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Schaltvorrichtung für Akkumulatoren zur selbsttätig-en Ein- und Ausschaltung
. des Ladestromkreises Die Erfindung betrifft eine - Schaltvorrichtung, durch vwelche
Akkumulatorenbattexien selbsttätig in Abhängigkeit vön der Batteriespannungan die
Ladevorrichtmig am und abgeschaltet werden. Das wesentliche Merkmal der Erfindung
besteht darin, da.ß lein Metallkörper; .z. B. ein Bimetallstreifen, der durch. einen
an die Batterie angeschlossenen. Widerstand beheizt wird, lein Schaltmittel gesperrt
hält und zufolge seiner Verformung bei der kritischen Batteriespannung freigibt;
so däß das Schaltmittel ialsdann mechänisch .oder elektromagnetisch auf- den Schalter
-im Ladestromkreis einwirkt. Die* Formänderung des beheizten Körpers ist also als
Maß der die Aufladung der Batterie einleitenden bzw: beendenden Batteriespannung
,anzusehen,, Durch die Formänderung des Körpers .wiexden die Schaltvorgänge eingeleitet,
ohne da.ß der Körper selbst für diese beansprucht wird. Durch .entsprechende Einrichtungen
wird ,der EinfluB von Wärmeschwankungen, die nicht durch Spannungsschwankungen hervorgerufen
werden, insbesondere solche :der Umgebung, ausgeglichen. Ein weiteres Merkmal der
Erfindung besteht in einer Eüzrichtung; durch welche die .Betätigung des .Schalters
durch den Verformungskörper reibungsfrei .-erfolgt und die Rückführung der Schalteinrichtung
in 'die Ruhestellung bewirkt-wird.
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Als Verformungskörper- wird zweckmäßig Bimetall in Streifenform verwendet.
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An dem Ladeschalter ist eine Stellvorricli-.turig vorgesehen, durch
welche auch von Hand geschältet werden kann.
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Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt:
Fig. r zeigt den Verformungskörper in Verbindung mit Kompensationseinrichtungen.
Fg.2 zeigt den Verformungskörper mit einer der- Kontaktfedern in der Sperrlage und
punktiert in. der Schaltstellung.
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Fig.3 zeigt den Verformungskörper mit zwei Kontaktfedern in .der Sperrlagie.
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Fig. q. zeigt die Rückführung der Schaltvorrichtung: Fig. 5 zeigt
die von Hand zu betätigende Stellvorrichtung bei selbsttätigem Betrieb in Ansicht.
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Fig.6.zeigt die Stellvorrichtung in der Einschaltstellung bei Ausschaltung
des selbst-.tätig-en Betriebes. -Fig. 7, zeigt -eine Seitenansicht der Fig. 5. Fig.
8 zeigt ein Schaltbild: bei. Ladung .aus einem Gleichstromnetz und '- Fig. 9.auseinem
Wechselstrümnetz,
In der folgenden Beschreibung' ist der Verformungskörper
ein Bimetailstreifen.
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Der Bimetallstreifen r ist mit der -Heizspule 2 versehen, die an die
Akkumulatoren F Batterie 3. angeschlossen ist. Wie Fig. i z@a. h;' krümmt sich der
Streifen i unter der Ein; Wirkung der Wärme der Heizspule 2. i Uni den Einfuß von
Temperaturschwankungen der Umgebung auszugleichen, ist der -Streifen i mit zwei
ungeheizten Bimetallstreifen 4, 4a derart zu einem System verbunden, @daB die Temperatur
der Umgebung auf die Lage des freien Endes des Streifens i ohne E.influß bleibt.
Dies wird dadurch erreicht, daß 4,. 4a seinerseits mit dem Streifen i@ durch den
Steg 5 verbunden und andererseits ,an die festen Rahmenteile 6, 6a angeschlossen
sind.
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In zFig. 2 ist entsprechend Fig. i dargestellt, wie der durch die
Wärmeeinwirkung abgebogene Bimetallstreifen i die Kontakte B und 9 idadurch,offen
hält, däß die nach unten federnde Kontaktfeder 7 am oberen Ende des Streifens i
aufliegt. Es ist dies jene Lage (Ruhelage der Anordnung), in der keine Ladung stattfindet,
weil die Batteriespannung noch hoch genug ist. Biegt sich beim Absinken der Batteriespannung
unter einem gewissen Wert infolge des dann vorhandenen geringeren Stromes der Streifen
i aber wieder zurück; wie punktiert @eingezeichnet ist, dann wird die Kontaktfeder
7 freigegeben und werden die Kontakte 8 und 9 geschlossen. Hierdurch erhält eine
Relaiswicklung i i über io, ioa Strom und bewirkt die Schließung des Schalters 12
und damit die Schließung :des Ladestromkreises. Die. Kontakte icy, toa können an
die Batterie, das. Netz oder an eine Hilfsstromquelle angeschlossen werden.
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Die Unterbrechung des' Ladestromkreises bewirkt die Kontaktfeder 13
(Fig. 3), welche' ebenfalls auf dem Streifen i. in ihrer Ruhelage aufliegt: Bewegt
sich der Streifen i aus der Stellung in Fig. 3 nach rechts, wird die Kontaktfeder
13 frei; sie bewegt sich nach unten und schließt die Kontakte 14, 15. Die Relaiswicklung
16 erhält hierdurch Strom und bewegt den Schalter -12 in die Ausschaltstellung,
"wodurch der Ladestromkreis unterbrochen wird.
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Die Freigabe der Kontaktfeder 7 und die dadurch bewirkte Schließung
des Ladestromkreises :erfolgt, wenn die Batteriespannung sinkt.. - Die Freigabe
der Kontaktfeder 13 und damit die Unterhrechung des Ladestromkreises dagegen erfolgt,
wenn die Batterie-Spannung über das zulässige Maß steigt: Die Schaltvarrlchtung
wird bei 17, 17a an die Batterie 3 iangeschlossen.
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Die Kontaktfedern? und 13 können auch so ausgeführt sein, däß sie'.ohne
Vermittlung von Relaiswicklungen direkt auf den Schalter 12 wirken.
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Zur Rückführung der Kontaktfedern 7; 13
,.auf den Streifen i-
und zur reibungsfreien #urchführung der Schaltvorgänge ist fol-``eende Einrichtung
getroffen.
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Dieselbe -besteht aus dem Bimetallstreifen 18, der bei i9 befestigt
ist und mit seinem freien Ende 2ö direkt oder unter Zwischenschalteng von Hebeln
unter die Kontaktfedern? und 13 greift. Auf dem Streifen 18, der durch die
bei 22,22a an eine Stromquelle angeschlossene Heizspule 21 geheizt wird, liegt das
freie En(le des bei 24 drehbar gelagerten Hebels25 auf. An dem letzteren ist der
Schalter 26; z. B. ein Quecksilberschalten befestigt. Durch die Einwirkung der Heizspule
2I ' biewegt sich das- freie Ende 2o des Streifens 18 nach oben und hebt dabei die
Kontaktfedern 7; 13 hoch. Hierbei wird auch das freie Ende des Hebels 25 aufwärts
bewegt, wobei der Schalter 26 den Heizstrom ausschaltet: Durch die Abkühlung des
Streifens 18 Wird. dessen Ende 20 wieder abwärts bewegt und damit auch der Hebel
25 finit dem Schalter 26, der den Heizstrom wieder einschaltet.
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Die Bimetallstreifen und Kontaktfedern können auch durch andere, den
gleichen Zweck bewirkende Verformungskörper bzw, Schaltmittel ersetzt werden.
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Mit der Welle .27 des Ladeschalters 12 (Fig.5) ist unmittelbar oder
mittelbar ein zweiarmiger Hebe128 verbunden, der zweckmäßig als Platte ausgebildet
ist. Der Hebel 28 kann in die in den Fig. 5 und 6 idargestellten. Endlagen 'bewegt
werden. In der einen Endlage wird der Ladestromkreis geschlossen, in der anderen
Endlage unterbrochen. In diesen Stellungen wird der Hebel 28 ,durch Gewicht
cder Federkraft festgehalten. Die Endstellungen sind- durch Anschläge 29, 29a oder
am Schalter durch andere geeignete Maßnahmen begrenzt. Am Hebel 28 sind zwei Anschläge
30; 30ä angebracht, zwischen denen der an der Stelivarrichtung 31 --angebrachte
Stellhebel32 liegt. Befindet sich der Stellhebel32 in der Mittellage, so .behindert
@er in keiner Weise die- Bewegung der Anschläge 30, 30a, so daß der Hebel
28 und der Schalter 12 durch die selbsttätige Schaltvorrichtung betätigt werden
kann. Wird jedoch der Hebel l32 in die in Fig:6 dargestellte Lage bewegt, so wird.
mit Hilfe des Anschlages 30a der Hebel 28 in. die ,eine Endstellung gebracht, in
derer festgehalten wird. Der Ladestromkreis ist eingeschaltet und kann. durch die
selbsttätige Sahaltvorrichtung nicht ausgeschaltet werden. In Fig.5 ist punktiert
die Ausschaltstellung des Stellhebels 32 dargestellt.
Der doppelarmige
Hebel l28 kann,auch in der Weise teing erichtet werden, daß @er als Kippschalter
wirkt. Zu diesem Zweclk ist an ihm als Schalter 12 eineinziger ' Quecksilberschalter
,angebracht, wenn seine Gleichstromquelle benutzt wird. Bei Verwendung von' Wechselstrom
sind zwei Quecksilberschalter 1z und i2a angebracht, von denen. der Schalter i 2a
an die Netzseite und der Schalter 12 an die Verbraucherseite seines Gleichrichters
33 angeschlossen ist.
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Mittels des Stellhebels 32 können folgende Schaltiings;ma:ßnahmen
vorgenommen werden: a) Mittelstellung gemäß Fig. 5 für selbsttätigen Schaltbetriebs
' b) Punktierte Stellung der - Fig. 5 für Ausschaltung des Stromes; c) Hebelstellung
gemäß Fig, 6 für dauernde Einschaltung des Stromes, d) Drehung des Hebels nach rechts
und wieder in die Mittelstellung zwecks Einschaltung des Stromes und 'Schaltung
:auf selbsttätigen Betrieb, --e) Drehung des Hebels nach links und wieder in die
Mittelstellung zwecks Unterbrechung des Stromes, der jedoch beim Unterschreiten
der untersten Spanngngsgrenze. .selbsttätig wieder eingeschaltet wird.