-
Kontakteinrichtung für mit geringer Verstellkraft arbeitende Geräte,
wie Kontroll-, Meß- oder Regelgeräte Kontakteinrichtungen, die durch Kontroll-oder
Meßinstrumente mit geringer Verstellungskraft, z. B. durch einen in einer Bürette
befindlichen und mit deren Füllungsgrad: steigenden oder fallenden Schwimmer, durch
eine Waage oder durch ein Zeigerinstrument betätigt werden, sind in großer Zahl
bekannt.
-
Sie arbeiten durchweg nach dem Prinzip, den an sich entsprechend der
geringen Verstellungskraft niedrigen Kontaktdruck durch eine Hilfskraft, z. B. einen
Fallbügel, zu erhöhen, so daß der so gebildete Kontakt mit Sicherheit eine gröbere
Kontakteinrichtung, z. B. ein Relais oder Schütz, betätigen kann, die dann weitere
Vorgänge auslöst.
-
Es ist weiter bekannt, einen Körper zu verwenden, der entsprechend
dem zu überwachenden Zustand seine Stellung ändert und dadurch das Schließen eines
zangenförmig ausgebildeten Fühlorgans verhindert. Bei der bekannten Anordnung ist
dieses Fühlorgan aber selbst stromführend und weist dadurch auch alle damit verbundenen
Nachteile, wie Erwärmung, Bildung von Funken oder Schweißstellen sowie besonders
bei kleiner Verstellltraft des Körpers ein Hereinziehen des letzteren in die Backen
des Fühlorgans, zufolge ,elektrostatischer Wirkung auf. Es sind weiter Einrichtungen
bekanntgeworden, bei denen ein ähnliches; aber in diesem Falle gegenüber der vorher
,erwähnten Einrichtung nichtstromführendes zangenartiges Fühlhebelorgan, dessen
einer Teil fest ist, dessen anderer Teil periodisch dem ersten durch eine fremde
Kraft genähert oder von ihm entfernt wird, rein mechanisch einen Kontakt _ bildet
oder auflöst; je nachdem, ob sich der überwachende Körper in dem Zwischenraum der
Zange befindet oder nicht. Die letztere Einrichtung hat jedoch den bei geringen
Verstellkräften erheblichen Nachteil, daß der Körper einseitig durch den beweglichen
Fühlhebel an den zweiten festen Fühlhebel gepreßt wird, der als Widerlager wirkt,
so daß erhebliche Reaktionskräfte auf das Meßsystem, z. B. einen mit dem Körper
verbundenen Zeiger, übertragen werden, wodurch dieses unzulässig stark beansprucht
wird.
-
Dieser Nachteil kann vollkommen beseitigt werden, dadurch, daß beide
Teile eines Fühlhebelpaares, die in bekannter Weise durch einen beliebigen Motor
angetrieben werden, den überwachenden Körper beiderseits so zwischen sich fassen,
daß ihre Reaktionskräfte auf den Zeiger sich gegenseitig aufheben, und daß weiter
die Bildung des Kontaktes in einer Einrichtung erfolgt, die mit einem der beiden
Fühlhebel selbst verbunden ist,
also dessen Bewegungen mitmacht
und somit nach dem Vorstehenden keinen Einsfuß auf den Körper ausüben kann. Diese
Einrichtung z. B. ein an dem einen der Fühlhehel kippbar gelagerter Quecksilberschalter,
wird dann in den Bewegungsbereich eines durch eine beliebige Fremdkraft angetriebenen
Mitnehmers gebracht und dadurch: betätigt.
-
Abb. i und 2 zeigen als Beispiel schematisch den Aufbau, und zwar
in Abb. i im Ruhezustand, bei dem der Sehalter als geschlossen angenommen werden
soll; dagegen in Abb.2 im Arbeitszustand, also mit geöffnetem Schalter.
-
Als Beispiel sei die Gleichhaltung des Flüssigkeitsstandes in einem
Behälter angenommen, der durch eine motorgetriebene Pumpe gespeist wird. a ist ein
mit den Änderungen des zu überwachenden Zustandes, hier z. B. der Lage eines Schwimmers,
sich hebender oder senkender Körper von einer durch die übrigen Abmessungen der
Kontakteinrichtung bestimmten Dicke. Es steht natürlich nichts im Wege; diesen Körper
statt mit einem Schwimmer mit einem Waagebalken oder dem Zeiger eines beliebigen
Meßinstrumentes so zu verbinden, daß er - den Bewegungen dieser Teile folgen muß.
-
In der Bahn dieses in dem Beispiel sich hebenden und senkenden Körpers
befindet sich ein Fühlhebelpaar b, b, dessen über den Drehpunkt c hinaus verlängerte
Arme d, d durch die Feder f zusammengezogen werden, so daß _ die Spitzen des Fühlhebels
sich berühren: Das so gebildete Fühlhebelpaar schließt und öffnet sich periodisch
dadurch, daß eine urirunde Scheibe e; von :einem beliebigen Motor angetrieben, die
Schenkel d; d des Fühlhebelpaares auseinanderdrückt, bis sie sich unter dem Zug
der Feder/ wieder schließen. Es ist für das Arbeiten der Einrichtung gleichgültig,
ob die -geschilderte periodische Bewegung der Fühlhebel auf die eben angegebene
oder eine andere Weise, z. $. durch ein Exzenter mit Schubstange oder eirne gleichwertige
Einrichtung, hervorgerufen wird. An dem einen Fühll.ebel, um die. Achse g drehbar,
ist ein Winkelhebel mit den Armenlt und i angelenkt. Der senkrecht stehende Arm
i trägt eine .Quecksilberschaltröhre oder ist in sonstiger Weise als Kontakt ausgebildet,
z. B. durch Isolierung und Anbringung einer Kontaktschraube als Gegenkontakt.
-
Die Schaltröhre sorgt durch Verlagerung des Quecksilbers gleichzeitig
dafür, daß der Winkelhebel entweder in der einen oder der anderen durch die Anschlagstifte
h bzw: L bestimmten Lage verbleibt. h. ist unbeweglich mit der Grundplatte der Kontakteinrichtung
verbunden; 1 befindet sich auf einem Ansatz des Fühlhebels d und macht also
dessen Bewegungen mit.
-
Für den Fäll, daß keine Quecksilberschaltröhre verwendet wird; muß
nach Art der bekannten Kippschalter dafür gesorgt sein, daß der Kontakt entweder
in der einen oder der anderen Lage erhalten bleibt.
-
In der Richtung des Hebelarms h dreht sich, von demselben Motor wie
die Scheibe und synchron mit dieser angetrieben, die Mitnehmerscheibe tn mit den
Mitnehmerstiften n, n. Bei geschlossener Zange, . wie in Ab. i dargestellt,
befindet sich der Hebelarm h außerhalb des durch die Mitnehmer
n, n
beschriebenen Kreises, wird also bei deren Umlauf nicht betätigt. Bei
geöffneter Zange kann dies der Fall sein, wie aus der Abb.2 ersichtlich ist. Durch
geeignete Stellung der Scheiben e und nz ist jedoch dafür gesorgt, daß e gegenüber-
m so viel Vorteil hat; daß bei ungestörtem periodischem öffnen und Schließen des
Fühlhebelpaares der Hebelarm lz nicht in den Wirkungsbereich der Mitnehmer n, n
kommt.
-
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die folgende: Die in der Abb.
i dargestellte und im vorstehenden beschriebene Lage der einzelnen Teile der Kontakteinrichtung
ist die normale. Die Fühlhebel b, b- öffnen sich periodisch und schließen sich bis
zur Berührung; der Hebelarm h wird dadurch in den Bereich der Mitnehmern, it geschoben
oder zurückgezogen; wegen der Voreilung der Scheibe e ist der Arm h jedoch bereits
aus den Wirkungsbereich der Mitnehmer tt, n zurückgezogen, bevor diese den
Arm lt nach unten drücken können. Die Quecksilberschaltröhre bleibt also in der
dargestellten Stellung eingeschaltet; lediglich der Hebelarm i gleitet an dem Anschlag
k periodisch auf und ab.
-
Es sei angenommen, daß der am Schwimmer befestigte Körper a so weit
gestiegen ist, daß er in den Bereich der Fühlhebel b, b
gerät und sich beim
öffnen derselben zwischen deren Schneiden schiebt. Beim periodisch darauf erfolgenden
Schließen gelangen jedoch die Schneiden nicht mehr bis zur Berührung miteinander;
die Hebelarme d, d bleiben daher in mehr oder weniger -offener Stellung stehen.
Infolgedessen ist es dein Winkelarm h nicht mehr möglich, den Mitnehmern tt,
n auszuweichen; einer von diesen drückt den Hebellt nach unten und legt dadurch
den Hebel!. in die andere Stellung um, wobei dieser durch den Stift l gehalten
wird. Das Quecksilber läuft in der Röhre nach der anderen Seite, unterbricht so
den Kontakt und hält den Winkelhebel durch sein übergewicht in der neuen Lage fest.
Der Arm lz ist ebenfalls wieder aus dem Bereich der Mitnehmer
tt,
n getreten. Das Fühlhebelpaar kann sich hiernach zwar noch periodisch ein
wenig weiter .öffnen, aber nicht mehr schließen, und die Kontaktstellung ausgeschaltet
bleibt daher unverändert bestehen, solange die Fühlhebel b, b sich nicht
wieder bis zur Berührung schließen können.
-
Es sei angenommen, daß durch das Öffnen des Kontaktes irgendwelche
Vorrichtungen betätigt wurden, die den :durch den Schwimmer angezeigten Flüssigkeitsbestand
verringern. Der Schwimmer und damit der Körper a sind dann bestrebt zu sinken.
-
Sobald die Scheibe e das Fühlhebelpaar auseinanderdrückt und somit
ein wenig von dem Körper a abhebt, kann dies geschehen; damit verläßt aber auch
der Körper a dien Bereich der Arme b, b, und diese können sich wieder vollkommen
schließen. Hierbei nimmt der Stift l den Hebelarm! mit nach links, so daß dieser
nach Überschreiten der senkrechten Lage umschlägt und dadurch den Kontakt in der
Quecksilberschaltröhre durch das gleichzeitige Hinüberfließen des Quecksilbers schließt.
Damit ist aber der in der Abb. i dargestellte und eingangs beschriebene Normalzustand
wieder erreicht; er bleibt so lange bestehen, als der Körper a nicht zwischen die
Schneiden der Fühlhebel b, b tritt.
-
Mit dem die Änderungen des zu überwachsenden Zustandes anzeigenden
Organ, im vorliegenden Fall dem Schwimmer, wird vorteilhafterweise eine Skala verbunden,
längs der die Kontakteinrichtung verschobenwerden kann, damit sie beim Erreichen
eines beliebigen gewünschten Zustandes in Tätigkeit tritt.