DE303430C

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Publication number: DE303430C
Application number: DENDAT303430D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Stromschlußvorrichtungen mit kontaktgebenden Schwingkörpern haben den Nachteil, daß der Stromschluß immer nur während eines Bruchteiles jeder Schwingungsperiode des Schwingungskörpers stattfinden kann. Die Vorrichtung läßt' deshalb keinen gleichmäßig fließenden Strom, sondern nur eine Reihe von Stromstößen Zustandekommen. Liegt, wie es gewöhnlich der Fall ist, eine Induktivität, z. B.

ίο eine ein- und auszuschaltende Elektromagnetwicklung in Reihe mit der Stromschlußvorrichtung, so findet eine gewisse Vergleichmäßigung des Stromes statt. Denn der Strom kann nicht sogleich auf Null sinken, wenn die Kontaktteile aufhören sich zu berühren, weil der Unterbrechungsfunke, eine aus dem glühenden Dampf des Metalles der Kontaktteile bestehende leitende Brücke zwischen diesen Teilen noch eine Zeitlang aufrechterhält.

In dieser Weise die Vergleichmäßigung des Stromes herbeizuführen, ist aber praktisch nicht angängig, weil der gleichmäßigere Strom nur um den Preis rascher Zerstörung der Kontaktteile durch die Unterbrechungsfunken zu erlangen ist.

Man hat schon vorgeschlagen, die Kontaktstelle in eine leitende gasförmige Umgebung zu bringen, z. B. in Luft, Stickstoff, Helium, Wasserstoff, in einer dem Gas. genügende Leitfähigkeit verleihenden Verdünnung.

. Gegenstand der Erfindung ist ein anderes • Mittel, den Strom zu vergleichmäßigen. und dabei doch die Kontaktteile vor der Zerstörung zu bewahren. Während bei der Überbrückung des Kontaktabstandes durch glühenden Dampf des Kontaktmetälles oder eine leitende Gasschicht die Möglichkeit des Stromüberganges an der Unterbrechungsstelle selbst aufrechterhalten wird,, wird nach der Erfindung ein Kondensator in solcher Schaltung verwendet, daß sein nicht über die Kontaktstelle fließender Ladestrom oder Entladestrom in dem durch die Stromschlußvorrichtung ein- und auszuschaltenden Leiter oder Leitersystem die Lücken zwischen den durch die Stromschlußvorrichtung allein in dem fraglichen Leiter oder Leitersystem hervorge- ■ brachten Stromstößen ausfüllt. Dabei kann eine von Hause aus augenblicklich, also ohne Funken unterbrechende Stromschlußvorrichtung verwendet werden, oder der Kondensator kann zugleich in der z. B. von Induktorien her bekannten Weise zum Löschen der Unterbrechungsfunken verwendet werden, so daß die Stromschlußvorrichtung außer daß sie die oben erwähnte neue Wirkung auf den zu schaltenden Stromkreisteil ausübt, auch in bekannter Weise ohne Zerstörung der Kontakte, auch ohne Verwendung einer leitenden Gasatmosphäre arbeiten kann.

Der Kondensator wird entweder der Stromschlußvorrichtung selbst oder dem durch die Stromschlußvorrichtung ein- und auszuschaltenden Stromkreisteil parallel geschaltet. Für ■

die Wirkung des Kondensators hat es sich als ■ wesentlich erwiesen, ihn in Reihenschaltung mit einem Widerstand, vornehmlich einen Ohmschen oder schwach induktiven Widerstand, zu verwenden.

. - Durch die Zeichnung wird die Erfindung anschaulich gemacht. Es ist dafür vorausgesetzt, daß die Stromschlußvorrichtung zur Erregung des Umschalterelais eines Doppel-ιό tarifzähler dienen soll, der in einem Gleichstromnetz eingebaut ist und von der Zentrale aus umgeschaltet werden soll mit Hilfe von den Betriebsströmen übergelagerten Stromschwankungen, auf deren Frequenz der Schwingkörper der Stromschlußvorrichtung abgestimmt ist.

L₁, L₂ sind Stücke der Netzleitungen, 5" ist die Stromschlußvorrichtung, R das Umschalterelais eines nicht.mitgezeichneten Doppeltarifzählers, dessen Hauptstromwicklung iii eine der Netzleitungen, und dessen Spannungswicklung zwischen die Netzleitungen eingeschaltet zu denken ist. . Die Stromschlußvorrichtung besteht aus einem Magnetkern 1, an dem ein Schwingkörper in Gestalt einer, stählernen Zunge 2 befestigt ist. Der Schwingkcrper ist der magnetischen Anziehung des Magnetpoles 3 ausgesetzt. Der Magnet wird erregt durch eine Wicklung 4, die in Reihe mit einem Kondensator 5 zwischen die Netzleitungen eingeschaltet ist. An der Zunge 2 sitzt ein Kontaktstift 6; sein Ende befindet sich bei Ruhe der Zunge 2 über dem Spiegel einer Quecksilbermasse 7, die sich in einem Behälter 8 aus Isoliermaterial an dem Magnetkern ι befindet. Das Umschalterelais R besteht aus einem Magnetkern 9 mit Wicklung ■ Ip und Anker 11. Als Mittel zur Übertragung der Ankerbewegung auf die Zählwerksumschaltung ist eine Schubstange 12 angedeutet. Die Wicklung 10 ist in Reihe mit den Schaltteilen 7, 6, 2 der Stromschlußvorrichtung zwischen die Netzleitungen eingeschaltet.
Werden in dem Netz Stromschwankungen mit einer Frequenz hervorgerufen, auf die die Zunge 2 abgestimmt ist, so wird durch die . Schwankungen der Anziehungskraft des Magnetpoles 3 die Zunge 2 in Schwingungen versetzt. Dabei erhält man eine besonders kräftige Wirkung, wenn der aus der Magnetwicklung 4 und dem Kondensator S bestehende elektrische Schwingungskreis in bekannter Weise gleichfalls auf die Frequenz der Zunge 2 abgestimmt ist. Erreicht die Schwingungsweite der Zunge 2 eine gewisse Größe, so taucht das Ende des Stiftes 6 in das Quecksilber 7 ein und schaltet damit die Wicklung 10 des Relais R an die Netzspannung. Dies geschieht aber, wie eingangs ausgeführt wurdet immer nur während: eines Teiles jeder Schwingüngsperiode der Zunge 2; durch die Wicklung 10 fließt deshalb kein dauernder Strom, sondern es gehen nur in rascher Folge Stromstöße hindurch. ' ■

Man kann zwar Relais bauen, die auch auf solche Stromstöße sicher und ohne störendes Geräusch ansprechen. Bei de'n Umschalterelais gewöhnlicher Bauart, die durch Schaltuhreri bedient werden, ist'es aber, wenn man nicht andere Unzuträglichkeiten in Kauf nehmen will, nicht immer der Fall. Der Strom in der Spule 10 des Umschalterelais R wird nun gleichmäßiger und somit dem Strom bei Verwendung einer Umschalteuhr dadurch ähnlicher gemacht, daß man der Stromschlußvorrichtung einen Kondensator 13 in Reihe mit einem Ohmschen oder schwach induktiven Widerstand 14, oder dem Relais einen Kondensator 15 in Reihe mit einem Ohmschen oder schwach induktiven Widerstand 16, oder schließlich jedem von beiden einen.Kondensator in Reihe mit einem Widerstand parallel schaltet, wie es die Zeichnung zeigt.

Ist der Kondensator 13 mit seinem Vorschaltwiderstand 14 allein, vorhanden, so ist die Wirkung'der Anordnung folgende: Der Kondensator ist mit der Netzspannung aufgeladen, solange der Stift 6 das Quecksilber 7 noch nicht berührt. In. der Wicklung 10 fließt dabei kein Strom, da sie mit dem Kondensator 13. in Reihe liegt. Berührt nun . der Stift das Quecksilber, so entlädt sich der Kondensator in dem Kreis 13, 14, L₁, 7, .6, 2, gleichzeitig fließt ein Stromstoß über 7, 6, 2, 10 von L₁ nach L₂. Hört die Berührung zwischen 6 und .7 wieder auf, so lädt, sich der Kondensator 13 wieder auf und der Ladestrom geht in derselben Richtung wie der erwähnte Stromstoß durch die Wicklung 10.

Ist der Kondensator 15 mit seinem Vorschaltwiderstand 16 allein vorhanden, so spielen sich folgende Vorgänge ab: Solange 6 und 7 sich nicht berühren, ist der Kondensator entladen, die Wicklung 10 stromlos.. Be-•ginnt die Berührung, so fließt der Stromstoß von L₁ über 7, 6, 2, 10 nach L₂; gleichzeitig wird aber der Kondensator 15 mit der Netzspannung aufgeladen. Hört nun die Berührung ZWiSChCn₁6 und 7 wieder auf, so entlädt sich der Kondensator in dem Kreis 15, 10-, L₂, 16 und der Entladestrom hat in der Wicklung 10 dieselbe Richtung, wie der vorhergehende Stromstoß. Im ersten· Falle ist es also der Ladestrom, im zweiten Falle der Entladestrom des Kondensators, der nach der Stromunterbrechung durch die Vorrichtung 6" einsetzt und den Strom in der Spule 10 aufrechterhält. Dabei kann durch richtige Wahl der Kondensatoren und Vorschaltwiderstände die Stromschlußvorrichtung zu vollständig funkenfreiem Arbeiten gebracht werden. Es

gelingt ζ. B., wie durch oszillographische Aufnahmen des Stromes in der Wicklung ι ο eines Umschalterelais festgestellt wurde, mit einer solchen Anordnung den Strom während der Unterbrechungszeiten der Stromschlußvorrichtung im Durchschnitt auf etwa drei Vierteln des Wertes zu erhalten, den er .wäh-' rend der Schließungszeiten annimmt.

Claims

Patent-Anspruch:

Stromschlußvorrichtung mit kontaktgebendem Schwingkörper, dessen Kontaktgebung in ein Umschalterelais von Doppeltarifzählern oder ähnlichen, von einer Stelle eines. Verteilungsnetzes aus zeitweilig umzuschaltenden Geräten Erregerstrom leitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromschlußvorrichtung (S) oder dem. von ihr ein- und auszuschaltenden Stromkreisteil (Relais R) oder jedem von beiden ein mit einem Widerstand, vornehmlich einem Ohmschen oder.schwach induktiven Widerstand (14,16), in Reihe liegender Kondensator (13,15) parallel geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.