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Auswechselbarer Flackerschalter für Reklame- und Signalisierzwecke
für Lampenfassungen, dessen Anschlußkontakte zu beiden Seiten eines einen Unterbrecher
umschließenden, flachen Gehäuses angeordnet sind. Die Erfindung bezieht sich auf
einen Flackerschalter für Reklame- und Signalisierzwecke, der in Gestalt eines verhältnismäßig
dünnen Knopfes oder .einer Scheibe auswechselbar in irgendeine Lampenfassung, Lampenarmatur
o. dgl. einsetzbar ist.
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Die Erfindung bezweckt, bei einer bestimmten Stromstärke eine gleichmäßige
Flackerperiode zu liefern. Der Schalter soll einen kräftigen Stromunterbrecher innerhalb
eines :Metallgehäuses sicher lagern, der sich aus einer kleinen Zahl von Bauteilen
zusammensetzt und billig herzustellen ist.
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Das Neue der Erfindung ist in den Patentansprüchen niedergelegt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist beispielsweise nachstehend
beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt. In diesen ist Abb. r ein Querschnitt,
der den Schalter an einer Lampenfassung zeigt.
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Abb. 2 ist ein Grundriß dazu.
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Abb. 3 zeigt im Grundriß den Zusammenbau der Unterbrecherteile.
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Abb.4 zeigt den Zusammenbau nach Abb.3 von unten. Abb.5 ist ein Querschnitt
nach der Linie 5-5 der Abb. 4.
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Abb.6 ist ein Querschnitt nach der Linie 6-6 der Abb. 3.
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Abb. 7 ist ein Querschnitt der zusammengesetzten Vorrichtung nach
der Linie 7-7 der Abb. 2.
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Abb. 8 ist ein Stromkreisschema und zeigt den Schalter in Reihe geschaltet.
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Abb. 9 ist ein Stromkreisschema der Vorrichtung mit Nebenschlußschaltung,
und Abb. ro ist ein Querschnitt, der die Bauart des Bimetallunterbrechers erkennen
läßt. Bisher hat man Stromunterbrecher für Flackerlampen entweder als besonderes
Element gebaut, oder man hat sie in die Fassungen oder Armaturen der Lampen eingebaut.
Diese Schalter waren unbequem im Gebrauch, weil sie eine besondere elektrische Installation
benötigten, die außerdem teuer war und in viele Lampenstromkreise nicht in leichter
Weise eingebaut werden konnte. Gemäß der Erfindung ist der Stromunterbrecher in
Gestalt . eines kleinen Knopfes aufgebaut, der mit Leichtigkeit in irgendeine Lampenfassung
eingesetzt werden kann ohne elektrische Störungen
hervorzurufen.
Der Schalter ist vorzugsweise in Gestalt eines verhältnismäßig flachen, scheibenförmigen
Gehäuses gebaut, das,den Unterbrecher vollkommen umschließt und schützt. Die einander
gegenüberliegenden Seitenflächen des Gehäuses tragen Kontakte, die mit dem einen
Kontakt der' Ladpenfassung oder Lampenarmatur und mit dem Endkontakt -des Lampensockels
zusammenarbeiten.
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In Abb. i ist die Vorrichtung in der Form eines Gehäuses io dargestellt,
das die Gestalt einer flachen Dose hat, die in eine Lampenfassung i i zwischen:
dem Mittelkontakt i2 der Fassung und dem Mittelkontakt 13 der Lampe 14 eingesetzt
ist. Die Endflächen des Gehäuses io tragen Kontakte 16 und 17, die mit den Kontakten
12 bzw. 13 Kontakt schließen und dadurch den Unterbrecher mit den Teilen
der Lampe in Reihe schalten. Das Gehäuse io ist vorzugsweise aus Metäll und aus
zwei ineinanderpassenden, schalenförmigen Stücken oder Teilen 18 und i9 gebaut,
wie Abb. 7 zeigt, die sich ineinander verschieben können. Diese Teile sind vorzugsweise
so voneinander isoliert, daß sie als Zuleitungen für den Unterbrecherstromkreis
dienen können. Demgemäß ist ein isolierender Ring 2o von L-förmigem Querschnitt
vorgesehen, der zwischen die ineinander verschiebbaren Flanschen der Teile 18 und
1,9 eingesetzt ist. In dem Gehäuse befindet sich ein Unterbrecher 21, der mit Hilfe
eines geeigneten abnehmbaren Trägers 22 indem Gehäuse befestigt ist.
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Unterbrecher und sein Träger sind in den Abb, 3 bis 6 dargestellt.
Der Träger besteht vorzugsweise aus - einer verhältnismäßig flachen Scheibe 24,
die vorzugsweise aus Metall hergestellt und mit einer geeigneten länglichen Öffnung
26 versehen ist. Diese Öffnung 26 ist gegen die Mitte der Scheibe verschoben. Rings
um den Umfang der Scheibe 24 ist eine Anzahl von herausgepreßten Vorsprüngen 27
angeordnet, die für gewöhnlich in den Teil i9 des Gehäuses .eingreifen können, um
die eine Fläche,der Scheibe in einem bestimmten Abstand von dem Gehäuseteil i9 zu
halten. Der Unterbrecher 2,1 besteht vorzugsweise aus einem bimetallischen Streifen
28, der mit seinem einen Ende an der einen Fläche der Scheibe 24, z. B. mittels
eines im Zusammenhang mit dem Stück angebrachten Vorsprunges 29, befestigt ist.
Der Streifen 28 ist in der Öffnung 26 so gelagert, daß er innerhalb derselben arbeiten
kann. Mit Hilfe einer Heizwiderstandsspule 30 wird er gekrümmt, die um seinen
Mittelteil gewickelt ist. Praktisch wind: eine verhältnismäßig dünne Schicht von
Isolierband oder anderem geeigneten Stoff 31 zunächst um den Streifen 28 gewickelt
und alsdann der Draht 3o auf das Isoliermaterial 31 aufgewickelt. Die Widerstandsspule
30 wird vorzugsweise aus sehr feinem Draht von hohem Widerstand wie eine
Chrom-Nickel-Legierung gewickelt, die einen ausgeprägten Widerstandis-Temperaturkoeffizienten
hat. Ihr Gesamtwidtrstand muß erheblich größer sein als der der kleinsten Lampe,
mit der zusammen er verwendet werden soll. Der Draht ist vorzugsweise mit einer
Emaille-Isolierung versehen, und seine ersten Windungen werden unmittelbar auf den
unisolierten Streifen aufgebracht, so daß dieses Ende der Spule an ihm leitend anliegt.
Die übrigen Windungen werden auf das Isoliermaterial 3 i gebracht, und .das freie
Ende wird in einer später zu beschreibenden Weise verbunden. Die Dicke des Isolierstoffs
31 kann verschieden gewählt werden, um die Zeiteinstellung des Unterbrechers
nach Belieben zu verändern.
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Das äußere Ende des Streifens 28 ist mit einem beweglichen Kontaktstück
33 aus Silber, Platin oder anderem nicht oxydierenden Metall versehen. Dieser Kontakt
33 arbeitet zusammen mit einem feststehenden Kontaktstück 3q., das auf dem Ende
des Streifens 35 angebracht ist. Der feststehende Kontakt hat vorzugsweise eine
zugespitzte Kontaktfläche, um den Sitz der Kontakte zu erleichtern, wenn sie zusammengreifen.
Der Streifen 35 ist von der Scheibe 24 isoliert und vorzugsweise als ein aus demselben
Stück bestehender Vorsprung an dem flachen Federstreifen 36 ausgebildet. Um den
Streifen 36 von der Scheibe 24 zu isolieren, ist eine Schicht 37 aus geeignetem
Isolierstoff, wie Glimmer, vorgesehen, die zwischen die obere Fläche der Scheibe
24 und den Streifen 36 eingefügt ist. Der Streifen 36 und die Einlage 37 sind mit
der Scheibe 24 in .geeigneter Weise mit Hilfe einer Öse 38 verklemmt, die durch
Öffnungen in dem Streifen 36 und der Einlage 37 und durch eine vergrößerte öffnUng
39 in der Scheibe 24 hindurchragt. Das untere Ende der Öse 38 ist von der angrenzenden
Fläche der Scheibe 24 durch geeignete Mittel, wie eine Unterlagscheibe 40 aus Isolierstoff
oder Glimmer, isoliert. Um den Zusammenbau zu erleichtern, ist die obere Seite der
Scheibe vorzugsweise mit einer Mehrzahl von herausgedrückten Vorsprüngen 42 ausgestattet,
die in Öffnungen in der Einlage 37 eingreifen. Dadurch wird die metallische Öse
38 genau innerhalb der Öffnung 39 festgelegt und kann nicht auf der Scheibe 24 leitend
aufsitzen. Das freie Ende des Streifens 36 ist vorzugsweise nach aufwärts von der
isolierenden Einlage 37 abgebogen, so daß es einen Federkontakt 43 bildet, wie in
Abb. 6 dargestellt.
Abb. 7 zeigt die Scheibe 24 und den Unterbrecher
in ihrer Vereinigung im Gehäuse io. Die Scheibe 24 kann auf dem Gehäuseteil 19 aufsitzen,
während der Federkontakt 43 elektrische Verbindung mit dem Gehäuseteil i8 hat. Um
:die Herstellung dieser Verbindungen mit dem Gehäuse zu erleichtern und um das Gehäuse
gegen Zusammendrücken zu verstärken, sind sowohl der obere als der untere Teil mit
einspringenden Teilen 46 versehen, die ihrerseits mit eingepreßten Vorsprüngen 4.7
versehen sind. Diese Vorsprünge können mit der Mitte der unteren Fläche der Scheibe
2.4 bzw. mit dem Federkontakt 43 Kontakt schließen. Die Federkontakte 16 und 17
sind mit den Gehäuseteilen 18 bzw. i9 verbunden, indem sie vorzugsweise auf die
einspringenflen Teile 46 aufgesetzt sind. Diese Federkontakte. sind aus einem Metall
von hohem elektrischen Leitvermögen, wie Kupfer oder Phosphorbronze, gemacht, vorzugsweise
in Form einer Scheibe, die, wie bei 49, längs eines Kreisbogens geschlitzt ist.
Der innere Teil dieser Scheibe ist alsdann, vorzugsweise durch Punktschweißung,
mit dem entsprechenden Teil 47 verlötet, während. der andere Teil 5o nach außen
gebogen ist, so daß er einen geeigneten Federkantaht bildet.
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Um das Gehäuse io gegenüber einem möglichen Kurzschluß mit den inneren
Teilen der Fassung oder Armatur zu isolieren, ist das Gehäuse vorzugsweise mit einer
geeigneten Umkleidung oder Bedeckung von Isolierstoff versehen. Die dargestellte
Bedeckung besteht aus einem Paar ineinanderpassender Schalen 52 und 53, die aus
einem geeigneten Isolierstoff. z. B. aus einem Kondensationsprodukt eines Phenols
oder aus Pyroxylin, gemacht sind. Diese Schalen sind mit Öffnungen 54 versehen,
so daß sie die Kontakte 16 und 17 frei darbieten und, wenn sie auf das Gehäuse io
aufgebracht sind, werden ihre übereinandergreifenden Flanschen mit einem geeigneten
Kitt miteinander fest verbunden. Anstatt diese isolierenden Schalen zu verwenden,
kann die äußere Fläche des Gehäuses 1o mit einer glasigen oder anderen geeigneten
Emaille bedeckt werden, die genügend dick ist, um zu verhüten, daß das Gehäuse Kurzschluß
verursacht.
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Beim Arbeiten wird vorzugsweise der Heizwiderstand 30 in Nebenschluß
mit den Kontakten 33 und 34 geschaltet, wie Abb. 9 zeigt. Nach dem Einsetzen in
eine Lampenfassung, wie sie Abb. i darstellt, sind die beiden Leitungen i und 2
in Reihe mit der Lampe L und mit den Kontakten 33, 34. Die Leitung 2 ist mit der
Scheibe 24 in leitender Berührung, mit der das eine Ende der Widerstandsspule 3o
ebenfalls in leitender Berührung ist. Das andere Ende dieser Spule ist mit dem feststehenden
Kontakt 3.4 verbunden. Wenn also die Kontakte 33 und 34 offen sind, so fließt der
Strom durch die Heizspule 30 und erhitzt den Bimetallstreifen 28, veranlaßt
also diesen Streifen, sich zu krümmen und den beweglichen Kontakt 33 in elektrischen
Kontakt mit dem Kontakt 34 zu bringen, so daß der Strom nach der Lampe L geschlossen
wird. Beim Schließen der Kontakte kommt die Spule 3o in Nebenschluß und wird so
ausgeschaltet, so daß der Bimetallstreifen 28 sich so weit abkühlen kann, daß er
die Kontakte 33 und 34 wieder öffnet. Dieser Vorgang wiederholt sich periodisch
und veranlaßt, daß die Lampe L auf und ab flackert. Die Zeiteinstellung des Flackerns
kann verändert werden, indem man entweder dem Streifen 28 oder dem Streifen 35 eine
dauernde Biegung gibt und dadurch den normalen Abstand zwischen den Kontakten 33
und 34 verändert. Sie kann auch dadurch verändert werden, daß man verschiedene Dicken
des Isolierstoffs 31 verwendet, auf den der Draht 3o gewickelt ist. Da die Scheibe
24 und das sie umgebende Gehäuse aus Metall hergestellt sind, so ergibt sich eine
beträchtliche Hitzeaufspeicherung, die darauf hinwirkt, das Arbeiten des Unterbrechers
stetiger zu machen, d. h. die Wärmespeicherung wirkt -dahin, die Periode des Unterbrechers
konstanter zu machen. Da der Draht in dem Heizwiderstand 30 einen verhältnismäßig
hohen Widerstands-Temperatur-Koeffizienten hat, so hat er einen wesentlich kleineren
Widerstand in dem Augenblick, wenn die Kontakte 33 und 34 unterbrochen werden, als
wenn die Kontakte sich schließen; mit anderen Worten, in dem Augenblick, wenn die
Kontakte 33 und 34 sich öffnen, ist der Draht in der Spule 30 auf seiner
niedrigsten Temperatur, also sein Widerstand verhältnismäßig niedrig im Vergleich
zu dem Widerstand in dem Augenblick, wenn die Kontakte 33 und 34 sich schließen.
Dieser vorübergehend niedrige Widerstand der Spule 3o in dem Augenblick, wo die
Kontakte sich öffnen, wirkt dahin, die Lichtbogenbildung über die Kontakte zu vermindern
und ermöglicht ein rascheres Arbeiten des Flackerschalters und eine höhere Stromaufnahmefähigkeit.
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Abb.8 zeigt, wie die Vorrichtung abgeändert werden kann, um als ein
Reihenschaltungsunterbrecher zu arbeiten. In diesem Fall wird das eine Ende der
Spule 30 mit dem Kontakt 33 verbunden, der selbstverständlich ron dem Bimetallstreifen
28 isoliert sein muß. Der Streifen 28 ist so gebogen, daß die Kontakte 33 und 34
gewöhnlich geschlossen sind, so daß, wenn die Leitungen i und 2 so verbunden sind,
der Strom anfangs durch die Widerstandsspule 3o fließen muß, um die
Lampe
L zum Leuchten zu bringen. Da der Beleuchtungsstrom in diesem Fall durch, die Heizspule
3o hindurchfließen muß, so muß diese Spule mit verhältnismäßig niedrigem Widerstand
gebaut sein im Vergleich zu dem Widerstand der Lampe. Wenn der Bimetallstreifen
28 angeheizt ist, so entfernen sich die Kontakte 33 und 34 voneinander und unterbrechen
den Strom in der Lampe und den durch die Spule 30 fließenden Strom. Wenn
die Heizspule genügend abgekühlt ist, so schließen sich wiederum die Kontakte 33
und 34.
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Die vorstehend beschriebene Einrichtung verkörpert mehrere neue Gestaltungen
und Vorteile. Wegen ihrer einfachen Bauart kann sie leicht in großen Mengen hergestellt
werden. Der Zusammenbau der Teile wird dadurch sehr erleichtert, daß die Scheibe
24 lediglich durch Anschlagkontakte innerhalb des Gehäuses gehalten wind. Wenn man
daher die Vorrichtung zusammenstellt, so ist es nur notwendig, die Scheibe 24 mit
der mit ihr zusammengebauten Unterbrechereinrichtung in den unteren Teil i9 des
Gehäuses io einzusetzen. Der obere Gehäuseteil 18 und der isolierende Ring 2o werden
dann über den unteren Teil i9 gedrückt, bis der Vorsprung 47 des oberen Teils den
Federkontakt 43 abwärts drückt. Auf diese Weise kommt -die Scheibe 24 mit dem unteren
Gehäuseteil in unter Federdruck stehenden Eingriff. Die Öffnung 26 und der Unterbrecher
28 sind auf der einen Seite der Mitte der Scheibe 24 angeordnet und sichern so genügenden
Zwischenraum, um einen Ku.rzschluß des Elements 28 gegenüber dem Gehäuseteil i9
zu verhindern. Wenn die Lampe 14 in die Fassung mit größerer Gewalt eingeschraubt
wird als notwendig, so wird der Druck von den Vorsprüngen 47 aufgenommen, die mit
,den gegenüberliegenden Seiten der Scheibe 24 in Berührung kommen. Das Arbeiten
der Vorrichtung ist unabhängig von Witterungsverhältnissen, weil der Unterbrecher
durch das Gehäuse io wirksam gegen Feuchtigkeit geschützt ist. Die Vorrichtung arbeitet
gleich gut in einem weiten Bereich verschiedener Lampen, weil der Widerstand der
Spule 30 im Vergleich mit dem Widerstand der kleinsten Lampe, die in Betracht kommt,
verhältnismäßig groß ist.
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Wenn es erwünscht ist, den Unterbrecher sehr rasch arbeiten zu lassen,
so kann er gemäß Abb. io gebaut werden. In diesem Fall ist der Isolierstoff auf
dem Bimetallstreifeu 28 auf der einen Seite dicker ausgeführt als auf der anderen,
mit anderen Worten, der Betrag des Wärmeübergangs von der Spule 30 auf den Streifen
28 ist rascher auf der einen Seite als auf der anderen. Es wird,daher ein Blatt
Isolierstoff rar derart um den Streifen 28 gewickelt, daß seine Enden auf der einen
Seite sich überlappen und dort eine Isolation von doppelter Dicke bilden. Wenn der
Bimetallstreifen aus Schichten 128 und 228 von Messing und Eisen gebildet ist und
die Überlappung auf der Eisenseite liegt, erhält man ein rasches Ansprechen, wenn
die Eisenschicht dem feststehenden Kontakt 34 gegenüberliegt. Wenn dagegen die Überlappung
auf der Messingseite liegt oder wenn das Bimetallelement hinsichtlich des feststehenden
Kontakts umgedreht wird, ist die Unterbrecherwirkung langsam. Die Ursache für diese
Wirkungsweise ist, daß die dickere Isolation die beiden Seiten des Bimetallstreifens
auf verschiedenen Temperaturen hält und auf diese Weise den Grad der Krümmung beeinflußt.