-
Selbsttätige elektrische Einrichtung zur Überwachung, Steuerung oder
zur Anzeige der Veränderung einer beliebigen technisch-physikalischen Größe Man
kennt Einrichtungen zur überwachung; zur Steuerung oder zum Zeichengeben, bei welchen
der Zeiger eines Meßgerätes, wie z. B. ein-es Galvanometers, einen Stromkreis schließt,
wenn er mit dem einen oder anderen der beiden Anschläge in Berührung kommt, von
welchen ein jeder einem Grenzwert des zu überwachenden Vorganges entspricht. Der
Kontakt mit einem Anschlag bewirkt die Erregung eines Relais, welches einen Mechanismus
in Tätigkeit setzt.
-
Die bdcannten Einrichtungen dieser Art besitzen die nachfolgend beschriebenen
Nachteile.
-
Da man nicht während eines längeren Zeitraumes durch den von der Nadel
geschlossenen Stromkreis einen Strom von solcher Stärke fließen lassen kann, die
ausreichte, um das Relais zum Einschalten des gewünschten Mechanismus zu betätigen,
ist vorgeschlagen worden, diesen Stromkreis unmittelbar nach seine, Schließung selbsttätig
gegen einen anderen Stromkreis auszutauschen, welcher das Steuerrelais in die gewünschte
Stellung bringt und in dieser festhält. Dieses Relais tird stromlos gemacht durch
den Kontakt der Nadel des Galvanometers mit dem zweiten Anschlag, der einem Grenzwert
entspricht, welcher dem des überwachten Vorganges oder dem des Vorganges, welcher
die Steuerung beendet, entgegengesetzt ist. In der Folge verändert sich dieser Vorgang
beständig zwischen seinen äußersten Grenzen, ohne einen Mittelwert einzunehmen.
| Es ist außerdem vorgeschlagen worden, in |
| das Galvanometer bei je(ier Bewegung der |
| Armatur des Relais einen Stromstoß zum |
| Loslösen zu schicken; es ist jedoch nötig, ent- |
| weder den Wert der Kraft zum Loslösen zu |
| begrenzen, damit eine zu große Verschiebung |
| der Nadel vermieden wird, wodurch der Kon- |
| takt mit dem zweiten Anschlag in Beriihrun |
| 'r |
| käme, was Betriebsstörungen zur Folge ha., , |
| oder die beiden festen Anschlägverhälttf s. |
| mäßig weit voneinander entfernt anzuordnerty |
| die erste Lösung lieeinträclitigt die Sicherheit |
| der Arbeitsweise und die zweite schadet der |
| Empfindlichkeit des Systems. |
| Die vorliegende Erfindung löst die Auf- |
| gabe, diese verschiedenen Unzutr:iglichkeiten |
| zu beseitigen. |
| Eines der charakteristischen Merkmale der |
| Erfindung besteht in der Verwendung einer |
| "fast- oder Gcbecinriclitung, wie z. B. einer |
| .',#ockensclieibe oder einer Einrichtung, die |
| durch eine Binietallfeder gesteuert ist, welche |
| in bestimmten Intervallen die Inga.ngsetzun l; |
| der Einrichtung zur Cherwachung oder Re- |
| gelung bewirkt, wobei vorzugsweise kein |
| Strom ini Galvanometer zwisclic n zwei auf- |
| einanderfolgenden Kontaktgaben fließt, der- |
| art, dall in diesem Falle die Nadel des -e- |
| nannten Galvanometers periodisch auf Null |
| zurfclckelirt. |
Ein anderes Kennzeichen der Etfindung besteht in dein -Merkmal. daß ein Stromstoß
zum Loslösen der t ade- bei Beginn einer jeden Kontal:t-ahe, die (las Relais und
das Galvanometer betätigt, ein zweiter Stromstoß zum Loslösen der Nadel während
der Öffnung des Relaisl:ontaictes durch das Galvalionieter geschickt wird. Es werden
Mittel vorgeschlagen, damit die': ade-. ohne falsche Schaltungsworgänge hervorzurufen,
in Kontal@t mit (lein zweiten Anschla1:(3mnit, selbst wahrend eine Kontalctgahe
des Zeitschalters erfolgt.
-
Ein anderer Gegenstand der Erfindung b-ezielit sich auf eine Vorrichtung
obiger Art zur Steuerttii,- eines --Mechanismus, welcher z@-uf die überwachte Größe
einwirkt, um sie in den festgesetzten Grenzen aufrechtzuerhalten, und dieser Gegenstand
der Erfindtmg bestelit in verschiedenen Kombinationen von Relais, welche es erlauben,
entweder eilte kontinuierliche Veränderung der überwachten Grölte oder das Gleichgewicht
des Systems, welches die Veränderungen dieser Größe erzeugt, zu erzielen, obgleich
die .Einrichtung zur überwachung nur während kurzer Perioden in den zeitlichen Intervallen,
die durch die Fühleinrichtung bestimmt sind, in Tätigkeit gesetzt wird.
-
Verschiedene andere Besonderheiten der Erfindung werden aus der nachfolgenden
Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeich-
| nun-en hervorgehen, in welchen Ausfiibrungs- |
| Leispiele g@itiäß der E=rfindung veranschau- |
| licht sind. Es zeigen |
| Fig. i das Schema einer Einrichtung ge- |
| m # äll . dur Erfindun- b' |
| 1--i". 2 eine #-ndere Ausführun-sforin der |
| Z, Z, |
| Einrichtung nach Fig. i, |
| Fig. 3 eine Einrichtung, die :ich in Ruhe: |
| oder Bewegung befindet, je nachdem, ob die |
| #`@ine oder andere der Kontrollbedingungen |
| '>verwirklicht ist, und die es gestattet, eine |
| .kontinuierliche Veränderung _der veränder- |
| liehen Größe in dem gewünschten Sinne zu er- |
| reichen, - |
| Fig.1. eine Einrichtung, in welcher <Irr |
| Tastliebel durch ein thermisches Organ, «-el- |
| ches finit einem elektromagnetischen Relais |
| hoinbiniert ist, ersetzt ist. . |
| .Man nimmt der Einfachheit halber an. daß |
| die Einrichtung, die in Fig. i dargestellt ist, |
| +_ür die Y'berwaclitin- einer Wechselspannuii- |
| benutzt wird. Diese Einrichtung enthält ein |
| Galvanometer mit beweglicher Spule (: voni |
| Ausschlagtyp. welches mit eitler einen Kon- |
| tal:t.li trar;cnden Nadel --1 vcrschen ist. |
| Der feste Anschlag Cl, der dauernd auf der |
| Gradeinteilung (?er Skala des Galvaneineters |
| angeordnet ist, entspricht dein Wert der <ge- |
| wünschten Spannung. Die Spule G des Gal- |
| valionieters wird nach einem bekannten Ver- |
| fahren über den Gleichrichter O durch die zu |
| Überwachende Spannung gespeist, die an e110 |
| Kleninien B B' gelegt ist. Eine Nochenscheibe |
| wird durch einen nicht dargestellten A@Iotor |
| angetrieben und dreht sich dauernd finit einer |
| bestimmten und vorzugsweise konstanten Ge- |
| schwindigkeit. Genannte Nockensclleibe be- |
| tätigt die Federn der Kontakte 21 bis 23. Der |
| durch die Nadel.- fließende Stroinlcreis ist |
| unabhängig von demjenigen. der die Galvano- |
| tneterwicIdung G speist. |
| An die Klemmen PC. 1 und F sind Ein- |
| tichtungren 11 und il' angeschlossen, die, da |
| ihre Konstruktion für die Erfindung un- i |
| wesentlich ist. im einzelnen nicht besonders |
| dargestellt sind und ynti welchen die eine, un<1 |
| zwar 1=I. arbeitet, sobald sie durch die Stroni- |
| quelle. S in Tätigl.;eit gesetzt wird. tun die |
| Verininderung der überwachten Spannung. |
| und die andere 1I', um die Erhöhung der zu |
| überwachenden Spannung hervorzurufen. |
| Diese beiden Einrichtungen könnten z. B. |
| durch einen einzigen -Motor, welcher in dein |
| einen Drehsinn die Wirkung von .11 und in |
| dein anderen Drehsinn die Wirkung voll 11' |
| hätte, dargestellt sein. |
| -Fenn der \ ocken z die Kontakte nicht be- |
| tätigt, ist der Stromkreis zum Speisen des |
| tsleichrichters durch den Kontakt 21 geöfiilet. |
| Unter diesen Bedingungen Bellt kein Strom |
| durch das Galvanometer G, und die _#' ade- _A |
befindet sich in der Nullstellung. Die Kontakte 22- und 23 sind
dann ebenfalls geöffnet.
-
Sobald der Nocken der N ockenscheibe 2 die Kontaktfedern 2i, 22, 23
betätigt, leitet er über 2i die zu überwachende Spannung zu der Gleichrichtereinrichtung
0. Liegt der Wert dieser Spannung unterhalb dm gewünschten Wertes, so verschiebt
sich die Nadel A nach rechts, aber sie kommt nicht ganz bis zum Kontakt Cl.
-
Die N ockenscheibe 2 schließt über den Kontagt 23 dein Stromkreis
von M. Die Einrichtung AZ' wirkt dann so lange im Sinne einer Erhöhung der- Spannung,
bis der N ocken der Scheibe 2 den Kontakt 23 freiläßt.
-
Die Einrichtung M' wird auf diese Weise bei jeder Umdrehung der Nockenscheibe
während einer bestimmten Zeit in Tätigkeit gesetzt, wenn die überwachte Spannung
nach nicht den gewünschten Wert erreicht hat.
-
Überschreitet dagegen der Wert der Spannung das gewünschte Maß, so
berührt die Nadel A den Anschlag Cl. Jetzt ist folgender Stromkreis geschlossen:
positiver Pol einer nicht dargestellten Batterie zur Speisung der Nadel A, Kontakt
Cl, Kontakt 12 und Ruhekontakt, die Wicklung des Relais i, der durch die N ockenscheibe
2 geschlossene Kontakt 22, negativer Pol der Batterie.
-
Das Relais i wird erregt und schließt über die Feder i i und deren
Arbeitskontakt srinen Haltestromkreis: Pluspol; Y, i i, Z, 1, 22, Minuspol. Kontakt
12 verläßt seinen Ruhekontakt und öffnet den Stromkreis, der durch die Nadel A über
das Relais i geschlossen war.
-
Der Kontakt 13 schließt seinen Arbeitskontakt ein wenig früher, bevor
1.4 seinen Ruhekontakt öffnet. Folgender Stromkreis ist jetzt für einen kurzen Augenblick
geschlossen: positiver Pol der Batterie, Kontakt 13 - Kontakt 1q., Wicklung G, negativer
Pol der Batterie.
-
Ein intensiver Stromstoß von entgegengesetztem Sinne wie derjenige,
weicher die Verschiebung der Nadel A nach Cl hervorgerufen hatte, wird in die Spule
G geschickt. Die Nadel A wird heftig nach links getrieben, mit der Wirkung, däß
ihre Loslösung vom Kontakt Cl berv orgerüfen wird, und elaß so alle schädlichen
Wirkungen unterdrückt -werden, welche der Durchgang des Stromes durch die Kontakte
Al, Cl hervorrufen könnte. Wenn der in G fließende Ström das Bestreben hat,
A ,1 nach Cl zu bewegen, könnte die -Nadel .A, die sich außerhalb des Stromkreises
befindet, ohne Nachteil nach Cl zurückkehren. Wenn im Gegenteil die überwachte Größe
derart ist, das A von Cl im Augenblick des Beginnes der Tätigkeit der N ockerischeibe
entfernt werden maß und das A zufällig in Verbindung mit Cl geblieben wäre, wird
die Nadel heftig abgestoßen und kommt nicht mehr nach Cl zurück, und der vorzeitige
Kontakt von A und C1 wird so nur einen falschen Vorgang hervorrufen, der sich auf
die Berichtigung entsprechend der Wirkung einer einzigen Umdrehung der Nockenscheibe
begrenzt.
-
Der Kontakt 15 des Relais i vervöllständigt durch seinen Arbeitskontakt
den Stromkreis zum lngangsetzen der Einrichtung 11. Während der ganzen Dauer der
Schließung des Kontaktes 23 ruft die Einrichtung eine Verminderung - der überwachten
Spannung hervor.
-
Um .die Sicherheit der Arbeitsweise zu erhöhen, wird vorzugsweise
der Kontakt 23 durch die Nockenscheibe einen harzen @A@@enblick später als die Kontakte
21 und 22 Diese Anordnung vermeidet, das die Einrichtung l7 vor der ..@.nziehung
des Relais i, welches den Stromkreis der Einrichtung 11 über den Kontakt 13 und
ihren Arbeitskontakt schließt, in Gang gesetzt wird.
-
Das Profil der N ockenscheibe ist derart, das am Ende jeder Kontaktgabe
die Scheibe den Kontakt a 1 vor den Kontakten 22 und ::3 freigibt. Die Öffnung des
Kontaktes 21 unterbricht die Speisung der Galvanonieterwicklung. Sobald der Kontakt
22 freigegeben ist, wird das Relais i stromlos und schickt während der gleichzeitigen
Schließung der Kontakte 13 und 14 einen Stromstoß zum Loslösen der Nadel in das
Galvanometer G. Es maß bemerkt werden, das dieser Stromstoß zum Loslösen nur ein
reines mechanisches Anhaften des Kontaktes von Nadel und festem Anschlag zu überwinden
hat, da dieser lZoritakt nicht mehr im Stromkreis liegt, seit der Abstoßung zwecks
Loslösung, die durch die gleichzeitige Schließung der Kontakte 13 und i4, während
der Anziehung der Armatur des Relais i hervorgerufen worden war. Da der Stromkreis
zur Speisung des Galvano.ineters durch 21 getrennt ist, bleibt die Nadel in Ruhe.
Sobald der Kontakt 23 geöffnet ist, wird auch der Stromkreis der Einrichtung 1T
oder _Il' geöffnet, und das Ganze nimmt die Stellung gemäß der Fig. i wieder ein.
-
Wenn die Tätigkeit der Vorrichtung l1 nicht ausreichend gewesen ist,
um die Spannung auf den gewünschten Wert herunterzudrücken, wird die genannte Vorrichtung
von neuem in Gang gebracht gemäß dein Arbeitsvorgang, der soeben in bezug auf nur
eine Drehung der N ockenscheibe 2 angegeben worden ist.
-
-Man könnte die Loslösung der \ a.del durch Rückprall herbeiführen
anstatt der Loslösung durch Losreißen, indem man den negativen Pol der Batterie
an G. und die Feder 14 an G1 anschließt. Der starke Stromstoß, der während der gleichzeitigen
Schließung der Kottakte
ad. und r 5 nach G geschickt wird, würde
in diesem Falle den gleichen Richtungsinn haben wie derjenige des Stromes zur Verschiebung
der '#'adel A. Er hätte dann also die Wirkung, die Nadel kräftig an den Anschlag
C, anzuschnellen; die elastische Rückwirkung bewirkt dann die Loslösung der Nadel
gegen Ende des Impulses.
-
Die Arbeitsweise der Einrichtung würde nicht benachteiligt, wenn man
die Wicklung G des Galvanoinetcrs unter Spannung ließe, in-(lern man die Feder 21
beseitigte. Indessen bedeutet die Trennung des Stromkreises zur Speisung der Galvanometerwicklung
den großen Vorteil, daß mechanische Kräfte vermieden werden, die bei außerordentlich
empfindlichen Galvanometern sich zeigen können. Diese Anordnung erlaubt es, Galvanometer
mit großer Empfindlichkeit zu benutzen, in welchen die Kraft der Spiralfeder nur
einen geringen Wert besitzt. -Es wird bemerkt, da.ß jedesmal, wenn die Nadel beim
Kontakt mit dem festen Anschlag von einem Strom durchflossen wird, der (las Relais
steuert, mindestens zwei Hilfsmittel in Gang gesetzt werden, um eine genaue Arbeitsweise
des Kontaktgalvanometers zti sichern.
-
Man könnte auch, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, dieselbe
Vorrichtung benutzen, nin irgendeine Größe zu überwachen, vorausgesetzt, daß diese
Größe sich entsprechend ändernde Ströme in der Wicklung G des Galvanometers hervorruft.
-
Bezüglich Fig.2 wurde angenommen. dal die Vorrichtung für die Kontrolle
einer Ternperatur benutzt wird, die man konstant zu halten wünscht. Das Galvanometer
enthält zwei feste Kontakte C, und C2, die zur Nulllage des Zeigers nicht symmetrisch
angeordriet sein müssen. Der Widerstand K., einer nach der Nullmethode geschalteten
Weath sto:neschen Brücke für Gleichstrom ist in dein zu überwachenden Raume angeordnet.
Die Widerstände K,, li; und K3 sind außerhalb des zu überwachenden Raumes angeordnet.
Die Veränderungen der Temperatur «-erden z.-B. durch Betätigung eines die Heizdanipfzuleitung
regelnden Schiebers herbeigeführt, der von den z. B. Servomotoren darstellenden
Einrichtungen 1I und 111' in dein einen oder andern Sinn verstellt wird. 11' wird
über den vom Relais r betätigten Kontakt 16 und all über den vom Relais 2 betätigten
Kontakt -26 in Gang gesetzt. Eine Nockenscheibe 3 wird finit vorzugsweise konstanter
Drehgeschwindigkeit durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben und betätigt
die Kontakte 31 und 32.
-
Wenn die er-wünschte Temperatur des Rauniegleich 7' ist, kommt die
Nadel <3 mit C, in Kontakt, sobald die Tern'eratur des Raumes g x l
- ich oder niedrigler 1 'st #% p ie 7 - - t. Sobald jedoch
die Temperatur höher oder gleich T --I t' ist, kommt die Nadel :1 mit C.=
in Berührung.
-
Es wird zunächst vorausgesetzt, daß die -Temperatur d`s Raumes gleich
oder geringer ist als l -t. Sobald' die \ockenscheibe 3 die Kontakte 3i und
3:: schließt, wird über die Kontakte 3 r und 32 die Verbindung der Weathstorlesclieii
Brücke mit der Batterie P hergestellt und die- Nadel A in Bei iihrung mit C, gebracht.
Nach Schlieliung des Kontaktes 31 ist außerdem folgender Stromkreis ver%-ollständigt:
Pluspol der Batterie, Kontakt 3 i, Nadel A, Kontakte C" -23 und 12, Wicklung des
Relais i, Minuspol der Batterie. Das Relais t wird erregt, schließt hierbei den
Haltekontakt i i und öffnet durch Kontakt r a seinen Erregerkreis. Infolgedessen
fließt in der Nadel <d kein Strom mehr.
-
Das noch immer eingeschaltete Relais i schließt sodann den Kontakt
14, bevor Kontakt 15 öffnet, und zwar derart, daß beide Kontakte während eines kurzen
Augenblickes gleichzeitig geschlossen sind und hierbei einen starken Stromstoß in
die Wicklung G über folgenden Stromkreis senden: Pluspol der Batterie P, Kontakte
32 und i.1, 15, Brückenkontakt I-, Wickhing G, Widerstand 1i,, Brückenkontakt
J und Minuspol der Batterie. Dieser Stromstoß bewirkt die Loslösung der i\?a,del
<3 vorn Kontakt C,. Unter der Wirkung dieses Stromstoßes kann die Nadel A ohne
Schaden nach C'2 hin ausschlagen, da der Stromkreis des Relais 2, welches den Kontakt
C2 schließen könnte, durch vorheriges Öffnen des Haltekontaktes 13 bereits
unterbrochen worden ist. Schließlich wird auch der Kontakt 16 geschlossen und der
Stromkreis der Vorrichtung 11' hergestellt, und zwar während eines Zeitraumes, der
kurzer oder höchstens gleich ist dein Zeitraum, welchen der Nocken der Scheibe 3
zum Verschieben der Federn 31
und 32 benötigt. Wenn die Nockenscheibe diese
Kontakte freigibt, wird der Stromkreis des Relais bei 31 geöffnet, und die Vorrichtung
AI' hört auf zu arbeiten. Das Relais i hingegen bewirkt beim Loslassen seines Ankers
während eines kurzen Augenblickes die gleichzeitige Schließung der Kontakte rd und
15 und folglich die Aussendung eines zweiten Stronistc;lies in die Wicklung
G zum Lösen der Nadel <1.
-
Zur Erhöhung der Sicherheit des Lösefis der Nadel kann man bei Benutzung
sehr enilrfindlicher Galvanometer ein derartiges Profil der \ ockenscheibe benutzen,
daß der Kontakt 32 später als Kontakt 31 geöffnet wird. Man hat dann die
Sicherheit. claß der Stromstoß rinn Lisen erst darin ausgesandt wird, weriri
überhaupt
kein Strom mehr in der Wicklung G fließt. Bei geöffnetem Kontakt 31 ist die eSpeisung
der Brücke unterbunden; die Nadel A kehrt in ihre Nullstellung zurück (zusätzliche
Sicherheit).
-
Wenn die durch: M' bewirkte Korrektur der Temperatur nicht ausreichend
gewesen ist, wird sich bei der nächsten Betätigung der Kontakte 31 und 32 der soeben
beschriebene Vorgang wiederholen; M' wird erneut in Tätigkeit gesetzt, was eine
weitere Erhöhung der Temperatur zur Folge hat.
-
Wenn bei Schließung der Kontakte 31 und 32 die Temperatur zwischen
den Grenzen der Regelung l'- t und T -[- t' liegt, wird
die Nadel A weder mit Cl noch mit C2 in Berührung stehen, und die Regelvorrichtungen
werden nicht betätigt. Ist aber die Temperatur gleich oder größer als T -E- t',
so kommt die Nadel A in Berührung mit C2, und es ist der folgende Stromkreis vervollständigt:
Pluspol der Batterie, Kontakt 31, Nadel A, Anschlag C.., Kontakt 13, Kontakt 22,
Wicklung des Relais 2, Minuspol der Batterie. Das Relais 2 wird erregt. Durch den
Kontakt 21 schließt es seinen Erregerstromkreis und öffnet durch den Kontakt 22
seinen Haltestromkreis. Während der Tätigkeit dieses Relais bewirkt die gleichzeitige
Schließung der Kontakte 24 und 25 während eines kurzen Augenblickes das aussenden
eines Stromimpulses zum Lösen nach G, wie bereits weiter oben bezüglich der Kontakte
14 und 15 angegeben. Durch seinen Kontakt 26 schließt das Relais 2 den Stromkreis
der Vorrichtung M, welche die Temperatur des überwachten Raumes vermindert.
-
Wenn die Nockenscheibe 3 den Kontakt 3 i freigibt, ist der Erregerstromkreis
des Relais 2 offen. Die Kontakte 24 und 25 werden geschlossen, wodurch, da der Kontakt
31 vor dem Kontakt 32 geöffnet worden ist, ein Impuls zum Lösen ausgesandt wird,
sobald die Brücke nicht mehr gespeist ist.
-
Man könnte die Abstoßung oder Lösung der Nadel auch durch Rückprall
erreichen, indem man den Kontakt 15 mit dem Brückenkontakt J und den Kontakt 25
mit dem Brükkenk.ontakt F vereinigt.
-
Die Wirkungsweise der Einrichtung der Fig. 3, von welcher angenommen
wird, daß sie zum Beispiel zur Überwachung einer Spannung benutzt wird, ist folgende.
Die Nockenscheibe 3 wird durch einen Motor M angetrieben, der nur darin arbeitet,
wenn die Spannung über einem vorbestimmten Wert liegt.: Der Stromkreis zur Speisung
dieses Motors fließt über den Kontakt 22 des Relais 2. Die zu überwachende Spannung
liegt dauernd an den Klemmen B und B'. Wenn die überwachte Spannung
unterhalb des gewünschten Wertes liegt, .kommt die 'Nadel A nicht in Berührung mit
Cl. Die Relais i und 2 befinden sich in Ruhe. Dann schließt der Relaiskontakt 23
den Stromkreis des Relais R'. Der Stromkreis des Motors 111 ist am Kontakt 22 geöffnet
und die Nockenscheibe 3 in Ruhe. Erreicht nun die Spannung den vorbestimmten Grenzwert
oder überschreitet sie ihn, kommt die Nadel A in Kontakt mit Cl, und folgender Stromkreis
ist vervollständigt: Minuspol der Batterie P, Nadel A, Kontakt Cl, Relaiskontakt
i2, Wicklung des Relais i und Pluspol der Batterie. Relais i wird erregt. Mittels
seines Kontaktes ii schließt es seinen Erregerstromkreis über den Kö:ntakt 32, welcher
an seinem Ruhekontakt anliegt und von der Nocke@nscheibe 3 aus Z;esreuert wird.
Mittels des Kontaktes 12 öffnet es seinen Haltestromkreis. Während der Tätigkeit
des Relais i sind die Kontakte 13
und 14 für einen kurzen Augenblick gleichzeitig
geschlossen, so daß ein Stromstoß zum Loslösen in die Wicklung G des Galvanometers
gesendet wird. Dieser Impuls ist entgegengesetzt demjenigen, der die Nadel zum Kontakt
mit Cl brachte. Über den Kontakt 15 wird nun auch das Relais 2 erregt. Der Kontakt
22 wird geschlossen und dadurch der Motor M eingeschaltet, der die Nockenscheibe
3 antreibt. Der Kontakt 23 fällt ab und schließt den Stromkreis der Vorrichtung
R. Durch den Kontakt 21 bereitet es den Erregerstromkreis vor.
-
Die l\Tockenscheibe 3 schließt die Kontakte 31 und 32. Der Kontakt
31 verläßt seine Ruhestellung einen Augenblick später als der Kontakt 32. Der Erregerstromkreis
des Relais 2 wird über die Kontakte 31 und 21 geschlossen. öffnet nün die Nockenscheibe
3 den Kontakt 3;>-,. so wird auch der Erregerstromkres des elais i geöffnet. Hierdurch
wird während der gleichzeitigen Schließung der Kontakte 13 und 14 ein zweiter Impuls
zur Loslösung der Nadel A nach G gegeben, wenn die Nadel A noch immer in Berührung
mit dem festen Anschlag Cl steht. Ferner öffnet sich der Haltestromkreis des Relais
:2 bei 15. Das Relais 2 hält indessen seine Kontakte angezogen, da sein Erregerstromkreis
geschlossen ist. Die Vorrichtung I2 ist immer in Tätigkeit. Gibt jetzt die Nockenscheibe
3 die Kontakte 31 und 32 frei, so schließt sich 32, bevor 31 sich öffnet. Wenn die
Nadel A noch in Berührung mit Cl steht, ist der Stromkreis des Relais i wieder in
32 hergestellt. Das Relais 2 bleibt weiter erregt, da das Relais i von neuem seinen
Haltestromkreis über den Kontakt 15 noch vor der COffnung des Erregerstromkreises
über 31 schließt.
-
Um die Sicherheit der Wirkungsweise zu erhöhen; kann das Relais 2
mit :einer bestimmten Verzögerung der Loslösung versehen werden, wodurch der Zeitraum
zwischen.
| der Scliließurrg des I~o lltalztes 31 und der öff- |
| nung des Kontaktes 32 vermindert wird. lIan |
| könnte auch die Kontakte 31 und 32 durch |
| zwei verschiedene hocken steuern, wobei der |
| den Kontakt 32 steuernde Nocken kleiner ist |
| wie derjenige, welcher 31 und 33 steuert, |
| Diese Maßnahrne gestattet dann, die Ein- |
| schaltdauer der Kontakte 3i und 33 beliebig |
| groß zu machen. |
| Solange die überwachte Spannung ober- |
| halb des vorbestimmten Wertes liegt, bleibt |
| das Relais a a:igezogeri, trind die Vo@rriclitung
I' |
| sucht die Spannung zu verhindern. Sinkt die |
| Spannung unterhalb des vorbes tiinmten Wer- |
| tes, darin ist der Stromkreis des Relais i, der |
| durch die Nadel A geöffnet ist, in dem Augen- |
| blick nicht mehr geschlossen, in "v; lcliem die |
| Nockenscheibe 3 die Kontakte 31 und 32 frei- |
| gibt. Das bei z:, geöffnete Relais 2 wird |
| durch den unteren Kontakt 23 in der Folge |
| die Vorrichtung R' zur Erhöhung der Span- |
| nung in Gang setzen und den Antriebsmotor 11 |
| der Scheibe 3 abschalten. |
| Die Iiontalctfeler 3 i und cler zugehörige |
| Arbeitskontakt 2- verdoppeln den durch clen |
| isontal<t :2i und seinen Arbeitskontakt gebil- |
| deten Koniakt. Sobald die Spannung unter |
| den vorbestimmten Wert sinkt und die N arlel |
| nicht mehr lnit C, in Kontakt stellt, um vorn |
| Teuern das Relais i zu erregen, kehrt letzteres |
| in seine Ruhelage zurück, indem es über 2t |
| den Stromkreis des ;1lotors l1 öffnet. Aber |
| wegen des doppeltcln Korntaktes dreht sich der |
| 1lotor 17 nichtsdestoweniger so lange, daß |
| der Nocken. die Kontaktfedern nicht beein- |
| fußt. Das geschieht ebenso im Falle einer |
| vorzeitigen Unterbrechung des 142otorstrom- |
| 1..-reises, der durch die Stromquelle S geliefert |
| wird, und zwar in dein Augenblick, in wel- |
| chein die Nocken wirksam sind. Der Regler |
| könnte selbst seine normale Arbeitsweise |
| nicht `viedcr aufnehmen, wenn die Kontakt- |
| feder 3a nicht in die Ruhestellung zurückge- |
| kehrt, d. h. nicht eingeschaltet wäre, während |
| Relais i und 2 sich in Ruhelage befinden. |
| Es ist augenscheinlich, däß die Vorrich- |
| tung R und R' durch einen einzigen Apparat |
| ersetzt werden können, der geeignet ist. die |
| zu regelnde Spannung in dem einen oder an- |
| deren Sinne zu ändern. |
| @@'enn der zu regelnde Vorgang die Tern |
| Benz besitzt, sich nur in einem -'#;irnie zu än- |
| dern, sobald er sich selbst überlassen ist, z. B. |
| Temperatur eines sehr warmen, geschlossenen |
| Raumes, welclic siele immer im Sinne' einer |
| Abkühlung verändert, kann man die Vor- |
| richtung R entbehren, wobei R' in einem |
| Sinne wirkt, welcher einer selbsttätigen Ver- |
| änderung des Vorganges entgegengesetzt ist. |
| Diese Einrichtung wäre z. B. besonders ge- |
| eignet zur Überwachung und Regelung der |
| kontinuierlichen Beheizung einer Trocken- |
| kammer über eine Weathstonesche Brücke, |
| solange die Temperatur der Trockenkai nmer |
| unterhalb der Regeltemperatur (Soll;vert) |
| liegt. Die Heizung wird unterbrochen, so- |
| bald die Temperatur die Regeltemperatur |
| überschreitet. Benutzt man für die IZege@ungs- |
| strolnstöße eine genügend hohe Frequenz, |
| welche der Trägheit des Raumes Rechnung |
| trägt, so kann man mit dieser Methode eine |
| 11 A R gelgenauigkeit erzielen, wobei der |
| #rofle eg |
| Unterschied der Temperatur während des B;- |
| triebes und der Absperrung der Heizung sehr |
| gering sein kann, da die Empfindlichkeit des |
| Galvanometers beliebig groß gewählt @rer#lcn |
| kann. |
| Fig. 4. stellt eine Einrichtung ähnlich der- |
| enigen in Fig., dar, aber derart vervoll- |
| ständigt, daß eine kontinuierliche Arbeits- |
| weise der Regelungssysteme zustande kommt. |
| Bei dieser' Ausführungsform ist die durch |
| eineu Motor angetriebene N ockenscheibe für |
| die Tastung durch ein thermisches Relais er- |
| setzt, welches in Verbindung mit einem eIek- |
| troinagnetischen Relais arbeitet. Das tlier- |
| mische Relais wird durch eine Binietallfeder |
| 6,1 gebildet, die sieh zwischen zwei Kontakten |
| 61 und 62 verschiebt und in bekannter Weise |
| voll einer in einem Nebenschluß liegenden |
| lleizwicklung 6B umgeben ist. |
| Die Wirkungsweise des thermischen Re- |
| lais 6 und des Relais 5 ist folgende: |
| Bei der Inbetriebmahnie ist folgender Strom- |
| kreis des Relais 3 vervollständigt: Pluspol der |
| Batterie P, Widerstand ;, Wicklung voii |
| Punkt ('. Kontakt 61 und Binnetallfeder 6_" |
| Punkte 1ll und V, Minuspol der Batterie. Das |
| Relais j wird erregt und schließt über <Zen |
| Kontakt 5i einerseits den Stromkreis für die |
| Wicklung der Heizung 6G und andererseits |
| den Frregerstroinl;reis. Letzterer verlitrft |
| vorn Pluspol < <un P über ;, ;. (`, i, 1l, I " |
| nach dein Minuspol von P, und der Heizungs- |
| stromkreis von 6B verläuft vorn Pluspol von 1' |
| über S, OL, (), (', 3i, 11, 1- nach dein Minus- |
| Pol von !'. Die Binietallfeder verläßt unter |
| der Einwirkung der Hitze den Kontakt 01. |
| während das Relais ; erregt bleibt. Sobald |
| die Binietallfeder sich dem Kontakt 62 zu |
| l u älic rii beginnt, schließt sie die Wicklung des |
| Relais @ kurz. welches nunmehr außer |
| keit tritt. (Iiurzsclilul)-Stronil;reis: |
| !>z, 6,1, 11, l-", =l. |
| _ Wenn das Relais ä in der Zeit zwischen der |
| Verschiebung, der Binietallte'de'r voni Kontakt |
| 01 zum Kontakt 02 auslöst und die Nadelei |
| des Galvanometer; nicht mehr an die Batterie |
| angeschlossen ist, #,cird der Kontakt ; 2 ge- |
| öffnet. Ist hingegen das l;elais 5 in kulie, |
| das ist der Fall, -,venii es durch den Kontakt |
| C:2 kurzgeschlossen ist und während dvi- Zeit |
der Abkühlung der Bimetallfeder his zu dem Augenblick, wo diese
mit 61 in Berührung tritt, dann ist die Nadel
A über 52,
Y, Z an
die
Batterie angeschlossen.
-
Es wird zum Beispiel angenommen, daß die Einrichtung nach Fig. q.
benutzt wird, um die Temperatur eines geschlossenen Raumes mittels einer Weathstoneschen
Brücke zu, kontrollieren, indem man den einen Widerstand K4 der Brücke, der in Abhängigkeit
von der Temperatur veränderlich ist, in diesem Raum anordnet. Wenn die Temperatur
des Raumes geringer oder gleich T-1 ist, tritt die Na-, e1 A in Berührung
mit .Cl. Wenn das Relais.5 in diesem Augenblick sich in Ruhe befindet, ist folgender
Stromkreis vervollständigt: Pluspol Z, Y, 52, T, Nadel A, C
i, 13, 22.
Wicklung des Relais :2 und Minuspol. Das Relais :2 wird erregt
und zieht seinen Anker an. In 21 schließt es seinen Erregerstromkreis, in 22 öffnet
es seinen Haltestromkreis über die Nadel A; über die Kontakte 2-l. und 25, die während
eines Augenblickes gleichzeitig geschossen sind, sendet es einen intensiven Stromstoß
zur Loslösung der Nadel A in die Wicklung G des Galvanometers, und zwar entgegengesetzt
dem Strom, der soeben die Nadel verschoben hat; in 23 unterbricht es den Stromkreis
des Relais i. über 26 vervollständigt das Relais 2 den Stromkreis des Relais 4.
(71-, Z, 1-3 26,. h:, 4, 32, F, -), welches erregt wird. Durch den Kontakt
4.1 bereitet das Relais 4 über den Kontakt 53 seinen Erregerstromkreis vor: +, Z,
Y, 53, 4.1, 4., 32, F, -; durch 42 unterbricht es den Stromkreis des Relais 3, welches
später behandelt werden wird: in 4.3 schliefst es einen, Stromkreis, der eine Erhöhung
der. Heizung bewirkt.
-
Wenn die Bimctallfeder mit 61 in Berührung kommt, wird das Relais
5 wieder erregt. Es schließt bei 53 den. Erregerstromkreis des Relais 4. (-f-, Z,
I', 53, =l1, -a-, 32,°F, bevor es durch den Kontakt 52" die Stromkreise zur Erregung
und Unterhaltung des weiter oben beschriebenen Relais 3 unterbricht. Das Relais
2 tritt außer Tätigkeit, aber das Relais 4. bleibt erregt, und infolgedessen bleibt
der Stromkreis des Systems, welches die Erhöhung der Temperatur bewirkt, bei
43 geschlossen. Wenn die Bimetallfeder sich unter der Einwirkung ihrer Erwärmung
dem Kontakt 62 nähert, geht das kurzgeschlossene Relais 5 in den Ruhezustand und
schließt den Kontakt 52, bevor es den Kontakt 53 öffnet. Immer wenn die Nadel A
in Berührung mit Cl steht, wird auf diese Weise das Relais 2 erregt und schließt
von neuem den Stromkreis zur Lösung von 4.-, bevor sein Erregerstromkreis getrennt
wird, derart, daß 4. erregt bleibt. Der größeren Sicherheit wegen arbeitet das Relais
q. verzögert. Das Relais q. ist demnach erregt, solange die Temperatur des kontrollierten
Raumes geringer oder gleich der Mindesttemperatur T --, t ist.
-
Wenn die Temperatur des Raumes höher als T - t wird, verläßt
die Nadel A den Anschlag Cl. Tritt das Relais 5 außer Tätigkeit, so ist das
Relais 2 nicht mehr erregt, da der Stromkreis dieses Relais in 52 unterbrochen ist.
Kurz nach der Öffnung des Kontaktes 53 tritt das Relais 4. außer Tätigkeit, wobei
es den Kontakt 43 öffnet und damit die Heizung unterbricht. Jedesmal, wenn das Relais
a seinen Anker anzieht oder losläßt, wird ein Stromstoß zum Loslösen der Nadel A
in die 1`'icklung G über 24. und 25 geschickt.
-
`Nenn die Temperatur des kontrollierten Raumes gleich oder größer
wird wie die maximale Regeltemperatur 7 -+- t', bewegt sich die Nadel
A zum Kontakt C.. Auf gleiche Weise wie die Relais ,2 und 4. werden dann die Relais
i und 2 betätigt. Da.s Relais 3 schließt bei 33 einen Stromkreis, der die Verminderung
der Temperatur des Raumes hervorruft, wobei dieses Relais so lange erregt ist, als
die Nadel am Kontakt C2 bleibt.
-
Dio Vorrichtung erlaubt es, zahlreiche und verschiedene Kontrollsysteme
auszubilden, und zwar namentlich zur Kontrolle von Temperaturen. Im Falle, daß zwei
Heizungen vorhanden.sind, kann man bei Temperaturen unter T - t die Inbetriebnahme
beider Heizungen erreichen; für Temperaturen zwischen 1' - t und T'+ t' kann
man nur eine einzige Heizung in Betrieb halten, und für die Temperaturen oberhalb.
T+i' kann mann beide Heizungen absperren.
-
Um dieses Ergebnis zu erzielen, verbindet man zum Beispiel die Steuerung
der einen Heizung mit dem Kontakt 4.3 des Relais 4. und die der zweiten Heizung
mit einem Ruhekontakt (punktiert gezeichnet) des Kontaktes 33 des Relais 3. Wenn
das Relais 4. erregt und das Relais 3 in Ruhe ist, werden beide Heizungen in Tätigkeit
gesetzt. Sind die Relais 3 und ,4 in Ruhe, wird eine einzige Heizung in Tätigkeit
gesetzt, und ist das Relais 3 erregt und das Relais 4 .in Ruhe, werden beide Heizungen
gelöscht.
-
Selbstverständlich sind die oben erwähnten Ausführungsmöglichkeiten
nur als Beispiele genannt «-orden. Man kann namentlich die beschriebenen Vorrichtungen
ganz oder zum Teil zu vollkommeneren Anordnungen vervcllständige°n, indem man unter
ihnen diese verschiedenen Anordnungen ganz. oder zum Teil kombiniert oder die Systeme
zur Speisung der Wicklung des Galvanometers durch jedes andere geeignete System
ersetzt, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen..