DE81402C

DE81402C -

Info

Publication number: DE81402C
Application number: DENDAT81402D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLAwSSE 21: Elektrische Apparate.

Relais.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 16. Mai 1893 ab.

Das vorliegende elektrische Relais ist dadurch gekennzeichnet, dafs sein in einer getrennten Stromleitung liegender Elektromagnet nebst Anker mit Hauptstromschlufsstücken, die mit einem Uebertrager in einer Hauptstromleitung und mit Nebenstromschlufsstücken, die in einer Nebenstromleitung um den Uebertrager herum liegen, derart in Verbindung stehen, dafs die Bewegung des Ankers, welcher die Hauptstromschlufsstücke zu öffnen sucht, die Nebenstromschlufsstücke zu schliefsen bestrebt ist, wobei beide Bewegungen in derselben Weise auf den vom Relais geregelten Stromkreis einwirken.

Unter einem Uebertrager sind elektrische und magnetische Empfänger verstanden, die, vom elektrischen Strome durchflossen, das Umsetzen des Stromes in elektrische Energie vermitteln, durch welche Licht, Wä'rme, Magnetismus oder eine chemische Reaction erzeugende Wirkungen herbeigeführt werden.

Als Beispiel eines Uebertragers ist ein Signalmagnet zum Geben eines Eisenbahnsignals angenommen.

Fig. ι zeigt die Seitenansicht eines sogenannten Morse-Relais mit der Sicherheitsnebenschlufsvorrichtung, Fig. 2 die Vorderansicht hiervon, Fig. 3 die schematische Darstellung der Stromleitung für ein Eisenbahnsignal mit ■ der Neberschlufsvorrichtung, Fig. 4 eine Abart dieser Vorrichtung an einem Westinghouse-Relais und Fig. 5 den Grundrifs des in den Fig. ι und 2 dargestellten Morse-Relais mit dem in Fig. 3 veranschaulichten Schema.

Mit der Spirale α eines Elektromagneten c sind die Drähte b verbunden. An dem Ankerhebel e des Ankers d ist eine Schraubenfeder f angebracht. Durch eine Schraube und Stellschraube wird das Stromschlufsstück g geregelt und ebenfalls durch eine Schraube und Stellschraube das Stromschlufsstück h. Der Metallrahmen i trägt das eine Ende des Elektromagneten und die Vorrichtung zum Schliefsen, Unterbrechen oder Nebenschalten des Relaisstromes. An der nichtleitenden Platte j ist oben eine Klemmschraube k und unten ein bewegliches Metallstück / angebracht, welches entweder eine biegsame Feder oder ein starrer, am einen Ende drehbarer Winkel sein kann. Dasselbe ist so angeordnet, dafs das eine Ende zwischen dem Ende des Ankerhebels e und dem Stromschlufsstück h schwingt, und steht mit der Klemmschraube k in leitender Verbindung. Arn Rahmen i befindet sich eine Klemmschraube m\ nn^l.n^ und n^s sind ebenfalls Klemmschrauben und 0 mit diesen verbundene Drähte. Das am Ende des Ankerhebels e angebrachte Stück ρ besteht aus einem nicht schmelzbaren und nicht leitenden Stoff und trennt diesen Hebel von der Feder bezw. dem Winkel oder Leiter /. In das Ende des Elektromagneten c ist ein kleines Stück q aus Isolirmasse eingeschoben, welches ein wenig von dessen Ende vorragt. Der Holzrahmen r,

Fig. 4, ist mit einer mittleren Oeffnung s versehen, durch welche eine mit dem Anker D verbundene Stange geht. Diese Stange bewegt die Blattfeder e\ Fig. 4, die nur dann benutzt wird, wenn die Vorrichtung an einem Relais angebracht wird, bei welchem die Elektromagnete senkrecht wie in Fig. 4 angeordnet sind. Vermöge des freien mechanischen Contactes des Ankerhebels und des Leiters / und der anderen beschriebenen Theile können der Ankerhebel und das Leitungsstück / sich gemeinschaftlich bewegen, um den Contact des Ankerhebels und des Stromschlufsstückes g zu unterbrechen und gleichzeitig den Leiter / und das Stromschlufsstück h leitend zu verbinden. Der Ankerhebel kann sich unabhängig bewegen und mit Stromschlufsstück g Stromschlufs und Stromunterbrechung herstellen, ohne Stromschlufs zwischen I und h herstellen oder unterbrechen zu müssen.

I ist eine elektrische Batterie, II ein Signal geeigneter Construction, III sind Eisenbahnschienen und IV die daraufrollenden Räder des Zuges.

Eine Eigenthümlichkeit der Einrichtung ist, dafs die Signalvorrichtung dann ein Warnungssignal giebt, wenn kein Strom durch dieselbe fliefst.

Bei der alten Form der Relais war zwischen dem Stromschlufsstück g, Fig. 1, und' dem Stromschlufsstück h nur das Ende des Ankerhebels vorhanden und der Stromkreis wurde durch den Contact des Ankerhebels e und des Stromschlufsstückes h geschlossen, welches durch den Elektromagneten c den Anker d anzog. Wurde der Elektromagnet entmagnetisirt, so wurde der Anker von dem Stromschlufsstück h durch die Schraubenfeder f weggezogen, und die Leitung war unterbrochen.

Die so hergestellte Vorrichtung war zweierlei Gefahren ausgesetzt, nämlich:

ι. bei zu genauer Einstellung der beiden Stromschlufsstücke wird der Ankerhebel gegen das Stromschlufsstück gedrückt und in dieser Stellung gehalten;

2. dem Schmelzen der Stromschlufsstücke durch Einwirkung des Blitzes.

In jedem Falle bleibt der Relaisstrom constant und ununterbrochen, und da dies der Strom bezvv. Stromkreis ist, durch welchen das Signal gegeben wird, so wird beständig das Sicherheitssignal gegeben. Dies schliefst jedoch grofse Gefahren in sich, welche durch vorliegende Erfindung beseitigt werden. Mit dieser Vorrichtung-' wird der Ström, falls die' Stromschlufsstücke zu genau eingestellt sind, ausgeschaltet oder nebengeschaltet und fliefst mit Kurzschlufs zur Batterie zurück, ohne durch die Leitung nach dem Signal zu gehen. Auf diese W^Teise wird ein Gefahrsignal so lange gegeben, bis die Vorrichtung richtig eingestellt ist, und falls die Stromschlufsstücke durch den Blitz geschmolzen werden, wird die Relaisleitung so geregelt, dafs das Signal andauernd richtig wirkt.

Wenn die Vorrichtung in der dargestellten Weise benutzt wird, das Signal in der richtigen Stellung sich befindet und das Relais in die Hauptsignalleitung eingeschaltet ist, so ist der Stromlauf durch die Vorrichtung folgender:

Sind die Elektromagnete magnetisirt, so geht der Strom vom positiven Pol der Batterie nach der Klemmschraube n^l, von da durch den Leitungsdraht nach der Klemmschraube m, dann durch Rahmen i nach dem Stromschlufsstück /2, von da durch den Leiter I nach der Klemmschraube k, sodann durch Draht 0, Ankerhebel e nach der Klemmschraube w³, von hier fliefst der Strom nach dem Signal, kehrt durch die Leitung nach der Klemmschraube n- zurück, von wo er durch Draht ο nach dem Stromschlufsstück g, von da durch Draht 0 nach der Klemmschraube η gelangt, und von hier fliefst er durch einen Leitungsdraht nach der Batterie zurück.

Hierbei wird das Signal, so lange der Stromkreis auf diese Weise geschlossen ist, für »Strecke frei« gegeben. Das Stromschlufsstück h und die Stromschlufsstelle am Leiter I bilden die Stromschlufsstücke in dieser Hauptsignalleitung.

Falls die Stromschlufsstücke g und h infolee zu genauer Einstellung der Schrauben zusammengeschraubt sind, bleibt die Wirkung der Vorrichtung dieselbe, ob nun der Elektromagnet c magnetisirt ist oder nicht. Der Strom nimmt den kürzesten Lauf und fliefst durch die den geringsten Widerstand darbietende Leitung in folgender Weise nach der Batterie zurück. Von dem positiven Pol der Batterie nach Klemmschrauben n¹, von hier durch Draht 0, Klemmschraube m, Rahmen i, Stromschlufsstück h und Leiter Z nach Klemmschraube k, von da durch die Leitung nach dem Ankerhebel e, gelangt von diesem nach dem Nebenstromschlufsstück g und fliefst durch den Draht, die Klemmschraube η und den Draht nach der Batterie zurück.

Es ist somit einleuchtend, dafs bei diesem Aufbau der Ankerhebel e im Nebenschlufs mit der Signalvorrichtung liegt und dafs das Stromschlufsstück g und dessen Stromschlufsstück am Anker die Stromschlufsstellen dieser Nebenschlufs- oder Zweigleitung bilden. Somit wird der Strom, indem er den kürzesten Weg nach der Batterie zurücknimmt, von dem Signal nebengeschaltet, wobei ein Gefahrsignal gegeben wird, und zwar so lange, bis die Vorrichtung richtig eingestellt ist.

Claims

Falls die Stromschlufsstücke durch den Blitz geschmolzen werden, bleibt der bewegliche Leiter / beständig an dem Hauptstromschlufsstück h hängen. Der Ankerhebel jedoch kann sich frei bewegen, weil der Anker d nicht schmelzen oder an den Magneten c (wegen des Isolirstückes q) nicht angeschweifst werden oder anhaften kann, und weil ferner der Ankerhebel d nicht schmelzen oder an das Metallstück / angeschweifst werden bezw. an demselben haften bleiben kann, da er von diesem durch das nichtschmelzbare und nichtleitende Stück ρ getrennt ist.

Sind die Stromschlufsstücke geschmolzen oder zusammengeschweifst und der Magnet c magnetisirt, so würde der Strom folgenden Lauf nehmen:

Von dem positiven Pol der Batterie nach der Klemmschraube n\ von da durch die Leitung nach Klemmschraube m, Leiter /, Klemmschraube k, durch die Leitung nach dem Ankerhebel e, durch den Draht nach Klemmschraube w³ und von dort durch den Draht nach dem Signal, von wo der Strom durch den Draht nach der Klemmschraube w² gelangt, von hier durch den Draht, das Nebenstromschlufsslück g, den Draht, die Klemmschraube η und durch den Draht zurück nach der Batterie, wobei der Strom nach Passiren des Signals dasselbe auf »Strecke frei« einstellt.

Sind die Stromschlufsstücke geschmolzen, elektrisch geschweifst oder zusammenhängend und der Magnet c entmagnetisirt, so wird der Ankerhebel e gegen das Nebenstromschlufsstück g gehalten, und der Strom nimmt folgenden Lauf:

Von dem positiven Pol der Batterie nach Klemmschraube n\ von hier durch die Leitung nach m, durch Rahmen i, Hauptstromschlufsstück h, Leiter Z und Klemmschraube k, von hier durch die Leitung nach dem Ankerhebel e, von diesem in das Nebenstromschlufsstück g, durch Draht ο nach Klemmschraube η und von da durch die Leitung nach der Batterie zurück. Dieser Lauf der Relaisleitung ist genau derselbe wie derjenige, wenn die Stromschlufsstücke zu genau eingestellt bezw. zusammengeschraubt sind, wobei der Strom unter Kurzschlufs zur Batterie zurückfliefst. Der Strom geht nicht über die Leitung nach dem Signal, und das Signal steht auf »Strecke besetzt«.

Der Vorgang ist also kurz folgender: Sind die Stromschlufsstücke zu genau eingestellt bezw. zusammengeschraubt, so wird, statt wie bei der alten Vorrichtung ein Sicherheitssignal zu zeigen, der Strom von der Signalleitung nebengeschaltet, und ein Gefahrsignal wird gegeben.

Wenn die Stromschlufsstücke geschmolzen und elektrisch zusammengeschweifst sind, so wirkt die Signalvorrichtung weiter fort. Dieselbe zeigt ein Sicherheitssignal, wenn der Magnet c magnetisirt ist, und ein Gefahrsignal, wenn der Magnet c entmagnetisirt ist. .

Fig. 4 zeigt eine Abart der Vorrichtung an einem Westinghouse-Relais. Bei dieser Ausführungsform ist die Blattfeder e¹, welche einen Hülfsanker darstellt, an dem beweglichen Leiter Z mittelst einer Schraube oder sonstwie angebracht und wird von einer am eigentlichen Anker D angebrachten Verbindungsstange, welche durch die Oeffnung s des Rahmens r geht, beeinflufst.

Bei dieser Abart ist der Stromlauf, wenn die Stromschlufsstücke geschlossen sind, folgender:

Von der Batterie I nach dem Stromschlufsstück h, von da durch Leiter Z und durch einen Draht nach dem Signalmagneten V, von dort durch die Leitung nach dem Stromschlufsstück g und durch den Draht zurück nach der Batterie. Wären die Stromschlufsstücke zusammengeschmolzen oder zusammengeschraubt, so würde der Strom von der Batterie durch den Draht nach dem Hauptstromschlufsstück h fliefsen, über den Leiter I nach der Blattfeder e¹, von dieser zum Nebenstromschlufsstück g und über den Draht zurück nach der Batterie, wobei der Strom nebengeschlossen und das Signal »Strecke besetzt« gegeben wird.

Die Fig. 3 und 5 zeigen die ganze Vorrichtung an einem Schienenstrang.

Die Wagenräder IV sind nach Passiren der Stelle dargestellt, wo die Drähte der Batterie I mit den Schienen verbunden sind. Die Räder und Achsen stehen'mit den Schienen in leitender Verbindung und verursachen einen Kurzschlufs nach der Batterie zurück. Der Strom ist von der Spirale α ausgeschaltet, und der Elektromagnet ist entmagnetisirt. Dadurch wird die Hauptsignalleitung unterbrochen, der Signalelektromagnet entmagnetisirt und das Signal II auf »Strecke besetzt« eingestellt, wie* die Fig. 3 und 5 erkennen lassen. Falls die Stromschlufsstücke zusammengeschmolzen oder zusammengeschraubt sind, verläuft der Strom in Fig. 3 und 5 in der oben beschriebenen Weise.

PatenT-AνspRücη :

Ein Relais, gekennzeichnet durch Hauptstromschlufsstücke (h), die mit einem Uebertrager (beispielsweise einem Signalmagneten) in einer Hauptstromleitung liegen und durch Nebenstromschlufsstücke fg), die in einer Nebenstromleitung um den Uebertrager herum liegen, wobei der Magnet des Relais in einer

getrennten Stromleitung liegt und die Haupt- und Nebenstromschlufsstücke (h bezw. g) derart beeinflufst, dafs, wenn die Hauptstromschlufsstücke die Stromleitung des Uebertragers unterbrochen haben, die Nebenstromschlufsstücke geschlossen werden, die Nebenstromleitung schliefsen und den Uebertrager in Nebenschlufs bringen, wenn dagegen die Hauptstromschlufsstücke geschlossen werden und durch den Uebertrager Strom geschickt wird, die Nebenstromschlufsstücke, um das Durchfliefsen dieses Stromes zu gestatten, geöffnet sind, zu dem Zwecke, im Falle Festsitzens der Hauptstromschlufsstücke (durch Verstopfung, Zusammenschmelzen durch Blitz u. s. w.) die Nebenstromschlufsstücke die nöthige Einwirkung auf den Uebertrager ausüben zu lassen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.