DE914143C - Widerstandsschalter - Google Patents

Description

• Widerstandsschalter Es ist bekannt, die Unterbrechungsbedingungen für elektrische Schalteinrichtungen dadurch zu verbessern, daß in den Stromkreis zunächst ein Widerstand eingeschaltet wird, der den Strom auf einen bestimmten Restwert begrenzt, der dann leichter unterbrochen werden kann. Als besonders geeignet sind für solche Zwecke Widerstände mit besonders hohen positiven Temperaturkoeffizienten, z. B. Eisendraht, Wolframdraht u. dgl., angegeben worden.
• Nach der Erfindung ergibt sich auf dieser Grundlage eine zweckmäßige Unterbrechungseinrichtung, wenn vier oder mehrere Widerstände in Brückenschaltung angewendet werden, wobei in der Brückendiagonale eine Nullstromschalteinrichtung angeordnet wird. Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Anordnung ist in der Zeichnung dargestellt. Der Hauptstromkreis i spaltet sich an den Stellen 2 in die Zweige 3 bis 6 -einer Wheat@ston@schen Brücke. In den Brückenzweigen 3 und 5 liegen zwei Widerstände 7, die einen verhältnismäßig niedrigen Ausgangswert haben. In den anderen beiden Brückenzweigen q. und 6 liegen Widerstände 8, deren Ausgangswert annähernd dem Endwert der Widerstände 7 bei hoher Temperatur entspricht. In der Brückendiagonale 9 liegt eine Nullstromschalteinrichtung io, die zu Beginn des Schaltvorganges geschlossen i,st. Mit i i ist ein Parallelschalter bezeichnet, mit dem im Bedarfsfall die ganze Brücke kurzgeschlossen werden kann. Außerdem sind in den Brückenzweigen 4 und 6 noch zusätzliche Schalteinrichtungen 12 vorgesehen. Wenn der Parallelschalter i i geöffnet wird, wird in dem Stromkreis ein verhältnismäßig niedriger Widerstand, gebildet durch die Reihenschaltung der beiden Widerstände 7, eingeschaltet. Der Wert dieser Widerstände nimmt infolge der Temperaturabhängigkeit rasch zu, so daß nach einiger Zeit ,der Widerstand 7 den Widerstandswert des Widerstandes 8 erreicht. Die Schalter 12, mit deren Hilfe die Widerstände 8 in den Stromkreis eingeschaltet werden, werden zu einem Zeitpunkt geschlossen, zu dein die Widerstände 7 bereits einen bestimmten Widerstandswert erreichen. Die Schalteinrichtung io ist als Nullstromschalter ausgebildet, so daß sie selbsttätig in dem Augenblick geöffnet wird, in dem in der Brückendiagonale kein Strom mehr fließt, d. h. die Widerstände 7 und 8 gleiche Werte haben, wobei also eine stromlose Unterbrechung ohne jede Schwierigkeit zustande kommt. Von diesem Augenblick an ist der Strom gezwungen, seinen Weg über die nunmehr paarweise hintereinandergeschalteten Widerstände 7 und 8 zu nehmen, wodurch auch diese Widerstände aufgeheizt und auf einen hohen Wert gebracht werden.
• Auf diese Weise läßt sich eine Widerstandserhöhung erreichen, die erheblich über dem liegt, was an sich durch die wärmeabhängige Widerstandszunahme möglich ist, und zwar um so mehr, je höher die temperaturabhängige Widerstandserhöhung ist. Hierbei ist der Vorteil erreicht, daß der Schalter io als Nullstromschalter die einfachsten Schaltbedingungen hat, während die Schalter 12 nicht unter Strom aus: sondern nur eingeschaltet werden, was gleichfalls überaus günstige Schaltbedingungen ergibt. Der Parallelschalter i i, der an sich grundsätzlich nicht erforderlich ist, arbeitet auch unter günstigen Schaltbedingungen, da der Ausgangswert der beiden in Reihe liegenden Widerstände 7 nur klein ist: Die Steuerung der Schalteinrichtungen 12 kann mit Vorteil selbsttätig in Abhängigkeit von dem wirksamen Wert der Widerstände 7 erfolgen, wobei entweder durch elektrische oder auch durch mechanische Kupplung dafür gesorgt wird, daß beide Schalteinrichtungen 12 zugleich schließen. Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich, wenn die Steuerung dieser Schalteinrichtung thermisch, z. B. in Abhängigkeit von der temperaturbedingten Ausdehnung der Widerstände 7, erfolgt. Hierzu kann es zweckmäßig- sein, die Widerstände 7 oder einen Teil davon stabförmig auszuführen und die Steuerung von der Längenausdehnung dieser Stäbe abhängig zu machen.
• Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, die Einschaltung der Schalteinrichtung 12 zu einem Zeitpunkt durchzuführen, zu dem die Widerstände 7 infolge ihrer Wärme bereits einen höheren Widerstandswert angenommen haben als den der Widerstände 8 in kaltem Zustand. Die Widerstände 8 werden hierbei aufgeheizt und überholen infolge der Erwärmung den Widerstandswert der Widerstände 7, wobei im Augenblick dieses Überholens der Strom in der Brückendiagonale aufhört und durch den Schalter io die Umschaltung durchgeführt wird.
• Falls die Schalteinrichtungen 12 vermieden werden sollen, ist es möglich, durch Bemessung der Wärmekapazität der Widerstände 8 im Vergleich zu den Widerständen 7 zu erreichen, daß die Widerstände 7 infolge der temperaturabhängigen Widerstandszunahme den Widerstandswert der Widerstände 8 einholen, da, je größer der Widerstandsunterschied zwischen den beiden Widerständen ist, ein um so geringerer Strom über die Widerstände 8 fließt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Widerstandsschalter, bei dem zur Herabsetzung des Stromes in den Stromkreis Widerstände eingeschaltet werden, insbesondere unter Verwendung von Widerständen mit hohem positivem Temperaturkoeffizienten, dadurch gekennzeichnet, daß vier oder mehrere Widerstände in ;den Zweigen einer Wheatstonschen Brücke angewendet sind, wobei in der Brückendiagonale ein Nül.lstromschalter angeordnet ist.
2. 2. Widerstandsschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände je zweier benachbarter Zweige derart abgestimmt sind, daß der Widerstandswert in dem einen in kaltem Zustand etwa gleich dem Widerstandswert in dem anderen in heißem Zustand ist.
3. 3. Widerstandsschalter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zweigen, in denen die Widerstände mit höherem Widerstandswert liegen, Schalteinrichtungen liegen, die erst dann geschlossen werden, wenn die Widerstände in den anderen Zweigen heiß werden.
4. 4: Widerstandsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung dieser Schalteinrichtungen mechanisch in Abhängigkeit von der Zunahme der Widerstände in den anderen Brückenzweigen erfolgt.
5. 5. Widerstandsschalter nach Anspruch i bis 4, gekennzeichnet durch einen Parallelschalter, mit dessen Hilfe die gesamte Brücke für Dauerbetrieb überbrückt werden kann.