DE284409C

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Publication number: DE284409C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 284409 KLASSE 21g. GRUPPE

Elektrisch betriebener Kontaktapparat. Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. August 1913 ab.

Es sind bereits Einrichtungen bekannt, bei denen zur Beeinflussung elektrischer Stromkreise Stoffe Verwendung finden, die ihren Widerstand, bei Veränderung der Temperatur ebenfalls ändern. Meistenteils werden zu diesem Zweck Erden, ζ. Β. Magnesia, verwendet. Nach der Erfindung soll nun an Stelle dieser das Metalloid Bor Verwendung finden. Man hat bereits den Vorschlag gemacht, . dieses Metalloid zu Leuchtkörpern in elektrischen Glühlampen oder zu ähnlichen Zwecken zu benutzen, indem man von seiner Eigenschaft der Leitfähigkeit bei großer Hitzebeständigkeit. Gebrauch macht. Nach der Erfindung soll

!5 aber eine andere Eigenschaft des Bors in wirksamer Weise verwendet werden, nämlich die, daß die Empfindlichkeit dieses Stoffes gegen Temperaturunterschiede wesentlich größer ist als die der bekannten, so daß schon geringe Temperaturunterschiede eine sehr große Änderung des elektrischen Widerstandes bewirken. Der Stoff ist infolgedessen ganz besonders geeignet zum Betrieb von Kontaktapparaten und unter diesen hauptsächlich von solchen, bei denen eine bestimmte Verzögerung in der Wirkung auf die durch den Kontaktapparat zu schließenden Stromkreise gefordert wird. Es läßt sich durch seine Anwendung mit Leichtigkeit eine zeitliche Verschiebung der verschiedenen durch den Kontaktapparat hervorgerufenen Schaltungsvorgänge gegeneinander erzielen.

Die Temperaturänderung kann sowohl durch äußere Einflüsse wie auch durch einen durch den Borwiderstand geführten elektrischen Strom selbst und die durch ihn erzeugte Joulesche' Wärme hervorgerufen werden.

Um zu vermeiden, daß eine allzu große Erwärmung des Bors eintritt, läßt sich die Einrichtung derart treffen, daß die Menge oder der Einfluß des Heizstromes selbsttätig begrenzt wird. Man kann beispielsweise den Heizstrom einem Aufspeicherungsmittel entnehmen, welches nicht mehr Energie aufnehmen kann, als zur Erzielung der gewünschten 4-5 Wirkung des Borwiderstandes erforderlich ist. Man kann auch in den Fällen, in denen der Heizstrom durch den Borwiderstand selbst geleitet wird, diesen nach Erreichung genügender Leitfähigkeit kurzschließen oder ihn in Reihe . mit einem Vorschaltwiderstand legen, dessen Bemessung eine derartige ist, daß der Borwiderstand eine weitere Temperatursteigerung nicht mehr erfahren kann.

Selbstverständlich kann in der gleichen Weise wie die Erwärmung so auch die Abkühlung des Borwiderstandes zum Beeinflussen der elektrischen Stromkreise herangezogen werden.

Besonders vorteilhaft kann das Widerstandsmaterial als besondere Wicklung bei Relais benutzt werden, nachdem man den zu verwendenden Draht mit einem Wärmeisolator, z. B. Asbest, umkleidet hat. Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsformen für einen derartigen Relaisaufbau wiedergegeben. In Fig. 1 ist beispielsweise die Anordnung für ein Relais dargestellt, das mit Verzögerung ansprechen soll, während in Fig. 2 ein Relais wiedergegeben ist, das erst

einige Zeit, nachdem sein Erregungsstrom ^! unterbrochen wurde, aberregt werden soll. Es ist in der Zeichnung der besseren Übersichtlichkeit wegen alles das fortgelassen worden, was mit der Erfindung nicht in unmittelbarem Zusammenhang steht.

Bei der Schaltung nach Fig. ι stellt W₁ die Wicklung eines Relais R dar und FF₂ einige mit ihr in Serie liegende Windungen aus Bordraht. Das freie Ende der Wicklung W₁ ist j mit dem einen (b), das freie Ende der Bordrahtwicklung mit dem anderen Zweig (a) der Zuleitung verbunden. Das Relais besitzt mehrere Anker r_v r₂, r₃.

Wird der Erregungsstromkreis für das Relais R z.B. über die Taste T und die Batterie B geschlossen, so vermag das Relais R zunächst seine Anker noch nicht anzuziehen, da die Bordrahtwicklung T-F₂ kalt und demzufolge der Widerstand im Erregungsstromkreis zu hoch ist. Bei der beim Stromdurchgang allmählich erfolgenden Erwärmung des Bordrahtes sinkt der Widerstand im Erregungsstromkreis, und | die Stromstärke wächst demzufolge an, bis sie zum Anzug der Anker Y₁, r₂, Y₃ ausreicht. Nunmehr schließt der Anker Y₁ die Bordraht-■ windungen kurz, und der Strom fließt allein durch die Wicklung W₁ des Relais, dieses damit erregt haltend.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist die Wicklung PF₁ eines Relais R mit einer Heizspule h in Reihe geschaltet. Diese Heizspule h besteht aus einem Material bekannter Art, das . seinen Widerstand bei eintretender Erwärmung nicht allzu stark verändert. Die Heizspule umschließt ein Stäbchen c aus Bor. Dieses Stäbchen c ist mit einer zweiten Wicklung W₂ des Relais R in einen Lokalstromkreis gelegt. Sein Widerstand ist in der Regel viel zu hoch, als daß ein merkbarer Strom in dieser Leitung fließen könnte. Wird jedoch der Stromkreis für die Wicklung FF₁ des Relais R geschlossen (z. B. durch Drücken einer Taste T), so erfolgt eine allmähliche Erhitzung der Spule h und des Stäbchens c, so daß dessen Widerstand bald weit genug sinkt, um einen Stromfluß von B₁ über FF₂, c entstehen zu lassen. Wird nun der Stromkreis für die Wicklung FF₁ beispielsweise durch öffnen der Taste T am entfernten Ort unterbrochen, so besteht trotzdem der Stromfluß über die Wicklung FF₂ noch einige Zeit, da bei der Abschaltung des Stromes von der Heizspule h diese und das Stäbchen c erst allmählich erkalten. Der Widerstand im Stromkreis der Wicklung FF₂ steigt erst nach einiger Zeit wieder so weit, daß das Relais R seine Anker nicht mehr zu halten vermag und diese abfallen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Elektrisch betriebener Kontaktapparat, dadurch gekennzeichnet, daß sein Ansprechen durch Stromveränderüngen hervorgerufen wird, die infolge einer Widerstandsverminderung des Elementes Bor bei . stattfindender Erwärmung oder seiner Widerstandserhöhung bei Abkühlung eintreten.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verzögerung der Wirkung auf die Stromkreise die Geschwindigkeit der Erwärmung oder Abkühlung des aus Bor bestehenden Leiterteiles durch Regelung des die Erwärmung hervorrufenden Mittels (Heizstrom) beeinflußt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Vermeidung einer allzu starken Erwärmung des Borwiderstandes die Menge oder der Einfluß des Heizstromes selbsttätig begrenzt wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizstrom einem Wärme- oder Stromspeicher entnommen wird, dessen Aufnahmefähigkeit der Erwärmungsfähigkeit des Borwiderstandes angepaßt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach ausreichender Widerstandsverminderung der Borwiderstand kurzgeschlossen oder mit einem Vorschaltwiderstand in Reihe geschaltet wird. .

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.