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Meß- oder Regelgerät für elektrische, wärmewirtschaftliche oder ähnliche
Meßgrößen mit Kontaktgebung, vorzugsweise durch Quecksilberschaltröhren Die Quecksilberschaltröhre,
insbesondere in' ihrer Ausbildung als Kippröhre, wird dank ihrer Zuverlässigkeit
bevorzugt bei der Kontaktgabe von schwachen Meßsystemen.
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Es sind Meß- und Regelgeräte bekannt, bei denen der von der betreffenden
Meßgröße beeinflußte Zeiger in seiner zur Kontaktgebung vorgesehenen Stellung, z.
B. durch Einschalten oder Ausschalten eines Relaisstromkreises, die Kontakteinrichtung
(Quecksilberkipprelais) auslöst. Ebenso sind Einrichtungen zur Betätigung von Quecksilberschaltröhren
bekannt, bei denen die Schaltröhre durch ein periodisch wirkendes Triebwerk in eine
Bereitschaftsstellung geführt wird, aus welcher sie lediglich mechanisch ausgelöst
zu werden braucht.
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Die Erfindung besteht in der Vereinigung der beiden bekannten Anordnungen,
wodurch eine Reihe von außerordentlich wichtigen Vorteilen erreicht wird. Zunächst
braucht der empfindliche Zeiger des Meßgerätes keinerlei mechanische Arbeit zu leisten,
sondern nur einen Kontakt zu schließen. Dieser Kontakt hat jedoch nicht die gleiche
Wirkung und den gleichen Zweck wie der Zeigerkontakt bei der bekannten Einrichtung
mit Ouecksilberkipprelais. Bei dieser Einrichtung muß -der Zeigerkontakt einen Magneten
schalten, welcher so stark bemessen ist, daß er die Quecksilberröhre zuverlässig
kippt. Damit bei flüchtigem Berühren des Kontaktes auch mit Sicherheit die gewünschte
Schaltwirkung eintritt, muß der Magnet mit einem entsprechenden Kraftüberschuß ausgestattet
werden. Dadurch wird aber rückwirkend die Stromstärke im Kontaktstromkreis so groß,
daß zur sicheren Erzielung des Kontaktes ein entsprechender Kontaktdruck erforderlich
ist, der sich seinerseits wiederum nur durch Maßnahmen aufbringen läßt, welche auf
die Meßgenauigkeit störend einwirken. Weiterhin müssen besondere Vorkehrungen getroffen
werden, um das bei der großen Stromstärke unvermeidliche Verschmoren der Kontakte
möglichst einzuschränken.
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Demgegenüber arbeitet die Einrichtung nach vorliegender Erfindung
mit sehr kleinen Stromstärken, welche vom Zeigerkontakt mühelos bewältigt werden
können. Das im Kontaktstromkreis liegende Relais braucht ja keinerlei Arbeit zu
leisten, sondern nur die aufgespeicherte potentielle Energie auszulösen. Dazu genügt
aber ein ganz kleiner Magnet mit schwachem Strom, der lediglich die Sperrklinke
auslöst.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist in der starken
Verkürzung der Ansprechzeit zu sehen. Bei der bekannten Einrichtung muß der Kontakt
so lange anhalten, bis der Magnet die Quecksilberröhre tatsächlich vollständig gekippt
hat. In vielen Fällen wird während dieser Zeit der Kontakt bereits wieder aufgehoben
sein, so daß ein Schaukeln der Quecksilberröhre und kurzzeitig wiederholte Kontaktgabe
auftritt. Demgegenüber braucht bei der vorliegenden Anordnung nur ein ganz
kurzzeitiges
leichtes Berühren des Zeigerkontaktes einzutreten; das genügt vollständig, um die
Sperrklinke auszulösen und den entsprechenden Schaltvorgang mit unfehlbarer Sicherheit
auszulösen. Gerade dieser Umstand ist für Regelgeräte besonders wichtig und bietet
einen bedeutenden Vorteil gegenüber der bekannten Anordnung.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele dargestellt.
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Bei Abb. i soll der Zeiger z zwischen cl und c2 Kontakt schließen.
Dieser Kontaktschluß wirkt nur auf ein Auslöserelais, nämlich den Elektromagneten
e, welcher den Anker a und damit die Klinke k anzieht. Auf diese Klinke ist der
um d drehbar gelagerte Träger t der Schaltröhre q gehoben worden,
und zwar durch Drehung des auf der Radscheibe y vorhandenen Stiftes s. Diese Arbeit
wird von einem Triebwerk, z. B. einem Motor oder einem Uhrwerk, geleistet, oder
es kann der Hub für die Schaltröhre auch durch den Hub eines pneumatisch betätigten
Kolbens erfolgen. Ferner ist noch eine Feder f vorgesehen, welche den Stromweg für
die Kontakte cl und e2 erst herstellt, kurz bevor und solange die Schaltröhre q
in ihre Bereitschaftsstellung gehoben worden ist. Zu diesem Zweck ist nur der oberste
Teil der Nase k leitend mit der Feder f verbunden, der übrige Teil dagegen isoliert.
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Es ist einleuchtend, daß zur Auslösung einer recht beträchtlich aufgespeicherten
potentiellen Energie nur ein ganz geringer Strom erforderlich ist, so daß auch ein
schwaches und nur augenblickliches Anliegen der Zeigers z an seiner Kontaktstelle
genügt.
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In Abb. 2 ist der gleiche Gedankenvorgang dargestellt, jedoch wird
hier in eingangs genannter Weise der Zeiger z bei entsprechender Stellung durch
den Fallbügel b auf das obere Ende des Hebels lt und dann auf die Unterlage
zt angedrückt, wozu nur ein ganz geringer Weg bzw. Spielraum erforderlich ist. Der
in d gelagerte Hebel h bewegt die Klinke k und bringt die dort festgehaltene
Schaltröhre in ihre wirksame, der Darstellung entsprechende Lage.
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Sofern die Schaltröhre die Aufgabe hat, ein Schütz zu betätigen, genügt
im allgemeinen ein kurz andauernder Schaltvorgang. Es kommen aber Fälle in Betracht,
wo die Schaltröhre unmittelbar die Energiezufuhr leisten soll. Alsdann ist es wünschenswert,
daß diese Energiezufuhr so lange nicht unterbrochen wird, bis der beabsichtigte
Reguliereffekt erzielt ist. Die in den Abb. x und 2 dargestellte Anordnung würde
aber für die Dauer des Hubs der Schaltröhre die Stromzufuhr unterbrechen. Deshalb
wird im weiteren Ausbau des Erfindungsgedankens die Einrichtung noch gemäß der Abb.
3 so getroffen, daß zwei Schaltröhren vorgesehen sind, von denen eine noch in der
wirksamen Lage bleibt während der Zeit, wo die andere in ihre Bereitschaftsstellung
geführt wird. Erst wenn der Zeiger nicht, wie bei Abb. i, seine Kontaktstellung
verläßt, oder wie bei Abb.2 die mechanische Auslösung nicht mehr vollzieht, verbleiben
beide Röhren in ihrer Bereitschaftsstellung.