DE1056705B

DE1056705B - Durch eine Photozelle betaetigte Schalteinrichtung

Info

Publication number: DE1056705B
Application number: DEJ8561A
Authority: DE
Inventors: Aime Jay
Original assignee: COMETA Sarl
Current assignee: COMETA Sarl
Priority date: 1954-04-07
Filing date: 1954-04-24
Publication date: 1959-05-06
Also published as: GB767035A; US2753492A; CH331353A; BE528365A; FR1080739A

Description

Die Erfindung betrifft eine durch eine Photozelle betätigte, mit einstellbaren Schaltpunkten arbeitende Schalteinrichtung, insbesondere zur selbsttätigen Ein- und Ausschaltung der Straßenbeleuchtung unter dem Einfluß der wechselnden Tageshelligkeit, wobei die Photozelle, die in Abhängigkeit von der Tageshelligkeit einen Strom abgibt, mit einem nach Art eines Galvanometers ausgebildeten Relais (galvanometrisches Relais) verbunden ist, das seinerseits ein Hilfsschütz betätigt, welches die Verbraucher (z. B. die Straßenbeleuchtung) ein- und ausschaltet.

Derartige Schalteinrichtungen, die ohne empfindliche und teure Einrichtungen auskommen, sind bekannt. Da die Kontakte des galvanometrischen Relais jedoch außerordentlich empfindlich sind und darüber hinaus zum »Kleben« neigen, war es bisher nicht möglich, eine einfache und billige Vorrichtung dieser Art zu schaffen, die auf Jahre hinaus betriebssicher ar— beitet.

Die Erfindung füllt diese Lücke aus. Bei der Erfindung überbrückt das Hilfsschütz den seine Einschaltung bewirkenden Kontakt des langsam arbeitenden Schaltgliedes in an sich bekannter Weise, um ihn dadurch vom Strom zu entlasten. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß zum Steuern des Hilfsschützes mittels der Kontakte des galvanometrischen Relais eine besondere und den Kontakten des galvanometrischen Relais entsprechend niedrige S teuer spannung vorgesehen ist und daß der Verbraucherstromkreis und der Selbsthaltestromkreis des Hilfsschützes durch je einen von zwei Arbeitskontakten des Hilfsschützes gesteuert werden. Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Kontakte des galvanometrischen Relais, die durch das Hilfsschütz kurzgeschlossen werden, derart in der Nähe des Hilfs-Schutzes angeordnet sind, daß sie durch die mechanische Erschütterung beim Schalten des Hilfsschützes voneinander gelöst werden, wenn sie wirklich einmal kleben sollten.

Es ist bei Einrichtungen zur Einschaltung der elekirischen Heizung in Eisenbahnwagen (deutsche Patentschrift 634 557) bereits bekanntgeworden, ein langsam bewegliches Schaltglied (Bimetallstreifen) vorzusehen, dessen Kontakte ein Hilfsschütz steuern, welches den seine Einschaltung bewirkenden Kontakt des langsam beweglichen Schaltgliedes überbrückt und dadurch vom Strom entlastet. Setzt man den Bimetallstreifen der bekannten Anordnung der Galvanometernadel des galvanometrischen Relais gleich, so ergeben sich jedoch folgende Nachteile der bekannten Anordnung gegenüber der Erfindung: Es liegt die volle Verbraucherspannung an den Kontakten des galvanometrischen Relais, so daß unzulässige Öffnungs- und Schließungsfunken eintreten würden. Darüber hinaus Durch eine Photozelle betätigte
Schalteinrichtung

Anmelder:

COMETA Societe ä responsabilite Iimitee_f Montfleury_r Isere (Frankreich)

Vertreter: Dipl.-Ing. G. W. Schmidt, Patentanwalt,
München 5, Buttermelcherstr. 19

Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 25. April 1953 und 7. April 1954

Aime Jay, Pont-De-Claix, Isere (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

fließt beim Schließen derjenigen Kontakte des galvanometrischen Relais, die die Wicklung des Hilfsschützes kurzschließen, um das Hilfsschütz auszuschalten, kurzzeitig der volle Verbraucherstrom über die Kontakte des galvanometrischen Relais, was diese zerstören würde. Bei der bekannten Anordnung sind diese Nachteile vor allem darauf zurückzuführen, daß derselbe Kontakt des Hilfsschützes den Bimetall-Steuerkontakt überbrückt und die Verbraucher einschaltet.

Der Vorteil der Erfindung gegenüber der bekannten Anordnung besteht einmal darin, daß durch die Kleinheit der Steuerspannung für das Hilfsschütz die Steuerkontakte des gavanometrischen Relais, welches nur eine sehr geringe Schaltleistung bewältigen kann, geschont werden und daß durch die Anordnung zweier Steuerkontakte am Hilfsschütz der Verbraucherstromkreis und der Steuerstromkreis voneinander derart getrennt werden, daß der Steuerstromkreis nur mit der gegenüber der Verbraucherspannung geringen Steuerspannung arbeitet. Durch die Anordnung der Kontakte des galvanometrischen Relais, die durch das Hilfsschütz überbrückt werden, derart in der Nähe des Hilfsschützes, daß sie durch die mechanische Erschütterung beim Schalten des Hilfsschützes voneinander gelöst werden, wird darüber hinaus ein »Kleben« der Kontakte des galvanometrischen Relais mitSicherheit verhindert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

In dem Schaltschema der Zeichnung ist 2 eine photoelektrische Zelle, die einen Eigenstrom erzeugt, 3 der

909 509/342

Claims

bewegliche Rahmen oder' die Spule eines galvanometrischen Relais, welches sowohl in der' Maximalals auch in der Minimalstellung schaltet, 4 ist dessen bewegliches Kontaktstück, 5 dessen festes Minimal- und 6 das feste Maximalkontaktstück. Die mit dem beweglichen Rahmen oder der Spule 3 des galvanometrischen Relais verbundenen Spiralfedern drücken das bewegliche Kontaktstück 4 gegen das feste Kontaktstück5; 'wenn der'Rahmen oder die Spule nicht erregt wird. . Die Ausleitungen des beweglichen Rahmens sind mit den Klemmen der lichtempfindlichen Zelle 2 derart verbunden, daß das bewegliche Kontaktstück 4 sich auf das feste Kontaktstück 6 zu bewegt, wenn die Zelle 2 Licht erhält. 7 ist ein einpoliges elektrisches Hilfsschütz mit einem Hilfskontakt; 8-9 ist .der Hauptkontakt, 10-11 ist der Hilfskontakt, und IsJ ist die Erregerspule. Wie aus der Zeichnung zu ersehen, ist der Hilfsschalter derart angeordnet, daß die beweglichen Kontaktstücke 8 und 10 mit den festen Kontaktstücken 9 und 11 in Berührung kommen,-wenn-die Spule 12 erregt wird. - ■., 13 ist ein aus vier Einzelgleichrichtern, vorzugsweise Trockengleichrichtern'/'zusammengesetzter Doppelweggleichrichter in Graetz-S chaltung; der Wechselstrom wird bei den Punkten 14 und 15 zugeführt und der Gleichstrom zwischen den Punkten 16 und 17 abgenommen. 18 und 19 sind Widerstände, die einen Spannungsteiler bilden. 20, 21 und 22 sind die Zuleitungsklemmen der S chalteinrichtung. Die Teile 2, 3, 7, 13, 18, 19 sowie 20, 21 und 22 sind in der in der Zeichnung dargestellten Weise miteinander verbunden. In gestrichelten Linien (Fig. 1) ist der Anschluß des Apparates an die Verbraucher 23, 24, 25 und 26 dargestellt, z. B. Lampen für nie Straßenbdeuchtung gezeichnet. Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist die folgende : Die Klemmen 21 und 22 werden an das Netz, im-allgemeinen ein Wechselstromnetz, angeschlossen. Die" verringerte Spannung steht an den Klemmen 22 und 27 des Spannungsteilers zür Verfügung. Wenn die lichtempfindliche Zelle einen bestimmten Lichtstrom erhält, befindet das bewegliche Kontaktstück 4 des Relais 3 sich zwischen den festen Kontaktstücken 5 und 6. Das Hilfsschütz 7 ist geöffnet. Von den Klemmen 27 und 22 geht- kein Strom zum Gleichrichter 13, so daß die Spüle 12 nicht erregt wird. Wenn der die Zelle treffende Lichtstrom um ein bestimmtes Maß verringert'wird, wird das bewegliche Kontaktstück 4 das feste Kontaktstück 5 berühren. Es wird jetzt folgender Stromkreis geschlossen: 27, 14, 16, 12, 17, 15, 4, 5, 28, 22/ oder bei der entgegengesetzten Periode: 22, 28, 5, 4, 15, 16, 12, 17, 14, 27. - Die Spule 12 wird daher erregt, und die Kontakte 8-9 und 10-11 werden geschlossen. Von diesem Augenblick an sind die Kontakte 5 und 4 nicht nur kurzgeschlossen und in ihrer Wirkung durch die Kontakte 10 und 11 ersetzt, sondern auch durch den beim Einschalten des Hilfsschalters erzeugten Stoß voneinander gelöst, d. h., ein Kleben der Kontakte ist beseitigt: Der bewegliche Kontakt 4 ruht nunmehr lediglich auf dem festen Kontakt 5 auf, ohne von neuem anzukleben. * Beim Einschalten des Hilfsschützes wird über den Kontakt 8-9 der durch die" Einrichtung gesteuerte Stromkreis 22, 8, 9, 20 geschlossen. Wenn der auf die Zelle fallende Lichtstrom wieder ansteigt, wird das bewegliche Kontaktstück 4 zunächst das feste Kontaktstück 5 verlassen, was jedoch ohne Wirkung ist, da der Erregerstrom für die Spule 12 nicht mehr durch diesen Kontakt, sondern durch den Kontakt 10-11 gesteuert wird. Bei weiterer Erhöhung des auf die Zelle fallenden Lichtstromes wird das bewegliche Kontaktstück 4 des galvanometrischen Relais das feste Kontaktstück 6 berühren und den Gleichrichter zwischen den Punkten 14 und 15 kurzschließen. Hierdurch sinkt die Spannung an den Ausgangsklemmen des Gleichrichters auf Null, so daß die Spule 12 stromlos wird und ihr Anker abfällt. Die Kontakte 8-9 und 10-11 werden daher geöffnet. In gleicher Weise wie beim Schließen erzeugt das öffnen des* Hilfsschalters einen Stoß, der die Kontakte 4 und 6 sicher voneinander löst, so daß sie sich nur noch lose berühren. Die Stromkreise sowohl zwischen den Kontaktstücken 4 und 6 als auch der Lampenstromkreis 22, 8, 9, 20, sind jetzt unterbrochen. Der Apparat ist nunmehr bereit, einen neuen Arbeitsgang in der beschriebenen Weise zu vollführen. Dieser beginnt damit, daß der bewegliche Kontakt 4 den Kontakt 6 verläßt, was jedoch ohne Wirkung ist, da diese Kontakte jetzt keinen Strom führen. Wenn die Kontakte sich trennen, liegt also zwischen ihnen keinerlei Potentialdifferenz, die eine elektrostatische Anziehung der Kontakte bewirkt und daher der Bewegung des Galvanometerrahmens entgegenwirkt; hieraus resultiert eine große elektrische Empfindlichkeit. Das Relais 3 ist derart anzuordnen, daß die beim öffnen und Schließen des Hilfsschalters 7 erzeugten Erschütterungen auf das galvanometrische Relais 3 übertragen werden; hierdurch werden die mikroskopischen Schweißperlen gebrochen, die zwischen den Kontakten 4 und 5 einerseits sowie 4 und 6 andererseits während des kurzen Stromdurchganges durch diese Kontakte entstehen können. Um Oxydierungserscheinungen od. dgl. der in das Gehäuse eingeschlossenen Einrichtungen zu verhindern, kann man es luftleer machen und dann mit einem neutralen oder nahezu neutralen Gas füllen, beispielsweise mit Stickstoff, der sich durch einen billigen Preis auszeichnet. Patentanspküche:

1. Durch eine Photozelle betätigte, mit einstellbaren Schaltpunkten arbeitende Schalteinrichtung, insbesondere zur selbsttätigen Ein- und Ausschaltung der Straßenbeleuchtung unter dem Einfluß der wechselnden Tageshelligkeit, bei der die Schalteinrichtung ein galvanometrisches Relais enthält, das durch seine Schaltkontakte ein Hilfsschütz steuert, welches die Verbraucher, z. B. die Straßenbeleuchtung, ein- und ausschaltet, wobei das Hilfsschütz den seine Einschaltung bewirkenden Kontakt des galvanometrischen Relais überbrückt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Steuern des Hilfsschützes (7) mittels der Kontakte des galvanometrischen Relais (3) eine besondere und den Kontakten des galvanometrischen Relais entsprechend niedrige Steuerspannung (Spannungsteilerabgriff 19) vorgesehen ist und daß der Verbraucherstromkreis und der Selbsthaltestromkreis des Hilfsschützes durch je einen Arbeitskontakt (8-9 bzw. 10-11) des Hilfsschützes gesteuert werden.