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Anlaßvorrichtung für Verbrennungsmotoren von Notstromaggregaten Verbrennungsmotoren
von Notstromaggregaten werden vor allem, wenn es sich um schwere Maschinen, handelt,
vielfach durch Einblasen von Druckluft in den Verbrennungsraum angelassen. Druckluft
ist für den Anlaßvorgang besonders geeignet, da sie sich leicht speichern läßt und
keine besonderen Anlaßmaschinen für das Anwerfen des Aggregates erforderlich sind.
Schwierigkeiten bereitet jedoch die Wiederabschaltung der Druckluft nach dem Anlaßvorgang.
Schaltet man nämlich die Druckluft zu spät ab, während schon die. Verirren, nungsvorgänge
in der Antriebsmaschine eingesetzt haben, so können die in der Maschine auftretenden
Drücke außerordentlich hoch werden, so, daß die beweglichen Teile der Maschine Schaden
leiden. Es können auch Rückschläge von den Zylindern in die Druckluftbehälter stattfinden,
wodurch die Ventile der Druckluftleitungen verschmutzt und undicht werden. Schließlich
muß auch darauf Rücksicht genommen werden, daß die Druckluftbehälter nur einen begrenzten
Vorrat von Druckluft enthalten, so da.ß man schon aus diesem Grunde mit der Anlaßdruckluft
sparsam umgehen muß. Man hat bereits zur Wiederabschaltung der Druckluft nach dem
Anlaßvorgang Fliehkraftkontakte verwendet, welche bei Erreichen einer bestimmten
Drehzahl des Verbrennungsmotors einen Stromkreis schließen, der die Absperrung veranlagt.
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Fliehkraftkontakte ungenau arbeiten,
da sie starken mechanischen Erschütterungen ausgesetzt sind, welche namentlich während
des Anlaßvorganges der Verbrennungsmaschine auftreten.
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Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, wird gemäß der Erfindung mit
dem Verbrennungsmotor außer dem Notstromerzeuger noch ein Wechselstrompermanentdynamo
mit
rotierendem Magnetsystem gekuppelt, durch den bei Erzeugung einer bestimmten Spannung
mittels eines Relais die Zuführung der Anlaßdruckluft beendet wird. Die Permanentmagnetdynamos
gestatten eine zeitlich genau einstellbare Abschaltung der Druckluft, da ihre Spannung
proportional der Umdrehungszahl ist und sie. bereits bei geringen Tourenzahlen.,
also schon dann, wenn der Anlaßvorgang gerade beendet ist, eine genügend hohe Spannung
abgeben, die zur Erregung des Ab-schaltrelais ausreicht. Das Relais kann dabei an
einem Ort angebracht werden, der keinen Erschütterungen ausgesetzt ist.
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Es ist zwar bereits für Kraftwagenmotoren bekannt, den elektrischen.
Anlasser nach Beendigung des Anlaßvorganges selbsttätig dann abzuschalten, wenn
die Lichtmaschine eine bestimmte Spannung abgibt. Eine '#7er-,vendung dieser Abschaltmöglichkeitfür
Notstromaggregate ist jedoch nicht möglich, da Notstromaggregate im allgemeinen.
nicht mit Lichtmaschinen ausgestattet sind und die Lichtmaschinen mit Selbsterregung
arbeiten, weshalb, bei ihnen der Zeitpunkt der Selbsterregung und die Abgabe einer
bestimmten Spannung nicht eindeutig von dem Anlaufen des Motors abhängig ist. Letzteres
wäre auch der Fall, wenn man mit dem Notstromaggregat eine Gleichstromtachometermaschine
kuppeln würde, um deren Spannung zum Abschalten der Luftzufuhr zu verwenden, weil
bei selbsterregten Gleichstrommaschinen der Spannungseinsatz von der Remanenz abhängig
und diese bei den möglichen langen Stillstandzeiten undeüniert ist. Überhaupt sind
Tachometermaschinen mit Kollektoren oder Schleifringen wegen der Möglichkeit von
sich ändernden Übergangswiderständen. an den Stromabnahmestellen, z. B. infolge
von Erschütterungen oder Oxydation, wenig geeignet. Demgegenüber hat ein Wechselstromperma,nentdynamo
mit rotierendem Magnetsystem den Vorteil eines sicheren Spannungseinsatzes beim
Anlauf und der ruhenden Ankerwicklung, so daß Widorstandsänderungen an Stromübergangsstellen
nicht in Betracht kommen können.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
In der Zeichnung ist i der Verbrennungsmotor, beispielsweise ein Dieselmotor. Für
den Anlauf des Dieselmotors ist ein Druckluftbehälter 2 vorgesehen, der über eine
Leitung 3 mit dem Verbrennungsraum des Dieselmotors verbunden werden kann. Die Rohrleitung
4. führt zum Druckluftaufladeaggrega,t. In der Rohrleitung 3 liegt ein. Ventil 5,
welches, wie schematisch dargestellt, durch zwei Magnetspulen 6 und 7 gesteuert
wird. Bei Erregung der Spule6 wird das Ventil geöffnet, bei Erregung der Spule 7
wird das Ventil 5 geschlossen. Für das Anlassen ist eine Drucktaste 8 vorgesehen,
die mit einer Haltewicklung 9 ausgestattet ist.
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Mit der Welle io des Motors ist das rotierende Magnetsystem einer
Wechselstromdynamomaschine i i gekuppelt, deren Magnetsystem durch einen oder mehrere
permanente Magneten gebildet ist. An die Ankerwicklung dieser Dynarnoma.schine ist
eine Relaiswicklung 12 angeschlossen, die einen UmschaItkontakt 13 steuert.
Das Relais 12 ist so eingestellt, daß der Kontakt 13 erst dann aus der gezeichneten;
Ruhelage ih die Arbeitslage übergeht, wenn die Erregung des Spannungsrelais 12 eine
gewisse, vorher bestimmte Höhe erreicht. Die Dynamomaschine i i ist mit einem innenliegenden
Magnetsystem ausgerüstet, so daß die Ankerwicklung auf dem Ständer der Dynamomaschine
angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, bei verhältnismäßig kleiner Abmessung der
Maschine eine kräftige elektrische Energie zu erzeugen.
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Die Einrichtung wirkt folgendermaßen: Um die Maschine anzulassen,
wird die Drucktaste 8 niedergedrückt, wodurch der Einschaltmagnet 6 Strom aus der
Batterie 14 erhält. Der Magnet 6 öffnet dann das Ventils. Der Strom zur Erregung
des Magneten 6 verläuft von der Batterie 14 über die Wicklung des Magneten 6, die
Drucktaste 8, die Haltewicklung 9 dieser Drucktaste und den in der Ruhestellung
stehenden Umschaltkontakt 13. Durch die Haltewicklung 9 wird die Drucktaste
8 geschlossen gehalten, solange Strom über den Magneten.6 fließt.
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Sobald nun durch das Einblasen der Druckluft die Drehzahl der Welle
io des Motors i eine gewisse Höhe erreicht hat, bewirkt das Relais 12 eine Umstellung
des. Kontaktes 13. Dadurch. verliert die Haltewicklung 9 der Drucktaste 8 ihre Erregung,
so daß die Drucktaste in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt. Gleichzeitig ist auch
den- :Magnet 6 dadurch erregungslos geworden. In der Arbeitsstellung schließt der
Kontakt 13 den. Stromkreis zur Erregung des Ausschaltmagneten 7, welcher das Ventil
5 schließt. Die Einströmung der Druckluft in den der Maschine i ist damit beendet.
Es kann zweckmäßig sein, die Wirkung des Magneten 7 zu verzögern, etwa indem der
Rückgang des Ventils 5 in. die Sperrstellung durch eine Bremsvorrichtung verzögert
wird oder indem im Stromkrens 7,13, 14 eine Zeitverzögerung eingefügt wird,
beispielsweise durch Anwendung eines besonderen Zeitrelais.
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Die in der Zeichnung wiedergegebene Anordnung stellt nur ein Beispiel
dar, welches die Anwendung eines Tachometerdynamos gemäß der Erfindung erläutert.
Man kann die Tachometermaschine aber auch in anderer Weise zur Anwendung bringen;
beispiels.weilse, kann man den in. der Zeichnung dargestellten Ausschaltmagneten
7 entbehren, wenn man ein selbstschließendes Ventil in der Dr'uckluftleitung verwendet.
Es genügt dann, daß nach Betätigung der Anlaßtaste das Druckluftventil so lange
geöffnet bleibt, bis etwa durch Öffnung des Ruhekontaktes des Relais 12 die Haltewicklung
9 oder der Magnet 6 erregungslos wird. Bei der mechanischen Verriegelung eines selbstschließenden
Ventils, das also beispielsweise durch eine Federkraft oder durch die Druckluft
selbst geschlossen gehalten wird, kann man an Stelle einer Öffnung des Ventils durch
den Magneten 6 auch eine Ventilöffnung durch Handsteuerung oder durch Druckluftsteuerung
benutzen. Die Haltewicklung 9 ist
dann nicht erforderlich, wenn
das Ventil in der offenen Stellung durch eine Sperrklinke festgehalten wird. Für
die Zurückziehung der Sperrklinke kann dann. ein dem Ausschaltmagneten 7 entsprechender
Magnet verwendet werden, der erregt wird, sobald das Relais 12 seinen Arbeitskontakt
schließt.
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Die Verwendung eines Relais mit einer besonderen. Stromquelle ist
für die Durchführung der Erfindung jedoch nicht notwendig, da man die Spannung des
Tachometerdynamos auch unmittelbar zur Erregung des Steuerrelais verwenden. kann.
Man kann zu diesem Zweck z. B. das Druckluftsperrventil mit einem Betätigungsmagneten
versehen, welcher unmittelbar von der Tachometermaschine gespeist wird. Um die Betätigung
des Magneten bei einer genau festgelegten Höhe der Spannung des Tachometerdynamos
zu erreichen, kann. man ferner in dem Erregerkreis des Magneten ein. Relais anordnen,
dessen Wicklung beispielsweise mit der Wicklung des Magneten in Reihe liegt und
bei seinem Ansprechen einen Nebenschluß zum Magneten durch Öffnung eines Relaiskontaktes
abschaltet. Man kann auch durch den Kontakt. des Spannungsrelais einen Vorwiderstand,
welcher den Strom in der Magnetspule verhindert, kurzschließen. Die beschriebene
Anordnung betätigt den Magneten durch die elektrische Energie der Dynamomaschine,
so daß keine besondere Batterie erforderlich ist.
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Die Einrichtung für die selbsttätige Beendigung der Druckluftzufuhr
gemäß der Erfindung kann ein Teil einer automatischen Steuerungseinrichtung für
Verbrennungsmotoren sein. Das in der Zeichnung dargestellte Relais 1a wird auf einer
besonderen Steuertafel angeordnet, die auch sonstige elektrische Hilfssteuergeräte
der automatischen Einrichtungen enthält. An Stelle der vorhin erwähnten Hilfsrelaisanordnung,
die eine plötzliche Einschaltung des Ausschaltmagneten bewirken soll, wenn die Tachometerspann.ung
unmittelbar zur Erregung des Ausschaltmagneten verwendet wird, kann auch eine kontaktlose
Einrichtung verwendet werden, die beispielsweise aus einer Entladungsstrecke besteht,
welche mit der Magnetwicklung in Reihe liegt und erst durchschlagen wird, wenn eine
gewisse Mindestspannung erzeugt wird. Da. die Entladung beim Spannungsmaximum der
Tachometerwechseaspannung entsteht, kann die Aufladung eines Kondensators, die in
diesem Augenblick ebenfalls ihren höchsten Wert besitzt, zur Verstärkung des über
die Magnetwicklung fließenden Stromes benutzt werden.. Da die Tachometerdynamomaschine
eine Wechselspannung erzeugt, hat man die Möglichkeit, durch Anwendung eiher Spannungstransformation
in einfachster Weise eine Anpassung an diejenige Spannung zu erhalten, für welche
die Magnetwicklung bemessen ist. Man, kann diese für die Magnetwicklung günstigere
Spannung durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Transformators bei einer
gewünschten Drehzahl der Dynamomaschine erreichen.