DE317505C - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Zeitstromschließer derjenigen Art, die einen die Tätigkeit des Zeitstromschließers einleitenden Elektromagneten und* ein von einem elektrisehen Heizkörper erwärmtes Organ enthält, dessen Ausdehnung und darauffolgende Zusammenziehung zwecks Schließung und Unterbrechung eines elektrischen Stromkreises ausgenutzt wird, und sie bezweckt, Zeitstrom-Schließern dieser Art eine derartige Form zu geben, daß durch das vom erwärmten Organ durch seine Ausdehnung bewirkte Ausschalten des Elektromagneten des Zeitstromschließers keine Funkenbildung entsteht.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Spulen des Elektromagneten derart -in die über dem Zeitstromschließer führenden Stromkreise eingeschaltet sind, daß ein Kurzschluß derselben durch Ausdehnung des vom Heizkörper erwärmten Organs entsteht, wodurch der Elektromagnet seinen Anker losläßt und den über dem Heizkörper führenden Stromkreis unterbricht. Die Unterbrechung der Tätigkeit des Zeitstrom-Schließers wird dadurch eingeleitet sein.

Bei einer bekannten Anordnung dieser Art werden mehrere Elektromagnete zu dem Zweck verwendet und eine Unterbrechung des Hauptumschaltmagneten an Stelle der funkenlosen Kurzschließung desselben bewirkt, .. ' .

Fig. ι und 2 auf der Zeichnung zeigen schematisch zwei verschiedene Ausführungsformen für die Erfindung, von vorn gesehen und als Treppenautomaten angewendet.

In der in Fig. ι gezeigten Ausführungsform ist ι ein Klemmbrett mit Anschlußklemmen 2, 3 eine elektrische Glühlampe, mittels deren eine in bekannter Weise aus. zwei Stücken ausgeführte Schiene 4 erwärmt werden kann. Die Schiene 4 trägt zwei Platinkontakte 5 und 6, von welchen letztere auf einer auf der Schiene befestigten Blattfeder 7 angeordnet ist. 8 ist ein auf dem Klemmbrett ι angeordneter Elektromagnet, 9 der Ί5 Anker desselben, der ebenso wie die Schiene 4 zwei Kontakte 10 und 11, aus Platin oder einem' anderen geeigneten Material trägt. 12 und 13 sind zwei feste Kontakte, die durch Anziehen des Ankers 9 seitens des Elektromagnets mit den Kontakten 10 resp. 11 in Berührung gelangen.

14 und 15 sind die positive und negative Leitung der Zufuhrleitung, 16 die Lampen und 17 die Druckknöpfe, welche Organe untereinander und mit den Anschlußklemmen 2 auf die in der Figur gezeigte Weise verbunden sind. 18 ist ein den Elektromagnetanker 9 und 19 ein die Schiene 4 tragender, winkelförmiger Bügel.

Der Apparat wirkt in folgender Weise:

Wenn auf einen der Druckknöpfe 17 ge-

drückt wird, wird von der nicht gezeigten Stromquelle ein Strom durch die Leitungen 14 und 20, die Lampen 16, den Druckknopf 17, die Leitung 21, die mit derselben verbundene Anschlußklemme 2, die Leitung 22, den Bügel 18, die Spulen des Elektromagneten, die Leitung 23, die mit derselben verbundene Anschlußklemme 2, einen Umschalter 24 bekannter Konstruktion und die Leitung 15 nach der Stromquelle geschlossen. Der Elektromagnet zieht dann seinen Anker an und schließt dadurch einen Stromkreis, welcher von der Leitung 14 über die mit derselben verbundene ' Anschlußklemme 2, die Leitung 25, die Glühlampe 3, die Leitung 26, den festen Kontakt 12, den Kontakt 10, den Elektromagnetanker 9, den Bügel 18, die Elektromagnetspulen, die Leitung 23, den Umschalter 24 und die Leitung 15 nach der Stromquelle sowie einen Stromkreis, den Hauptstromkreis, der von der Leitung 14 über die Lampen 16, die Leitung 27, die mit derselben verbundene Anschlußklemme 2, die Leitung 28, den festen Kontakt 13, den Kontakt 11, den Elektromagnetanker und von dort wie oben über die Spulen des Elektromagneten 8 die' Leitung 15 nach der Stromquelle führt.

Die Glühlampe wird die Schiene 4 erwärmen, die durch ihre Ausdehnung in bekannter Weise die Kontaktes und 6 mit zwei festen Kontakten 29 und 30 in Berührung bringt, wodurch ein Kurzschluß der Elektromagnetspulen über die Kontakte 5 und 29 stattfindet, wie aus der Zeichnung ersichtlich, während über die Kontakte 6 und 30 und die Schiene 4 und die Leitung 23 eine Verbindung parallel mit dem über die Kontakten und 13, den Elektromagnetanker und die Elektromagnetspulen laufenden Teil des Hauptstromkreises geschlossen wird, so daß der Hauptstromkreis nicht unterbrochen wird, wenn der Elektromagnet infolge des Kurzschlusses seinen Anker losläßt, wodurch die Verbindung über die Kontakte 10 und 12 und 11 und 13 unterbrochen wird. Wenn der. Kontakt 10 außer Berührung mit dem Kontakt 12 gebracht wird, wird der Strom durch die lampe 3 unterbrochen, wonach die Schiene'4 abgekühlt wird und sich zusammenzieht, indem sie während des Zusammenziehens erst 'den Kurzschluß der Elektromagnetspulen über die Kontakte 5 und 29 aufhebt und danach den Hauptstromkreis durch Entfernung der Kontakte 6 und 30 voneinander unterbricht.

Durch Regulierung von Schrauben 31 und 32, an deren Enden Kontakte 29 und 30 angeordnet sind, läßt sich die Br-enndauer der Lampen 16 regulieren. Durch Anordnung des Kontaktes 6 auf der Blattfeder 7 erreicht man, daß der Hauptstromkreis erst dann unterbrochen wird, wenn die Schiene 4 passend abgekühlt worden ist.

Durch Umstellung des Umschalters-24 kann man in bekannter Weise den Treppenautomat ausschalten und die Lampen 16 direkt zwischen den Leitungen 14 und 15 einschalten. Statt der Glühlampe 3 kann man j eden beliebigen geeigneten elektrischen Heizkörper verwenden.,

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Zeitstromschließer wird ein Kurzschluß des Elektromagnets dadurch bewirkt, daß ein auf dem erwärmten Körper befindlicher Kontakt mit einem feststehenden Kontakt in Berührung ■ gebracht wird, während über einen anderen, ebenfalls auf dem erwärmten Körper befindlichen Kontakt gleichzeitig eine Verbindung parallel zu einer in den Hauptstromkreis eingehenden, durch den Kurzschluß des Elektromagnets unterbrochenen Kontaktverbindung geschlossen wird.

Die obigen auf dem erwärmten Körper befindlichen Kontakte werden ausschließlich infolge der Ausdehnung dieses Körpers bewegt und bewegen sich daher in einer außerordentlich kurzen Bahn. Die Unterbrechung des Hauptstromkreises erfolgt, indem der erwärmte Körper durch seine Zusammenziehung die auf diesem Körper sitzenden.Kon- 90' takte wieder von den betreffenden feststehenden Kontakten entfernt. Da diese Zusammenziehung jedoch wie erwähnt nur eine sehr geringe Bewegung erwähnten Körpers und damit der auf demselben sitzenden Kontakte bewirkt, erfolgt die Unterbrechung des Hauptstromkreises daher über eine sehr geringe Entfernung zwischen den betreffenden Kontakten und außerdem bei einer sehr langsamen Bewegung, was teils im Hinblick auf die Anwendung des Zeitstromschließers bei starken Strömen ungünstig ist und teils eine außerordentlich sorgfältige Anpassung erforderlich macht. Ferner gibt die geringe Bewegung des den Kurzschluß zwischen den Elektromagnetspulen bewirkenden Kontaktes nur geringe Möglichkeit einer genauen Einregulierung der Zeit, in welcher der Zeitstromschliesser wirken soll, wie auch etwaige kleine mechanische (bleibende) Formänderungen auf die Regulierung ungünstig großen Einfluß bekommen.

Diese Übelstände werden bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform dadurch vermieden, daß der den" Kurzschluß des Elektromagnets bewirkende, bewegliche Kontakt auf einem von dem erwärmten Körper bestätigten Hebel angeordnet wird, wodurch ihm eine erheblich größere Bewegung erteilt wird als bei obiger Anordnung, sowie dadurch, daß der den Hauptstromkreis unterbrechende Kontakt nicht am erwärmten Körper, sondern auf dem

Elektromagnetanker selbst, ,von demselben isoliert, und derart angeordnet wird, daß er nach der Freigabe des Ankers infolge des Kurzschlusses der Elektromagnetspulen den Häuptstromkreis noch geschlossen ,hält, indem er in stromschließender Stellung von einem Haken auf obigem Hebel festgehalten wird, bis letzterer infolge der Zusammenziehung des erwärmten Körpers zurückgeht ίο und den Kontakt freigibt, welcher darauf durch eine schnelle (momentane) Bewegung durch eine verhältnismäßig große . Unterbrechungsstrecke den Hauptstromkreis unterbricht.

Der Körper 4, der in dieser Ausführungsform wie eine die Glühlampe umgebende Röhre gestaltet ist, im übrigen aber jeder beliebigen - zweckmäßigen Form sein-kann, ist an seinem Unterende zur Unterlagsplatte befestigt und trägt an seinem oberen Ende einen quer durch den Körper gehenden Zapfen 33, um welchen ein ungleicharmiger Hebel drehbar gelagert ist, dessen kurzer Arm 34 gegen einen regulierbaren, festen Anschlag 35 anliegt, während sein langer Arm 36 einen Kontakt 37 aus Platin oder anderem geeigneten Material trägt, welcher Kontakt mit einem zweiten festen und regulierbaren Kontakt 38 während der Aufwärtsbewegung des Armes 36 in Berührung gebracht wird.

Der Anker des Elektromagnets 8 trägt hier einen Kontakt 39, der mit einem festen Kontakt 40 in Berührung gebracht werden kann, ein vom Anker isoliertes und zwei Kontakte 42 und 43 tragendes, dünnes, federndes Metallstück 41, welche Kontakte durch die Anziehung des Ankers mit je einem von zwei festen Kontakten 44 bzw. 45 in Berührung gebracht werden, sowie eine sowohl . vom Metallstück 41 als vom Anker 9 isolierte \^erlängerung 46 aus Eisenplatte o. dgl., welche \^erlängerung in einem Haken 47 endet, der wie oben näher beschrieben in einen ähnlichen Haken 48 am Ende des Hebelarmes 36 eingreifen kann.

Dieser Apparat wirkt folgendermaßen:
Wenn auf einen der Druckknöpfe 17 in der Treppenbeleuchtungsanlage gedrückt wird, wird ein Stromkreis von der nicht gezeigten Stromquelle über die Leitung 15, die Leitung 49, den Druckknopf 17, die Leitung 50, die mit derselben verbundene Anschlußklemme 2, die Leitung 51, die Glühlampe 3, die Leitung 52, die Elektromagnetspulen, die Leitungen 53 und 54, die mit letzteren verbundene Anschlußklemme 2, die Leitung 55, den Umschalter 56 und die Leitung 14 zurück nach der Stromquelle geschlossen. Der ElektromagnetS zieht dadurch seinen Anker an und schließt über die Leitung 57 seinen Anker, die Kontakte 39 und 40 und die Leitung 58 eine Verbindung parallel zum Druckknopf 17, so daß der Strom durch die Glülilampe 3 und die Elektromagnetspulen nicht unterbrochen wird, wenn man den Druckknopf losläßt, sowie einen weiteren Stromkreis, den Hauptstromkreis, der von der nicht gezeigten Stromquelle über die Leitung 15, die Leitung 49, die Lampen 16 in der Treppenbeleuchtungsanlage, die Leitung 59, die mit derselben verbundene Anschlußklemme 2, die Leitung 60, die Kontakte 44 und 42, das Kontaktstück 41, die Kontakte 43 und 45, die Leitung 61, die Leitung 54 und die Anschlußklemme 2 derselben, die Leitung 55, den Umschalter 56 und die Leitung 14 nach der Stromquelle geht. Die Lampen 16 werden dann angezündet, und der Körper 4 wird erwärmt und sich infolgedessen nach oben zu ausdehnen und ferner, wenn der Arm 34 sich gegen den festen Anschlag 35' anlegt, den Arm 36' derart nach oben bewegen, daß der Kontakt 37 sich langsam nach dem Kontakt

38 zu bewegt. Letzterer ist wie die übrigen festen Kontakte 40, 44, 45 regulierbar und im Hinblick auf die unten näher angegebene Wirkung des Armes 36 als Sperrhaken für den Arm 46 außerdem federnd, indem er z. B., wie auf der Zeichnung gezeigt, am Ende eines in einer hohlen, regulierbaren Schraube 62 verschiebbar gelagerten Stiftes 63 angeordnet ist, der von einer in der Schraube 62 um den Stift angeordneten Schraubenfeder betätigt nach dem Arm 36 vorwärts gedrückt wird.

Während der Ausdehnung des Körpers 4 wird der Kontakt 37 vom Arm 36 mit dem Kontakt 38 in Berührung gebracht werden. Dadurch wird ein Kurzschluß der Elektromagnetspulen über die Leitungen 53 und 54, die Schraube 62, die Kontakte 38 und 37, den Arm 35, den Körper 4 und die Leitung 64 bewirkt, so daß der Elektromagnet seinen Anker 9 freigibt und die Verbindung zwischen den Kontakten 39 und 40 aufhebt, wodurch der Strom durch die Glühlampe 3 unterbrochen wird. Die Kontakte 42 und 43 sind jedoch, wie oben angegeben war, auf einem federnden Metallstück 41 derart angeordnet, daß sie nicht gleichzeitig mit der Aufhebung der Verbindung zwischen den Kontakten 39 und 40 von den Kontakten 44 und 45 entfernt werden, sondern erst nachdem die Kontakte

39 und 40 sich ein bestimmtes Stück voneinander entfernt haben.

Durch die Anziehung des Ankers 9 wird der Haken 47 in die gezeigte punktierte Lage j geführt; durch die Aufwärtsbewegung des Armes 36 wird der Haken 48 in die ebenfalls punktiert gezeigte Stellung hinaufgeführt, so daß die beiden Haken ineinander eingreifen. Wenn der Anker nun losgelassen wird, geht er so weit zurück, daß die Verbindung zwi-

sehen den Kontakten 39 und 40 aufgehoben wird; infolge des Eingreifens der Haken ineinander wird aber der Arm 36 die Verlängerung 46 und das Metallstück 41 in einer solchen Stellung sperren, daß zwischen den Kontakten 42 und 43 und den Kontakten 44 bzw. 45 noch Anlage vorhanden ist, nachdem der Anker 9 zurückgegangen ist und die Verbindung 39 bis 40 unterbrochen hat. Der

Hauptstrom wird daher nicht durch Entmagnetisierung des Elektromagnets unterbrochen, sondern erst nachdem der Körper 4 sich so viel zusammengezogen hat, daß er durch das Herabführen des Armes 36 das Eingreifen zwischen den Haken 47 und 48 aufhebt, so daß die Verlängerung 46 und das Metallstück 41, das wie erwähnt federnd ist, zurückschnellen und die Kontaktverbindungeh 42 bis 44 und 43 bis 45 und damit den Hauptström durch eine schnelle Bewegung unterbrechen.

Der Häuptstrom wird schnell und an zwei Stellen unterbrochen, was größere Sicherheit gegen Funkenbildung als bei der in Fig.'i

25. erwähnten Ausführungsform gibt.

Der Umschalter 56 dient in bekannter Weise zum Ausschalten des Zeitstromschließers, bei Übergang zum ständigen Brennen der Lampen 16.

Der Heizkörper kann natürlich irgendein anderer zweckmäßiger Körper als gerade eine Glühlampe sein, wie auch die Haken 47 und 48 durch z\veckmäßige Sperrmittel, z. B. eine Feder, ersetzt werden können, deren eines Ende an den Hebel 36 und dessen anderes Ende an eine vom Elektromagnetanker betätigte Umschaltanordnung (Winkelhebel

o. dgl.) bekannter Art derart befestigt ist, daß die Feder während der Aufwärtsbewegung des Hebels gespannt wird und die Kontakte 42 und 43 mit einem federnden Druck festhält, bis genannte Umstellanordnung die Feder wieder durch Bestätigung des Hebels 36 während dessen Rückbewegung auslöst.

Falls ein Druckknopf sich festsetzt, wird der Arm 36 sich ständig aufwärts bewegen, indem der Strom durch die Glühlampe 3 dann nicht infolge des Kurzschlusses der Elektromagnetspulen unterbrochen wird. Die Bewegung des Armes 36 muß jedoch wegen der sonst entstehenden starken mechanischen Betätigungen,' u. a. vom Kontakt 38, begrenzt werden. Eine derartige Begrenzung läßt sich zweckmäßig dadurch erreichen, daß in eine der Leitungen 51 oder 52 eine nicht gezeigte Kontaktverbindung eingeschaltet .wird, die, falls die Aufwärtsbewegung des Armes 36 über einen bestimmten Punkt hinausreicht, durch eine mechanische Betätigung des Armes 36 geöffnet wird und dadurch den Wärmestrom unterbricht. Die Begrenzung kann jedoch auch dadurch erfolgen, daß der Kontakt 38 den Wärmestromkreis in geeigneter, bekannter Weise unterbricht, indem er zu weit zurückgedrückt wird.

Claims (8)

P ATENT-Ansprüche:

1. Elektrischer Zeitschalter, welcher einen die Tätigkeit des Zeitstrom-Schließers einleitenden Elektromagnet und ein von einem elektrischen Heizkörper erwärmtes Organ enthält, dessen Ausdehnung und nachfolgende Zusammenziehung zum Schließen oder Unterbrechen eines elektrischen Stromkreises ausgenutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen des Elektromagnets derart in die über den Zeitstromschließer führen- · den Stromkreise eingeschaltet sind, daß durch Ausdehnung des vom Heizkörper erwärmten Organs ein Kurzschluß derselben bewirkt wird, wodurch der Elektromagnet seinen Anker losläßt, den über den Heizkörper führenden Stromkreis unterbricht und dadurch die Unter-

.. brechung der Tätigkeit des Zeitstromschließers einleitet.

2. Elektrischer Zeitschalter nach An-

■ spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen des Elektromagnets (8) derart in den über die Lampen (16) und die Druckknöpfe (17) o. dgl. in der betreffenden Anlage führenden Steuerstromkreis eingeschaltet sind, daß der . Elektromagnet ⁹^ durch Anziehen seines Ankers infolge des Schließens genannten Stromkreises über den' Anker sowohl den Lampenstromkreis als parallel mit demselben, den Stromkreis für den Heizkörper in Serie mit seinen Spulen verbindet und einen Kurzschluß der Druckknöpfe (17) bewirkt.

3. Elektrischer Zeitschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnetspulen (8) derart in den über den Zeitstromschließer und die Druckknöpfe, jedoch nicht über die Lampen in der betreffenden Anlage führenden Steuerstromkreis eingeschaltet sind, daß der Elektromagnet durch Anziehen seines Ankers (9) infolge des Schließens genannten Stromkreises über seinen Anker (9) und auf demselben angeordnete Kontakte (39, 42 und 43) seine Spulen in Serie mit dem Heizkörper (3) und dem Hauptstromkreise parallel mit dem über diese serienverbundenen Organe führenden Stromkreis verbindet und Kurzschluß der Druckknöpfe bewirkt, wobei die Kontakte (42 und 43) gehindert werden, der Rückbewegung des Elektromagnetankers unmittelbar nach dem Kurzschluß der

Elektromagnetspule zu folgen, und zwar dadurch, daß sie auf einem mit dem Anker verbundenen federnden Metallstück (41) angeordnet sind, welches Metallstück von dem erwärmten Organ aus (z. B. mittels einer von demselben betätigten Schraubenfeder oder einem Haken 48) festgehalten und in an und für sich bekannter Weise erst nach Abkühlung des erwärmten Organs und seiner daraus folgenden Zusammenziehung freigegeben wird.

4. Elektrischer Zeitschalter nach Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der' den Kurzschluß der Elektromagnetspulen bewirkende Kontakt (37) nicht direkt auf dem erwärmten' Organ, sondern, um eine genauere Regulierung der Brenndauer zu ermöglichen, auf einem von ihm betätigten Hebel, der zugleich den Haken (48) trägt, angeordnet ist.

5. Elektrischer Zeitschalter nach Anspruch ι und 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erwärmte Organ aus einer den Heizkörper (3) umschließenden, an ihrem einen Ende befestigten Röhre (4) besteht, deren anderes Ende gegen einen Hebel (34,36) anliegt oder denselben trägt, dessen Bewegung infolge der Ausdehnung und nachfolgenden Zusammenziehung der Röhre (4) zu mechanischen oder elektromechanischen Änderungen bzw. Unterbrechungen der über den Zeitstromschließer führenden Stromkreise ausgenutzt wird.

6. Elektrischer Zeitschalter nach Anspruch ι und 3 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiarmig ausgebildete Hebel (34,36) drehbar auf einem im freien Ende der Röhre (4) angeordneten .Zapfen (33) so gelagert ist, daß sein kurzer Arm (34) gegen einen festen, regulierbaren Anschlag (35) anliegt, während sein langer Arm (36) die Schalt- und Sperrorgane (elektrische Kontakte, Sperrhaken für Elektromagnetanker u.' dgl.) trägt.

7. Elektrischer Zeitschalter nach Anspruch ι und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzapfen (33) für den Hebel (34, 36) außerhalb des erwärmten Organs festliegt, so daß der Heizkörper dann, wenn der Hebel zweiarmig ist, mit dem kurzen Arme desselben zusammenwirkt, während er, wenn der Hebel einarmig ist, möglichst dicht bei der Drehzapfenlagerung am Hebel angreift.

8. Elektrischer Zeitschalter nach Anspruch ι und 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erwärmte Organ gehindert wird, sich über eine bestimmte Grenze hinaus auszudehnen, indem der Stromkreis des Heizkörpers bei abnormal großer Bewegung des Hebels (36) durch von diesem betätigte Kontakte unterbrochen wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.