DE657027C - Elektromagnetischer Stromstossschalter - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Stromstoßschalter mit einem Eisenkern als Schaltorgan und einer, im Steuerstromkreis liegenden Magnetspule, welche bei ihrer Erregung den Eisenkern aus einer von zwei Grenzstellungen über die Mittelstellung hinaus in die zweite Grenzstellung befördert.

Bei den bisher bekannten Stromstoßschaltern dieser Art müssen die Stromimpulse in der Magnetspule genau abgepaßt werden, da sie einerseits lang genug sein müssen, um dem Eisenkern genügend Bewegungsenergie zu übermitteln, um ihn aus einer Grenzstellung in die andere zu befördern, und andererseits nicht so lang sein dürfen, daß der Eisenkern aus der neuen Grenzstellung in die Mittelstellung zurückgezogen wird, sondern in der Einschalt- "oder Ausschaltgrenzstellung verbleibt.

Diese bei bekannten Stromstoßschaltern der genannten Art auftretende Schwierigkeit wird gemäß der Erfindung dadurch überwunden, daß zu beiden Seiten der Neutralebene der Magnetspule im Steuerstromkreise für das Schaltorgan magnetische Hilfspole angeordnet werden, welche bei Erregung der die Umstellung des Eisenkerns bewirkenden Magnetspule im Steuerstromkreise wirksam werden und von denen derjenige, welcher auf der Seite der steuernden Magnetspule liegt, nach welcher der Eisenkern jeweils bewegt worden ist, den Eisenkern festhält, so daß er nicht in die Mittellage zurückgezogen werden kann und den Eisenkern erst freigibt, wenn die steuernde Magnetspule und damit zugleich der Hilfspol selbst aberregt werden. Der Schalter kann dabei in bekannter Weise so ausgebildet sein, daß der den Schaltkörper bildende Eisenkern unter dem Einfluß der Magnetspule im Steuerstromkreise nicht unmittelbar in die Schaltstellung überführt wird, sondern erst nach Unterbrechung des Steuerstromkreises unter Schwerkrafteinwirkung in die eine oder andere Ruhegrenzstellung fällt.

Die Festhaltung des Kontaktgliedes eines elektromagnetischen Stromstoßschalters in der einen oder der anderen seiner beiden Grenzstellungen durch magnetische Hilfspole ist zwar an sich nicht neu, doch erfolgte sie bei vorbekannten Schaltern durch die Pole eines Dauermagneten, wobei das Kontaktglied auch nicht von dem Eisenkern der Magnetspule im Steuerstromkreise gebildet wurde, sondern von einem Schwinghebel, der durch einen besonderen Magnetkern in die eine oder andere Grenzstellung gestoßen werden mußte. Gegenüber dieser vorbekannten Schalterkonstruktion bringt die Erfindung also die Neuerung, daß die Zuverlässigkeit der Funktion ohne die

Verwendung eines besonderen Schaltorgans neben «dem Kern der Magnetspule im Steuerstromkreise und ohne Verwendung eines Dauermagneten zur Schaffung von magn#fe* sehen Hilfspolen zur Festhaltung des ^i& taktorgans in den Grenzstellungen erzielt Selbstverständlich braucht aber auch bei dein? Schalter gemäß der Erfindung die Erregung der magnetischen Hilfspole keineswegs ausschließlich auf das Kraftlinienfeld der den Eisenkern betätigenden Magnetspule gestellt zu sein, sondern es können hierfür auch zusätzliche Hilfsspulen vorgesehen sein.

Die beiliegende Zeichnung zeigt in den 'S Fig. ι bis "3 bzw. 4 zwei Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. ι zeigt den Stromstoßschalter mit der Lage des Eisenkerns im Abschaltzustand.

In Fig. 2 nimmt der Eisenkern eine Mittellage ein und in

Fig. 3 diejenige Lage, bei der der Schalter ' sich in Einschaltstellung befindet. : Fig. 4 veranschaulicht die Erfindung in der

Ausführung als Indikatoranordnung. Bei beiden Ausführungsformen hat das Gefäß ι die Form eines Doppelkegels oder einer Sanduhr mit einer relativ engen öffnung zwischen beiden Hälften. In der Ausbildung als Schaltröhre, wie in Fig. 1 bis 3 dargestellt, wird es am vorteilhaftesten evakuiert und mit Gas gefüllt, um das Oxydieren der Kontakte 2 und 3 des Hauptstromkreises zu verhindern, die bei dieser Ausführungsform aus Quecksilbernäpfen bestehen, in deren Boden PoI-drähte eingeschmolzen sind. An der schmälsten .Stelle des Gefäßes 1 ist eine Magnetspule 4 angebracht, die in einer Leitung (auf der Zeichnung nicht angegeben) in Reihe mit einer Stromquelle, einem Druckknopf o. dgl. eingeschaltet ist. Im Innern des Rohres 1 befindet sich ein frei beweglicher Eisenstab 5» dessen Durchmesser kleiner als die öffnung zwischen den beiden Röhrenhälften ist.

Wenn der Eisenkerns sich in der in der Fig. ι gezeigten Lage befindet und der Stromkreis geschlossen wird, wird der Eisenkern 5 nach links gezogen und, wenn die Spule stromlos wird, durch das Trägheitsmoment über die Mitte gebracht und fällt in die in Fig. 3 gezeigte Lage, in welcher der Hauptstromkreis geschlossen ist. Beim nächsten Stromimpuls wird der Eisenkern auf dieselbe Weise in die in Fig. ι gezeigte Lage zurückgeschleudert, wodurch der Hauptstromkreis unterbrochen -wird. ■

Damit die bisher beschriebene Anordnung richtig arbeitet, darf der Stromimpuls in der Magnetspule 4 nicht zu lang sein, denn wenn dies der Fall ist, erhält der Eisenkern 5 am Schluß der ersten Bewegung eine entgegengerichtete Bewegung, die dazu führen kann, daß der Eisenkern in einer ausbalancierten Mittellage in der Öffnung zwischen den beiden Röhrenhälften des Behälters 1 liegenbleibt. §j5üjm dies zu verhindern, wird der Erfindung s$*e'mäß eine magnetische Brücke, aus einem pf|isenblech oder- einer Eisenschienen 6 be- *" stehend, angeordnet, die sich außerhalb der Spule 4 ungefähr parallel zu deren Mittelachse erstreckt und mit ,ihren beiden Enden lose gegen die obere Seite des Glasgefäßes 1 anliegt. Die Brücke 6 kann am besten an der Spule 4 befestigt sein.

Die Wirkungsweise der Brücke 6 geht am besten aus Fig. 2 hervor. Man denke sich zunächst den Eisenkern 5 in der in Fig. 1 gezeigten Lage und durch Magnetisierung der Spule 4 nach links in die in Fig.-2 gezeigte Lage geschleudert, in der er festgehalten wird, solange die Spule 4 vom Steuerstrom durchflossen wird. Der'Eisenkern kann also nicht nach rechts in eine Mittellage zurückkehren, sondern muß, sobald der Strom in der Spule 4 unterbrochen wird, in die in Fig. 3 gezeigte Lage fallen. Beim nächsten Stromimpuls wird der Eisenkern 5 auf dieselbe Weise vom rechten Ende der Brücke 6 festgehalten.

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform ist eine Indikatoranordnung, die dazu bestimmt ist, parallel mit dem bereits beschriebenen Schalter geschaltet zu werden, um die Schaltstellung im Dunkeln oder von fern kenntlich zu machen. Für diesen Zweck ist das Rohr 1 als Glimmlampe ausgebildet, deren beide Kathoden 7 and 8 die Form von Buchstaben haben, die an den oberen Einschmelzkontakten des Relais befestigt sind. Die Anoden 9 und 10 sind an der Unterseite des Relais eingeschmolzen. Die Spule4, der Eisenkerns ^und die Brücke 6 sind auf gleiche Weise angeordnet, wie aus Fig. 1 bis 3 hervorgeht. Im Stromkreis der Röhre liegt ein größerer Widerstand (auf der Zeichnung nicht angegeben), um die Stromstärke so niedrig wie möglich zu halten; damit das Rohr nicht mehr Energie verbraucht, als notwendig ist. Das Rohr ist nach dem Evakuieren auf bekannte Weise mit einer Edelgasfüllung versehen worden.

Beim Zusammenwirken mit der in Fig. 3 gezeigten Anordnung liegen beide Magnetspulen in Serie miteinander oder parallel zueinander, so daß sie gleichzeitig Stromimpulse erhalten, während der Eisenkern des Relais die Ausschaltstellung (Fig. 1) einnimmt und der Eisenkern des Indikators sich bei dem Buchstaben A befindet. In^dieser Lage fließt ein sehr schwacher Strom über die Anode 10 durch den Eisenkern 5 und über eine kurze Strecke des Edelgases, so daß ein Glimmlicht um den Buchstaben A entsteht, während der Buchstabe B dunkel ist.

Die Vorrichtung nach Fig. ι bis 3 kann drehbar um eine quer liegende Achse angeordnet werden. Hierbei verändert sich die Lage der ganzen Röhre 1, wenn der Eisenkern 5 eine entgegengesetzte Lage einnimmt. Diese Lageiiveränderung kann ebenfalls für Signalzwecke ausgenutzt werden.

Wenn erwünscht, können der Schalter und die Glimmlampe in einem Rohr vereinigt werden. Die Erfindung kann ebenfalls auf andere Weise ausgeführt werden, ohne daß man vom Grundprinzip abweicht. So können z. B. die Ouecksilbernäpfe durch feste Kontakte ersetzt werden. Die Flächen der konischen Röhrenhalf ten, die nicht von dem Eisenkern bei seiner Bewegung getroffen werden, können ohne Nachteil von der geometrischen konischen Form abweichen.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Elektromagnetischer Stromstoßschalter mit einem Eisenkern als Schaltorgan und einer im Steuerstromkreise liegenden Magnetspule, welche bei ihrer Erregung den Eisenkern aus einer von zwei Grenzstellungen über die Mittelstellung hinaus in die zweite Grenzstellung befördert, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Neutralebene der Magnetspule magnetische Hilfspole derart angeordnet sind, daß sie durch das Kraftlinienfeld der Spule erregt werden und den Eisenkern während der Erregung der Spule in der jeweiligen Endstellung festhalten.
2. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfspole durch eine außerhalb der Magnetspule (4) liegende magnetische Brücke (6) miteinander verbunden sind.
3. .3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Brücke (6) unmittelbar an der äußeren Seite der Magnetspule (4) anliegt.
4. 4. Schalter nach den vorhergehenden An-Sprüchen, bei dem der Eisenkern in einem geschlossenen Gefäß mit symmetrisch zueinander angeordneten Hälften untergebracht ist, deren Unterseiten einen stumpfen Winkel miteinander einschließen, dessen Scheitel in der Neutralebene der Magnetspule liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfspole an der Oberseite der Gefäßhälften angebracht sind und das Herunterkippen des Eisenkerns (5) um die Stoßstelle zwischen den Gefäßhälften erst nach Aufhören des Steuerstromstoßes zulassen.
5. 5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, .daß das Gefäß (1) die Form eines Doppelkegels oder einer Doppelpyramide besitzt.
6. 6. Schalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgefäß (1) mit Edelgas gefüllt ist und beiderseits der Magnetspule (4) je einen Einschmelzkontakt besitzt, der als Anode einer von zwei abwechselnd je nach Lage des Eisenkerns (5) aufleuchtenden Glimmlampen dient.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   BERLIN. OKl)HIICKT IN I)EIt