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Elektromagnetische Kontakteinrichtung für Regler und Ladeschalter
in elektrischen Anlagen auf Fahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische
Kontakteinrichtung für Regler und Ladeschalter, insbesondere vereinigte Reglerschalter,
in elektrischen Anlagen auf Fahrzeugen mit einem eine vom Strom durchflossene Wicklung
aufweisenden Hilfsmagneten.
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Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art ist der Hilfsmagnet als
besonderer Anbau seitlich an die Kontakteinrichtung derart angesetzt, daß der Polkern
parallel zu denn scheibenförmigen Anker liegt. Dadurch werden die Abmessungen der
Einrichtung in voller Breite und Höhe wesentlich vergrößert, und es ergeben sich
ungünstige lange Eisenwege für den Hilfsmagneten. Diese bekannte Einrichtung bedingt
einen großen Verbrauch an Werkstoff, ein hohes Gewicht und einen erheblichen Raumbedarf.
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Gemäß der Erfindung ist der Hilfsmagnet so angeordnet, daß sein Polkern
gegen den einen Schenkel des winkelförmigen Ankers wirkend gerichtet ist, dessen
anderem Schenkel die Anzugsfläche des Polkernes des Hauptmagneten gegenübersteht.
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Dieser Hilfsmagnet ordnet sich zwanglos in den an sich gedrungenen,
raumsparenden Aufbau der Kontakteinrichtung ein und bedeutet räumlich eine nur unerhebliche
Erweiterung des Gerätes. Auch das Gewicht des Gerätes wird nur unwesentlich durch
den Hilfsmagneten erhöht, da er infolge seiner günstigen Anordnung in kleinen Abmessungen
mit geringem Werkstoffaufwand erstellt werden kann. Desgleichen sind bei ihm alle
unnötigen Eisenwege vermieden, dä sein Kern unmittelbar auf den Anker gerichtet
ist.
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Dadurch, daß dieser Kern gegen den einen Schenkel des winkelförmigen
Ankers gerichtet ist, während der Hauptmagnetkern dem anderen Schenkel des Ankers
gegenübersteht, wird erreicht, daß die auf den Anker ausgeübten Anzugsmomente im
Winkel zueinander gerichtet sind. Dieser Umstand wirkt
sich besonders
günstig auf die Wirkungsweise der Kontakteinrichtung aus.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
ein vereinigter Schalter und Regler für elektrisclic :'Anlagen auf Kraftfahrzeugen
dargestellt.
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Es bezeichnet i den Anker einer Lichtlnaschine mit einer Feldwicklung
2. in deren Stromkreis im Verlaufe der Spannungsregelung ein Widerstand 3 geschaltet
wird. Die Spannungsregelung wird durch eine Spannungsspule :1 eines vereinigten
Reglerschaltefs bewirkt, die sich auf einem Kern 5 befindet, der den Hauptmagneten
bildet. Dieser trägt außerdem eine Stromspule 6 und ist auf dem Steg eines U-förmigen
Magnetgestelles 7 angeordnet. Die Spanhungsspule 4. beeinflußt zwei Anker 8 und
9 von der Gestalt eines rechten Winkels, die an den Enden der beiden Schenkel des
Magnetgestells 7 aufgehängt sind. Der Anker 8 betätigt Kontakte io, i i des selbsttätigen
Schalters, und der Anker 9 betätigt Kontakte 12, 13 des Reglers. In dem dem Schalteranker
8 zugeteilten Schenkel des Magnetgestells 7 befindet sich eine Aussparung, durch
die ein Kern 1q. eines Hilfsinagneten hindurchtritt. Der Kern 1.4 trägt eine Stromspule
15 und ist mit einem rechtwinkligen Magnetgestell 16 verbunden, das oben am Schenkel
des Magnetgestells 7 befestigt ist.
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Der Anker 9 des Reglers regelt in bekannter Weise durch periodisches
öffnen und Schließen der Kontakte 12, 13 die Spannung der Lichtmaschine 1, 2.
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Sobald die Lichtmaschine genügend Spannung abgibt, wird infolge der
Erregung der Spannungsspule 4. der Schalteranker 8 angezogen, der die Kontakte i
o, i i des Schalters schließt. Nunmehr fließt der Strom von der Lichtmaschine durch
die beiden Stromspulen 6 und 15 zu der Batterie 17 bzw. zu den Stromverbrauchern
18. Die Stromspule 6 wirkt in demselben Sinne magnetisierend wie die Spannungsspule
.4. Die durch die Stromspule 15 bewirkte Magnetisierung des Kerns 14 wirkt sich
auf den diesem zugewandten Schenkel des Ankers 8 aus. Dieser Schenkel kommt dabei
zur Anlage des Kernes 14, so daß an dieser Stelle der Luftspalt fast verschwindet
und der Anker 8 klebenbleibt. Dadurch wird der Anker 8 weniger empfindlich gegen
die im Fahrbetrieb auftretenden Erschütterungen, so daß diese kein öffnen der Schalterkontakte
i o, i i herbeiführen können. Sinkt die von der Lichtmaschine erzeugte Spannung
unter diejenige der Batterie, so daß durch die Stromspule 15 des Hilfsmagneten 1q.
Rückstrom fließt, so löst sich der Anker 8 vom Kern 1q und öffnet die Schalterkontakte
10, i r. Dabei ergibt sich der Vorteil, daß der Schalter schon bei kleinem Rückstrom
anspricht.
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Außerdem wird durch den Hilfsmagneten verhindert, daß sich bei im
Verbraucherstromkreis etwa auftretenden Kurzschlüssen die Schalterkontakte in rascher
Folge bei großem Strom öffnen und schließen und dadurch beschädigt werden. Tritt
nämlich in der Anlage ein Kurzschlußstrom auf, so zieht der Hilfsmagnet zunächst
den Schalteranker 8 stark an, so daß die Schalterkontakte i o, i i fest geschlossen
bleiben. Dadurch sinkt infolge des hohen Kurzschlußstromes die Spannung der Lichtmaschine
zusammen. Da infolgedessen kein nennenswerter Strom mehr durch die Wicklung des
Hilfsmagneten fließt, läßt dieser den Schalteranker 8 los, so daß sich die Schalterkontakte
io, i i öffnen, und zwar im praktisch spannungs- und stromlosen Zustand. Schaltfeuer
und Funken treten also an den Schalterkontakten nicht auf. Diese sind damit vor
Beschädigungen bei Kurzschlüssen in der Anlage bewahrt. Bei offenen Schalterkontakten
i o, i i steigt die Spannung der Lichtmaschine rasch wieder an, die Schalterkontakte
schließen sich wieder, und das Spiel beginnt von neuem, solange der Kurzschluß in
der Anlage bestehen bleibt. Die sonst für diesen Zweck vorgesehene Verwendung von
Bimetall für -die Schalterkontaktfeder kann also fortfallen.
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Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, ergibt sich durch die Anbringung
des Hilfsmagneten 1q., 15 oben an dem einen Schenkel . des Magnetgestells 7 eine
geschickte, gedrungene Bauweise. Der Hilfsmagnet fügt sich zwanglos in den raumsparenden
Aufbau der Kontakteinrichtung ein. Der an sich bewährte Aufbau des Reglerschalters
mit einem U-förmigen Magnetgestell bleibt dabei gewahrt.
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Der Hilfsmagnet ermöglicht, den Elektromagnet auf einfache Weise mit
einer nicht auf den Kern des Hauptmagneten aufgebrachten Wicklung zu versehen. Bisher
wurde eine derartige Wicklung auf den Schenkel des Magnetgestells aufgeschoben;
was jedoch wegen der Befestigung des Ankers und der Anordnung der Kontakte umständlich
war.
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Da der Kern 1q. des Hilfsmagneten einen kleinen Durchmesser im Verhältnis
zu dem des Kernes 5 des Elektromagneten besitzt, benötigt die auf ihn aufgebrachte
Stromspule 15 nur eine geringe Windungslänge. Der Kern 14 ist unmittelbar gegen
den einen Schenkel des Ankers 8 gerichtet, so daß alle unnötigen Eisenwege vermieden
sind. Während der Hauptkern 5 mit seiner Anzugsfläche dem waagerechten Schenkel
des Ankers 8 gegenbersteht, weist der Kern 1q. des Hilfsmagneten auf den senkrechten
Schenkel des
Ankers B. Die von 'beiden Kernen auf den Anker ausgeübten
Anzugsmomente sind also im rechten Winkel zueinander gerichtet. Dieser Umstand ist
von Vorteil auf die zuverlässige, störungsfreie Wirkungsweise der Kontakteinrichtung.
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Der dargestellte Reglerschalter regelt auf nachgiebige Spannung. Die
Anordnung des Hilfsmagneten 14, 15, 16 für den selbsttätigen Schalter
kann aber auch bei Fortfall der Stromspule 6, also bei Reglerschaltern, getroffen
werden, die auf gleichbleibende Spannung regeln.
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Die Anwendung - eines Hilfsmagneten ist nicht auf den . selbsttätigen
Schalter beschränkt, sondern kann auch beim Regler getroffen werden, wobei zweckmäßig
dieselbe Anordnung wie beim Schalter gewählt wird. Die bei dem Reglerschalter für
nachgiebige Spannung gemeinsame Stromspule 6 rückt dann auf den Kern des Hilfsmagneten
für :den Regler und wirkt dadurch nur noch auf den Regler.
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Schließlich kann der Hilfsmagnet auch bei getrennten Schaltern und
Reglern angewendet werden.