DE99553C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

in KALK β. KÖLN.

Vorliegende Erfindung betrifft eine einfache Schaltung für Anlagen von Sammelbatterien, welche gegenüber allen bisher bekannt gewordenen Schaltungsweisen erhebliche Vorzüge darbietet. Nach der neuen Schaltungsweise werden die fest unter einander verbundenen Zusatzzellen mit einem Pol an den gleichnamigen Pol der Dynamomaschine angeschlossen und je ein einfacher Zellenschalter zur Verbindung mit dem Verteilungsnetz und den Stammzellen verwendet. Die neue Schaltungsweise hat den Zweck, die Zusatzzellen je nach Bedarf mit dem vollen Maschinenstrom, mit dem Ladestrom der Stammzellen, oder mit dem Lampenstrom bei geringer Zahl der Schaltleitungen und einfacher Bedienung ohne Verwendung eines besonderen Umschalters laden zu können.

Die bisher fast allgemein übliche Schaltung besteht darin, dafs alle Zellen fest hinter einander geschaltet werden, wobei ein Zellenschalter die Regelung,,der Lichtspannung und ein zweiter das Abschalten geladener Zellen ermöglicht, während ein Umschalter die Dynamomaschine nach Bedarf auf den einen oder den anderen Zellenschalter arbeiten zu lassen gestattet. Diese Schaltung, welche z. B. auch in den Fig. 179 und 180 des Hülfsbuches für die Elektrotechnik von Grawinkel und Strecker, Auf lage IV (Seite 384 und 385), beschrieben ist, besitzt folgende Nachtheile:

Der Zellenschalter mufs für den dritten Theil der sä'mmtlichen Zellen der Batterie eingerichtet sein, wenn während der Ladung Lampen brennen sollen.

Bei der Ladung der Batterie mit dem höchsten zulässigen Strom dürfen nur wenig Lampen brennen, wenn nicht die Zusatzzellen, die hierbei den ganzen Maschinenstrom erhalten, durch zu grofse Ladestromstärke zerstört werden sollen.

Es ist ein besonderer Maschinenümschalter unumgänglich erforderlich, wenn ein regelrechter Betrieb erzielt werden soll.

Beim Umschalten werden leicht diejenigen Zellen kurz geschlossen, welche zwischen den beiden Zellenschalthebeln liegen.

Man hat nun bereits versucht, die vorstehenden Mifsstände zu beseitigen, ist aber dabei zu so umständlichen Ausführungen gelangt, dafs die fraglichen Zellenschalter nicht nur im Aufbau sehr theuer werden, sondern auch im Betrieb eines ganz besonderen Aufwandes an Sorgfalt bedürfen. Bei der Schaltung des D. R. P. Nr. 691 51 bedarf man z. B. eines äufserst verwickelten Trennzellenschalters, dessen Handhabung leicht Kurzschlüsse im Gefolge hat. Aufserdem bedarf man bei dieser Schaltung für jede Zelle einer positiven und einer negativen Leitung nach dem Trennschalter. Man hat also gegenüber der früher bekannten Schaltungsweise keine Verringerung

in der Zahl der Zellenleitungen, sondern eher eine Vermehrung derselben. Schliefslich werden auch die Zusatzzellen nach der Patentschrift Nr. 69151 stets bis auf eine einzige entweder im Ladestromkreise mit dem.vollen Maschinenstrom geladen oder im Verbrauchskreise nur mit dem Lampenstrom, während eine Ladung der Zusatzzellen mit dem Ladestrom der Batterie nicht stattfinden kann.

Alle bisher vorhandenen Mifsstände sollen nach vorliegender Erfindung in ebenso einfacher als zuverlässiger Weise beseitigt werden.

Der Erfindungsgegenstand ist auf den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht worden.

Fig. ι zeigt das allgemeine Schema und die Fig. 2 bis 9 einzelne Schaltstellungen.

Nach Fig. 1 handelt es sich um eine Gesammtzahl von 60 Zellen, wovon 10, also nur Y₆ der gesammten Zellen, als Zusatzzellen auszuführen sind. Es sind somit 50 Zellen fest hinter einander verbunden. Die 10 übrigen Zellen sind mit einander und mit den Zellenschaltern C und F verbunden. Der negative Pol der Zelle 60 ist mit dem negativen Pol der Dynamomaschine G verbunden. Der Zellenschalter F ist an den negativen Pol der 50 Stammzellen und der Zellenschalter C an den negativen Pol der Verbrauchsleitung angeschlossen.

Vor Beginn der Ladung steht bei ganz entladener Batterie der Arm von F auf A und der Arm von C auf £ (Fig. 2). Alle Zellen sind somit hinter einander eingeschaltet, und es werden alle Zusatzzellen von demselben Strom durchflossen wie die Stammzellen, wenn bei dieser Stellung der Zellenschalter die Dynamomaschine in Thätigkeit ist.

Bekanntlich steigt die Spannung der Zellen nun sehr schnell von 1,8 auf 2.2 Volt. Hierbei wird der Arm des Zellenschalters C entsprechend von E nach D verschoben (Fig. 3). Es erhalten dann die 10 Zusatzzellen den gesammten Maschinenstrbm. Bei der weiteren Steigerung der Spannung wird der Arm von F allmählich in der Richtung nach B bewegt. Hierbei werden die Zusatzzellen einzeln aus dem Gesammtstromkreis der Maschine ausgeschaltet und in die Verbrauchsleitung, und zwar den Starumzellen entgegen, geschältet. Diejenige Zusatzzelle, welche beim Entladen zuletzt eingeschaltet wurde, wird dem Verbrauchsstrom zuerst vorgeschaltet. Bei der in Fig. 4 gezeichneten Stellung sind die Zellen 51 bis 56 vor die Verbrauchsleitung geschaltet, während die Zellen 57 bis 60 in Hintereinanderschaltung mit den Stammzellen geladen werden.

Haben die 50 Stammzellen ihre volle ■Ladespannung erreicht, so ist der Arm von F auf B angekommen (Fig. 5).

Wird nun die Dynamomaschine abgeschaltet, so sinkt die Zellenspannung schnell von etwa 2,7 auf 2,2 Volt. Dies wird nach dem Licht hin dadurch ausgeglichen, dafs man mit dem Arm des Zellenschalters C von D nach E zurückgeht (Fig. 6).

Der nun eintretende Abfall von 2,2 auf i,S Volt wird dadurch ausgeglichen, dafs'man mit dem Arm des Zellenschalters F allmählich von B nach A geht (Fig. 7). Es werden also die Zellen 60 bis 51 der Reihe nach hinter die 50 Stammzellen geschaltet.

Beim Laden mit hohem Verbrauchsstrom schaltet man die Stammzellen parallel zur Maschine (Fig. 8), und schaltet dann die Zusatzzellen der Reihe nach einzeln vor die Lichtleitung, bis der Arm des Zellenschalters C auf dem Stromschlufsstück D angekommen ist (Fig. 9). Bei dieser letzteren Stellung werden dann alle Zusatzzellen in Gegenschaltung geladen.

Die Vielseitigkeit bei der Benutzung der Zusatzzellen beim Laden und Entladen ist für die Praxis von der gröfsten Bedeutung, denn es läfst sich die Schaltung mit demselben Vortheil verwenden, ob nun viele oder wenige Lampen brennen sollen. Man braucht nur halb so viel Zellenleitungen als bei der bisher üblichen Schaltung mit Doppelzellenschalter oder bei der Schaltung des Patents Nr. 691 51, vermeidet den umständlichen Trennzellenschalter und bedarf überhaupt nicht einmal eines Umschalters. Zwei einfache Zellenschalter genügen für den Betrieb vollständig. Dieselben bleiben durchaus übersichtlich und es macht nicht die geringste Schwierigkeit, die Spannungs- und Stromverhältnisse stets so einzurichten, wie es dem Betrieb am besten entspricht. Sollten aus irgend einem Grunde einmal die Zellen 60 und 59 nicht genügend geladen sein, so kann man sie bei der nächsten Entladung schonen, indem man den Arm des Zellenschalters C nicht auf E, sondern auf das entsprechende Stromschlufsstück setzt. Ebenso kann man bei der gewöhnlichen Ladung bereits geladene Zellen stets aus dem Stromkreise der Batterie ausschalten, indem man mit dem Arm des Zellenschalters C von D zurückgeht.

Die Dynamomaschine läuft bei dieser Schaltung wä'hrend der ganzen Ladung mit fast genau gleichbleibender Spannung. Der Höchstwerth derselben ist nicht wie sonst das 1 ^x/₂-.fache der Lichtspannung, sondern nur das 1 y^-fache. Die Dynamomaschine wird also billiger im Aufbau und wesentlich günstiger im Nutzeffect.

Die beschriebene Schaltung läfst sich in ganz ähnlicher Weise auch bei Mehrleitersystemen ausführen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Schaltung für Stromsammler-Anlagen, dadurch gekennzeichnet, dafs die mit zwei einfachen Zellenschaltern oder mit einem Doppel-Zellenschalter verbundenen Zusatzzellen mit ihrenx einen Pol an den gleichnamigen der Dynamomaschine angeschlossen sind, jedoch nicht mit den Stammzellen in fester Verbindung stehen, sondern zu diesen erst durch den Stellhebel des einen Zellenschalters in der erforderlichen Zahl hinzu- oder ihnen entgegengeschaltet werden, während der andere Zellenschalter die Verbindung mit dem Verteilungsnetz bewerkstelligt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.