DE253629C

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Publication number: DE253629C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVi 253629-■ KLASSE 21 c. GRUPPE

von Sammlerbatterien.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. Juli 1911 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine selbsttätige Schalt- und Regelungsvorrichtung, hauptsächlich geeignet für die Ladung von Sammlerbatterien, durch eine Stromquelle, deren elektromotorische Kraft schwankt, z. B. in Beleuchtungssystemen ■ für Eisenbahnen oder in Systemen, wo eine Dynamomaschine durch einen Automobilmotor angetrieben wird. Das Verwendungsgebiet der Vorrichtung ist jedoch

ίο keineswegs auf solche Systeme beschränkt.

Fig. ι zeigt die Vorderansicht der Vorrichtung, teilweise im Schnitt, in Verbindung mit einem Stromschema.

Fig. 2 ist ein Schnitt nach 2-2 der Fig. 1.

In Fig. ι ist die Vorrichtung in Verbindung mit einer Ladedynamomaschine und einer Sammlerbatterie dargestellt, obwohl die Verwendung nicht hierauf beschränkt ist. Der permanente Hufeisenmagnet α trägt nach innen vorspringende Polschuhe b, von denen einer von der hohlen Spannungsspule i umgeben ist. Ein Ende der Spule ist leitend an das freie Ende der Feder k angeschlossen, welche in dem Isolationsstück h befestigt ist; das andere Ende der Spannungsspule ist leitend mit dem Kontaktstück I verbunden, welches für gewöhnlich gegen die gleichfalls im Isolationsblock h befestigte Blattfeder m anliegt. Die Spule i ist nicht in Berührung mit dem PoI-schuh b, so daß das von der Spannungsspule hervorgerufene Feld mit dem Feld des dazu gehörigen Polschuhes b zusammenwirkt, um die Spannungsspule und das mit ihr fest verbundene Ende der Stütze k zum Polschuh achsial zu bewegen.

Die Stromspule η wird von der federnden Stütze 0 getragen, welche auch im Isolationsblock h befestigt ist. Ein Ende dieser Spule ist leitend mit der Stütze verbunden. Das andere Ende der Spule steht in leitender Verbindung mit dem Kontakt p, welcher gegen die Feder 0 isoliert ist, oder besser ausgedrückt, unter Zwischenschaltung der Stromspule mit dieser Feder in Verbindung steht. Auch die Stromspule η umschließt einen Polschuh b, ohne denselben zu berühren, so daß das magnetische Feld dieser Spule in Zusammenwirkung mit dem Felde des permanenten Magneten imstande ist, die Stromspule und damit auch deren Stütze 0 achsial zum Polschuh zu bewegen.

Der Strom durch die Spannungsspule hat folgenden Verlauf:. Von der positiven Klemme der Dynamomaschine q durch die Stütze k, Spannungsspule i, Kontakt I und Feder m zur negativen Klemme der Dynamomaschine.. Die Polarität der Dynamomaschine und' die Windungsrichtung der Spule sind derartig, daß die Felder der Spule und des Magneten eine Resultante ergeben, durch welche die. Spannungsspule i nach der Stromspule η hinbewegt wird, bis die Bürste s mit dem Kontakt- \ stück p in Berührung kommt und so die Stromspule m in den Stromkreis einschaltet.

Der Stromkreis durch die Spule ist dann der folgende: Von der positiven Klemme der Dynamomaschine q durch die Stütze k, Bürste s, Kontakt p, Spule n, Stütze 0, Kontakt t, Bürste u, deren federnde Stütze v, Sammlerbatterie w und von der negativen Klemme der Batterie w zur negativen Klemme der j Dynamomaschine q. Ein veränderlicher Widerstand x, beispielsweise von der Maximalgröße ι Ohm, ist im Nebenschluß zum Kontakt t

und der Bürste u eingeschaltet. Der äußere Belastungsstromkreis ist mit ζ bezeichnet:

Wenn die Dynamomaschine q allmählich auf ihre Normalgeschwindigkeit gebracht wird, so steigt ihre elektromotorische Kraft auch allmählich bis zur Erreichung der normalen Spannung,! und die Spannungsspule i wird langsam nach rechts hingezogen, bis die Bürste s den Kontakt p berührt und so den

ίο oben beschriebenen Ladestromkreis der Sammlerbatterie w schließt. Die Stützen m und k sind derartig stark bemessen, daß der Ladestromkreis nicht eher geschlossen wird, bis die Spannung der Dynamomaschine einen gewissen Mindestwert erreicht hat. Die Vorrichtung wirkt demnach als selbsttätiger, von der im Stromkreis herrschenden Spannung abhängiger Schalter.

Die Polarität der Dynamomaschine und die Windungsrichtung der Stromspule η sind derartig, daß das magnetische Feld der Spule mit dem permanenten Feld des Magneten zusammenwirkt, um die bewegliche Spule η gegen die Spannungsspule * hinzubewegen. Die Windungen auf der Spannungs- und Stromspule stehen in einem solchen Verhältnis, daß bei Auftreten eines Ladestromes von bestimmter Größe das Bestreben der Stromspule, sich nach links zu bewegen, die nach rechts gerichtete Bewegung der Spannungsspule überwinden wird. Demnach werden sich bei einem Strom von bestimmter Größe beide Spulen nach links bewegen, bis der Strom durch die Spannungsspule durch Öffnen des Kontaktes I

unterbrochen wird. Diese Öffnung des Kontaktes I hat zur Folge, daß die Spannungsspule von dann ab dem Bestreben der Stromspule, nach links zu gehen, keinen Widerstand mehr entgegensetzt, so daß beide Spulen noch ein kleines Stück weiter nach links rücken, bis der Stromkreis der Stromspule zwischen dem Kontakt t und der Bürste u unterbrochen wird. Der gesamte Ladestromkreis fließt dann durch den parallelen Regulierwiderstand x, der dazu dient, den Durchgang eines übermäßig starken Stromes durch die Batterie w zu verhindern. Sobald die Stromstärke nachläßt, z. B. durch passende Verminderung der elektromotorischen Kraft der Dynamomaschine oder durch Vergrößerung des Widerstandes im äußeren Stromkreise, werden die Stützen 0 und k infolge ihrer Elastizität die Stromspule wieder nach rechts hin bewegen, so daß der Strom wieder durch den Kontakt t und die Bürste u fließen wird, während die Spannungsspule unter Schließung des Kontaktes bei I wieder in die frühere Lage kommt. Die Vorrichtung verhindert demnach sowohl eine Überlastung der Dynamomaschine als auch eine Überlastung im äußeren Stromkreise und stellt die gewöhnlichen Verhältnisse wieder her, sobald die Überlastung entfernt ist.

Wird die elektromotorische Kraft der Dynamomaschine bis unter einen bestimmten Wert verringert, so verringert sich natürlich auch das Bestreben der Spannungsspule, nach rechts zu gehen, und infolge der Elastizität der Stütze k und Feder m wird sie etwas nach links gedrückt. Diese Bewegung nach links öffnet den Ladestromkreis an der Bürste s und am Kontakt p.

Wenn zufällig die Polarität der Dynamomaschine umgekehrt wird, so kehrt sich auch der Strom in der Spannungsspule um und bewegt diese nach links, wodurch die Möglichkeit eines Stromschlusses durch die Spule η und die Batterie w ausgeschlossen wird. Die Vorrichtung arbeitet. demnach als selbsttätiger Stromunterbrecher, wenn die Stromquelle versagen sollte oder wenn deren elektromotorische Kraft unter einen bestimmten Wert fällt oder wenn deren Polarität aus irgendeinem Grunde umgekehrt wird. Sie stellt die gewöhnlichen Stromverhältnisse her, sobald die Ursache der Störung beseitigt ist.

Claims

Pate nt-An Sprüche:

1. Selbsttätige Schalt- und Regelungsvorrichtung, insbesondere für die Ladung von Sammlerbatterien, mit beweglichen Strom- und Spännungsspulen für Kontaktschließung und -öffnung, die mit dem Felde eines permanenten Magneten zusammenwirken, um ihre Bewegung aus der Anfangslage, in die sie bei Stromlosigkeit selbsttätig zurückkehren, zu bewirken, da-, durch gekennzeichnet, daß zwei Spulen, eine Spannungs- und eine Stromspule, unabhängig beweglich voneinander derart an- geordnet sind, daß durch die Bewegung jeder der beiden Spulen Kontakte für die jeweils andere Spule und gegebenenfalls noch weitere Kontakte beherrscht werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Spannungsspule (i) beherrschter Kontakt fs p) der Stromspule zugleich den Nutzstromkreis schließt, wenn z. B. die elektro-. motorische Kraft einer Ladedynamomaschine einen bestimmten Mindestwert erreicht hat, während die Stromspule (n) bei einer bestimmten Höchststromstärke zunächst einen Kontakt (I) der Spannungsspule zwecks ihrer Stromlosmachung öffnet und dann einen weiteren Kontakt (t u) zur Öffnung oder'Widerstandsschaltung für

: den Nutzstromkreis unterbricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.