-
Selbsttätige Notbeleuchtungsanlage. Das Patent 372329 betrifft
eine elektrische Beleuchtungsanlage mit einer besonderen Notbeleuchtung, welche
bei Störung in der Hauptleitung selbsttätig eingeschaltet wird. Dies geschieht mit
Hilfe eines selbsttätigen Relais, welches an die Hauptleitung über einen der Arme
eines zweipoligen Schalters angeschlossen ist, der einen Zwischenkontakt aufweist.
Durch den anderen Arm des genannten zweipoligen Schalters wird die Notbeleuchtung
in Reihe mit
den Arbeitskontakten des Relais mit einer Stromquelle
verbunden. Bei einer Vorrichtung dieser Bauart sind Mittel vorgesehen, welche es
unmöglich machen, den zweipoligen Schalter von seiner Zwischenstellung in die Arbeitsstellung
züi bringen, wenn die Notbeleuchtung nicht in Ordnung ist. In der Zwischenstellung
leuchten eine oder mehrere der Notlampen auf, während nach dem Verbringen des Schalters
in seine Arbeitsstellung eine oder mehrere der Lampen, die zur Hauptbeleuchtungsanlage
gehören, aufleuchten und die Notlampen erlöschen. Diese Wirkung wird dadurch erreicht,
daß ein Solenoid in den Stromkreis der Notlampen eingeschaltet wird und der Kern
des genannten Solenoids die Möglichkeit besitzt, in eineVertiefung einzutreten,
die in dem beweglichen Teil des zweipoligen Schalters vorgesehen ist. Wenn der Schalter
seine Zwischenstellung passiert, so tritt der bekannte Kern in die Vertiefung ein.
wird aber daraus wieder entfernt, sobald der Strom in dem Solenoid einen bestimmten
Wert erreicht, worauf der Schalter in seine Arbeit-stellung gebracht werden kann.
-
Gemaß vorliegender Erfindung wird nun das Lösen des zweipoligen
Schalters in -einer Zwischenstellung noch von dem Ladungszustand der Batterie abhängig
gemacht, welche die Notlampen speist, so daß Sicherheit erlangt wird, daß die Batterie
noch genügend geladen ist, wenn es möglich ist, den Schalter über seine Zwischenstellung
hinauszubringen.
-
In Abb. 2 ist eine Entladungskurve eines Akkumulators (da-, ist die
Kurve, welche die Spannung des Akkumulators als eine Funktion der Entladungsdauer
mit einem bestimmten Strom darstellt) für einen konstanten Entladungsstrom il gezeigt.
Wenn der Entladungsstrom wächst, indem ein zusätzlicher Strom i.,
parallel
zu dem Strom i, abgenommen wird, so fällt die Spannung der Batterie proportional
zu dem angeführten starken Strom i- Wenn die Batterie für gewöhnlich mit
einem Strom i. entladen wird und zeitweilig noch dazu der Strom i., entnommen
wird, so wird für die kurze Zwischenzeit die Spannung während dieser Zwischenräume
proportional zu i. fallen. Die Punkte x, x. usw. deuten diese Sironistöße an. Von
der gestrichelt gezeichneten Kurve, welche diese Punkte verbindet, kann der Spannungsabfall
in jedem Stadium der Entladung abgelesen werden.
-
Gemäß vorliegender Erfindung, welche in schematischer Weise in Abb.
i dargestellt ist, wird bei der Kontroll- oder Zwischenstellung des zweipoligen
Schalters unmittelbar vor dem Schluß des Stromkreises für die N otbeleuchtung
ein Stromkreis geschlossen, welcher einen Widerstand 20 enthält. Der Strom i, läuft
durch den Stromkreis der Notlampen, der Strom i, : läuft durch den Widerstand,
welcher parallel mit dem ersteren angeschlossen ist, Bei jedem Ent-.ladungszustand
der Batterie wird sodann bei Schluß der Hilfsleitung die Spannung der Batterie entsprechend
der Kurve, dargestellt durch die Punkte x, x, usw. in Abb. 2, fallen. Der
Schalter ist nun so gestaltet, daß beim Verbringen in seine Zwischenstellung der
den Widerstand enthaltende Stromkreis eine Kleinigkeit vor dem Notlampenstromkreis
ge-
schlossen wird, so daß die Spannung der Batterie den erforderlichen Abfall
hat, wenn der Notlampenstromkreis geschlossen wird.
-
Die Folge ist, daß, wenn die Entladung der Batterie 13 ein bestimmtes
Maß überschritten hat, deren Spannung beim Einschalten des Widerstandes 20 so weit
herabsinkt, daß beim darauffolgenden Einschalten des N>otlampenkreises der darin
fließende Strom zu schwach ist, um den Kern 17 in die Spule 14 zu ziehen, so daß
dieser Kern, der schon beim Einschalten des Widerstandes 2o in die Vertiefung 18
ge-
fallen war, den Schalter in seiner Zwischenstellung verriegelt hält.
-
Die Annahme, daß il immer denselben Wert besitzt, ist natürlich nicht
ganz richtig, da i, sich mit der Spannung c ändert. Diese Annahme ist jedoch
nur zu dem Zweck gemacht, um eine klare Einsicht in das vorstehend Gesagte zu gewinnen.
-
Die Spule 14 mit dem Kern 17 ist in lotrechter Richtung einstellbar
gemacht. Durch Einstellung der Höhenlage der Spule kann ein größerer oder kleinerer
Luftraum für den Kern des Solenoids erzielt werden. Der Kern wird so eingestellt,
daß bei einem bestimmten Punkt der Linie x, x, usw. (Abb. 2) und deshalb
bei einem bestimmten Ladungszustand der Batterie der Kern gerade zurückgezogen wird.
Wenn in diesem Fall der Schalter in seine :VI)eitsstellung gebracht werden kann,
kann man sagen. für welche Zeitspanne zum mindesten die Batterie noch den Strom
il liefern wird und deshalb, wie lange die Lampe im Falle der Not zum mindesten
leuchten wird.
-
Um ferner die Einstellung noch weiter zu verbessern, wird nach einem
weiteren Merkmal der Erfindung eine Notlampe 16 gebraucht, deren Draht aus einem
Material hergestellt ist, welches bei normaler Temperatur einen negativen Temperatur-Koeffizienten
besitzt. Dadurch werden zwei Vorteile erreicht - erstens ist der
V% iderstand des Stromkreises bei Beginn hoch und nimmt allmählich ab, so
daß beim Verbringen des Schalters in seine Zwischenstellung kein Stromstoß hervorgerufen
wird, welcher den Kern unbeabsichtigterweise lösen könnte. Dieser Vorteil kann auch
dadurch erreicht werden, daß eine hohe Reaktanz in den Stromkreis der Notbeleuchtung
eingeschaltet wird; zweitens nimmt der Strom i, nicht nur proportional zu der Spannung
der Batterie zu, sondern infolge der
höheren Temperatur des Drahtes
nimmt der Widerstand ab und als eine Folge davon wird der Strom i, weiter wachsen.
Durch diese Maßnahme wird die Genauigkeit der Einstellung gef ördert.
-
In Abb, 3 ist diese Beziehung graphisch dargestellt. In dieser
Abbildung stellt T die Widerstandskurve des Lampendrahtes dar, wobei die Stromstärke
c an der Lampe als eine Funktion des Stromes i. dargestellt ist.
-
Wenn es z. B. gewünscht wird, nach dem Punkt #(, der Kurve (in Abb.
2) einzustellen, so daß die Lampe sicher il/, Stunden brennen kann, so wird die
Spule 14 derart gehoben ' oder gesenkt, daß in der Kontrollstellung des Schalters
der Kern gerade zurückgezogen wird. In diesem Falle haben kleine Ungenauigkeiten
keinen großen Einfluß, wie aus dem Folgenden hervorgeht.
-
Der Kern wird derart eingestellt, daß er in dem Punkt x, gerade zurückgezogen
wird, während er in dem Punkt Xb nicht zurückgezogen wird. Infolge des starken Entladungsstromes
i, und i., bedeutet dies schon eine Spannungsdifferenz von 5 Prozent.
Wenn diese Spannung#;grenzen auf Abb. 3 übertragen werden, so ergeben sie
weitere Grenzen für den Strom ii. Es ist von der Kurve T zu ersehen, daß die Grenzen
des Stromes x#, und cb bis zu io Prozent betragen. Daraus geht hervor, daß die Spule,
wenn sie 5 Prozent M-Undungen zuviel oder zuwenig oder einen entsprechend
zu großen oder zu geringen Luftraum aufweist, nur einen geringen Einfluß auf das
Maß der Entladung hat. Bei dem gewählten Beispiel genügt eine rohe Einstellung der
Spule, um eine bestimmte Brennzeit genau auf eine Viertelstunde zu sichern. Wenn
erforderlich, kann die Genauigkeit auf wenige Minuten gebracht werden. Die Einstellung
wird leichter und genauer, je mehr der kritische Punkt in der Nachbarschaft des
Entladungsendes gewählt wird. Im allgemeinen kann gesagt werden, daß die Einstellung
so sein soll, daß die Gewißheit besteht, daß die Batterie normalen Strom mindestens
i Stunde lang liefern kann. Um es unmöglich zu machen, daß der Schalter in seiner
Kontrollstellung verbleibt und daß infolgedessen die Akkumulatoren unbeabsichtigterweise
entladen werden, kann der Schalter mit einem Schnellunterbrecher versehen sein,
welcher den Schalter nur seine offene oder geschlossene Stellung einzunehmen gestattet.
Von der Kontrollstellung wird der Schalter selbsttätig in seine Arbeitsstellung
gebracht, wenn Jer Kern gelöst wird, und der Schalter wird ausgeschaltet, wenn sein
Kern in der Schließstellung verbleibt.