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Temperaturregler-Schaltvorrichtung mit einem durch abwechselnde Stoßerregung
umschaltbaren Schaltarm Die Erfindung betrifft eine Temperaturregler-Schaltvorrichtung
mit einem durch abwechselnde Stoßerregung zweier Elektromagnete umschaltbaren ferromagnetischen
Schaltarm und mit einem Temperaturfühler, dessen thermische Bewegung auf eine ebenfalls
zwischen den beiden Elektromagneten angebrachte ferromagnetische Fühlerzunge übertragen
wird, die je nach ihrer Betätigungsrichtung den Stromkreis für den einen oder anderen
Elektromagneten schließt, wobei der Schaltarm im Augenblick seiner Umschaltung den
Stromkreis des jeweils erregten Magneten unterbricht und den Stromkreis des vorher
nicht erregten Magneten für die Einschaltung durch die danach gegenläufige Fühlerzunge
vorbereitet.
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Um zu erreichen, daß der die Last schaltende Schaltarm lediglich seine
Arbeitsstellungen, jedoch keine Zwischenstellungen einnehmen kann - andernfalls
würde die Fühlerzunge bei ihrer Bewegung keinen schließfähigen Stromkreis vorfinden
- ist bei bekannten Vorrichtungen dieser Art dem Schaltarm ein Druckfederschnappglied
zugeordnet, das den Schaltarm bei der Erregung der Elektromagnete schlagartig von
der einenArbeitsstellung in die andere umspringen läßt.
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Die Erfindung kommt ohne ein solches Druckfederschnappglied aus, dessen
Justierung und Einbau gewisse Schwierigkeiten bereitet und außerdem den gegebenenfalls
elastischen Gelenkteil des Schaltarmes in der Längsrichtung beeinflussen kann, gewährleistet
aber gleichfalls stets eine stabile Stellung des Schaltarmes. Ihr Vorschlag geht
dahin, den Schaltarm so vorzuspannen, daß er bei Fehlen eines geschlossenen magnetischem
Kraftflußkreises gegen einen der beiden Gegenkontakte, zweckmäßigerweise den der
Ausschaltstellung des Verbrauchers entsprechenden Kontakt gedrückt wird und beim
Umschalten so dicht an das Joch des anderen Elektromagneten herangeführt wird, daß
durch den ferromagnetischen Teil des Schaltarmes ein geschlossener Eisenkreis gebildet
wird, der infolge seiner magnetischen Remanenz den Schaltarm gegebenenfalls entgegen
seiner Vorspannung in dieser Stellung hält, bis durch die Erregung des anderen Elektromagneten
die Remanenz des gegenüberliegenden Elektromagneten aufgehoben und der Schaltarm
in die erste Stellung zurückgezogen wird.
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Die Erfahrungen haben gezeigt, daß auf diese Weise das erstrebte Ziel
voll und ganz zu erreichen ist. Der remanente Magnetismus bleibt zwar auch im ersten
Moment der Rückbewegung der Fühlerzunge erhalten. Das von dem nunmehr erregten Magneten
erzeugte Feld ist aber in jedem Falle stark genug, um diesen Magnetismus zum Verschwinden
zu bringen. Hierbei ist es gleichgültig, ob die Magnete mit Wechselstrom oder Gleichstrom
erregt werden. Im letzteren Falle muß lediglich dafür Sorge getragen werden, daß
das Feld des einen Magneten dem des anderen entgegengerichtet ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und weitere Einzelheiten derselben
werden an Hand der Abbildungen im nachstehenden näher erläutert.
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Abb. 1 zeigt den Schalter nach der Erfindung in Draufsicht, Abb. 2
in einem Schnitt längs der Linie A-A der Abb. 1.
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Das Schaltschema ist im Prinzip in der Abb. 3 dargestellt.
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In den Abb. 1 und 2 ist mit 1 das Gehäuse des Temperaturschalters
bezeichnet, dessen Unterseite mit einem Stutzen 2 versehen ist. In den Stutzen ist
der Temperaturfühler 3, hier ein Ausdehnungsstab, eingesetzt. Die Bewegung dieses
Temperaturfühlers wird durch einen (nicht gezeichneten) Übertragungsmechanismus
auf eine Fühlerzunge 15 aus ferromagnetischem Material übertragen, die im Felde
zweier Elektromagnete 24', 24" angeordnet ist. Die Fühlerzunge trägt an ihrem freien
Ende einen Kontakt 21, dem die Gegenkontakte 22', 22" zugeordnet sind. Im Felde
der Magnete 24', 24" ist eine zweite Zunge 29, die die Leistung schaltende Schaltzunge,
angebracht. Sie besteht gleichfalls aus ferromagnetischem Material und trägt an
ihrem freien Ende den Kontakt 30. Ihre Gegenkontakte sind mit 31', 31" bezeichnet.
Wie
die Abbildungen erkennen lassen, ist die Schaltzunge 29 so weit vorgespannt, daß
der Kontakt 30 in der Ruhestellung den Kontakt 31" berührt. Der ferromagnetische
Teil der Schaltzunge ist so dicht an die Elektromagnete 24', 24" herangeführt, daß
dieser zusammen mit dem Joch der Magnete in den Endstellungen der Schaltzunge einen
geschlossenen Eisenkreis bildet: Die Fühlerzunge 15 möge die in Abb. 3 gezeichnete
Stellung einnehmen. Dies bedeutet, daß der Stromkreis für den Elektromagneten 24'
über die Kontakte 21, 22', 31" und 30 geschlossen ist. Infolgedessen wird die Schaltzunge
29 aus der gezeichneten Stellung heraus nach links umgelegt. In dieser Stellung
ist der Stromkreis des Verbrauchers V über die Kontakte 30, 31' geschlossen; der
Magnet 24' ist stromlos, der Stromkreis des Magneten 24" ist so weit vorbereitet,
daß dieser durch die gegenläufige Bewegung der Fühlerzunge geschlossen werden kann.
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Wesentlich ist, daß die Schaltzunge 29 diese Stellung trotz der Vorspannung,
die auf den Kontakt 31" bin gerichtet ist, beibehält. Dies ist, wie oben ausgeführt,
dadurch erreicht, daß der ferromagnetische Teil der Schaltzunge bei ihrer Bewegung
so dicht an das Joch der Elektromagnete 24 herangeführt wird, daß ein geschlossener
Eisenkreis entsteht, der mit dem aus der Erregung des Magneten 24' verbleibenden
Magnetismus die Schaltzunge festhält. Dies ist Voraussetzung für das Schließen des
Stromkreises des Elektromagneten 24". Berührt daher die Fühlerzunge ; 15 mit ihrem
Kontakt 21 den Kontakt 22", so wird der Magnet 24" erregt. Das Feld dieses Magneten
bringt den remanenten Magnetismus in dem bisher geschlossenen Eisenkreis zum Verschwinden,
so daß die Schaltzunge wiederum die Ruhelage einnehmen kann.
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Unter Umständen kann es sich empfehlen, durch entsprechende Formgebung
der Schaltzunge dafür zu sorgen, daß diese einwandfrei an dem Joch der Magnete 24
zur Anlage kommt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß auf die
Schaltzunge zwei Blattfedern aus Stähl aufgenietet werden, die so weit nachgeben,
daß der zwischen Feder und Joch bestehende Luftspalt überbrückt wird. Wie bereits
erwähnt wurde, genügt es, die Schaltzunge in der Stellung durch magnetische Remanenz
zu halten, in der die Vorspannung der Feder nicht zur Wirkung kommt. Gegebenenfalls
kann aber auch in dieser Stellung mit den Mitteln der magnetischen Remanenz gearbeitet
werden. Voraussetzung ist aber in jedem Falle, daß die Schaltzunge wenigstens in
der einen oder anderen Endstellung den zugehörigen Arbeitskontakt berührt.