DE1639024C - Verzögerungsrelais - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verzögerungsrelais mil einer Schnappvorrichtung, die aus einer Schimppplnttei und einem sich beim Erwlirmcn vcrliingerndcn Zug» band besteht, das die Schnuppplntlc in einer ersten Endlage HIiIt und nach seinem Erwärmen in eine /weite Endlage überspringen Hißt.

Die meisten derzeit gebräuchlichen Vcrzögerungs· vorrichtungen weisen gewöhnlich einen würmeempfmdlichcn Bimetallstreifen als Bestandteil der Vorrichtung auf, um deren vorzeitiges Ansprechen zu verhindern. Dieser auf Wärme ansprechende Streifen wird, wenn er kalt ist, ein Kontaklpaar in einer normalerweise geschlossenen Stellung halten. Die direkte oder indirekte Erwärmung des Bimctullstrcifens bcwirkl, daß sich dessen Metalle verschieden ausdehnen und daß sich ein Teil desselben in die Richtung bewegt, in der die Kontakte geöffnet wurden. Bimetallvorrichlungcn sprechen relativ langsam auf Wärme an und bewirken daher eine Verzögerung zwischen dem Anlegen der Spannung an die Anschlußkontaktc und dem öffnen des Stromkreises. Die Verzögernngsdaucr steht in direktem Zusammenhang mit dem Ausdehnungskoeffizienten der Metalle, aus denen der Streifen zusammengesetzt ist, und ferner mit dessen Masse. Obwohl sich Vorrichtungen dieser Art in gewissen Anwen.'lungsfällen als zweckmäßig erwiesen haben, ist ihre Herstellung kostspielig und die Verzögern ngsdauer, die sie bewirken können, ist begrenzt. Außerdem müssen sie auf die besondere Spannung des Stromkreises, in welchem sie eingesetzt werden, abgestimmt sein.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wird von einem Verzögerungsrelais der eingangs angegebenen Art ausgegangen, das nach der Erfindung in der Weise ausgebildet ist, daß ein durch eine Heizwicklung aufheizbarer Widerstand mit großem positivem Temperaturkoeffizienten zum Zugband parallel geschaltet ist und beim Überspringen der Schnappplatte von ihrer ersten in ihre zweite Endlage der Widerstand und seine Heizwicklung ausgeschaltet werden und ein Stromverbrauchcr eingeschaltet wird.

Wird bei dieser Anordnung erstmals Spannung an die Anschlußkontakte des Relais gelegt, so reicht der Strom wegen der Parallelleilung über den Widerstand mit großem positivem Temperaturkoeffizienten nicht aus, um das Zugband zu erwärmen und auszudehnen. Die Temperatur des Widerstandes nimmt dann unter der Wirkung der Heizwicklung zu, so daß ein größerer Teil des Stromes durch das Zugband fließt, dieses erwärmt und dadurch die SchnappplaUe in ihre andere Endlage springen läßt. Dadurch wird der Stromkreis für den Slromverbrauchcr geschlossen, zugleich werden die Stromkreise für den Widerstand mit großem positivem Temperaturkoeffizienten und für seine Heizwicklung geöffnet; das Zugband bleibt dagegen weiterhin beheizt.

Verzögerningsvorrichtungcn mit einer Schnappplatte, die als Stromkreisunlerbrccher, Blinkervorrichlungen od. dgl. verwendet werden, sprechen an sich im Vergleich zu den mit wärmeempfindlichen Bimetallstreifen arbeitenden Verzögenmgsvorriehüinucn relativ schnell an. Durch ihre crfindungsgcmüßc Weiterbildung mit den angegebenen Mitteln ergibt sich ein sehr einfaches Verzögerungsrelais, das auch für Slromverbrauchcr anwendbar ist, die mil großer Verzögerung eingeschaltet werden und die außerdem eingeschaltet bleiben seilen.

Dieses Relais bietet ferner den Vorteil, daß es nueh dem Ausschalten des Slromverbrauchcrs sofort wieder für ein erneutes verzögertes Einschalten betriebsbereit ist.

Die Verwendung eines Widerstandes mit einem hohen positiven Tempcruturkocffizicntcn, also eines sogenannten Kaltleiters als Verzogcrungselement ist in der Rclaislechnik bekannt. Er wurde dort aber bisher nur in Verbindung mit Magnctschaltcrn und in der Weise angewandt, daß er durch den Slromdurch-

gang und nicht in erster Linie durch eine besondere Heizwicklung erwärmt wurde. Da der Kaltleiter bei den bekannten Verzögerungsvorrichlungcn auch beim Einschalten des Stromverbrauches stündig unter Strom bleibt, kann er sich während der Einschaltzeit des Strom Verbrauchers nicht abkühlen, so daß er beim Abschalten des Relais für ein sofortiges verzögertes Wiedereinschalten nicht zur Verfügung steht.

Um die Wärme in dem Zugband bei eingeschaltetem Verbraucher aufrechtzuerhalten, ist das Zugband erfindungsgemäß zweckmäßig in seinem mittleren Bereich fest mit dem Relaisstromkreis verbunden, derart, daß nach dem Überspringen der Schnapppiaitc in die zweite Endlage das Zugband infolge Stromdurchflusses im ausgedehnten Zustand verbleibt.

as Bei einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß das Zugband in seinem mittleren Bereich einen beweglichen Kontakt aufweist, der mit einem feststehenden Kontakt derart zusammenwirkt, daß der das Zugband umfassende Relaisstromkreis in der ersten Endstellung der Schnappplattc geschlossen und in ihrer zweiten Endslellung geöffnet ist und daß eine Zusatzheizung für das Zugband so geschaltet ist, daß sie, wenn sich die SchnappplaUe in ihrer zweiten Endlage befindet, das

Zugband beheizt und im ausgedehnten Zustand hält. Im folgenden wird die Erfindung an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. 1 ist eine schemalische Darstellung eines in Reihe geschalteten erfindungsgemäßen Verzögerungsrelais, bei welchem eine Leitung in der Mitte des Zugbandes befestigt ist;

F i g. 2 ist eine ähnliche schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Relais, bei welchem getrennte Heizvorrichtungen in der Nähe der Zugvorrichtung angeordnet sind und die Leitung durch einen normalerweise geschlossenen Kontakt mit der Zugvorrichtung verbunden ist;

F i g. 3 ist ein Schaltschema des Relais gemäß Fig. 1, und

F i g. 4 ist ein Schaltschema des Relais gemäß F i g. 2.

Das' Relais gemäß Fig. 1 weist eine Basis2 aus Isoliermaterial auf, durch welche sich drei Anschlußklemmen 4, 6 und 8 zum Anschließen an einen äußeren Stromkreis erstrecken. Ein Halteteil 12 ist an der Basis 2 befestigt und die gewölbte bzw. konvexe Seite der Schnappplatte 10 ist, wie in Fig. 1 gezeigt, am oberen Ende des Halters 12 befestigt. Der Halter 12 ist vorzugsweise als eine Verlängerung der Anschlußklemme 6 ausgebildet, die mit dem positiven Pol der Stromc]ucllc verbunden sein kann. Die Schnapppiaitc 10 ist um die mit 14 bezeichnete Längsachse gebogen bzw. verformt, so daß sie normalerweise gegenüber dem Betrachter gewölbt ist. Ein Zugband lift liegt über der normalerweise gewölbten Seile der SchnappplaUe 10 und ist mit seinen Enden unter

Spannung an diagonal gegenüberliegenden Ecken der es so der Schiwppplallc 1* gcMutiel, in seine normale Sehnappplatle 10 befestigt, wobei diese Ecken zur vorgespannte Stellung zu springen. Dadurch werden entgegengesetzten Oberflüche der Sehnappplatle hin die Kontakte 19 und 2» von ihren zugehörigen Kon· umgebogen sind, um eine Verankerung für das Zug- «akten getrennt und der' ßeluslunyssiromkicis zur band zu bilden. 5 Anschlußklemme4 über die Konliikle3l und 32 ge-

Ein Kontakt 20 ist, wie in Fig. | gezeigt, in der schlossen. Die Verzögerung, die das Relais hierdurch Nähe der unteren rechten Ecke auf der Schnuppplattc erhält, entspricht der Auflieizzeil des Widerslandes 10 angeordnet und ein feststehender, von der Basis 2 22. Bei geeigneter Dimcnsionierung dieses Widergetragener Kontakt 21 ist so angeordnet, daß er an Standes und der Heizvorrichtung können Vcr/ogerundem Kontakt 20 anliegt, wenn das Zugband kalt ist. io gen von über 5 Minuten erzielt werden. Der Wider-Das eine Ende eines Widerstandes 22 ist leitend mit stand 22 kann beispielsweise aus einer <)»>'„iian dem Kontakt 21 verbunden und sein anderes Ende Nickellegierung bestehen und einen DniliUlurchnu'sist über einen Abgreifwiderstand 24 mit einem Halter scr von 0.38 mm sowie einen Widersland von I bis 26 verbunden, der eine Fortsetzung der Anschluß- 3 Ohm bei Zimmertemperatur aufweisen. Der Widerklemmc8 bildet. Der Widerstand 22 ist spulcnartig 15 stand der Heizwicklung kann /wischen 25 und ausgebildet und besieht aus einem Material, das einen 30 Ohm variieren, während das Zugband einen Widcrliohcn positiven Tempcraturwiderslandskocffizicntcn stand von 0,2 bis 0,6 Ohm aufweisen kann. besitzt. Die Anschlußklemme 8 kann mit dem ncgati- Durch das öfinen der Kontakte 18, 19 und 20, -I

ven Pol der Stromquelle verbunden sein. Die Verbin- kühlt sich die Zugvorrichtung nicht ab. solange noch dung /wischen dem Widerstand 22 und dom Wider- 20 Spannung anliegt, da weiterhin Strom über das Ζιιμ-sland 24 ist bei 28 fest mit dem Zugband 16 im wc- band 16, den festen Anschluß 28 und den Wk-ersenllichcn in dessen Mittelpunkt bcfestiet. Eine Heiz- stand 24 zur negativen Anschlußklemme 8 fließt, wicklung 30 ist innerhalb des Widerstandes 22 angc- Durch das Relais wird daher der Slromverbraucher ordnet, wobei ein Ende dieser Heizwicklung mit 3S gespeist, bis die Spannung von den Anschlußcinem feststehenden Kontakt 18 verbunden ist. Der 25 klemmen des Relais weggenommen wird. Da die Kontakt 18 ist durch die Basis 2 gehalten und liegt Heizwicklung 3· und der Widerstand 22 sich abkühnormalerweise an einem Kentakt 19 an, der auf der lcn, wenn der Stromverbraucher eingeschaltet ist, Sehnappplatle 10 unten links angeordnet ist, wie in springt das Relais sofort zurück, wenn die Spannung Fig. 1 gezeigt. Das andere Ende der Heizwicklung30 weggenommen wird und ist wieder funktionsbcrcii. ist über den Halter 26 und die Anschlußklemme 8 30 Nachstehend ist ein weiteres Ausführungsbeispiel mit dem negativen Pol der Stromquelle verbunden. in Verbindung mit Fig. 2 und 4 beschrieben. Der Widerstand 22 und die Heizwicklung 30 können Im Ausführungsbeispiel von Fig 2 ist ebenfalls

auf einem isolierten (nicht gezeigten) Stift gelagert eine in Reihe geschaltete Schnappvorrichtung darsein, der sich von der Relaisbasis 2 aus vertikal nach gestellt, die eine Schnappplatte 10 und ein Zugband oben erstreckt. Ein Kontakt 32 ist auf einem Stift 34 35 16 umfaßt. Wie in Fig. 1 ist der Haller 12 für das befestigt und wird im Abstand von einem Kontakt 31 gekrümmte Teil mit der positiven Anschlußklemme 6 gehalten, der auf der normalerweise nach außen gc- verbunden, über weiche das Relais erregt wird. Die wölbten Seite des gekrümmten Teils 10 angeordnet ist. Anschlußklemme 8 ist mit dem negativen Pol der Es fließt nur Strom durch die Kontakte3ί und 32, Stromquelle verbunden. In Fig. 4 ist eine zusätzliche wenn das gekrümmte Teil auf Grund der Ausdehnung 40 Belastung 38 gezeigt, die zwischen einer Anschlußder Zugvorrichtung 16 seine Vorspannungsstcllung klemme 9 des Relais und dem negativen , Pc 1 der eingenommen hat. Der Stift 34 steht mit der An- Stromquelle geschaltet ist. Die Anschlußklemme 9 ist schliißklemme4 in Verbindung, die, wie in Fig. 3 mit einem Hallclcil40 verbunden, an dessen oberem gezeigt, mit einem äußeren Stromverbraucher 36 ver- Ende ein Kontakt 42 so befestigt und angeordnet ist, bunden sein kann. 45 daß er mit einem in der Mitle des Zugbandes bcfestig-

Die Funktion des vorstehend beschriebenen Relais ten Kontakt 44 zusammenwirken kann. Die Kontakte gemäß Fig. 1 wird im folgenden in Verbindung mit 42 und 44 sind normalerweise geschlossen. Eine eigene dem Schaltschema der Fig. 3 beschrieben. Wenn der Heizwicklung46 umgibt einen Teil des Zugbandes Schalter 5 geschlossen ist und Spannung an den An- 16, wobei ein Ende der Wicklung mit dem Konschlußklemmen 6 und 8 liegt, fließt Strom durch die so takt 32 verbunden ist, während das andere Ende dic-Schnappplatte 10 und die Kontakte 18 und 19, um die scr Heizwicklung mit einem Halter 26 verbunden ist. Heizwicklung 30 zu erregen. Ein wesentlicher Teil des der eine Verlängerung der negativen Anschluß-Stroms fließt ferner durch die Kontakte 20 und 21 klemme 8 bildet.

sowie infolge seines niedrigen Anfangswiderstands Die Funktionsweise des Relais gemäß F i g. 2 und 4

durch den Widerstand 22. Der restliche Strom fließt 55 ist die folgende:

durch das Zugband 16 und die Verbindungsstelle28 Wenn der Schalters geschlossen ist, reicht der

zum Widerstand 24 und zur Anschlußklemme 8. Da durch das Zugband 16 fließende Strom wegen des der Widerstand 22 mit dem Zugband parallel gc- durch den Widerstand 22 gebildeten Parallclzwcigcs schaltet ist, reicht der Strom im Zugband nicht aus, nicht aus. um eine Ausdehnung des Zugbandes zu um eine Ausdehnung desselben zu bewirken und das 60 bewirken. Die Belastung 38 wird durch den durch Relais zu betätigen. Da der Widerstand 22 einen posi- diesen Parallelzwcig fließenden Strom eriviil und tivcn Tcmpcrahirwiderstandskocffizientcn aufweist, die Heizwicklung30 wird ebenfalls über die Konsteigt seine Widerstandshöhe, während er durch die takle42 und 44 eingeschaltet. Nach einer Verzöce-Heizwicklung 30 erhitzt wird, wodurch der durch ningszeitspannc, während der die Heizwicklung 30 das Zugband 16 fließende Strom entsprechend zu- 65 die Temperatur des Widerstandes 22 erhöht, wird der nimmt.BeieinervorbcstimmtenTemperaturdcsWider- Slrcni in dem Zugband so stark, daß er eine Ausstandes22 reicht der Strom in der Zugvorrichtung aus, dehnung desselben bewirkt und die Schnnppplalie SO um zu bewirken, daß sich dieselbe voll ausdehnt und in ihre normale vorgespannte Stellung springt. In

dieser Stellung der Schnappplatlc wird die Belastung 38 durch das Öffnen der normalerweise geschlossenen Kontakte 42 und 44 von der Stromzufuhr abgeschnitten. Die Heizwicklung 30 wird ebenfalls von der Stromzufuhr abgeschnitten und beginnt sich abzukühlcn. Der Stromvcrbraiichcr 36 wird nunmehr zusammen mit der getrennten Heizwicklung 46 über die Kontakte 31 und 32 eingeschaltet. Solange Spannung an den Anschlußklemmen des Relais anliegt, bewirkt die getrennte Heizwicklung 46, daß das Zugband ausgedehnt bleibt. Bei Wegnahme der Spannung erhält das Relais sofort seine Funktion zurück.

IX.., erfindungsgemäße Relais kann in vielen Fällen eingesetzt werden, in denen bei der Einschaltung eines Verbrauchers eine Verzögerung erforderlich ist. Beispielsweise kann das Relais gemäß Fig. 3 so ausgebildet sein, daß es als Warnvorrichtung für Autofahrerdient, um diese darauf aufmerksam zu machen, daß sie mit angezogener Bremse fahren. Durch meclianische Verbindung des Schalters S mit dem Bremspedal' eines Fahrzeugs erhält man eine wirksame Warnvorrichtung. Der Baltcries'rom des Fahrzeugs wird dem Relais zugeführt, wenn der Schalters durch Drücken des Bremspedals geschlossen ist. Das Ansprechen des Relais wird dann um einige Minuten verzögert. Unter normalen Bremsbedingungen wird der Stromverbraucher 36, der in diesem Fall die Warnlampe auf dem Armaturenbrett sein kann, während der Verzögerungszeitspanne nicht erregt. Wenn ein Fahrer das Bremspedal jedoch versehentlich langer als während der Verzögerungszeitspanne niederdrückt, spricht das Relais an und erregt die Warnlampe, die im Gesichtskreis des Fahrers angeordnet ist.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Verwendung bei Kraftfahrzeugen beschränkt, sondern läßt sich auch in anderen Fällen anwenden, in denen Verzögerungen erforderlich sind. Weitere Anwendungsbeispicle sind Überlastungsschutz, Startermotoren, Regler für Klimaanlagen und Umlaufcrhitzer.

Die Erfindung wurde nunmehr an Hand von zwei Ausfiilmingsbcispielen beschrieben, in denen sich Verzögerungen von mindestens fünf Minuten erzielen lassen. Die Konstruktionsmerkmale des Relais, wie z. B. die Form der Schnappplatte, die Orientierung des Zugbandes in bezug auf die Verformung der Schnappplattc oder die Art der Verformung können innerhalb des Umfangs der Erfindung verändert werden. solange das Relais selbst ein in Reihe geschaltetes Schnapprclais ist. Obwohl in Fig. 4 die Heizwicklung 46 so dargestellt ist. daß sie weniger als die Hälfte des Zugbandes umgibt, kann ein größerer oder kleinerer Teil des Zugbandes zur Wärmeaufnahme von der Wicklung umschlossen sein, wobei diese Heizwicklung das Zugband nicht unbedingt umschließen muß. vielmehr kann eine Wärmeabgabe auch bei Anordnung der Heizwicklung in unmittclhaier Umgebung des Zugbandes erzielt werden. Weitcrc Ab- änderungen innerhalb des Umfangs der Erfindung sind für den Fachmann ersichtlich.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verzögerungsrelais mit einer Schnappvorrichtung, die aus einer Schnappplatte und einem sich beim Erwärmen verlängernden Zugband besieht, das die Schnappplatlc in einer ersten Endlage hält und nach seinem Erwärmen in eine zweite Endlage überspringen läßt, d ad u rch gekennzeichnet, daß ein durch eine Heizwicklung(30) aufheizbarer Widerstand (22) mit großem positivem Temperaturkoeffizienten zum Zugband (16) parallel geschaltet ist und beim Überspringen der Schnappplalle (10) von ihrer ersten in ihre zweite Eindlage der Widerstand (22) und seine Heizwicklung (30) ausgeschaltet werden und ein Stiomvcrbraucher (36) eingeschaltet wird.

2. Verzögerungsrelais nach Anspruch 1, dadiurch gekennzeichnet, daß das Zugband (16) in seinem mittleren Bereich (23) fest mit dem Relaisstromkreis verbunden ist, derart, daß nach Überspringen der Schnappplatte (10) in die zweite Endlage das Zugband (16) infolge Stromdurchflusses im ausgedehnten Zustand verbleibt (F i g. 1 und 3).

3. Verzögerungsrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugband (16) in seinem mittleren Bereich einen beweglichen Kontakt (44) aufweist, der mit einem feststehenden Kontakt (42) derart zusammenwirkt, daß der das Zugband (16) umfassende Relaisylromkreis in der ersten Endstellung der Schnappplatte (10) geschlossen und in ihrer zweiten Endstellung geöffnet ist und daß eine Zusatzheizung (46) für das Zugband (16) so geschaltet ist, daß sie, wenn sich die Schnappplattc (10) in ihrer zweiten Endlage befindet, das Zugband (16) beheizt und im ausgedehnten Zustand hält. (F i g. 2 und 4).

4. Verzögerungsrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappplatte (10) zwei bewegliche Kontakte (20, 19) aufweist, die mit zwei feststehenden Kontakten (21, 18) zusammenwirken, an die der Widerstand (22) mit großem Temperaturkoeffijtienten bzw. seine Heizwicklung (30) angeschlossen sind.

5. Verzögerungsrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappplatte (10) einen beweglichen Kontakt (31) aufweist, der mit einem mit dem Stromverbraucher (36) verbundenen Kontakt (32) zusammenwirkt.

6. Verzögerungsrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromverbrauchs (36) des Bclastungsstromkreieps eine Warnsignallampe im Innersten eines Kraftfahrzeuges ist.

7. Verzögerungsrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der einen großen positiven TcmperaUirkocffizicntcn aufweisende Widerstand (22) spulenartig ausgebildet ist und aus Nickellegierung mit einem hohen positiven Tempcraturwidcrstandskoeffizicntcn besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen