DEP0005688DA - Durch Druck regelbarer elektrischer Kohlewiderstand - Google Patents

Description

Durch Druck regelbare elektrische Kohlewiderstände zum Regeln der Spannung oder Stromstärke elektrischer Stromkreise sind bekannt. Bei den bisher bekannten Einrichtungen dieser Art bestand der Regelwiderstand aus Kohlekörnern, Kohlescheiben o.dgl., also aus einer Vielzahl von gleichartigen Kohleteilen, die in einem besonderen Gehäuse o.dgl. gefasst oder geführt sein mussten. Zur Drucksteuerung des Regelwiderstandes wurden elektromagnetische oder mechanische Einrichtungen verwendet, die zusammen mit dem Regelwiderstand eine verhältnismässig umständliche und teure Konstruktion ergaben.

Diesem Bekannten gegenüber ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Regelwiderstand aus einem mindestens mit einem Kohlekontakt versehenen Kontaktpaar besteht, auf das eine veränderliche Öffnungs- u. Schließkraft einwirkt. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass auch einfache handelsübliche Kohlekontakte bei begrenzter Strombelastung als druckabhängiger Widerstand verwendet werden können. Der Erfindungsgegenstand kann daher wesentlich einfacher und billiger als die bisher bekannten Einrichtungen dieser Art hergestellt werden und eine verhältnismässig geringe Druckkraft erforderlich sind.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.

Der Kohlekontakt 1 ist als feststehender Kontakt ausgebildet. Der gegenüberstehende bewegliche Kontakt 2 ist an dem freien Ende eines an seinem entgegengesetzten Ende eingespannten Bimetallstreifens 3 befestigt. Der Bimetallstreifen 3 ist als stromdurchflossener Leiter in den Leitungsweg zwischen einem Stromerzeuger 4 bzw. einer Stromquelle und den Stromverbrauchern 5 eingeschaltet. Der feststehende Kontakt 1 ist mit dem einen Ende der Spule 6 eines Elektromagneten verbunden, dessen Anker 7 von einer beispielsweise als Feder 8 ausgebildeten Rückführungskraft bei nicht erregter Spule 6 gegen einen Schalter 9 gedrückt wird. Der Schalter 9 arbeitet mit zwei Kontakten 10, 11 zusammen und ist an die Verbindungsleitung zwischen der Erregerwicklung 12 des Stromerzeugers 4 und einem mit der Erregerwicklung in Reihe geschalteten Widerstand 13 angeschlossen.

Bei eingeschalteter Anlage wird der Bimetallstreifen 3 von dem durchfliessenden Strom erwärmt. In Abhängigkeit von seiner Erwärmung krümmt sich der Bimetallstreifen derart, dass die Kontakte 1, 2 einander genähert bzw. zusammengedrückt werden. Entsprechend dem Berührungsdruck ändert sich der Übergangswiderstand zwischen den beiden Kohlekontakten, und zwar derart, dass bei der anfänglichen leichten Berührung der Kontakte der Übergangswiderstand hoch ist und mit zunehmenden Kontaktdruck geringer wird. Die rauhen unebenen Kontaktflächen der Kohlekontakte begünstigen die druckabhängige Änderung des Übergangswiderstandes.

Nachdem die Kontakte 1, 2 miteinander in Berührung gebracht worden sind, wird die Spule 6 in Abhängigkeit von dem fortschreitenden Berührungsdruck zwischen den Kontakten in zunehmendem Masse erregt. Dadurch wird zunächst der Anker 7 entgegen der Wirkung der Rückführungskraft 8 derart angezogen, dass er den Schalter 9 von dem Kontakt 10 abhebt. Die Erregerwicklung 12 liegt jetzt in Reihe mit dem Widerstand 13, wodurch eine Schwächung der magnetischen Feldstärke des Erzeugers 4 und damit einer Verringerung der erzeugten Spannung erzielt wird. Wird die Spule 6 infolge Erhöhung des Berührungsdruckes zwischen den Kontakten 1, 2 stärker erregt, so wird der Schalter 9 von dem Anker 7 gegen den Kontakt 11 gezogen, wodurch die Erreger- wicklung 12 kurzgeschlossen wird. Sobald die Kontakte 1, 2 infolge Abkühlung des Bimetallstreifens 3 voneinander abgehoben werden, bewirkt die Rückführungskraft 8, dass der Schalter 9 wieder gegen den Kontakt 10 gedrückt wird. Die Kontakte 1, 2 arbeiten in diesem Fall also als Steuerregler, der den Spannungsregler 6-11 einer Stromerzeugungsanlage stromabhängig beeinflusst.

Um die angestrebte Wirkung zu erzielen, genügt es, wenn nur ein Kontakt des Paares 1, 2 aus Kohle besteht. Der andere Kontakt kann als Metallkontakt ausgebildet sein, der zweckmässig an dem Bimetallstreifen befestigt ist, da hier die Befestigung eines Metallkontaktes einfacher ist als bei einem Kohlekontakt.

Anstelle des Bimetallstreifens kann natürlich auch ein anderer Thermostat, z.B. ein Stabthermostat, ein Thermostat mit Ausdehnungsflüssigkeit oder Ausdehnungsgas o.dgl. verwendet werden. Die jeweilige Ausbildung des Thermostaten wird sich nach dem Verwendungszweck richten. Da beim Erfindungsgegenstand, wie schon gesagt, nur ein kurzer Arbeitsweg und eine verhältnismässig geringe Druckkraft nötig sind, ist die Anwendung eines Thermostaten, insbesondere eines Bimetallstreifens besonders vorteilhaft und ergibt einen einfachen und billigen Gesamtaufbau. Anstelle eines Thermostaten kann auch eine andere veränderliche Öffnungs- und Schließkraft, z.B. eine mechanische oder elektromagnetische Einrichtung, vorgesehen sein.

Claims (5)

1. Durch Druck regelbarer elektrischer Kohlewiderstand, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelwiderstand aus einem mindestens mit einem Kohlekontakt versehenen Kontaktpaar (1, 2) besteht, auf den eine veränderliche Öffnungs- und Schließkraft einwirkt.

2. Regelbarer Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontakt, vorzugsweise der bewegliche Kontakt (2), als Metallkontakt ausgebildet ist.

3. Regelbarer Widerstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Kontakt (2) des Kontaktpaares von einem Thermostaten gesteuert wird.

4. Regelbarer Widerstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermostat aus einem stromdurchflossenen Bimetallstreifen (3) besteht.

5. Anwendung eines regelbaren Widerstandes nach einem der Ansprüche 3 oder 4 als Steuerregler, der den Spannungsregler (6-11) einer Stromerzeugungsanlage stromabhängig beeinflusst.