DE186592C

DE186592C -

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Publication number: DE186592C
Application number: DE1906186592D
Authority: DE
Priority date: 1906-08-03
Filing date: 1906-08-03
Anticipated expiration: 1926-08-04
Also published as: DE195004C; FR9080E; FR378485A

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 186592 KLASSE 21 c. GRUPPE

bei Überlastung.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. August 1906 ab.

Zentralstationen, welche elektrische Energie nach einem Pauschaltarif abgeben, vereinbaren häufig mit ihren Abnehmern, daß nur eine bestimmte Zahl von Lampen gleichzeitig brennen darf, obwohl in den meisten Fällen die Installation wesentlich mehr Lampen enthält.

Um nun den Abnehmer immer daran zu erinnern, daß die festgesetzte Zahl von Lampen

ίο überschritten ist, sind Apparate im Gebrauch, welche bei einer zu hohen Zahl brennender Lampen den Strom der gesamten Installation periodisch unterbrechen und schließen, wodurch auch die jeweils brennenden Lampen periodisch verlöschen oder aufleuchten.

Die bis jetzt bekannt gewordenen Apparate haben aber den Nachteil, daß die Stromunterbrechungen bei starker Überschreitung der Maximalstromstärke, für welche der Apparat gebaut ist, so schnell aufeinander folgen, daß die Lampen wohl schwächer, aber immerhin noch genügend leuchten, um ein Arbeiten bei diesem Lichte zu ermöglichen. Böswillige Abnehmer werden also bei Funktionieren ihres »Begrenzers« nur nötig haben, noch mehr Lampen oder andere Strom verzehrende Apparate einzuschalten; die Unterbrechungen folgen dadurch schneller aufeinander und das schwächere Licht ist viel weniger unangenehm als das vollständige Verlöschen und Aufleuchten der Lampen. Bei diesem schnellen Arbeiten ist der Apparat starker Abnutzung unterworfen.

Durch vorliegende Erfindung ist nun ein Begrenzungsapparat geschaffen, welcher selbst bei stärkster Überlastung die gleiche Zeitdauer zwischen den Unterbrechungen einhält wie bei der Stromstärke, bei welcher er zu arbeiten beginnt. Im Gegensatz zu den bekannten Apparaten, bei welchen ein unter dem Einflüsse der Schwerkraft stehender Elektromagnetanker die Unterbrechungen hervorruft, ist bei dem Gegenstand vorliegender Erfindung eine Unruhe mit Spiralfeder an die Stelle des Elektromagnetankers getreten. In Fig. ι bis 4 ist U die Unruhe, deren Achse, wie aus Fig. 1 ersichtlich, nach dem Boden des Gehäuses zu stark verdickt ist. Die Unruhe selbst besteht aus diamagnetischem Metall, in welches das mit der Achse aus paramagnetischem Metall in Verbindung stehende Eisenstück E eingebettet ist. Das verdickte Achsenende wird von der Spule S^ durch welche der gesamte Verbrauchsstrom fließt, umgeben, und die von der Spule erzeugten magnetischen Kraftlinien verlaufen (Fig. 1) durch die Achse und das Eisenstück E sowie durch den im Innern des Gehäuses angegossenen Polschuh P. Das Gehäuse selbst besteht aus Eisen, die Kraftlinien schließen sich also durch das Gehäuse vollkommen und treten rückwärts wieder ein in die Achse. Die Spule 5 ist fest auf das Gehäuse aufgeschraubt und nimmt an der Drehung der Unruhe nicht teil. Auf das vordere Achsenende ist die Spiralfeder F aufgesetzt, deren äußerer Umgang an einem

(2. Auflage, ausgegeben am 24. Juli igoS.)

auf der Brücke B sitzenden Zapfen befestigt ist. Die Brücke B trägt außerdem noch den Schalter, dessen Hebel H in eingeschaltetem Zustande mit der Kontaktfeder K in Berührung ist. Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß der Polschuh P erst vom tiefsten Punkte des Gehäuses in dessen Inneres vorspringt. Die Unruhe befindet sich mit dem Eisenstück E im Ruhezustand immer an der schwächsten Stelle des Polschuhes P; der Schalter wird durch die Zugwirkung der Spiralfeder F mittels des Mitnehmerstiftes Af₁, welcher gegen die am Hebel H angebrachte Nase N stößt, geschlossen. Fließt nun Strom durch die Spule S, so wird bei einer bestimmten Stromstärke das Eisenstück E von dem Polschuh P angezogen und die Unruhe wird sich so zu stellen suchen, daß das Eisenstück E der stärksten Stelle des Polschuhes P gegenübersteht. Bevor diese Stellung aber erreicht ist, wird der Hebel H von dem Mitnehmerstift Af₂ mitgenommen und der Ausschalter dadurch geöffnet. Der Stromkreis ist nun unterbrochen und die Unruhe schwingt noch eine Strecke mit dem Eisenstück E über den Polschuh P hinweg, wobei der Hebel H von dem Stift Af₂ geschleppt wird. Die Spannung der Feder F führt jetzt die Unruhe in ihre Anfangslage zurück, der Hebel H bleibt im Umkehrpunkt der Unruhe so lange stehen, bis er vom Stift M₁ erreicht und gegen die Kontaktfeder K geführt wird. Hat die Unruhe ihre Anfangslage erreicht, so ist der Schalter wieder geschlossen und das Spiel der Unruhe beginnt von neuem. Es ist bekannt, daß eine Unruhe mit Spiralfeder isochron schwingt, d. h. die Zeitdauer einer Schwingung ist unabhängig von der treibenden Kraft und nur der Schwingungswinkel ist den Änderungen der treibenden Kraft unterworfen. Sobald die Spule S von einem stärkeren als dem normalen Strom durchflossen wird, vergrößert sich der Schwingungs- · winkel der Unruhe U. Bei der Vorwärtsschwingung nimmt der Stift Af₁, wie vorher beschrieben, den Hebel H bis zur Einschaltstellung mit, verläßt ihn dann aber und schwingt mit der Unruhe weiter, wobei der Schalter geschlossen bleibt. Das ist dadurch erreicht, daß der Hebel H des Schalters seinen Drehpunkt nicht im Mittelpunkt der Unruhe, sondern etwas oberhalb desselben hat. Der Berührungspunkt zwischen dem Hebel H und dem Mitnehmerstift Af₁ verschiebt sich infolgedessen bei der Rückwärtsschwingung der Unruhe, und zwar nähert er sich dem Ende des Hebels H bezw. der Nase N bis zur Einschaltstellung immer mehr, so daß schließlich, wenn der Hebel H die Kontaktfeder K berührt, der Stift Af₁ an der Nase vorbeigeht. Die Unruhe schwingt nun entsprechend der antreibenden Kraft weit über ihre Anfangslage hinaus und die Stromunterbrechungen erfolgen in denselben langen Zeitintervallen als bei der geringsten Stromstärke, bei welcher der Apparat in Tätigkeit tritt.

Zur Schonung des Schalters ist es bei höheren Stromstärken vorteilhaft, die Stromunterbrechungen nicht bei jeder Doppelschwingung der Unruhe, sondern etwa bei jeder zweiten, vierten Schwingung oder überhaupt erst nach einer größeren Anzahl von Schwingungen einmal erfolgen zu lassen. Bei dem Gegenstand der Erfindung läßt sich das in einfacher Weise erreichen, wenn z. B. der Stift Af₁ auf der Unruhe nicht fest. angeordnet wird, sondern in einem Schlitz, welcher zum Mittelpunkt der Unruhe hin verläuft, beweglich geführt ist (Fig. 3). Die Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 unterscheidet sich noch insofern von der nach Fig. ι und 2, daß an Stelle des Topfmagnets mit einem Polvorsprung P zwei Polvorsprünge P getreten sind, die durch einen Hufeisenelektromagnet E M verbunden sind und gemeinsam den Anker E beeinflussen, und daß die feste Nase N durch einen mit dem Hebel H verschiebbaren Anschlag h ersetzt ist. Durch ein festes Anschlagstück A₁, an welches der Stift Af₁ bei zu großer Schwingung anstößt, wird nun derselbe alsdann so weit nach der Achse der Unruhe verschoben, daß er den Schalthebel H nicht mehr erfassen kann, sondern darüber hinwegschwingt. Hat der Stift die Einschaltstellung passiert, so wird er durch ein zweites festes Anschlagstück A₂ wieder nach außen geschoben. Falls der Schwingungswinkel der Unruhe noch sehr groß ist, so geht der Stift Af₁ bei der nächsten VorwärtsscrfWingung über die Nase h hinweg, um abermals durch den festen Anschlag verschoben zu werden. Erst wenn der Schwingungswinkel unter ein gewisses Maß sinkt, welches durch die Anschlagstücke bestimmt wird, behält der Stift Af₁ seine Anfangslage für die Rückwärtsschwingungen bei, so daß er den Schalter schließen kann. Erhält nun die Unruhe abermals einen sehr starken Impuls, so spielt sich der Vorgang bis zur nächsten Schließung des Schalters in derselben Weise ab.

In jedem Falle wird der Elektrizitätsabnehmer durch den Begrenzungsapparat gezwungen, die überzählig brennenden Lampen oder Apparate auszuschalten; denn infolge des in langsamer Aufeinanderfolge eintretenden Verlöschens und Aufleuchtens der Lampen ist eine Benutzung des Lichtes nicht möglich. Der Nachteil der bekannten Apparate, das schnelle Unterbrechen bei zu starkem Strome, ist, wie aus vorstehendem ersichtlich, voll-

ständig vermieden und bei geeigneter Anordnung der Unruhe (Achse senkrecht) läßt sich die Reibung des Apparates gegenüber allen anderen Konstruktionen auf ein äußerst geringes Maß reduzieren, wodurch die Sicherheit der Wirkungsweise erhöht ist. Der Aufbau des ganzen Apparates ist derart durchgeführt, daß eine böswillige Beeinflussung durch Magnete usw. seitens des Abnehmers

ίο unmöglich wird. Bei Annäherung eines Magneten an das eiserne Gehäuse stellt sich die Unruhe sofort mit dem Eisenstück E in die günstigste magnetische Lage zum Polschuh P ein. In dieser Stelle wird aber der Schalter ausgeschaltet, so daß dann eine Stromentnahme nicht erfolgen kann. Zur Einstellung des Apparates ' für verschiedene Stromstärken läßt sich eine Schraube, welche mit der Feder F in der bekannten Anordnung des Rückers bei Taschenuhren in Verbindung steht, aus dem Gehäuse herausführen. Der Apparat kann dann plombiert zum Versand kommen und die Schraube außen von dem Installateur plombiert werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zum abwechselnden Ein- und Ausschalten elektrischer Stromkreise bei Überlastung, dadurch gekennzeichnet, daß das abwechselnde öffnen und Schließen des Stromkreises durch einen unter dem Einflüsse einer isochron schwingenden Feder stehenden Eisenanker eines Elektromagneten bewirkt wird, zum Zwecke, die Zeiträume zwischen den Ein- und Ausschaltungen des Stromkreises auch bei verschieden starker Überlastung konstant zu erhalten.

2. Eine Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschaltstift (M₁) in einem radialen Schlitz der Unruhe beweglich geführt und bei großen Schwingungen der Unruhe durch feste Anschläge (A₁, A₂) verschoben wird, so daß nur nach Vollendung mehrerer Schwingungen der Unruhe je eine Ein-Schaltung erfolgen kann, zum Zwecke, die Schaltelemente vor zu schneller Abnutzung zu schützen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.