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Zeitfernschalter Die bereits bekannten Zeitschalter mit Luftpumpen,
bei denen ein Elektromagnet unter gleichzeitigem Spannen von auf Schalthebel einwirkenden,
auf einer Seite angebrachten Zugfedern oder zwei gegenüber-! liegenden, in Hülsen
laufenden Druckfedern die Ein- und Ausschaltung eines Stromkreises bewirkt, haben
den Nachteil, d'aß sie stark hemmenden Reibungen ausgesetzt sind. Ebenso haben sämtliche
bekannten Apparate dieser Art den Nachteil, d'aß ihre Schalthebel nicht genügend
überhub haben, so d'aß sie leicht wieder in ihre Ausgangsstellungen zurückspringen
und den Stromkreis erneut in kurzen, Abständen unterbrechen. Auch besteht die Möglichkeit,
daß die Unterbrechung des Nutzstromkreises langsam erfolgt und dadurch die Kontakte
vollkommen verschmoren. Bei der Erfindung fallen diese Nachteile weg. Als Kippspannfedern
dienen Zugfedern, die mit dem einen Ende an der Kolbenstange und mit dem .anderen
Ende an Schalthebeln aasgelenkt sind und dadurch ein nahezu reibungsloses Führen
der Kolbenstange sowie ein sicheres überkippen der Schalthebel bewirken.
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Ein bereits bekannter Zeitfernschalter hat zum Unterbrechen des Nutzstromkreises
eine Hebelanordnung mit unter Federdruck stehendem Schlag- und Kipphebel. Jedoch
ist der Schlaghebel .nicht im gleichen Drehpunkt wie der Kipphebel gelagert, und
er wirkt außerdem nicht federnd.
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Die Erfindung enthält eine ähnliche Hebel-Anordnung für den Nutzstromkreis,
aber die auf den 'Schalthebel wirkende Feder nimmt diesen mittels eines besonderen,
im Drehpunkt des Schalthebels gelagerten und federnd wirkenden Schaltarmes und zweier
Anschläge am Schalthebel beim Überkippen jedesmal durch Schlagwirkung mit, sobald
der Bremskolben sich nahe seinem Hubende befindet. Diese Anordnung bewirkt ein unbedingt
sicheres und sehr schnelles Unterbrechen des Nutzstromkreises dadurch, daß beim
langsamen Zurückgehen der Kolbenstange die gespannte Zugfeder erst über die Totpunktlage
des Schlagarmes springt, in diesem Moment über die Totpunktlage des Schalthebels
im Nutzstromkreis, ,also über dessen Drehpunkt hinwegsetzt und dabei den noch an
den Kontakten fest anliegenden Hebel herumreißt.
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Der für die Erregung des Elektromagneten notwendige Betrag an elektrischem
Strom ist bei diesem Zeitschalter besonders gering, und auch die Ausschaltung des
Nutzstromes erfolgt besonders rasch, so d'aß Anfressungen der Kontaktstücke durch
Lichtbögen nicht erfolgen können. Der neue Schalter kann für sehr verschiedene Dauer
des jeweiligen Verbrauches an Nutzstrom eingestellt werden, und es ist möglich,
diese Dauer vor ihrem jedesmaligen Ablauf zu verlängern.
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Die Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführung.
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Abb. i ist eine Vorderansicht des Schalters, wobei der Bremszylinder
längs geschnitten ist.
Abb.2 ist ein Schema zur Darstellung: der
selbsttätigen Ausschaltung des Magneten.
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Abb.3 ist ein die Arbeitsweise der Luftbremse veranschaulichendes
Diagramm. Abb. q. ist ein senkrechter mittlerer Schnitt durch das obere Ende der
Luftbremse und die anschließenden Teile.
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Abb.5 zeigt eine kronenähnlich gestaltete Feder, die zum Andrücken
des Dichtungsstulpes des Bremskolbens dient.
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An der Grundplatte i ist die Spule 2 des Elektromagneten 2, 3 befestigt.
Der Eisenkern 3 dieses Elektromagneten ist durch eine Stange q. mit dem Kolben der
Luftbremse verbunden, deren Zylinder 5 ebenfalls an der Grundplatte i befestigt
ist. Der Kolben der Luftbremse hat den bekannten Stulp 6 und eine darin befindliche
kronenähnliche Feder (Abb.5), die dazu dient, den Stulp an die Wandung des Zylinders
5 anzudrücken. In der Nähe seines oberen Verschlußbodens 8 hat der Zylinder 5 ein
Austrittsloch 33 (Abb. q.) für die in ihm :eingeschlossene Luft. Auf diesem Austrittsloch
ruht eine aus Leder oder :einem ähnlichen weichen Stoff bestehende, durch eine Blattfeder
40 .gehaltene Ventilplatte 3q., die _ durch eine Feder 35 belastet wird. Die Spannung
dieser Feder 35 wird durch die Schraube 36 eingestellt.
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Wenn der durch eine nicht gezeichnete Feder in der Ausschaltstellung
gehaltene Druckknopf 13 (Abb. i) auf den festen Kontakt 14 niedergedrückt wird,
erhält die Spule 2 aus dem Netz 15, 16 Strom. Dementsprechend zieht sie den Kern
3 sehr rasch an, wobei der Kolben der Luftbremse in die Nähe des Bodens 17 des Zylinders
5 gelangt. Bei dieser Bewegung nimmt der Kern 3 mittels der beiden Federn 18 und
i9 die beiden zweiarmigen Schalthebel 20, 21 und 22, 23 mit, von denen sich
der erstere bei 24 und der letztere bei 25 drehen kann. Die beiden Hebel gelangen
daher in die in Abb. i durch Punktierung gekennzeichneten Stellungen, wobei der
Elektromagnet infolge Abhebens des Armes 21 von dem festen Kontaktstück 26 ausgeschaltet
und gleichzeitig der Nutzstromkreis 27, 28 eingeschaltet wird.
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Wenn die Spule 2 den Kern 3 anzieht, so geht die Feder 18 unter gleichzeitiger
Steigerung ihrer Spannung über den Drehpunkt 24 des zweiarmigen Hebels 20, 21 hinweg.
Infolgedessen entsteht, wie sich aus Abb. 2 ergibt, ein kleines Drehmoment, welches
eine Drehurig des Hebels 2o, 21 im Sinne der Ausschaltung des die Spule 2 erregenden
Stromes zur Folge hat. Wegen der großen Geschwindigkeit, mit welcher der Anker 3
angezogen und dementsprechend auch der Kolben der Luftbremse bewegt wird, vermag
die Außenluft nicht so schnell an der Manschette 6 vorbeizuströmen, daß hinter dem
Kolben der atmosphärische Druck aufrechterhalten bleibt. Unter der Wirkung des äußeren
Luftüberdruckes und der Feder 5a geht der Kolben daher, wobei er gleichzeitig den
Anker 3 mitnimmt, sofort ein gewisses Maß, beispielsweise um hl (Abb.2 und 3) zurück.
Der Drehpunkt 2q. des Hebels 2o, 21 ist nun, wie Abb.2 zeigt, so gelegt, daß die
Zugrichtung der Feder 18 nach dem Zurücklegen des Weges hl noch nicht durch diesen
Drehpunkt hindurchgeht. Der Hebe120, 21 verbleibt also zunächst noch in der Ausschaltlage.
Für die Erregung der Spule 2 wird also nur so viel Strom verbraucht, wie während
der sehr kurzen Zeit des Anziehens des Ankers 3 benötigt wird, und zwar auch dann,
wenn der Schaltknopf 13 noch irrtümlich eine gewisse Zeit niedergedrückt wird. Unter
der Wirkung der Feder 5a. geht aber der Kolben langsam weiter zurück, und zwar in
dem Maße, in welchem das Venti13q. die Luft aus dem Zylinder 5 entweichen läßt.
Sobald bei dieser Bewegung die Zugrichtung der Feder 18 den Drehpunkt 2q. überschritten
hat, wird der Hebel 2o, 21 plötzlich wieder herumgeworfen und dadurch eine erneute
Einschaltung der Spule 2 mittels des Knopfes 13 ermöglicht. Es ist also infolge
der besonderen Wähl der Lage des Punktes 2q.-möglich, "fast während der ganzen Dauer
des Stromdurchganges durch den Nutzstromkreis 27, 28 die Spule 2 mit Hilfe des Druckknopfes
13 erneut zu erregen und dadurch die durch die Luftbremse jeweils bestimmte Dauer
des Fließens des Nutzstromes beliebig, selbst um kleine Beträge zu verlängern. Es
ist also nicht nötig, zunächst die Unterbrechung des Nutzstromkreises abzuwarten,
um den Elektromagneten erneut erregen zu können.
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In Abb. 3 ist 3 o die Nullinie, 31 die Linie des atmosphärischen Druckes,
29 ist die Linie, nach welcher der Druck beim Anziehen des Kernes 3 etwas sinkt,
und die darüber beßndliche punktierte Linie zeigt etwa den Druckverlauf während
des langsamen Zurückgehens des Kolbens. Die Linie 32 gibt an, wie der Druck etwa
ansteigen würde, wenn nicht während des Zurückgehens des Kolbens die Luft allmählich
durch die Öffnung 33 abströmen könnte. Die Geschwindigkeit, mit welcher die in dem
Zylinder 5 eingeschlossene Luft durch den unter der Wirkung der Feder 50 entstehenden
Druck nach außen getrieben wird, hängt von dem Maße der Belastung der Platte 3q.
durch die Feder 35 ab.
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Die Feder 19, welche den Schalthebel 22, 23
bewegt, wirkt nicht
unmittelbar auf diesen Hebel ein, sondern durch Vermittlung eines Armes 37, der
sich auch um den Zapfen 25 drehen kann. Wenn die Spule 2 den Kern 3
anzieht,
so wirft die Feder i g, sobald sie den Drehpunkt 25 überschritten hat, den Arm 37
gegen einen Anschlag 38, der an dem Hebelarm 22 vorgesehen ist. Erst von diesem
Augenblick an nimmt die Feder den Hebel 22, 23 mit, bis sein Arm 23
sich gegen den festen Kontakt 39 anlegt und dadurch den Nutzstromkreis schließt.
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Der Drehpunkt 25 ist so gelegt, daß die Feder i 9 ihn während des
langsamen Rückganges des Kolbens erst überschreitet, wenn der Kolben sich bereits
nahe seiner inneren Endstellung befindet. Die Feder 19 reißt dann zunächst den Arm
37 herum, bis er gegen einen an dem Hebelarm 22 festsitzenden Anschlag 41 trifft,
und mit Hilfe des letzteren wird dann auch der Hebel 22, 23 herumgeworfen. Da der
Arm 37 eine wesentlich geringere Masse als der Hebel 22, 23 hat, so wird er durch
die Feder i 9 bedeutend heftiger herumgerissen, als der ganze Winkelhebel herumgerissen
werden könnte, und der infolgedessen den Anschlag 41 treffende starke Schlag hat
zur Folge, daß der Hebelarm 23 mit großer Geschwindigkeit von dem festen Kontakt
39 entfernt wird, für die Bildung eines die Kontaktflächen anfressenden Lichtbogens
also keine Zeit verbleibt.
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Zweckmäßig wird der Arm 37 als Blattfeder ausgebildet; diese erlangt
beim Anschlagen gegen die Nase 41 eine gewisse Spannung, die die Feder 19
darin unterstützt, den Hebel 22, 23 rasch herumzuwerfen.