DE603107C

DE603107C - Heat timer

Info

Publication number: DE603107C
Application number: DEK128974D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-02-09
Filing date: 1933-02-09
Publication date: 1934-09-22

Description

Die Erfindung betrifft einen Zeitschalter mitThe invention relates to a timer with

einem mittels einer Heizspule beheizten stabförmigen Thermostaten, der an einem Ende fest eingespannt und am anderen Ende mit einer Kontaktvorrichtung verbunden ist, durch welche Verbraucherstromkreise unmittelbar oder elektromagnetisch ein- oder ausgeschaltet werden.a rod-shaped thermostat heated by means of a heating coil, the one at one end firmly clamped and connected to a contact device at the other end which consumer circuits are switched on or off directly or electromagnetically will.

Bei einem bekannten Zeitschalter dieser Art besteht der Thermostat aus zwei Heizkörpern. Der eine Heizkörper ist als Stab, der andere als Rohr ausgebildet und beide bestehen aus dem gleichen Material. Der Stab ist vom Rohr zentrisch eingeschlossen und am einen Ende ortsfest eingespannt, während das Rohr hier um einen Zapfen drehbar gelagert ist, am anderen Ende ist es mit dem Stab starr verbunden und trägt hier die zu steuernden Kontakte. Die Zeitdauer für die Einschaltung der Stromverbraucher (Lampen) wird an einem Schaltarm mittels einer Schraube eingestellt. Auch sind Wärmezeitschalter bekannt, bei denen eine Bimetallfeder in einer Wärmekapsel eingeschlossen ist und durch ihre Verkrümmung bei der Erwärmung eine Kontaktvorrichtung betätigt.In a known time switch of this type, the thermostat consists of two radiators. One radiator is designed as a rod, the other as a tube and both are made of the same material. The rod is centrally enclosed by the tube and at one end Fixed in place, while the tube is rotatably mounted here about a pin, on the other At the end it is rigidly connected to the rod and carries the contacts to be controlled here. The time for switching on the power consumers (lamps) is set on a switching arm adjusted by means of a screw. Heat time switches are also known in which a Bimetal spring is enclosed in a heat capsule and by its curvature a contact device is actuated during heating.

Die bekannten Anordnungen haben mehr oder minder große Nachteile. Z.B. benötigen sie zum Einschalten eines Lampenstromkreises eine sehr lange Zeit, oder aber der Steuerstrom nimmt eine ungewöhnliche Größe an. Diese Größe aber ist durch die Beschaffenheit der Hilfsapparate, wie z. B. der Druckknöpfe, begrenzt. Ferner sind die bekannten Anordnungen von der Temperatur der den Zeitschalter umgebenden Luft sehr stark abhängig, so daß sich z. B. im Sommer ganz andere Verhältnisse ergeben als im Winter. Auch erleiden die beheizten Steuerorgane in ihrem Aufbau Verzerrungen der Faser, die über kurz oder lang zu Alterungserscheinungen und damit zu Störungen im Schaltgerät führen.The known arrangements have more or less major disadvantages. E.g. need it takes a very long time to switch on a lamp circuit, or else the control current takes on an unusual size. But this greatness is due to the nature of the Auxiliary equipment, such as B. the push buttons, limited. Furthermore, the known arrangements very strongly dependent on the temperature of the air surrounding the timer, so that z. B. in summer completely different conditions than in winter. Even the heated suffer Control organs in their structure distortions of the fiber, which sooner or later lead to signs of aging and thus to Cause malfunctions in the switchgear.

Diese Nachteile beseitigt vorliegende Erfindung. The present invention overcomes these disadvantages.

Zunächst erfolgt das Einschalten des Lampen-Stromkreises in kürzester Zeit durch die Verwendung eines weichgeglühten, dünnen Reinaluminiumstabes, der mit einer elektrisch isolierenden Oxydschicht bekannter Art versehen ist, die dadurch gegen die Erwärmung unwirksam gemacht ist, daß die Oxydier„ung durch Glühperioden unterbrochen wird. Auf dieser Oxydschicht ist ohne Zwischenlage eine Heizspirale aus hochwertigem Chromnickelband o. dgl. aufgebracht. Mit geringem Stromaufwand, aber bei hoher Temperatur der Heizspirale, wird der Aluminiumstab augenblicklich bis zu seiner Erweichungsgrenze erwärmt. Um eine Formänderung des Stabes bei diesem Vorgang zu vermeiden, ist der Stab innerhalb einer mit regelbaren Luftschlitzen versehenen Wärmekapsel angeordnet und mehrfach seitlich abgestützt. Diese Abstützung verhindert nur ein seitliches Ausweichen des Stabes, läßt ihn aber von der festen Einspannstelle weg in seiner Längsrichtung sich frei und unbehindertFirst of all, the lamp circuit is switched on in a very short time through use of a soft-annealed, thin pure aluminum rod, which is connected to an electrically insulating Oxide layer of a known type is provided, which is rendered ineffective against heating by the fact that the oxidation is interrupted by glow periods. On top of this oxide layer is one without a liner Heating coil made of high-quality chrome-nickel tape or the like applied. With little power consumption, but at high temperature of the heating coil, the aluminum rod becomes instantaneous heated to its softening limit. To change the shape of the rod in this To avoid this process, the rod is provided with adjustable air slots Heat capsule arranged and laterally supported several times. This support prevents only a sideways evasion of the rod, but leaves it away from the fixed clamping point its longitudinal direction is free and unimpeded

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ausdehnen, so daß er ungehindert das Schneiden- und Hebelsystem betätigen kann.expand so that he can operate the cutting and lever system unhindered.

Bei den sehr hohen Temperaturen in der Heizspirale können die äußeren Tempera tur-S einflüsse unberücksichtigt bleiben. Infolge des Aufbaues der Thermostaten ist es möglich, Temperaturen von 900 bis 1400 ° C in der.Heizspirale zu verwenden, so daß veränderlicheAußentemperaturen bis 50 ° keinerlei Einfluß auf die Schaltzeit haben.At the very high temperatures in the heating coil, the external tempera ture-S influences are not taken into account. Due to the structure of the thermostats it is possible to Temperatures from 900 to 1400 ° C in the heating coil to be used, so that variable outside temperatures of up to 50 ° have no effect on the Have switching time.

Da nur die Längsausdehnung des Wärmestabes verwendet wird, so werden Faserverzerrungen und damit Alterungserscheinungen vermieden.Since only the length of the heat rod is used, there are fiber distortions and thus avoided signs of aging.

Wegen der Anwendung eines Schneiden- und Hebelsystems mit großen Übersetzungsverhältnissen unter Ausnutzung der vom Stab ausgehenden verhältnismäßig großen Kraft sowie einer Freilaufkupplung zwischen den Steuerhebeln und dem Umschalter für die Heiz- und Lampenstromkreise wird für den Wärmestab nur eine sehr kleine Längsausdehnung benötigt' und seine Beanspruchung auf ein Minimum herabgesetzt, was wieder im Sinne des Erfindungsgedankens liegt, denn es vermindert die Erwärmungszeit und außerdem wiederum den äußeren Temperatureinfluß, der nur bei längerer Beanspruchung schädlich wirken könnte.Because of the use of a cutting and lever system with large transmission ratios, taking advantage of that of the rod outgoing relatively large force and a one-way clutch between the Control levers and the switch for the heating and lamp circuits is used for the Heat rod only needs a very small lengthwise extension 'and its stress reduced to a minimum, which is again in line with the inventive idea, because it reduces the heating time and also, in turn, the external temperature influence, the could only be harmful if used for a long time.

Eine Erweiterung erfährt der vorliegende Erfindungsgedanke noch durch folgende Einrichtungen :The present inventive concept is expanded by the following devices :

Der Wärmestab kann auch aus einer Speziallegierung Nickel-Eisen-Kupfer mit einem besonders hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt und mit einer hoch hitzebeständigen, elektrisch isolierenden Glasur versehen werden, auf welche die Heizspule unmittelbar aufgebracht wird. Ferner öffnet oder schließt der Wärmestab selbsttätig mehr oder minder je nach seiner Längsausdehnung die Lüftungsschlitze der Wärmekapsel und verhindert hierdurch eine übermäßige Erhitzung bzw. Abkühlung durch die Luftströmung während des Schaltvorganges, so daß er einen im voraus bestimmten Wärmewert einstellt.The heat rod can also be made of a special alloy nickel-iron-copper with a special high coefficient of thermal expansion and with a highly heat-resistant, electrically insulating glaze to which the heating coil is applied directly will. Furthermore, the heat rod automatically opens or closes the ventilation slots of the heat capsule to a greater or lesser extent depending on its longitudinal extent and thereby prevents excessive heating or cooling by the air flow during the switching process, so that one in advance sets a certain heat value.

Auch ist die Heizspirale in zwei oder mehrere neben- oder hintereinandergeschaltete Widerstände eingeteilt, welche ebenfalls in Abhängigkeit von der Wärmeausdehnung des Wärmestabes selbsttätig ein-, ab- oder kurzgeschaltet werden. Hierdurch wird erreicht, daß die Wärmemenge in dem Zeitschalter stets eine gewisse Größe erreicht bzw. vermieden, daß sie eine bestimmte Größe überschreitet.The heating coil is also made up of two or more resistors connected next to one another or one behind the other divided, which also depends on the thermal expansion of the heat rod can be switched on, off or briefly automatically. This ensures that the Amount of heat in the timer always reached a certain size or avoided that it exceeds a certain size.

Schließlich eignet sich der Zeitschalter auch als Strombegrenzer, und es können mittels des Hebelsystems weitere Stromkreise ein- oder ausgeschaltet und die Heizwicklung in Reihe oder Nebenschluß mit einem oder mehreren Stromverbrauchern gelegt werden. Der Zeitschalter kann auch als thermisches Überstromzeitrelais verwendet werden, denn dem Wärmestab kann eine gewisse Trägheit gegeben werden, bei welcher Stromspitzen, wie sie bei Motorantrieben, z. B. beim unmittelbaren Einschalten von Kurzschlußmotoren, entstehen, solange ohne Einfluß bleiben, als nicht die erforderlichen Wärmegrade erzielt wurden, während dauernde Überlastungen, z. B. beim Einphasenlauf von Drehstrommotoren, ein ordnungsgemäßes Ansprechen des Wärmestabes hervorrufen.Finally, the timer is also suitable as a current limiter, and by means of the Lever system further circuits on or off and the heating coil in series or shunt with one or more electricity consumers. The timer can also be used as a thermal overcurrent relay, as the heat rod a certain inertia can be given at which current peaks, such as those in motor drives, z. B. when immediately switching on short-circuit motors arise as long as without Remaining influence when the required degrees of warmth have not been achieved while lasting Overloads, e.g. B. in single-phase operation of three-phase motors, a proper response of the heat rod.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindungsgedanken sind in den drei Abbildungen dargestellt.Examples of embodiments of the inventive concept are shown in the three figures shown.

Nach Fig. 1 ist im Böden einer Kapsel 1 mit den Schlitzen 2 ein Wärmestab 3 befestigt, welcher die Heizspule 11 trägt. Über der Kapsel 1 befindet sich die Gegenkapsel 4 mit den Gegenschlitzen 5 zur Regelung der Zeitkonstante. Der Wärmestab 3 wird durch die Stützen 15 in seiner Lage gehalten. Er wirkt über die Schneide 6, die Hebel 7 und die Freilaufkupplung 8 auf einen Hebel, welcher starr mit der Umschaltröhre 12 verbunden ist. Wird der Druckknopf 21 betätigt, so fließt vom Leiter 24 ein Strom über 21 und die Spirale 11 nach Klemme c des Umschalters 12 und von dort aus über Klemme b nach dem Leiter 19. Der Wärmestab bewirkt nun infolge seiner go Ausdehnung die Umschaltung der Röhre 12, und es fließt dann der Strom von 24 über den Stromverbraucher 20 und Klemme α nach 19. In Fig. 2 ist im Boden der Kapsel 1 mit den Schlitzen 2 ebenfalls ein Wärmestab 3 befestigt, welcher die Heizspule 11 trägt. Die Gegenkapsel 4 mit den Gegenschlitzen 5 ist durch den Hebel 18 mit dem Hebel- und Schneidensystem 6 und 7 derart verbunden, daß sie bei der Längsausdehnung des Stabes 3 nach unten verschoben wird. Mit dem Hebelsystem 7 ist durch Hebel 9 die Schaltröhre 10 für den zu schaltenden Stromkreis verbunden. Es können beliebig viele derartige Stromkreise vorgesehen werden. Z. B. ist an der Stelle 25 mittels Hebels 13 eine weitere Schaltröhre 14 angelenkt, welche je nach Ausdehnung des Wärmestabes 3 einen Teil der Heizwicklung 11 kurzschließt oder aber für den Stromdurchgang offen läßt. Übersteigt der von 22 kommende Strom einen gewissen vorausbestimmten Wert, so wird erstens der Stromkreis 23 entweder ein- oder ausgeschaltet und zweitens ein Teil der Heizspirale gegebenenfalls kurzgeschlossen, wodurch der Wärmewert in Spirale 11 auf einen Bruchteil herabgesetzt wird. 15 sind Stützen für den Stab.According to FIG. 1, a heat rod 3, which carries the heating coil 11, is fastened in the bottom of a capsule 1 with the slots 2. The counter-capsule 4 with the counter-slots 5 for regulating the time constant is located above the capsule 1. The heat rod 3 is held in its position by the supports 15. It acts via the cutting edge 6, the lever 7 and the overrunning clutch 8 on a lever which is rigidly connected to the switchover tube 12. If the push button 21 is actuated, a current flows from the conductor 24 via 21 and the spiral 11 to terminal c of the switch 12 and from there via terminal b to the conductor 19. The heat rod now causes the tube 12 to switch due to its expansion , and the current then flows from 24 via the current consumer 20 and terminal α to 19. In FIG. The counter-capsule 4 with the counter-slots 5 is connected by the lever 18 to the lever and cutter system 6 and 7 in such a way that it is displaced downward when the rod 3 extends longitudinally. With the lever system 7, the switching tube 10 for the circuit to be switched is connected by lever 9. Any number of such circuits can be provided. For example, a further interrupter 14 is hinged at point 25 by means of lever 13, which, depending on the expansion of the heat rod 3, short-circuits part of the heating coil 11 or leaves it open for the passage of current. If the current coming from 22 exceeds a certain predetermined value, firstly the circuit 23 is either switched on or off and secondly part of the heating coil may be short-circuited, whereby the heat value in coil 11 is reduced to a fraction. 15 are supports for the rod.

Fig. 3 zeigt die Anordnung als Zeitrelais. Im Boden der Kapsel 1 mit den Schlitzen 2 ist der Wärmestab 3 befestigt, welcher die Heizspule 11 trägt, die in zwei oder mehrere Teile unterteilt ist. Über der Kapsel 1 befindet sich die Gegen-Fig. 3 shows the arrangement as a timing relay. In the bottom of the capsule 1 with the slots 2 is the Heat rod 3 attached, which carries the heating coil 11, which is divided into two or more parts is. The opposite is located above the capsule 1

Claims

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capsule 4 with the counter slots 5, which in Fig. 2 of a similar shape via lever 18 to the Lever and cutting system 6, 7 is articulated. The arrangement is now made so that first a part of the heating coil is short-circuited by means of tube 16 and the Tube 17 only takes place if the heat value in capsule 1 is increased as the overcurrent continues to rise continues to rise. Instead of one tube 16, several can also be used for finer settings Tubes 16 for several parts of the heating coil 11 are provided. 15 are supports for the rod.

¹ S claims:

i. Heat time switch with a rod-shaped one acting through its longitudinal extension Radiator, characterized in that inside a heat capsule provided with air slots and above it, overcapsule provided with corresponding air slots with an electrical one Oxide-coated heat rod made of soft-annealed pure aluminum is guided between lateral support points, by means of a spiral heating resistance band for high temperatures is quickly heated up to the softening limit and via a blade and lever system Overrunning clutch closes or opens the electrical switch.

2. Heat timer according to claim 1, characterized in that on the Heat rod, which is also made from a nickel-iron-copper alloy or an aluminum alloy with a high coefficient of thermal expansion and with a highly heat-resistant, electrically insulating Glaze layer can be provided, a heating coil divided into several shunt or series resistors is located and that these resistors are automatically switched on and off or short-circuited as a function of the longitudinal extension of the heat rod that furthermore the overcapsule with the opposing slots is automatically activated by the heat rod "is controlled so that excessive heating is prevented, and more the heat rod switches other circuits on, off or over via the rods.

3. Heat time switch according to claim 1 or 2, characterized in that the in the heat rod built into the heat capsule controls an electrical switch system in such a way that that first parts of the subdivided heating coil are short-circuited or switched off and if the heating current increases further, the heating circuit itself is switched off will.

For this purpose ι sheet of drawings