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Zeitschaltglied aus einem Relais und einem parallel geschalteten Kondensator,
zur Verwendung als Blinker oder Impulsgeber Die Erfindung betrifft ein Zeitschaltglied
aus einem Relais und einem parallel geschalteten Kondensator zur Verwendung als
Blinker oder Impulsgeber, bei dem ein in Längsrichtung einer Schutzrohrkontaktanordnung
verschiebbarer Dauermagnet zur Einstellung der Schaltzeit der Anordnung dient.
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In der Fermneldetechnik, z. B. in Fernsprechanlagen, werden für die
verschiedensten Zwecke der Steuerung und Überwachung Zeitschaltglieder benötigt.
Derartige Zeitschaltglieder benutzen meist einen Kondensator, um die gewünschten
Verzögerungszeiten zu erzielen. Es sind Anordnungen bekannt, die aus der Zusammenschaltung
eines Kondensators mit einer Glimmlampe bestehen. Über einen Ladewiderstand wird
der Kondensator aufgeladen. Sobald die Kondensatorspannung den der Zündspannung
der parallel geschalteten Glimmlampe entsprechenden Wert erreicht hat, zündet die
Glimmlampe, und der Kondensator entlädt sich schlagartig über die Entladungsstrecke
der Glimmlampe. Darauf beginnt wieder der Ladevorgang aus der zur Verfügung stehenden
Stromquelle. Die für die Aufladung benötigte Zeit hängt von der Kapazität des verwendeten
Kondensators, dem Widerstandswert des Ladewiderstandes und auch von der Höhe der
angelegten Spannung ab. Andere bekannte Zeitschaltglieder verwenden Relais und Kondensatoren,
um die gewünschten Schaltverzögerungen zu erhalten. Der Kondensator und gegebenenfalls
ein in Reihe mit ihm liegender Widerstand sind zur Relaiswicklung parallel geschaltet.
In dieser Anordnung hat das Relais sowohl eine Anzugs- als auch eine Abfallverzögerung.
Die Verzögerungszeit ergibt sich aus der Größe des Kondensators sowie aus den Widerstandswerten
im Kondensatorstromkreis. Auch bei dieser Schaltungsanordnung ist die Verzögerungszeit
von der Höhe des Anfangsstromes bzw. der angelegten Spannung abhängig.
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Diese bek^nnten Anordnungen weisen aber den Nachteil auf, .'aß zur
Veränderung der Schaltbedingungen innerhalb dieser Schaltkreise, z. B. das Einstellbarmachen
von verschiedenen Schaltzeiten, ein sehr großer Aufwand an Schaltmitteln, z. B.
durch Änderung der Widerstands- bzw. Kondensatorwerte, getrieben werden muß.
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Es ist weiterhin ein Zeitschaltglied aus Relais und , parallel geschaltetem
Kondensator bekannt, bei dem das Relais eine konstante und von der Betriebsspannung
unabhängige Vorerregung von einem der Anzugs- bzw. Abfallerregung des Relais entsprechenden
Wert aufweist und bei dem in einer zusätzlichen ; Relaiswicklung diese Vorerregung
ständig durch eine von der Betriebsspannung erzeugte Gegenerregung kompensiert wird.
Zur Einstellung dieser konstanten Vorerregung dient ein Dauermagnet, der durch einstellbare
Mittel den für die Vorerregung erforderlichen Magnetfluß im magnetischen Kreis hervorruft.
Bei Relais mit Schutzrohrankerkontakten wird dies durch Verschieben des Dauermagneten
erreicht. Auf das Relais ist zusätzlich zur Arbeitswicklung eine Gegenwicklung aufgebracht,
die ständig aus der Betriebsspannung gespeist wird. Diese Gegenwicklung dient zur
Kompensation der permanenten Vorerregung. Die Gegenerregung erfährt durch Veränderung
der Betriebsspannung eine so starke Zu- oder Abnahme, daß durch sie die Zu- oder
Abnahme des Erregerstromes in der Arbeitswicklung, d. h. also auch des Anfangswertes
des Entladestromes, ausgeglichen wird und die Verzögerungszeit bei jeglicher Änderung
der Betriebsspannung konstant bleibt. Diese Anordnung weist in bezug auf die Konstanthaltung
viele Vorteile auf, die Einstellbarkeit der Zeit ohne Veränderung der Werte der
Schaltmittel, wie z. B. Kondensatoren oder Widerstände, ist aber nur in geringem
Maße möglich.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, die Nachteile der bekannten Ausführungen
von Zeitschaltgliedern zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht,
daß die Schutzrohrkontakte zu dem Dauermagnet innerhalb der Relaisspule so angeordnet
sind, daß die magnetische Ankopplung des Dauermagnets an die einzelnen Schutzrohrkontakte
verschieden stark ist und dadurch zu zeitlich voneinander unterschiedlichen Anzugs-
bzw. Abfallwerten führt, die
durch die Verschiebung des Dauermagnets
oder in Abhängigkeit von dessen Magnetisierungsstärke auf bestimmte Werte einstellbar
sind.
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Daraus ergeben sich die Vorteile, daß für ein Zeitschaltglicd die
Schaltmittel, wie Kondensatoren, Widerstände usw., nur -grob bestimmt zu werden
brauchen und fest eingebaut werden können, da die genaue Einstellung bestimmter
Schaltzeiten zwischen zwei oder mehreren Kontakten oder der Schaltzeit des Zeitschaltgliedes
überhaupt durch die Stellung des Dauermagnets oder durch die Änderung dessen Magnetisierungsstärke
in einem breiten Bereich eingestellt bzw. geändert werden kann.
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Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen
zeigt Fig. 1 eine bekannte Schaltungsanordnung für Zeitschaltglieder im Prinzip,
Fig. 2 die Anordnung der Schutzrohrkontakte zum Dauermagnet innerhalb einer Relaisspule,
die einen Folge-Arbeits-Ruhe-Kontakt ergibt, in prinzipieller Darstellung; Fig.
3 eine Darstellung der sich in Abhängigkeit von der Bewegung oder Entmagnetisierung
des Dauermagnets ergebenden, zeitlich unterschiedlich liegenden Anzugs- bzw. Abfallwerte
der einzelnen Schutzrohrkontakte nach der Anordnung der Fig. 2, Fig. 4 die Ladekurve
des Kondensators C2 mit dem eingetragenen Anzugswert des Arbeitskontaktes und dem
Abfallwert des Ruhekontaktes, Fig. 5 eine Erweiterung der Anordnung nach Fig. 2,
die einen Folge-Arbeits-Arbeits-Ruhe-Kontakt ergibt, und Fig. 6 eine Darstellung,
wie in Fig. 3 gezeigt, nach der Anordnung der Fig. 5.
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Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung für ZeitschaltgIieder in prinzipieller
Darstellung. Die Kontakte a und r werden bei Anzug des Relais A betätigt.
Mittel zur Spannungskonstanthaltung in dieser Anordnung sind der Einfachheit halber
weggelassen worden. Es ist auch denkbar, statt des Ruhekontaktes r einen Umschaltekontakt
vorzusehen, damit der Kondensator C 2 nach jedem Ansprechen des Relais A über den
Widerstand R 1 entladen wird.
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Fig. 2 zeigt eine Anordnung der Schutzrohrkontakte zum Dauermagnet
innerhalb der Spule des Relais A aus der Schaltungsanordnung nach Fig. 1. Der dem
Dauermagnet am nächsten angeordnete Schutzrohrankerkontakt r arbeitet innerhalb
des Relais A als Ruhekontakt, während der weiter weg vom Dauermagnet angeordnete
Schutzrohrankerkontakt a einen Arbeitskontakt bildet, dessen in dem Schutzrohr eingeschmolzene
Kontaktzungen durch den Dauermagnet nur vorerregt sind. Der Dauermagnet
DM ist innerhalb der Spule des Relais A in Längsrichtung der Schutzrohrankerkontakte
beweglich angeordnet und kann durch nicht dargestellte Mittel in einer bestimmten
Stellung arretiert werden.
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Fig. 3 zeigt in einer kurvenmäßigen Darstellung die Abhängigkeit der
einzelnen Anzugs- bzw. Abfallwerte von der Bewegung des Dauermagaets innerhalb des
Spulenkörpers. Ausgehend von der Null-Koordinate für die Bewegung des Dauermagnets
DM ergeben sich verschiedene Anzugswerte für den Arbeitskontakt a und verschiedene
Abfallwerte für den Ruhekontakt r. Dadurch, daß die einzelnen Schutzrohrankerkontakte
fester oder loser mit dem Dauermagnet DM gekoppelt sind, ergeben sich bei Verbinden
der Anzugspunkte 1, 2 und 3 des Arbeitskontaktes a und beim Verbinden der Abfallpunkte
4, 5 und 6 des Ruhekontaktes r je eine Linie, die einen unterschiedlichen Neigungswinkel
zu der Null-Koordinate aufweisen. Für die dementsprechende Stellung des Dauermagnets
DM
gehört der Anzugspunkt 1 des Arbeitskontaktes a zu dem Abfallpunkt 4 des
Ruhekontaktes r, der Anzugs-Punkt 2 zu dem Abfallpunkt 5 und der Anzugspunkt 3 zu
dem Abfallpunkt 6. Für den Fall, daß keine veränderlichen Schaltzeiten vorgesehen
sind, kann der Dauermagnet DM in Mittellage zu dem Kontaktluftspalt des Ruhekontaktes
r in vollaufmagnetisiertem Zustand fest angeordnet werden und eine Einstellung der
gewünschten Schaltzeit durch Einschwächen des Dauermagnets innerhalb eines Wechselfeldes
erreicht werden.
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Fig. 4: zeigt eine Ladekurve des Kondensators C 2, in die der Anzugspunkt
1 des Arbeitskontaktes a und der Abfallpunkt 4 des Ruhekontaktes r eingezeichnet
sind. Die Zeitdifferenz zwischen dem Anzug des Arbeitskontaktes a und dem Abfall
des Ruhekontaktes r kann, wie in Fig. 3 beschrieben, eingestellt werden.
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Fig. 5 zeigt eine Erweiterung der Anordnung nach Fig. 2, die einen
Folge-Arbeits-Arbeits-Ruhe-Kontakt ergibt. Es ist auch denkbar, die Anordnung der
Schutzrohrankerkontakte zu dem Dauermagnet so zu treffen, daß sich innerhalb des
Relais A ein Folge-Arbeits-Arbeits-Ruhe-Ruhe-Kontakt ergibt. Diese Anordnung würde
so aussehen, daß auf der einen Seite des Dauermagnets ein Schutzrohrkontakt und
auf der anderen Seite des Dauermagnets, wie in Fig. 5 dargestellt, drei Schutzrohrkontakte
angeordnet sind; oder bei einem symmetrischen Aufbau, daß auf beiden Seiten des
Dauermagnets, wie z. B. in Fig. 2 nur einseitig gezeigt, je zwei Schutzrohrankerkontakte
angeordnet sind.
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Fig. 6 zeigt eine kurvenmäßige Darstellung ähnlich Fig. 3 nach der
in Fig. 5 dargestellten Anordnung. Für diese Darstellung in Fig. 6 gilt das gleiche,
wie für das innerhalb der Beschreibung der Fig. 3 Gesagte. Da derArbeitskontakta2gegenüberdemArbeitskontaktal
und erst recht gegenüber dem Ruhekontakt r durch seine entferntere Lage vom Dauermagnet
am wenigsten angekoppelt ist bzw. vorerregt ist, ist die die Anzugspunkte 7, 8 und
9 verbindende Linie der Null-Koordinate fast parallel bzw. weist den kleinsten Neigungswinkel
gegenüber dieser auf. Bei einer dementsprechenden Stellung des Dauermagnets bzw.
bei einer bestimmten Magnetisierungsstärke desselben gehören der Anzugspunkt 7 des
Arbeitskontaktes a 2 und der Anzugspunkt 1' des Arbeitskontaktes a 1 und der Abfallpunkt
4' des Ruhekontaktes r oder der Anzugspunkt 8 und der Anzugspunkt 2' und der Abfallpunkt
5' oder der Anzugspunkt 9, der Anzugspunkt 3' und der Abfallpunkt 6' zusammen. Die
Anzugswerte für den Ruhekontakt r und die Abfallwerte für die Arbeitskontakte
a 1 und a 2 sowie die Werte für das Wiederöffnen bzw. Wiederschließen
sind, um die Darstellung übersichtlich zu halten, nicht eingezeichnet.
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Da die einzelnen Linien zwischen den Verbindungspunkten 1, 2 und 3
bzw. zwischen den Verbindungspunkten 4, 5 und 6 der Fig. 3 oder die Linien zwischen
den Anzugspunkten 7, 8 und 9 und den Anzugspunkten 1', 2' und 3' und den Abfallpunkten
4', 5' und 6' der Fig. 6 durch ihre verschiedenen Neigungswinkel sich kreuzen, besteht
auch die Möglichkeit, durch eine dementsprechende Stellung des
Dauermagnets
bzw. durch eine dementsprechende Einschwächung desselben eine umgekehrte Kontaktfolge,
z. B. Folge-Ruhe-Arbeits-Kontakt (normaler Umschaltekontakt), zu erhalten.