DE92671C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT. \J^\

Bei dem elektrischen Lichtbetrieb ist es von gröfster Wichtigkeit, die' Spannung der Verbrauchsleitung auf möglichst gleicher Höhe zu erhalten.

Bei dem Lichtbetrieb mit Sammlern allein oder Sammlern und einer oder mehreren Dynamomaschinen zusammen (Parallelbetrieb) dient zur Ausgleichung der in der Verbrauchsleitung vorkommenden Spannungsschwankungen bekanntlich der Zellenschalter, sei es ein von Hand verstellbarer oder selbstthätiger, durch welchen Zellen zu- oder abgeschaltet werden können.

Da die zur Ausgleichung von Spannungsschwankungen bestimmten Regelungszellen weniger hoch beansprucht werden, wie die übrigen Zellen, aus denen während des Lichtbetriebes ununterbrochen Strom entnommen wird, so werden diese Regelungszellen bei Selbstzellenschaltern gleichzeitig zur Bewegung der Schaltvorrichtung benutzt.

Trotzdem jedoch hat sich ergeben, dafs besonders bei Lichtanlagen, in welchen ein unregelmäfsiger Lichtbedarf vorherrscht, die Regelungszellen durch zu hohe Beanspruchung unbrauchbar wurden, was theilweise darauf zurückzuführen ist, dafs der zur Bewegung des Zellenschalters erforderliche Strom zu wenig berücksichtigt wurde. Ein Selbstzellenschalter, dessen Schalteinrichtung durch einen Elektromotor angetrieben wird, arbeitet daher aus dem Grunde unvortheilhaft, weil der Motor beim jedesmaligen Anlaufen zu viel Strom und Zeit beansprucht, bis die Verstellung des Schaltarmes von einer Stromschlufsplatte zur anderen erfolgt ist.

Die bis jetzt bekannten Selbstzellenschalter ohne Antrieb eines Motors werden meistens auf die Art bewegt, dafs der Anker eines art die Verbrauchsleitung angeschlossenen Relais bei zu hoher oder zu niedriger Spannung je eine Stromschlufsschraube berührt, wodurch ein Stromkreis in einem der beiden Elektromagnete eines selbstthätigen Umschalters geschlossen und dessen Anker nach der betreffenden Seite hin angezogen wird.

Dieses Anziehen des Ankers nach der einen oder anderen Seite schliefst je den Stromkreis in einem der zur Bewegungseinrichtung des Zellenschalters gehörigen Elektromagnete oder Solenoide, dessen dazugehöriger Anker angezogen wird und hierbei eine Sperrklinke in ein gezahntes Rad eingreifen läfst, welches sich sodann durch weiteres Anziehen des Ankers bis zu einer gewissen Grenze dreht.

Eine jedesmalige derartige Drehung entspricht dem Abstande von einer Stromschlufsplatte zur anderen und es versetzt sich somit der darauf gleitende Arm, welcher auf gleicher Achse wie das gezahnte Rad befestigt ist, je um eine Zelle*

Erst nach vollständig beendeter Bewegung des Rades und somit des Schaltarmes wird in dem Elektromagneten des selbstthätigen Umschalters der Stromkreis unterbrochen, wodurch der Anker desselben seine ursprüngliche Stellung wieder einnimmt und hierbei den Strom in dem betreffenden Elektromagneten der Zellenschaltereinrichtung ebenfalls unterbricht. Der dazugehörige Anker tritt sodann in seine Ruhestellung wieder zurück und löst hierbei die Sperrklinke wieder' aus.

Dasselbe Spiel geht mit der zweiten Sperrvorrichtung vor sich, wenn der Anker des selbstthätigen Umschalters anderseitig angezogen wird.

Es hat sich jedoch ergeben, dafs Umstände eintreten, wodurch die zweite Sperrvorrichtung in das Zahnrad eingreift, bevor die erste ihren vollen Rückgang gemacht hat.

Durch zeitweisen Kurzschlufs oder schnell wechselnden Stromverbrauch in der Verbrauchsleitung kommt es vor, dafs bei den dann eintretenden Spannungsschwankungen der Relaisanker derart in Thätigkeit tritt, dafs -derselbe beide Stromschlufsschrauben fast gleichzeitig berührt und hierdurch in ebenso schneller Reihenfolge die beiden Elektromagnete des selbstthätigen Umschalters erregt. Der Anker desselben wird vorerst nach der Seite des zuerst erregten Elektromagneten hinübergezogen und'demzufolge tritt die betreffende Sperrvorrichtung des Zellenschalters sofort in Thätigkeit.

Der soeben erregte Elektromagnet des selbstthätigen Umschalters wird nach beendeter Bewegung der Sperrvorrichtung stromlos, und der Anker des selbstthätigen Umschalters wird in demselben Augenblick nach der anderen Seite hinübergezogen, worauf die zweite Sperrvorrichtung des Selbstzellenschalters in das Zahnrad eingreift. Letzteres ist jedoch nicht im Stande, sich zu drehen, da durch den remanenten Magnetismus des stark erregten Elektromagneten der ersten Sperrvorrichtung der dazugehörige Anker keine Zeit gewann, in seine Ruhestellung zurückzutreten, und sich die Sperrklinke durch den Gegenzug der zweiten Sperrvorrichtung nur zum Theil oder gar nicht auslösen konnte.

Der- Anker der zweiten Sperrvorrichtung hat also jetzt fortwährend das Bestreben, zu ziehen, jedoch ohne Erfolg, und verharrt in dieser Stellung, bis Abhülfe geschaffen wird, da erst nach vollständig erfolgter Bewegung des Ankers der Elektromagnet des Selbstumschalters stromlos wird. Es bleibt somit auch der Stromkreis in dem Elektromagneten der Zellenschaltereinrichtung geschlossen, und die Regelungszellen entladen sich ununterbrochen während dieser Zeit.

Bei vorliegender Einrichtung ist ein Inthätigkeittreten der zweiten Sperrvorrichtung unmöglich, bevor die erste ihren vollen Rückgang genommen hat, da beide Sperrvorrichtungen je einen Elektromagneten besitzen, deren Anker bei der geringsten Annäherung an den Pol des dazugehörigen Elektromagneten einen Stromschlufs aufhebt, bevor die Sperrvorrichtung in Wirkung tritt. Durch diesen mufs der zum Erregen des Elektromagneten der gegenüberliegenden Sperrvorrichtung erforderliche Strom seinen Weg nehmen.

Gleichzeitig ist es bei vorliegender Bauart ermöglicht, zum Bewegen des Schaltarmes einen möglichst grofsen Hebel zur Wirkung gelangen zu lassen, da hierdurch die zur Bewegung der Schalteinrichtung erforderliche Strommenge eine wesentlich geringe ist, wodurch die Regelungszellen ebenfalls geschont werden.

Die beiliegenden Zeichnungen stellen die Bewegungseinrichtung eines selbstthätigen Zellenschalters zur selbstthätigen Spannungsregelung einer mit elektrischen Sammlern betriebenen Lichtleitung dar.

Fig. ι und 2 zeigen constructiv die Seitenansicht der Sperrvorrichtung, Fig. 3 die Anordnung derselben, sowie der ganzen Bewegungseinrichtung in Vorderansicht und Fig. 4 dasselbe. in Oberansicht. Fig. 5 und 6 zeigen die schematische Darstellung des Zellenschalters und Fig. 7 das Schaltungsschema für die Bewegungseinrichtung. Die Bezeichnungen der verschiedenen Figuren decken sich unter sich.

Durch einen später beschriebenen Stromkreis wird von einem der Elektromagnete E oder e (Fig. i, 2, 3 und 4), jedoch nie zu gleicher Zeit von beiden Elektromagneten, der Anker A .oder α angezogen. Fig. 1 stellt den Anker in angezogener, Fig. 2 in Ruhestellung dar. St¹ und 'St² sind isolirte Stifte, durch welche zwischen C und C², sowie C³ und C⁴ eine leitende Verbindung hergestellt bezw. dieselbe geöffnet wird, je nachdem der Anker angezogen ist oder nicht.

Wird der Strom in dem erregten Elektromagneten unterbrochen, so zieht die Schraubenfeder y (Fig. ι und 2) den Anker, welcher bei Dr seinen Drehpunkt hat, wieder zurück. Die Bewegung des Ankers A bezw. α wird einerseits durch die Anschlagschraube T¹, andererseits durch die Anschlagschraube T, t (Fig. 1, 2 und 4), welche in dem Magnetpol W oder w angebracht ist, begrenzt und eingestellt.

Bei Anziehung des Ankers A oder α greift gleichzeitig eine Nase /, i in eines der Löcher L (Fig. 3) der auf einer Achse befestigten Scheibe D ein (Fig. 1, 2, 3, 4, 5 und 6).

Hiernach wird durch Stromschlufs bei C¹ und C² (Fig. 1 und 2) das Solenoid S erregt (Fig. 3 und 4), der Anker K desselben eingezogen und die Hebel H, h (Fig. 3, 4 und 6) durch die an denselben befestigten und über die Leitrollen N führenden Darmsaiten Ai¹ und M, welche andererseits an dem Anker K befestigt sind, bis zu einer gewissen Grenze niedergezogen. Da die Nase I bezw. i (Fig. 1, 2, 4 und 5) in eines der Löcher der Scheibe D eingreift, so entsteht beim Niedergange der Hebel H, h eine Drehung der Scheibe D nach der einen oder anderen Seite, welche durch die Anschlagböcke B, b begrenzt wird, je nachdem, ob Elektromagnet E oder e erregt worden ist (Fig. 3 und 4). Die Scheibe D ist auf gleicher Achse wie der zum Ab- bezw. Zuschalten dienende Schaltarm Ph befestigt (Fig. 5 und 6) und letzterer dreht sich somit und zwar nach jedesmaliger erfolgter Bewegung um den Abstand eines Zellenstromschlufsstückes nach rechts oder links. An den Hebeln H, h (Fig. 3,

Claims (4)

1. 4 und 6) befindet sich je eine Gabel, welche beim Niedergange die kleinen Hebel R, r mitnehmen und somit bei U¹ U² bezw. M¹M² die leitende Verbindung aufheben, jedoch beim Aufgange, welchen die Federn F,f (Fig. 3 und 6) bewirken, wieder schliefsen.

   Der Stromlauf ist folgender und aus Fig. 7 ersichtlich:

   Das Relais f¹ besteht aus einem Solenoid, dessen Wickelung an die Lichtleitung angeschlossen ist. Die Stellung des in demselben schwebenden Ankers ist von vorkommenden Spannungschwankungen in der Lichtleitung abhängig. Der Anker ist mit einer Platinscheibe versehen, welche mit dem Pole eines oder mehrerer Elemente in leitender Verbindung steht und bei 2 oder 3 einen Stromkreis herstellen kann. Bei Fig. 7 ist angenommen, dafs soeben bei 2 eine Berührung der Platinscheibe stattgefunden hat. Es entstand demzufolge ein Strom, vom ersten Element ausgehend, welcher nach 1 , sodann durch ein biegsames Kabel zu 2 übergeht, von hier durch die Wickelung des Elektromagneten G, durch die Stromschlufsfedern U²U¹ und d'²d^l zum (beispielsweise) fünften Element des Sammlers zurückgeführt wird. Der Elektromagnet G zog infolge dessen seinen Ankerp^l an, wodurch die Federn Z¹ Z'² und Z³Z"⁴ unter sich in leitende Verbindung gebracht wurden. Bei Z¹ und Z² wird der Stromkreis in G abermals hergestellt und derselbe bleibt so lange geschlossen, bis eine Bewegung der Hebel H, h (Fig. 3, 4 und 6) erfolgt ist, welche bei U¹ U'^z unterbricht. Durch die leitende Verbindung bei Z^ und Zⁱ geht ein Strom vom ersten Element aus über Z^ Z^, c⁴ und c³ durch die Wickelung des Magneten E ebenfalls nach dem fünften Element des Sammlers ,zurück. Der Anker des Elektromagneten E wird somit angezogen und hebt hierbei zwischen C^s und C⁴ die leitende Verbindung auf, wodurch verhindert wird, dafs durch zufälliges Niedersinken des Relaisankers bei 3 und somit in dem Elektromagneten e ein Stromkreis geschlossen werden kann, bevor derselbe in E aufgehoben ist. Bei C¹ und C² wird eine leitende Verbindung hergestellt, welche einen Stromlauf in dem Elektromagneten t² bewirkt. Durch Anziehen dieses Ankers wird nun bei 4 und 5 eine Verbindung hergestellt, welche gestattet, das Solenoid S zu erregen. Letzteres zieht hierauf seinen Anker K (Fig. 3, 4 und 6) ein und die Hebel H, h des Bewegungsmechanismus werden niedergezogen. Nach vollendeter Bewegung wird durch die an denselben befindlichen ■ Gabeln bei U¹ und U'² eine Stromunterbrechung hervorgerufen und sämmtliche eben beschriebenen Stromkreise werden hierbei wieder aufgehoben, und zwar in gleicher Reihenfolge. Da die Hebel H, h (Fig. 3, 4 und 6) durch die an denselben befindlichen Federn wieder emporgezogen sind, sind auch die kleinen, zum Schliefsen des Stromkreises angebrachten Hebel R, r wieder in ihre Ruhestellung zurückgetreten und bei U¹U² bezw. M¹M² ist die leitende Verbindung wieder hergestellt.

   Dieser Vorgang wiederholt sich so lange,, bis die richtige Spannung der Lichtleitung hergestellt ist, wodurch die Platinscheibe des Relais t^l in neutrale Stellung tritt und weder bei 2 noch 3 eine Berührung bewirkt.

   Hat der zum Ab- und Zuschalten der Zellen dienende Arm Ph (Fig. 6) nach der einen oder anderen Richtung seine erste bezw. letzte Stromschlufsplatte erreicht, so wird durch einen auf der Achse des Armes angebrachten Stift bei d^l d² bezw. d^& d^l (Fig. 6 und 7) eine Unterbrechung hervorgerufen, welche ein weiteres Arbeiten der Vorrichtung nach dieser Richtung hin unmöglich macht.

   Derselbe soeben beschriebene Vorgang entsteht auf der anderen Seite der Bewegungseinrichtung, sobald bei 3 eine Berührung der Platinscheibe durch Sinken der Lichtleitungsspannung stattgefunden hat.

   Patenτ-Ansprüche:

   ι . Bewegungsvorrichtung zum selbstthätigen Zu- und Abschalten von Zellen elektrischer Sammler, gekennzeichnet dadurch, dafs die Bewegung des auf einer Achse befestigten, zum Ab- bezw. Zuschalten dienenden Schaltarmes nach beiden Richtungen durch ein und dasselbe Solenoid erfolgt.
2. 2. Sperrvorrichtung der durch Anspruch 1 gekennzeichneten Bewegungsvorrichtung,, bestehend aus zwei Elektromagneten E und e (Fig. ι bis 4), welche an zwei um die Achse des schleifenden Schaltarmes sich drehenden Hebeln angebracht sind und deren mit einer Nase / bezw. i versehene Anker A, a (Fig. 1 bis 4) abwechselnd derartig angezogen werden, dafs die Nase in die Löcher L (Fig. 3) einer auf der Achse des Schaltarmes festsitzenden gelochten Scheibe D (Fig. 2 bis 4) eingreift und gleichzeitig einen Stromkreis in dem Solenoid S schliefst, welches seinen Anker K in sich hineinzieht, wodurch eine Bewegung der Hebel H, h (Fig. 3 und 4) bis zu einem gewissen Hub erfolgt und sich hierbei die Scheibe D und mit ihr der Schaltarm für das' Ab- bezw.
3. Zuschalten der Zellen nach der einen oder anderen Richtung um den Abstand einer Stromschlufsplatte dreht.
4. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.