DE516307C - Schaltvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Schaltvorrichtungen für einen (ersten) Stromkreis, die erlauben, bei Ein- oder Ausschalten eines zweiten Stromkreises den ersten Stromkreis mitzuschalten und ihn dann mittels Aus- oder Einschaltung des zweiten Stromkreises wieder zurückzuschalten, wobei also auch nach eingetretener Stromunterbrechung im ersten Stromkreis der zweite Stromkreis selbsttätig geschaltet wird. Die Schaltvorrichtungen, die in dem ersten der beiden elektrischen Stromkreise eingebaut sind, werden durch die Veränderung der Länge eines in einen zweiten Stromkreis eingesetzten Leiterstückes auf Grund der Ein- oder Ausschaltung des zweiten Stromkreises geschaltet.

Die Arbeitsweise der Vorrichtungen beruht also auf der bekannten Ausdehnung bzw. Zusammenziehung eines stromdurchflossenen Leiterstückes infolge der durch Einschaltung des Stromes eintretenden Erwärmung bzw. der durch Ausschaltung des Stromes eintretenden Abkühlung. Nach der Erfindung werden die geringen linearen Auswirkungen dieser Temperaturveränderung nunmehr bei geeigneter Wahl der Stelle, an der man von ihnen Gebrauch macht, durch die Art ihrer Übertragung auf die Kontaktteile stark vergrößert. Denn grundsätzlich wird die Längenänderung eines Leiterstückes nicht an seinem Ende, wo. der Ausdehnungswert praktisch schwer bestimmbar ist, sondern vielmehr in der Mitte des Leiterstückes, und zwar als Höhe eines Dreiecks übertragen, dessen Basis das Leiterstück normaler Länge ist, während die Summe, der beiden Seiten dem ausgedehnten Leiterstück entspricht. Nimmt man einen Hebelarm zu Hilfe, so erreicht man dann eine Vervielfachung des Ausdehnungswertes, die die Verwendung der Vorrichtung zur Herstellung von Stromschlüssen und Unterbrechungen ohne Funkenbildung und hiermit verbundener Beschädigung der Kontakte möglich macht. Die Schaltvorrichtung nach der Erfindung ist daher so eingerichtet, daß der bewegliche Schaltkontakt sich am Ende eines Kontakthebels befindet, der nahe seinem Drehpunkt mit dem in den zweiten Stromkreis eingesetzten Leiterstück an einer Stelle zwischen dessen festliegenden Enden gelenkig verbunden ist. Man benutzt einen Draht oder einen Streifen von derartigem Querschnitt, derartiger Länge und solchem Ausdehnungskoeffizienten, daß dieser Leiter zwar dem dauernden Durchfluß des Stromes widersteht, dabei aber in dem einen oder anderen Intervall Längenänderungen erfährt, welche die gewünschten Wirkungen hervorrufen. Diese Wirkungen treten sozusagen augenblicklich ein.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat mit Vorrichtungen, bei denen ein zweimetalliger

Leiterstreifen Verwendung findet, nichts zu tun. Solche Vorrichtungen bedürfen nämlich zur Formänderung einer beträchtlichen Erwärmung. Außerdem gewinnen sie ihre gewöhnliche Form nur langsam, oft sogar mit einer unzulässigen Verzögerung, wieder. Der Herstellungspreis der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist gegenüber der Vorrichtung mit zweimetalligem Streifen weit geringer.
ιό Nachfolgend wird eine beispielsweise Anwendungsmöglichkeit der Vorrichtung beschrieben, aus der sich weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben. Gewählt ist der Fall, bei dem es sich darum handelt, einen Glühlampenfaden, der durchbrennt, durch einen gleichen Faden derart zu ersetzen, daß keine merkliche, jedenfalls keine lästige Verdunkelung eintritt.

F₁₁F₂ sind die beiden Glühfäden,, welche im selben Kaum oder in getrennten Räumen angeordnet sein können. Der Strom tritt durch den Kontakt 1 in das eine Ende von F₁ ein und wird durch den Kontakt 2, welcher mit einem gemeinsamen Punkte von F₁ und F₂ in Verbindung steht, abgeführt. Das ausdehnbare Leiteras stück a, b ist in die von 1 zu F₁ führende Leitung eingeschaltet. Ein elastischer Streifen c, d. ist bei c befestigt und trägt einen Bolzen/", durch den der Draht«, b hindurchgeht. Das in der Stromrichtung liegende Ende von F₂ ist mit einem Kontakt e verbunden, der im Wege des Endes d des elastischen Streifens c, d liegt. Die Spannung von a, b und die Länge des Bolzens f sind derart gewählt, daß der Kontakt zwischen d und e in der Ruhestellung geschlossen ist. Wenn nun der Strom eingeschaltet wird, so fließt er anfangs sowohl durch F₁ als auch durch F₂. Sobald der Draht a, b aber heiß wird, tritt eine Verlängerung ein, wodurch die elastischen Kräfte den Streifenc, el von dem Kontakte entfernen können, und somit den Strom an dieser Stelle unterbrechen (Abb. 2).

Jetzt liegt nur noch der Glühfaden F_x unter Strom. Wenn dieser aber durchbrennt, so ist der Stromkreis vollständig unterbrochen. Der Draht a, b zieht sich alsdann wieder zusammen rind stellt damit den Kontakte, e wieder her, wodurch der Strom durch den Faden F₂ fließt. Beim Einschalten des Stromes werden also zunächst die beiden Glühlampenfäden F₁ und F₂ während einer sehr kurzen Zeit glühen, alsdann glüht nur F₁, der für den Fall des Durchbrennens fast augenblicklich durch Aufglühen des Fadens F₂ ersetzt wird.

Im Gegensatz zu ähnlichen elektromagnetisch wirkenden Schalteinrichtungen ist es jetzt durch die Erfindung ermöglicht, die beiden Fäden in dem gleichen Glühlampenraum und die Vorrichtung ei, b, c, d in dem Sockel unterzubringen. Man erhält dann eine Lampe von doppelter Lebensdauer ohne irgendeine Beschädigungen ausgesetzte Einrichtung. Man kann so einen Faden oder eine neben der durchgebrannten Lampe angebrachte Ersatzlampe einsetzen (Eisenbahnsignale, Autoscheinwerfer usw.).

Anderseits kann man die Einrichtung auch statt zur Öffnung, zur Schließung eines Stromkreises verwenden. Abb. 3 zeigt wiederum einen Glühfaden F₁ und einen weiteren Glühfaden F₂. Wenn der Glühfaden F₁ zum Glühen gebracht wird, so kann der elastische Streifen c, d den elastischen Kräften folgen und den Kontakt d, e schließen, wodurch der Faden F₂ aufglüht. Dies erlaubt eine Kontrolle von F₁ durch F₂. Wenn F₁ durchbrennt, erlischt F₂ ohne Beschädigung seinerseits. Hierdurch wird die Notwendigkeit einer Ausbesserung angezeigt. Als Beispiele seien genannt: F₁ ein Signal an der Hinterseite eines Wagens, F₂ eine Kontrolle auf dem Schaltbrett; F₁ ein Eisenbahnsignal, F₂ eine Kontrolle im Stellwerk usw. Es ist nicht möglich, hier alle Verwendungsarten der Einrichtung darzulegen. Diese ergeben sich ohne weiteres aus der Arbeitsweise derselben, welche darin besteht, daß die lineare Ausdehnung des Fadens a, b als Höhe eines bei seiner Verlängerung gebildeten Dreiecks abgenommen

und durch das Verhältnis

f,d

vervielfacht

wird. Wenn man den Atisdehnungskoeffizienten von a, b, die Länge und das genannte Verhältnis entsprechend wählt, so kann man bei d alle Möglichkeiten einer starken und derart schnellen Wirkung erzielen, als die Abkühlung oder Verlängerung des Fadens a, & vor sich geht. Die Elastizität des Streifens c, d kann durch eine Feder oder jedes andere Mittel unterstützt oder ersetzt werden. Der Bolzen f kann von dem Draht a, b durchsetzt werden oder eine Rolle, eine Scheibe 0. dgl. tragen. Vor dem Kontakt 0 kann ein Rheostat angeordnet sein,

F₁ und F₂ könnten auch beliebig verwendete Stromkreise sein, z. B. könnte der geschaltete erste Stromkreis eine das Vorhandensein von Strom im zweiten Stromkreis, auch an einem entfernten Orte, kenntlichmachende Anzeigevorrichtung in Tätigkeit setzen. Auch der Ersatz des zweiten Stromkreises durch den ersten ist möglich, falls im zweiten Stromkreis der Strom plötzlich aussetzt. Die Schaltvorrichtung eignet sich aus diesen Gründen daher besonders für elektrische Kraftanlagen, Eisenbahnstellwerke oder für Sende- und Empfangsstationen für drahtlose Telegraphic.

Alle baulichen Einzelheiten der Einrichtung können verändert werden, ohne daß man dabei den Rahmen der Erfindung verläßt.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   ι . Ein- und Ausschaltvorrichtung für einen elektrischen Stromkreis, die durch die Langenänderung eines in einen zweiten Stromkreis eingesetzten Leiterstückes bei Ein- oder

   Ausschaltung dieses zweiten Stromkreises geschaltet wird und deren beweglicher Schaltkontakt sich am Ende eines Kontakthebels befindet, der nahe seinem Drehpunkt mit dem in den zweiten Stromkreis eingesetzten Leiterstück an einer Stelle zwischen dessen festliegenden Enden gelenkig verbunden ist.
   2. Schaltvorrichtung nach Anspruch i, die in einer elektrischen Glühbirne mit Ersatzfaden so eingebaut ist, daß der Ersatzfaden im ersten Stromkreis liegt, der bei Durchbrennen des im zweiten Stromkreis liegenden, zuerst brennenden Fadens geschaltet wird.

   3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, die im ersten Stromkreis einer das Vorhandensein von Strom im zweiten Stromkreis kenntlichmachenden Anzeigevorrichtung liegt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen