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Zeitferns,chalter, insbesondere für Treppenhausbeleuchtung Die Erfindung
bezieht sich auf eine Zeitschaltenrichtung; durch die ein elektrischer Stromkreis
unverzögert eingeschaltet und nach einer bestimmten Zeit selbsttätig wieder geöffnet
wird, wie sie beispielsweise für Treppenhausbeleuchtungen benutzt wird. Es sind
Schalteinrichtungen dieser Art bekannt, bei denen der Stromkreis durch das Kippen
einer Quecksilberschaltröhre geschaltet wird, indem das Einschalten durch einen
Magneten und das Ausschalten durch die Formänderung eines beim Einschalten kurzzeitig
aufgeheizten thermischen Elementes, beispielsweise eines Bimctallstreifens, erfolgt.
Die Wicklung des Magneten wird bei :diesen Schalteinrichtungen von dem für die Beleuchtung
bestimmten Stromkreis aus gespeist, so daß sämtliche Leitungen für die Betätigung
der Schalteinrichtung entsprechend den für ,diese Spannung vorgeschriebenen Bestimmungen
bemessen und verlegt werden müssen. Abgesehen davon "ist die Ausbildung dieser Schalteinrichtung
kompliziert, und zwar insbesondere dadurch, daß für .die fast stets verlangte Änderungsmöglichkeit
.der zusätzliche Teile eingebaut werden müssen.
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Durch die Erfindung wird eine Schalteinrichtung der genannten Art
geschaffen, die bei wahlweiser Einstellung :der Einschaltdauer in ihrem Aufbau außerordentlich
einfach ist und bei der die Verlegung der für die Betätigung erforderlichen Leitungen
unter erleichterten Bedingungen vorgenommen werden kann. Das wird dadurch erreicht,
daß die die Quecksilberschaltröhre tragende Wippe nach Einschaltung des Magneten
zunächst durch einen frei beweglichen Hebel od. dgl. und
anschließend
durch das infolge Erwärmung bewegte thermische Element in ihrer Einschaltstellung
gehalten wird. Der Übergang wird durch ,das thermische Element selbst ausgelöst,
dessen Bewegung den Hebel od. dgl. außer Eingriff bringt und dabei gleichzeitig
den Stromkreis der Heizwicklung unterbricht, so daß das Thermoelement infolge seiner
Abkühlung nach einer bestimmten Zeit die Wippe freigibt und die dadurch in ihre
Ausgangsstellung zurückgekippte O_uecksilberschaltröhre .den Strom für die Beleuchtung
oder die sonstige für bestimmte Zeit einzuschaltende Anlage ausschaltet.
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Eine weitere Verbesserung besteht in der Ausbildung des Erfindungsgedankens
in der Form, daß ,der Magnet nicht unmittelbar von dem Stromkreis der Glühlampen
gespeist wird, sondern mit Schwachstrom, wie er normalerweise in Wohnhäusern mit-
Klingelanlage über einen Transformator zur Verfügung steht. Die Leitungsanlage für
die Betätigung des zur Schalteinrichtung gehörigen Magneten von den verschiedensten
Stellen aus unterliegt dann nur den erleichterten Bestimmungen für Schwachstromanlagen,
was- eine wesentliche Vereinfachung und Ersparnis bedeutet. Gegebenenfalls kann
auch eine der Adern für die Klingelleitung mitbenutzt werden, :da die Druckknöpfe
für Klingel und Beleuchtung meistens nahe heieinanderliegen. Unter Umständen können
auch beide auf einer gemeinsamen Platte montiert werden. Eine besondere Vereinfachung
ergibt sich bei Verwendung von Schwachstrom in den Fällen, in denen die Leitung
:durch einen Vorgarten hindurch zu einem Gartentor geführt werden muß. Bei Verwendung
von Normalspannung sind. hierbei bekanntlich-besondere Kabel notwendig, während
die verschärften Bestimmungen bei Benutzung von Schwachstrom selbstverständlich
wegfallen.
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Auch die Heizwicklung für den Bimetallstreifen kann an den Schwachstromkreis
gelegt werden. Dadurch wird die Störanfälligkeit wesentlich geringer als bei Verwendung
von Normalspannung, auch wird der zugehörige Kontakt vereinfacht.
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Die praktische Durchführung des Erfindungsgedankens ist in -den verschiedensten
Formen möglich. Eine der zahlreichen Ausführungsmöglichkeiten ist in der Zeichnung
beispielsweise und schematisch dargestellt.
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Abb. i zeigt die Schalteinrichtung nach' dem Einschaltvorgang, Abb.
2 einen Teil .derselben nach Aufheizung,des thermischen Elementes, Abb. 3 die Stellung
nach dem Abschalten.
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Der Wicklung des Magneten. i wird Schwachstrom durch -die Leitungen
2 und 3 zugeführt, die mit einer beliebigen Stromquelle q., beispielsweise einem
Transformator, verbunden sind. Die Leitung ist dabei über einen oder mehrere Druckknopf-oder
ähnliche Schalter 5 geführt, durch die ,der Magnet kurzzeitig unter Strom gesetzt
werden kann. Mit der gleichen Stromquelle ist eine Heizwicklung 6 (durch die Leitungen
7 und 8 verbunden, wobei sich in der Leitung 8 ein Schalter befindet, der den Stromkreis
in später zu beschreibender Weise öffnet und schließt. Der Schalter besteht aus
zwei festen Kontaktstücken und einem beweglichen Kontaktstück 9, ,das an einer schmalen
Platte od. @dgl. io befestigt ist. Diese Platte ist mit dem Kern i i des Magneten
i -in der Weise verbunden, daß sie sich mit ihm gemeinsam in vorzugsweise senkrechter
Richtung bewegen kann. Mittels eines Gehänges 12 ist die eine - Seite einer Wippe
13 an der Platte io aufgehängt, die um die Achse 14 schwenkbar gelagert ist. Die
Wippe 13 trägt eine Quecksilberschaltröhre 15, deren Kontakte .bei den verschiedenen
Kippstellungen der Wippe ein- und ausgeschaltet werden. Der rechte Teil der Platte
od. dgl. io arbeitet mit einem Hebel 16 und einem thermischen Element in Form eines
Bimetallstreifens 17 zusammen. Der Hebel 16 ist in einer festen Achse i8 gelagert,
und sein Schwerpunkt liegt derartig, daß er normalerweise die in den Abb. i_ und
3 dargestellte etwa senkrechte Stellung einnimmt. Der Bimetallstreifen 17 ist an
seinem oberen Ende fest eingespannt und teilweise von der schon erwähnten Heizwicklung
6 umgeben. An einer bestimmten Stelle ist an .ihm eine Schraube i9 angebracht, :deren
Lage durch Drehen des Kopfes 2o verstellt werden kann. Sie wird so eingestellt,
daß sie in einer bestimmten Stellung des Bimetallstreifens gegen den oberen Teil,des
Hebels 16 drückt und ihn bei weiterer Bewegung des B.imetallstreifens entgegen dem
Uhrzeigersinn schwenkt. Ein Anschlag 2i begrenzt,die senkrechte Bewegung der Platte
io nach unten hin.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Durch Betätigung :des
Druckknopfes 5 wird der Magnet i eingeschaltet und zieht seinen Anker und mit ihm
die Platte io nach oben. Dabei wird auch die Quecksilberschaltröhre nach links gekippt
und der Kontakt .innerhalb der Röhre, die vorher geöffnet war, geschlossen. Die
in diesem Stromkreis liegenden Glühlampen oder sonstigen elektrischen Einrichtungen
werden dadurch eingeschaltet, der Druckknopf 5 kann sofort losgelassen werden, wodurch
zwar der Magnet wieder stromlos wird; die Platte zo wird aber trotzdem weiter in
ihrer oberen Stellung festgehalten, weil der abgeschrägte oder abgerundete rechte
Teil derselben von der Klinke des He'be'ls verriegelt wird, die er bei seinem Aufwärtsgang
zunächst etwas nach rechts gedrückt hatte und die danach sofort wieder in ihre normale
Lage zurückgekehrt war. In .dieser Stellung der Platte io liegt das Kontaktstück
9 an den beiden festen Kontakten und schließt,dadurch den Stromkreis für die Heizwicklung
6. Dadurch wird der Bimetallstreifen erwärmt und verbiegt sich unter diesem Einflüß
in der Weise, .daß er sich langsam nach links bewegt. Sein unteres Ende kommt dabei
in die in Abb. 2, dargestellte Lage. Dabei .drückt die Schraube i9, deren Ende zunächst
in geringer Entfernung von dem oberen Teil des Hebels 16 stand, gegen <diesen
und schwenkt ihn aus seiner Normallage. Der Hebel 16 gibt dabei die Platte io frei,
die aber nur um einen ganz geringen Betrag nach unten fallen kann, weil sie nunmehr
von dem
unteren Teil des Bimetallstreifens 17 aufgefangen und verriegelt
wird. Die Wippe und .die Schaltröhre werden durch diesen Vorgang nur so wenig beeinflußt,
rlaß der Kontakt innerhalb der Röhre weiterhin aufrechterhalten bleibt.
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Andererseits hat das erwähnte Abfallen der Platte io um einen geringen
Betrag zur Folge, daß der Kontakt zwischen dem Kontaktstück 9 und ,den beiden festen
Kontaktstücken unterbrochen und,die Heizwicklung 6 stromlos wird. Infolgedessen
kühlt sich der Bimetallstreifen 17 langsam ab, und sein unteres Ende bewegt sich
allmählich nach rechts. Dabei gibt er nach einer bestimmten Zeit die von ihm festgehaltene
Platte io frei, die nunmehr gegen den festen Anschlag 21 nach unten fallen kann.
Dadurch kommen auch @die Wippe 13 und die Schaltröhre 15 in die in Abb. 3 dargestellte
Lage, bei der der Kontakt innerhalb der Röhre unterbrochen ist. Der zugehörige Stromkreis
wird infolgedessen ebenfalls unterbrochen.
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Der ganze Vorgang dauert von dem Zeitpunkt des Einschaltens durch
Druckknopfbetätigung bis zum Abschalten eine ganz bestimmte Zeit. Diese Zeitdauer
kann dadurch auf eine bestimmte .andere Zeitdauer eingestellt werden, daß der Schraubenkopf
2o gedreht wird. Dadurch stößt -die Schraube i9 früher oder später gegen den Hebel
16, und .die Heizdauer .des Bimetallstreifens wird entsprechend verlängert oder
verkürzt. Dementsprechend ändert sich auch die Zeit der Abkühlung, und auf diese
Weise kann die Dauer des ganzen Schaltvorganges beliebig und auf ganz bestimmte
Werte eingeregelt werden.