DE876376C - Thermisch gesteuerte Schalteinrichtung zum OEffnen und Schliessen von Stromkreisen - Google Patents

Thermisch gesteuerte Schalteinrichtung zum OEffnen und Schliessen von Stromkreisen

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DE876376C
DE876376C DEH10094A DEH0010094A DE876376C DE 876376 C DE876376 C DE 876376C DE H10094 A DEH10094 A DE H10094A DE H0010094 A DEH0010094 A DE H0010094A DE 876376 C DE876376 C DE 876376C
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DE
Germany
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switching device
hot wire
switching
spring
opening
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Expired
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DEH10094A
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English (en)
Inventor
Georg Kunz
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Wilhelm Harting Werk fuer Elektrotechnik und Mechanik
Original Assignee
Wilhelm Harting Werk fuer Elektrotechnik und Mechanik
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H61/00Electrothermal relays
    • H01H61/06Self-interrupters, i.e. with periodic or other repetitive opening and closing of contacts
    • H01H61/066Self-interrupters, i.e. with periodic or other repetitive opening and closing of contacts making use of an extensible wire, rod or strips

Landscapes

  • Thermally Actuated Switches (AREA)

Description

  • Thermisch gesteuerte Schalteinrichtung zum Offnen und Schließen von Stromkreisen Thermisch gesteuerte Schalteinrichtungen zum Öffnen und Schließen von Stromkreisen finden insbe8ondere Anwendung, wenn es sich darum handelt, in einem konstanten Rhythmus Stromstöße auf eine oder mehrere Leitungen zu geben, beispielsweise bei. Weidezaungeräten, Blinkleuchten an Fahrzeugen, Warnlichtanlagen, Lichtrufanlagen, Reklamebeleuchtungen, Schrittschaltwerken od. dgl. Es sind thermisch gesteuerte Schalteinrichtungen zum Öffnen und Schließen von Stromkreisen bekannt, die mit einem oder mehreren aus direkt oder indirekt beheiztem Bimetall bestehenden Schaltgliedern aufgebaut sind oder deren Schaltglied mittels Hitzdraht gesteuert wird.
  • Bei Schalteinrichtungen, die mit Bimetall arbeiten, sind die erzielten Kontaktwege in -den meisten Fällen sehr klein, so- daß eine Momentschaltung kaum zu erreichen ist. Bei Anordnungen mit Hitzdrahtsteuerung hilft man sich dadurch, daß man das Schaltglied in seiner Einschaltstellung elektromagnetisch oder permanentmagnetisch haften läßt. Der hierfür erforderliche Aufwand ist erheblich, insbesondere wenn der Impulsgeber als Umschalter beispielsweise auf zwei Stromkreise oder auf eine zusätzliche Kontrollampe arbeitet.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine thermisch gesteuerte Schalteinrichtung zum Öffnen und Schließen von Stromkreisen, welche es gestattet, mit einfachen Mitteln große Kontaktwege und -drücke zu erreichen. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann auch ohne Mehraufwand als Umschalteinrichtung ausebildet werden. Die Kontakt-Z> zeiten lassen sich in--weitesten-Grenzen leicht einstellen.
  • Die thermIs.ch gesteuerte Einrichtung zum öffnen und Schließen von-Stromkreisen ist- erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ein Sc_haltgli(ed mittels einer über eine Totpumktlage sich bewegenden Feder, die kurz übertotpunktfeder genannt wird, von einem durch einen Hitzilraht entgegen seiner Vorspannung in seiner Ausgangslage gehaltenen oder von einem Birnetallstreifen gebildeten Betätigungsglied gesteuert wird. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, als Übertotpunktfeder eine in Form eines Omegas gebogene Feder zu; verwenden. Es kamen: jedoch auch eine Zugfeder als übertotpunktfeder Xnwendung finden. Zweckmäßig wird die Stromzuleitung zum Hitzdraht bzw. zur Heizwicklung -des- Bnniietallstreifens über einen getrennten, federnden Kontakt geleitet, dessen Hub in Richtung auf das Schaltglied durch einen vorzugsweise isolierten Anschlag begrenzt ist; so däß man die .Schaltfrequenz beeinflussen kann. Um :den Einfluß der Außentemperatur auszuschalten, kann die Einspannstell:e des Hitzdrahtes auf einem Halter aus Bimetall .gelagert sein. Die Veränderung der Schaltfrequenz kann auf einfache Weise erfindungsgemäß auch mittels eines dem Hitzdraht bzw. der Heizwicklung vorgeschalteten Widerstandes bewirkt werden. Eine besondere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist durch die Ausbildung als Quecksilberschaltröhre gekennzeichnet.
  • In der- Zeichnung sind einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Die in Fig. i veranschaulichte Ausführungsform ist als Umschalter ausgebildet; wobei der Schaltvorgang so lange wiederholt wird, wieg Spannung anliegt. Das Schaltglied i, das vorzugsweise aus Isoliermaterial besteht und das Kontakte 2, 3, d. aufweist, ist in einer Schneide 5 gelagert. An dem der Schneide 5 gegenüberliegenden Ende ,6 des Schaltgliedes i, das ebenfalls- eine Schneide bildet, greift eine als Omegafeder ausgebildete übertotpunktfeder 7 an, deren Gegenlager von einem federnd an einem Schneidenbock 8 befestigten Betätigungsglied 9 gebildet wird. Ein als Hitzdraht ausgebildeter Spanndraht-io hält das Betätigungsglied 9 in seiner Ausgangsstellung, in welcher, bedingt .durch die Lage der übertotpunktfeder 7, das Schaltglied i mit seinem Kontakt 2 am Gegenkontakt ii. anliegt. Der ebenfalls auf dem Schaltglied ii angeordnete, mit dem Kontakt,, leitend verbundene Kontakt q. liegt gegen einen FedeTkontäkt z2 an, der über den Schneidenbock 8 mit dem Betätigungsglied g in -leitender Verbindung steht. Die Kontakte 2, 3, q. des Schaltgliedes i sind an eine bewegliche Leitung 13 angeschlossen. Wird über die Leitung 1.3 Spannung zugeführt, so fließt einerseits über den Verb_ raucher 14, andererseits parallel dazu über den Hitzdraht io ein Strom. Hierbei erwärmt sich der Hitzdraht ico, wobei er sich ausdehnt. Infolgedessen bewegt sich das Betätigungsglied-9 unter Wirkung seiner Federvorspannung in Pfeilrichtung. Nach Überschreiten der Totpunktlage der-Omegäfeder 7 wird das Schaltglied i durch diese ruckartig in seine andere Endstellung umgelegt. Hierdurch gelangt :der Gegenkontakt 3 -des -Kontaktes 2 zur Kontaktgabe mit dem Anschlag 15, der durch das Betätigungsglied 9 hindurchragt und der, wenn die Anordnung als Umschalter Verwendung finden soll, ebenfalls mit einem Kontakt versehen ist. Durch diese Kontaktgabe kann, wie Inc Fig. i als> Beispiel angedeutety eine, Kontrollampe 16 oder an deren Stelle ein zweiter Verbraucher eingeschaltet werden: Durch das Umlegen des Schaltgliedesa wird die Stromzuführung zur Kontaktanordnung q., 12 momentan unterbrochen, so daß der Hitzdraht,io erkaltet. Bei seinem Zusammenziehen bewegt er das Betätigungsglied 9 entgegen dessen Federspannung und entgegen der Pfeilrichtung. Bei Überschreiten des Totpunktes wird das Schaltglied i wiederum in seine ursprüngliche Endlage gedrückt. Dieser Vorgang wiederholt sich, solangie die Schalteinrichtung an: Spannung liegt.
  • Die Schalteinrichtung kann freilich auch ohne automatische Sch altwiederholiung verwendet werden. In diesem Falle fällt der Federkontakt 12 fort, und die Zuleitung 1c3 wird zusätzlich mit dem Betätigungsglied 9, beispielsweise am Schneidenbock 8, leitend verbunden. Wird nun an die Einrichtung Spannung gelegt, so erfolgt ein einmaliger Schaltvorgang, der so lange bestehen bleibt, bis die Spannung weggenommen wird.
  • In der Regel wird die Aufhängestelle 17 des Spanndrahtes io als fester wärmeisolierter Halter ausgeführt. In Fällen, wo (der Einfluß der Außentemperatur weitestgehend ausgeschaltet werden muß, kann die Aufhängung des Spanndrahtes io mittels eines Bimetallstückes 18 erfolgen, das so eingebaut ist, daß bei einer Ausdehnung des Hitzdrahtes io unter dem Einfluß erhöhter Umgebungstemperatur ein ausgleichendes Spannen dieses Drahtes infolge der Durchbiegung :des Bimetalls .i8 erfolgt. Die Veränderung :der Schaltfrequenz kann auf einfache Weise durch Änderung des Stromes im Hitzdraiht io mittels eines Widerstandes gg. bewirkt werden.
  • Bei Verwendung als Umschaltimp:ulsgeber tritt mitunter das Bedürfnis ein, die beiden Kontaktzeiten verschieden lang zu wählen, wenn beispielsweise der Verbraucher (i4 einen langen, die Kontrollampe )z;6 jedoch: nur einen kurzen Stromstoß erhalten soll. In diesem Falle werden die beiden durch die Kontakte aa und 315 bestimmten Endlagen. des Schaltgliedes z unsymmetrisch zur Totpunktlage von Schaltglied i und Betätigungsglied 9 verschoben.
  • Durch Veränderung des Anschlages 2ö der Kontaktfeder 12 gegen ein Isolierplättchen zi läßt sich die Anheiz- und Abkühlungsdauer des Hitzdrahties io und damit die Impulsfrequenz in gewissen Grenzen regulieren.
  • "Bei der in Fig.,2. da bestellten Ausführungsform des. Endungsgegenstandes gelangt als Übertotpunktfeiler eine Zugfeder 29 zur- Anwendung. An Stelle der Schneidenlägerung nach Fig. @i wird hier als eine weitere beispielsweise Ausführungsform eine Drehzapfenlagerung verwendet. Die Kontaktfeder für die Stromzuführung des Hitzdrahtes ist hier fortgelassen. Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist dve gleiche wie bei derjenigen nach Fig.,i. Der sich bei Stromdurchfluß ausdehnende Hitzdrahüi(o bewirkt eine Bewegung des Betätigungsgliedes 9 in Pfei:1,ri.chtung. Je nach Lage des Aufhängepunktes der Zugfeder 29 wird das Schaltglied in eine seiner beiden Endlagen gebracht.
  • Wie in Fig. 3 veranschaulicht, kann an Stelle des durch einen Hitzdraht gesteuerten Betätigungsgliedes auch ein solches aus einem Bimetallstreifen 23 Anwendung finden. Die Beheizung desselben kann in bekannter Weise direkt oder, wie in Fing. 3 dargestellt, indirekt mittels einer Heizwicklung 24. erfolgen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4. ist das Schaltsystem als Ein-Aus-Schaltsystem in eine Ouec'ksilberschalträhre 25 eingebaut. Das Schaltglied i, dessen Drehpunkt gleichzeitig der Stromzuführung zum Verbraucher dient, taucht in Quecksilber 27 ein und stellt damit die Verbindung zwischen den beiden Kontakten des Quecksilberschalters her. Die Stromzuführung für den Hitzdraht io kann über die Mertotpunktfeder 7 erfolgen. Der Hubbegrenzung des Schaltgliedes,i dienen zwei mit dem Drehpunktträger,2I6 verbundene Anschläge 28. Das Schaltsystem läßt sich in gleicher Weise auch als Umschaltsystem in; Form eineu Quecksilberröhre gestalten, wobei es unwesentlich ist, ob die Unterbrechung der Stromzufuhr für den Hitzdraht, sofern ein solcher vorhanden ist, in einem der Quecksilberarbeitskontakte oder mittels fester Kontakte, also getrennt vom Arbeitskontakt, erfolgt. In letzerem Falle wirkt die thermisch gesteuerte Anordnung als getrenntes System, beispielsweise mit Schwachstrom betrieben, und lediglich über ein mechanisches, vorzugsweise isoliertes Glied betätigt sie den eigentlichen Quecksilbersehalter mit seinen Starkstromkontakten im gleichen Rhythmus.
  • Die Erfindung kann außer bei den geschilderten Ausführungsbeispielen eine mannigfaltige Anwendung finden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: a. Thermisch gesteuerte Schalteinrichtung zum Öffnen und Schließen von Stromkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltglied (i) mittels einer über eine Totpunktlage sich bewegenden Feder (7) von einem durch einen Hitzdraht (io) entgegen seiner Vorspannung in seiner Ausgangslage gehaltenen oder von einem Bimetalistreifen (23) gebildeten Betätigungsglied (9, 23) gesteuert wird. Schalteinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (7) in Form eines Omegas ausgebildet wird. 3. Schalteinrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß .die Stromzuleitung zum Hitzdraht (io) bzw. zur Heizwicklung (2d.) des Bimetal'lstreifens (s3) über einengetrennten, federnden Kontakt (12) erfolgt, dessen Hub in Richtung auf das Schaltglied (i) durch einen vorzugsweise isolierten Anschlag (zi) begrenzt ist. q.. Schalteinrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannstelle (17) des Hitzdrahtes (io) auf einem Halter (18) aus Bimetall gelagert ist. 5. Schalteinrichtung nach Anspruch i bis .4, dadurch gekennzeichnet, d;aß vor dem Hitz,drah,t (io) bzw. der Heizwicklung (2d.) des Bimetallbetätigungsgliedes (2,3) ein Widerstand (i9) geschaltet ist. 6. Schalteinrichtung nach Anspruch i bis 5, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Quecksi.lbe@rschalträhre.
DEH10094A 1951-10-19 1951-10-19 Thermisch gesteuerte Schalteinrichtung zum OEffnen und Schliessen von Stromkreisen Expired DE876376C (de)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1078022B (de) * 1958-10-01 1960-03-17 Hans Joachim Tappert Blinkvorrichtung, insbesondere zur Sicherung haltender Kraftfahrzeuge
DE1082532B (de) * 1959-04-30 1960-05-25 Rau Swf Autozubehoer Thermoelektrische Impulsgebereinrichtung
DE977100C (de) * 1954-08-01 1965-02-04 Rau Swf Autozubehoer Kontrolleinrichtung fuer Blinkanlagen, insbesondere fuer Fahrtrichtungsanzeiger
EP0403453A2 (de) * 1989-06-12 1990-12-19 ELECTROLUX RESEARCH & INNOVATION AB Elektrisch gesteuerter Arm für elektrische Schalter

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