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Elektrisches Wärmerelais Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches
Wärmerelais mit zwei zueinander gleichlaufenden, je beiderseits starr befestigten
gebogenen Metallstreifen, von denen der eine als Temperaturausgleichstreifen und
der andere als Auslösestreifen dient. Derartige Anordnungen sind bereits bekannt,
beispielsweise zur Stromschaltung bei Blinklichtern. Dabei tragen beide Streifen
in ihrer Mitte eine aussetzende Unterbrechungsstelle zur Schaltung des Relaisstromkreises.
Bei einer solchen Einrichtung ist .der Einfluß derRaumtemperatur ausgeschaltet,
denn beide Streifen sind von vornherein nach der gleichen Richtung vorgewölbt. Erhöht
sich oder erniedrigt sich die Raumtemperatur, so führen die Kontaktstellen in der
Mitte beider Streifen die gleiche Bewegung-aus, ohne daß sich der Abstand verändert.
Wenn aber lediglich der Auslösestreifen durch den zu überwachenden Strom erwärmt
wird, so verändert sich der Abstand der Kontakte und das Relais tritt in Tätigkeit.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine L`berstromsicherung zu schaffen,
die zum Einbau in Fahrzeuge, insbesondere Luftfahrzeuge, besonders geeignet ist
und auch bei schwachen Strömen völlig betriebssicher arbeitet. Dieser Ver-,vendungszweck
fordert außer der bereits genannten-Unempfindlichkeit gegen einen Wechsel derRaumtemperatur
noch zusätzlich eine starke Einschränkung des Raum- und Gewichtsbedarfs und gleichzeitig
eine hohe Unempfindlichkeit gegen Erschütterungen sowie besondere Einfachheit bei
der Handhabung bzw. beim Auswechseln.
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder der
beiden Metallstreifen an einer besonderen Isoliertragplatte befestigt ist, die an
einem gemeinsamen Tragsockel durch Aufreihen auf zwei an dem Tragsockel angeordnete
Schrauben gelagert sind; zwischen die beiden Isoliertragplatten ist auf der einen
Schraube ein starrer und auf der anderen Schraube ein elastischer Abstandkalter
eingeschaltet.
Auf der Zeichnung bringen die Abb. i und z ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Wärmerelais. und zwar zeigen Abb. i einen Schnitt durch die
Mittelebene les Relais und Abb. = die zugehörige Seitenansieht eines Teiles davon.
Der (r`bers%rht '.falber ist in der Zeichnung das Relais gäiiy`-rheblich vergrößert
dargestellt. Zum Halten der Teile dient ein Tragkörper a, der aus nichtleitendem
Werkstoff hergestellt ist. Im Körper a sind zwei Stiftschrauben b und c befestigt.
die die das Relais bildenden Teile tragen. Auf beide Schrauben ist zunächst ein
in Abb. z in der Seitenansicht dargestellter Rahmenkörlier d aufgeschoben, der an
seinen beiden Enden Löcher d' für die Stiftschrauben b und c und in seiner Mitte
eine Aussparung d" aufweist. Über diese Aussparung ist ein Blechstreifen e in leicht
gewölbter Lage gespannt, dessen beide Enden mit dem Rahmen d durch Niete starr verbunden
sind. Der Rahmen (f besteht aus ehiein Isolierstoff von geringer Wärmeausdehnung,
beispielsweise also aus Porzellan, während für den Blechbtreifen ein Metall von
möglichst hoher Wärmeatis(Ielniung gewählt ist. Anschließend an den ersten Rahmen
(1 wird ein zweiter Rahmen f auf die Stiftschrauben b und c aufgesetzt, der in seiner
Form dem Rahmen (l gleicht und ebenfalls einen Blechstreifen g in der in der Zeichnung
angegebenen Weise trägt. Zur Herstellung des richtigen Ab-
standes sind zwischen
die beiden Rahmen d und f auf der Schraube b zwei federnde Ring-#cheiben i und auf
der Schraube c ein starres Al),-tandsröhrchen k eingeschaltet. Die Sicherung der
Teile auf der Schraube b erfolgt furch ein Federscheibenpaar in. und durch Muttern
st. während auf der Schraube c ein Abstandsröhrchen o und eine Mutter p die Sicherung
übernehmen. Der Zusammenbau der Teile ist damit beendet. Der Rahmend wird dabei
mit den entsprechenden Köpfen der Befestigungsniete des Bleches e gegen eine l etallplatte
q gedrückt, die mittels einer Schraube;- am Körper a befestigt ist. Zur Herstellung
der Stromanschlüsse dienen drei Klemmschrauben auf der Rückseite des Trägers
a, und zwar die Klemmschraube b' am Schraubenkörper b, die Klemmschraube
s am S S chraubenkörper r und die Klemmschraube c' am Schraubenkörper c.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Die Leitungen für
den zu überwachenden Strom werden an die beiden Klemmschrauben b' und c' angeschlossen.
Der Strom fließt dann von der Klemmschraube b' durch die Schraube b und wird durch
die beiden -futtern ;a und die federnden Unterlagscheiben m auf eine Metallplatte
-a übertragen. Diese ist auf die Oberfläche des Rahmens f ! aufgenietet, und zwar
an der einen Seite mit den gleichen Nieten, die auch den Blechstreifen g einspannen.
Auf diese Weise besteht eine stromleitende Verbindung zwischen der Schraube b und
dem Blechstreifen g ui i auf der anderen Seite in entsprechender@i7eise eineVerbindung
zwischen dem Blechstreifeng und der Schraube c über eine -Metallplatte h', das Abstandsröhrchen
o und die Mutter p. In der Mitte zwischen den Einspannstellen trägt der Blechstreifen
g ein Kontaktplättchen, g' und ebenso der Blechstreifen e ein Kontaktplättchen e'.
Der Abstand der beiden Blechstreifen voneinander ist so eingestellt, @iaß die beiden
Kontaktplättchen sich unter einem gewissen Druck berühren. Der Blechstreifen e steht
über die zugehörigen Befestigungsniete, über die Platte q und die Schraube r mit
einer Klemmschraube s in stromleitender Verbindung. Mittels der Schraube s w-ü d-
die Stromleitung angeschaltet, die zu dem Relai, führt, das bei einer Unterbrechung
des voni Hauptstrom abgezweigten Relaisstromes in der jeweils -gewünschten Weise
anspricht.
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Für das geschilderte Relais sind die t-erschiedenen an sich bekannten
#'er,%vendung-;-möglichkeiten gegeben. Sobald im überwachten Stromkreis eine bestimmte
Stromstärke überschritten oder unterschritten wird. können durch den Relaisstrom
die ieweil: gewünschten Vorgänge ausgelöst werden. Besonders geeignet ist das Wärmerelais
zur Verwendung als Vberstromsicherung, wenn der Stromfluß nach dem Auftreten des
t'berstromes durch einfache Schalterbetätigung tt-iederhergestellt werden soll.
In diesem Fall bewirkt die Unterbrechung des Relaisstromkreises das Ausschalten
des überwachten Stromkreises, sobald der Streifen g durch den durchfließenden Strom
eine übernormale Erwärmung erfährt. Der Kontakt g' bewegt sich dann infolge der
Längenzunahme des Streifens g nach rechts und löst sich von dem Gegenkontakt e'.
Die Erwärmung durch den normalen Strom genügt nicht zu einer Trennung der Kontakte,
sondern verringert nur die Vorspannung zwischen den beider Kontakten. Die Federwirkung
der gewölbten Blechstreifen wird also zur Herstellung dieser Vorspannung ausgenutzt.
Ein besonderer Vorteil der Anordnung liegt dabei darin, daß dieVorspannung in besonders
cinfacherWeise durch die Befestigungsschrauben n. genau einstellbar und nachstellbar
ist. Es besteht somit die Möglichkeit, eine einzige Sicherungsausführung für verschiedene
Stromstärken zu verwenden und sie genau auf einen beabsichtigten Wert einzustellen.
Ein weiterer Vorteil liegt in der besonderen Einfachheit fies Aufbaus unter Verwendung
einfacher und serienmäßig sehr leicht hersteilbarer Teile..
Bei
kleinen Abmessungen empfiehlt es sich selbstverständlich, für die Herstellung der
Blechstreifen einen Werkstoff zu wählen, der bei gewölbter Einspannung eine ausreichende
Steifheit besitzt, so daß bei einer bestimmten Längenausdehnung immer der gleiche
Wölbungsverlauf gesichert ist. Es hat sich dabei gezeigt, daß eine gleichmäßige
Wölbung besonders leicht erreichbar ist, wenn ein Bimetall als Werkstoff für die
Streifen angewendet wird, bei dem an der Außenseite der Wölbung ein Metall von höherer
Wärmeausdehnungsfähigkeit liegt. Die innere Spannung, die bei der Erwärmung eines
beiderseits eingespannten Bimetallstreifens auftritt, erhöht die Steifheit in der
im vorliegenden Fall gewünschten Weise. Die Verwendung von Bimetall als Werkstoff
für Auslösestreifen ist an sich bereits bekannt, in erster Reihe in solchen Fällen,
wo die Verwendung von Bimetall infolge der inneren Spannungen ' eine stärkere Bewegung
verursacht, als sie durch einfache Erwärmung eines homogenen Blechstreifens zu erreichen
ist. Außerdem ist auch bekannt, beiderseits eingespannte Bimetallstreifen zu verwenden,
um bei einer Erwärmung das Auswölben nach einer bestimmten Richtung hin- zu sichern.
Diese Wirkungen der ' Verwendung von Bimetall werden im vorliegenden Fall nicht
ausgenutzt, sondern die noch darüber hinaus gegebene Wirkung, daß bei sehr geringen
Blechdicken ein Bimetallblechstreifen infolge seiner inneren Spannung sich auf einen
möglichst gleichmäßigen Wölbungsverlauf einzustellen versucht. Damit ergibt sich
der Vorteil, daß das Wärmerelais auch zur Überwachung von schwachen Strömen verwendbar
ist, wobei der Auslös.estreifen unmittelbar von dem zu überwachenden Strom durchflossen
wird, aber mit Rücksicht auf die geringe Stromstärke nur einen sehr kleinen Querschnitt
erhalten kann, um .die für die Kontaktbewegung erforderlichen Temperaturen zu erreichen.