DE495644C

DE495644C - Thermische Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE495644C
Application number: DER68085D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-07-02
Filing date: 1926-07-02
Publication date: 1930-04-09

Description

Thermische Schaltvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf thermische Ausschaltvorrichtungen, deren vom Schaltstrom beheiztes thermisches Glied ganz oder teilweise aus magnetischem Stoff besteht oder mit solchem belegt ist. Rein thermische Schalteinrichtungen haben bekanntlich den Nachteil, daß die Abschaltung besonders im Beginne der Bewegung eine zu langsame und der Schaltweg zu gering ist. Dies führt frühzeitig zu einer Zerstörung der Kontakte durch Verschmoren u. dgl.
Bei einer bekannten Ausführung mit einem Thermostaten in Gestalt eines Bimetallstreifens aus teilweise magnetischem Stoff ist dem thermischen Gliede ein Dauermagnet zugeordnet, welcher die Aufgabe hat, das thermische Schaltstück so lange zurückzuhalten, bis die Erwärmung so stark geworden ist; daß die Unterbrechung entgegen der Wirkung des Dauermagneten erfolgen kann. Beim Abkühlen des Bimetallstreifens unterstützt der Dauermagnet das mechanische Abheben des thermischen Gliedes von einem zweiten Gegenkontakt und -das Zurückführen des Thermostaten in seine Ausgangsstellung. Bei derartigen Vorrichtungen kann jedoch durch den Magneten eine Unterstützung der thermischen Abschaltung, insbesondere eine Erhöhung der Abschaltgeschwindigkeit, nicht eintreten; wohl vermag der Dauermagnet das Entstehen eines sogenannten Wackelkontaktes zu verhindern, das Abschalten selbst erfolgt jedoch nicht unter Mitwirkung des Magneten, sondern entgegen seinem Einfluß.
Die Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit und ferner eine Vergrößerung des Schaltweges lassen sich erfindungsgemäß dadurch erzielen, daß die magnetische Kraft durch einen vom Schaltstrom selbst erregten Elektromagneten hervorgerufen wird, der die kontaktunterbrechende Bewegung des Thermostaten bei dessen Erwärmung unterstützt. Es erfolgt also im Augenblick des Abschaltens eine sowohl in thermischer als auch in elektromagnetischer Beziehung von der Höhe des abzuschaltenden Stromes abhängige Summierung der beiden Ausschaltkräfte, so daß die Schaltgeschwindigkeit wesentlich erhöht wird.
Der magnetische Stoff wird zweckmäßig an den kontaktgebenden Stellen des Thermostaten angeordnet und kann in derartiger Menge vorgesehen werden, daß seine Maße auf die Unterbrechungsstellen abkühlend einwirkt. Hierdurch wird die Wirkung der erhöhten Schaltgeschwindigkeit auf das Unversehrtbleiben der Kontakte noch weiter günstig beeinflußt.
In der Zeichnung sind in den Abb. z bis 7 verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens dargestellt. Abb. z zeigt in schematischer Darstellung die grundsätzliche Anordnung. Abb. a bis q. lassen besondere Anordnungen des oder der Thermostaten erkennen, während Abb. 5 bis 7 die Anwendung des Erfindungsgedankens bei einer Glimmröhre darstellen.
Bei der Ausführung nach Abb. i sind in an sich bekannter Weise zwei Thermostaten i und 2 vorgesehen, welche innerhalb einer Röhre angeordnet sind und Strom in der angegebenen Pfeilrichtung führen. Mit dem Thermostaten sind Widerstände g hintereinandergeschaltet. Beim Ausführungsbeispiel sind die thermischen Glieder an ihren freien Enden mit magnetischem Stoff 8 belegt, und zwar in solcher Menge, daß die Kontakte stets gekühlt werden. Die Röhre ist von einem Elektromagneten io umgeben, innerhalb dessen noch eine besondere Eisenröhre i i untergebracht ist. Der Abschaltvorgang selbst ist ohne weiteres verständlich. Unter dem Einfluß der Stromwärme biegen sich die beiden Thermostaten i, 2 nach verschiedenen Seiten auseinander, und die Kontakte 8 -werden, unterstützt durch den Elektromagneten, kräftig auseinandergerissen. Sollten die Thermostaten für sich allein keine genügende Federung aufweisen, um hinreichend hohen Kontaktdruck in der Einschaltstellung zu erzielen, so können zu diesem Zwecke besondere Federn vorgesehen werden.
Bei der Ausführung nach Abb. 2 sind drei Thermostaten i, 2, 4 vorgesehen, deren Bewegung beim Abschalten durch Pfeile angedeutet ist. Die Unterbrechung erfolgt an den Kontaktstellen 5 und 6.
Statt einer Hintereinanderschaltung der thermischen Glieder kann auch Parallelschaltung gewählt werden, wie Abb. 3 zeigt. Die Abschaltung erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel zu beiden Seiten eines fest angeordneten Kontaktstückes 7.
Die Ausführungsform nach Abb. 4 läßt eine mehrfache Hintereinanderschaltung von Thermostaten 1, 2, 3 4 erkennen, wobei jeweils an den Kontaktstellen zwecks Kühlung Materialanhäufungen untergebracht sind.
Die an sich bekannte Anordnung der thermischen Glieder in einer umschließenden Hülle, z. B. in einer Röhre nach Abb. i, hat den besonderen Vorteil, daß die Kontakte vor äußeren Einflüssen (Verstaubung, Nässe, säurehaltige Dämpfe usw.) geschützt sind. Es ist dies deshalb von Bedeutung, weil jeder thermische Schalter nicht so kräftig gebaut «-erden kann wie ein gewöhnlicher Schalter und daher gegen den Schaltvorgang ungünstig beeinflussende Momente besonders gesichert sein muß.
Es führt dies zu einer weiteren Anwendung des Erfindungsgedankens, und zwar zur Ausbildung des Thermostaten als Glimmröhre, wie eine solche in .den Abb. 5 bis 7 dargestellt ist. Bei der Ausbildung nach Abb. 5 bestehen die beiden Elektroden i und 2 aus Bimetallstreifen, die sich etwa in ihrer Mitte 12 in geringer Entfernung gegenüberstehen. Bei Stromfluß (Glimmstrom) erfolgt eine Trennung der Elektroden im Sinne der eingezeichneten Pfeile.
Abb. 6 läßt eine konzentrische Anordnung der Elektroden 13, 14 innerhalb einer Glimmröhre erkennen. Bei Stromfluß zieht sich die innere Elektrode 13 zusammen, die äußere Elektrode 14 hingegen rollt sich auf, so daß auch hier die Trennung der Kontakte auf großem Schaltwege erfolgt.
Abb. 7 schließlich zeigt eine Ausführung, bei welcher die Elektroden 15, 16 gegeneinandergeneigt angeordnet sind und sich mit ihren freien Enden am nächsten gegenüberstehen. Beim Übertritt -des Glimmstromes bewegen sich die Elektroden an der Stromübertrittsquelle voneinander weg; auch in diesem Falle läßt sich die elektromagnetische Unterstützung der thermischen Ausschaltung erzielen, indem beispielsweise an .den freien Enden der Elektroden Eisenstücke angebracht und über die Röhre eine Spule geschoben wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Thermische Schaltvorrichtung, bei der die vom Schaltstrom beheizten thermischen Glieder ganz oder teilweise aus magnetischem Stoff bestehen oder mit magnetischem Stoff belegt sind, auf welchen eine magnetische Kraft wirkt, dadurch: gekennzeichnet, daß diese magneäs,che Kraft durch einen vom Scha.7.tstrom selbst erregten Elektromagneten hervorgerufen wird, der die kontaktunterbrechende Bewegung des Thermostaten bei dessen Erwärmung unterstützt. z. Thermische Schaltvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Stoff an den kontaktgebenden Stellen des Thermostaten angeordnet ist, und zwar in derartiger Menge, daß seine Masse auf die Unterbrechungsstellen kühlend einwirkt. 3. Thermische Schaltvorrichtung nach Anspruch i oder i und 2, dadurch gekennzeichnet"daß zwei oder mehrere thermische Glieder parallel oder hintereinandergeschaltet vorgesehen sind, deren Schaltstellen zu beiden Seiten eines fest angeordneten Kontaktstückes angeordnet sind und deren freie Enden sich bei Erwärmung voneinander wegbewegen. 4. Thermische Schaltvorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das oder-die thermischen Glieder gegebenenfalls zusammen mit Wi.derständen in einer umschließenden Hülle angeordnet sind. 5. Thermische Schaltvorrichtung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Magnetstoff des oder der thermischen Glieder einwirkende Magnetspule die den Thermostaten umschließende Hülle umgibt. 6. Thermische Schaltvorrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die thermischen Glieder als Elektroden einer Glimmröhre dienen.