DE539584C

DE539584C - Vereinigter elektromagnetischer Regler und Schalter fuer elektrische Anlagen auf Fahrzeugen

Info

Publication number: DE539584C
Application number: DEB135012D
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1927-12-17
Filing date: 1927-12-17
Publication date: 1931-11-28
Also published as: CH159330A; GB377017A; CH137319A; DE588892C; US1820361A; GB302590A; FR668182A

Description

Vereinigter elektromagnetischer Regler und Schalter für elektrische Anlagen auf Fahrzeugen In elektrischen Anlagen auf Fahrzeugen; mit Dynamo und Batterie befindet sich zwischen diesen beiden ein elektromagnetischer Schalter, der mit einer Strom- und Spannungsspule ausgerüstet ist und bei Rückstrom aus der Batterie diese von der Dynamo trennt. Bei einem Kurzschluß in den an den selbsttätigen Schalter angeschlossenen, zu den Stromverbrauchern führenden Leitungen öffnet und schließt der Schalter abwechselnd, und zwar in gewissen Abständen; denn die entsprechend groß bemessene Stromspule unterstützt nach dem Schließen des Schalters die Spannungsspule, so daß dieser erst nach einem beträchtlichen Spannungsabfall geöffnet wird. Anderseits braucht die Dynamo weben der niedrigen Spannung beim Öffnen des Schalters einige Zeit, um wieder auf die Schließspannung zu kommen.
Wenn ein derartiger Schalter mit einem Regler so vereinigt wird, daß beide eine gemeinsame Stromspule haben, so muß diese entsprechend den Erfordernissen des Reglers klein gehalten werden. - Daher öffnet und schließt der selbsttätige Schalter bei einem Kurzschluß in schneller Folge, so daß die Schalterfeder und ihre Kontakte durch die dabei entstehenden ununterbrochenen Funken zerstört werden. Dieser Nachteil soll durch die Erfindung vermieden werden. Gemäß der Erfindung wird die in an sich bekannter Weise aus Bimetall bestehende Schalterkontaktfeder bei einem Kurzschluß in den an den Schalter ,angeschlossenen Leitungen in an sich ebenfalls bekannter Weise im wesentlichen nur durch die Wärme der Öffnungsfunken beeinflußt, derart, daß durch die Wirkung der bei dem rasch wiederholten Öffnen und Schließen des Schalters infolge des Kurzschlusses entstehenden Funken die Bimetallfeder in erwärmtem Zustand das Öffnen und Schließen des Schalters periodisch unterbricht.
Bei einem bekannten, sich nur langsam öffnenden Relaisschalter beeinflußt die im Unterbrechungsfunken frei werdende Wärme im ersten Augenblick der Lichtbogenbildung eine Bimetallkontaktfeder derart, daß sie sich im Sinne einer weiteren Öffnung des Schalters krümmt und dadurch die weitere Ausbildung des Lichtbogens schon im ersten Keim erstickt. Im Gegensatz hierzu werden beim Erfindungsgegenstand durch die Bimetallfeder die durch ständig rasch wiederholtes Öffnen und Schließen des Schalters bei Kurzschluß entstehenden Unterbrechungsfunken auf ein unschädliches Maß herabgedrückt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Abb. i zeigt den Reglerschalter teilweise im Schnitt zusammen mit einem Schaltplan und Abb. a einen Schnitt in vergrößertem Maßstab durch einen Teil des Reglerschalters bei erwärmter Schalterkontaktfeder.
Auf der Grundplatte eines winkelförmigen Eisengestelles i sitzt ein Eisenkern 2, um den eine Stromspule 3 und eine Spannungsspule 4 gewickelt sind. Ein Anker 5 wird durch eine am Gestell i befestigte Blattfeder 6 getragen und liegt in seiner Ruhelage gegen einen am Eisenkern 2 isoliert befestigten Anschlag 7 an. Auf der Grundplatte des Eisengestelles i ist eine Bimetallfeder 8 befestigt, die einerseits einen Kontakt 9 und anderseits -einen Messingwinkel io trägt. Dieser liegt gegen einen rechtwinklig abgebogenen Arm i i des Ankers 5 an. Dem Kontakt 9 steht ein an einer Isolierplatte 13 befestigter Gegenkontakt 12 gegenüber. Die Kontakte 9, 12 bilden das Schalterkontaktpaar. Am Ankerarm i i ist ein Anschlag 14 vorgesehen, der einem an einer Kontaktfeder 15 befestigten Anschlag 16 ,aus Isolierstoff gegenübersteht. Die Kontaktfeder 15 trägt an ihrem Ende einen Kontakt 17, der mit zwei feststehenden Gegenkontakten 18 und i 9 zusammenarbeiten kann; 17, 18 und i9 sind die Reglerkontakte.
An die Plusbürste des Dynamoankers 2o ist die Erregerwicklung 2 i angeschlössen, und zwar in Reihe mit einem Vorschaltwiderstand 22, dessen freies Ende an Masse liegt. Zwischen der Erregerwicklung 21 und dem Widerstand 22 zweigt eine Leitung 23 ab, die zu der an der Isolierplatte 13 befestigten Kontaktfeder 15 führt und bei geschlossenem Kontaktpaar 1 7, 18 den Widerstand 22 kurzschließt, weil der Kontakt 18 an Masse angeschlossen ist. Je ein Ende der Spulen 3 und 4 ist mit der Plusbürste des Ankers 20 verbunden. Das andere Ende der Spule 3 ist an die Bimetallfeder 8 angeschlossen, während das andere Ende der Spule 4 an Masse angeschlossen ist. Von dem feststehenden Schalterkontakt i 2 führen Leitungen zu den Pluspolen der Batterie 24 und der Lampen 25, deren Minuspole sämtlich an Masse liegen ebenso wie die Minusbürste des Ankers 20.
Normalerweise arbeitet der Reglerschalter folgendermaßen: Bei einer gewissen Dynamospannung wird durch die Erregung der Spannungsspule 4 der Anker 5 so weit von dem Eisenkern 2 angezogen, daß die Bimetallfeder 8 sich mit ihrem Kontakt 9 gegen den feststehenden Kontakt 12 legt, wodurch der Schalter geschlossen wird und die Stromverbraucher--,4 bzw. 25 an die Dynamo angeschlossen werden. Bei wachsender Dynamospannung wird dann durch den Anschlag 14 die Kontaktfeder 15 so bewegt, daß zunächst die Kontakte 17, 18 geöffnet und dann die Kontakte 17, 19 geschlossen werden. In der letzten Stellung wird die Erregerwicklung--i über die Leitung 23, die Kontaktfeder z 5, die Kontaktei 7 und i g, die Blattfeder 6, das Eisengestell i, die Bimetall feder 8 und die Spule 3 kurzgeschlossen.
Entsteht während des Betriebes ein Kurzschluß in den von dem Schalterkontakt 12 zu den Stromverbrauchern 24, 25 führenden Leitungen, so steigt die Stärke des von der Dynamo 2o, z i erzeugten Stromes schnell an, während 'seine Spannung sinkt. Deshalb wird der Anker 5 des Reglerschalters nicht mehr von der Spannungsspule q. angezogen, sondern durch die Blattfeder 6 in seine Ruhestellung zurückgeführt. Hierbei wird die Schalterkontaktfeder 8 von ihrem Gegenkontakt i2 abgehoben und das Kontaktpaar 9, 12 des selbsttätigen Schalters geöffnet. Infolgedessen kommt die Dynamo bald wieder auf Spannung, und der selbsttätige Schalter schließt wieder, worauf das Spiel weitergeht, und zwar in sehr rascher Folge. Die beim Öffnen des Schalterkontaktpaares entstehenden Funken erwärmen die Bimetallfeder 8 schnell. Diese biegt sich beim Ausdehnen nach rechts ab, so daß das Schalterkontaktpaar 9, 12 geöffnet wird (Abb. 2). Nach einer gewissen Zeit, während der die Dynamospannung in normaler Weise durch den Regler 17, 18, 19 gleich gehalten wird, kühlt sich die Bimetallfeder 8 ab und nimmt dann wieder ihre normale Lage ein. Hierbei werden die Schalterkontakte 9, 12 wieder geschlossen, da der Anker 5 entsprechend der Dynamospannung von dem Eisenkern 2 angezogen ist. Nach dem Schließen des Schalters beginnt wegen des Kurzschlusses das schnell aufeinanderfolgende Öffnen und Schließen des Schalters wie zu Anfang, nur mit dem Unterschied, daß sich die Bimetallfeder jetzt schneller erwärmt als das erstemal, weil sie beim Schließen des Schalters noch nicht vollständig abgekühlt war. Deshalb genügt schon die durch wenige Öffnungsfunken erzeugte Wärme, um die Bimetallfeder von neuem abzubiegen. In dieser Weise geht das Spiel des Schalters weiter, ohne daß seine Kontakte durch die verhältnismäßig wenigen Funken beim jeweiligen Öffnen beschädigt werden.
Dadurch, daß der Bimetallstreifen unterhalb des Kontaktes 9 am Schalterkontaktpaar 9, 12 entlang geführt ist, ist er den Öffnungsfunken besonders stark ausgesetzt und wird von ihnen schnell erwärmt. Durch den Messingwinkel io wird einmal die Wärme der ersten verhältnismäßig lange auftretenden Funken gut vom Kontakt 9 abgeleitet, so daß er nicht unzulässig stark erhitzt wird; außerdem speichert der Messingwinkel die Wärme auf und verzögert dadurch das Abkühlen der Bimetallfeder. Zweckmäßig ist die Bimetallfeder 8 versilbert, um zu verhüten, daß ein beim Erwärmen entstehendes, elektrisch schlecht leitendes Oxyd die elektrische Verbindung der Bimetallfeder mit dem Kontaktstück 9 beeinträchtigt. Das Oxydieren des Silbers ist unschädlich, weil Silberoxyd den elektrischen Strom gut leitet.
Im vorliegenden Beispiel besteht die Bimetallfeder aus einem Messing- und Eisenstreifen, die miteinander verschweißt sind, und zwar liegt der Messingstreifen an der dem Kontakt 9 zugewandten Seite. Durch geeignete Zusammensetzung der Bimetallfeder kann die Öffnungsdauer _ des Schalters verkürzt werden. Dabei wird die Schaltfolge rascher, und die Aufschläge des Ankers, 5 gegen die Endfläche des Kernes r bzw. gegen den Anschlag ; können als akustisches Zeichen wahrgenommen werden, die den Fahrer auf den Kurzschluß aufmerksam machen.
Anstatt die Bimetallfeder zu benutzen, um das Öffnen des Schalters zu verlängern, kann sie auch benutzt werden, um das Schließen des Schalters zu verlängern und so die andauernden Funken zu beseitigen. Hierzu, braucht man beispielsweise nur die beiden miteinander verschweißten Streifen der Bimetallfeder zu vertauschen, so daß der Eisenstreifen an der dem Schalterkontakt 9 zugewandten Seite liegt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vereinigter elektromagnetischer Regler und Schalter mit einer gemeinsamen Stromspule für elektrische Anlagen auf Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise aus Bimetall bestehende Schalterkontalufeder (8) bei einem Kurzschluß in den an den Schalter angeschlossenen Leitungen in an sich ebenfalls bekannter Weise im wesentlichen nur durch die Wärme der öffnungsfunken beeinflußt wird, derart, daß durch die Wirkung der bei dem rasch wiederholten Öffnen und Schließen dea Schalters infolge des Kurzschlusses entstehenden Funken die Bimetallfeder in erwärmtem Zustande das Öffnen und Schließen des Schalters periodisch unterbricht. z. Vereinigter elektromagnetischer Regler und Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mit der B.imetallfeder (8) in der Nähe ihres Kontaktes (9) ein die Wärme gut leitender Körper, z. B. ein Messingwinkel (io), verbunden ist. 3. Vereinigter elektromagnetischer Regler und Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallfeder (8) mittels Biegung am Schalterkontaktpaar (c9, 12) so entlang geführt ist, daß sie der Funkenwärme gut ausgesetzt ist. a. Vereinigter elektromagnetischer Regler und Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallfeder (8) mit einem elektrisch gut leitenden Überzug versehen ist, der nicht oxydiert oder dessen Oxyd elektrisch gut leitet.