwei Momente zusammentreffen, um das Signal
zu betätigen: i. Die Schaltwalze g muß in der Betriebsstellung stehen, d. h. der
Zapfen 16 des Kontaktes 14. muß in den Ausschnitt der zugehörigen Nockenscheibe
.eingreifen.
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2. Die Klemme 3 muß gegenüber dem Pluspol der Batterie Spannung führen,
der Rückstromschalter 7 muß also geöffnet :sein.
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Beide Momente fallen nur dann zusammen, wenn nach dem letztmaligen
Schließen des Anwurfstromkreises durch die Nockenscheibe io und den Kontakt i i
die Brennflizraftmaschine und damit die Lichtmaschine nicht läuft oder während des
Betriebes später durch irgendeine Ursache, beispielsweise Brennstoffmangel, wieder
zum Stillstand gekommen ist. In beiden Fällen ist das Warnen eines Wärters durch
ein Signal erwünscht.
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Da es wichtig ist, nicht nur Stärungen des Betriebes, die ihre Ursache
in einem Versagen der Brennkraftmaschine haben, mittels einer Signalvorrichtung
zu melden, sondern auch Störungen anderer Art, z. B. das Ausfallen eines durch die
Brennkrafrmaschine angetriebenen Generators, etwa infolge Durchbrennens von Sicherungen
oder ähnlicher Ursachen, das Überhitzen des- Kühlmittels der Brennkraftmaschine
u. a. m., wurden für jeden dieser weiteren Fälle handelsübliche _ Betätigungsorgane
für die Kontakte der jeweiligen Signalstromkreise vorgesehen, worin weder etwas
Neues noch eine besondere erfinderische Höhe zu erblicken ist. .
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Als neue Erfindung dagegen beansprucht die vorliegende Erfindung eine
neu getroffene Anordnung, die in wirtschaftlicher und technischer Hinsicht vorteilhaft
ist, da sie ohne besondere Umschaltvorrichtung die Betätigung eines .einzigen Hauptsignalinstrumentes
durch alle auftretenden Störungen gestattet.
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Wenn man eine solche Anordnung unter Benutzung der vorher .erwähnten
Schaltung für das Signalinstrument zum Anzeigen des Ausfallens der Lichtmaschine;
wie in Fig. i wiedergegeben, benutzen will, so .ergeben sich gewisse Schwierigkeiten
daraus, daß die an Klemme 3 liegende Seite des Signalinstrumentes ihre Polarität
betriebsmäßig wechselt, je nachdem ob die Lichtmaschine sich dreht oder stillsteht.
Würde man dieses Signalinstrument nun auch noch an ändere Signalstromkreise anschließen
wollen, die von anderen Wirkungen abhängig sind als von dem Wechsel der Polarität
an Klemme 3 der Fig. i, so würden sich daraus Kurzschlüsse der Batterie ergeben,
wenn man nicht den unwirtschaftlichen und aus mehreren Gründen völlig unzweckmäßigen
Weg wählen wollte, für jede Signaleinrichtung eine besondere Batterie und notwendigerweise
auch eine b-esondere Ladevorrichtung vorzusehen. Alle diese Schwierigkeiten würden
erfindungsgemäß durch eine: Schaltung in höchst einfacher Weise vermieden, welche
in Fig. 2 dargestellt ist und bei der ein gemeinsames Hauptsignalgerät 17 über die
von der Nockenscheibe 15 gesteuerten Kontakte rq. am Pluspol der Sammlerbatterie
bzw. der Klemme 2 der Lichtmaschine liegt. Andererseits wird das Signalgerät über
einen Kontakt 18 an den Minuspol der Batterie gelegt, welcher jedesmaleingeschaltet
wird, -sobald aus irgendeinem Grunde eine durch die Brennkraftmaschine angetriebene
Arbeitsmaschine keine Arbeit leistet, z. B. wenn ein elektrischer Generator G keine
Spannung abgibt. Zu diesem Kontakt 18 in der Leitung des Signalgerätes 17 können
nun natürlich beliebig viele weitere Kontakte i 8a parallel geschaltet werden, welche
von anderen zu kontrollierenden Größen gesteuert werden. Da ja die Arbeitsmaschine
auch dann keine Arbeit leisten kann, wenn die Brennkraftmaschine nicht läuft, so
erübrigt sich der Anschluß des Hauptsignalg,erätes an die Klemme 3 der Lichtmaschine,
dagegen wird man in ,allen Fällen zu dem Hauptsignalgerät örtliche Nebensignalgeräte
schalten, die beim Melden des Hauptsignals jederzeit eindeutig den Ort der gerade
vorliegenden Störungen anzeigen. Hierbei ist nun die weiter oben beschriebene Verwendung
der Klemmt 3 für Signalzwecke unumgänglich notwendig, um einen Unterschied zwischen
der Meldung einer Störung der Brennkraftmaschine und einer Störung der kraftverbrauchenden
Maschine herbeizuführen. Da aber nunmehr nur dieses eine Signal, welches eindeutig
die Störung der Brennkraftmaschine anzeigt und in Fig.2 mit 19 bezeichnet ist, in
der weiter vorn beschriebenen Weise angeschlossen werden braucht, spielt der Polaritätswechsel
an dieser Klemme keine schädliche Rolle mehr, wie es der Fall wäre, wenn andere
Stromkreise parallel geschaltet werden müßten. Das zweite Signal 2o, welches
Störungen
in der Arbeit der kraftverbrauchenden Maschine anzeigt, kann nun ,ebenfalls durch
Kontakt i8 genau wie das Hauptsignal gesteuert werden. Das gleiche gilt von weiteren
Nebensignalen 2o-, die dann entsprechend durch weitere Kontakte gesteuert werden.