DE83215C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bildet ein Relais, welches derart mit einer elektrischen Maschine oder einer anderen Elektricitätsquelle verbunden ist, dafs in dem Arbeitsstromkreise jener Elektricitätsquelle stets eine bestimmte Stromrichtung aufrecht erhalten wird, möge auch die Stromrichtung in der Elektricitätsquelle (bei einer elektrischen Maschine z. B. durch Aenderung der Drehrichtung des Ankers) in beliebiger Weise wechseln. In der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt; das Relais ist im Grundrifs, die Elektricitätsquelle, im vorliegenden Falle eine elektrische Maschine, in Seitenansicht gezeichnet.

Die elektrische Maschine besteht aus dem Anker T und dem Feldmagneten B².

Das Relais C'² ist zwischen dem Anker T und einem Arbeite- oder äufseren Stromkreis eingeschaltet. Der Arbeitsstromkreis ist in der Zeichnung durch die dicken Linien 9, 10 an-

3en. Der Arbeitsstromkreis 9, 10 ist durch die Klemmen F² F² mit dem Relais verbunden. Das Relais selbst kann von irgend einer gewünschten Bauart sein; es soll jedoch vorzüglich die in der Zeichnung dargestellte Art gewählt werden, da dieselbe es ermöglicht, die Führung des Stromes durch die Lager des Ankers zu vermeiden.

Die positiven und negativen Klemmen der Elektricitätsquelle T sind durch Drähte 33 mit den Klemmen G² G² des Relais verbunden, wie dies aus der Zeichnung ersichtlich ist. Die Klemmen G'² G'² sind bezw. mit den Federpaaren 27, 28 und die Klemmen F² F² mit den Federpaaren 25, 26 verbunden.

Die Verbindung der Federn geschieht durch Stromschlufseinrichtungen H², die, wie ersichtlich , auf dem Hebel I² sitzen und von einander isolirt sind. Jede Stromschlufseinrichtung H² besteht vorzugsweise aus einer Anzahl von Metallplättchen, die so an dem Hebel I² hervorragen, dafs sie in den Zwischenraum zwischen zwei der Federn 25 und 27 bezw. 26 und 28 eindringen können, zum Zweck, die Verbindung dieser beiden Federn mit einander herzustellen.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Stellung des Relais fliefst der Strom von der einen Klemme des Ankers T durch die Federn 27 und 25 nach dem äufseren Arbeitsstromkreis, um durch die Federn 26 und 28 nach der anderen Klemme der Maschine zurückzukehren. Bei der anderen Stellung des Relais hingegen fliefst der Strom von der anderen Klemme der Maschine durch die anderen beiden Federn 27 und 25 nach derselben Klemme des äufseren Stromkreises und durch die anderen Federn 26 und 28 nach der entgegengesetzten Klemme der Maschine zurück. Hieraus geht hervor, dafs, wenn die Polarität des vom Anker T gelieferten Stromes sich ändert und das Relais zur gleichen Zeit umgeschaltet wird, der Strom stets in dem äufseren oder Arbeitsstromkreis in derselben Richtung fliefsen mufs. Diese

Umschaltung des Relais geschieht durch eine elektromagnetische Vorrichtung irgend einer Art, die so eingerichtet ist, dafs sie in bekannter Weise durch eintretende Stromwechsel bethätigt wird. Eine passende Anordnung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Die Vorrichtung besteht hier aus einem Elektromagneten L, der auf dem Hebel J² so befestigt ist, dafs er zwischen zwei anderen Elektromagneten PP¹ spielt. Die Pole der verschiedenen Magnete sind, wie ersichtlich, einander zugekehrt. Die Polarität von P und P¹ ist derartig, dafs ihre den Polen von L zugekehrten Pole denselben Sinn haben, so also, dafs sie auf der einen Seite des Magneten L eine Äbstofsung, auf der anderen Seite hingegen eine Anziehung bewirken. Die Pole des Elektromagneten L sind in der Zeichnung durch die Buchstaben η und s bezeichnet. Die gleichbleibende Polarität der Spulen P und P¹ wird hier dadurch hervorgebracht, dafs man die Spulen PP¹ in den Nutzstromkreis 9, 10 schaltet, wie dies durch die dünnere Linie 44 angedeutet ist. Die Spulen des Magneten L hingegen werden in irgend einer passenden Weise mit den Klemmen des Ankers verbunden. Vortheilhaft befinden sich diese Spulen in einem von den Klemmen abgezweigten und von dem Stromkreis 33 unabhängigen Stromkreis eingeschaltet. Die elektrische Maschine ist vortheilhaft mit einer Regelungsspule α versehen, die, eine Hauptstromspule, in bekannter Weise so geschaltet ist, dafs sie nicht das Bestreben hat, die Stärke des Feldes zu vergröfsern, sondern das von der Spule b entwickelte Feld zu verkleinern. Hierdurch wird einer nachtheiligen Vermehrung der Spannung bei einer übermäfsigen Vermehrung der Geschwindigkeit des Ankers T vorgebeugt.

Die Wirkungen der Spulen α und b sind also im Verhältnifs zu einander so abgemessen, dafs, wenn der Anker eine kritische Geschwindigkeit erreicht, die weitere Vermehrung des Stromes in der Spule α die Wirkung hat, den Feldmagnetismus zu verringern, wodurch auch die Spannung auf der erwünschten und entsprechenden Höhe niedergehalten wird. Soll ferner z. B. der von der elektrischen Maschine erzeugte Strom zum Laden einer Sammelbatterie 12 von dem Augenblicke an dienen, in welchem die Spannung des Stromes eine bestimmte Höhe erreicht hat, so kann man in bekannter Weise irgend einen passenden elektromagnetischen Umschalter H anordnen, der die Verbindung des Ankers mit der Batterie beherrscht und der bei. eintretendem Spannungswechsel in der Maschine in Thätigkeit tritt.

Der Schalter H besteht im vorliegenden Falle z. B. aus einer Hauptstromspule 17 im Stromkreis 9 und einer Polarisirungsspule 18, die in der aus der. Zeichnung ersichtlichen Weise in einen Zweig des Arbeitsstromkreises eingeschaltet ist. Die Verbindung des Ankers mit der Batterie wird durch Schliefsung des Arbeitsstromkreises 9 mittelst eines Paares von Federn 14, 14 bewirkt, sobald die Federn durch ein auf dem Hebel 16 des Schalters sitzendes Stromschlufsstück überbrückt werden. Der Hebel 16 bildet den Anker für den Magneten ι ο und wird durch die Spule 18 polarisirt. Setzt sich der Anker der Maschine in Umdrehung, so ist die Spule 17 aus dem Stromkreise ausgeschaltet, während sich die Spule 18 in den Stromkreis eingeschaltet befindet, der von der einen Klemme des Ankers zu der anderen fliefst. Wächst nun die Umdrehungsgeschwindigkeit des Ankers der elektrischen Maschine, so polarisirt die Spule 18 den Anker 16, und die Anziehungskraft zwischen diesem Anker und dem Kerne der Spule 17 bewirkt, dafs der Schalter in Thätigkeit tritt und den Hauptstromkreis schliefst. Diese Thätigkeit wird offenbar dann eintreten, wenn die Spannung bis zu einem gewissen Punkte angewachsen ist. Dieser kritische Punkt wird durch die Einstellung einer passenden Abreifsfeder bestimmt und entspricht der Spannung, die zum Laden der Batterie genügt. Die Einrichtung und Anwendung der Regelungsspule a, sowie des Schalters H ist übrigens bekannt und bildet nicht den Gegenstand dieser Erfindung.

Die ganze Einrichtung wirkt in der folgenden Weise:

Während sich die elektrische Maschine in Ruhe befindet, ist¹ der Hauptstromkreis, d. h. der Stromkreis, der von dem Anker der Maschine aus gespeist wird, bei den Federn 14 geöffnet. Das Relais C² befindet sich in einer seiner beiden Grenzstellungen oder in einer Mittelstellung, die Magnete P P¹ werden durch den Stromkreis 44 von der Batterie 12 aus gespeist. Tritt die Maschine in Thätigkeit, so fliefst der Strom ihres Ankers durch die Spule 18 und die des Elektromagneten L. Die Stromrichtung in den Windungen der Spule 18 hängt offenbar von der Stellung des Relais C² und der Richtung ab, in welcher der Anker sich dreht, während die Stromrichtung in der Spule L einfach von der Drehrichtung des Ankers der Maschine abhängt. Die Einstellung der Theile ist derartig, dafs der Relaisanker bei einer geringeren Spannung anspricht als der Schalter H, zu welchem die Spule 18 gehört. Befindet sich das Relais gleich zu Anfang in richtiger Stellung, so wird durch den in der Spule L fliefsenden Strom keine Wirkung hervorgebracht, mit Ausnahme derjenigen, das Relais in dieser Lage zu erhalten. Mufs jedoch das Relais seine Lage ändern, so besteht die Wifkung dieses Stromes darin, das Relais umzuschalten, wodurch der von dem Anker der Maschine kommende Strom in richtigem Sinne

geleitet wird. Dieses geschieht durch eine augenblickliche Umschaltung des Stromes, der in der Spule 18 zu fliefsen begann. Da jedoch der Schalter im Hauptstromkreis seine Lage noch nicht änderte, Dank der noch nicht genügenden Spannung, so ist dies ohne nachtheilige Wirkung. Hat nun der Anker die gewünschte Drehgeschwindigkeit erreicht, so tritt der Umschalter in Thätigkeit und schliefst den Stromkreis bei 14, wodurch der Strom in diesem Stromkreis vom Anker aus in entsprechender Richtung fliefst. Kehrt der Anker seine Drehrichtung zu irgend einer Zeit um, so ändert auch das Relais C² seine Lage auf Veranlassung des in der Spule L in umgekehrter Richtung fliefsenden Stromes, so dafs nun, obgleich die Richtung des Stromes, der vom Anker T der Maschine nach dem Stromkreis 33 geschickt wird, umgekehrt ist, der Strom nichtsdestoweniger in dem Stromkreis 9, 10 in der ursprünglichen Richtung fliefst.

Es leuchtet ein, dafs diese elektrische Maschine besonders oder unabhängig erregt werden mufs, anstatt sich selbst zu erregen. Im letzteren Falle würde die magnetische Polarität von der Richtung des Stromes in der Feldspule der Maschine abhängen. Aenderte nun die Maschine ihre Drehrichtung, so würde die Stromrichtung dem zurückbleibenden Magnetismus entsprechen. Aber die hierbei entwickelte Stromrichtung würde, ehe das Relais seine Lage änderte, derartig sein, dafs der zurückbleibende Magnetismus aufgehoben würde. Anstatt bei Beginn ihrer Umdrehung ihr eigenes Feld zu vergröfsern, würde die Maschine dieses Feld vernichten und das Relais würde nicht im Stande sein, diesem Nachtheile zu steuern, da die Stromentwickelung der Maschine aufgehört haben würde, bevor das Relais hätte in Thätigkeit gesetzt werden können.

Gegebenenfalls kann das in gleichbleibendem Sinne polarisirte Element des Relais auch die Spule L sein, während das Element, in welchem der Strom behufs Aenderung der Wirkung wechselt, die Spule oder Spulen PP¹ sind.

Bei Anwendung der Erfindung zur Wagenbeleuchtung ist die elektrische Maschine so eingerichtet, .dafs die Bürsten des Stromwenders des Ankers eine Mittelstellung einnehmen und daher, wenn der Anker seine Drehrichtung infolge der veränderten Fahrrichtung des Wagens ändert, keiner Nachstellung bedürfen. Wendet man eine derartig eingerichtete Maschine an, so kann, wie verständlich, der Anker fest mit der Wagenachse oder einer anderen in ihrer Wirkungsrichtung veränderlichen Kraftquelle gekuppelt werden, so dafs die Anordnung von Riemenausrückvorrichtungen oder anderen mechanischen Vorkehrungen , zum Zweck, dem Anker stets die ■ gleiche Drehungsrichtung zu sichern, überflüssig ist.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Relais zur Aufrechterhaltung der Stromrichtung in dem Nutzstromkreis einer Maschine, deren Anker in wechselnder Richtung gedreht wird, bestehend aus einem die Verbindungen des Nutzstromkreises mit der Maschine vermittelnden Schalthebel, der durch eine vom Ankerstrom entsprechend der Drehrichtung des Ankers polarisirte Spule verstellt wird, welche durch die in den Nutzstromkreis geschalteten Spulen Anziehung oder Abstofsung erfährt. -

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.