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Anordnung zur Speisung eines Verbraucherapparates, insbesondere einer
elektrischen Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit elektrischem Strom Bekanntlich
besteht der hauptsächlichste Nachteil der Zündvorrichtungen bei Brennkraftmaschinen
mittels Batterien darin, daß der Gang des Wagens oder wenigstens das Anlassen seines
Motors von der die Zündvorrichtung speisenden Batterie abhängig ist.
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Man hat bereits vorgeschlagen, Zündvorrichtungen mit Hilfe zweier
Batterien und eines eine der Batterien auf die Zündvorrichtung umschaltenden Komutators
zu speisen. In diesem Falle wird aber die eine oder andere der Batterien durch einen
Stromgenerator geladen, so daß beide Batterien zusammen gleichzeitig entladen sein
können.
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Gemäß der Erfindung verbindet ein Leiter, der den Strom nur in einer
Richtung durchläßt, die Hilfsbatterie mit der Hauptbatterie, wenn der Schalter die
Hauptbatterie auf den Verbraucherapparat schließt. Infolge dieser Anordnung wird
die Hilfsbatterie selbsttätig in geladenem Zustande gehalten und kann demzufolge
stets als Reserve für die Speisung des Zündapparates dienen in dem Falle, in dem
die Hauptbatterie entladen oder sonstwie gestört ist.
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In den nur beispielshalber beiliegenden Zeichnungen stellen dar: Abb.
x ein Schaltungsschema für die Haupt-und Hilfsbatterie, Abb. 2 die Ladungscharakteristik
der Haupt-und die der Hilfsbatterie, Abb. 3 das Schema einer anderen Ausführungsform,
Abb. q. das Schema einer weiteren Ausführungsform, bei der der Umschalter in der
der Speisung der Zündvorrichtung durch die Hilfsbatterie entsprechenden Stellung
sich befindet, und Abb. 5 und 6 sind schematische Ansichten des Umschalters nach
Abb. q. in der Lauf- und Anhaltestellung.
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In der Ausführungsform gemäß Abb. x stellen z die Hauptbatterie und
2 die Hilfsbatterie, die zur Speisung der Zündvorrichtung 3 bestimmt sind, dar.
Die Batterie x ist beispielsweise eine übliche Bleibatterie, während die Batterie
2 eine alkalische Eisen-Nickel-Batterie ist. Die beiden Batterien i, 2 sind parallel
angeordnet. Die Batterie 2 ist an den eigentlichen Stromkreis für die Zündung durch
zwei Verzweigungen q.-5-6 und q.-7-8 angeschlossen. Die Kontakte 6, 8 bilden Bestandteile
eines Umschalters z. An den Kontakt 8 ist auch die positive Klemme der Batterie
= angeschlossen. Der Ausschalter g des Zündungsstromkreises ist in die entsprechende
Abzweigung eingeschaltet, und der Kontakt xo ist mit der Zündvorrichtung 3 verbunden.
In
den Stromkreis 4-7-8 ist ein selbsttätiger Schalter C eingeschaltet, der eine dicke
Bewicklung ii, eine dünne Bewicklung 12 und einen den Unterbrecher dieses Stromkreises
bildenden Hebel 14 aufweist. Dieser Schalter arbeitet derart, daß er den Kontakt
schließt, sobald der Strom im Sinne des Pfeiles f l- (Ladung der Batterie
2) strömt, und ihn unterbricht, sobald sich die Stromrichtung umzukehren sucht (Entladung
der Batterie 2). Zu diesem Zwecke addiert sich die von der Wicklung ix erzeugte
Magnetisierung zu der Wicklung i2, wenn der Strom in Richtung 14-1i-4-2 fließt,
so daß der Anker 14 angezogen bleibt, während die Magnetisierung der Spule ix sich
von der der Spule i2 abzieht, wenn der Strom in Richtung 2-4-11-14 fließt, wobei
die resultierende Magnetisierung dann nicht genügt, um zu verhindern, daß sich der
Anker 14 unter Wirkung einer nicht eingezeichneten Feder öffnet.
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Die Wirkungsweise ist wie folgt: In Abb. 2 ist mit einer vollen Linie
der Verlauf der Ladungs-oder Entladungskurve der drei Bleizellen und gestrichelt
der vier Eisen-Nickel-Zellen angedeutet. Die Abszissen dieser Kurven stellen die
Amperestunden und die Ordinaten die Volt dar. Zieht man für eine Anlage mit sechs
Volt Spannung drei Bleizellen und vier Eisen-Nickel-Zellen bzw. Elemente in Betracht,
so schneiden sich diese Kurven ungefähr in drei Vierteln der Ladung bzw. einem Viertel
der Entladung. Da demnach die Batterien 1, 2 parallel geschaltet sind, wie vorerwähnt,
und der Schalter C nur den Strom in der Richtung f i entsprechend der Ladung der
alkalischen Batterie 2 durchläßt, so wird die letztere endlos in einem Zustand erhalten,
der drei Vierteln der gesamten Belastung bzw. Ladung entspricht, welche Stelle die
Hilfsbatterie nicht überschreitet, daher nicht schadhaft werden kann und da eine
Verdampfung des Elektrolyten nicht erfolgen kann. Solcherart ist stets im Fahrzeug
eine kleine Stromreserve vorhanden, die stets verfügbar ist und für den Fall der
Entladung, des Versagens oder Schwächung der Hauptbatterie zur Speisung der Zündvorrichtung
verfügbar ist. Zu dieser Nutzbarmachung genügt es, durch einfache Umschaltung im
Schalter i den Stromweg über 4-5-6-1o zu schließen.
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Offenbar kann bei der Anordnung nach Abb. i der selbsttätige Schalter
C durch elektrolytische, thermoionische Kupferoxyd- oder sonstige Ventile ersetzt
werden. Gleicherweise kann man statt einer Spannung von sechs Volt jede andere Spannung
verwenden, wofür man die Anzahl der Bleielemente und die der Eisen-Nickel-Elemente
genau bestimmt.
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Wie aus dem vorherigen Ausführungsbeispiel hervorgeht, ist die Hilfsbatterie,
die nur bei einer Stromrichtung in Serie im Stromkreis liegt, ständig an einen der
Pole der Hauptbatterie angeschlossen. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3
gestattet ein Umschalter entweder die Hilfsbatterie an sich mit der Zündvorrichtung
oder die Hauptbatterie einesteils mit der Hilfsbatterie über eine Abzweigung mit
dem nur in einer Richtung fließenden Strom und andernteils mit der Zündvorrichtung
zu verbinden; zufolge einer solchen Anordnung wird die Hilfsbatterie nur bei der
dem Betrieb mit der Hauptbatterie entsprechenden Stellung geladen.
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Gemäß Abb. 3 dienen die Hauptbatterie i und die Hilfsbatterie 2, wie
bei den früheren Beispielen, zur Speisung der Zündvorrichtung 3. Die letztere ist
elektrisch mit einer Klemme 23 verbunden, um welche der Hebel 24 eines Umschalters
drehbar ist, so daß es entweder mit der an die Hauptbatterie i angeschlossenen Klemme
25 oder mit dem anschlußlosen Kontakt 26 oder mit der Klemme 27 verbunden ist, die
einesteils mit der Hilfsbatterie und andernteils mit einer Leitung 2o verbunden
werden kann, die den Stromdurchgang nur in einer Richtung gestattet und mit dem
anderen Ende an die Klemme 23 angeschlossen ist. Wie oben dargelegt, kann der Stromdurchgang
in der Leitung 2o bloß in einer Richtung in verschiedener Weise erzielt werden.
Bei dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel erfolgt dies zweckmäßig vermittels
einesKupferoxydventils 21 und eines in die Leitung ao eingeschalteten Widerstandes
22. Verbindet der Umschalthebel 24 die Kontakte 23, 25, so wird die Zündvorrichtung
3 von der Hauptbatterie i gespeist und die Hilfsbatterie 2 von der Hauptbatterie
über die nur einsinnig vom Strom durchflossene Leitung 2o geladen. Verbindet aber
der Umschalthebel 24 die Kontakte 23, 26, so ist die Hauptbatterie abgeschaltet
und die Zündvorrichtung mit der Hilfsbatterie 2 nur über die Leitung 2o verbunden,
die aber den Stromdurchtritt in der zur Speisung der Vorrichtung 3 erforderlichen
Richtung nicht gestattet. Verbindet der Hebel 24 die Kontakte 23, 27, so ist die
Hauptbatterie auch weiter abgeschaltet, die Zündvorrichtung 3 wird aber nunmehr
von der Hilfsbatterie über den Hebel 24 gespeist. Man ersieht demnach, daß der Kontakt
25 der Einstellung bei Speisung durch die Hauptbatterie, der Kontakt 26 jener bei
Stillstand und der Kontakt 27 der Einstellung auf Speisung der Zündvorrichtung durch
die Hilfsbatterie entspricht.
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Gemäß der Ausführungsform nach Abb.4 weist der Umschalter vier feste
Klemmen 28, 29, 3o und 31 auf, die untereinander mittels des beweglichen Elementes
32 verbunden werden können; das letztere ist in die in den Abb. 4, 5 und 6 angedeuteten
Lagen einstellbar. Die Klemme 28 ist an die Zündvorrichtung 3, die Klemme 29 an
die Hauptbatterie i und die Klemme 3o einesteils an die Hilfsbatterie 2 und
andernteils
an ein Ende des nur in einer Richtung vom Strom durchflossenen Stranges 2o, 2i,
22 angeschlossen, dessen anderes Ende mit der Klemme 31 verbunden ist. In der in
Abb. 4 angedeuteten Lage ist die Hauptbatterie i abgeschaltet, und die Hilfsbatterie
2 speist die Zündvorrichtung 3 über das bewegliche Element 32. In der in Abb. 5
angedeuteten Lage des Umschalters speist die Hauptbatterie i die Zündvorrichtung
3 unter Vermittlung der Klemme 28, 29 und des beweglichen Elementes 32 und ladet
zugleich die Hilfsbatterie 2 über die Klemme 29, bewegliches Element 32, Klemme
31, Leitung 2o, 21, 22 und Klemme 3o. In der in Abb. 6 veranschaulichten Umschalterstellung
ist die Zündvorrichtung abgetrennt, und die Hauptbatterie ladet die Hilfsbatterie
über den in Abb.5 angedeuteten Stromweg. Die Anordnung nach Abb.4 ermöglicht demnach
außer den in Abb.3 sich ergebenden Schaltungen eine besondere Verbindung der Hauptbatterie
mit der Hilfsbatterie durch eine von Strom nur in einer Richtung durchflossene Leitung,
wodurch ermöglicht wird, die Hilfsbatterie sowohl in der Fahrt- als auch in der
Anhaltestellung zu laden.