DE542939C - Relais mit zwei im entgegengesetzten Sinne wirkenden Spulen, die zu einem von magnetischen Kraftlinien durchsetzten Drehsystem ohne mechanische Richtkraft vereinigt sind - Google Patents

Description

Es sind Relais mit zwei im entgegengesetzten Sinne wirkenden Spulen, die zu einem von magnetischen Kraftlinien durchsetzten Drehsystem ohne mechanische Richtkraft vereinigt sind, bereits vorgeschlagen worden. -Bei diesen bekannten Relais ist die Einrichtung entweder so getroffen, daß eine größere Anzahl von Stellungen für das drehbar angeordnete Doppelspulensystem vorhanden ist

ίο oder aber so, daß das Drehspulensystem bei Abweichung der Amperewindungszahlen beider Spulen sogleich umklappt.

Bei der ersten Ausführung ist es schwer, die von dem Relais zu betätigenden Kontakte in dem richtigen Abstand von der Nullage anzuordnen. Ordnet man sie nämlich sehr nahe an, so erhält man zwar ein schnelles Ansprechen. Aber die auf das Drehspulensystem wirkende Richtkraft ist verhältnismäßig gering, so daß leicht eine intermittierende Kontaktgabe und unter Umständen auch ein Klebenbleiben der Kontakte bei Wiedergleichwerden der Amperewindungszahlen beider Spulen eintreten kann. Durch Vergrößerung des Abstandes der Kontakte von der Nullstellung des mit dem Drehspulensystem verbundenen beweglichen Kontaktes kann man zwar einen verstärkten Kontaktdruck bei Kontaktschließung erzielen, muß dafür aber den in manchen Fällen schwerwiegenden Nachteil in Kauf nehmen, daß geringfügige Abweichungen der Amperewindungszahlen das Relais nicht zum Ansprechen bringen.

Bei dem an zweiter Stelle angegebenen bekannten Relais besteht demgegenüber der Vorteil, daß dieses bei verhältnismäßig sehr geringen Abweichungen der Amperewindungszahl der beiden Spulen voneinander schnell und sicher Kontakt macht. Jedoch ist die Nullstellung dieses bekannten Relais nicht definiert, so daß unter Umständen durch mechanische Erschütterungen, Stöße usw. fehlerhafte Kontaktgaben eintreten können.

Die Erfindung bezweckt nun, diesen Übelstand des zuletzt genannten Relais zu vermeiden unter Beibehaltung seines Vorteiles. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß eine äußere Hilfskraft, z. B. ein zusätzlicher Magnet, derart angeordnet ist, daß sie das Drehspulensystem bei Gleichheit der Amperewindungszahlen beider Spulen in eine oder mehrere gegebene Nullstellungen überführt und darin festhält. Demzufolge sind bei dem neuen Relais fehlerhafte Kontakt-

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden: Wilhelm Thielsch in Berlin-Charlottenburg und Kurt Rau in Berlin-Siemensstadt.

gaben von vornherein ausgeschlossen und damit ist die Betriebssicherheit bei ihm erheblich höher. Zweckmäßig wird für jede der vorgesehenen Kontaktstellungen des Drehspulensystems eine möglichst nahe dabeiliegende Nullstellung ausgebildet. Das neue Relais ist vorzugsweise für solche Zwecke geeignet, bei welchen es darauf ankommt, eine im Betrieb vorhandene Spannung auf einen ίο konstanten oder einstellbaren Wert zu halten, oder so, daß sie von diesem Wert stets um einen vorher bestimmten Betrag abweicht.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Abb. ι zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Doppelspulenrelais. Die beiden Spulen 1 und 2 sind konzentrisch übereinander angeordnet und zu einem um die Achse 6 drehbaren System vereinigt, das einen Zeiger 7 trägt. Das Spulensystem 1,2 ist z. B. in dem Feld eines Permanentmagneten 8 angeordnet.

In der Abb. 2 sind 9 und 10 die durch den Zeiger 7 betätigten Kontakte. Ferner ist gemäß der Erfindung am Ende des Zeigers 7 ein Eisenblättchen 23 befestigt. In einem gewissen Abstande von den Kontakten 9 und 10 befinden sich die Pole 24, 25 eines Magneten 26, so daß bei gleichen Strömen in beiden Spulen der Zeiger 7 entweder die voll ausgezogen gezeichnete Stellung einnimmt oder aber die gestrichelte Stellung 7'. Durch diesen Magneten werden fehlerhafte Kontaktgaben und ein Klebenbleiben am Kontakt von vornherein unmöglich gemacht.

In Abb. 3 sind in Reihe mit den Spulen 1 und 2 des Doppelspuleninstrumentes 3 ein ι egelbarer Widerstand 4 und ein temperaturempfindlicher Widerstand 5 geschaltet, der ein Widerstandsthermometer sein kann. Die Maximal- und Minimalkontakte 9 und 10 steuern die Stromkreise für die Relais 11 und 12. Als Stromquelle dient beispielsweise eine Batterie 13.

Der temperaturempfindliche Widerstand 5 möge beispielsweise die Temperatur eines elektrischen Ofens messen. Der Widerstand 4 ist dann mit einer Temperaturskala versehen, die entsprechend der Widerstandsänderung des Widerstandes 5 geeicht ist. Die Wirkungsweise der Anordnung ist dann wie folgt: An dem Widerstand 4 wird die gewünschte Ofentemperatur eingestellt. Ändert sich jetzt die Temperatur des Ofens in diesem oder jenem Sinne, so ist das Spulensystem 1 und 2 mit dem Zeiger 7 bestrebt, eine Drehung um 180° in diesem oder jenem Sinne auszuführen. Dabei wird durch den Zeiger 7 sofort entweder der Kontakt 9 oder der Kontakt 10 geschlossen, so daß das Relais 11 oder das Relais 12 zum Ansprechen gebracht wird. Diebeiden Relais 11 und 12 regeln in dem oben angegebenen Beispiel zweckmäßig die Heizstromstärke in dem elektrischen Ofen in dem Sinne, daß das Widerstandsthermometer 5 wieder auf die an dem Widerstand 4 eingestellte Temperatur gebracht wird.

Es versteht sich von selbst, daß bei Anwendung der Anordnung nach Abb. 3 für andere Feuerungs- oder Heizanlagen durch die Relais 11 und 12 eine sinngemäße andere Regelung bewirkt wird, beispielsweise Regelung der Brennstoffzufuhr, der Luftzufuhr o. dgl.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Abb. 4 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach Abb. 3 lediglich dadurch, daß der temperaturempfindliche Widerstand 5', der dem Widerstand 5 in Abb. 3 entspricht, ebenso wie der dem Widerstand 4 (Abb. 3) entsprechende Widerstand 4' in je einer Meßbrücke 14 und 15 liegen. Beide Meßbrücken sind an ein Gleichstromnetz 16 angeschlossen. Die Wirkungsweise der An-Ordnung nach Abb. 4 ist die gleiche wie diejenige der Anordnung nach Abb. 3 mit dem Unterschied, daß die Anordnung nach Abb. 4 vollkommen spannungsunabhängig ist.

Abb. 5 zeigt eine weitere Ausführungs- go form der Erfindung. In dieser ist ein Thermoelement 17 vorgesehen, an das die eine Spule ι des Drehspulgerätes 3 angeschlossen ist, während der Stromkreis für die andere Spule 2 des Gerätes 3 über einen als Spannungsteiler geschalteten Widerstand 18 verläuft, an dem die gewünschte Temperatur eingestellt wird. Der Widerstand 18 liegt in dem Beispiel in dem Stromkreis einer Batterie 19, der außerdem einen Vorschaltwiderstand 20, ein Galvanometer 21 und einen Regelwiderstand 22 enthält. Der Regelwiderstand 22 wird so eingestellt, daß das Galvanometer 21 stets den gleichen Ausschlag anzeigt und damit die gleiche Spannung an den Enden des Widerstandes 18 vorhanden ist. Die dargestellte Ausführungsform kann entweder in gleicher Weise wie diejenige von Abb. 3 verwendet werden oder aber, wie auch alle übrigen Ausführungsformen, durch den Kontaktschluß bei 9 oder Signalgeräte, beispielsweise verschiedenfarbige Lampen, einschalten.

Die neue Anordnung ist besonders vorteilhaft anwendbar für alle Fälle, wo eine Betriebsspannung auf einem wahlweise einstellbaren oder konstanten Betrag gehalten werden soll. Die Betriebsspannung beeinflußt dann die eine Spule 1 und die auf einen gewünschten Betrag einstellbare Hilfsspannung die Spule 2. Bei Anschluß der neuen Anordnung an ein Gleichstromnetz, in dem die

Spannung konstant gehalten werden soll, können durch den Kontaktschluß bei 9 oder 10 beispielsweise Tourenregler oder die Erregerströme für die das Netz speisenden Dynamomaschinen gesteuert werden. Weiter ist die neue Anordnung beispielsweise für solche Zwecke geeignet, wo es darauf ankommt, eine an einer Brückenschaltung liegende Spannung konstant zu halten, beispielsweise für Brückenschaltungen, die den Kohlensäure- oder den Kohlenoxydgehalt von Rauchgasen messen. Der Anschluß des Kontaktgerätes erfolgt dann in entsprechender Weise, wie zuvor beschrieben.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Relais mit zwei im entgegengesetzten Sinne wirkenden Spulen, die zu

ao einem von magnetischen Kraftlinien durchsetzten Drehsystem ohne mechanische Richtkraft vereinigt sind, derart, daß das Drehsystem bei Abweichung der Amperewindungszahlen beider Spulen umklappt, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere Hilfskraft,· ζ. Β. ein zusätzlicher Magnet, derart angeordnet ist, daß sie das Drehspulsystem bei Gleichheit der Amperewindungszahlen beider Spulen in eine oder mehrere gegebene Nullstellungen überführt und darin festhält.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jede der vorhandenen Kontaktstellungen des Drehsystems eine möglichst nahe dabeiliegende Nullstellung vorgesehen ist.

3. Relais nach Anspruch ι und 2 in Verwendung bei Reglern, dadurch gekennzeichnet, daß die die eine Spule (i) beeinflussende Spannung von einer vorhandenen Betriebstemperatur abhängig ist, während die andere Spule (2) von einer Hilfsspannung beeinflußt wird, die einem gewünschten, zweckmäßig einstellbaren Temperaturbetrag entspricht, so daß bei Ungleichheit der Spannungen ein Kontaktschluß (9 und 10) zur Regelung der Betriebstemperatur erfolgt.

4. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spulen (1, 2) in die Diagonalzweige zweier Brückenschaltungen (14, 15) eingeschaltet sind, von denen die eine Brücke (14) eine Temperatur mißt und an der anderen Brücke (15) der gewünschte Wert dieser Temperatur eingestellt wird, wobei die von dem Drehspulgerät (3) gesteuerten Kontakte (9, 10) Regeleinrichtungen für die überwachte Temperatur oder Signalgeräte steuern.

5. Relais nach Anspruch 1 und 2 in Verwendung bei elektrischen Rauchgasprüfern, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehspulgerät (3) zum Konstanthalten der Speisespannung für eine Brückenschaltung dient, die den Kohlensäureoder den Kohlenoxydgehalt von Rauchgasen mißt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen