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Schaltungsanordnung und Vorrichtung zum Schalten von Stromkreisen
mittels kontaktgebender Geräte und Instrumente Zum automatischen Schalten elektrischer
Stromkreise werden häufig kontaktgebende Geräte, z. B. Bimetalltlierniometer, oder
Instrumente benutzt, bei denen ein Zeiger einen Kontakt schließt. Bei derartigen
Vorrichtungen ist es bekanntlich ein unerfreulicher Vhelstand, claß die Kontakte
leicht unbrauchbar werden, cla sich auf ihnen eine Haut bildet, die einen unsicheren
Stromübergang bewirkt oder ihn völlig verhindert. Dies rührt daher, daß die Kontakte
der bekannten Anordnungen stets unter Strom geschaltet werden, so claß bald ein
Verschmoren der Kontakte eintritt.
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Zur Vermeidung dieses Übelstands ist deshalb vorgeschlagen worden,
einen kleinen Magneten am festen Arm des Kontaktinstruments und ein Eisenstück am
Zeiger desselben anzubringen, so daß der Kontaktdruck verstärkt wird. Dabei ist
jedoch die Kontaktgabe sehr ungenau. Auch eine Kondensatorentladung ist für diesen
Zweck herangezogen worden. Jedoch müssen hierbei die einzelnen Teile sehr sorgfältig
aufeinander abgestimmt werden. Alle diese Vorrichtungen haben mit dem weiterhin
züi diesem Zweck entwickelten Thermo- und Glimmlampenrelais sowie mit den Fallbügelinstrumenten
den gemeinsamen Nachteil eines komplizierten Aufbaus, so daß die damit hergestellten
Schaltungen außerordentlich teuer sind.
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Alle diese Nachteile werden auf die einfachste Weise durch die Erfindung
vermieden. Es wird dies dadurch erreicht, daß die Kontakte des Kontaktgebers in
einer solchen Schaltanordnung liegen, daß sie nie unter Strom abgeschaltet werden.
Auf diese
Weise wird jedes Entstehen eines Kontaktfunkens an den
Kontakten vermieden, so daß ein Verschmoren derselben nicht eintreten kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe werden Kontaktelemente verwendet, bei denen
das kontaktgebende Organ, z. B. ein Zeiger, oder bei Bimetallthermometern der Bimetallstreifen,
in dessen Stromkreis ein Schaltrelais eingeschaltet ist, gemäß der Erfin-(ung finit
zwei Kontakten zusammenarbeitet,. von denen einer durch einen am Schaltrelais angebrachten
Überbrückungskontakt überbrückt wird, während der andere Kontakt zum Schließen eines
Kurzschlußkreises für die Relaisspule dient. Auf diese Weise erfolgt das Abheben
der Kontakte vom hont@tl:tgel)er jeweils im spannungslosen Zustand, denn beim Abheben
desjenigen Kontakts,- den die Relaisspule unter Strom hält, ist dieser über den
Llherbrückungskontakt des- Schaltrelais überbrückt, und leim Offnen des Kurzschlußkontakts
für die Relaisspule führt diese infolge des Abfallens des Relaisankers keinen Strom.
Um Kurzschlüsse zu vermeiden, ist in Reihe mit der Relaisspule ein' Widerstand derart
geschaltet, daß die zum Kurzschlußkontakt am Kontaktgeber geführte Leitung zwischen
Relaisspule und Widerstand abzweigt.
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Sollen Bimetallthermometer zur Ausführung des Verfahrensverwendetwerden,
so ist es zweckmäßig, den Bimetallstreifen uhrfederförmig an seinem Halter zu befestigen
und ihn nur ein geringes Spiel zwischen den beiden Kontakten aufweisen zu lassen,
so daß die Regulierung eine sehr genaue wird. Durch eine entsprechende Wahl der
Vorspannung der Binletallfeder kann jeder beliebige Temperaturbereich eingestellt
werden. Es hat sich dabei als vorteilhaft herausgestellt, die Kontakte teilweise
in Glasröhren derart einzuschmelzen, daß die Kontaktspitzen und die Enden für das
Anlöten der Zuführungsdrähte freibleiben. Die Glasröhren werden dann in den Halterungen
befestigt, so daß sich für die Kontakte eine besondere Befestigung erübrigt.
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In den Figuren ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt
Fig. i eine Schaltanordnung mit einem Heizungsstromkreis beim Stromfluß durch diesen;
Fig. 2 die Anordnung nach Fig. i beim Abheben des Maximalkontakts, -Fig. 3 dieAnordnung
nach Fig. i und 2 imAugenblick des Anlegens des Kontaktgeberorgans an den Überbrückungskontakt
für die Relaisspule, Fig. 4 die Anordnung nach der Überbrückung der Relaisspule,
Fig.5 die Vorderansicht eines Bimetallthermonieters zur Verwendung in der Schaltung
nach den Fig. 1 bis 4, Fig. 6 eine Seitenansicht der Fig. 5,, Fig. 7 eine Draufsicht
auf Fig. 5, Fig.8 eine Ansicht der Kontakte des Bimetallthermometers, Fig. 9 die
Befestigung der festen Kontakte in einem Glasrohr, Fig. io die Abdeckhaube.
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1n den Fig. i bis 4 wird an die Klemmen i und 2 die. Spannung angelegt.
Mit 3 und 4 sind die beiden Kontakte des Kontaktgebers bezeichnet die dtucli dessen
Arm 5 betätigt werden. 6 ist die Relaisspule des Schaltrelais, die zwischen den
Klemmen 7 und 8 angeschlossen ist. Das Relais besitzt die beiden Kontakte 9 und
to mit der Kontaktbrücke ii und die Kontakte 12 und 13 mit der l\Zontaktbrücke 14.
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j Der Heizstromkreis ist finit i 5 und der mit dem Relais in Reihe
liegende Widerstand mit 16 bezeichnet.
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Bei der in Fig. i dargestellten Stellung der Schaltglieder soll angenommen
w ercleii, daß es sich um eine Beheizung des 1-1eizwiderstands 15 handelt, der beispielsweise
über den als 33iinetallstreifen ausgebildeten Kontaktarm j gesteuert werden soll.
Während des Heizvorgangs liegt der Kontaktarm 5 an dem Kontakt 4 an. Dadurch erhält
über 2, 4, 5 die Relaisspule 6 Strom, der über den Widerstand 16 ztir Anschlußkleinitie
i fließt. Dadurch wird der lleizstromkreis über die Kontakte 12, 13 und die Kontaktbrücke
14 des Relais geschlossen, so daß der Reizstrom von 2 über 12, 14. 13, 1,5 zur Klemme
i fließt. Dabei sind die Kontakte 9 und 1o durch die Brücke i i ebenfalls geschlossen,
und damit sind die Kontakte -4, 5 überbrückt. Nenn jetzt die gewünschte Temperatur
erreicht ist, hebt sich, wie Fig.2 zeigt, der Bimetallstreifen 5 vorn Kontakt 4
ab. Da über 9, 11, io der Parallelkontakt geschlossen ist, geschieht dieses Abheben
erfindungsgemäß stromlos, und die Relaisspule 6 bleibt weiter unter Strom, bis sich
der Kontaktarm 5, wie zunächst die Fig. 3 zeigt, an den Kontakt 3 anlegt. Dadurch
wird eine Leitung zwischen dem Punkt 7 der Relaisspule 6 und dem Punkt 8 derselben
geschlossen, so daß diese überbrückt wird. Der Widerstand 16 dient dabei zur Begrenzung
des Stronflusses Tiber 3, 5. Die Relaisspule wird also stromlos und das Relais fällt,
wie Fig. 4 zeigt, ab, so daß der Heizstromkreis durch Abheben der Kontaktbrücke
14 von den Kontakten 12 und 13 geöffnet wird. Dabei wird naturgemäß auch gleichzeitig
die Kontaktbrücke i i von den Kontakten 9 und io abgehol>en, so daß keinerlei Strom
mehr durch die Anlage fließt. Beim Wiederabkühlen und dem dadurch verursachten Zurückgehen
des Kontaktarms 5 erfolgt das Abheben des Kontaktgeberorgans vom zugehörigen Kontakt
3 somit ebenfalls stromlos.
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Bei der Verwendung der angegebenen Schaltung für eine Wärmeregulierung
kann vorteilhaft das in den Fig. 5 bis to dargestellte Biinetallthermometer verwendet
werden. Dieses besteht aus einer Grundplatte 17, auf der, durch Isolation 18 'hindurchgeführt,
der Stift i9 befestigt ist. Dieser trägt an seinem oberen Ende die Bimetallspirale
2o., die mittels der Mutter 21 festgehalten wird. Das freie Ende 22 der Bimetallspule
20 spielt zwischen den Kontaktstiften 23 und 24, die in dem Halter 25 befestigt
sind. Die Kontaktstifte sind, wie Fig. 9 zeigt, in Glasröhren 26 eingeschniolzeii
und mit Hilfe derselben in den Halter 25 eingespannt. Von diesem führen die abisolierten
Leitungen 27 und 28 durch Schutzperlen zu den Anschlußklemmen 29bzw. 30, währen-<1
der Stift id iuit der Klemme 31 verbunden ist. -
Die Spitzen 23
und 24 entsprechen in den Schaltbildern r bis 4 den Kontakten 3 und 4, während das
freie Ende 22 des Bimetallstreifens 2o dem Kontaktgeberarm 5 entspricht.
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Das Bimetallthermometer kann durch die Schutzkappe 32, gegebenenfalls
unter Zwischenlegung einer Diclitui,gsscheibe 33, abgedeckt werden.