DE634557C - Relaisschaltung zur Umwandlung eines schleichenden in einen angenblicklichen kurzzeitigen Schaltvorgang, bei welcher der schleichende Schalter bei Ansprechen durch ein Hilfsrelais kurzgeschlossen wird - Google Patents

Description

Schleichende Schaltvorgänge elektrischer Anlagen haben den Nachteil, daß die Kontakte sehr großem Verschleiß unterliegen, der in Betrieben mit starken Erschütterungen besonders fühlbar wird. Auch werden in solchen Betrieben die von dem eingeschalteten Strom gespeisten Vorrichtungen, z. B. Elektromagneten, durch das Klappern infolge des Vielfachschaltens unerwünscht beansprucht und an exakter Arbeit behindert.

Es ist also angebracht, bei solchen Betriebsverhältnissen eine Schaltung vorzuse'hen, die diese schleichenden Kontakte bei möglichst geringer elektrischer Belastung nur ein Minimum an Zeit unter Spannung hält und sie nur dazu verwendet, einen augenblicklichen kurzzeitigen Schaltvorgang auszulösen, durch den der Arbeitsstrom geschlossen bzw. geöffnet wird.

Es sind schon Relaisschaltungen bekanntgeworden, bei denen ein Quecksilberschalter nach Stromschluß dadurch entlastet wird, daß er durch ein elektromagnetisches Hilfsrelais unmittelbar überbrückt wird. Dadurch wird zwar eine Entlastung der Quecksilberkontakte nach erfolgter. Schließung erreicht, in-. dem das Auftreten eines Lichtbogens beim Wiederöffnen des Schalters vermieden wird, im Augenblick des Einschaltens müssen jedoch die Kontakte auch hier den gesamten, die Erregerwicklung des Hilfsrelais durchfließenden Strom führen und unterliegen somit noch immer einem verhältnismäßig großen Verschleiß.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine Relaisschaltung mit einem die schleichenden Kontakte nach ihrem Ansprechen kurzschließenden Hilfsrelais, bei der die den bekannten Einrichtungen anhaftenden Nachteile behoben sind, indem der die Erregerwicklung des Hilfsrelais durchfließende Strom so· lange auf einem kleinenWert gehalten wird, als er seinen Weg über die zu schützenden schleichenden Kontakte nimmt. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Spule des Hilfsrelais in zwei Wicklungen unterteilt wird, von denen die eine von vorzugsweise großem Widerstand bei Übergang des Hilfsrelaisankers aus seiner Ruhestellung in seine Arbeitsstellung gleichzeitig mit den schleichenden Kontakten überbrückt wird.

Der Teil der Erregerwicklung mit dem großen Widerstand wirkt also lediglich für den über die zu schützenden Kontakte fließenden Erregerstrom als Strombegrenzer. Sind diese Kontakte aber einmal überbrückt, so ist auch der hochohmige Teil der Erregerwicklung, d. h. also der strombegrenzende Vorschaltwiderstand, abgeschaltet, und der Arbeitsstrom fließt mit seiner vollen Stärke durch die restlichen, dickdrähtigen Windungen des Relais. Die Ausbildung des in Reihe mit den zu schützenden Kontakten liegenden Strombegrenzerwiderstandes als Teil der Erregerwicklung des Hilfsrelais hat noch den besonderen Vorteil, daß die durch die Begrenzung des Erregerstromes bewirkte Verringerung der magnetischen Anzugskraft des Hilfsrelais

durch die vergrößerte Windungszahl der Wicklung wieder ausgeglichen wird.

Als Beispiel wird ein Sonderfall erläutert^.

in dem ein Wärmefühler mit schleichenden Kontakten über eine derartigeRelaisschaltung ein durch einen Magneten betätigtes Ventil einer Dampfheizung- steuert.

In beiliegender Skizze bedeutet ι die Wicklung des Dampfventilmagneten. Der zweite ίο Pol der Batterie liegt an dem Kontakthebel 3 des Temperaturreglers. In der im Schaltbild gezeichneten Stellung des Hebels 3 sind alle Kontakte offen, es kann kein Strom fließen. Wird infolge zunehmender Raumtemperatür der Kontakthebel 3 nach links bewegt, so daß er den Kontakt 4 berührt, so> schließt er einen Stromkreis über dieWindungen des Relais 5 und 5' sowie des Ventils 1. Das Relais zieht entgegen der Feder 7 den Anker 6 an und schließt dadurch den Kontakt 8, so daß der Strom nicht mehr über den Kontakthebel 3· und die hochohmige Spule 5 des Relais zu fließen braucht, sondern über den Anker 6 durch die wenigen Windungen 5' mit großem Querschnitt geht, die genügen, um den Anker festzuhalten. Die Ventilspule 1 ist also vom ■ ersten Augenblick an von konstantem Strom durchflossen. Gleichzeitig mit Schließen des Kontaktes 8 hat der Anker 6 auch Blattfeder 9 freigegeben und dadurch den Kontakt 10 geschlossen. Wenn nun die Raumtemperatur sinkt und der Kontakthebel 3 den Kontakt 11 berührt, so findet der Strom einen völlig widerstandslosen Weg über Leitung 12. Das Relais wird stromlos. Der Anker 6 wird durch Feder 7 weggezogen, löst sich von Kontakt 8, drückt Feder 9 ab und unterbricht in Kontakt 10 den Stromkreis, so daß, solange die Raumtemperatur genügend tief ist, die ganze Anlage stromlos bleibt. Der Nachteil des starken Verschleißes schleichender Kontakte ist für den Temperaturregler in dieser Schaltung dadurch wesentlich verringert, daß über seine Kontakte ganz geringe Leistungen geführt werden. Denn Spule S, die nur die Aufgabe zu erfüllen hat, den Anker 6 für sehr kurze Zeit anzuziehen, erhalt einen großen Widerstand, demzufolge bei Aufliegen des Hebels 3 auf Kontakt 4 nur ein kleiner Strom fließen kann. Andererseits wird bei Schluß von Hebel 3 und Kontakt 11 der ganz geringe Spannungsabfall von Spule 5' überbrückt, so daß trotz des hohen Stromes die übertragene Leistung-wieder sehr klein ist. Und schließ-Hch werden beide Kontakte des Temperaturreglers nach dem ersten Stromstoß sofort wieder abgeschaltet, sind also auch beim öffnen nicht Stromdurchflossen.

Anwendung kann eine Schaltung nach dem beschriebenen Prinzip überall dort finden, wo elektrische Schaltvorgänge für Gleich- oder Wechselstrom von schleichenden. Kontakten abhängig sind, und insbesondere dann, wenn ■ dieApparate Erschütterungen ausgesetzt sind, •die schon in ganz geringem Ausmaße genügen, 6s um die Verwendbarkeit der handelsüblichen Temperaturregler in Frage zu stellen.

Ein Beispiel dafür ist die Temperaturreglungin den Abteilen der Eisenbahnwagen, wo ein üblicher Wärmefühler mit schleichenden Kontakten der Erschütterung wegen völlig versagen würde. Da in diesem Fall entsprechend der großen Anzahl von Abteilen eines D-Zugwagens ebensoviel Heizventile durch Wärmefühler gesteuert werden müssen und da zur Betätigung dieser Steuervorgänge nur die begrenzte Leistung der Lichtmaschine des Wagens mit einer Spannung von 24 Volt zur Verfügung steht, ist es von ausschlaggebender Wichtigkeit, daß für die Regelung ein Minimum an Leistung verbraucht wird, da schon Werte von der Größenordnung eines Watts, mit der Zahl der Abteile multipliziert, für die kleine Lichtmaschine eine fühlbare Belastung darstellen. '

Dieser Forderung- entspricht die hier angegebene Schaltung in weitgehendstem Maße, da bei angezogenem Heizventil der dazu nötige Strom von 0,2 Ampere beinahe wider-' standslos durch die Spule 5' des Relais geführt wird, während bei stromlosem Ventil die ganze Relaisschaltung ebenfalls stromlos ist. Die Stromstöße während des Ein- und Ausschaltens fallen dabei gar nicht ins Gewicht, weil sie von ganz geringer Dauer sind und in den verschiedenen Abteilen zu vers.chiedenen Zeiten erfolgen. Überdies sind sie, wie oben ausgeführt, von sehr geringer Stärke, was auch der Lebensdauer des Reglers sehr zugute kommt.

Die exakte Arbeitsweise dieser Kombination von Temperaturregler und Relaisschaltung zeigt sich besonders in einem Zeittemperaturdiagramm, das innerhalb des vom Regler bedingtenTemperaturspielraumes eine ganz regelmäßige, stetig ansteigende und abfallende Kurve, ganz im Gegensatz zu der Kurve eines Reglers ohne Relais, darstellt.

Falls die Heizungsregelung für elektrisch betriebene Züge verwendet werden soll, no braucht nur die in der Skizze mit 1 bezeichnete Magnetspule des Dampfventils durch ein elektrisches Schaltrelais ersetzt zu werden.

Claims (5)

1. Patentansprüche: _lx.

   i. Relaisschaltung zur Umwandlung eines schleichenden in einen augenblicklichen kurzzeitigen Schaltvorgang, bei welcher der schleichende Schalter bei Ansprechen durch ein Hilfsrelais kurzge- 120 · schlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem über die Kontakte des

   schleichenden Schalters (3,4) fließenden Strom erregte Spule des Hilfsrelais in zwei Wicklungen (5, 5') unterteilt ist, von denen die eine einen vorzugsweise großen Widerstand besitzende Teilwicklung bei Übergang des Hilfsrelaisankers in «seine Arbeitsstellung gleichzeitig mit dem schleichenden Schalter überbrückt wird.
2. 2. Relaisschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltewicklung (5') des Hilfsrelais im Vergleich zu der durch Kurzschluß überbrückten Wicklung (5) einen kleinen Widerstand besitzt.
3. 3. Relaisschaltung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltewicklung (5') des Hilfsrelais unmittelbar von dem durch die gesamte Relaisschaltung zu steuernden Arbeitsstrom durchflossen wird.
4. 4. Relaisschaltung nach Anspruch 1 bis 3

   mit einem schleichenden Schalter, welcher zwei Arbeitsstellungen besitzt und in· seiner einen Arbeitsstellung den Stromfluß durch die Erregerwicklung des Hilfsrelais bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter in seiner zweiten Arbeitsstellung (Kontakt 11) die nur einen geringen Spannungsabfall besitzende Haltespule (5') des Hilfsrelais überbrückt, so daß dessen Anker in seine Ruhestellung zurückgeht und dabei auch den vom schleichenden Schalter geschaffenen Nebenschluß wieder unterbricht.
5. 5. Relaisschaltung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der schleichende Schalter ein wärmeempfindliches Organ, insbesondere ein Erschütterungen ausgesetzter Wärmefühler zur Regelung der Beheizung beispielsweise von Eisenbahnwagen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen