DE945044C

DE945044C - Electric time switch, especially staircase timer

Info

Publication number: DE945044C
Application number: DEF14443A
Authority: DE
Inventors: Carl Helmke
Original assignee: FREDE K G GEB
Current assignee: FREDE K G GEB
Priority date: 1954-04-14
Filing date: 1954-04-14
Publication date: 1956-06-28

Description

Elektrischer Zeitschalter, insbesondere Treppenhausautomat Elekfirische Zeitschalter, insbesondere solche, die als Treppenhausautomaten verwendet werden, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Eine der gebräuchlichsten Formen beruht darauf, daB die Einschaltbewegung durch den beweglichen Kern eines Elektromagneten erfolgt, während die Ausschaltung durch einen strombeheizten Streifen aus Thermobimetall gesteuert wird.Electric time switch, in particular electric staircase timer Time switches, especially those that are used as stairwell machines, are known in various designs. One of the most common forms is based ensure that the switch-on movement is carried out by the moving core of an electromagnet takes place while the switch-off by a current-heated strip of thermal bimetal is controlled.

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Zeitschalter, insbesondere Treppenhausautomaten, mit durch einen Zugmagneten bewirkter Einschaltbewegung, mechanischer Stellungsverriegelung des Magnetankers in der Einschaltstellung und durch ein thermisches Zeitelement während der eingestellten Schaltdauer stufenweise gesteuerter Abschaltbeweguug, bei dem die Abschaltung des Zugmagneten nach beendeter Einschaltbewegung und die Einschaltung des thermischen Zeitelementes zur Steuerung der Abschaltbewegung durch einen Um-Schalter erfolgt.The invention relates to an electrical time switch, in particular Staircase automats, with a switch-on movement caused by a pull magnet, mechanical Position locking of the armature in the switch-on position and by a thermal Time element during the set switching duration, gradually controlled shutdown movement, in which the switch-off of the pull magnet after the end of the switch-on movement and the Activation of the thermal time element to control the shutdown movement a toggle switch takes place.

Die bekannten Konstruktionen dieser Art enthalten eine Vielzahl von Hebeln und Federn, die zur rechtzeitigen Ein- und Ausschaltung des Elek tromagnetstromes, des Bimetall-Heizstromes und des Lampenstromes dienen. Sie werden dadurch teuer in der-Herstellung und sind störanfällig.The known constructions of this type contain a variety of Levers and springs, which are necessary for the timely switching on and off of the electromagnetic current, the bimetal heating current and the lamp current are used. This makes them expensive in production and are prone to failure.

Der Aufbau eines.Treppenhausautomaten nach der Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß ein Umschalter verwendet wird, dessen bewegliches Kontaktstück sich in zwei zueinander-senkrecht stehenden Ebenen bewegt und dabei gleichzeitig die mechanische Stellungsverriegelung des Magnetankers in der Einschaltstellung bewirkt. Das bewegliche Kontaktstück ist- dabei drehbar mit dem Anker des Zugmagneten verbunden und .steht unter dem Einfluß einer Schaltfeder, die einerseits bestrebt ist, das bewegliche Kontaktstück mit dem Magnetanker in die Ausschaltstellung des Gerätes zurückzuziehen, andererseits das bewegliche Kontaktstück des Umschalters in einer Ebene senkrecht zur Zugrichtung des Magneten zu verdrehen. Das bewegliche Kontaktstück schleift während der Anzugbewegung des Magnetankers zunächst auf der Gleitbahn eines die Zuleitung zur Spulenwicklung des Magneten bildenden festen Kontaktes, gleitet am oberen Ende des Magnethubes von dieser ab, dabei den Spulenstrom unterbrechend, und wird durch die Schaltfeder senkrecht zur Anzugrichtüng des Magneten verdreht. In dieser Stellung erhält es Kontakt mit der senkrecht zur Anzugrichtung des Zugmagneten angeordneten Gleitbahn eines zweiten festen Kontaktstückes, schaltet dabei einerseits die Beheizung des thermischen Zeitelementes ein und wird andererseits durch dieses feste Kontaktstück mechanisch daran gehindert, in die Ausschaltstellung des Gerätes zurückzukehren. Der sich infolge der Beheizung durchbiegende Bimetallstreifen des thermischen Zeitelementes dreht das bewegliche Kontaktstück des Umschalters so weit zurück, bis es, den Heizstrom unterbrechend, seineg Halt auf der Gleitbahn des zweiten festen Kontaktstükkes verliert und von der Schaltfedler ini Richtung auf die. Ausschaltstellung des Gerätes zurückgezogen wird. Vor Erreichen der Ausschaltstellung wird das bewegliche Kontaktstück von einer Nase des thermischen Zeitelementes aufgefangen, die erst nach erfolgter Abkühlung und Rückbiegung des Bimetallstreifens den letzten Teil des Ausschaltweges freigibt.The construction of a staircase machine according to the invention avoids these disadvantages in that a changeover switch is used, the movable contact piece of which moves in two mutually perpendicular planes and at the same time causes the mechanical position locking of the armature in the switched-on position. The movable contact piece actual case drehba r mi t the armature of solenoids connected and .steht under the influence of a switching spring which is on one hand strives to withdraw the movable contact piece to the magnet armature in the switch-off of the device, on the other hand, the movable contact of the changeover switch in a Turn the plane perpendicular to the direction of pull of the magnet. During the pulling movement of the magnet armature, the movable contact piece initially grinds on the slideway of a fixed contact that forms the feed line to the coil winding of the magnet, slides away from it at the upper end of the magnet stroke, thereby interrupting the coil current, and is rotated by the switching spring perpendicular to the direction of attraction of the magnet . In this position it comes into contact with the sliding track of a second fixed contact piece, which is arranged perpendicular to the direction of attraction of the pull magnet, on the one hand switches on the heating of the thermal time element and on the other hand is mechanically prevented by this fixed contact piece from returning to the switched-off position of the device. The bimetallic strip of the thermal time element, which sags as a result of the heating, rotates the movable contact piece of the changeover switch back until it, interrupting the heating current, loses its hold on the slide of the second fixed contact piece and from the switching spring in the direction of the. Switch-off position of the device is withdrawn. Before the switch-off position is reached, the movable contact piece is caught by a nose of the thermal time element, which only releases the last part of the switch-off path after the bimetallic strip has cooled down and bent back.

Die Abb. i und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung von der Rückseite und in Seitenansicht in ausgeschaltetem Zustand; Abb. 3 zeigt dasselbe Gerät nach dem Abschalten der Bimetallheizung.Figs. I and 2 show an embodiment of the invention of FIG the rear and side view in the switched-off state; Fig. 3 shows the same Device after switching off the bimetal heating.

Der Anker i des Zugmagneten .2 ist mit dem beweglichen Kontaktstück 3 fest verbunden. Das bewegliche Kontaktstück 3 ist durch die Schaltfeder ¢ mit dem beweglichen Kontaktstück 5, das zusammen mit dem festen Kontakt 6 den Arbeitskontakt des Gerätes bildet, verbunden. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daB der Anker i im abgefallenen Zustand das bewegliche Kontaktstück 5 vom festen Kontakt 6 abdrückt, den Arbeitskontakt also geöffnet hält, und daB die Schaltfeder q. auf das bewegliche Kontaktstück 3 mit dem Anker 1 _ einerseits eine Zugkraft 'in Richtung auf den abgefallenen Zustand des Ankers i, andererseits ein Drehmoment in einer senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ankers i liegenden Ebene ausübt. Dieses Drehmoment drückt das bewegliche Kontaktstück 3 zunächst gegen die Gleitbahn 7 des festen Kontaktstückes 8, das mit dem Spulenwicklungsende 9 des Zugmagneten :z verbunden .ist.. Neben dein festen Kontaktstück 8 ist ein zweites festes Kontaktstück io angeordnet, .dessen Gleitbahn i i senkrecht zu Gleitbahn 7 des festen Kontaktstückes 8 `liegt und das mit der Beheizung 12 des Bimetallstreifens 13 verbunden ist. Der Bimetallstreifen 13 bildet zusammen mit seiner Beheizung 12 das thermische Zeitelement und trägt an seinem beweglichen Ende eine der Zeiteinstellung dienende Verstellschraube r4@-die den Abfallweg des Ankers i mit dem beweglichen Kontaktstück 3 etwa in der Wegmitte sperrt, wenn der Bimetallstreifen 13 infolge Erwärmung durchgebogen ist. Als- Beheizung 12 wird in dem Ausführungsbeispiel ein keramischer Widerstand verwendet, der den um ihn gelegten Bimetallstreifen 13 durch Wärmestrahlung erhitzt. An Stelle eines keramischen Widerstandes kann als Beheizung 12 auch jede beliebige andere Heizungsart verwendet werden, z. B. eine Umwicklung des Bimetallstreifens 13 mit einem Widerstandsdraht. Das bewegliche Kontaktstück 5 und von diesem aus über die Schaltfeder q. auch das bewegliche Kontaktstück 3 sind mit einer Netzphase verbunden. Die andere Netzphase führt erstens über die von dem Arbeitskontakt des Gerätes einzuschaltenden Lampen 15 an den festen Kontakt 6, zweitens über Betätigungsdruckknöpfe 16 a& das Spulenwicklungsende 17 des Zugmagneten 2, dessen anderes Spulenwicklungsende 9 mit dem festen Kontaktstück 8 verbunden ist, und drittens über die Beheizung 12 des thermischen Zeitelementes an das feste Kontaktstück io. Durch Betätigung eines Druckknopfes 16 wird der Spulenstromkreis geschlossen, da das bewegliche Kontaktstück 3 an der .Gleitbahn 7 des festen Kontaktstückes 8 anliegt, und der Zugmagnet 2 erregt. Der Anker i mit dem beweglichen Kontaktstück 3 wird angezogen und bewegt sich nach oben. Dabei wird der Arbeitskontakt des Gerätes geschlossen, und die Lampen 15 erhalten Strom. Kurz vor Erreichung- der obersten Stellung des Ankers i gleitet das bewegliche Kontaktstück 3 von der Gleitbahn 7 des festen Kontaktstückes 8 ab, schaltet den Spulenstromkreis aus und wird durch 'die Schaltfeder q. um die Achse des Ankers i verdreht. Das bewegliche Kontaktstück 31 gelangt durch diese Verdrehung auf das- feste Kontaktstück io, und schließt damit den Kontakt für die Beheizung 12 des thermischen Zeitelementes und wird von dem festen Kontaktstück io zugleich. daran gehindert, wieder in seine Ausgangsstellug zurückzufallen. Der Bimetallstreifen 13 beginnt sich ,infolge seiner Erwärmung durchzubiegen, legt sich im Verlauf der Biegebewegung gegen das bewegliche Kontaktstück 3 und schiebt dieses entlang der Gleitbahn i i des festen Kontaktstückes io, bis es von dieser abgleitet und dabei den Kontakt für die Beheizung 12 des thermischen Zeitelementes öffnet. Das von der Gleitbahn i i des festen Kontaktstückes io abglei-(ende, bewegliche Kontaktstück-3 wird durch die Zugwirkung der Schaltfeder q. nach unten gezogen, in etwa halber Höhe seines Abfallweges jedoch von der Verstellschraube 1q. des Bimetallstreifens 13 aufgefangen und in dieser Stellung festgehalten. Das nunmehr unbeheizte thermische Zeitelement beginnt sich abzukühlen, der@Bimetallstreifen 13 biegt sich infolgedessen zurück und setzt das infolge der Drehwirkung der Schaltfeder q. der Bewegung folgende bewegliche Kontaktstück 3 auf, die Gleitbahn 7 des festen Kontaktstückes 8 auf, damit den Kontakt für den Spulenstromkreis schließend und das Gerät für einen neuen Einschaltvorgang vorbereitend.The armature i of the pull magnet .2 is firmly connected to the movable contact piece 3. The movable contact piece 3 is connected by the switching spring ¢ to the movable contact piece 5, which together with the fixed contact 6 forms the working contact of the device. The arrangement is such that the armature i pushes the movable contact piece 5 from the fixed contact 6 in the dropped state, i.e. keeps the normally open contact open, and that the switching spring q. on the movable contact piece 3 with the armature 1 on the one hand a tensile force in the direction of the fallen state of the armature i, on the other hand a torque in a plane perpendicular to the direction of movement of the armature i. This torque first presses the movable contact piece 3 against the sliding track 7 of the fixed contact piece 8, which is connected to the coil winding end 9 of the pull magnet: z .. Next to your fixed contact piece 8, a second fixed contact piece io is arranged, its sliding track ii perpendicular to Slideway 7 of the fixed contact piece 8 'lies and which is connected to the heater 12 of the bimetallic strip 13. The bimetallic strip 13, together with its heating 12, forms the thermal time element and carries at its movable end an adjusting screw r4 @ that serves to set the time - which blocks the waste path of the armature i with the movable contact piece 3 approximately in the middle of the path when the bimetal strip 13 is bent due to heating is. In the exemplary embodiment, a ceramic resistor is used as heater 12, which heats the bimetallic strip 13 placed around it by thermal radiation. Instead of a ceramic resistor, any other type of heating can also be used as heating 12, e.g. B. wrapping the bimetal strip 13 with a resistance wire. The movable contact piece 5 and from this via the switching spring q. the movable contact piece 3 are also connected to a network phase. The other mains phase leads firstly via the lamps 15 to be switched on by the normally open contact of the device to the fixed contact 6, secondly via actuating pushbuttons 16 a & the coil winding end 17 of the pull magnet 2, the other coil winding end 9 of which is connected to the fixed contact piece 8, and thirdly via the heating 12 of the thermal time element to the fixed contact piece io. By pressing a push button 16, the coil circuit is closed, since the movable contact piece 3 rests on the .Gleitbahn 7 of the fixed contact piece 8, and the pull magnet 2 is excited. The armature i with the movable contact piece 3 is attracted and moves upwards. The normally open contact of the device is closed and the lamps 15 receive power. Shortly before reaching the uppermost position of the armature i, the movable contact piece 3 slides off the slide 7 of the fixed contact piece 8, switches off the coil circuit and is activated by the switching spring q. rotated about the axis of the armature i. As a result of this rotation, the movable contact piece 31 reaches the fixed contact piece io, and thus closes the contact for the heating 12 of the thermal time element and is simultaneously removed from the fixed contact piece io. prevented from falling back to its original position. The bimetallic strip 13 begins to bend as a result of its heating, lays itself against the movable contact piece 3 in the course of the bending movement and pushes it along the slide path ii of the fixed contact piece io until it slides off this and thereby provides the contact for the heating 12 of the thermal time element opens. The movable contact piece-3 is pulled down by the pulling action of the switching spring q The now unheated thermal time element begins to cool down, the @ bimetallic strip 13 bends back as a result and places the movable contact piece 3 following the movement due to the rotary action of the switching spring q., the slide 7 of the fixed contact piece 8, so that the contact for closing the coil circuit and preparing the device for a new switch-on process.

Dadurch, daß das bewegliche Kontaktstück 3 nicht sofort auf die Gleitbahn 7 des festen Kontaktstückes 8 aufsetzt, wird erreicht, daß eine neue Einschaltbewegung des Ankers i erst erfolgen kann, wenn das thermische Zeitelement sich weit genug abgekühlt hat, um ein erneutes Auflaufen des beweglichen Kontaktstückes 3 auf der Gleitbahn i i des festen Kontaktstückes io nicht mehr zu behindern. Diese Arbeitsweise des Gerätes bietet einerseits die Möglichkeit, die Brenndauer der Treppenhausbeleuchtung durch erneute Betätigung eines Betätigungsdruckknopfes 16 zu verlängern, andererseits- stellt sie eine Sicherung der Spulenwicklung des Zugmagneten 2 gegen unzulässige Erwärmung bei Hängenbleiben eines Betätigungsdruckknopfes 16 dar.Because the movable contact piece 3 does not immediately hit the slide 7 of the fixed contact piece 8 touches down, it is achieved that a new switch-on movement of the armature i can only take place when the thermal time element is far enough Has cooled to prevent the movable contact piece 3 from running again on the Io no longer obstruct the sliding path i of the fixed contact piece io. This way of working of the device offers on the one hand the possibility of the burning time of the stairwell lighting to be extended by pressing an actuation pushbutton 16 again, on the other hand- it provides a backup of the coil winding of the pull magnet 2 against impermissible Heating if an actuating pushbutton 16 gets stuck.

Bei weiterer Abkühlung des Bimetallstreifens- 13 rutscht die Verstellschraube 1q. unter dem durch die Anlage an der Gleitbahn 7 des festen Kontakt-.stückes 8 an der Nachfolge gehinderten beweglichen Kontaktstück 3 weg, -so daß dieses nunmehr durch die Schaltfeder q. in die Ausschaltstellung zurückgezogen werden kann. Dabei wird der aus dem beweglichen Kontaktstück 5 und dem festen Kontaktstück 6 bestehende Arbeitskontakt des Gerätes geöffnet, und die Treppenhausbeleuchtung erlischt. Durch Verdrehen der Verstellschraube 1q. kann die Einschaltdauer des Gerätes verändert werden. Bei geeigneter Anordnung des Zugmagneten .2 mit dem Anker i und dem beweglichen Kontaktstück 3 sowie des festen Kontaktstückes 8 zueinander ist es möglich, das bewegliche Kontaktstück 3 und das feste Kontaktstück 8, soweit dieselben aus magnetisierbarem Material bestehen, in den magnetischen Kreis, des Zugmagneten mit einzubeziehen und dadurch den Kontaktdruck des beweglichen Kontaktstückes 3 auf die Gleitbahn 7 des festen Kontaktstückes 8 während der Abzugsbewegung des Zugmagneten 2 beträchtlich zu erhöhen.If the bimetallic strip 13 continues to cool, the adjusting screw slips 1q. below that due to the abutment on the slide 7 of the fixed contact piece 8 on the successor hindered movable contact piece 3 away, so that this now by the switching spring q. can be withdrawn into the switch-off position. Included the existing of the movable contact piece 5 and the fixed contact piece 6 is The device's normally open contact is open and the stairwell lighting goes out. By Turning the adjusting screw 1q. the switch-on time of the device can be changed will. With a suitable arrangement of the pull magnet .2 with the armature i and the movable one Contact piece 3 and the fixed contact piece 8 to each other, it is possible that movable contact piece 3 and the fixed contact piece 8, insofar as the same are made of magnetizable Material exist to be included in the magnetic circuit of the pull magnet and thereby the contact pressure of the movable contact piece 3 on the slide 7 of the fixed contact piece 8 during the withdrawal movement of the pull magnet 2 considerably to increase.

Die Abb. q, zeigt eine andere Ausführung der Erfindung in Seitenansicht in ausgeschaltetem Zustand. Bei dieser ist das bewegliche Kontaktstück 3 um eine Achse 18 drehbar am Anker i des Zugmagneten 2 aufgehängt. Das thermische Zeitelement ist vor dem Zugmagneten :2 angeordnet, das feste Kontaktstück 8 mit der Gleitbahn 7 liegt unterhalb des Bimetallstreifens 13 des thermischen Zeitelementes. Das feste Kontaktstück io mit der Gleitbahn i i liegt seitlich neben dem festen Kontaktstück B. Beim Abgleiten des beweglichen Kontaktstückes 3 von der Gleitbahn 7 des festen Kontaktstückes 8 dreht die Schaltfeder q. das bewegliche Kontaktstück 3 um die Achse 18. Der Anker i wird nicht mit verdreht. Im übrigen ist die Wirkungsweise bei dieser Anordnung die gleiche wie bei der erstbeschriebenen.Fig. Q shows another embodiment of the invention in side view in the switched-off state. In this case, the movable contact piece 3 is suspended from the armature i of the pull magnet 2 so as to be rotatable about an axis 18. The thermal time element is arranged in front of the pull magnet: 2, the fixed contact piece 8 with the slide 7 lies below the bimetallic strip 13 of the thermal time element. The fixed contact piece io with the slideway ii lies laterally next to the fixed contact piece B. When the movable contact piece 3 slides off the slideway 7 of the fixed contact piece 8, the switching spring q rotates. the movable contact piece 3 about the axis 18. The armature i is not rotated with it. Otherwise, the mode of operation of this arrangement is the same as that of the first described.

Claims

PATENT CLAIM = E: i. Electric time switch, especially staircase timer, with switch-on movement caused by a pull magnet, mechanical position lock of the armature in the switched-on position and by a thermal time element step-by-step controlled shutdown movement during the set switching duration, in which the switch-off of the pull magnet after the end of the switch-on movement and the Activation of the thermal time element to control the shutdown movement takes place by a changeover switch, characterized in that the movable contact piece of the switch moves in two mutually perpendicular planes and thereby at the same time the mechanical position lock of the armature in the switch-on position causes.

2. Electrical time switch according to claim i, characterized in that the switch is designed as a sliding switch, the movable contact piece (3) is rotatably attached to the armature (i) of the pull magnet (2) and both of which are stationary Contact pieces (8, io) with slideways (7, 11) are provided in such a way that the movable contact piece (3) when tightening the Armature (i) of the pull magnet (2) first on the slide (7) of one of the supply lines ° zur äpulenwicklungsende (9) forming the pull magnet. fixed contact piece (8) slides along, just before reaching the highest position of the anchor of this Contact piece (8) slides off, thereby interrupting the coil current, and now through a Switching spring (q.) On the slide (i i) of the one hand as a mechanical position lock for the magnet armature, on the other hand as a lead contact for the thermal time element serving second fixed contact piece (io) is pressed and thereby the current for the thermal timer switches on.

3. Electrical timer according to claim i and 2, characterized in that the movable contact piece (3) of the switch due to the thermal time element of the spring action counter to the slide (ii) of the second fixed contact piece '(OK) is pressed along until it is from this slips off and thereby interrupts the power supply of the thermal time element, then under the influence of the switching spring (q.) together with the armature (i) of the pull magnet (2) Slides back part of its stroke until it is mechanically removed from an approach of the thermal time element is caught in a position 'in which only after partial cooling of the thermal time element the one Restart of the pull magnet enables contact with the slide (7) of the first fixed contact piece (8) is restored and after completion Cooling of the thermal time element is released by this and into his Returns to the starting position. q ..

Electrical time switch according to claim i to 3, characterized in that the movable contact piece (3) of the sliding switch is firmly connected to the armature (i) of the pull magnet the influence of the switching spring (q) exerting a torque on it around its longitudinal axis rotates when the movable contact piece (3) after tightening the armature (i) of the slideway (7) of the first fixed contact piece (8) slides, and through this Rotation on the slide (ii) of the second fixed contact piece (io) arrives.

5. Electrical time switch according to claims i to q., Characterized in that; that the Switching pillars (q.), Which provide the retraction force and torque for the armature (i) of the Pull magnet (2) the movable contact piece (3) 'of the sliding switch releases, at the same time gives the contact pressure for - the normally open contact (5, 6) of the device.

6. Electric Time switch .according to claims i to 3 ,. characterized in that the movable Contact piece (3) of a sliding switch can be pivoted on the armature by means of an axis (18) (i) the pull magnet (2) is suspended in such a way that the rotational movement of the movable -Contact piece (3) by the same time the retraction force for the armature (i) of the Pull magnet (2) and the contact pressure for the normally open contact of the device Tensile force of the spring is generated.

7. Electrical time switch according to claim i, characterized characterized in that the thermal time element is arranged in an isolated manner ceramic resistor (12) is heated. B. Electrical timer according to claim i, characterized in that the movable contact piece of the sliding switch (3) and the first fixed contact piece (8) consist of magnetizable material. Attached publications: German patent specification No. 68o g82.