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Schalter, insbesondere vereinigter elektromagnetischer Regler und Schalter für elektrische Anlagen auf Fahrzeugen.
In elektrischen Anlagen auf Fahrzeugen mit Dynamo und Batterise befindet sich zwischen diesen beiden ein elektromagnetischer Schaher, der mit einer Strom- und Spannungsspute ansgerüstet ist und
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tätigen Schalter angeschlossenen. zu den Stromverbrauehern führenden Leitungen öffnet und schliesst der Schalter abwechselnd. u. zw. in gewissen Abständen. Denn die entsprechend gross bemessene Stromspule unterstützt nach dem Schliessen des Schalters die Spannungsspule, so dass dieser erst nach einem
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Wenn ein derartiger Schalter mit einem Regler so vereinigt wird. dass beide eine gemeinsame Stromspule haben, so muss diese, entsprechend den Erfordernissen des Reglers, klein gehalten werden. Daher
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das durch die Wärme der beim Öffnen des Schalters entstehenden Funken beeinflusst wird.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein vereinigter Reglerschalter mit einem einzigen Anker für elektrische Anlagen auf Fahrzeugen veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt den Reglerschalter teilweise im Schnitt zusammen mit einem Schaltplan und Fig.. 2 einen Schnitt durch einen Teil des Reglerschalters bei erwärmter Schalterkontaktfeder.
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Stromspule 3 und eine Spannungsspule 4 gewickelt sind. Ein Anker 5 wird durch eine am Gestell befestigte Blattfeder 6 getragen und liegt in seiner Ruhelage gegen einen am Eisenkern 2 isoliert befestigten Anschlag 7 an. Auf der Grundplatte des Eisengestells 1 ist eine Bimetallfeder 8 befestigt, die einerseits einen Kontakt 9 und anderseits einen Messingwinkel M trägt. Dieser liegt gegen einen rechtwinklig abgebogenen Arm 11 des Ankers, 5 an. Dem Kontakt, 9 steht ein an einer Isolierplatte- befestigter Gegenkontakt 12 gegenüber.
Die Kontakte 9.12 bilden das Sehalterkontaktpaar. Am Ankerarm 11 ist ein Anschlag-M vorgesehen, der einem an einer Kontaktfeder li befestigten Anschlag 16 aus Isolierstoff gegenübersteht. Die Kontaktfeder 15 trägt an ihrem Ende einen Kontakt 17, der mit zwei feststehenden Gegenkontaken 18 und 19 zusammenarbeiten kann:17, 18 und 19 sind die Reglerkontakte.
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mit einem Vorschaltwiderstand 22, dessen freies Ende an. Masse" liegt.
Zwischen der Erregerwicklung 21 und dem Widerstand 92 zweigt eine Leitung'2 : J ab. die zu der an der Isolierplate befestigten Kontaktfeder 15 führt und bei geschlossenem Kontaktpaar 17. 18 den Widerstand 22 kurzschliesst. weil der Kon-
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die Bimetallfeder. 8 sich mit ihrem Kontakt 9 gegen den feststehenden Kontakt 12 legt, wodurch der Schalter geschlossen wird und die Stromverbraucher 24 bzw. 25 an die Dynamo angeschlossen werden.
Bei wachsender Dynamospannung wird dann durch den Anschlag 14 die Kontaktfeder 15 so bewegt, dass zunächst die Kontakte 17, 18 geöffnet und dann die Kontakte 7 ?', 19 geschlossen werden. In der letzten Stellung wird die Erregerwicklung 21 über die Leitung. 2. 3, die Kontaktfeder U, die Kontakte 17 und 19. die Blattfeder 6, das Eisengestell 1, die Bimetallfeder 8 und die Spule J kurzgeschlossen.
Entsteht während des Betriebes ein Kurzschluss in den von dem Schalterkontakt 72 zu den Stromverbrauchern M, 25 führenden Leitungen, so steigt die Stärke des von der Dynamo 20, 21 erzeugten Stromes schnell an, während seine Spannung sinkt. Deshalb öffnet der selbsttätige Schalter sein Kontaktpaar 9, 12. Infolgedessen kommt die Dynamo bald wieder auf Spannung und der selbsttätige Schalter schliesst wieder, worauf das Spiel weitergeht, u. zw. in sehr rascher Folge. Die beim Öffnen des Schalterkontaktpaares entstehenden Funken erwärmen die Bimetallfeder 8 schnell. Diese biegt sich beim Ausdehnen nach rechts ab, so dass das Schalterkontaktpaar 9, 12 geöffnet wird (Fig. 2).
Nach einer gewissen Zeit, während der die Dynamospannung in normaler Weise durch den Regler 17, 18, 19 gleichgehalten wird, kühlt sich die Bimetallfeder'S ab und nimmt dann wieder ihre normale Lage ein. Hiebei werden
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dem Eisenkern 2 angezogen ist. Nach dem Schliessen des Schalters beginnt wegen des Kurzschlusses das schnell aufeinanderfolgende Öffnen und Schliessen des Schalters wie zu Anfang, nur mit dem Unterschied, dass sich die Bimetallfeder jetzt schneller erwärmt als das erstemal, weil sie beim Schliessen des Schalters noch nicht vollständig abgekühlt war. Deshalb genügt schon die durch wenige Öffnungsfunken erzeugte Wärme, um die Bimetallfeder von neuem abzubiegen.
In dieser Weise geht das Spiel des Schalters weiter. ohne dass seine Kontakte durch die verhältnismässig wenigen Funken beim jeweiligen Öffnen beschädigt werden.
Dadurch, dass der Bimetallstreifen unterhalb des Kontaktes 9 am Schalterkontaktpaar ss, 72 entlang geführt ist. ist er den Öffnungsfunken besonders stark ausgesetzt und wird von ihnen schnell erwärmt. Durch den Messingwinkel 10 wird einmal die Wärme der ersten verhältnismässig lange auftretenden Funken gut vom Kontakt 9 abgeleitet, so dass er nicht unzulässig stark erhitzt wird ; ausserdem speichert der Messingwinkel die Wärme auf und verzögert dadurch das Abkühlen der Bimetallfeder. Die Bimetallfeder 8 ist versilbert, um zu verhüten, dass ein beim Erwärmen entstehendes elektrisch schlecht leitendes Oxyd die elektrische Verbindung der Bimetallfeder mit dem Kontaktstück 9 beeinträchtigt.
Das Oxydieren des Silbers ist unschädlich, weil Silberoxyd den elektrischen Strom gut leitet.
Im beschriebenen Beispiel besteht die Bimetallfeder aus einem Messing-und Eisenstreifen, die miteinander verschweisst sind. u. zw. liegt der l\1essingstreifen an der dem Kontakt 9 zugewandten Seite. Durch geeignete Zusammensetzung der Bimetallfeder kann die Öffnungsdauer des Schalters verkürzt werden. Dabei wird die Schaltfolge rascher und die Aufschläge des Ankers 5 gegen die Endfläche des Kernes 2 bzw. gegen den Anschlag 7 können als akustisches Zeichen wahrgenommen werden. das den Fahrer auf den Kurzschluss aufmerksam macht.
Anstatt die Bimetallfeder zu benutzen, um das Öffnen des Schalters zu verlängern, kann sie auch benutzt werden, um das Schliessen des Schalters zu verlängern und so die andauernden Funken zu beseitigen. Hiezu braucht man nur die beiden miteinander verschweissten Streifen der Bimetallfeder zu vertauschen, so dass der Eisenstreifen an der dem Schalterkontakt 9 zugewandten Seite liegt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schalter mit einer Kontaktfeder aus Bimetall, insbesondere vereinigte elektromagnetischer Regler und Schalter mit einer gemeinsamen Stromspule für elektrische Anlagen auf Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bimetallfeder (8) durch die Wärme der beim Öffnen und Schliessen des Sehalters entstehenden Funken beeinflusst wird.
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Switches, in particular combined electromagnetic regulators and switches for electrical systems on vehicles.
In electrical systems on vehicles with dynamos and batteries, there is an electromagnetic Schaher between these two, which is equipped with a current and voltage spute and
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make switch connected. The switch opens and closes alternately to the lines leading to the power consumers. u. between at certain intervals. Because the correspondingly large current coil supports the voltage coil after the switch is closed, so that it is only activated after a
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When such a switch is combined with a regulator like this. that both have a common current coil, this must be kept small according to the requirements of the controller. Therefore
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which is influenced by the heat of the sparks produced when the switch is opened.
In the drawing, a combined regulator switch with a single armature for electrical systems on vehicles is illustrated as an embodiment of the invention.
Fig. 1 shows the regulator switch partially in section together with a circuit diagram and Fig. 2 shows a section through part of the regulator switch with a heated switch contact spring.
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Current coil 3 and a voltage coil 4 are wound. An armature 5 is supported by a leaf spring 6 attached to the frame and, in its rest position, rests against a stop 7 attached to the iron core 2 in an isolated manner. A bimetallic spring 8 is attached to the base plate of the iron frame 1 and carries a contact 9 on the one hand and a brass bracket M on the other. This rests against an arm 11 of the armature 5, bent at right angles. Opposite the contact 9 is a mating contact 12 fastened to an insulating plate.
The contacts 9.12 form the holder contact pair. A stop-M is provided on the armature arm 11, facing a stop 16 made of insulating material and fastened to a contact spring li. The contact spring 15 has a contact 17 at its end, which can work together with two stationary counter-contacts 18 and 19: 17, 18 and 19 are the regulator contacts.
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with a series resistor 22, whose free end is on. Mass "lies.
A line'2: J branches off between the excitation winding 21 and the resistor 92. which leads to the contact spring 15 attached to the insulating plate and short-circuits the resistor 22 when the contact pair 17. 18 is closed. because the con-
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the bimetal spring. 8 places itself with its contact 9 against the fixed contact 12, whereby the switch is closed and the power consumers 24 and 25 are connected to the dynamo.
When the dynamo voltage increases, the contact spring 15 is then moved by the stop 14 in such a way that the contacts 17, 18 are first opened and then the contacts 7? ', 19 are closed. In the last position, the excitation winding 21 is over the line. 2. 3, the contact spring U, the contacts 17 and 19. the leaf spring 6, the iron frame 1, the bimetallic spring 8 and the coil J short-circuited.
If a short circuit arises during operation in the lines leading from the switch contact 72 to the power consumers M, 25, the strength of the current generated by the dynamo 20, 21 increases rapidly while its voltage drops. Therefore, the automatic switch opens its pair of contacts 9, 12. As a result, the dynamo soon comes on again and the automatic switch closes again, whereupon the game continues, u. between in very quick succession. The sparks produced when the pair of switch contacts are opened quickly heat the bimetal spring 8. This bends to the right when expanding, so that the switch contact pair 9, 12 is opened (FIG. 2).
After a certain time, during which the dynamo voltage is kept the same in the normal way by the regulator 17, 18, 19, the bimetallic spring'S cools down and then resumes its normal position. Be here
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the iron core 2 is tightened. After the switch is closed, the short circuit causes the switch to open and close in rapid succession, as at the beginning, with the only difference that the bimetal spring now heats up faster than the first time because it had not yet cooled down completely when the switch was closed. Therefore, the heat generated by just a few opening sparks is enough to bend the bimetal spring again.
In this way the game of the switch continues. without its contacts being damaged by the relatively few sparks when it is opened.
In that the bimetallic strip is guided along the switch contact pair ss, 72 below the contact 9. it is particularly exposed to the opening sparks and is quickly heated by them. By means of the brass angle 10, the heat of the first sparks, which occur for a relatively long time, is dissipated well from the contact 9, so that it is not excessively heated; In addition, the brass angle stores the heat and thereby delays the cooling of the bimetal spring. The bimetallic spring 8 is silver-plated in order to prevent an electrically poorly conductive oxide, which is produced during heating, from impairing the electrical connection of the bimetallic spring to the contact piece 9.
The oxidation of silver is harmless because silver oxide conducts electricity well.
In the example described, the bimetallic spring consists of a brass and iron strip which are welded together. u. Between the two is the brass strip on the side facing the contact 9. The opening time of the switch can be shortened by suitable composition of the bimetal spring. The switching sequence is faster and the impacts of the armature 5 against the end face of the core 2 or against the stop 7 can be perceived as an acoustic signal. that makes the driver aware of the short circuit.
Instead of using the bimetallic spring to lengthen the opening of the switch, it can also be used to lengthen the closing of the switch, thereby eliminating the persistent sparks. To do this, you only need to swap the two strips of the bimetal spring that are welded together, so that the iron strip is on the side facing the switch contact 9.
PATENT CLAIMS:
1. Switch with a contact spring made of bimetal, in particular combined electromagnetic regulator and switch with a common current coil for electrical systems on vehicles, characterized in that the bimetal spring (8) is influenced by the heat of the sparks produced when the switch is opened and closed.
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