DE259185C

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Publication number: DE259185C
Application number: DENDAT259185D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

259185 KLASSE 21 g. GRUPPE

ARTHUR HEIMANN und WALTER SCHÄFFER

in BERLIN.

Starkstromnetzen mit Gleichstrom.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. November 1910 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf die Speisung von elektrischen Apparaten und Leitungen, die im allgemeinen zum Anschluß an Schwachstromanlagen bestimmt sind (elektrische Anlagen zum Betrieb von Klingeln, optischen Signalen, Tüiöffnern, Gasfernzündern usw.), aus Starkstromanlagen mit Gleichstrom. Dadurch sollen die bekannten und schon vielfach angestrebten Vorteile erreicht werden,

ίο die mit der Beseitigung der galvanischen Batterien verknüpft sind.

Bei Ausführung der Erfindung wird von der bekannten Schaltungsweise Gebrauch gemacht, nach der zwischen die Starkstromleitungen Kondensatoren eingeschaltet werden, die aus der Starkstromleitung geladen werden, und deren Lade- oder Entladestrom bzw. Lade- und Entladestrom dann zum Betrieb der Nutzstromverbraucher verwendet wird. Nach der Erfindung wird diese Schaltung so ausgeführt, daß man zwischen die Starkstromklemmen Kondensatoren und Elektromagnetspulen legt und durch diese letzteren elektromagnetischeSelbstunterbrecher beeinflußt. Diese bewirken dann die abwechselnde Ladung und Entladung des Kondensators.

Durch die Einschaltung von Kondensatoren wird der Vorteil erzielt, daß die Stärke der die Spulen durchfließenden Ströme durch die Kapazität der Kondensatoren begrenzt wird. Die Unterbrechung erfolgt stets in dem Augenblick, in dem der Kondensator vollständig oder fast vollständig geladen ist, und in dem daher der Strom bereits aufgehört hat, zu fließen, oder wenigstens sehr klein ist. Öffnungsfunken werden daher gar nicht oder nur in sehr geringem Maße auftreten. Endlich können auch die Leitungen, die durch Kondensatoren von den Spannung gegen Erde führenden Starkstromleitungen abgetrennt sind, namentlich die zum Druckknopf führende Leitung, als Schwachstromleitungen verlegt werden.

In der beiliegenden Zeichnung ist eine Anzahl von Ausführungsformen der neuen Schaltungsweise dargestellt, und zwar in An-Wendung auf elektrische Klingelanlagen.

Nach Fig. 1 sind 1 und 2 die Klemmen eines Starkstromnetzes, 3 ist ein Kondensator, 4 die Elektromagnetspule eines Weckers, 5 der von dieser Spule im Fall ihrer Erregung beeinflußte Anker, 6 der Unterbrecherkontakt des Weckers. Eine Kontaktfeder 7 ist am Klingelklöppel 8 befestigt. An der anderen Seite des Klöppels ist ebenfalls eine Kontaktfeder 9 angebracht, die mit einem an die Klemmen 1 angeschlossenen Unterbrecherkontakt 10 in Berührung treten kann. 11 bezeichnet die Glocke und 12 einen Ausschalter, z. B. einen Druckknopf. Im Ruhezustände ist der Kontakt'6, 7 geschlossen. Schließt man die Leitung bei 12, so fließt der Strom von der Netzklemme 2 durch den Kontakt 12* die Spule 4, die Kontakte 6, 7 über den Anker 5 zu der einen Belegung des Kondensators 3, während die an-

dere Belegung von der Leitung ι aus geladen wird. Durch den Ladestrom wird die Spule 4 erregt und zieht den Anker 5 gegen den Kon-' takt 6. Der Stromstoß ist sehr kurz, da er nur so lange dauert, bis der Kondensator 3 geladen ist. Nach Aufhören des Stromstoßes federt der Anker zurück, so daß jetzt zwischen 9 und 10 ein Kontakt entsteht. Hierdurch werden aber die beiden Belegungen des Kondensators kurzgeschlossen und dieser daher entladen. Schwingt der Anker wieder zurück und schließt den Kontakt 6, 7, so erfolgt wieder eine Ladung des Kondensators. Der Vorgang wiederholt sich so lange in derselben Weise, bis der Kontakt 12 geöffnet wird.

Ist die Leitung 2 geerdet, so kann die zum Druckknopf 12 führende Leitung als Schwachstromleitung verlegt werden.

In Fig. 2 ist die Schaltung die gleiche, nur liegen der Druckknopf 16 und die Elektromagnetspule 17 in dem Kurzschlußstromkreis des Kondensators. Im Ruhezustand des Apparates ist der Kontakt 19, 20 geschlossen. Voraussetzung für das Ansprechen des Apparates beim Schließen des Kontaktes 16 ist, daß der Kondensator 15 geladen ist. Alsdann erfolgt beim Schließen von 16 seine Entladung durch die Elektromagnet spule 17 und seine Wiederaufladung beim Zurückfedern des Ankers 18 und Schließen des Kontaktes 22, 23. Eine Schaltung, die stets anspricht, ist in Fig. 3 dargestellt. Hier liegen zwei Kondensatoren 26, 27 in Brücke zwischen den Starkstromleitungen 24 und 25. Es sind hier zwei Elektromagnetspulen 28 und 29 vorhanden. Auf der Seite der letzteren Spule befindet sich der Druckkontakt 38. Die Kontaktfeder 34 des Ankers liegt im Ruhezustande am Kontakt 32 der gleichen Seite an. Die beiden Kondensatoren 26 und 27 sind im Ruhezustand dauernd geladen. Wird der Kontakt 38 geschlossen, so wird der Kondensator 27 dadurch kurzgeschlossen und über die Spule 29 entladen. Beim Zurückschwingen des Ankers wird der Kontakt 31, 33 geschlossen, wodurch der Kondensator 26 durch die Spule 28 entladen und der Kondensator 27 durch die Spule 28 wieder voll aufgeladen wird. Da beide Stromstöße in der Spule 28 in gleichem Sinne wirken, so erfolgt ein kräftiges Anziehen des Ankers, und der Vorgang wiederholt sich bis zum öffnen des Kontaktes 38.

Bei dieser Anordnung könnte auch die Spule 28 fortgelassen werden, doch würde die Klingel dann weniger stark anschlagen.

• Eine andere Schaltung ist in Fig. 4 dargestellt. Hier ist an dem Anker nur eine Kontaktfeder 43 angebracht, die im Ruhezustande an dem Kontakt 44 anliegt. Die Elektromagnetspule 41 liegt nebst dem Druckknopf 46 zwischen dem Anker 42 und der Starkstromleitung 39, während der Kondensator 45 zwischen den Kontakt 44 und die Starkstromleitung 40 geschaltet ist. Wird der Druckknopf geschlossen, so durchfließt ein Ladestrom die Spule 41, und der Kontakt 43, 44 wird auf einen Augenblick unterbrochen. Es erfolgt jedoch keine Entladung des Kondensators, so daß die Glocke nur einmal anschlägt. Nach Unterbrechung des Kontaktes 46 bleibt der Kondensator geladen, so daß die Vorrichtung nicht anspricht, wenn der Kontakt 46 unmittelbar darauf wieder geschlossen wird. Der Kondensator entladet sich jedoch bald durch die Luft oder das Dielektrikum, so daß die Vorrichtung nach kurzer Zeit wieder verwendungsbereit ist. Wird der Anker 42 so eingerichtet, daß er eine lange Schwingungsdauer, etwa von einer Sekunde, hat, so ist dann, wenn er nach einer Schwingung den Kontakt 43, 44 wieder schließt, der Kondensator genügend weit durch die Luft entladen, um einen neuen Ladestrom aufnehmen zu können. Die Schaltung kann daher auch für langsam schlagende Glocken verwendet werden. .

Bei der Schaltung nach Fig. 5 ist außer den bei Fig. 4 vorhandenen Apparaten noch ein weiterer Kondensator 49 zwischen den Kondensator 50 und den Außenleiter 47 geschaltet. Im Ruhezustand sind die beiden Kondensa- ,90 toren 49 und 50 in Hintereinanderschaltung geladen. Wird der Kontakt 64 geschlossen, so ist der Kondensator 49 kurzgeschlossen und entladet sich daher über die Spule 60. Gleichzeitig wird der Kondensator 50, der nunmehr mit der Leitung 47 unmittelbar in Verbindung steht, auf die volle Spannung aufgeladen. Wird jetzt der Anker 61 von der Spule 60 angezogen und dadurch der Kontakt 62, 63 geöffnet, so wird nach Ablauf einer gewissen Zeit der Kondensator 49 wieder auf die Halbnetzspannung geladen, während sich der Kondensator 50 auf die Halbnetzspannung durch die· Luft oder das Dielektrikum entladet. Die Ankerschwingungen müssen daher, ebenso wie bei Fig. 4, entsprechend langsam erfolgen.

In Fig. 6 ist eine Schaltung dargestellt, bei der alle Teile des Apparates und auch der Druckkontakt 69 beiderseitig durch Kondensatoren von der Spannung führenden Starkstromleitung getrennt sind. Bei dieser Anordnung kann daher auch bei ungeerdeten Starkstromnetzen die Leitung für den Kontakt 69 als Schwachstromleitung verlegt werden. Beim Schließen des Kontaktes 69 werden beide Kondensatoren 67 und 68 in Hintereinanderschaltung geladen, der Ladestrom durchfließt die Spule 70, der Anker 71 wird angezogen und der Kontakt 72, 73 unterbrochen. Es erfolgt keine Entladung der Kondensatoren, und die Glocke schlägt nur einmal an. Es kann jedoch

hier, ebenso wie es bei Fig. 4 angegeben wurde, durch eine lange Schwingungsdauer des Ankers 71 erreicht werden, daß sich der Kontakt 72, 73 erst wieder schließt, nachdem die Kondensatoren 67, 68 sich durch die Luft oder das Dielektrikum wenigstens teilweise entladen haben, so daß' also eine neue Ladung und ein neues Anziehen des Ankers erfolgt. Die Vorrichtung wirkt dann als-ein langsam

ίο schlagender Wecker.

In den Fig. 7 und 8 sind zwei Schaltungen mit drei Kondensatoren dargestellt. In Fig. 7 liegen die beiden Kondensatoren 98 und 99 in Brücke in der Starkstromleitung. Der Anker 104 berührt mit den Kontaktfedern 108, 109 abwechselnd die Kontakte 110 und in, die über die Spule 102 bzw. 103 mit den beiden Starkstromleitern in Verbindung stehen. Anderseits ist der Anker über den Kondensator 100 und den Druckkontakt 101 mit der Verbindungsleitung zwischen den Kondensatoren 98 und 99 verbunden. Im Ruhezustande liegt eine der Kontaktfedern 108 oder 109 an dem zugehörigen Kontakt an. Die Wirkungsweise ist hier derartig, daß beide Kondensatoren 98 und 99 dauernd geladen sind und der Kondensator 100 beim Schwingen des Ankers abwechselnd zu 98 und zu 99 parallel geschaltet wird. Er wird dabei stets abwechselnd entladen und in entgegengesetzter Richtung wieder aufgeladen. Die Lade- und Entladeströme durchfließen die Spulen 102 und 103 und versetzen den Anker in Schwingungen. Die Einleitung der Bewegung erfolgt dadurch, daß beim Schließen des Kontaktes 101 der bis dahin ungeladene Kondensator 100 durch die Spule 102 hindurch geladen wird, so daß die Spule 102 den Anker anzieht. Da der Druckkontakt 101 von der Starkstromleitung allseitig durch Kondensatoren getrennt ist, kann seine Leitung eine Schwachstromleitung sein. Die Schaltung der Fig. 8 weicht von der der Fig. 7 nur insofern ab, als nur eine Elektromagnetspule 118 vorhanden ist, die sich zwisehen dem Anker 119 und dem Kondensator 116 befindet. Sie wird daher von den Lade- und Entladeströmen dieses Kondensators, die genau in der gleichen Weise verlaufen, wie dies bei Fig. 7 angegeben, durchflossen und erteilt also dem Anker 119 jedesmal einen Impuls, wenn eine seiner Federn 125 oder 122 einen der Kontakte 124 bzw. 123 berührt. Auch hier kann die Leitung zum Druckkontakt eine Schwachstromleitung sein.

In bezug auf die Anordnung nach den Fig. 1, 2, 3, 7 und 8 ist noch die Eigentümlichkeit hervorzuheben, daß bei Schließung des Stromkreises infolge der Anziehung des Ankers durch die Magnetspule zunächst keine Stromunterbrechung herbeigeführt, sondern bei Aufrechterhaltung des Unterbrecherkontaktes (6-7, 19-20, 32-34 usw.) eine Gegenkraft (Feder) gespannt wird, die dann nach dem Ablaufen des Stromes die Unterbrechung des Ladekontaktes und Schließung des Entladekontaktes oder umgekehrt bewirkt. Dadurch wild, unter Vermeidung von Unterbrechungsfunken, die volle jeweilige starke Aufladung des Kondensators sichergestellt.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Schaltungsweise zur Speisung von elektrischen Apparaten und Leitungen, die im allgemeinen zum Anschluß an ein Schwachstromnetz bestimmt sind, aus Starkstromnetzen mit Gleichstrom, dadurch gekennzeichnet, daß die Lade- oder Entladeströme bzw. die Lade- und Entladeströme von Kondensatoren, welche zwischen die Starkstromklemmen und die zu speisenden Apparate geschaltet sind, Spulen durchfließen, welche elektromagnetische Unterbrecher beeinflussen, die die Ladungen oder Entladungen der Kondensatoren bewirken.

2. Schaltungsweise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Schließung des Lade- (oder Entlade-) Stromkreises über die Elektromagnetspule zunächst keine Stromunterbrechung herbeigeführt, sondern nur eine Gegenkraft (Feder) gespannt wird, die erst nach Ablaufen des Lade- (oder Entlade-) Stromes die Stromunterbrechung herbeiführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.