DE414020C - Schaltung zum Unterdruecken der Funkenbildung bei Kontaktpyrometern - Google Patents

Description

Elektrische Einrichtungen, bei denen mittels eines in einem Schwachstromkreis¹ liegenden Kontaktapparates ein Starkstromkreis oder eine in diesem Starkstromkreis liegende Einrichtung gesteuert wird, haben den Nachteil, daß die Kontakte des Kontaktapparates wegen der unvermeidlichen. Funkenbildung sehr leicht und schnell zerstört werden. Namentlich bei Einrichtungen, bei denen am ίο Kontaktapparat nach Kontaktbildung und nach erfolgter Betätigung des Starkstromkreises der eine bewegliche Kontakt nur geringfügig zurückgezogen wird, also in der Nähe des Gegenkontakts stehenbleibt, bildet sich leicht ein dauernder Funke in Form eines kleinen Lichtbogens, der zu einem baldigen Verbrennen des einen oder anderen Kontaktes des Kontaktapparates führt. Es besteht daher das größte Interesse daran, derartige Einrichtungen so auszugestalten, daß der beim Kontaktschluß oder bei der Kontaktunterbrechung gebildete Funke so bald als möglich zum Erlöschen gebracht wird.

Dies soll gemäß vorliegender Erfindung erreicht werden, und zwar insonderheit bed einer Einrichtung an elektrisch beheizten Wärm- und Trockeneinrichtungen, bei denen im Schwachstromkreis ein Quecksilberthermometer oder Pyrometer vorhanden ist, dessen Quecksübermasse dem Wärmeeinfluß der elektrisch zu beheizenden Wärm- oderTrokkenvorrichtung unterliegt und bei welcher durch am Thermometer oder Pyrometer angebrachte Kontakte bei Erreichung -einer bestimmten Temperatur ein Zwischenschalter erregt wird, der durch seine Erregung einen Starkstromkreis steuert in dem Sinne, daß ein in diesem Starkstromkreis liegender Hauptschalter den Heizstrom für die Wärm- oder Trockenvorrichtung ausschaltet. Auch bei derartigen Vorrichtungen machten sich an der durch das Thermometer bzw. Pyrometer gebildeten Kontakteinrichtung die obengenannten Übelstände bemerkbar, wobei hinzukommt, daß auch an dem im Hauptstromkreis liegenden Hauptschalter durch Stromschwankungen, die durch mehrfaches Öffnen und Schließen des Stromkreises entstehen, oft genug ein Lichtbogen gebildet wird, der auch zu einem Verbrennen des Hauptschalters führt.

Um das mit der vorliegenden Erfindung angestrebte Ziel zu erreichen, wird im Schwachstromkreis ein Umschalter angeordnet, dessen Schalthebel mit dem Schaltorgan des Hauptschalters im Hauptstromkreis, derart verbunden ist, daß, wenn an der Kontaktvorrichtung der Schwachstromkreis geschlossen wird, hierdurch der Zwischensehalter erregt und durch diesen der Hauptschalter für den Starkstromkreis beeinflußt wird, gleichzeitig auch eine Verstellung des Polumschalters im Schwachstromkreis erfolgt mit der Folge, daß der soeben geschlossene Schwachstromkreis am Polumschalter wieder unterbrochen und. daher die Kontakteinrichtung stromlos wird, so daß mithin ein beim Kontaktschluß sich bildender Funke sofort zum Erlöschen gebracht wird. Die Kontakteinrichtung ist mithin nur immer wenige Augenblicke in Tätigkeit und wird, nachdem die gewünschte Schaltung oder Steuerung des Hauptstromkreises erfolgt ist, sofort wieder ausgeschaltet. Dadurch wird zugleich auch eine' positive Umstellung des Haupt- *75 schalters im Hauptstromkreis bedingt, so daß auch an diesem Lichtbogenbildung unmöglich ist und daher auch einem Verbrennen des Hauptschalters vorgebeugt wird.

Auf der Zeichnung ist das Schaltungs-

schema der neuen Einrichtung als Ausführungsbeispiel veranschaulicht.

ι ist eine Schwachstromquelle, deren positiver Pol einerseits mit dem Kontakt 2 eines Polumschalters., andererseits mit dem Kontakt 3 eines Quecksdiberpyrometers 4 an sich bekannter Ausbildung verbunden ist. Der negative Pol der Schiwachstromquelle 1 ist einerseits mit dem Kontakt 5 des Polumschalters, andrerseits mit dem Kontakt 6 am Quecksilberpyrometer 4 verbunden. Ein weiterer Stromkreis geht von dem mittleren Kontakt 7 des Polumschalters über das polarisierte Relais 8 eines Zwischenschalters nach dem Zeiger 9 des Quecksilberpyrometers 4. Der Zwischenschalter 8 ist mit einem Anker

10 ausgerüstet, welcher einen Kontaktkörper

11 trägt, der beispielsweise mit Quecksilber gefüllt ist und in wagerechter Lage zwei Kontaktstellen 12 und 13 eines Starkstromkreises überbrücken kann, bei schräger Lage aber die beiden Kontaktstellen des Starkstromkreises unterbricht. Dieser Starkstromkreis enthält eine Spule 14 und ist im Neben-Schluß zum Hauptstromkreise 15, 16 angeordnet, durch den der Heizstrom für eine Heiz- oder Trockenvorrichtung irgendwelcher Art geliefert wird. Dieser Hauptstromkreis 15, 16 enthält einen Schalter, dessen Schaltkörper 17 auf einer drehbaren Welle 18 sitzen kann, so daß durch Drehung dieser Welle in dem einen oder anderen. Sinne der Schaltkörper 17 den Stromkreis schließt oder unterbricht. An einem Höbelarm. 19 der Welle 18 ist gelenkig ein Eisenkern 20 befestigt, welcher in der Spule 14 des Starkstromkreises liegt. Dieser Kern steht gleichzeitig unter Wirkung einer Feder 21 und ist im übrigen gelenkig mit dem Schalthebel 22 des im Schwachstromkreis liegenden Polumschalters verbunden.

Die Quecksilbermasse des Quecksilberpyrometers 4 steht natürlich mit der durch die Starkstromleitung 15, 16 zu speisenden Heiz- oder Trockenvorrichtung derart in Verbindung, daß der Zeiger 9 des Quecksilberpyrameters nach Maßgabe der in. der beheizten Vorrichtung herrschenden Temperatur eingestellt wird. Demzufolge kann der Zeiger 9 bei Schwankungen der Hiitze in der beheizten Vorrichtung gegenüber der in der Zeichnung dargestellten Mittelstellung nach rechts oder nach links schwanken und kann dabei bei steigender Temperatur mit dem Hochanschlage 6 oder beim Sinken der Temperatur mit dem Tiefanschlage 3 in Berührung kommen. Diese Kontakte 3 und 6 stehen zweckmäßig in solchem Abstände voneinander, daß es erst einer gewissen Abkühlung oder Erwärmung in der Heizvorrichtung bedarf, ehe nach dem Kontaktschluß des Zeigers mit dem einen Kontakt ein erneuter Kontaktschluß mit dem anderen Kontakt stattfinden kann. Dann ist die Wirkung folgende:

Angenommen, der Kern 20 stehe unter Wirkung der Feder 21 zum gewissen Grade außerhalb der Spule 14. In dieser Lage hat er den Kontakthebel 22 des Polumschalters so verstellt, daß dieser mit der Feder des Kontakts 2 in Berührung steht. Wird dann durch Steigerung der Wärme in der zu beheizenden Heiz- oder Trockenvorrichtung der Zeiger 9 des Pyrometers nach rechts verschwenkt und kommt er dabei mit dem Kontakt 6 in Eingriff, so entsteht im Schwach-Stromkreis ein Stromdurchgang vom positiven Pol der Stromquelle 1 über den Kontakt 2 des Polumschalters durch den Schalthebel 22 nach dem mittleren Kontakt 7, von hier aus weiter über das polarisierte Relais¹ 8 nach dem Zeiger 9 des Pyrometers 4, nach dem Kontakt 6 und von dort zum negativen Pol der Stromquelle 1 zurück. Dadurch wird mithin das polarisierte Relais des Zwischenschalter s; erregt, und der Anker 10 desselben, der mit dem Kontaktkörper 11 bisher eine schräge Lage einnahm, wird daher angezogen, wobei der Kontaktkörper 11 eine wagerechte Lage einnimmt und die darin befindliche Quecksilbermasse mithin eine Überbrückung der Kontaktstellen 12 und 13 des Starkstromkreises herbeiführt. Dadurch wird die Spule 14 erregt und zieht den Kern 20 in sich hinein entgegen der Wirkung der Feder 21 mit der Folge, daß der bisher geschlossene Hauptschalter 17 geöffnet wird, so daß die· Heiz- oder Trockenvorrichtung stromlos wird. Gleichzeitig hiermit wird aber durch denselben Kern 20 der Schalthebel 22 des Polumschalters mitgenommen und in die aus der Zeichnung ersichtliche Lage gebracht, wobei der bisher bestehende Kontakt zwischen dem Polstück 2 und dem Schalthebel unterbrochen, dagegen ein neuer Kontakt zwischen dem Schalthebel 22 und der Feder des Polstücks 5 zustande gebracht wird. Diese Unterbrechung des obengenannten Schwachstromkreises durch Verstellung des Schalthebels 22 hat zur Folge, daß sowohl der Kontaktkörper 6 des Pyrometers 4 wie no auch der Zeiger 9 desselben stromlos werden. Infolgedessen wird der bei der Berührung des Zeigers 9 mit dem Kontakt 6 gebildete Funke sofort wieder unterbrochen, und dadurch wird die Bildung eines dauernden Fun- kens oder die Bildung eines Lichtbogens zwischen den erwähnten Kontaktteilen unmöglich. Zugleich hiermit erfolgt aber auch die Umstellung des Hauptschalters 17 derart positiv, daß ein sich evtl. bildender Funke oder Lichtbogen sofort zum Erlöschen gebracht wird.

Durch, eine geeignete Ausgestaltung des. Ankers io bleibt dieser in seiner angezogenen Lage stehen, und demzufolge wird auch nach wie vor durch den Kontaktkörper 11 eine Überbrückung der Kontaktstellen 12 und 13 im Starkstromkreis herbeigeführt, so daß mithin der Kern 20 nach wie vor durch die Spule j 14 hineingezogen wird, also die Öffnungsstel- i lung des Hauptschalters! 17 bestehenbleibt. [ Mit der Unterbrechung des Speisestromes ! für die Heiz- und Trockenvorrichtung sinkt natürlich die darin herrschende Temperatur, und demzufolge wird der Zeiger des Pyrometers nach Maßga'be der in der Heizvor- j richtung stattfindenden. Abkühlung nach links geschwenkt, bis schließlich nach etwa 5⁰ Temperatursenkung der Zeiger 9 mit dem Pol 3, der als Tiefanschlag wirkt, in Berührung kommt. In diesem Augenblick tritt erneut der Schwachstromkreis in Wirkung, und zwar entsteht in diesem Falle ein Stromkreis vom positiven Pol der Stromquelle 1 über Kontakt 3 des Pyrometers 4, über Zeiger 9 desselben, durch das polarisierte Relais 8 nach dem mittleren Polstück 7 des Polumschalters, über Schalthebel 22, über Polstück 5 des Polumschalters zurück zum negativen Pol der Batterie 1. In diesem Falle fließt der Strom durch das polarisierte Relais 8 in der entgegengesetzten Richtung, und dies hat zur Folge, daß der vorher angezogene Anker 10 abegestoßen und wieder schräg gestellt wird mit der Folge, daß auch der Kontaktkörper 11 erneut eine schräge Lage einnimmt, wodurch die Überbrückung der Kontaktstellen 12, 13 aufgeoben wird. Der die Spule 14 einschließende Starkstromkreis wird somit stromlos, und dadurch hört die Erregung der Spule 14 auf, so daß der Kern 20 unter Wirkung der Feder 21 aus der Spule herausgezogen werden kann, was zunächst ein Schließen des Hauptschalters 17, außerdem ! aber auch eine Umstellung des Schalthebels ! 22 des Polumschalters zur Folge, hat. Der i bis daher bestehende Kontakt zwischen dem ι Schalthebel 22 und dem Polstück 5 hört auf, weil der Schalthebel 22 durch den sich auf- _: wärts bewegenden Kern 20 gegen die Feder ' des Polstückes 2 angedrückt wird. Der letzt- ! erwähnte Schwachstromkreis wir also unter- I brochen, und demzufolge werden die Kontakte 3 und 9 am Pyrometer 4 des letztgenannten Schwachstromkreisesi stromlos. Auch in diesem Falle wird daher der sich bei der Berührung bildende Funke sofort zum Erlöschen gebracht und die Bildung eines Licht- j bogens vermieden. Ebenso wird der Hauptschalter 17 auf diese Weise positiv geschlossen und demzufolge nunmehr Speisestrom durch die Starkstromleitung 15, 16 erneut der Heiz- oder Trockenvorrichtung zugeführt.

Die beschriebene Schaltung hat also zur Folge, daß die sehr empfindlichen Kontakte zwischen dem Zeiger 9 einerseits und dem Pol 3 bzw. 6 der Schwachstromquelle am Pyrometer 4 andererseits niemals: längere Zeit in Tätigkeit sein können. Der sich bildende Funke wird sofort nach seiner Entstehung, nachdem aber die notwendigen Betätigungen durchgeführt worden sind, zum Erlöschen gebracht, so daß die bei solchen Kontakten eintretende Verbrennung des einen oder anderen Kontaktes mit Sicherheit vermieden wird. Die sonst gerade in diesen empfindlichen Kontakten eintretenden Störungen werden daher unmöglich gemacht.

Es liegt natürlich auf der Hand, daß die oben als Beispiel angegebene Vorrichtung, ebenso auch das beschriebene Anwendungsgebiet mannigfaltigen Änderungen unterliegen kann. Letzten Endes kann eine ähnliche Schaltung bei allen solchen Kontaktapparaten Benutzung finden, die besonders empfindlich sind und wo die Gefahr besteht, daß durch den gebildeten Funken eine Zerstörung der empfindlichen Kontakte eintritt.

Claims (2)

1. Patent-An Sprüche:

   i. Schaltung zum Unterdrücken der Funkenbildung bei Kontaktpyrometern mit Regelungsvorrichtung für die Temperatur in einem Heizkörper beliebiger Art, bei dem der Pyrometerstromkreis durch einen Hilfsumschalter unterbrochen wird, gekennzeichnet durch einen vom Hauptschalter bewegten, die Stromkreise der Pyrometerkontakte steuernden Umschalter, welcher die Änderung der Stromrichtung für ein den Hauptschalter steuerndes polarisiertes Relais vorbereitet, dessen Stromkreis durch die Pyrometerkontakte geschlossen wird.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schwachstromkreis der Pyrometerkontakte ein polarisiertes Relais eingeschaltet ist, das, in Abhängigkeit von dem jeweiligen Stromdurchgang einen mit einem Kontaktkörper ausgerüsteten Anker anzieht oder abstößt, so daß hierdurch der daran befestigte Kontaktkörper einen den Hauptschalter betätigenden Starkstromkreis schließen oder unterbrechen kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.