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Selbsttätiger Schalter für mehrere Stromkreise Zum Schutze elektrischer
Leitungen oder Apparate gegen übermäßige Belastung oder Kurzschluß sind selbsttätige.
Schalter bekannt, welche als Auslösemittel einen Elektromagneten, einen Thermostaten
oder auch beide in Kombination enthalten. Bei mehrpoliger Ausführung solcher Selbstschalter
kann entweder ein und derselbe Stromkreis mehrfach unterbrochen oder es können gleichzeitig
entsprechend der Anzahl der Pole verschiedene Stromkreise geschaltet werden. Dann
sind entsprechend der Polzahl mehrere Schaltbrücken vorzusehen, die entweder auf
einem gemeinsamen Schaltstück angebracht oder durch besondere Kupplungsglieder zwangsläufig
miteinander verbunden sind. Beim Ansprechen solcher mehrpoliger Schalter werden
also sämtliche Schaltbrücken gleichzeitig und gleichmäßig in die Ausschaltstellung
gebracht, ebenso erfolgt auch das unter Umständen selbsttätige Wiedereinschalten
gleichzeitig und gleichmäßig für alle Schaltbrücken: Mehrpolige Selbstschalter sind
auch in der Form bekannt, daß beim Ansprechen des Schalters durch Öffnen einer Unterbrechungsstelle
nur ein Teil des angeschlossenen Stromnetzes abgeschaltet wird, während durch eine
zweite Schaltbrücke das oder die Auslösemittel überbrückt' oder sonst außer Wirksamkeit
gesetzt werden.
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Es treten nun mitunter Aufgaben in Erscheinung, die mittels der bekannten
mehrpoligen Selbstschalter so ohne weiteres. nicht gelöst werden -können. Es sind
z. B. Heißwasserspeicher bekannt, die außer einem Normalheizkörper noch einen besonderen
Zusatzheizkörper besitzen. Der Normalheizkörper soll eine bestimmte Menge Wasser
auf eine einstellbare Temperatur bringen, der Zusatzheizkörper dient dazu, im Bedarfsfalle
möglichst rasch eine nicht unerhebliche Erhöhung der normalen Wassertemperatur herbeizuführen.
Spricht in solchen Fällen bei Erreichung oder überschreitung der Höchsttemperatur
der Selbstschalter an, so sollen zwar beide .Heizstromkreise abgeschaltet, aber
beim
selbsttätigen Wiedereinschalten der Zusatzheizkörper nicht wieder eingeschaltet
werden.
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Die gleiche Aufgabe kann z. B. auch bei einer Raumbeheizung auftreten.
Sollen Werkstätten, die über Nacht nicht geheizt wurden, vor Betriebsbeginn rasch
auf die erforderliche Raumtemperatur gebracht werden, so ist dazu eine höhere Leistung
erforderlich als zur Aufrechterhaltung der bereits bestehenden gewünschten Raumtemperatur.
Auch hier ist es erforderlich, dafür zu sorgen, daß nach Erreichung der gewünschtenRaumtemperatur,
falls der Temperaturwächter angesprochen haben sollte, nur die zur Aufrechterhaltung
der gewünschten Temperatur erforderlichen Heizkörper wieder eingeschaltet werden,
die zusätzlichen Heizkörper dagegen ausgeschaltet bleiben. Ähnliche Verhältnisse
können vorliegen, wenn mittels elektromagnetischer oder thermischer u. dgl. Selbstschalter
ein Behälter auf einen bestimmten Gasdruck gebracht und dann dieser Gasdruck aufrechterhalten
werden soll. Um den Betriebsdruck zu erreichen, ist eine höhere Leistung erforderlich
als zur Aufrechterhaltung des Betriebsdruckes. Hier würde also beispielsweise die
Aufgabe so lauten, daß von zwei Pumpen, die zur Erzielung des notwendigen Betriebsdruckes
erforderlich sind, die eine derselben nach Erreichung des Betriebsdruckes nicht
wieder in Tätigkeit tritt und die Erhaltung des Betriebsdruckes nur durch die eine
Pumpe gewährleistet wird.
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Als weiteres Anwendungsbeispiel von vielen seien die bekannten Tarifwächter
genannt, die in verzweigten Stromnetzen eine Überwachung gegen Strommaxima durchführen.
Tritt in einem Licht- und davon abgezweigtem Kraftstromnetz eine Erhöhung des Stromes
über die Höchststromgrenze auf, so spricht der Tarifwächter an und unterbricht beide
Stromkreise. Ist von diesen beiden Netzen nur das eine belastet, so wird die Höchststromgrenze
nicht erreicht. Hier besteht die Aufgabe, daffir zu sorgen, daß nach dem Ansprechen
des Tarifwächters nach gewisser Zeit, z. B. nach Abkühlen des Thermostaten, das
Lichtnetz selbsttätig wieder eingeschaltet wird, während das Kraftstromnetz ausgeschaltet
bleibt. Bei diesen und ähnlichen Aufgaben muß also der selbsttätige Schalter so
arbeiten, daß er im Gegensatz zu bekannten mehrpoligen Selbstschaltern, die gleichzeitig
und gleichmäßig mehrere Strombrücken in die Ausschalt- und in die Einschaltstellung
bringen, die vorhandenen Strombrücken zwar gleichzeitig in die Ausschaltstellung,
dann aber nur eine oder einige dieser Strombrücken wieder in die Einschaltstellung
bringt oder umgekehrt die vorhandenen Strombrücken zwar gleichzeitig ein-, dann
aber nur einen Teil derselben wieder ausschaltet.
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Man hat diese Aufgabe dadurch zu lösen versucht, daß beim ersten Ansprechen
eines thermischen Selbstschalters ein von Hand einschaltbarer weiterer Selbstschalter
zum Ansprechen gebracht wird, der den Zusatz-' heizstromkreis unterbricht. Derartige
Einrichtungen sind jedoch nachteilig, weil neben dem thermischen Schalter noch ein
besonderer elektromagnetischer Schalter notwendig ist, die Anlage also verteuert
und erheblich mehr Raum für die Unterbringung der Selbstschalter benötigt wird.
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Nach der Erfindung wird die gestellte Aufgabe, die jedoch nicht nur
bei den als Beispiel genannten Anwendungsformen in Erscheinung tritt, dadurch gelöst,
daß ein Teil der Schaltbrücken in der Ausschaltstellung entgegen der Wirkung einer
Rückholkraft durch eine nur von Hand bedienbare Vorrichtung gesperrt wird, während
der übrige Teil der Schaltbrücken, für die gegebenenfalls selbsttätige Einschaltbewegung
freigegeben bleibt. Durch die Sperrung eines Teiles der Schaltbrücken in der Ausschaltstellung
entgegen der Wirkung einer Rückholkraft unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand
von einem älteren Vorschlage betreuend einen elektrischen Heißwasserspeicher mit
einer schwachen Heizwicklung und einer von Hand zusätzlich einschaltbaren starken
Zusatzheizwicklung, die beide von einem Temperaturregler gesteuert werden. Beim
Übergang der Schaltbrücken in die Ausschaltstellung nimmt diejenige für die schwache
Heizwicklung die andere Schaltbrücke lose mit, so daß die letztere zufolge Fehlens
einer kückholkraft beirr: Rückgang der Schaltbrücke für die schwach(: Heizwicklung
in deren Einschaltstellung zurückbleibt und erst über ein elastisches Zwischenglied
von Hand wieder eingeschaltet wird. Beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird
jedoch der eine Teil der Schaltbrücken in der Ausschaltstellung gesperrt und dadurch
dem Einfluß der Rückholkraft entzogen. Der Unterschied bedeutet vor allem eine vorteilhafte
Verkleinerung der Therrnostatkräfte beim Erfindungsgegenstand.
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Wird dieser beispielsweise zur Regelung eines Heißwasserspeichers
benutzt, so kommen ebenfalls zwei Stromkreise für das Schalten in Frage, die beiden
erforderlichen Schalt- i brücken werden für die Ausschaltbewe-unr miteinander gekuppelt.
Spricht der Schalter zufolge Erreichens der Höchsttemperatur an. so werden beide
Schaltbrücken in die Ausschaltstellung gebracht, die Schaltbrücke für i denZusatzheizkörper
bleibt jedoch in derAtisschaltstellung gesperrt und- nur die im Stromkreis
desNormalheizkörpers
befindlicheSchaltbrücke schließt sich nachAbkühlung des Thermostaten. Man kann sämtliche
Schaltbrücken an einem gemeinsamen Schaltstück anbringen, an welchem der verriegelbare
Teil der Schaltbrücken vermittels einer einseitig wirkenden Kupplungseinrichtung
befestigt wird. Den Träger der verriegelbaren Schaltbrücken kann man z. B. durch
Reibungsschluß in der Ausschaltstellung festhalten und diese Verriegelung durch
einen Handgriff, z. B. Druckknopf lösen. Vorteilhaft ist z. B. die Änbringung einer
Lasche an dem Träger der verriegelbaren Schaltbrücken, der Lenker wird mit seinem
freien Ende in einem Langloch durch einen federbeeinflußten Bolzen geführt. Diese
Anordnung hat den Vorteil besonderer Einfachheit, sicherer Wirkungsweise und einfacher
Bedienungsmöglichkeit.
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Die Zeichnung läßt eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgegenstandes
erkennen. Abb. i zeigt unter Fortlassung aller unwesentlichen Einzelheiten den Selbstschalter
in der Einschaltstellung,- Abb. a veranschaulicht einen Schnitt A-A der Abb. i,
Abb. 3 zeigt einen Schnitt nach Linie B-B der Abb. i, die Abb. q. läßt die Stellung
der Teile nach Wiedereinschaltung des Normalstromkreises erkennen.
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Beim Ausführungsbeispiel ist die Temperaturüberwachung eines Heißwasserspeichers
angenommen. Wie bei bekannten Ausführungen üblich, ragt in den Behältern des Heißwasserspeichers
ein Rohr a, welches den Thermostaten enthält oder darstellt. Das untere Ende des
Thermostaten a. drückt mit einer Schneide m auf einen Schalthebel c, dessen freies
Ende auf einem Bolzen n aufliegt. Dieser Bolzen n befindet sich in einem um die
Achse o drehbaren U,-förmigen Bügel d, welcher das gemeinsame Schaltstück für die
beiden als Schaltbrücken dienenden Schaltröhren b, g bedient. Der Träger d ist ebenso
wie der Hebel c und der Thermostat a in dem Rahmen p gelagert: Eine um die Achse
o geschlungene Feder q sucht den Träger d stets in die in Abb. i dargestellte
Lage zu bringen. Mit dem Träger d verbunden ist ein Bügel e,
in welchem
der Träger f für die Schaltröhreg um den Bolzen y drehbar gelagert ist. Eine Feder
s sucht den Träger f ebenfalls in die aus Abb. i ersichtliche Stellung zu bringen.
Mit dem Träger f ist gelenkig die Lasche h verbunden, deren freies Ende ein Langloch
t aufweist. Ein den Rahmen p durchsetzender Bolzen i (vgl. Abb. 3) führt die Lasche
1a vermittels des Langloches t. Auf den Bolzen i wirkt eine Feder u ein, sie sticht
ihn in Abb.3 nach rechts hin zu bewegen und drückt hierdurch vermittels des Kopfes
v die Lasche ll gegen den Rahmen p. Dieser Reibungsschluß genügt, um die
- Schaltbrücke 'g in der aus Abb. q. ersichtlichen Ausschaltstellung entgegen der
Wirkung der Feder s festzuhalten. An Stelle dieser Art der Verriegelung ist selbstverständlich
auch eine andere möglich.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Nach Abb. i befinden
sich die beiden Schaltbrücken b, g in der Einschaltstellung, dieSchaltbrückeb schließt
denNormalstromkreis des als Beispiel angenommenen Heißwasserspeichers, und die Schaltbrücke
g schließt in gleicher Weise den Stromkreis für die Zusatzbeheizung. Unter dem Einfluß
der Temperaturerhöhung des. Wassers erwärmt sich der Thermostat a, der beim Beispiel
angenommene Heizstab erfährt eine Längenänderung, wie dies bei derartigen Temperaturschaltern
bekannt ist, so daß durch den Druck auf den Hebel c der Träger d mit dem Bügel e,
d. h. also beide Schaltbrücken b, g in die Ausschaltstellung gebracht werden, in
welcher die beiden Schaltbrücken diejenige Schräglage einnehmen, die für die Schaltbrücke
g in Abb. q. veranschaulicht ist. Zufolge der Üffnung der beiden. Heizstromkreise
sinkt die Temperatur des Wassers, der Druck des Thermostatrohres auf den Hebel c
läßt nach, es kommt die Feder q zur Wirkung, die. jedoch lediglich das Schaltstück
d mit dem Bügel e und mit der Schaltröhre b in die Einschaltstellung zurückbringt
(Abb. q.). Zufolge der Sperrung der Schaltbrücke g ist diese in der Ausschaltstellung
verblieben, es wird also trotz Rückganges der Wassertemperatur der Zusatzheizstromkreis
nicht mit eingeschaltet. Das Hinzuschalten des Zusatzheizkörpers ist irur dadurch
möglich, daß durch Druck auf den Knopf h der Bolzen i entgegen der
Wirkung der Feder u verschoben und dadurch der Reibungsschluß zwischen Lasche h
und Rahmen p gelöst wird. Nach dem Druck auf den Knopf k kommt die Feder s zur Wirkung
und bringt auch die Schaltbrücke g in die aus Abb. z erkennbare Einschaltstellung
zurück.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt,
insbesondere ist es nicht erforderlich, als Schaltbrücken die beim Ausführungsbeispiel
angenommenen Schaltröhren zu verwenden. Der Selbstschalter ist in gleicher Weise
auch für mehr als zwei Stromkreise geeignet, es können z. B. drei Stromkreise und
entsprechend auch drei Schaltbrücken vorgesehen sein, von denen eine oder zwei in
der Ausschaltstellung verriegelbar sind. Als Auslösemittel braucht nicht ein Thermostat,
z. B. auch ein Bimetallstreifen zu dienen, es kann ebenso :auch elektromagnetische
oder elektromagnetisch und thermische ,Auslösung Vorgesehen sein. Ferner ist es
nicht
notwendig, daß wie bei dem Ausführungsbeispiel der nicht verriegelbare Stromkreis
selbsttätig wieder geschlossen wird, das Wiedereinschalten der nicht verriegelbaren
Schaltbrücke kann ebenfalls von Hand erfolgen. Wesentlich für die Erfindung ist
lediglich, daß von zwei oder mehr Schaltbrücken ein Teil in der Ausschaltstellung
verriegelt wird und erst durch eine besondere Maßnahme in die Einschaltstellung
wieder zurückgeführt wird.