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Einrichtung zum Steuern von Maximal- und Minimalkontakten von Meßgeräten
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern von Maximal- und: Minimalkontakten
von Meßgeräten, mittels deren ein elektrischer Impuls ausgelöst wind. Bei derartigen
Geräten isst ein Merkzeiger erforderlich, der anzeigt, ,auf welchem Sollwert die
Kontaktvorrichtung eingestellt ist. Derartige Vorrichtungen sind bei, Kontaktverbindungen
mit offenen Kontakten ausgeführt. Es sind auch schon Konitaktvorriehtungen mit geschlossenen
Kontakten hergestellt, die beispielsweise aus einem teilweise mit Quecksilber gefüllten
und: einen Gegenkontakt enthaltenden Ringrohr bestehen.. Indessen sind diese bekannten
Ausführungen nicht zufriedenstellend. Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorriehtung,
die von ,den, der letztgenannten Vornichtnng arnhaftendien Mängeln frei ist. Zur
Erläuterung der Erfindung zeigt die Zeichnung -die bekannte und: -die neue Kontaktvorrichtung.
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Abb. r und a sind schaubildLiche Darstellungen der bekannten Kontaktvorrichtung
in Vorder- und Seitenansicht zum Teil im Schnitt; Abb. 3 und 4 sind ähnliche Ansichten
der neuen Kontaktvorrichtung in -der Ausführung als Minim.alkontäct, und Abb. 5
ist eine ähnliche Ansicht !der Kontaktvorrichtung in ,der Ausführung als. Maximalkontakt.
Die in Abb. r und z dargestellte bekannte Kontaktvorrichtung enthä;l:t ein unabhängig
vom Zeiger 15 des; Meßgerätes .auf einer Achse z befestigtes Quecksilberrohr a,
das etwa zur Hälfte mit Quecks;i,lber,gefüblt ist und in einem angemessenen Abstand
über dessen Spiegel,' dem Kontaktweg, einen festen
GegenkOntälct
ä3 trägt. Eine Feder 22 oder ein Gewicht legt einen Anschlag 3 des Rohrs im allgemeinen
an ei'n'en Festpunkt 4, ,des,sern Lage -den Abstand des Kontaktes 23 vom Quecksillberspiegel,
also den Kontaktwerg bestimmt. Gleichiachsig zum Ringrohr und mit diesem -durch,
eine @ei'büngskupplung 2o ver-'bunden ist ein Merkzeiger 8 angeordnet. Bewegt sich
der Zeiger 15 des Meßgerätes nach oben und rechts (Abb. i), so, trifft er auf den,
auf ,dien Soll`vert eingestellten Merkzeiger 8 und, nimmt diesen und das Ringrohr
2 mit, so d.aß der Gegenkontakt 23 in das Quecksilber taucht und einen, elektrischen
Impuls auslöst.
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Geht der Zeiger 15 wieder zurück, so wird das Rohr 2 durch die Feder
22 zurückgedreht, bis der Anschlag 3 auf ,den Festpunkt 4 trifft. In dieser Stellung
,bleibt auch der Merkzeiger 8 .stehen.
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Mittels dieser kann ,die Stellung, in welcher Kontaktgabe erfolgt,
durch .den Merkzeiger markiert werden. Auch kann, der Merkzeiger verstellt werden,
ohne. ein gefährliches Drehmoment auf die Meßgerä,tachs,e auszuführen. Trotzdem
,hat d'i'ese Bauart eine Reihe von Nachteilen.
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Solange der Strom nichtgeschlossen ist, befindet sich der Kontakt
23 in einem gewissen der OQuecksilberdbertläche. Selbstverständlich kann dieser
Abstand, der einer Drehung um einen kleinen Winkel d entspricht, niemals Null gemacht
werden. Denn -dann würde :der Strom überhaupt niemals unterbrochen werden. Er .muß
vielmehr so groß sein, wie zur einwandfreien Unterbrechung des Stromeis erforderlich
ist. Diese Strecke, der Kontaktweg, Ist sogar bei Quecksüberschaltern ziemlich groß,
weil die Wölbung ,der Quecksilberoberfläche gewissen Schwankungen unterliegt. Wenn
daher der Zeiger 15 ,des Meßgerätes am Merkzeiger zum Anschlag kommt, muß er den
Merkzeiiger erst um ,den Winkel d drehen, bis. die Kontaktgabe erfolgt. An dieser
Tatsache kann man durch eine irgendwie geartete Justierung nichts ändern. Sie hat
zur Folge, daß die Kontaktgabe in einer Stellung ,des, Meßge@r'ätzeiigers erfolgt,
,die mit ,der anfänglich' ,gewählten Einsrtellung ,des Merkzeigers nicht übereinstimmt,
vielmehr von dieser um den Winkel d abweicht.
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Ein weiterer Mangel. liegt darin, d'aß der Merkzeiger vom Meß;gerätzeiger
mitgenommen wird und 'man daher nach Überschreitung des Wertes, beidem. der' Sähältvongarng
ausgelöst ist, weder feststellen kann;-wel,cher Wert am Merkzeiger eingestellt war,
noch in-welchem Maße der ,tatsächliche Meßwert den am Merkzeiger eingestellten Meßwert
überschritten hat.
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Der ,dritte- Nachteid liegt in,der schwierigen Einstellung dies Merkzeigers.
Diese erfordert nämlich eine Arretierung des Ringrohrs 2. Man muß ,daher beim Einstell@ern,des
Merkzeigers zwei Schlüssel einstecken, von denen der eine ,das Ringrohr festhält
und der andere .den Merkzeiger,auf ,der Achse dreht.
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Diese Mängel werden ,durch die Vorrichtung nach Abb: 3 und 4 dadurch
vermieden, daß das Quecksitberripgrrohr nicht durch den Merkzeiger bewegt wird,
sondern. durch einen Hebel, der mit ihm durch Reibung verbunden ist und durch eine
nachgiebige Verbindung innerhalb einfies nach beiden Richtungen eng begrenzten Winkels
vom Gerätzeiger aus verstellt wind, ohne den, Merkzeiger zu verstellen.
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Abb. 3 ,und 4 zeigen ,das neue Gerät zum Öffnen eines Minimalkontaktes
für Arbeitsstrom, also eines Kontaktes;, der geschlossen wird, um einen elektrischen
Impuls auszulösen, wenn der Meßgerätzeiger bis auf einen vorher eingestelltenkleinsten
Wert zurückgegangen ist. Die Einrichtung besteht wieder aus einem Quecksilberkontakt,
,beispielsweise einem Queeksilrherrirngrohr 2, das auf einer Achse i befestigt ist
und den Gegenkontakt ä3 trägt, der um ein gewisses Maß, den Kontaktweg, über dem
Quecksilberspiegel liegt. Das Rohr ist nach beiden Seiten nur einer genau begrenzten,
dem Kontaktweg entsprechenden kleinen Drehung fähig und enthält zu,diesem Zweck
:in ,dem dargestellten: Ausführun;gsbenspiel einen, Ans!chl,aghebel 3, der. in einem
Schlitz 4 einer Platte 5 spielt. Auf ,der Achse r ist ferner ein Einstellhebel 6
unter Zwischenschaltung ,einer Reibungskupplung 2o ,derart gelagert, .daß er gegenüber
der Achse i und,dem Rohr 2 mittels eines an ihm angebrachten: Zapfems' 7 in einem
beliebigen Winkel verstellt werden kann. Gleichachsig zum Einstellhehel 6 .ist ein
Merkzeiger 8 angeordnet, der durch eine Reibungskupplung 2i :in seiner Lage gehalten
wird, und zur Einstellung des Soll-,vertes der Konta'lctgabe .dient. Der Zapfen
7 ragt durch einen Schlitz 16 ,des Merkzeigers, dessen Weite genau derjenigen des
Schlitzes 4 entspricht, Aderart, daß der Zapfen 7 an ,der rechten bzw. linken Seite
des Schlitzes 16 anliegt, wenn der Hebel 3 an der linken bzw. rechten Seite des
Schlitzes 4 anliegt.
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Der Merkzeiger 8 wird durch .einen Hebel- 9 eingestellt, dessen Achse
io ,durch .die Mitte der Glasscheibe i i des Gerätes geführt ist und axial verschoben
werden kann, um,den, Hebel 9 finden Bereich ,des Zapfens 7 zubringen, Auf der Achse
i ist ein Hebel 13 ohne Reibung drehbar, der in die Bewegungsbahn eines am Meßgerätzeiger
15 sitzenden Lappens 14 ragt und mit dem Einstellhebel 6 durch eine Spiralfeder
1.2 verbunden ist.
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Am Ringrohrhal:ter greift eine Feder oder ein Gewicht 22 an, durch
das das Ringrohr 2 und die mit ihm,durch Reiburig verbundenen Teile im vorliegen,
den Beispiel so im Sinn des Uhrzeigers gedreht "verden, 4aß,der Anschlaglhebel 3
an der linken Seite des Schlitzes 4 anliegt. Der Hebel 13 liegt infolge der Kraft
,der Spiralfeder 12 im allgemeinen am Zapfen 7 ,des Einstellhebels, 6 .an.
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Der Meßgerätzenger 15 und der Merkzeiger 8 spielen vor einer Skala
24.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung zum Steuern eines> Minimalkontaktes
für Arbeitsstrom ist wie folgt: Der Merkzeiger 8 wird gemäß Abb. 3 auf den Sollwert
der Kontaktgabe eingestellt. Zu diesem Zweck wird der Hebel 9 nach innen gedrückt
und beispfrelsweise entgegen dem Uhrzeigers:inn gedreht, gelangt hierbei an den
Zapfen 7 und dreht diesen an die linke Seite des Schlitzes 16 und weiter, bis der
Merkzeiger 8 in,der gezeichneten, Stellung anlangt. Der Hebel 6 wird gleichzeitig
vom Zapfen 7 mitgenommen
- und dreht durch Reibung das Qüecksilberri,ngrolir
2, bis dessen Arm 3 am ,der rechten Seite des Schlitzes 4. angekommen ist, und danach
setzt er unter Überwindung der Reibung seiner Kupplung 2o seine Bewegung fort. Nachdem
der Merkzeitiger in: seiner Stellung ,angelangt ist, wird der Hebel 9 freigegeben.
Durch das an ,dem Quecks.ilberringrohr wirkende Gewicht 22 wird .dieses und mit
ihm durch Reibung der Hebel 6 im Sinne des Uhrzeigers zurückgedreht, bis der Arm
3 an der linken Seite des Schlitzes q. anliegt: Infolge der übereinstimmung in,
der Weite der Schl:itze4 und 16 liegt nun der Zapfen: 7 genau an der rechten Seite
des Schlitzes 16. Der Kontakt 23 liegt nun in dem gewünschten Abstand"d.em Kontaktweg,
von der Oberfläche des Ouecksilbers. Der Hebel 13 wird durch d-ie Feder 12 an den
Zapfen 7 gelegt.
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Geht nun der Nileßgerä,tzeiger 15 aus der in Abb. 3 gezeichneten Stellung
zurück, so trifft sein Lappen 14 auf den Hebel; 13 und nimmt diesen mit. Die Drehung
wird: durch .die Feder 12 auf den Einsteilliebel. 6 und von diesem durch Reibung
auf das Ouecksilberschaltrohrübertragen. Der Merkzeiger 8, der Hebel 13 und der
Lappen 14 des Meßgerätzeigers sind so gegeneinander justiert, :daß der Kontakt 23
gerade in dem Awgenblick die Oberfläche,des Quecksilbers erreicht, in dem die Zeiger
8 und 15 einander decken. Geht der M ,eßa rätzeiger 15 weiter zurück, so nimmt er
den Hebel 13 und .damit das Quecksi:lberschaltroh.r zunächst noch mit, bis Zapfen
7 an die linke Seite des Schlitzes 16 gelangt. Der Merkzeiger 8 bleibt aber in seiner
Stellung. Bei weiterem Zurückgehen des Meßgerätzeigers werden der Hebel 6 und das
Quecksilberschaltrohr 2 dadurch angehalten, daß der Arm 3 an der rechten Seite :des
Schlitzes d. anliegt, ein Zustand, der sich mit dem Anliegen des. Zapfens 7 an der
linken, Seite des Schlitzes 16 deckt. Diese weitere Bewegung des Meßgerätzeiers
ist durch die Feder 12 ermöglicht. Dreht sich der Instrumentenzeiger wieder nach
rechts, so werden. das Rohr 2"der Kontakt 2,3 und-der Zapfen 7 nur so weit
mitgenommen, bis der Zapfen 7 und der Arm: 3 an der rechten bzw. linken Seite ihrer
Schlitze anliegen. Der Merkzeiger bleibt immer in der eingestellten Lage.
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Aus dem Vorstehenden ergibt sich folgendes: Nachdem der Merkzeiger
S auf .den Sollwert der Kontaktgabe eingestellt und der Hebel 9 zurückgenommen,
ist, gehen die Zapfen 7, der Hebel' 6 und das Ouecksilberschaltrohr 2 um ein der
Weite der Schlitze 4 und 16 entsprechendes Maß zurück. Der Kontakt 23 befindet sich
in einem bestimmten Abstand vom Ouecks:Über, und der Zapfen 7 liegt an: der rechten
Seite des Schlitzes 16, Geht der Meßgerätzeiger 15 zurück und trifft er auf den
Hebel 13, so gehen dieser, der Hebel 6, dass Rohr .2 und :der Kontakt 23 mit. Dieser
taucht genau in dem Augenblick in das Quecksilber ein, in dem ,die Zeiger 15 und
8 einander decken. Wenn der Zapfen 7 an der linken Seite des Schlitzes 16 anlangt,
trifft der Anschlaghebel- 3 auf die rechte Seite des Schlitzes q.. Dadurch werden
-das Rohr 2 und der Hebel 6 festgehalten, so daß sie und der Merkzeiger 8 in ihrer
Lage verharren, wenn -der Meßgerätzeiiger sich weiter nach links dreht.
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Zur Einstellung des Sollwertes ist es nicht wie bei bekannten Ausführungen
nötig, das Ringrohr durch besondere Maßnahmen festzuhalten, sondern die Hubbegrenzung
des Armes 3 dient gleichzeitig hierfür. Durch sie ist, wie erwähnt, der Augenblick
bzw. die richtige Stellung der Öffnung oder Schließung des Kontaktes von selbst
genau festgelegt.
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Die Stromzuführung erfolgt nicht, wie meistens üblich, durch Spiralfedern,
sondern durch ganz dünnes; sühraubenförmig gewundenes Metallband 17, das keine spürbaren
Rückstelakräfte erzeugt.
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Die Hebel 6 und 13 sind ausbalanciert, :damit sie keine Rückwirkung
auf das Ringrohr ausüben.
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Die genaue Deckung der beiden Zeiger 8 und 15 mixt der Stellung der
Kontaktwirkung stimmt immer, gleichgültig, ob die Sollwerteinstellung rechts- oder
linksdrehend erfolgt. Auch ist es möglich, die Einstellung bei jeder beliebigen
Stellung des Meßgerätzeigers vorzunehmen, was beides bei manchen der bekannten Konstruktionen
nicht der Fall ist.
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Die in Abb.5 gezeichnete Ausführungsform für einen Maximalkontakt
für Arbeitsstrom deckt sich im wesentlichen mit derjenigen nach Abb. 3 und 4. Sie
arbeitet wie folgt: Bewegt sich der Meßgerätzeiger 15 im Uhrzeigersinn, so trifft
sein Lappen iauf den Hebel 13. Dieser nimmt mittels der Feder 12 (Abb. ,4) den Ei=nstellhebel
6 und das Ringrohr 2 mit. Ist der Zapfen 7 in der Mitte des Schlitzes angekommen,
so decken :sich die Zeiger 8 und 15, und der Kontakt 23 taucht in das Quecksilber,
,so daß der Impuls ausgelöst wird. Dreht sich der Zeiger 15 weiter, dann taucht
dex Kontakt 23 tiefer in: das Quecksilber ein, und schließlich gelangen der Zapfen
7 und der Arm 3 an die rechte bzw. linke Seite der Schlitze 16 und q.. Das Rohr
2 und der Arm 6 mit Zapfen 7 werden, angehalten, so daß auch bei weiterem Drelhen
des Zeigers der Merkzeiger seine Lage beibehält.
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Geht der Meßgerätzeiger wieder zurück, so folgt ilim der Hebel 13
und dreht den Hebel 6 und das Rohr :2 bis zur linken bzw. rechten. Seite der Schlitze
16 und .a., aber nicht weiter. Der Merkzeiger ändert auch in diesem Fall seine Lage
nicht.
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Um mehrere verschiedene Werte, beispielsweise mehrere obere oder untere
Werte, durch das Meßgerät einstellen zu können, können mehrere EinTiChtunigen in
axialer Richtung ,hintereinander angeordnet werden, die :du-rch den gleichen Meßgerätzeiger
15 verstellt werden.