DE288166C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die nachstellend beschriebene Anordnung einer oder mehrerer Federn gibt die Möglichkeit, mit Hilfe einer stetig wirkenden Antriebskraft eine plötzliche schnelle Bewegung herbeizuführen.

Die Fig. ι bis 7 zeigen verschiedene Ausführungsformen einer Federanordnung nach dem Erfindungsgegenstand. Zwischen zwei Widerlagern α und b ist eine Blattfeder eingespannt. Je nachdem das eine oder beide Enden der Blattfeder frei beweglich oder fest eingespannt sind, wird die Feder eine der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Durchbiegungen annehmen.

Wenn man auf eine in dieser Weise befestigte Feder in der in den Figuren angegebenen Pfeilrichtung und etwa an der durch die Pfeile bezeichneten Stelle, also in an sich bekannter Weise innerhalb der Widerlager, jedoch nahe an einem derselben, eine Kraft wirken läßt, so wird sich die Feder zunächst an der Stelle des Angriffspunktes dieser Kraft bewegen, während die von dem Angriffspunkt der Kraft entfernten Stellen der Feder zunächst ■ ihre Lage beibehalten oder nur ganz wenig ändern werden. Dauert die Wirkung dieser Kraft an, so wird plötzlich die Feder nach der andern Seite schnellen, wobei nunmehr auch die von dem Angriffspunkt der Kraft entfernten Stellen an der Bewegung teilnehmen.

Die beschriebene Anordnung einer Feder eignet sich insbesondere dazu, elektrische Kontakte mit Hilfe einer langsam wirkenden Einrichtung schnell zu schließen oder zu unterbrechen, und es können mit Hilfe derselben auf die beschriebene Weise sehr leicht Überlastungsschalter, Zeitschalter, Wärmeschalter oder dergleichen Einrichtungen gebaut werden. Die Fig. 1 bis 4 und insbesondere 5 bis 7 zeigen, in welcher Weise die beschriebenen Federn zweckmäßig mit Kontakten versehen werden, während die Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel eines mit einer solchen Kontaktvorrichtung versehenen überlastungsschalters darstellt. Um besondere Kontaktfedern zu vermeiden, werden von der beschriebenen Kippfeder zweckmäßig ein oder mehrere Lappen abgespalten, welche in der Nähe des einen Endes der Feder mit dieser verbunden bleiben, während das zweite Ende derselben frei beweglich ist. Auf diesem frei beweglichen Ende werden die Kontaktplatten e befestigt, und bei der eingangs beschriebenen Bewegung der Kippfeder werden diese'Kontaktplatten momentan an die Gegenkontakte c und d gelegt. Die abgespaltenen Lappen werden immer tangential zu der Krümmung der Feder, welche an der Abspaltungsstelle herrscht, verlaufen, und infolgedessen an der Bewegung der Kippfeder erst dann teilnehmen, wenn dieselbe in die andere Lage durchzuspringen beginnt. Da der Angriffspunkt der Kraft, wie eingangs bereits erwähnt, nahe an eines der Widerlager gelegt ist, wird es ermöglicht, daß zu Beginn der Bewegung der Kippfeder die Abspaltungsstelle keine oder nur eine ganz unmerkliche Bewegung mitmacht.

Bei den Anordnungen nach Fig. 1 bis 3

wird der Kontakt e an demjenigen Gegenkontakt liegen bleiben, an welchem er vor Einwirkung einer besonderen Kraft gerade anliegt, je nachdem die Feder durchgebogen ist, also an dem Kontakt c oder d; bei einer Einklemmung nach Fig. 4 dagegen, bei welcher das eine fest eingespannte Ende der Blattfeder eine Neigung nach einer Seite aufweist, wird dagegen der Kontakt e sich bei Aufhören der Kraftwirkung stets an einen bestimmten Gegenkontakt (in dem vorliegenden Falle c) legen.

Aus der vorstehenden Beschreibung und den Figuren ist weiterhin noch zu ersehen,

,g daß bei Angriff der Kraft nahe an einem Ende der Kippfeder nur eine ganz geringe Weglänge von dieser Kraft zurückgelegt werden muß, um ein Durchspringen der Feder zu bewirken. Dieser Umstand ist sehr günstig, wenn man beispielsweise die durch den elektrischen Strom hervorgerufene Erwärmung irgendeines Körpers zum Umlegen des Schalters nutzbar machen will.

Ein Ausführungsbeispiel eines auf dem zuletzt genannten Prinzip beruhenden Überlastungsschalters ist in Fig. 8 dargestellt.

Von der Netzleitung fließt der Strom zunächst zu dem Gegenkontakt c, dem Kontakt e und über die Kippfeder zu dem Gegenlager a, von diesem über einen auf den Stab h gewickelten Heizdraht zu dem Kontakt i und von dort über die Verbraucher zum Netz zurück. Eine starke, kurze Blattfeder / ist an dem unteren Widerlager b befestigt und trägt andererseits einen Hebel g mit dem Bestreben, entgegen der angegebenen Pfeilrichtung zu drehen. In einem Schlitz dieses Hebels ist nahe an dem Gegenlager a die Blattfeder geführt und wird also bei einer Bewegung des Hebels g entgegen der Pfeilrichtung in diejenige Stellung gebracht, in welcher der Kontakt e geöffnet ist. Dieser von der Feder / angestrebten Bewegung des Hebels g steht j edoch der Stab h entgegen, dessen Länge so bemessen ist, daß in stromlosem Zustande die Kippfeder die in der Figur dargestellte Lage einnehmen muß, daß also in diesem Falle der Kontakt c, e geschlossen ist. Wird dagegen bei eintretender Belastung der Stab h durch die Stromwärme erhitzt, so dehnt sich derselbe aus, der Hebel g kann der Feder / folgen und die Kippfeder nach der andern Seite umlegen. Hierdurch schnellt auch der Kontakt e auf die andere Seite und stößt dabei gegen einen Zahn des Rades k, dieses um einen bestimmten Winkel weiterbewegend. Durch die Unterbrechung des Kontaktes c, e wird der Strom unterbrochen, der Stab h kühlt sich ab und zieht sich dabei zusammen, wodurch die Bewegung des Hebels g in der Pfeilrichtung erfolgt und der Kontakt c, e plötzlich wieder geschlossen wird, worauf das Spiel von neuem beginnt. Da während dieses Arbeitens die Stellung und Entfernung der Widerlager nicht geändert Averden, so tritt auch nie eine Stellung ein, bei welcher die Spannung der Kippfeder ganz oder nahezu ganz aufgehoben ist. Dies bietet einen Vorteil insofern, als alle Bewegungen der Feder mit großer Kraft ausgeführt werden.

Bei jedesmaligem Öffnen des oben erwähnten Kontaktes wird auch das Rad k ebenfalls jeweils um einen bestimmten Winkel gedreht, bis endlich der Stift / gegen die gebogene Feder des Kontaktes i stößt und letzteren öffnet. Nachdem der Apparat eine bestimmte Zeitlang gearbeitet hat, tritt also eine dauernde Unterbrechung" des Hauptstromes ein, welche nur durch Rückführung des Rades k aufgehoben werden kann.

An Stelle der soeben beschriebenen Einrichtung, bei welcher ein Getriebe fortgeschaltet wird, kann man auch zwei Kontakte c und d anordnen, wie solche in den Fig. 1 bis 4 angedeutet sind. Der Kontakt c schließt dann den A^erbrauchsstromkreis, während der Kontakt A den Stromkreis einer Wicklung von sehr hohem Widerstand schließt, deren anderes Ende an den zweiten Netzleiter angeschlossen ist. Durch diese Wicklung kann dann, nach- go dem eine bestimmte Anzahl von intermittierenden Stromunterbrechungen stattgefunden hat, der Stromkreis dauernd unterbrochen werden, indem ein nunmehr erwärmter Stab unmittelbar oder unter Zwischenschaltung einer Hebelübertragung es verhindert, daß nach Abkühlung des Heizstabes h der Kontakt c von der Feder wieder berührt wird.

Eine ähnliche Anordnung kann zur selbsttätigen Ausschaltung von Heizkörpern bei Eintreten einer bestimmten Temperatur verwendet werden, wenn der Stab h nicht durch den Strom einer auf ihn gelegten Wicklung erwärmt wird, sondern wenn der Stab h der Temperatur der von dem elektrischen Strom erhitzten Masse, beispielsweise Wasser, ausgesetzt ist.

Ebenso ist auch eine umgekehrte Anordnung ausführbar, bei welcher in stromlosem Zustande der Kontakt c, e geöffnet ist. Bei- no spielsweise durch Hand wird dann die Kippfeder umgelegt, der Kontakt geschlossen und die Wicklung des Stabes h selbsttätig in den Stromkreis oder an die Spannung gelegt. Nach Erreichung einer bestimmten Temperaturzunahme wird dann wieder eine Stromunterbrechung herbeigeführt.

Die zuletzt genannte Ausführungsform kann beispielsweise als sogenannter Dreiminutenschalter verwendet werden und ist wesentlich einfacher als die bisher für den genannten Zweck gebräuchlichen Zeitschalter. Zweck-

mäßig wird für solche noch eine besondere Regulierung der Zeit, nach welcher die Stromunterbrechung stattfindet, vorgesehen.

Bei sämtlichen der oben beschriebenen An-

5 Ordnungen, bei welchen ein Heizdraht Anwendung findet, wird vorteilhaft die Grundplatte des Apparates aus dem gleichen Material angefertigt, aus welchem der Heizstab h besteht. Die Längenänderung desselben durch die normalen Schwankungen der Temperatur werden in diesem Falle durch die in gleichem Sinne und in gleicher Größe erfolgenden Veränderungen der Grundplatte aufgehoben, so daß ein Einfluß der Schwankungen der Temperatur auf das Arbeiten des Apparates vermieden ist.

Claims (4)

1. Patent-An Sprüche:

   i. Schaltfederanordnung mit einer zwisehen Widerlagern in durchgebogenem Zustande eingespannten Blattfeder, besonders für elektrische Zeitschalter, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Bewegung der Federanordnung bewirkende Antriebskraft in an sich bekannter Weise innerhalb der Widerlager, jedoch nahe an einem derselben und entfernt von dem zu bewegenden Schaltkontakt angreift, zu dem Zwecke, erst nachdem die Antriebskraft einige Zeit gewirkt hat, ein plötzliches schnelles Schalten zu erzielen.
2. 2. Federanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder so an einem der Widerlager befestigt ist, daß sie sich stets nach derselben Seite durchzubiegen bestrebt ist, während das andere Ende derselben sich frei beweglich gegen das Widerlager stützt.
3. 3. Federanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der Feder ein oder mehrere Lappen abgespalten sind, welche die elektrischen Kontakte tragen.
4. 4. Federanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe von Hand in die Einschaltstellung und nach einer bestimmten Zeit, wenn durch den elektrischen Strom eine Erwärmung und damit eine Längenänderung bestimmter Teile der Anordnung eingetreten ist, selbsttätig wieder in die Ausschaltstellung gebracht wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.