DE896226C

DE896226C - Thermal relay with two bimetal springs

Info

Publication number: DE896226C
Application number: DEM6288D
Authority: DE
Inventors: Gottfried Lemke
Original assignee: Mix und Genest AG
Current assignee: Mix und Genest AG
Priority date: 1944-12-05
Filing date: 1944-12-05
Publication date: 1953-11-09

Description

Thermisches Relais mit zwei Bimetallfedern Die Erfindung betrifft ein thermisches Relais mit zwei durch ein starres Zwischenglied gekoppelten, bei ihrer Erwärmung eine entgegengesetzt gleiche Durchbiegung erleidende Bimetallfedern, von denen die eine an ihrem Ende mit Kontakten versehen ist und als Arbeitsfeder eines Kontaktfedersatzes dient. Derartige Relais, auch Hitzdrahtfedersätze oder Thermokontakte genannt, finden in der Fernmeldetechnik Verwendung und werden dort für die verschiedensten Schaltaufgaben benutzt. Bei den bisher bekannten Thermokontakten wird die eine Bimetallfeder durch eine Wicklung betriebsmäßig erwärmt und erleidet eine Durchbiegung, durch welche die als Arbeitsfeder ausgebildete andere Bimetallfeder betätigt wird. Letztere erleidet bei Erwärmung durch die Raumtemperatur eine entgegengesetzt gleiche Durchbiegung. Bei diesem Thermokontakt ist die Wiederöffnung des durch die betriebsmäßig erwärmte Bimetallfeder geschlossenen Arbeitskontaktes stark verzögert, was darauf zurückzuführen ist, daß diese Bimetallfeder sich nach Ausschaltung der Heizwicklung infolge der gespeicherten Wärme nur langsam abkühlt und zurückbiegt. Diese starke Verzögerung ist für manche Schaltaufgaben unerwünscht.Thermal relay with two bimetal springs The invention relates to a thermal relay with two coupled by a rigid link bimetallic springs that are equally bent in the opposite direction when they are heated, one of which is provided with contacts at its end and as a working spring a contact spring set is used. Such relays, also hot wire spring sets or Called thermal contacts, they are used in telecommunications technology and are used there used for a wide variety of switching tasks. With the previously known thermal contacts one bimetallic spring is operationally heated and suffers by a winding a deflection through which the other bimetallic spring designed as a working spring is operated. The latter suffers from the opposite when heated by room temperature same deflection. With this thermal contact, the reopening of the operationally heated bimetallic spring of closed normally open contact strongly delayed, which is due to the fact that this bimetallic spring is switched off after the The heating coil cools down and bends back slowly due to the stored heat. This long delay is undesirable for some switching tasks.

Die Erfindung bezweckt, die Zeit für die Wiederöffnung des Kontaktes und für dessen Rückkehr in die Ruhelage herabzusetzen. Sie erreicht dies dadurch, daß beide Bimetallfedern mit Heizwicklungen versehen sind, die betriebsmäßig zeitlich getrennt geheizt werden. Eine solche Anordnung gestattet es, nicht nur wie bei den bisher bekannten Thermokontakten mit einer beheizten Bimetallfeder durch entsprechende Vorschauwiderstände die Zeit zu bestimmen, die bis zum Schließen des Arbeitskontaktes erforderlich ist, sondern auch in Abhängigkeit von der verwendeten Schaltungsanordnung für die auf der Arbeitsfeder vorgesehene Heizwicklung und gegebenenfalls auch noch in Abhängigkeit von entsprechenden Vorschaltwiderständen die Zeiten festzulegen, die für das Öffnen des Arbeitskontaktes und für das Zurückgehen der Arbeitsfeder in die Ruhelage aus schaltungstechnischen Gründen jeweils gewünscht werden. Vergleichende Versuche haben ergeben, dä.ß beispielsweise die Zeit von der Schließung bis zur Öffnung des Arbeitskontaktes durch die Erfindung von 12 Sekunden auf i Sekunde und die Zeit von der Schließung des Arbeitskontaktes bis zur Schließung des Ruhekontaktes des als Umschaltekontakt ausgebildeten Kontaktfedersatzes von 31 Sekunden auf 17 Sekunden herabgesetzt wurde. Die Schaltungstechnik wird durch die Erfindung in die Lage versetzt, noch weitere Schaltaufgaben als bisher mit Hilfe der Thermokontakte zu lösen.The invention aims to reduce the time for the reopening of the contact and for its return to the rest position. It achieves this in that both bimetallic springs are provided with heating coils, which are heated separately in terms of operation. Such an arrangement makes it possible not only, as with the previously known thermal contacts with a heated bimetal spring, to determine the time required to close the normally open contact by means of appropriate preview resistors, but also depending on the circuit arrangement used for the heating coil provided on the working spring and, if necessary, also depending on the corresponding series resistors, determine the times that are required for opening the working contact and for returning the working spring to the rest position for circuit-technical reasons. Comparative tests have shown that, for example, the time from the closure to the opening of the normally open contact by the invention from 12 seconds to 1 second and the time from the closure of the normally open contact to the closure of the normally closed contact of the contact spring set designed as a changeover contact of 31 seconds 17 seconds has been lowered. The circuit technology is enabled by the invention to solve even more switching tasks than before with the help of thermal contacts.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen erläutert.The invention is illustrated below with reference to the in the drawing Embodiments explained.

Abb. i zeigt ein thermisches Relais der vorausgesetzten Gattungsart mit den beiden Bimetallfedern Bil und Bit, die durch das starre ZwischengliedZ gekoppelt sind und bei ihrer Erwärmung eine entgegengesetzt gleiche Durchbiegung erleiden. Die Bimetallfeder Bit ist zugleich Arbeitsfeder eines Umschaltekontaktes w. Auf den beiden Bimetallfedern sind die Heizwicklungen Thl und Thl angeordnet.Fig. I shows a thermal relay of the presupposed type with the two bimetallic springs Bil and Bit, which are coupled by the rigid intermediate member Z and suffer an oppositely equal deflection when heated. The bimetallic spring Bit is also the working spring of a changeover contact w. The heating coils Thl and Thl are arranged on the two bimetallic springs.

Abb. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung für das in Abb. i dargestellte thern-lische Relais.Fig. 2 shows a circuit arrangement for the one shown in Fig. I thermal relays.

Die Wirkungsweise ist folgende: Wird der Schalter S geschlossen, so kommt folgender Stromkreis zustande S, Wil, Thl, r1, +.The mode of operation is as follows: If the switch S is closed, the following circuit is established S, Wil, Thl, r1, +.

Der Bimetallstreifen Bil wird somit geheizt und erleidet nach einer gewissen Zeit eine Durchbiegung, durch welche der mit ihm durch das Zwischenstück Z gekoppelte Bimetallstreifen Bit, der zugleich die Arbeitsfeder des Umschaltekontaktes w ist, betätigt wird. Beim Schließen des Arbeitskontaktes wird über die Bimetallfeder Bit einerseits -ein Stromkreis für das Relais R (Wicklung I) hergestellt und andererseits die Heizwicklung Th2 in dem Stromkreis -I-, Wie, Th2, w, Bit, S, - eingeschaltet. Das Relais R hält sich über seine Wicklung II und seinen Kontakt y2 selbst und trennt mit seinem Kontakt y1 den Stromkreis für die Heizwicklung Thl auf. Durch die Beheizung der Bimetallfeder Bit erleidet diese eine Durchbiegung, die der der Bimetallfeder Bil entgegengesetzt ist, so daß der Arbeitskontakt schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit wieder geöffnet wird. Mit zunehmender Abkühlung der Bimetallfeder Bil gelangt die Arbeitsfeder Bit nach einer gewissen Zeit in ihre Ruhelage, in welcher der Ruhekontakt des Umschaltekontaktes geschlossen ist.The bimetallic strip Bil is thus heated and, after a certain time, undergoes a deflection through which the bimetallic strip bit coupled to it through the intermediate piece Z, which is at the same time the working spring of the switching contact w, is actuated. When the working contact is closed, the bimetallic spring bit on the one hand creates a circuit for the relay R (winding I) and on the other hand turns on the heating winding Th2 in the circuit -I-, Wie, Th2, w, Bit, S, - . The relay R holds itself through its winding II and its contact y2 and separates the circuit for the heating winding Thl with its contact y1. As a result of the heating of the bimetallic spring bit , it undergoes a deflection which is opposite to that of the bimetallic spring Bil, so that the working contact is opened again after a relatively short time. With increasing cooling of the bimetallic spring Bil, the working spring bit reaches its rest position after a certain time, in which the rest contact of the changeover contact is closed.

In Abb.3 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, bei der die Zeit für das Zurückgehen des Kontaktes in die Ruhelage gegenüber der in Abb.2 wesentlich verkürzt ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die Heizwicklung Th2 von dem Ansprechen des Relais R abhängig ist. Spricht nämlich dieses Relais nach Schließen des Arbeitskontaktes an, so schaltet es mit seinem Kontakt y3 in dem Stromkreis ' -@-, x, W2, Th2, y3, S, -.Figure 3 shows a circuit arrangement in which the time for the contact to return to the rest position is significantly shorter than that in Figure 2. This is achieved in that the heating coil Th2 is dependent on the response of the relay R. If this relay responds after the normally open contact is closed, it switches with its contact y3 in the circuit ' - @ -, x, W2, Th2, y3, S, -.

die Heizwicklung Th2 ein. Wie in Abb. 2 wird hierdurch der Arbeitskontakt verhältnismäßig schnell wieder geöffnet. Im Gegensatz zur Abb. 2 wird aber die Heizung der Bimetallfeder nach dem Öffnen des Arbeitskontaktes weiter -aufrechterhalten und so lange fortgesetzt, bis beim Erreichen der Ruhelage das Relais X über die Bimetallfeder Bit anspricht und mit seinem Kontakt x die Heizung abschaltet. Infolge der mit dem Schließen des Arbeitskontaktes beginnenden und erst beim Schließen des Ruhekontaktes endenden Beheizung der Bimetallfeder Bi= erfolgt das Zurückgehen der Arbeitsfeder in -die Ruhelage schneller als in Abb.2. Durch entsprechende Bemessung der Widerstände Wil und Wie lassen sich weitere Abstufungen erzielen, so daß man es in der Hand hat, die jeweils gewünschten Schließungs- und Öffnungszeiten der Arbeitsfeder des Umschaltekontaktes zu bestimmen.the heating coil Th2 on. As in Fig. 2, this opens the normally open contact again relatively quickly. In contrast to Fig. 2, however, the heating of the bimetallic spring is maintained after the normally open contact is opened and continued until the relay X responds via the bimetallic spring bit when it reaches the rest position and switches off the heating with its contact x. As a result of the heating of the bimetallic spring Bi = starting with the closing of the normally open contact and only ending when the normally closed contact is closed, the working spring returns to the rest position faster than in Fig. 2. By appropriately dimensioning the resistances Wil and Wie, further gradations can be achieved, so that it is in hand to determine the desired closing and opening times of the working spring of the changeover contact.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Thermal relay with two bimetallic springs which are coupled by a rigid intermediate member and which undergo equal deflection in opposite directions when they are heated, one of which is provided with contacts at its end and serves as a working spring of a contact spring set, characterized in that both bimetallic springs (Bil, Bit) with Heating coils (Thl, Th2) are provided, which are heated separately during operation.

2. Circuit arrangement for a thermal relay according to claim i, in which the contact spring set is a changeover contact is provided, characterized in that the heating coil (Th2) acts as a working spring of the contact spring set serving bimetallic spring (Bi2), which when the heated other bimetallic spring (Bil) is actuated by the intermediate link (Z), is switched on when the normally open contact is closed.

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the heating winding (Th2) of the bimetallic spring (Bi2) serving as a working spring is switched on by closing the working contact itself and is switched off when the contact is opened (Fig. 9). q ..

Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that when the working contact is closed a relay (R) is excited, which is independent of the excitation circuit and the Circuit of the heating coil (Thl) the others, not as a working spring serving bimetal spring (Bil) interrupts.

5. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the heating coil (Th2) serving as a working spring Bimetallic spring (Bi2) through an responding when the normally open contact closes Relay (R) switched on and switched on when the working spring returns to the rest position responding relay (X) is switched off (Fig. 3).

6. Circuit arrangement according to Claim 5, characterized in that the heating coil (Th2) of the bimetal spring (Bi2) switching on relay (R) independently of its excitation circuit holds and the circuit for the heating coil (Thl) of the other bimetal spring (Bil) interrupts.

7. Circuit arrangement according to claim r to 6, characterized in that ballast resistors (Wil, Wie or WZ) are provided in the circuits for the heating windings of the bimetal springs, which are determined by their dimensioning -for the switching times of the changeover contact (w).