Vorrichtung zur Vermeidung von Betriebsstörungen in Schwachstromanlagen
Türschließer oder Signalanlagen irgendwelcher Art werden jetzt meistens vom Starkwechseistromnetze
gespeist, und zwar unter Zwischenschaltung eines soggenannten Klingeltransformators.
Die in Zentralen, Fern- und Ortsleitungen notwendig werdenden Reparaturen sowie
viele andere Ursachen bedingen aber oft das Stromlosmachen ganzer Ortsnetze oder
doch Teile derselben. Damit wären dann sofort auch die vorgenannten Schwachstromanlagen
außer Betrieb gesetzt. Am häufigsten geschieht dies aber durch Kurzschlußdefekte
in den Starkstromhausanlagen, welche sich erst bei Eintritt der Dunkelheit bemerkbar
machen. Durch den Gegenstand der Erfindung, welcher weder im Betriebe noch im Ruhezustande
einer Wartung und Beobachtung bedarf, solleri diese Störungen gänzlich vermieden
werden, und zwar dadurch, daß in der nachstehend dargelegten Weise die einen Periodenhälften
des normal in der Schwachstromanlage verwendeten Betriebswechselstromes zur Ladung
eines Sammlers benutzt werden, welcher in bekannter Weise bei Störungen des Starkstromnetzes
mittels Relais eingeschaltet wird und dann die Schwachstromanlage speist, während
die anderen Periodenhälften bei normalem Betriebe lediglich zur Speisung der Schwachstromapparate
dienen und deren Ansprechen sicherstellen. Die einzelnen Teile des erfindungsgemäß
ausgebildeten Apparates können auf einer ebenen Platte aus Holz, Schiefer oder Marmor
befestigt sein. Die Grundplatte wird zweckmäßig mit zwei Ösen zum senkrechten Aufhängen
und mit einem Kastendeckel versehen, ähnlich dem Gehäuse einer elektrischen Hausklingel.
An der oberen Kante der Grundplatte außerhalb des Deckels werden dann die Anschlußklemmen
o, p, g für den Klingeltransformator vorgesehen und rechts daneben die Klemmen r,
s für die Arbeitsleitungen zu den Verbraurhsapparaten, z. B. Klingeln. Ferner wird
auf der Platte der Gleichrichter angebracht. Dieser besteht aus einer Spule d mit
einem Hohlraum u, durch welchen ein an der Klemme j
vertikal und federnd
beweglicher Eisenanker g hindurchgeführt ist, so daß sich das Ende desselben zwischen
den Polen eines polarisierten Hufeisemnagneten c pendelnd bewegen kann. An diesem
Anker g befinden sich Kontaktfedern h, lt, von denen eine durch das Eigengewicht
des Ankers den Kontakt mit einer Winkelklemme v herstellt. Die Spule d ist mit isoliertem
Draht von ge nügendem Querschnitt umwunden, so da.ß der durchfließende Strom wenig
Widerstand' findet. Rechtsseitig von der Spule d ist eine Spule e angeordnet; diese
besitzt einen Kernt von ausreichender Stärke, bestehend aus Weicheisenstäben. Die
Wickelung dieser Spule ,e besteht aus isoliertem Draht von geringem Querschnitt
und Widerstande, so daß zu ihrer Erregung 3 Volt Spannung nötig sind, die an den
Klemmen o, p liegen.. Am linken Ende der Spule e ist ein Eisenanker k etwas unterhalb
der Spule derart drehbar beweglich
angeordnet, daß er bei Erregung
der Spule von deren Kern t angezogen. wird, so daß er mit der Klemme L in Kontakt
kommt. Eine am Anker h befestigte Feder n soll diesen Kontakt sichern
und Schwankungen des Ankers verhindern. 'Wird die Spule e stromlos, so fällt der
Anker h nach links, unterbricht den Kontakt bei L und stellt sofort links Kontakt
mit einer Femme m her. Unterhalb der Spulen d und e ist als Hilfsstromquelle ein
den Leistungsverhältnissen der ganzen Schwachstromanlage entsprechender zwei- oder
dreizelliger kleiner Akkumulator/ angebracht. Eine solche Vorrichtung kann auch
von Nichtfachkundigen in jede bereits bestehende derartige Schwachstromanlage eingebaut
werden, wenn die Anschlußklemrnen gekennzeichnet werden.
Wirkungsweise und Stromlauf Sind das Netz nebst Transformator und
Hilfsstromquellle f betriebsbereit, und werden die von den Klemmen r und s abgehenden
Verbrauchsleitungen für das Schwachstromnetz, z. B. Klingel b, durch Schalter o.
dgl. geschlossen, so fließt Wechselstrom von der Sekundärwickelung des Klingeltransformators
a über die Klemme o durch die Spule d
zur Klemme L, -durch den Anker
h und die Klemme r in die Schwachstromleitung zur Klingel b, dann
zurück über Klemme s nach v,
über Feder h durch den Hebel g und Lager j nach
Klemme g zum Transformator zurück. Auf diesem Wege durchfließt der Wechselstrom.
also auch die Spule d. D er Anker g wird dabei abwechselnd nord- und südmagnetisch
und wird von den Polen des permanenten Magneten c ebensooft abgestoßen und gegenseitig
angezogen. 'Die Arbeitsleitung wird dabei je eine halbe Periode gleichgerichteten
Wechselstrom erhalten. Bei Verwendung des bisher gebräuchlichen Magnetgleichrichters
würde die Klingelverbrauchsleitung j-ediesmal erst dann wieder Strom erhalten, wenn
der Kontakt durch g, h, v zwischen o und s wiederhergestellt ist. Dies geschieht
bei jeder Periodenwiederholung. Die Klingel wird jetzt also mit zerhacktem Gleichstrom
gespeist und arbeitet einwandfrei. Der umgepolte Anker g wird nach Verlauf der halben
Periode vom unteren Schenkel des Magneten c abgestoßen und vom oberen Schenkel angezogen.
Dadurch wird der Kontakt mit der unteren Klemme v gelöst und mit der oberen Klemmei
geschlossen. Der Stromlauf geht nun von der Sekundärwickelung ides Transformators
,a über Klemme g, Lager j, Anker g, Feder /t und Klemme L durch den Akkumulator
f, alsdann über Klemme s in die- Arbeitsleitung zur Klingel b und darauf zurück
über die Teile r, h, L durch Spule d
nach der Transformatorenklemme
o. Auf diesein Wege wird der Akkumulator f mit derselben Stromstärke geladen, wie
sie die Arbeitsapparate b erhalten; diese bilden also den Ladewiderstand. Genügt
. dieser Strom nicht zum Ansprechen der Apparate b, oder läßt der Akkumulator f
wegen Spannungsgleichheit keinen genügenden Arbeitsstrom mehr durch, so dauert dies
immer nur je eine halbe Periode lang; die andere Hälfte bekommen die Apparate ja
stets ungeteilt; diese ist erwiesenermaßen ausreichend, da die bisher üblichen Magnetgleichrichter
nur einseitig Kontakt herstellen, also nur eine halbe Periode gleichrichten; die
andere Hälfte wird erdrosselt. In den Abb. 2, 3 und q. sind diese Vorgänge veranschaulicht.
In der Abb. 2 ist eine Wechselstromperiode schematisch angedeutet. Diese Wechselstromperioden
werden nach Abb. 3, wie deren mehrfache Pfeile andeuten, zerhackt; es kann sich
dabei aber nur Uni je eine halbe Periode handeln, welche abgehackt und nutzbar fließend
gemacht wird, da die andere ja den Anker magnetisch umpolt, den Kontakt unterbricht
und kein anderer Gegenkontakt vorhanden ist. In Abb. q. ist angedeutet, wie die
einzelnen Perioden gespalten und deren beide Hälften erfindungsgemäß nutzbar ;gemacht
werden. Die bei dieser Spaltung bedeutend verkürzten stromfreien Lücken werden durch
das Aufladen des Akkumulators fast ganz beseitigt. Versagt nun die Wechselstromquelle,
so wird die von ihr z. B. mit 3 Volt erregte Spule e stromlos, der Anker
h fällt nach Klemme m hinüber, und der Akkumulator f liefert sofort
den Arbeitsstrom für die Klingel b auf dem Wege über die Teile m, k, Y, Klingel
b und zurück übers nach denn Akkumulator f. Über den Abzweig bei m ist der
Weg bei i unterbrochen. Über den Abzweig bei s ist der Weg über v, j, g,
a, o und d bei: L` Unterbrochen. Die Arbeitsleistung, des Apparates
wird also durch Ausbleiben des Wechselstromes überhaupt nicht unterbrochen. Die
Ein- und Ausschaltung der Hilfsquelle f erfolgt automatisch. Der Apparat bedarf
keinerlei Bedienung und' Wartung. Der Akkumulator f braucht nicht aufgeladen werden,
wenn die Hauptstromquelle, Wechselstromnetz bzw. der Transformator, nicht monatelang
ununterbrochenversagt. Die Arbeitsapparate, z. B. Klingel b, können für Gleichstrom
gebaut sein.