DE896226C

DE896226C - Thermisches Relais mit zwei Bimetallfedern

Info

Publication number: DE896226C
Application number: DEM6288D
Authority: DE
Inventors: Gottfried Lemke
Original assignee: Mix und Genest AG
Current assignee: Mix und Genest AG
Priority date: 1944-12-05
Filing date: 1944-12-05
Publication date: 1953-11-09

Description

Thermisches Relais mit zwei Bimetallfedern Die Erfindung betrifft ein thermisches Relais mit zwei durch ein starres Zwischenglied gekoppelten, bei ihrer Erwärmung eine entgegengesetzt gleiche Durchbiegung erleidende Bimetallfedern, von denen die eine an ihrem Ende mit Kontakten versehen ist und als Arbeitsfeder eines Kontaktfedersatzes dient. Derartige Relais, auch Hitzdrahtfedersätze oder Thermokontakte genannt, finden in der Fernmeldetechnik Verwendung und werden dort für die verschiedensten Schaltaufgaben benutzt. Bei den bisher bekannten Thermokontakten wird die eine Bimetallfeder durch eine Wicklung betriebsmäßig erwärmt und erleidet eine Durchbiegung, durch welche die als Arbeitsfeder ausgebildete andere Bimetallfeder betätigt wird. Letztere erleidet bei Erwärmung durch die Raumtemperatur eine entgegengesetzt gleiche Durchbiegung. Bei diesem Thermokontakt ist die Wiederöffnung des durch die betriebsmäßig erwärmte Bimetallfeder geschlossenen Arbeitskontaktes stark verzögert, was darauf zurückzuführen ist, daß diese Bimetallfeder sich nach Ausschaltung der Heizwicklung infolge der gespeicherten Wärme nur langsam abkühlt und zurückbiegt. Diese starke Verzögerung ist für manche Schaltaufgaben unerwünscht.
Die Erfindung bezweckt, die Zeit für die Wiederöffnung des Kontaktes und für dessen Rückkehr in die Ruhelage herabzusetzen. Sie erreicht dies dadurch, daß beide Bimetallfedern mit Heizwicklungen versehen sind, die betriebsmäßig zeitlich getrennt geheizt werden. Eine solche Anordnung gestattet es, nicht nur wie bei den bisher bekannten Thermokontakten mit einer beheizten Bimetallfeder durch entsprechende Vorschauwiderstände die Zeit zu bestimmen, die bis zum Schließen des Arbeitskontaktes erforderlich ist, sondern auch in Abhängigkeit von der verwendeten Schaltungsanordnung für die auf der Arbeitsfeder vorgesehene Heizwicklung und gegebenenfalls auch noch in Abhängigkeit von entsprechenden Vorschaltwiderständen die Zeiten festzulegen, die für das Öffnen des Arbeitskontaktes und für das Zurückgehen der Arbeitsfeder in die Ruhelage aus schaltungstechnischen Gründen jeweils gewünscht werden. Vergleichende Versuche haben ergeben, dä.ß beispielsweise die Zeit von der Schließung bis zur Öffnung des Arbeitskontaktes durch die Erfindung von 12 Sekunden auf i Sekunde und die Zeit von der Schließung des Arbeitskontaktes bis zur Schließung des Ruhekontaktes des als Umschaltekontakt ausgebildeten Kontaktfedersatzes von 31 Sekunden auf 17 Sekunden herabgesetzt wurde. Die Schaltungstechnik wird durch die Erfindung in die Lage versetzt, noch weitere Schaltaufgaben als bisher mit Hilfe der Thermokontakte zu lösen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen erläutert.
Abb. i zeigt ein thermisches Relais der vorausgesetzten Gattungsart mit den beiden Bimetallfedern Bil und Bit, die durch das starre ZwischengliedZ gekoppelt sind und bei ihrer Erwärmung eine entgegengesetzt gleiche Durchbiegung erleiden. Die Bimetallfeder Bit ist zugleich Arbeitsfeder eines Umschaltekontaktes w. Auf den beiden Bimetallfedern sind die Heizwicklungen Thl und Thl angeordnet.
Abb. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung für das in Abb. i dargestellte thern-lische Relais.
Die Wirkungsweise ist folgende: Wird der Schalter S geschlossen, so kommt folgender Stromkreis zustande S, Wil, Thl, r1, +.
Der Bimetallstreifen Bil wird somit geheizt und erleidet nach einer gewissen Zeit eine Durchbiegung, durch welche der mit ihm durch das Zwischenstück Z gekoppelte Bimetallstreifen Bit, der zugleich die Arbeitsfeder des Umschaltekontaktes w ist, betätigt wird. Beim Schließen des Arbeitskontaktes wird über die Bimetallfeder Bit einerseits -ein Stromkreis für das Relais R (Wicklung I) hergestellt und andererseits die Heizwicklung Th2 in dem Stromkreis -I-, Wie, Th2, w, Bit, S, - eingeschaltet. Das Relais R hält sich über seine Wicklung II und seinen Kontakt y2 selbst und trennt mit seinem Kontakt y1 den Stromkreis für die Heizwicklung Thl auf. Durch die Beheizung der Bimetallfeder Bit erleidet diese eine Durchbiegung, die der der Bimetallfeder Bil entgegengesetzt ist, so daß der Arbeitskontakt schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit wieder geöffnet wird. Mit zunehmender Abkühlung der Bimetallfeder Bil gelangt die Arbeitsfeder Bit nach einer gewissen Zeit in ihre Ruhelage, in welcher der Ruhekontakt des Umschaltekontaktes geschlossen ist.
In Abb.3 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, bei der die Zeit für das Zurückgehen des Kontaktes in die Ruhelage gegenüber der in Abb.2 wesentlich verkürzt ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die Heizwicklung Th2 von dem Ansprechen des Relais R abhängig ist. Spricht nämlich dieses Relais nach Schließen des Arbeitskontaktes an, so schaltet es mit seinem Kontakt y3 in dem Stromkreis ' -@-, x, W2, Th2, y3, S, -.
die Heizwicklung Th2 ein. Wie in Abb. 2 wird hierdurch der Arbeitskontakt verhältnismäßig schnell wieder geöffnet. Im Gegensatz zur Abb. 2 wird aber die Heizung der Bimetallfeder nach dem Öffnen des Arbeitskontaktes weiter -aufrechterhalten und so lange fortgesetzt, bis beim Erreichen der Ruhelage das Relais X über die Bimetallfeder Bit anspricht und mit seinem Kontakt x die Heizung abschaltet. Infolge der mit dem Schließen des Arbeitskontaktes beginnenden und erst beim Schließen des Ruhekontaktes endenden Beheizung der Bimetallfeder Bi= erfolgt das Zurückgehen der Arbeitsfeder in -die Ruhelage schneller als in Abb.2. Durch entsprechende Bemessung der Widerstände Wil und Wie lassen sich weitere Abstufungen erzielen, so daß man es in der Hand hat, die jeweils gewünschten Schließungs- und Öffnungszeiten der Arbeitsfeder des Umschaltekontaktes zu bestimmen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Thermisches Relais mit zwei durch ein starres Zwischenglied gekoppelten, bei ihrer Erwärmung eine entgegengesetzt gleiche Durchbiegung erleidende Bimetallfedern, von denen die eine an ihrem Ende mit Kontakten versehen ist und als Arbeitsfeder eines Kontaktfedersatzes dient, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bimetallfedern (Bil, Bit) mit Heizwicklungen (Thl, Th2) versehen sind, die betriebsmäßig zeitlich getrennt geheizt werden.
2. Schaltungsanordnung für ein thermisches Relais nach Anspruch i, bei dem als Kontaktfeder-Satz ein Umschaltkontakt vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung (Th2) der als Arbeitsfeder des Kontaktfedersatzes dienenden Bimetallfeder (Bi2), die bei der Durchbiegung der geheizten anderen Bimetallfeder (Bil) durch das Zwischenglied (Z) betätigt wird, eingeschaltet wird, wenn der Arbeitskontakt geschlossen ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung (Th2) der als Arbeitsfeder dienenden Bimetallfeder (Bi2) durch das Schließen des Arbeitskontaktes selbst ein-und beim Öffnen des Kontaktes ausgeschaltet wird (Abb. 9,). q..
Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schließen des Arbeitskontaktes ein Relais (R) erregt wird, das sich unabhängig vom Erregerstromkreis hält und den Stromkreis der Heizwicklung (Thl) der anderen, nicht als Arbeitsfeder dienenden Bimetallfeder (Bil) unterbricht.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung (Th2) der als Arbeitsfeder dienenden Bimetallfeder (Bi2) durch ein beim Schließen des Arbeitskontaktes ansprechendes Relais (R) eingeschaltet und durch ein bei Rückkehr der Arbeitsfeder in die Ruhelage ansprechendes Relais (X) ausgeschaltet wird (Abb. 3).
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Heizwicklung (Th2) der Bimetallfeder (Bi2) einschaltende Relais (R) sich unabhängig von seinem Erregerstromkreis selbst hält und den Stromkreis für die Heizwicklung (Thl) der anderen Bimetallfeder (Bil) unterbricht.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch r bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreisen für die Heizwicklungen der Bimetallfedern Vorschaltwiderstände (Wil, Wie bzw. WZ) vorgesehen sind, die durch ihre Bemessung -für die Schaltzeiten des Umschaltekontaktes (w) mitbestimmend sind.