DE645007C

DE645007C - Schaltvorrichtung zum verzoegerten Einschalten eines Stromkreises mit Hilfe eines Widerstandes mit hohem negativem Temperaturkoeffizienten des Widerstandswertes

Info

Publication number: DE645007C
Application number: DEP72209D
Authority: DE
Inventors: Harry Berg; Dr Wilfried Meyer
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1935-11-30
Filing date: 1935-11-30
Publication date: 1937-05-20

Description

Schaltvorrichtung zum verzögerten Einschalten eines Stromkreises mit Hilfe eines Widerstandes mit hohem- negativem Temperaturkoeffizienten des Widerstandswertes Es wird häufig gewünscht, zwischen dem Einschalten eines elektrischen Stromkreises und dem Ansprechen einer Nutzlast, z. B. eines Relais, einen bestimmten Zeitraum zu legen. Dieser kann je nach den Bedürfnissen einige Sekunden oder Minuten betragen. Zum verzögerten Anschalten der Nutzlast verwendet man nun neben mechanischen Zeitschaltern, die beispielsweise durch uhrenartige Vorrichtungen gesteuert sein können, auch elektrische Widerstände mit negativem Temperaturkoeffizienten des Widerstandswertes. Durch Erhöhen des ILaltwiderstandswertes und der Wärmekapazität und durch Steigern des Temperaturkoeffizienten kann man die Verzögerungszeit zwischen dem Einschalten des Stromkreises und dem Ansprechen der Nutzlast willkürlich weitgehend verlängern.
Widerstände dieser Art haben nun die Eigenschaft, bei verschiedenen Temperaturen der Umgebung verschiedene Verzögerungen zu geben, und zwar ist die Verzögerung "um so größer, je niedriger die Temperatur ist. Für manche Anwendungen, wie z. B. für das verspätete Anschalten der Anodenspannung an Quecksilberdampfglühkathodenentladungsgefäße, ist diese Erscheinung zwar erwünscht, im allgemeinen wird sie jedoch außerordentlieh stören. Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Einfluß der Umgebungstemperatur zu unterdrücken. Nach der Erfindung wird als Verzögerungsglied ein Widerstand benutzt, dessen Ansprechtemperatur wenigstens 50'C und vorzugsweise mehr als 2oo° C über der mittleren Raumtemperatur liegt, und dieser Widerstand wird durch einen zusätzlichen Heizkörper derart bis zu einer unterhalb der Ansprechtemperatur liegenden Temperatur vorgeheizt, daß der Einfluß der Außentemperaturschwankungen in gewünschter Weise herabgesetzt wird. Unter der Ansprechtemperatur des Widerstandes ist dabei die Temperatur zu verstehen, bei der er die Nutzlast ansprechen läßt.
Der Widerstand wird vorzugsweise aus niedrigen Metalloxyden hergestellt, die den Strom auch bei Raumtemperatur leiten. Besonders bewährt hat sich eine Lösung von niedrigem Titanoxyd (TiOr mit x kleiner als 2 und zweckmäßig x =i,75) in Erdalkalioxyden, wie z. B. Magnesiumoxyd (Mg 0). Diese Lösung kann durch mehr oder weniger reduzierendes Brennen je nach Wunsch einen kleineren oder größeren spezifischen Widerstandswert und einen kleineren oder größeren Temperaturkoeffizienten erhalten. Der Heizkörper kann sowohl aus Metall als auch aus Halbleiterstoffen bestehen. Einen metallenen Heizkörper wird man vorzugsweise aus einem hochschmelzenden Stoff, wie Wolfram, herstellen und gleichzeitig ÄIS Leuchtkörper benutzen. Zieht man es voi, auch den Heizkörper aus einem Halbleiterstoff herzustellen, so kann man für ihn einen ähnlichen oder den gleichen Stoff wählen wie für den Widerstand. Es ist dann möglich, wahlweise den einen oder den anderen Körper als Widerstand oder als Heizkörper zu benutzen, d. h. man hat auf diese Weise eine Widerstandseinrichtung zur Verfügung, die wahlweise auf die eine oder andere Verzögerung (je nach dem jeweiligem Verwendungszweck) einstellbar ist. Die Heizkörper werden vorzugsweise für die Netzspannung bemessen.
Der Widerstand und der Heizkörper werden zweckmäßig in ein gemeinsames Gefäß eingebaut. Das Gefäß kann z. B. aus Glas, Keramik oder Metall bestehen. Es kann luftleer oder mit Gas gefüllt sein.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausfübrurrgsbeispiel dargestellt.
Abb. 1 zeigt eine zweckmäßige Ausbildung des Erfindungsgegenstandes.
Abb.2 und 3 zeigen schematisch die Anordnung des neuen Verzögerungswiderstandes bei zwei verschiedenen Schaltungen.
Wie Abb. 1 zeigt, sind innerhalb eines Glaskörpers 1 auf einem Fuß z die beiden Widerstände 3 und 4 aufgebaut. Der in Gestalt eines Rohres ausgebildete Widerstand 3 umschließt den ebenfalls rohrförmigen oderauch stabförmigen Widerstand 4. Nach Bedarf kann einer von den beiden Widerstandskörpern als Verzögerungsschalter und der andere als zusätzlicher Heizkörper benutzt werden.
Bei der Schaltung nach Abb.2 ist in den Netzstromkreis die Nutzlast 5 in Reihe mit einem Schalter 7 gelegt. Parallel zur Nutzlast liegt der Verzögerungswiderstand 4, der in Reihe mit einem Relais 6 geschaltet ist. Der Verzögerungswiderstand 4 ist wieder von einem Heizwiderstand 3 umgeben, welcher parallel zu ersterem geschaltet ist. In der Verbindungsleitung zwischen dem Relais 6 und dem Heizkörper 3 ist ein Schalter 8 und in der Netzleitung vor der Abzweigung für den Heizkörper 3 ein Schalter 9 angeordnet. Der Schalter 7 wirkt als Anker für das Relais 6 und steht unter der Wirkung einer Rückzugfeder i o. Beim Schließen des Schalters 9 fließt, da die Schalter 8 und 7 geöffnet sind, nur Strom durch den Heizkörper 3. Dieser wärmt infolgedessen den Verzögerungswiderstand 4 an. Nach Schließen des Schalters 8 wird das Relais 6 nach einer gewissen Zeit so weit erregt, daß der Schalter 7 geschlossen wird. Der Strom der Netzleitung geht sodann nur noch über die Nutzlast und den Sehalter 7 unter Kurzschließung der ganzen Verzögerungseinrichtung.
Die Abb.3 zeigt eine weitere Verwendung des von einem Heizwiderstand 3 umgebenen Widerstandes 4 mit negativem Temperaturkoeffizienten. Bei dieser Anlage wird die Nutzlast 5 im Anodenstromkreis eines Quecksilberglühkathodengleichrichters 11 ugd in Reihe mit dem Widerstand 4 angeordnet. In der Netzleitung liegt die Primärwicklung 12 eines Transformators 13, dessen Sekundärwicklung 14 einerseits an die Glühkathode 15 des Gleichrichters und andererseits an den Widerstand 4 angeschlossen ist. Der den Widerstand 4 umgebende Heizwiderstand 3 liegt in einem von der Netzleitung abgezweigten Stromkreis 16. Vor und hinter der einen Anschlußstelle des Stromkreises 16 an der Netzleitung ist je ein Schalter 17 bzw. 18 angeordnet. Beim Schließen des Schalters 17 wird nur der Stromkreis 16 des Heizwiderstandes 3 erregt und auf diese Weise der Widerstand 4 auf eine in Nähe seiner Ansprechtemperatur liegende Anfangstemperatur gebracht. Wird dann der Schalter 18 geschlossen, so geht der Strom durch den Transformator 13, so daß der die Nutzlast und den Widerstand ent haltende Stromkreis nunmehr Strom und infolgedessen nach Ablauf der Verzögerungszeit die Nutzlast ihre volle Belastung erhält.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltvorrichtung zum verzögerten Einschalten eines Stromkreises mit Hilfe eines Widerstandes mit hohem negativem Temperaturkoeffizienten des Widerstandswertes, dessen Verzögerung von der Temperatur der Umgebung unabhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechtemperatur des die Verzögerung be- wirkenden Widerstandes wenigstens 5o' C und vorzugsweise mehr als 200°C über der Temperatur der Umgebung liegt und daß der Widerstand durch einen zusätzlichen #leizkörper derart bis zu einer unterhalb der Ansprechtemperatur liegenden Temperatur vorgeheizt wird, daß hierdurch der Einfluß von Schwankungen der Raumtemperatur auf die Zeitverzögerung unterdrückt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, da- durch gekennzeichnet, daß der Widerstand mit hohem negativem Temperaturkoeffizienten und der Heizkörper gemeinsam in einem .gegebenenfalls mit Gas -gefüllten Gefäß angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand aus niedrigen Metalloxyden, und vorzugsweise aus einer Lösung von niedrigem Titanoxyd in Magnesiumoxyd besteht. ¢.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Heizkörper aus niedrigen Metalloxyden und vorzugsweise aus einer Lösung von niedrigem Titanoxyd in Magnesiumoxyd besteht. ,
5. Vorrichtung nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper aus einem hochschmelzenden Metall, wie Wolfram, besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruch i oder 2 bis.5, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand den Heizkörper rohrförmig umschließt.
7. Vorrichtung nach Anspruch i oder 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper den Widerstand rohrförmig oder als Wendel umschließt.