DE3438540A1

DE3438540A1 - SAFETY DEVICE FOR STOPPING ENGINES

Info

Publication number: DE3438540A1
Application number: DE19843438540
Authority: DE
Inventors: Richard 2856 Bramstedt Amelung
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-10-20
Filing date: 1984-10-20
Publication date: 1986-04-24

Abstract

The protection device is intended for prime movers having an auxiliary circuit and having sensors which are intended for monitoring predetermined limits of operating conditions and connect electrical switching elements to earth in the event of a limit being exceeded. It has a switching element which is open when live, a switching element which is closed when live and a time switching element, the switching loop for the switching element which is open when it is live being connected to the sensors, and the time switching element being arranged in the switching loop of the switching element which is closed when it is live.

Description

Sicherungsvorrichtung zum Stillsetzen von KraftmaschinenSafety device for shutting down prime movers

Die Erfindung betrifft eine Sicherungsvorrichtung zum Stillsetzen von Kraftmaschinen, insbesondere Verbrennungskraftmaschinen, mit Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Sicherungsvorrichtung ist insbesondere bestimmt für Antriebsmaschinen auf Arbeitsgeräten und für Industriemotoren mit einem wachfreien Betrieb, insbesondere Baumaschinen, landwirtschaftliche Maschinen, Kleinkraftwerke und dergleichen.The invention relates to a safety device for Shutting down engines, especially internal combustion engines, with features according to the preamble of claim 1. Such a safety device is Especially intended for drive machines on work equipment and for industrial engines with a watch-free Operation, in particular construction machinery, agricultural Machines, small power plants and the like.

In der DE-OS 26 21 971 wird eine Sicherungsvorrichtung beschrieben, bei dem ein elektrisch steuerbares Schaltglied für das Stillsetzen der Kraftmaschine,eiη elektrisches Relais für das Einschalten des Schaltgliedes und eine Stromquelle sowie mindestens ein in Abhängig-■ keit vom überschreiten des Grenzwertes wirkendes Einschaltglied für den Antriebsmagneten des Relais vorgesehen sind. Dies kann bei Kraftmaschinen mit Selbstzündung in der Brennstoffzuführleitung sitzendes Absperrventil (Magnetventil) oder bei Kraftmaschinenmit Fremdzündung ein federbelasteter Schalter sein.In DE-OS 26 21 971 a safety device described, in which an electrically controllable switching element for shutting down the engine, eiη electrical Relay for switching on the switching element and a power source as well as at least one dependent ■ ability from exceeding the limit value are provided for the drive magnet of the relay. This can be the case with compression ignition engines shut-off valve located in the fuel supply line (Solenoid valve) or with prime movers External ignition can be a spring-loaded switch.

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Eine solche Sicherungsvorrichtung ist auf die überwachung solcher Grenzwertgrößen beschränkt, von denen ein Schaltimpuls abgeleitet werden kann, d.h. auf die überwachung der maximal zulässigen Kühl wassertemperatur bzw. auf den minimal zulässigen Öldruck. Die Sicherungsvorrichtung muß in jedem Falle in einer überbrückbaren Schleife geschaltet werden, damit die Inbetriebsetzung der Kraftmaschine durch überbrückung dieser Schleife möglich ist und die optimalen Betriebszustände beim Öldruck, z.B.Such a safety device is on surveillance such limit values are limited from which a switching pulse can be derived, i.e. to the monitoring of the maximum permissible cooling water temperature or to the minimum permissible oil pressure. The safety device must always be connected in a bridgeable loop thus the start-up of the prime mover by bridging this loop is possible and the optimal operating conditions for the oil pressure, e.g.

über den minimal zulässigen Grenzwert hinaus, erreicht werden können. Die Sicherungsvorrichtung kann daher erst eingeschaltet werden, wenn die Kraftmaschine sich eine bestimmte Zeit im Betrieb befindet und dann mit den vorgegebenen Betriebswerten arbeitet. Das hat zur Folge, daß die Sicherungsvorrichtung vergessen, also nicht eingeschaltet wird und dann nutzlos ist. Eine solche Sicherungsvorrichtung reagiert auch nicht auf andere Störungen des Betriebes, durch die Schaden an der Kraftmaschine hervorgerufen werden. Sie kann insbesondere nicht zur überwachung des von der Kraftmaschine betriebenen Systems herangezogen werden.beyond the minimum permissible limit value can be achieved. The safety device can therefore only be turned on when the prime mover has been in operation for a certain time and then works with the specified operating values. That has As a result, the safety device is forgotten, so it is not switched on and is then useless. Such a safety device also does not respond to other operational disruptions that cause damage be caused on the prime mover. she can in particular, cannot be used to monitor the system operated by the engine.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Sicherungsvorrichtung der Gattung nach dem Patentanspruch 1 in der Weise auszubilden, daß sie Anfahrzustände bei der Inbetriebnahme einer Kraftmaschine selbsttätig überbrückt und daß sie eine Stillsetzung der Kraftmaschine bewirkt, wenn ein Stromfluß an Masse erfolgt. 30It is the object of the invention to design a safety device of the generic type according to claim 1 in such a way that that it automatically bridges start-up states when starting up an engine and that it causes a shutdown of the engine when there is a flow of current to ground. 30th

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist vorgesehen, daß die Sicherungsvorrichtung Ausbildungsmerkmale nach dem Patentanspruch 1 aufweist.To solve the problem it is provided that the safety device training features according to the Has claim 1.

Eine Sicherungsvorrichtung mit diesen Ausbildungsmerkmalen ist vorteilhaft aus handelsüblichen SchaltreglernA safety device with these training features is advantageous from commercially available switching regulators

in einem gemeinsamen Gehäuse zusammengebaut, welches Vorkehrungen zur Befestigung an geeigneter Stelle aufweist. Eine solche Ausbildung sichert die Möglichkeit des nachträglichen Einbaus ebenso wie die Möglichkeit des Einbaus bei der Herstellung der Kraftmaschine. Die Schaltverbindungen sind aufgrund der Klemmenbezeichnungen und Farbkennzeichen von Fachleuten mit den ihnen geläufigen Fachkenntnissen ohne weiteres auszuführen.assembled in a common housing, which has provisions for fastening at a suitable location. Such a training ensures the possibility of subsequent installation as well as the possibility of installation in the manufacture of the engine. the Switching connections are based on the terminal designations and color codes of professionals with them familiar specialist knowledge.

Dem unter Spannung offenen Schaltglied fällt die eigentliche Sicherungsfunktion zu.. Es löst die Stillsetzung der Kraftmaschine aus, sobald von irgendeiner der Meßstellen ein Stromfluß an Masse ausgeht oder wenn der Stromfluß des Hi1fsstromkreises, in den die Sicherungsvorrichtung eingeschaltet ist, zusammenbricht. Das unter Spannung geschlossene Schaltglied ermöglicht die Inbetriebsetzung der Kraftmaschine. Es ist in einer das unter Spannung offene Schaltglied überbrückenden Schleife geschaltet. In dieser Schleife befindet sich außerdem das Zeitschaltglied, welches die Schleife nach einer vorgegebenen Zeit unterbricht (öffnet), so daß die Sicherungsvorrichtung über das unter Spannung offene Schaltglied nunmehr wirksam ist. Das Zeitintervall des Zeitschaltgliedes wird dabei auf die Kraftmaschine in der Weise abgestimmt, daß die Unterbrechung durch dieses Schaltglied erst dann erfolgt, wenn die mittleren Betriebswerte der Kraftmaschine erreicht sind. Das unter Spannung offene Schaltgl-ied setzt die Kraftmaschine still, wenn ein Stromfluß durch den Hilfs-Stromkreis erfolgt. Eine Sicherungsvorrichtung mit den genannten Ausbildungsmerkmalen ist daher ständig eingeschaltet, so daß das Gefahrenmoment aus einer vergessenen Einschaltung vollkommen entfällt. Sehr wesentlich ist außerdem der Vorteil, daß an die Sicherungsvorrichtung beliebig viele Sensoren an unterschiedliche Meßpunkte angeschlossen werden können und daß die Meßpunkte auchThe switching element, which is open when live, performs the actual safety function. It triggers the shutdown the engine off as soon as any of the measuring points a current flow to ground emanates or if the current flow of the auxiliary circuit into which the Safety device is switched on, collapses. The switching element, which is closed under voltage, enables the engine to be started up. It's in a the voltage-open switching element bridging loop is switched. In this loop is also the timer, which the loop interrupts (opens) after a predetermined time, so that the safety device is under tension open switching element is now effective. The time interval of the time switch element is applied to the prime mover matched in such a way that the interruption by this switching element only occurs when the mean operating values of the engine are reached. The switching element, which is open under voltage, sets the engine silent when a current flows through the auxiliary circuit. A safety device with the mentioned training features is therefore constantly switched on, so that the danger of a forgotten activation is completely eliminated. Very essential is also the advantage of being attached to the safety device any number of sensors at different measuring points can be connected and that the measuring points too

an Stellen eines Systems aus der Kraftmaschine und einer oder mehreren Arbeitsmaschinen angeordnet sein können. Dadurch kann erreicht werden, daß die Kraftmaschine auch dann stillgesetzt wird, wenn Schäden aufgrund anderer Störungen in dem System zu befürchten sind.in places of a system from the prime mover and be arranged one or more work machines can. It can thereby be achieved that the engine is also shut down if damage occurs due to other malfunctions in the system are to be feared.

Zur praktischen Anwendung ist es vorteilhaft, die Sicherungsvorrichtung bei Kraftmaschinen mit Fremdzündung in den Zündstromkreis zu schalten. Bei Kraftmaschinen mit Eigenzündung kann die Sicherungsvorrichtung in einen Hilfsstromkreis geschaltet werden, durch den in der Brennstoffzufuhr oder in der Zufuhr von Verbrennungsluft ein Absperrventil unter Spannung offengehalten wird, welches somit selbsttätig schließt, wenn die Spannung abfällt.For practical use, it is advantageous to use the safety device in engines with external ignition to switch into the ignition circuit. With prime movers with self-ignition, the safety device be switched into an auxiliary circuit through those in the fuel supply or in the supply of Combustion air a shut-off valve under tension is kept open, which thus closes automatically, when the voltage drops.

Für beide Anwendungsfälle ist auf der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel mit einem Schaltschema dargestellt, und zwar inFor both applications there is a on the drawing Exemplary embodiment shown with a circuit diagram, namely in

Figur 1 für eine Kraftmaschine mit Eigenzündung und inFigure 1 for an engine with self-ignition and in

Figur 2 für eine Kraftmaschine mit Fremdzündung.Figure 2 for an engine with spark ignition.

Da die Kraftmaschine durch die Anwendung der Erfindungsmerkmale keine Änderung ihrer Ausbildung erfährt, ist sie auf der Zeichnung nicht dargestellt. Auf der Zeichnung bezeichnet 1 eine Hi1fsstromquel1e,zum Beispiel einen Akkumulator, 2 ein Zündschloß oder einen anderen Hauptschalter und 3 einen Anlasser für das Inbetriebsetzen der Kraftmaschine. Die Sicherungsvorrichtung ist aus einem unter Spannung offenen Schaltglied 4, einem unter Spannung geschlossenen Schaltglied 5 und einem Zeitschaltrelais 6 zusammengebaut. Es handelt sich vorteilhaft um handelsübliche Schaltglieder, die in einem gemeinsamen Gehäuse 7 untergebracht sind. Mit 8 ist der Anschluß beliebig vieler Sensoren bezeichnet,Since the engine does not experience any change in its design through the application of the features of the invention they are not shown in the drawing. In the drawing, 1 denotes an auxiliary power source, for example an accumulator, 2 an ignition lock or other main switch and 3 a starter for starting up the prime mover. The safety device is from a switching element 4, which is open under voltage, a switching element 5 which is closed under voltage, and a Time relay 6 assembled. It is about advantageous to use commercially available switching elements in a common housing 7 are housed. With 8 the connection of any number of sensors is designated,

die an unterschiedlichen Meßstellen angeordnet sind und bei Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes einen Massekontakt herstellen.which are arranged at different measuring points and establish a ground contact when a specified limit value is exceeded.

Bei dem Ausführungsbeispiel entsprechend Figur 1 ist das unter Spannung offene Schalt glied für die Anwendung bei Kraftmaschinen mit Eigenzündung in eine Nebenschleife 9 eingeschaltet, welche unter Spannung ein Magnetventil 10 in der Zufuhrleitung für den Brennstoff der Kraftmaschine offenhält. Wenn die Spannung in dieser Schleife abfällt, schließt das Magnetventil 10 selbsttätig, so daß die Brennstoffzufuhr zur Kraftmaschine unterbrochen wird. Bei der Betätigung des Anlassers 3 über das Zündschloß 2 zur Inbetriebsetzung der Kraftmaschine schließt das Schaltglied 6 und somit das Schaltglied 5, welches trotz des während der Anfahrphase der Kraftmaschine unterSpannung geöffneten Schaltgliedes 4 über einen vorgegebenen Zeitraum das Magnetventil 10 unter Spannung offenhält, sodaß die Kraftmaschine über die Leitung 11 mit Brennstoff versorgt werden kann. Nach Erreichung der mittleren Betriebswerte, d. h., wenn alle Sensoren 8 spannungslos sind, schließt das Schaltglied 4 und wird das Schaltglied 5 durch das ' Zeitschaltglied 6 geöffnet, so daß der Funktionszustand der Sicherungsvorrichtung erreicht ist. Entsteht an einem der Meßpunkte 8 ein Masseschluß oder bricht der Hilfsstromkreis zusammen, öffnet das Schaltglied 4, so daß auch die Spannung in der Hi1fsschleife 9 abfällt und das Magnetventil 10 selbsttätig schließt.In the embodiment according to FIG the open circuit under voltage for use in engines with self-ignition in a Secondary loop 9 switched on, which is live a solenoid valve 10 in the supply line for the Keeps the engine fuel open. If the Voltage drops in this loop, the solenoid valve 10 closes automatically, so that the fuel supply to the engine is interrupted. When actuating the starter 3 via the ignition lock 2 to Commissioning the engine completes that Switching element 6 and thus the switching element 5, which despite the during the start-up phase of the engine under voltage open switching element 4 via a predetermined period of time the solenoid valve 10 holds open under tension, so that the engine on the Line 11 can be supplied with fuel. After reaching the mean operating values, i. H., when all sensors 8 are de-energized, the switching element 4 closes and the switching element 5 is activated by the 'Timer 6 open, so that the functional state the safety device is reached. If a short to ground occurs at one of the measuring points 8 or breaks the auxiliary circuit together, the switching element 4 opens, so that the voltage in the auxiliary loop 9 also drops and the solenoid valve 10 closes automatically.

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 zeigt die gleiche Sicherungsvorrichtung in Anwendung bei einer Kraftmaschine mit Fremdzündung. In diesem Falle wird die Sicherungsvorrichtung mit den Schaltgliedern 4 und in den Zündstromkreis der Zündanlage 12 angeordnet. Aus dem Schaltschema ergibt sich, daß auch in diesem Fall der Zündstromkreis unterbrochen wird, wenn anThe embodiment of Figure 2 shows the same Safety device used in a spark-ignition engine. In this case the Safety device with the switching elements 4 and arranged in the ignition circuit of the ignition system 12. From the circuit diagram it follows that also in this If the ignition circuit is interrupted when on

einem der Meßpunkte 8 ein Massekontakt entsteht, so daß ein Spannungsfluß entsteht, durch den das Schaltglied 4 geöffnet wird.one of the measuring points 8 creates a ground contact, so that a voltage flow arises through which the Switching element 4 is opened.

Es wird deutlich aus den Zeichnungsfiguren, daß die Meßpunkte 8 an beliebiger Stelle der Kraftmaschine und vor allem auch an anderen Stellen des Systems angeordnet sein können, in dem die Kraftmaschine arbeitet.
10It becomes clear from the drawing figures that the measuring points 8 can be arranged at any point on the prime mover and, above all, also at other points in the system in which the prime mover operates.
10

Claims

Safety device for stopping of prime movers

Patent claims:

Iy safety device on prime movers with a Auxiliary circuit and with specified for monitoring Limit values of operating states are determined by sensors that establish a ground connection when the limit value is exceeded electrical switching elements and / or display elements manufacture, characterized in that the safety device connected to the auxiliary circuit an energized open switching element (4), a energized closed switching element (5) and a time switch element (6), wherein the switching loop for the open switching element (4) connected to the sensors (8) and the time switching element (6) in the switching loop for the below Voltage closed switching element (5) are arranged.

2. Safety device according to claim 1, characterized in that the switch is under voltage open switching element (4) in power machines with Auto-ignition in a current loop (9) for actuation a live solenoid valve (10) in the line (11) for the fuel supply is arranged.

3. Safety device according to claim l _s, characterized in that the switch of the switching element open under voltage (4) is arranged in engines with external ignition in the circuit of the ignition system (12).

4. Safety device according to the preceding claims, characterized in that it consists of Commercially available switching elements (4,5,6) composed and mounted in a common housing (7) is.