DE296302C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur in elektrischen Bädern, insbesondere in solchen Bädern, welche in Laboratorien zur Züchtigung und Beobachtung von Bakterien benutzt werden, und welche auf konstanter oder annähernd konstanter Temperatur erhalten werden müssen. Wie bei anderen Temperaturreglern befindet sich auch

ίο bei dieser Vorrichtung in dem Überwachungsstromkreis ein thermostatischer Schalter, d. h. ein Schalter, der bei dem Vorhandensein einer bestimmten Temperatur geschlossen wird, andererseits jedoch, wenn die Temperatur sinkt,

den Überwachungsstromkreis öffnet. Dieser Überwachungsstromkreis beherrscht einen anderen Schalter im Hauptstromkreis, in welchem sich der Heizkörper befindet. Dieser zweite Schalter umfaßt eine Widerstandsspule mit einem durch Erwärmung des Widerstandes yerlängerbaren Stab. Dieser Stab steht in gelenkiger Verbindung mit einem Kontakthebel, so daß bei Abkühlung des Widerstandes der Kontakthebel eingelegt, bei übermäßiger Erwärmung der Kontakthebel jedoch in Unterbrechungsstellung gebracht wird.

Das Neue ist nun darin zu sehen, daß durch diesen Hebel der Überwachungsstromkreis noch für einige Zeit geschlossen bleibt, wenn derselbe Hebel bereits den Hauptstromkreis geöffnet hat. Dadurch wird nach Beginn der Unterbrechung des Hauptstromkreises der Überwachungsstromkreis den Widerstand weiter erwärmen und so die Unterbrechung des Hauptstromkreises unbedingt verbürgen.

Diese Fortsetzung der Erwärmung und fortgesetzte Beeinflussung des Schalthebels hat folgende Vorteile: Empfindliche Schalter dieser Art bleiben häufig stecken und unterbrechen den Kontakt nicht mit der gewünschten Sicherheit. Bisweilen ist nämlich der Raum zwischen den beiden Kontakten selbst bei Öffnung des Schalters nicht genügend weit, um eine völlige Unterbrechung des Heizstromes herbeizuführen, und bisweilen ist auch der Strom, der den Schaltern zur Unterbrechung des Heizstromes zugeführt wird, nicht genügend stark. Wird beispielsweise der Schalter im Hauptstromkreis von einem Relais beherrscht, so tritt die Hauptanziehungskraft im Augenblick der Erregung des Magneten auf, und wenn die davon herrührende Energie nicht genügend groß ist, so versagt die Vorrichtung. Durch die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird dieser Ubelstand vermieden.

Fig. ι gibt ein Stromschema wieder, und

Fig. 2 ist eine Einzelheitsansicht, in welcher der Schalter mit den zugehörigen Kontakten und Klemmen dargestellt ist.

In dem Überwachungsstromkreis ist eine von der Erwärmung abhängige Schaltvorrichtung angeordnet. Sie besteht aus einer Quecksilber enthaltenden Röhre 1, die in beständiger leitender Verbindung mit dem Leiter 2 ist. Dieser Leiter schließt sich an eine Sicherung 3 und den Draht 4 an, welch letzterer vom Hauptstromleiter 5 abzweigt. In der Quecksilberröhre ι ist ein Kontaktstift derartig angeordnet, daß das untere Ende des Stiftes mit dem Quecksilber in Berührung kommt,

sobald infolge Erwärmung der Luft, oder irgendeines anderen das Quecksilber umgebenden Mittels letzteres in der Röhre bis zu einem bestimmten Punkte steigt. Diese Röhre selbst bildet nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Die Nadel 6 dieses Schalters ist vermittels des Leiters 7 und der Sicherung 8 an einen Leiter 9 angeschlossen, und dieser Leiter steht mit einer Widerstandsspule 10 in Verbindung, Die Spule ist um eine Stange 11, vorzugs-. weise hohl und aus Messing hergestellt, gewickelt; wenn die Spule von Strom durchflossen wird, tritt eine Erhöhung der Temperatur des Leiters ein. Die Erwärmung oder Abkühlung der Spule hat auch eine entsprechende Temperaturveränderung der Stange 11 zur Folge, so daß sich diese ausdehnt oder zusammenzieht. Die Formveränderung dieser Stange dient dazu, den thermostatischen Schalter zu beeinflussen, wie weiter unten beschrieben wird. Das andere Ende der Spule 10 ist an den Leiter 12 angeschlossen, und dieser Leiter führt zu einer Klemme 13, die als Mutter einer Kontaktschraube 15 ausgebildet ist. Die Spule 10 ist bifilar gewickelt, um Induktionen soviel wie möglich hintanzuhalten. Dies hat den Vorteil, daß bei plötzlichen Stromunterbrechungen oder Stromschließungen das Auftreten von Funken vermieden wird. Es können also selbst sehr empfindliche Kontaktspitzen verwendet werden, ohne daß Gefahr besteht, dieselben zu beschädigen. Es können auch zwei solcher Nadelspitzen in Gegenüberstellung anstatt des Quecksilbers in der Röhre 1 verwendet werden.

Die Kontaktschraube 15 besitzt bei 16 (Fig. 2)

einen mit einer gerauhten Fläche versehenen Kopf und steht in leitender Verbindung mit dem Klemmbock 13 und dem Leiter 12. Sie wird in ihrer Einstellung durch die Haltemutter 17 gesichert.

Die den Kern der Widerstandsspule bildende Stange 11 ist an dem einen Ende fest mit der Stütze 20 verbunden. Das andere Ende dieser Stange ist an den Hebel 21 angelenkt, der um . das Ende der Stange 22 ausschwingen kann. Zur Führung der letzteren dient ein Lagerbock oder eine Schelle 23 nahe dem Verbinbindungspunkt mit dem Hebel. Es ist leicht ersichtlich, daß bei Erhitzung oder Abkühlung der Stange 11 der Hebel 21 um seinen Schwingpunkt gedreht wird. Die Stange 11 und die Stange 22 bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Material und haben ähnliche Abmessungen, so daß sie von der Temperatur in gleicher Weise beeinflußt werden und also bei Änderungen in der Temperatur der Luft keine Ausschwingung des Hebels 21 herbeiführen.

. Der Hebel 21 bildet einen Leiter und ist an dem einen Ende vermittels des Leiters 25 an die Hauptleitung 26 angeschlossen. An dem freien Ende des Hebels 21 befindet sich ein elastischer Finger 30, der zum Eingriff auf die Klemmschraube 15 bestimmt ist. Außerdem besitzt dieser Hebel einen starren Kontakt 31 zur Berührung einer anderen Klemmschraube 32, die ebenfalls mit einem gerauhten Kopfe versehen ist und durch die Klemme 34 hindurchgeht. Diese\Klemme ist an den Leiter 35 angeschlossen, und die Klemmschraube wird in ihrer Stellung in der Klemme durch die Mutter 36 gesichert. Unter gewöhnlichen Bedingungen sind die Teile derartig eingestellt, daß bei der Bewegung des Hebels 21 gegen die Kontakte 15 und 32 der nachgiebige Finger 30 auf die Klemmschraube 15 trifft, noch ehe der starre Stift 31 die Klemmschraube 32 berührt. Da der Finger 30 nachgiebig ist, so verhindert er bei dem Auftreffen auf die Schraube 15 nicht die Weiterbewegung des Hebels und schließt also die Berührung des Teiles 31 mit der Schraube 32 nicht aus. Umgekehrt, wenn der Hebel sich gegen die offene Stellung hinbewegt, so wird der nachgiebige Finger 30 während einer bestimmten Zeitspanne noch mit der Klemmschraube 15 in Berührung bleiben, selbst wenn der Stift 31 bereits von der Schraube 32 abgehoben ist, und durch diese anhaltende Berührung des nachgiebigen Fingers 30 mit der Schraube 15 wird also die Erhitzung der Widerstandsspule noch weiter forgesetzt, obwohl derSchalter3i, 32 bereits offen ist. Diese Zeitspanne kann nach Belieben eingestellt werden, wie aus der Be-Schreibung dieser Teile' hervorgeht.

Der Leiter 35 setzt sich im Leiter 40 fort, der mit einer Klemme des Heizkörpers 41, hier in Form einer Lampe dargestellt, verbunden ist, während die andere Klemme vermittels des Leiters 42 an den Hauptleitungszweig 5 angeschlossen ist. Zwischen die Leiter 35 und 26 ist in Brücke ein Kondensator 45 geschaltet, um das Funkenziehen zwischen den Kontaktpunkten 31 und 32 möglichst zu vermeiden. Die einstellbare Zugfeder 47 hat das Bestreben, den Hebel 21 in die Schlußstellung zu bewegen. Sie hat auch die Aufgabe, eine Rückprallbewegung des Hebels möglichst hintanzuhalten.

Um die Kontrolle des Stromkreises zu erleichtern, ist eine Lampe 50^ durch den Leiter 51 mit der einen Hauptleitung 26 und durch den Leiter 50 mit einem Handschalter 52 verbunden, welch letzterer auch mit dem Leiter 9 in Verbindung steht. Diese Lampe ist besonders wertvoll für die Einstellung der Nadel 6. Ist der Handschalter 52 geschlossen, so wird die Lampe aufleuchten, sobald das Quecksilber die Nadelspitze berührt, und die Lampe wird dunkel werden, sobald dieser Kontakt unterbrochen wird. Der Beobachter kann also jederzeit genau ausfinden, wann

dieser Kontakt hergestellt worden ist und wann er unterbrochen wurde. Ist die Nadel für gewöhnliche Gebrauchsbedingungen eingestellt, so kann der Handschalter während des Betriebes geöffnet bleiben.

Der Betrieb des Systems gestaltet sich ungefähr folgendermaßen: Die Quecksilberröhre ist innerhalb eines Bades angeordnet, das auf konstanter Temperatur erhalten bleiben soll.

ίο Das Bad wird durch den Heizkörper 41 erwärmt. Solange das Bad kalt ist, ist das Metall in der Röhre 1 nicht in Kontakt mit der Nadel 6, und der Stromkreis durch "die Widerstandsspule ist also bei 6 unterbrochen, die Kontakte 15, 30 und 31, 32 sind jedoch geschlossen. Wird nun der Hauptschalter 60 geschlossen, so fließt Strom durch den Heizkörper 41, und die Temperatur des Bades wird allmählich erhöht, bis das Quecksilber in der Röhre die Nadel 6 berührt. Nun wird die Spule 10 erregt, und die Stange 11 streckt sich, bewegt den Hebel 21, so daß der Stift 31 von der Schraube 32 weggeht. Dies öffnet natürlich auch den Stromkreis durch den Heizkörper 41, und damit wird die Erwärmung des Bades unterbrochen. .

Während einer Zeitspanne, deren Länge beliebig geregelt werden kann, bleibt der Kontaktfinger 30 in Eingriff mit der zugehörigen Kontaktschraube 15, und die Erwärmung der Widerstandsspule 10 wird fortgesetzt, bis durch die weitere Streckung der Stange 11 der Hebel 21 auch vom Kontakt 15 abgedrückt wird. Die von der Widerstandsspule herrührende Kraft, mit welcher der Schalter unterbrochen wird, wirkt also auch, noch nach Öffnung des Hauptschalters und wächst sogar noch an. Beim Abschluß des Heizkörpers 41 beginnt das Quecksilber in der Röhre 1 zu sinken und unterbricht dadurch schließlich den Stromkreis der Widerstandsspule 10 bei 6. Sollte der Kontakt 15, 30 noch vorhanden sein, so beginnt nach Öffnung des Schalters 6 die Stange 11 zu erkalten und sich zusammenzuziehen, und damit wird dann auch der Stromkreis bei 15, geöffnet. Durch passende Einstellung der Schraube 15 kann diese Nacheilung der Betätigung der Kontakte 15, 30 mit Bezug auf die Kontakte 31, 32 beliebig verändert werden. Die Unterbrechung des Kontaktes bei 15, 30 hat auch zur Folge, daß die Widerstandsspule selbsttätig ausgeschaltet wird, so daß eine Überhitzung dieser Spule nicht stattfinden kann.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur in elektrischen Bädern, insbesondere für Züchtung und Beobachtung von Bakterien o. dgl., bei welcher bei Überschreitung der erwünschten Temperatur ein thermostatischer Schalter einen den Heizstromschalter steuernden Relaisstrom herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Heizstromschalter ein im Relaisstromkreis liegender Kontakt von solcher Beschaffenheit angebracht ist, daß er nach Unterbrechung des Heizstromes noch eine Weile geschlossen bleibt, bis er durch die Wärmewirkung des Relaisstromes ebenfalls unterbrochen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den am Heizstromschalter angebrachten beiden Kontakten der für den Heizstrom starr, der für den Relaisstrom elastisch ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

Berlin, gedruckt in der reichsdruckerei.