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Uhrwerkloses Zeitrelais, insbesondere zum Anlässen von Dieselmotoren
Die Erfindung betrifft ein uhrwerkloses Zeitrelais. Es ist bereits bekannt, derartige
Zeitrelais durch Elektromagnete anzutreiben, indem eine Schaltklinke ein Schaltrad
dreht, welches auf Kontakte einwirkt. Es ist bei solchen Relais auch bekannt, mittels
einer Schaltklinke übet einen Rädertrieb eine Schalttrommel anzutreiben.
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Von diesen vorbekannten Einrichtungen unterscheidet sich das uhrwerklose
Zeitrelais nach der Erfindung in erster Linie dadurch, daß der Anker des Magneten
eine Antriebswelle treibt, mit der ein schwenkbar gelagerter Schlitten gekuppelt
ist, der in eingekuppeltem Zustande von der Welle parallel zu ihrer Längsachse verschoben
wird und dabei die zu bewirkenden Schaltvorgänge nacheinander einleitet, während
der Schlitten nach Beendigung des Arbeitsspiels von der Antriebswelle entkuppelt
und dann durch eine Feder in seine Ausgangslage zurückgeführt wird. Der Schlitten
ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, daß er am Ende seiner Schaltbewegung einen
im Hauptkreise liegenden Schalter öffnet. Vorzugsweise wird die Kupplung des schwenkbaren
Schlittens mit der Antriebswelle entgegen der Wirkung einer Auskuppelfeder von einer
Spule gesteuert, die den Schlitten mit der Welle so lange gekuppelt hält, als die
Antriebsspule an. Spannung liegt. Die Antriebswelle und die Bewegungsrichtung des
Schlittens sind zweckmäßig parallel zur Achse der Antriebsspule angeordnet. Gegenüber
vorbekannten Relais hat das Relais nach der Erfindung den Vorteil einer gedrängten
und übersichtlichen Anordnung bei einfachem Aufbau und zuverlässiger Wirkungsweise.
Es können ferner sehr verschiedene Schaltzeiten, z. B. solche von einigen Sekunden
und kürzer, und solche von Minuten; mit Sicherheit beherrscht -und mit Leichtigkeit
eingestellt werden. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung. des Relais zum Anlassen
von Dieselmotoren, da hierbei der Anlaßvorgang vereinfacht, das Anlassen selbst
erleichtert und Beschädigungen der Batterie vermieden werden. Das Relais nach der
Erfindungkanndazu verwendet werden,Schwächströme
in beliebiger
Zeitfolge nacheinander ein= oder auszuschalten; in Verbindung mit geeigneten Schützen,
z. B. Quecksilberrelais; kann es auch zum Ein- und Ausschalten von Starkstromkreisen
in 'beliebigen Abständen verwendet werden.
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Eine beispielsweise Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung
ist in den Zeichnungen veranschaulicht. Es zeigen Fig. i das Relais von der Seite
gesehen, Fig. 2 einen Grundriß zu Fig. i, Fig. 3 eine Stirnansicht, von rechts in
Fig. z gesehen; Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 2, Fig. 5 ein Schaltbild
des Relais zum Anlassen von Dieselmotoren unter Verwendung eines Bi-Metallschalters.
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Das Relais nach Fig. i bis 4 besteht aus einer Grundplatte i, auf
der ein Winkel 2 befestigt ist. An dem Winkel 2 ist die Magnetspule 3- gelagert,
vor deren freiem Ende der an einem Bügel 5 gelagerte Anker 4 schwingt. Das über
dem Bügel 5 befindliche Ende 6 des Ankers ist durch eine Feder 7 belastet, deren
Drück durch eine in der Schiene 8 gelagerte. Stellschraube 9 geregelt werden kann.
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Das nach unten ragende Ende des Ankerschenkels 4 ist über einen Schwinghebel
io mit einer Schaltklinke i i verbunden, die auf ein Schaltrad 12 einwirkt. Das
Schaltrad 12 ist auf einer Welle 13 befestigt, deren schrittweise vom Anker der
Relaisspüle hervorgerufene Bewegung über Kegelräder 14; 15 auf eine Welle 16 übertragen
wird, die parallel zur Spulenachse angeordnet ist. Auf der Welle 16 ist eine mit
Gewinde versehene Muffe 17 befestigt.
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In einem Lagerbock 18 und dem Winkel 2 ist ein Rahmen schwenkbar gelagert,
der aus zwei seitlichen Wangen i9, 2o und zwei diese Wangen miteinander verbindenden
Stangen 21, 22 besteht. Auf der Stange 22 ist ein Schlitten 23 gelagert, der an
seiner Oberseite Kontaktfinger 24, 25 und einen Schaltarm 26 trägt. An seiner Unterseite
ist der Schlitten 23 mit einer Führungshülse 27 versehen, die auf ihrer Außenfläche
ebenfalls Gewinde aufweist.
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Das aus den Wangen 19, 2o und den beiden Stangen 21, 22 sowie dem
Schlitten 23 gebildete Ganze ist um eine Achse 28 schwenkbar, die eine Feder 29
trägt, welche bei Rechtsbewegeng des Schlittens gespannt wird und beim Zuriickschwenken
des Rahmens und des Schlittens in seine Normalstellung den Schlitten nach links
in seine Ausgangslage zurückführt. Zwischen der Welle 16 und der Spule 3 ist eine
aus Isolierstoff bestehende Schiene 30 gelagert, welche metallische Kontaktstücke
34 32 trägt. " Oberhalb dieser Schiene ist mittels eines Bockes 34 ein für gewöhnlich
geschlossener Schalter 33 befestigt, der am Ende des Schaltvorganges von ,dem Schaltarm
25 geöffnet wird.
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Unterhalb der beiden Wangen i9; 2o ist eine Feder 35 gelagert. Die
Wange 2o ist mit einem Stift 36 versehen, der durch die Winkelschiene 2 hindurchragt.
Auf dem Stift 36 liegt der eine Arm eines durch eine Feder 38 belasteten doppelarmigen
Schwenkhebels 37, an .dessen anderem Ende die Gestängeteile 39, 4o angreifen. Der
Teil 4o ist über einen Kopf 44 mit dem Tauchkern 41 einer Spule 42 verbunden; wird
der Kern 41 in die Spule eingedrückt, so wird damit gleichzeitig der Schalter 43
geschlossen. Außerdem wird durch diese Bewegung der Hebel 37 von dem Stift 36 abgehoben,
so daß dann die Feder 35 den aus den Teilen ig, 2o, 21, 22 bestehenden Rahmen verschwenken
kann und damit den Schlitten 23, und zwar dessen Gewindebüchse 27, in Eingriff mit
der Gewindemuffe 17 bringt.
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Auf dem oben beschriebenen Bügel 5 ist noch der Unterbrecher 45 im
Kreise der Spule 3 angeordnet, der von dem Sehenkel 6 des Ankers mittels des Stiftes
46 derart gesteuert wird, daß nach jedesmaligem Anziehen des Ankers der Kontakt
45 und damit der Spulenkreis unterbrochen wird, worauf der Anker durch die Feder
7 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird, in der der Kontakt q.5 und damit
der Erregerkreis der Spule 2 wieder geschlossen ist, was ein erneutes Anziehen des
Ankers zur Folge hat; wobei sich das beschriebene Spiel wiederholt.
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Die Schwingbewegung des Ankers wird über den Hebel io; die Schaltklinke
ii und das Schaltrad 12 in eine schrittweise Drehbewegung der Welle 13 und damit
der Welle 16 -übertragen. Da mit dem Einschalten der Spule 3 auch der Rahmen i9,
20,2 1, 22 und damit der Schlitten 23 verschwenkt worden ist, befinden sich die
Gewinde 17, 27 in Eingriff, und die umlaufende Muffe 17 verschiebt den Schlitten
langsam von links nach rechts. Beim Kippen des Rahmens und des Schlittens hat sich
.der Kontaktfinger 24: auf das KontaktstÜck 31 gelegt, wodurch der erste zu schaltende
Kreis, beispielsweise die Anwärmung, eingeschaltet ist. Bei der Bewegung des Schlittens
nach rechts kommt der Kontaktfinger 24 nach einer bestimmten Zeit von dem Kontaktstück
31 frei, während der Kontaktfinger 25 das Kontaktstück 32 berührt. Dadurch - wird
der erste Vorgang unterbrochen, nwährend der zweite Vorgang, beispielsweise das
Anlassen, eingeschaltet ist. Nach einer weiteren kurzen Bewegung des Schlittens
nach rechts, z. B. nach 5 Sekunden, öffnet der Schaltarm 26 den Schalter 33 im Hauptkreise,
wodurch nicht nur die Spule 3,
sondern auch die Spule 42 ausgeschaltet
wird. Infolgedessen wird der Anker 41 von der Spule 42 nicht mehr gehalten, die
Feder 38 bringt über den Hebel 37 und den. Zapfen 36 den Rahmen und den Schlitten
23 in die Ausgangsstellung, in der die Gewindeteile 17, 27
außer Eingriff
sind und die Kontaktfinger 24, 25 die Kontaktstücke 3i, 32 freigeben. Die Feder
28 führt den Schlitten dabei gleichzeitig in seine linke Ausgangslage zurück. Der
Hebel 37 nimmt bei .dieser Ausschaltbewegung das Gestänge 39, 40 und den Kern 41
nach oben mit, wodurch gleichzeitig auch der Schalter 43 geöffnet wird.
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Durch Drücken der doppelarmigen Taste G (Fig. 5) wird die Antriebsrelaisspule
3 unter Spannung gesetzt und der Antrieb beginnt zu arbeiten. Geichzeitig schließt,
die Spule 42 den Kontakt 43 und hält ihn gechlossen, so daß der Finger von der Taste
genommen werden kann. Der Schaltschlitten 23 schließt 4en Kontal-t 24, 3i, der den
Schaltschütz H für das Anwärmen betätigt. Nach einer Minute schließt der Schlitten
auch den Kontakt 25, 32, der den Schaltschütz I für den Anlaßmotor betätigt; nach
weiteren fünf Sekunden öffnet der Schlitten mittels des Arms 26 den Kontakt 33.
Dadurch werden, die Spulen 3 und 42 stromlos, der -Schlitten kommt infolge Zurückschwenkens
des Rahmens außer Eingriff mit seinem Antrieb und wird durch die Feder 29 in seine
Äusgangsstellung zurückgeführt (Kontakte 43, 24 bis 3i und 25 bis 32 geöffnet, Kontakt
3.3 geschlossen).
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Bei Nichtanspringen des Motors wird die Taste erneut gedrückt; ist
während der ersten Betätigung des Relais eine genügende Anwärmung erreicht worden,
so hat sich der Bi-Metallschalter umgelegt, und es erfolgt jetzt so lange unmittelbare
Betätigung des Anlaßschützes I ohne Anlaufen des Relais, bis der Bi-Metallstreifen
so weit abgekühlt ist, daß er in die Ausgangsstellung zurückschaltet.
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Das Relais ist bei elektrischen Anlagen, bei Apparaten und Instrumenten
vielfach anwendbar, so könnte es z. B. im Fernsprechwesen verwendet werden, um die
Gesprächsdauer in Fernsprechautomaten zu beschränken, wobei aber das Ende der Gesprächsdauer
vorher angezeigt wird.
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Das Relais nach der Erfindung kann in seinen' Einzelteilen mannigfach-
abgeändert werden, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen. So kann beispielsweise
die Schiene 3o, der feste Kontaktträger, als auswechselbare Achse mit Aufsteckteilen
(kontakttragenden Isolierteilen und freien Isolierstücken) ausgebildet sein, um
durch Zusammensetzen verschiedenartiger Aufsteckteile beliebige Schaltmöglichkeiten
wahlweise erzielen zu können.