DE313188C - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine ganz selbsttätig wirkende Einrichtung zur Beleuchtung, Heizung usw. von Fahrzeugen. Im wesentlichen ist diese Einrichtung zusammengesetzt aus einer von einer Wagenachse aus angetriebenen Dynamo, einer Akkumulatorenbatterie und einem Regulierapparat. Die Aufgabe der Batterie ist es, die Stromverbraucher bei stillstehendem Fahrzeuge zu speisen, diejenige der Dynamo dies bei in Gang befindlichem Fahrzeug zu tun und gleichzeitig auch den Ladestrom für die Batterie herzugeben. Der Regulierapparat enthält den für das selbsttätige Zusammen- und Voneinander-, schalten von Dynamo und Batterie benötigten Parallelschalter, ferner Regelungseinrichtungen zur Regelung der Netzspannung und des Ladestromes, Einrichtungen zur Vermeidung von Überladungen der Batterie u. dgl. Gekenn-, zeichnet ist die vorliegende Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge hauptsächlich durch die Regelung der Netzspannung und des Batterieladestromes, die zum Teil durch Gegenkompoundierung der Dynamo durch mindestens einen Teilstrom des Dynamostromes und zum Teil durch stufenweise Veränderung des im Nebenschlußkreis der Dynamo wirksamen Widerstandes erfolgt.

Die Figur stellt das Schema einer Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge gemäß der Erfindung dar.

Die Dynamomaschine 1 ist mit der Nebenschlußwicklung 2 und der den gesamten Armaturstrom führenden Gegenkompoundwicklung 3 versehen, die der Nebenschlußwicklung 2 entgegengeschaltet ist. Dynamo 1, Batterie 4, Netz 5 und das eine Ende der Nebenschlußwicklung sind mit dem einen Pol fest miteinander verbunden, und dieser Pol sowie der zweite Netz-, Batterie- und Dynamopol und das andere Ende der Nebenschlußwicklung sind über die Klemmen N, L, B, D und E mit dem, Regülierapparat verbunden. Dieser enthält den selbsttätigen Parallelschälter 6, mittels welchem Dynamo und Batterie zusammen bzw. voneinander geschaltet werden sollen, die drei Stufenrelais 7, 8, 9 zur stufe'nweisen Veränderung des im Erregerkreis der Dynamo wirksamen Widerstandes. Ferner das Relais 10, welches die Aufgabe hat, Überladungen der Batterie zu vermeiden, und schließlich enthält der Regulierapparat auch alle für die Regelung der Anlage oder Steuerung der Einzelapparate notwendigen Widerstände.

Der Parallelschalter 6 besitzt eine vom Batteriestrom durchflossene Wicklung 21, die im Sinne der an die Dynamoklemmen -angeschlossenen zweiten Parallelschalterwicklung 22 wirkt, wenn ein Strom von der Dynamo nach der Batterie fließt. Mit der Batterie in Verbindung steht der bewegliche Kontakt 11 des Parallelschalters, Der eine feste Kontakt 12

ist mit dem Netz 5 und der andere Kontakt 13 mit dem einen Dynamopol verbunden. Mit der zwei Anschläge aufweisenden, vqm Parällelschalter selbst elektrisch isolierten Stange 19

ist mit dem Parallelschalter 6 noch ein aus der Feder 17, dem beweglichen Kontakt 15 und den beiden festen Kontakten 14 und 16 bestehender' Hilfsschalter mechanisch gekuppelt.

Die Relais 7, 8, 9, 10 weisen je einen bewegliehen, mit 24, 27, 30 und 33 bezeichneten Kontakt und zwei mit 23 bis 25, 26 bis 28,' 29 bis 31 und 32 bis 34 bezeichnete feste Kontakte auf. Dieselben Relais tragen je eine einen Teilstrom des Dynamostromes führende Stromwicklung 35, 36 und 37, wozu bei den beiden Relais 8 und 9 noch je eine Spannungswicklung 38 und 39 kommt. Das Ladebegrenzungsrelais 10 besitzt eine den Lichtstrom führende Wicklung 40 und eine an die Klemmen der Dynamo angeschlossene Wicklung 41. Die Federn 42 bis 45 dienen zur Einstellung der Relais 7, 8, 9 und 10.

In den Nebenschlußstromkreis der Dynamo sind die Widerstandsstufen 46, 47, 48 und 49 eingeschaltet, ferner zeigt das Schema noch die Widerstände 18, 50, 51 und 52, wovon 18 zeitweise dem Netz und die übrigen zum Teil der Parallelschalterspule 22 und zum Teil der Spannungsspule 41 des Laderelais 10 vorgeschaltet sind und deren Einwirkung auf die betreffenden Apparate aus der nachfolgenden Beschreibung der Wirkungsweise dieser Fahrzeugbeleuchtungseinrichtungen hervorgeht.
Steht das Fahrzeug still, so bringt die Feder 20 die Kontakte 11 und 12 des Parallelschalters in gegenseitige Berührung, wodurch der Netzwiderstand 18, sowie die Stromspule 40 des Laderelais 10 kurzgeschlossen ist. Diese Lage des Parallelschalters bringt den beweglichen Kontakt 15 des Hilfsschalters mit dem Kontakt 16 in Berührung. Gleichzeitig halten die Relais 7, 8, 9 und 10 die Widerstandsstufen 46, 47, 48 und 49 kurzgeschlossen, da die Federn 42,43,44 und 45 die beweglichen Relaiskontakte ,24,27, 30 und 33 auf die unteren Relaiskontakte 23, 26, 29 und 32' aufpressen.

Bei geschlossenem Netzschalter 53 erhält das Netz über die Klemme B₁ die Parallelschalterspule 21 und die Kontakte 11 und 12 Strom aus der Batterie.

Kommt das Fahrzeug in Gang, so wird an den Klemmen - der Dynamo eine Spannung entstehen, die mit zunehmender Geschwindigkeit ansteigt und bei einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit: den für die Parallelschaltungvon Dynamo und Batterie bestimmten Wert hat. In diesem Augenblick entwickelt die Spule 22, die, da der Kontakt 15 des Hilfsschalters auf 16 aufliegt, nur über die Spulen 9,8, 35, 3 an die Klemmen der Dynamo angeschlossen ist, die für die Betätigung des Parallelschalters notwendige Zugkraft, Kontakt 11 kommt in Berührung mit Kontakt 13, d. h. Dynamo und Batterie sind parallel geschaltet. Bei der Bewegung des Parallelschalters wird auch gleichzeitig der Hilfsschalter betätigt, wodurch der Kontakt 15 von 16 abgehoben und mit 14 in Berührung gebracht wird. Der Spule 22 ist nun der Widerstand 52 vorgeschaltet, der so bemessen ist, daß der Parallelschalter in der Einschaltstellung verbleibt. Beim Parallelschalten von Dynamo und Batterie ist auch der Kurzschluß über den Netzwiderstand 18 und die Laderelaisspule 40 geöffnet worden, so daß Netzwiderstand 18 und Spule 40 in den Netzstromkreis eingeschaltet sind. Nach bekannter Art ist der Netzwiderstand so berechnet, daß bei eingeschaltetem Netz in demselben diejenige Spannung verzehrt wird, welche gleich ist der Differenz der Spannung, die für die Aufladung der Batterie bestimmt wurde, und der mittleren Entladespannung der Batterie für das Netz. Hierdurch ist-die Netzspannung praktisch gleichbleibend, ob das Fahrzeug sich in Gang befindet oder stillsteht. Eigentlich selbstverständlich ist es, daß die Parallelschalteinrichtung auf den für die Aufladung der Batterie bestimmten Spannungswert eingestellt, sein muß.

Mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit steigt nun der nach der Batterie fließende Strom infolge Anwachsens der Dynamospannung an. Durch die der Erregerwicklung entgegengesetzte Einwirkung des Dynamostromes auf die Dynamospannung steigt die letztere im Verhältnis zur Geschwindigkeitszunahme nur wenig an, aber der Dynamostrom wird innerhalb eines bestimmten Tourenbereiches von Null auf einen maximalen Wert, z. B. den für die Batterie maximal noch zulässigen Strom anwachsen. Das Relais 7 sei auf diesen Stromwert eingestellt. Beim Auftreten dieses S'tromes schaltet das Relais 7 die Widerstandsstufe 46 in den Nebenschlußstromkreis der Dynamo. Gleichzeitig wird der Stromkreis der Spule 38 des Relais 8, die zur Widerstandsstufe 46 parallel liegt, über die Kontakte 24, 25 geschlossen. Mit dem Einschalten der Widerstandsstufe 46 ist der Dynamostrom von dem Einstellungswert des Relais 7 auf einen ge- no ringeren Wert, z. B. den Netzstrom gesunken. Trotzdem öffnet das Relais 7 den Kontakt 24, 25 nicht wieder, da für das Angezogenhalten des Ankers des Relais 7 weniger Amperewindungen nötig sind, die gerade noch trotz 115. des Sinkens des Dynamostromes vorhanden sind. Angenommen, die Fahrgeschwindigkeit nehme weiter zu, so wird, nachdem wieder der maximal zulässige Dynamostrom erreicht ist, das Relais 8 nun die zweite Widerstandsstufe 47 in den Erregerstromkreis schalten und gleichzeitig den Stromkreis über die Spule 39 des

Relais 9, die parallel, zu 47 geschaltet ist, über die Kontakte 27, 2& schließen. Entsprechend der hierdurch erreichten Abnahme des Erregerstromes der Dynamo sinkt deren Armaturstrom, um mit erneuter Geschwindigkeitszunahme nochmals anzuwachsen, bis das Relais 9 als drittes zur Wirkung kommt. Zufolge der auf dem Relais 8 und 9 angebrachten Spannungswicklungen 38 und 39, die erst Strom erhalten, nachdem das vorher zur Wirkung kommende Relais wirklich geschaltet hat, können alle drei Relais auf dieselbe Dynamostärke eingestellt sein, indem die Stromwindungen 36 und 37 eben einfach um den Einfluß der gleichsinnig wirkenden Spannungsspule kleiner gewählt werden müssen, als diejenige der Stromspule 35 des Relais 7.

Bei der beschriebenen Regelungsweise wird die Dynamospannung mit dem Ladezustand der Batterie etwas veränderlich sein, d. h. bei vollgeladener Batterie ist die Dynamospannung zur Schaffung eines bestimmten Dynamo- bzw. Batterieladestromes höher als 'bei entladener Batterie. Demnach steigt die Dynamospannung mit fortschreitender Batterieaufladung an bis auf den durch das Laderelais, 10 fixierten Wert. Ist dieser Wert erreicht, so schaltet das Laderelais 10, wie aus dem Schema ersichtlich, die Widerstandsstufe ' 49 in den Dynamoerregerkreis, welcher so hoch bemessen ist, daß selbst bei höchster Fahrgeschwindig- < keit die Dynamospannung unter. dem Wert liegt, auf welchen die Parallelschalteinrichtung eingestellt ist. Tritt bei bereits parallel geschalteter Dynamo und Batterie das Laderelais in Funktion, so wird von der Batterie nach der Dynamo ein hohei Rückstrom entstehen, welcher den Parallelschalter zur Auslösung bringt, denn die Stromspule 21 des Parallelschalters wirkt der Spannungsspule 22 desselben entgegen, sobald ein Strom von der Batterie nach der Dynamo fließt.

Solange Batterie und Dynamo nicht parallel geschaltet sind, sind der Spule 41 des Laderelais die Widerstände 50 und 51 vorgeschaltet. Nach erfolgter Parallelschaltung ist die Spule 41 mit Umgehung des Widerstandes 51 über die Kontakte 14, 15 an die Dynamoklemmen angelegt. Die Vorschaltung des Widerstandes 51 ist notwendig, damit beim Ansteigen der Dynamospannung kurz vor dem Parallelschalten auf die maximale Dynamospannung das Laderelais 10 nicht zur (Wirkung gebracht wird. Der Widerstand 50 ist so bemessen, daß das Laderelais bei der festgesetzten Ladespannung am Ende der Ladung die Widerstandsstufe 49 in den Dynamoerregerkreis schaltet. In diesem Betriebsfall wird bei gegenseitiger Berührung der Kontakte 33, 34 die Relaisspule 41 dem Widerstände 49 und der Widerstand 50 dem ■ aus.der Erregerwicklung 2 der Dynamo und den Widerständen 48, 47 und 46 gebildeten Teilen des Erregerstromkreises parallel geschaltet, wodurch das Laderelais auch bei der nach Einschaltung von 49 sehr geringen Dynamospannung in. der Einschaltstellung der Kontakte 33, 34 verbleibt, bis die Fahrgeschwindigkeit unter die Mindestgeschwindigkeit sinkt. Schließlich ist das Laderelais noch mit der den Netzstrom führenden Wicklung 40 ve^ sehen, die im selben Sinne auf das Relais einwirkt als wie die Spannungsspule 41 und deshalb das Relais bei eingeschaltetem Netz bei einer kleineren Dynamospännung zur Wirkung kommt als bei stromlosem Netz. Das durch das Aufladen der Batterie unvermeidliche Arrwachsen der Dynamospännung kommt infolge der früheren Abschaltung des Laderelais am Netz nur in stark vermindertem, .dem Auge kaum sichtbarem Maße zum Ausdruck. ; Diese Stromspule 40 wird wie der Widerstand 18 vom Parallelschalter kurzgeschlossen, sobald Dynamo und Batterie voneinander geschaltet werden. Es ist dies notwendig, damit das Laderelais bei nicht parallel geschalteter Dynamo und Batterie und eingeschaltetem Netz durch den Netzstrom nicht vorzeitig in Tätigkeit kommen kann.

Führen die Stromwicklungen der Stufenrelais 7, 8 und 9 statt den Dynamostrom nur den nach der Batterie fließenden Ladestrom, so bleibt die Ladung unbeeinflußt davon, , ob das Netz eingeschaltet ist oder nicht. An Stelle der beschriebenen elektrischen Verriegelung dieser ,Relais, deren Anzahl auch ganz beliebig gewählt werden kann, könnte ohne weiteres auch eine mechanische Verriegelung Anwendung finden. Für den mit dem Parallelschalter gekuppelten Hilfsschalter wird man zweckmäßig eine solche Konstruktion wählen, daß die mit dem Hilfsschalter vorzunehmenden Schaltungen zeitlich gegen die Schaltungen des Parallelschalters verschoben sind. Eine derartige Konstruktion ist schematisch aus der Figur ersichtlich. Gleichzeitig mit dem Aufliegen des Kontaktes 11 auf Kontakt 13 drückt beim Einschalten des Parallelschalters der den Kontakt 11 tragende Hebel auf den Anschlag 55, wodurch der Nocken 56 über das Mittel des Federansatzes 57 zu stehen kommt und nun die Feder 17 die vollständige Umlegung des Kontaktes 15 nach oben allein, und eben zeitlich gegen die Bewegung des Parallelschalters verschoben, vornimmt. Ebenso ist es beim Abschalten des Parallelschalters.

Schließlich ist die vorstehend beschriebene Fahrzeugbeleuchtungseinrichtung auch dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche zur Regelung der Netzspannung und des Batterieladestromes, zur selbsttätigen Lösung und Schließung der Parallelschaltung von Dynamo und Batterie und ebenso die 'zur Vermeidung von Über-

Claims (1)

1. oder evtl. auch Unterentladungen der Batterie notwendigen Apparate zu einem einzigen Apparat vereinigt sind, welcher rmit fünf Leitungen L, B, E, D,N in der aus der Zeichnung ersichtliehen Reihenfolge mit der Dynamo, der Batterie und dem Netz in Verbindung steht.

   .■■·■ Patent-Ansprüche:

   ίο i. Einrichtung zur Beleuchtung, Heizung

   usw.; von Fahrzeugen, im wesentlichen bestehend aus Dynamo, Akkumulatorenbatterie, selbsttätigem Parallelschalter und Regelungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Netzspannung und des Batterieladestromes durch Gegen- ; kompoundierung der Dynamo durch mindestens einen Teilstrom des Dynamostromes ·-,..:. zusammen mit stufenweisen Veränderungen des in dem Erregerstromkreis der Dynamo wirksamen Widerstandes erfolgt.
   • 2. Einrichtung zur Beleuchtung, Heizung ; usw. von Fahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stufenweise Veränderung des Nebenschlußwider- ;.:■■. Standes durch von mindestens einem Teilstrom des Dynamostromes betätigte Einzel-• stufenrelais erfolgt.

   3. Einrichtung zur Beleuchtung, Heizung , usw. von Fahrzeugen nach Anspruch 2,

   ν dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelstufenrelais derart mechanisch miteinander verriegelt sind, daß dieselben nur in einer bestimmten Reihenfolge zur Wirkung kommen können. "

   4. Einrichtung zur Beleuchtung, Heizung usw. von Fahrzeugen nach Anspruch 2,

   • dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelstufenrelais derart elektrisch miteinander - gekuppelt sind, daß dieselben nur in einer bestimmten Reihenfolge zur Wirkung kommen können. ■ *

   5. Einrichtung zur Beleuchtung, Heizung usw. von Fahrzeugen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenrelais zum Zwecke der Verriegelung neben der mindestens einen Teilstrom des Dynamostromes führenden eigentlichen Arbeitswicklung noch eine Spannungswicklung : erhalten, die parallel zu dem durch das beim Ansteigen der Dynamospannung zeitlich Vorher zur Wirkung kommende Stufenrelais gesteuerten Nebenschlußwiderstand liegt, wobei der Stromkreis über diese ; Spannungsspule durch das diesen Nebenschlußwiderstand steuernde Stufenrelais erst ι _: geschlossen wird, nachdem der Widerstand bereits in den Erregerfetromkreis der Dynamo

   .;.. i ,'eingeschaltet ist. ..

   :>■■■:;■■ t>. Einrichtung zur Beleuchtung, Heizung von Fahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ansteigen der Batteriespannung bei der Ladung auf einen bestimmten Wert ein Laderelais zur Auslösung gebracht wird, welches in den Nebenschlußstromkreis der Dynamo einen so hohen Widerstand schaltet, daß der Parallelschalter die Parallelschaltung von Dynamo und Batterie selbsttätig, löst und die Spannung der Dynamo nur gerade noch den Wert hat, der zum Festhalten des Laderelais notwendig ist.

   7. Einrichtung zur Beleuchtung, Heizung usw. von Fahrzeugen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Laderelais außer durch die Batteriespannung auch von mindestens einem Teil des Lichtstromes derart beeinflußt wird, daß dasselbe in der Beleuchtungszeit bei einer niedrigeren Batteriesparinung ausgelöst wird als wie in der beleuchtungs^ freien Zeit. .

   8. Einrichtung zur Beleuchtung, Heizung usw. von Fahrzeugen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zum mindesten einen Teil des Lichtstromes führende Wicklung des Laderelais bei nicht parallel geschalteter Dynamo und Batterie kurzgeschlossen ist.

   9. Einrichtung zur Beleuchtung, Heizung usw. von Fahrzeugen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zum mindesten einen Teil des Lichtstromes führende Wicklung des Laderelais bei nicht parallel geschalteter Dynamo und Batterie durch den selbsttätigen Parallelschalter kurzgeschlossen wird.

   10. Einrichtung zur Beleuchtung, Heizung usw. von Fahrzeugen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht parallel geschalteter Dynamo und Batterie der Widerstand des über die Batterie geschlossenen Stromkreises der Spannungsspule des Laderelais größer ist als nach erfolgter Parallelschaltung. '■

   11. Einrichtung zur Beleuchtung, Heizung Usw. von Fahrzeugen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der selbsttätige Parallelschalter einen Hilfapparat betätigt, welcher nach erfolgter Parallelschaltung von Dynamo und Batterie einen > in dem über die Batterie geschlossenen Stromkreis der Spannungsspule des Laderelais wirkenden- Widerstand kurzschließt.

   12. Einrichtung zur Beleuchtung, Heizung usw. von Fahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis der Arbeitswicklung des selbsttätigen Parallelschalters nach erfolgter Parallelschaltung von Dynamo und Batterie ein Widerstand eingeschaltet wird, welcher

   nach Lösung der Parallelschaltung selbsttätig wieder kurzgeschlossen wird.

   13. Einrichtung zur Beleuchtung, Heizung usw. von Fahrzeugen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem selbsttätigen Parallelschalter mechanisch gekuppelter Hilfsapparat die Einschaltung und Kurzschließung des Parallelschalterwiderstandes besorgt.

   14. Einrichtung zur Beleuchtung, Heizung usw. von Fahrzeugen nach Anspruch 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem gleichen vom Parallelschalter betätigten und einen Widerstand im Stromkreis der Spannungsspule des Laderelais steuernden Hilfsapparat gleichzeitig auch der Parallelschalterwiderstand gesteuert wird.

   15. Einrichtung zur Beleuchtung, Heizung usw. von Fahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche zur Regelung der Netzspannung und des Batterieladestromes, zur selbsttätigen Lösung und Schließung der Parallelschaltung von Dynamo und Batterie und ebenso die zur Vermeidung von Über- oder Unterentladungen der Batterie notwendigen Apparate zu einem einzigen Apparatenschrank vereinigt sind, welcher mit fünf Leitungen (L, B, E, D, N) mit Dynamo, der Batterie und dem Netz in Verbindung steht.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

   Berlin, gedruckt in d6r keicHsdruCkerel