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Überwachungsvorrichtung für elektrische Anlagen und Aggregate, insbesondere in Motorfahrzeugen
Die Überwachungsvorrichtung hat die Aufgabe, alle elektrischen Anlagen und durch elektrische An- lagen gesteuerte Aggregate sowie deren Zuleitungen zu überwachen und durch das Aufleuchten einer Kon- trollampe sofort anzuzeigen, wenn sie den Stromkreis unterbrochen hat, weil die Leitung überbelastet war oder wenn ein an der Leitung angeschlossener Verbraucher nicht mehr arbeitet.
Die, beispielsweise bisher für Kraftfahrzeuge, üblichen Schmelzsicherungen besitzen so viele Nach- teile, dass sie den Erfordernissen des modernen Verkehrs nicht mehr entsprechen. Wenn z. B. die Siche- rungen für die Schlusslichter durchgebrannt sind, hat der Fahrer während der Fahrt keinerlei Möglich- keit, dieses festzustellen.
Diese Nachteile werden durch die Erfindung behoben. Wenn eine Leitung überlastet ist oder ein
Kurzschluss war, schaltet die Überwachungsvorrichtung sofort den Strom ab und gleichzeitig leuchtet eine
Kontrollampe auf. Durch das Hineindrücken einer hervorgeschnellten Drucktaste wird dann der Stromkreis wieder geschlossen. Bei einer weiteren Ausführungsform der neuen Überwachungsvorrichtung leuchtet sofort die Kontrollampe auf, wenn ein Verbraucher nicht mehr arbeitet, d. h. wenn beispielsweise eine Lampe durchgebrannt ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung wird ferner eine Einrichtung vorgeschlagen, die auch nachträglich in bestehende Sicherungsanlagen aller Art eingebaut werden kann oder deren alleinige Anwendung zu reinen Kontrollzwecken vorteilhaft ist. Diese Einrichtung besteht darin, dass in den sekundären Stromkreis, welcher den oder die Signalgeber wie Kontrollampen oder Summer speist, ein weiterer Bimetallstreifen geschaltet ist, welcher beim Nennstrom des Verbrauchers anspricht und beim Ausfall des Verbrauchers auch ohne Überlastung oder Kurzschluss der Leitung infolge Abkühlung den sekundären Stromkreis schliesst und den oder die Signalgeber in Tätigkeit setzt.
Beim Einbau dieser Einrichtung in den erfindungsgemässen Sicherungsautomaten wird dieser zweite Bimetallstreifen im sekundären Stromkreis vorzugsweise dem Sicherungs-Bimetallstreifen, der infolge Überlastung anspricht, parallel geschaltet. Diese Parallelschaltung kann in der Praxis z. B. so ausgeführt sein, dass beide Bimetallstreifen in einer Stromeingangsklemme befestigt sind und am Endteil mittels eines federnden Kontaktes verbunden sind.
Es ist natürlich möglich, an Stelle des Bimetall auch ein anderes thermisch leicht ansprechbares Metall oder leitendes Material bzw. eine Kombination dieser mit andern Materialien für die Funktion als Unterbrecher oder thermisch erregbares Element einzufügen. Es gibt hier zahlreiche AusftlhrungsmÏg- lichkeiten, von denen nur die genannt sei, dass man in ein nichtleitendes Material einen leitenden Draht asymmetrisch einbettet.
Die bisher bekannten Sicherungsautomaten sind durch die Kompliziertheit ihrer Konstruktion so gross und schwer, dass sie nur bedingt-in Gebäuden, in grossen Verkehrsmitteln, wie Schiffen, Flugzeugen od. dgl. - Verwendung finden können. Sie sind zudem sehr kostspielig. Die erfindungsgemässe Überwachungsvorrichtung ist klein, leicht, einfach in der Konstruktion und vielseitig verwendungsfähig. Um beispielsweise die bisher in Kraftfahrzeugen üblichen Schmelzsicherungsdosen zu ersetzen, besitzt sie dieselbe Anzahl von Automateneinheiten wie die Schmelzsicherungsdose Schmelzsicherungen. Die erfindungsgemässe Überwachungsvorrichtung kann auf allen Gebieten der Elektrotechnik Verwendung finden, da sie durch elektrische Energie gespeiste oder gesteuerte Anlagen jeder Art zuverlässig überwacht.
Der Sicherungsautomat kann bei der Herstellung von Neufahrzeugen serienmässig und bei Gebraucht-
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bisher l1bli-Überbelastung oder Kurzschluss ausfallen, ohne dass es der Fahrer im gleichen Augenblick bemerkt. Der unterbrochene Kontakt kann in Sekundenschnelle wieder eingeschaltet werden und das bisher übliche und mit vielen unangenehmen Begleiterscheinungen versehene Verlassen des Fahrzeuges zum Auswechseln der Schmelzsicherungen fällt fort.
In der beigefügten Zeichnung sind einige beispielsweise Ausfühnmgsformen der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen Fig. l das Schema einer Überwachungsvorrichtung mit direkter Unterbrechung bei Überlastung und Kontrolle der Verbrauchsstelle von oben. Fig. 2 das Schema einer Überwachungsvorrichtung analog Fig. l, jedoch mit Unterbrechung und Kontrolle über Schaltorgane von der Seite.
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Klemme 3 zum Verbraucher 9. Tritt nun durch eine Überbelastung in der Leitung, z. B. durch Kurz- schluss, Defekt od. dg1. eine.
Erwärmung des Bimetallelementes ein, so verformt es sich und gibt eine unter Federdruck stehende Drucktaste 4 frei, die hervorschnellt und das Bimetall 2 auch nach seiner Wiedererkaltung so lange in der von Klemme 3 gelösten Stellung festhält, bis man durch ein Wiederhineindrücken der Drucktaste 4 den Stromkreis zum Verbraucher wieder schliesst.
Demselben Stromkreis angeschlossen ist ein thermisch leicht erregbares Element 5, z. B. aus Bimetall, das aber eine Kontaktfeder 6 mit Bimetall 2 verbunden ist. Das Bimetall 5 ist schwächer dimensio- niert als das Bimetall 2, z. B. durch 4 Ampere gegenüber 8 Ampere. In erkaltete Stellung schliesst das Bimetall 5 den Kontakt zu einer Klemme 7, über welche der Strom zu einer Kontrollampe 8 fliesst. Das heisst, dass das Bimetall 2 sich in kaltem Zustand in Normalstellung befindet. Es unterbricht den Strom-
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9. wenn es sich infolge Erhitzungdieser Funktionsweise befindet sich das Bimetall 5 in Normalstellung, wenn es warm, d. h. durch den Einfluss des Nennstromes durch 9 verformt wird. Wenn der Verbraucher 9 nicht mehr arbeitet, kühlt sich das
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Formgeschlossen wird.
Wenn z. B. der Verbraucher aus zwei Lampen mit je 3 Ampere Verbrauch besteht, dann spricht das Bimetall 2 erst bei einer höheren Belastung von über 8 Ampere an, während das Bimetall 5 schon bei einem Stromdurchfluss von mehr als 4 Ampere sich erwärmt. Wenn also der Stromkreis zu den beiden Verbrauchern eingeschaltet ist, dann fliessen über Klemme l, Bimetall 2 und Bimetall 5 etwa 6 Ampere.
Während das Bimetall 2 den Kontakt zur Klemme 3 geschlossen hält, verformt sich das Bimetall 5 durch Erwärmung sofort und löst sich von Klemme 7. Erst wenn einer der beiden Verbraucher nicht mehr arbeitet und somit der Sttomdurchfluss unter 4 Ampere sinkt, erkaltet das Bimetall 5, geht aus seiner durch die Erwärmung bedingten Verformung zurück und schliesst über Klemme 7 den Stromkreis zur Kontrolllampe 8.
Wenn durch Kurzschluss oder Überbelastung das Bimetall 2 sich erwärmt und sich von Klemme 3 löst und somit kein Strom mehr zu den Verbrauchern fliesst, erkaltet das Bimetall 5 und schllesstauchdanaden Stromkreis zur Kontrollampe.
In-Fig. 2 beigefügter Zeichnung fliesst der Strom über die Klemme l', das Bimetall 2'und die Klemme 3'zum Verbraucher 9'. Bei Kurzschluss oder Überbelastung verformt sich das Bimetall, löst sich von Klemme 3'und schliesst den Kontakt aber Klemme 7'zur Kontrollampe 8'.
In Fig. 3 beigefügter Zeichnung ist die erfindungsgemässe Überwachungsvorrichtung analog Fig. l von der Seite dargestellt. Der Strom fliesst über Klemme la, Schalter 12a, Bimetall 2a und Klemme 3a zum Verbraucher 9a. Gleichzeitig fliesst der Strom von Klemme la Über das leichter ansprechbare Bimetall 5a, Schalter 13a und Feder Sa zum Schalter 12a. Tritt nun durch Überbelastung eine Erwärmung des Bimetalls 2a ein, so verformt es sich und gibt die Raste 14a der unter Federdruck stehenden Drucktaste 4a frei, die hochschnellt und dabei den Schalter 12a öffnet ; der Stromkreis zum Verbraucher 9a ist unterbrechen. Da kein Strom mehr fliesst, erkaltet das Bimetall 5a und schliesst den Schalter 13a zum Kontakt lla der Klemme 7a ; die Kontrollampe 8a flammt auf.
Die Kontrollampe kann sich, wie in Fig. l und 2 dargestellt, ausserhalb der erfindungsgemässen Über- wachungsvorrichtung befinden, gegebenenfalls, gemeinsam für mehrere derselben, sie kann aber auch, wie Fig. 3 es zeigt, in zweifacher Ausführung einmal ausserhalb, 8a, und einmal innerhalb. 8b, angebracht werden. Statt der Kontro1la. mpen können auch andere optische oder akustische Signalgeber Verwendung finden, falls die Verhältnisse dieses erfordern.
Die Erfindung lässt sich besonders vorteilhaft in den Schwachstromleitungen von Motorfahrzeugen,
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Flugzeugen und Schiffen einbauen, ist jedoch nicht auf diese Anlagen beschränkt. Sie ist ausserdem sehr geeignet für das Fernmeldewesen und industrielle Stark-und Schwachstromschaltanlagen, da sie inder Schaltzentralebzw. Vermittlung sowohl die Tatsache als auch den Ort jeder Störung erkennbar macht, und die Möglichkeit zu schnellerer Abhilfe als bisher gibt. Auch in grösseren Gebäuden von beispielsweise Warenhäusern, Banken cd. dgl., bei Flugplatz- oder Strassenbe1euchtungen ist durch die erfindungsgemässe Überwachungsvorrichtung eine neuartige Überwachung auf weite Entfernung möglich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Überwachungsvorrichtung für elektrische Anlagen und Aggregate, insbesondere in Motorfahrzeugen, Flugzeugen und Schiffen, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom zum Verbraucher (9') über einen thermischen Unterbrecher (2'), vorzugsweise ein Bimetallelement, fliesst, der bei Überbelastung durch seine Verformung den Stromkreis zum Verbraucher (9') unterbricht und den Stromkreis zu einem opti-
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lange in seiner Überlastungsstellung festhält, bis er durch Betätigung der Drucktaste (4') den Stromkreis zum Verbraucher (9') wieder schliesst und den Signalgeber (8') ausschaltet (Fig. 2).