DE567768C - Thermozeitrelais - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
9. JANUAR 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Vr 567768 KLASSE 21 c GRUPPE

Thermozeitrelais

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. März 1931 ab

Thermorelais in elektrischen Stromkreisen, deren vom elektrischen Strom durchfiossenes Heizelement ein Kontaktelement erwärmt, das durch die Wärmeausdehnung eine Trennung oder einen Schluß eines Stromkreises herbeiführt, sind bekannt. Diese Relais schalten stets bei der gleichen Temperatur, welche ihrer Bauform entspricht. Wenn derartige Thermorelais als Verzögerungsrelais

ίο Verwendung finden, ist die Dauer der Verzögerung abhängig von der elektrischen Spannung, die an das Heizelement angelegt wird. Diese Abhängigkeit ist quadratisch und ergibt sich aus der Gleichung:

Δ =- a · E" (ι — e~-i'^b), wo Δ die durch die Heizung erreichte Übertemperatur, α und b Konstante, E die elektrische Spannung, s die Dauer der Heizung und e die Basis des nat. Logarithmus ist.

ao Die Erfindung bezweckt, ein Thermozeitrelais zu schaffen, das ganz oder teilweise von der Spannung E und damit auch von Spannungsschwankungen an der Heizstromquelle unabhängig ist. Dies wird gemäß der

Λ5 vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß ein Thermostat mit einer Ausgleichswicklung vorgesehen wird, der mit dem die eigentliche Heizwicklung tragenden Thermostaten zusammenarbeitet.

Es wird dabei gemäß der Abb. 1 das Relais aus zwei Heizelementen gebildet, die zwei Kontakte verstellen. Die Kontaktträger 1 und 2 sind z. B. in der bekannten Form als Bimetallstreifen, um die der Heizdraht herumgelegt ist, ausgeführt. Die Kontakte mögen so angeordnet sein, daß sie sich im spannungslosen Zustande gerade kraftlos berühren; ihre Träger können aber auch von vornherein eine Vorspannung haben, die durch Erwärmung des Körpers 1 noch erhöht wird. Für die weiteren Betrachtungen wird der Fall der kraftlosen Berührung zugrunde gelegt. Die Heizwicklung des Kontaktelementes ι wird dauernd an die elektrische Spannung gelegt, die nachher auch zur Heizung des Kontaktelementes 2 herangezogen wird, so daß Spannungsschwankungen sich in beiden Heizungen in gleicher Weise bemerkbar machen. Durch die Erwärmung erhält das Kontaktelement 1 eine Durchbiegung, die in Richtung des Kontaktschlusses wirkt, so daß also beide Kontakte gegeneinander gespannt werden.

Die Übertemperatur des Kontaktelementes ι ist im Gegensatz zu derjenigen des EIementes 2 eine End- oder Beharrungstemperatur, da das Element 1 dauernd geheizt wird. Die Übertemperatur für das Element 1 errechnet sich demgemäß wie folgt:

^d₁ = a · E², welche Größe proportional der Durchbiegung des Heizkörpers oder der Vorspannung des Kontaktes ist. Der zweite Kon-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben ivorden:

Dipl.-Ing. Wilhelm v. Friderici in Berlin-Schmargendorf.

takt ist derart angeordnet, daß sein Träger 2 bei seiner Erwärmung eine Durchbiegung in Richtung der Kontaktunterbrechung erhält. Die Erwärmung ist, wie oben angegeben:

A_z = a-E·². (1 —e-t·*).

Da die Durchbiegungen der Kontaktträger proportional der Erwärmung sind, folgt ah Gleichung für die Kontaktunterbrechung:

C₁A₁ = C₂^₂, ^{wo c}i ^und C₂ Konstante sind, also:

C₁ · a · E'² = C₂- α·Ε²· (ι — <?~^Ϊ-Α), aus welcher Gleichung zu ersehen ist, daß E herausfällt und, wie beabsichtigt, die Zeit 3 unabhängig von der Spannung ist.

Das beschriebene Thermozeitrelais ist besonders verwendbar bei Zugbeeinflussungseinrichtungen, und zwar um den Eintritt der durch die Beeinflussung hervorgerufenen Zwangsbremsung um wenige Sekunden zu verzögern und hierdurch dem Zugführer Gelegenheit zu geben, durch Ziehen des Bremshebels die_ Zwangsbremsung abzuwenden.
Z. B. kann die Schaltung des Thermozeitrelais hierbei nach Abb. 2 erfolgen.

Hier ist 3 der Lokomotivmagnet, in welchem beim Überfahren der betreffenden Gleisanlage 16 ein Impuls induziert wird. Durch diesen Impuls, der in die Spule 6 des Impulsrelais 4 gelangt, wird der \-orher festgehaltene Anker 5 losgelassen, worauf er durch die dauernd erregte Spule 7 des Impulsrelais in die gezeichnete Lage gezogen und liier festgehalten wird. In dieser Lage gibt der Anker durch seine Kontakte 13 Strom nach der Heizwicklung 10 des Thermozeitrelais 9. Die Heizwicklung 11 dieses Relais dient als Ausgleichswicklung. Nach gewisser Zeit unterbricht das Thermozeitrelais den Strom, der durch den Kontakt 15 und den Bremsventilhaltemagneten 8 fließt, wodurch die Bremsung eintritt, es sei denn, daß durch Betätigen der Taste 12 Spule 7 stromlos wird und dadurch das Relais 4 in die Grundstellung kommt und damit auch die Heizung 10 des Thermozeitrelais 9 unterbricht.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   χ. Thermozeitrelais, bei welchem das verzögerte Öffnen oder Schließen des Kontaktes durch Erwärmung eines Metallstabes mittels einer Heizwicklung hervorgerufen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgleichswicklung vorgesehen ist, die mit der eigentlichen Heizwicklung derart zusammenarbeitet, daß die Dauer der Verzögerung unabhängig von der Betriebsspannung ist.
2. 2. Thermozeitrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichswicklung dauernd an Spannung liegt.
3. 3. Thermozeitrelais nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß es für Verzögerungseinrichtungen bei der Zugbeeinflussung verwendet wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen