DE1138856B - Elektrischer Schalter fuer Kurztrennung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

W 2859OVHIb/21 c

ANMELDETAG! 20. SEPTEMBER 1960

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 31. OKTOBER 1962

Die Erfindung befaßt sich mit einem elektrischen Schalter für Kurztrennung. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schalter zu schaffen, der zuverlässig arbeitet und wirtschaftlich gefertigt werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Schalter für Kurztrennung zu verbessern, der mit Hilfe eines Magneten und einer Feder beim Auftreten eines Überstromes ausschaltet, nach einer bestimmten Zeit einschaltet und wieder ausschaltet, sofern die Ursache des Überstromes fortbesteht.

Bei bekannten Schaltern der vorgenannten Art ist als Zählwerk, das die Zahl der aufeinanderfolgenden Ausschaltungen registriert und begrenzt, beispielsweise eine Zahnradanordnung vorgesehen, die mit Hilfe von Klinken gesperrt werden kann. Die Klinken werden mechanisch durch einen Bimetallstreifen betätigt. Bei solchen Anordnungen ist es schwierig, sich unterschiedlichen Gegebenheiten anzupassen, weil mechanische Zählwerke, wie sie die bekannte Zahnradanordnung darstellt, nur schlecht eingestellt werden können.

Gemäß der Erfindung ist dagegen als einstellbares Zählwerk ein beim Schalten veränderlicher Querschnitt eines Kanals für eine Flüssigkeit vorgesehen, die auf die Bewegung des Ankers des Magneten einwirkt. Hierbei kann die Einstellung in weiten Grenzen praktisch stufenlos verändert werden. Dennoch ist der Aufbau verhältnismäßig einfach, da für den Anker des Magneten ohnehin ein zylinderähnlicher Raum vorhanden sein muß, der für die Einwirkung einer Flüssigkeit gut geeignet ist.

Die Erfindung kann mit Vorteil so verwirklicht werden, daß der Schalter durch den Magneten ausgeschaltet und durch eine beim Ausschalten gespannte Einschaltfeder eingeschaltet wird, wobei die Einschaltbewegung durch den Zufluß der Flüssigkeit gesteuert wird. Die Beanspruchung des Magneten bleibt dann klein, weil er nicht gegen den Widerstand der Steuerflüssigkeit zu. arbeiten braucht.

Der Schalter mit den Antriebsmitteln ist zweckmäßig in einem mit Öl gefüllten Gehäuse angeordnet, und das Öl bildet die Flüssigkeit zur Steuerung der Schaltbewegung. Hierdurch kann man eine einfache Abdichtung erreichen. Im Inneren des Gehäuses sind dann keine flüssigkeitsdichten Unterteilungen erforderlich.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden, ins einzelne gehenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Leistungsschalters Elektrischer Schalter für Kurztrennung

Anmelder:

Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt, Patentanwalt,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 22. Oktober 1959 (Nr. 848 013)

Alson Harm, Bloomington, Ind. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

in verkleinertem Maßstab; einzelne Teile sind im Schnitt gezeichnet, andere Teile herausgebrochen;

Fig. 2 ist die Ansicht eines Teiles in Richtung der Pfeile H-II in Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Teilschnitt längs der Linie IH-III der Fig. 1;

Fig. 4 ist die Ansicht eines Teiles in Richtung des Pfeiles IV-IV der Fig. 1;

Fig. 5 ist ein Schnitt des Mittelteiles des Schalters nach der Linie V-V der Fig. 1; dabei sind einzelne Teile weggelassen bzw. abgebrochen;

Fig. 6 ist eine Teilansicht des Mittelteiles des Schalters von der rechten Seite der Fig. 5 gesehen;

Fig. 7 ist ein Teilschnitt durch den unteren Teil des Schalters im wesentlichen längs der Linie VII-VII der Fig. 1;

Fig. 8 ist eine Teilansicht des unteren Teiles des Schalters, gesehen von der rechten Seite der Fig. 7;

Fig. 9 ist ein Schnitt durch den Schalter, in dem die Auslösespule, ein Zeitventil, ein Rückstellventil und das Zählwerk dargestellt sind;

Fig. 10 ist ein Teilschnitt durch den Schalterantrieb;

Fig. 11 ist eine Seitenansicht des Zeitventils.

In Fig. 1 ist ein Schalter 1 dargestellt. Der Schalter stimmt im wesentlichen mit dem Schalter überein, der in der USA.-Patentschrift 2 858 395 beschrieben ist. Die Schaltstückanordnung wurde geändert, so daß sich ein erheblicher Kontaktdruck über einen weiten Bereich der Verschiebung der Kontaktelemente er-

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gibt. Das feststehende Schaltstück 2 besteht aus einer Anzahl Finger 3, die durch zwei Federringe 4 gegeneinander gedrückt werden (Fig. 10). Jeder Kontaktfinger greift mit einem Ende 8 in ein Tragstück 5, das aus elektrisch leitendem Material besteht und an der Schaltergrundplatte 6 befestigt ist. Die Schaltergrundplatte ist über ein Verbindungsstück 9, das mit Isolierung versehen ist, sowie über ein Verbindungsstück 7 mit einer normalen Durchführungsanordnung 10 verbunden (Fig. 1). Die Verbindung zwischen dem oberen Ende des Leiters 9 und dem Durchführungsbolzen 10 ist der Übersichtlichkeit wegen weggelassen.

Das bewegliche Schaltstück 11 ist am unteren Ende einer Kontaktstange 12 befestigt, die aus leitendem Material besteht. Die Stange 12 ist so angeordnet, daß sie hin- und hergehend bewegt werden kann. Dabei wird das Schaltstück 11 in Eingriff und außer Eingriff mit den Kontaktfingern des Schaltstückes 2 gebracht.

Eine Löschkammer 13 umgibt die Schaltstücke. Sie besteht aus einer Mehrzahl übereinandergestapelter Platten aus Fiber oder ähnlichem Material. Die Platten sind mit Öffnungen versehen, so daß sie zusammen nach oben und nach den Seiten verlaufende Spülkanäle bilden. Auf diese Weise wird sowohl eine axiale als auch eine Querbeblasung des Lichtbogens erreicht, wenn die Stange 12 nach oben gezogen wird und die Schaltstücke sich voneinander trennen. Zwischen Führungsstangen 15 und dem Schaltstück 12 sind Rollen 14 vorgesehen, die die elektrische Verbindung zwischen der Stange 12 und den Führungsstangen 15 bewirken. Die Führungsstangen bestehen aus elektrisch leitendem Material und sind fest an dem unteren Ende der oberen Gehäuseplatte 16 befestigt. Die oberen Enden der Führungsstangen 15 sind beide mit einer leitenden Platte 17 verbunden, die eine Öffnung 18 aufweist. Die Platte 17 steht in elektrischer Verbindung mit einer Auslösespule 19, wie im folgenden noch näher beschrieben wird. Ein Dämpfungskolben 20 ist mit der Schaltstange 12 verbunden. In der Einschaltstellung grenzt der Kolben an die Rollen 14. Bei der Ausschaltbewegung wird er durch die Öffnung 18 nach oben in eine ihm angepaßte Ausnehmung 21 des mittleren Tragstückes 22 geführt. Beim Eindringen des Kolbens in die Ausnehmung am Ende des Ausschalthubes wird die Bewegung abgebremst.

Der Leistungsschalter 1 ist so ausgebildet, daß er in das Innere eines aus Isolierstoff bestehenden Behälters 23 eingesetzt werden kann. Der Behälter ist mit einem Deckel 24 versehen, der lösbar auf dem Behälter 23 sitzt. Der Deckel dient als Träger, an dem der gesamte Schalter in das Innere des Behälters hängt. Zu diesem Zweck sind vier aus Isolierstoff bestehende Stangen 25 (Fig. 1 und 7) zwischen dem Schalterträger 6 und der unteren Platte 16 vorgesehen. Diese Stangen halten die Löschkammer 13 und die Schaltstücke 2 und 11 in ihrer Lage zueinander. Außerdem legen sie den Träger 6 gegenüber der unteren Tragplatte 16 fest, die als Endplatten der Löschkammer 13 dienen. In einer noch später beschriebenen Weise ist die Platte 16 an der mittleren Platte 22 befestigt. Diese ist ihrerseits am Deckel 24 aufgehängt.

Zur Betätigung der Schaltstücke ist ein Antrieb 30 vorgesehen (Fig. 1 und 4), der von der Auslösespule gesteuert wird. Er trennt die Schaltstücke und schließt sie automatisch wieder nach dem Ausschalten. Der Antrieb besteht im wesentlichen aus einem Totpunktgelenkmechanismus mit einer Feder, deren Schnappwirkung die Schaltstücke öffnet bzw. schließt. Im einzelnen gehört zum Antrieb vor allem ein Kontakthebel 31, der mit dem einen Ende am oberen Ende der Schaltstange 32 befestigt ist. In der Mitte zwischen seinen Enden ist er fest mit der Kontakthebelwelle 33 verbunden. Die Schaltstange ist mit ihrem

ίο unteren Ende gelenkig an dem oberen Ende der Ausnehmung 26 des Schaltstückes 12 befestigt. Die Verbindung erfolgt durch einen Bolzen 28. Deshalb wird bei einer Drehung des Kontakthebels um die Welle 33 entgegen dem Uhrzeigersinn die Kontaktstange nach oben bewegt, so daß sich die Schaltstücke 2 und 11 voneinander trennen. Die Kontakthebelwelle ist an ihren Enden in Öffnungen zweier parallel angeordneter Tragarme 34 α und 34 b gelagert (Fig. 3 und 4), die sich von zwei Tragstücken 35 und 36 rechtwinklig nach unten erstrecken. Die Tragstücke sind in geeigneter Weise, z. B. durch Verschrauben oder Anschweißen, an den nach unten verlaufenden Vorsprüngen 37, 38, 39 und 40 befestigt, die mit einem Stück aus dem Gußdeckel 24 bestehen. Ein Ankerhebel bildet mit einem vom Anker betätigten Arm 42 einen einstückigen Hebel. Er ist mit einem Hebel 43 über ein Rohr 44 verbunden, das drehbar auf einer Welle 45 sitzt. Die Welle wird von den Trägern 34 a und 34 c gehalten. Sie verläuft parallel zur Kontakthebelwelle 33. Der Ankerhebel 42 ist mit seinem freien Ende gelenkig mit dem oberen Ende eines Hebels 46 verbunden. Der Arm 46 kann eine Längsbewegung nach unten ausführen, wenn die vorbeschriebene Auslösespule durch einen Überstrom erregt wird, wie noch beschrieben wird.

Am Kontaktarm 41 ist eine Rolle 47 vorgesehen, die mit einem Nocken 48 des Hebels 31 zusammenwirkt, um den Hebel 31 mit seiner Welle 33 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, wenn der Hebel 41 entgegen dem Uhrzeigersinn um seine Welle 45 gedreht wird in Abhängigkeit von der Bewegung des Ankerhebels 46. Normalerweise wird das vordere Ende des Hebels 43 in einer über den Totpunkt geführten Lage in bezug auf die Welle 33 durch zwei Federn 50 gehalten, wie Fig. 4 zeigt. In dieser Stellung sind die Schaltstücke voneinander getrennt. Jede Feder ist mit ihrem einen Ende an zwei benachbarten Stellen des freien Endes des Hebels 43 befestigt. Das andere Ende der Federn ist mit einer Federaufhängung 51 gelenkig an der Welle 52 befestigt, so daß sich die Federn frei drehen können. Die Welle 52 ist am Hebel 31, und zwar an seinem freien Ende, befestigt. Der Ankerhebel 41 wird deshalb normalerweise in Richtung des Uhrzeigersinnes um die Welle 33 gedreht, so daß die Schaltstücke 2 und 11 eingeschaltet sind. Wenn jedoch der Ankerhebel 31 sich entgegen dem Uhrzeigersinn um die Welle 33 dreht, weil er durch die Rolle 47 des Hebels 41 angestoßen wird, die mit dem Nocken 48 zusammenwirkt, wird das freie Ende des Hebels 43 nach unten bewegt. Dadurch werden die Federn gestreckt und schließlich über den Totpunkt in bezug auf die Welle 33 geführt. Ihre Wirkung auf den Hebel 31 wird plötzlich in Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn umgekehrt.

Dadurch ergibt sich eine sehr schnelle Trennung der Schaltstücke 2 und 11. Durch die Trennung der Schaltstücke wird die Auslösespule entregt, wie im folgenden beschrieben wird. Damit entfällt die nach

unten gerichtete Kraft auf den Hebel 46. Die in den gespannten Federn 48 gespeicherte Energie dreht den Hebel 31 im Uhrzeigersinn, so daß die Schaltstücke 2 und 11 geschlossen werden. Wenn sich die Linie des Kraftangriffes zwischen der Welle 52 und dem freien Ende des Hebels 43 nach oben über die Welle 33 bewegt, werden die Schaltstücke 2 und 11 durch den Sprungmechanismus beschleunigt, wie vorher beschrieben wurde. Eine Rückstellfeder 53 ist zwischen

aus dem Kanal 69 versperrt und damit den Ausstoß des Öles durch den Anker 61 unterbindet, so daß sich eine verzögerte Auslösung ergibt.

In den unteren Teil der Platte 16 ist ein Zeitventil 72 eingeschraubt. Es besteht aus einem Kanal 73, der direkt in den Raum 69 führt, und einer Auslaßöffnung 74, die an den Kanal 73 angeschlossen ist. Die Auslaßöffnung entläßt das Öl, das aus dem Raum

den Anker in seine Ruhestellung zurück und ermöglicht die Wiedereinschaltung.

Wie sich aus Fig. 9 ergibt, ist die Bohrung 63 im Anker 64 mit einem verhältnismäßig großen Raum 5 69 in der unteren Platte 16 verbunden, so daß normalerweise das Öl durch einen Auslaß 70 in den Behälter 23 ausgestoßen wird. Der Raum ist so groß, daß er für einen schnellen Durchfluß des Öles sorgt, das von dem nach unten bewegten Anker 61 vereinem gelenkigen Lager 53 b des Vorsprunges 53 c io drängt wird. Es ergibt sich damit eine schnelle Bedes Hebels 43 und einem Lager 54 ausgespannt, das wegung des Ankers 61. Diese hat wiederum eine an dem oberen Ende des Tragstückes 34 sitzt. Diese schnelle Trennung der Schaltstücke 11 und 2 im VerFeder stellt den Arm 41 und die Ankerstange 46 in hältnis zum Auftreten eines Überstromes zur Folge, die in Fig. 4 dargestellte Lage zurück. Im folgenden wird das als Ganzes mit 71 bezeich-

Die Auslösespule 19 (vgl. insbesondere Fig. 9) be- 15 nete Zählwerk beschrieben (Fig. 9), das nach einer steht aus Windungen 56, die auf einem Spulenkörper Anzahl Bewegungen des Ankers 61 den Auslaß 70 78 gewickelt sind. Der Spulenkörper wird mit der
Spule zwischen der unteren Platte 16 und der mittleren Platte 22 angeordnet. Die Platten werden durch
Tragstangen 57, 58, 59 und 60 mit Abstand vonein- 20
ander gehalten (Fig. 5 und 6). Ein Anker 61, der eine
zylindrische Form besitzt, wird von einer entsprechenden zylindrischen Ausnehmung 62 in der
mittleren Tragplatte 22 bzw. einer rohrförmigen Auskleidung 78 α so aufgenommen, daß er beim Erregen 25 entströmt, der von der Auskleidung 78 a gebildet der Spule aus der entregten Lage nach unten gezogen wird, wenn der Auslaß 70 durch das Zählwerk verwird, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Der Anker wird in schlossen ist. Mit dem Zeitventil 72 ist um einen die Spule 56 hineingezogen und drückt dabei unter Drehpunkt 77 schwenkbar angeordnet eine Platte 75 Druck stehendes Öl in den Kanal 63 eines Polstückes verbunden, die eine Anzahl Öffnungen 76 unter-64, das am unteren Ende der Auskleidung 78 α ange- 30 schiedlicher Größe aufweist. Bei ihrer Drehung um bracht ist. Ein aus nichtmagnetischem Material, z. B. den Drehpunkt 77 kommen einzelne der Öffnungen Messing, bestehendes Abstandsstück 64 a ist an dem 76 mit dem Auslaß 74 zur Deckung. Dadurch kann Polstück 64 innerhalb der Spule vorgesehen. Dadurch die Geschwindigkeit des Ölauslasses nach Wunsch soll verhindert werden, daß der Anker 61 nach der verändert werden. Es ergeben sich dann unterschied-Entregung durch Remanenzkräfte festgehalten wird. 35 liehe Auslaßcharakteristiken.

Die Auskleidung 78 α besteht vorzugsweise aus rost- Ferner ist ein Ventil 79 vorgesehen, das von einer

unter Federdruck stehenden Kugel gebildet wird. Das Ventil spricht bei sehr hohen Überdrucken an und öffnet einen zusätzlichen Auslaß 80, der an den Kanal 40 73 und Ventil 72 angeschlossen ist. Dadurch ergibt sich eine Zeitstromcharakteristik, die steiler ist, als durch die Öffnungen 74 allein erreicht werden könnte.

Ein Rückstellventil 81 besteht aus einer unter der

Spule 19 bewirkt wird, setzt damit den Antrieb in 45 Wirkung der Schwerkraft in der Schließlage gehal-Gang, der die Schaltstücke in der vorher beschrie- tenen Kugel 82 in einem Raum 83. Das Ventil ist an benen Weise öffnet. Bei einer Entregung der Spule das untere Ende der unteren Tragplatte 16 angekann der Antrieb den Anker zurückstellen. schraubt und fluchtet mit dem Kanal 73 des PoI-

Die Spule 56 ist mit dem Schalter und den An- Stückes 64. Wenn der Anker durch den Antrieb am schlußstücken 10 und 8 über einen Leiter 65 (Fig. 1) 50 Ende der Ausschaltung nach oben in seiner Ruhelage in Reihe geschaltet, der die Platte 17 der Führungs- bewegt wird, ergeben sich Unterdrücke im Raum stangen 15 mit dem einen Ende der Spule 56 ver- 78 a, die die Bewegung des Ankers verzögern könnbindet. Die zweite Verbindung bildet der Leiter 66 ten. Durch diese Unterdrücke wird jedoch die Kugel (Fig. 5) zwischen dem anderen Ende der Spule und 82 nach oben bewegt. Sie öffnet den Einlaß 84 in einer mit Isolierstoff umkleideten Stange 67, die zu 55 den unteren Teil des Ventils 81 und ermöglicht damit der Durchführung 8 führt (Fig. 1). den Eintritt von Öl aus dem Behälter 23 in den Zy-

Aus der vorstehenden Beschreibung des Schalters linder, der von der Auskleidung 78 α gebildet wird, für Kurztrennung ergibt sich, daß bei einem Über- Das Rückstellventil 81 wirkt deshalb mit der Öffstrom der Leitung die Spule 56 erregt wird. Sie zieht nung 74 des Zeitventils 72 so zusammen, daß eine den Anker 61 nach unten und drückt dabei Öl durch 60 außergewöhnliche Verzögerung des Ankers 61 verden Kanal 63. Gleichzeitig wird der Antrieb aus- mieden wird.

gelöst und trennt die Schaltstücke 11 und 2. Nach Das vorgenannte Zählwerk 71 dient dazu, schnell

einer Bewegung des Ankers 61 von wenigen Milli- aufeinanderfolgende Unterbrechungen zu zählen. Es meiern ist das bewegliche Schaltstück 11 von dem besteht aus einer Kolbenstange 85, deren oberes Ende feststehenden Schaltstück freigekommen. Unter der 65 mit einer Anzahl von Vorsprüngen 89 versehen ist. Wirkung der Totpunktfedern 50 wird es in die Aus- Der Zweck der Vorsprünge wird später beschrieben, schaltstellung bewegt. Durch die Kontakttrennung Die Kolbenstange ist im Inneren einer Kammer 86 wird die Auslösespule 56 entregt. Der Antrieb führt angeordnet, die an der mittleren Platte 22 und der

freiem Stahl und verhindert, daß ungleichmäßige Magnetkräfte den Anker 61 auf die eine oder andere Seite ziehen und so Abweichungen in der Zeit verursachen.

Das obere Ende des Ankers 61 ist gelenkig mit dem unteren Ende der Ankerbetätigungsstange 46 verbunden (Fig. 4). Eine nach unten gerichtete Bewegung des Ankers 61, die durch das Erregen der

unteren Platte 16 parallel zur Längsachse des Ankers 61 verlaufend befestigt ist. Die Kolbenkammer 86 schneidet den Auslaßkanal 69 in der unteren Tragplatte 16. Der mittlere Teil der Kolbenkammer weist zwei Öffnungen 87 und 88 auf, die mit dem Kanal 69 übereinstimmen, so daß das Öl frei durch den Auslaß 70 entweichen kann. Ein Zählwerk 90 ist an das untere Ende der Kolbenkammer 86 geschraubt. Es wird von einer Kugel 91 gebildet, die durch eine

Folge auftreten, hat der Kolben 85 nicht die Zeit, in seine obere Ruhelage zurückzukehren, da die Schaltstücke sofort wieder eingeschaltet werden, so daß auch der Anker 61 sofort wieder arbeitet. Bei dem erneuten Anziehen des Ankers wird auch der Rückstellhebel erneut mit dem Vorsprung 89 der Kolbenstange 85 zusammenwirken und diese wiederum um ein Stück nach unten bewegen. Da die Kolbenstange auf diese Weise Schritt für Schritt bei jeder

Feder gegen eine Verengung eines Kanals 92 gedrückt io der Schaltungen, die schnell aufeinander folgen, nach

wird. Der Kanal 92 verbindet den Kolbenraum 86 mit dem Behälter 23. Das Zählventil verhindert den Zutritt von Öl aus dem Behälter in die Kolbenkammer 86. Es gestattet dagegen das schnelle Ausstoßen von Öl aus dem Raum 86 in den Behälter 23. Der untere Teil der Kolbenstange 85 weist einen abgesetzten Teil 93 auf. Der Absatz ist in Längsrichtung der Stange 85 gesehen weit genug, um die Breite des Kanals 96 zu überdecken. Wenn die

unten bewegt wird, wird der Kolbenstange schließlich den Auslaßkanal 69 versperren. Dadurch wird das aus dem Raum 55 hinausgedrückte Öl in das Zeitventil gelenkt, das die Abwärtsbewegung des Ankers 61 verzögert. Es ergibt sich eine verzögerte Auslösung. Wie ersichtlich ist, kann das Zählwerk eingestellt werden, so daß eine gewünschte Anzahl schnell aufeinanderfolgender Auslösungen möglich ist, denen eine gewünschte Zahl verzögerter Aus

Stange 85 in ihrer obersten Lage ist, wie in Fig. 9 20 lösungen folgen kann. Zum Beispiel kann die Auslaßdargestellt ist, bildet die Ausnehmung nur eine ver- Öffnung 70 verschlossen werden, so daß alle Aushältnismäßig geringfügige Verengung in dem Kanal schaltungen verzögert erfolgen.
69. Daher kann das Öl verhältnismäßig frei durch Ein sich nach oben erstreckender Vorsprung 100 den Auslaß 70 entweichen, wenn der Anker 61 be- der Kolbenstange 85 bewegt sich mit der Kolbentätigt wird. Zwischen einer Schulter 95 der Kolben- 25 stange und betätigt schließlich eine Verriegelung, wie stange 85 und dem Ventil 90 ist eine Rückstellfeder im folgenden beschrieben wird. Am unteren Ende 94 angeordnet, die den Kolben 85 nach oben drückt, des Kolbens 85 ist ein Bolzen 101 angebracht, der wie Fig. 9 zeigt. mit einer Kugel 91 zusammenwirken kann. Wenn der Das Ventil 91 gestattet eine unbehinderte Bewe- Bolzen beim letzten Hub des Zählwerkes auf die gung der Kolbenstange 95. Dagegen verzögert es eine 30 Kugel trifft, wird das Ventil 90 offengelassen, so daß nach oben gerichtete Bewegung, so daß die Kolben- das Zählwerk während mindestens eines Hubes sehr stange langsam unter der Wirkung der Feder 94 und schnell zurückgestellt werden kann. Dadurch wird

des aus der Kammer 86 entweichenden Öles in die Ruhelage gelangt.

Ein Rückstellhebel 95 ist mit seinem einen Ende bei 96 an der mittleren Tragplatte 22 befestigt. Das andere Ende wirkt mit einem Schlitz gelenkig mit einem Bolzen 97 zusammen, der rechtwinklig an dem oberen Teil des Ankers 61 angebracht ist. Der Hebel

eine Verklinkung erreicht, wie im folgenden beschrieben wird.

Die mittlere Platte 22 ist mit Hilfe von Isolierstoffstangen 102, 103, 104 und 105 an den oberen Tragteilen 35 und 36 hängend befestigt (Fig. 1, 5 und 6).

Eine als Klinke ausgebildete Verriegelung, die in Fig. 1 und 3 dargestellt ist, verhindert das WiederHebel ist in der Mitte auf einer Welle 110 gelenkig gelagert. Die Welle ist ihrerseits durch den Deckel

95 wird deshalb nach unten bewegt, so oft der Anker 40 einschalten der Schaltstücke. Die Verriegelung ist in die Spule 19 gezogen wird. Mit dem Hebel 95 ist normalerweise nicht in Betrieb. Sie wird durch das ein Rückstellglied 98 gelenkig verbunden. Das Rück- Zählwerk 71 eingeschaltet, nachdem eine vorstellglied sitzt zwischen den beiden Enden des Hebels. bestimmte Zahl schnell aufeinanderfolgender Schalt-Es wird durch eine nicht dargestellte Feder in Be- handlungen vorgenommen wurden. Die Verriegelung nahrung mit einem der beiden Vorsprünge 89 gehal- 45 besteht aus einem Verriegelungshebel 107, der eine ten, so daß der Kolben 85 jedesmal nach unten be- Nase 108 an seinem einen Ende und einen Vorwegt wird, wenn der Anker 61 in die Spule gezogen sprung 109 an seinem anderen Ende aufweist. Der wird. An dem Rückstellhebel 95 ist ein Anschlag 99
in der Nähe des Rückstellteiles 98 befestigt. Der Anschlag wirkt mit dem Rückstellteil 98 zusammen und 50 24 geführt und wirkt mit einem außerhalb des Gedrückt es von den Vorsprüngen 89 weg, wenn der häuses befestigten Hebel zusammen, wie im folgenden beschrieben wird. Die Welle 110 ist frei drehbar angebracht. Der Hebel 107 sitzt ebenfalls frei drehbar auf dieser Welle. Ferner ist eine Klinkenfeder 111 55 vorgesehen. Sie ist zwischen dem Vorsprung 109 des Hebels 107 und einem Auge 112 ausgespannt, das an dem Vorderteil des Deckels 24 angebracht ist. Die Feder drückt den Verriegelungshebel 107 entgegen dem Uhrzeigersinn aus der Verriegelungsstellung.

Dabei wird das Öl frei durch das Ventil 90 aus- 60 An einem Vorsprung 114 des Hebels 107 ist eine gestoßen. Wenn der Anker in seine untere Lage zu- Rolle 113 befestigt. Der Vorsprung liegt zwischen der

Nase 108 und der Welle 110. Deshalb wird bei einer Drehung des Hebels 107 in Abhängigkeit von der in

Anker 61 die obere in Fig. 1 und 9 dargestellte Lage einnimmt. Diese Trennung des Rückstellteiles 98 von den Vorsprüngen 89 des Zählwerkes ermöglicht die Rückbewegung des Zählwerkes.

Wie ersichtlich ist, wird bei einem Überstrom der Anker nach unten gezogen. Gleichzeitig wird auch der Zählkolben 85 um eine vorbestimmte Entfernung durch das Rückstellglied 95 nach unten bewegt.

der Feder 111 gespeicherten Energie die Rolle 113

rückgeht, wird das Rückstellglied außer Eingriff mit der Kolbenstange 85 gebracht. Die Kolbenstange wird durch die Wirkung der Rückstellfeder 94 nach

oben gedrückt. Die Bewegung wird jedoch durch die 65 nach unten bewegt, bis sie mit der oberen Kante des Wirkung des Ventils 90 verzögert, das das Eintreten vorher beschriebenen Kontakthebels 41 des Antriebes von Öl in die Kammer 86 durch die Öffnung 92 ver- 30 zusammenwirkt (Fig. 4). Der Verriegelungshebel hindert. Wenn jedoch Ausschaltungen in schneller 107 wird durch eine Klinke 115 lösbar in der nor-

malerweise unwirksamen Stellung gehalten, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Klinke ist auf einer Welle 116 drehbar befestigt, die mit ihrem einen Ende an einem Vorsprung 117 des oberen Tragstückes 36 gelagert ist. Die Klinke wird durch eine Feder 118 so unter Druck gesetzt, daß sie sich im Uhrzeigersinn um die WeUe 116 zu drehen bestrebt ist. Die Feder sitzt auf der Welle 116. Ihre Enden liegen gegen den oberen Teil der Tragplatte und einem Klinkenteil 106 der Klinke 115 an. Deshalb wird der Klinkenteil 106 normalerweise gegen Klinkenteil 108 des Hebels 107 gedruckt und damit eine Drehung des Hebels um die Welle 110 verhindert. Ferner ist eine Auslösewelle 119 vorgesehen. An ihr sind zwei mit Abstand voneinander angeordnete Nocken 120 und 121 vorgesehen, die mit der Welle aus einem Stück bestehen. Die Welle ist zwischen Tragraum 34 und einem Vorsprung 122 des Tragstückes 36 ausgespannt. Das eine Ende des Nockens 120 ist in der Nähe des Endes der Klinke 115 gelagert. Deshalb wird bei einer Drehung der Welle 119 im Uhrzeigersinn die Klinke 115 um die Welle 116 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Dadurch wird Klinkenteil 106 vom Klinkenteil 108 abgehoben.

Ein Auslösenocken 123 ist am oberen Ende der Stange 100 des Zählwerkes 71 befestigt. Er liegt normalerweise oberhalb des Nockens 121, wenn das Zählwerk 71 seine oberste Lage einnimmt. Der Nocken bewegt sich Schritt für Schritt nach unten, bis er schließlich den Auslösenocken 121 der Auslösewelle 119 berührt. Dies geschieht beim letzten Abwärtshub des Kolbens 85. Durch das Auslösen wird die Auslösewelle 119 im Uhrzeigersinn um ihre Achse gedreht. Dadurch wird das Auslösen der Klinke 115 eingeleitet. Diese gibt den Hebel 107 frei. Der Hebel dreht sich, wenn er frei gelassen ist, entgegen dem Uhrzeigersinn um die Welle 110. Er steht dabei unter der Wirkung der in der Feder 111 gespeicherten Energie. Dadurch kommt die Rolle 113 in Berührung mit dem Kontakthebel 41, wodurch das Einschalten des Antriebes verhindert wird. Dabei ist festzuhalten, daß der Hebelarm 41 in der unteren Ausschaltstellung ist, wenn der Nocken 123 des Zählwerkarmes 71 die Klinke auslöst.

Zum Zurückführen der Klinke 107 nach der Auslösung ist eine Anordnung vorgesehen, die aus einem Hebel 128 besteht. Der Hebel ist an einem Ende festgemacht und dreht sich mit der Welle 110. Er besitzt eine sich seitwärts erstreckende Rolle 129 am anderen Ende. Die Rolle wirkt mit der unteren Seite der Klinke 107 zusammen, so daß sie bei der nach unten gerichteten Bewegung der Klinke den Rückführungshebel nach unten drückt. Deshalb wird die Klinke durch eine Drehung des Rückführungshebels 128 im Uhrzeigersinn in die dargestellte Lage geführt. Ein sich seitwärts erstreckender Bolzen 120 ist an dem Rückführangshebel 128 in der Nähe der Rolle 129 angebracht. Der Bolzen erstreckt sich-ic, entgegengesetzter Richtung zur Rolle und trägt einen Hebel 124, wie im folgenden beschrieben wird.

In Fig. 3 ist ein Mechanismus dargestellt, der jede weitere Bewegung des Ankers 61 in der Weise nutzt, daß die Verriegelungseinrichtung, die eine Wiedereinschaltung verhindert, betätigt wird. Er besteht aus einem Hebel 124, der einen Vorsprung 125 etwa in seiner Mitte besitzt. Der Hebel ist mit dem einen Ende an einem Lager 126 der Klinke 115 nach unten schwenkbar befestigt (Fig. 3). In der unteren Lage stößt er gegen die obere Fläche des Ankerhebels 41 au eine Stelle in der Nähe des Bolzens 49, der auf dem Hebelrohr 44 befestigt ist. Wenn der Auslösehebel diese Lage eingenommen hat, führt jede weitere Bewegung des Ankerhebels 41 bei einer Bewegung des Ankers 61 zu einer Drehung des Bolzens 49 um die Welle 45 entgegen dem Uhrzeigersinn, bis der Bolzen schließlich gegen den Hebel 124 anschlägt und diesen langsam bewegt. Dazu wird die Klinke

ίο 115 um die Welle 116 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und gibt die Verriegelung in der vorbeschriebenen Weise frei. Der Hebel 124 kann um den Drehpunkt 126 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden, um den Auslösehebel aus dem Weg des Bolzens 49 zu räumen. Dies wird durch einen Bolzen 130 des Rückführhebels 128 bewirkt. Der Bolzen drückt gegen die Unterseite des Auslösehebels 124 und schwenkt ihn nach oben, wenn der Rückstellhebel 128 im Uhrzeigersinn gedreht wird.

wie ersichtlich ist, wird auf diese Weise durch die Drehung des Rückführhebels 128 entgegen dem Uhrzeigersinn aus der unteren Lage in die dargestellte Lage der Verriegelungshebel 107 zurückgeführt. Gleichzeitig wird die Einschaltverriegelung gelöst, so daß der Schalter die vorgesehene Zahl von Schaltungen bis zu einer erneuten Verriegelung ausführen kanm Es ist ferner zu erkennen, daß die Drehung des Rückführhebels entgegen dem Uhrzeigersinn in eine Lage, in der er etwa 30° oberhalb der dargestellten Lage sitzt, der Verriegelungshebel 107 in der dargestellten Ruhelage bleibt. Dagegen wird die Einschaltverriegelung in Abhängigkeit von der ersten Auslösung betätigt, die anschließend erfolgt.

Aus Fig. 3 geht hervor, daß durch die Drehung der Welle 110 entgegen dem Uhrzeigersinn um einen Winkel von 30° aus der dargestellten Lage, die, wie erwähnt, zu einem Zusammenwirken mit der Einschaltverriegelung führt, ein Auslösebolzen 131, der durch die Welle 110 befestigt ist, in eine Lage in der Nähe des Vorsprunges 125 des Auslösehebels 126 geführt wird. Wird die Welle 110 von Hand entgegen dem Uhrzeigersinn weitergedreht, d. h. über die 30° hinaus, so legt sich der Auslösebolzen 131 gegen den Vorsprung 125 des Hebels 124. Dadurch wird der Hebel 124 der Länge nach verschoben. Er löst die Klinke 115 in der vorbeschriebenen Weise. Deshalb dient die Welle 110 zusätzlich zu den bereits beschriebenen Funktionen als Handauslösung und Handverriegelung des Wiedereinschaltantriebes.

Diese Verwendung einer einzigen Welle für die vielfachen Zwecke der Handauslösung, der Handeinschaltung und der Einstellung der Einschaltverriegelung ist besonders vorteilhaft, da es sehr wünschenswert ist, den Behälter 23 gegen Verunreinigungen abzudichten. Durch die einzige. Welle wird die Anzahl der abzudichtenden Öffnungen so klein wie möglich gehalten. Es sei jedoch erwähnt, daß

; eine Belüftung des Behälters in gewöhnlicher Weise durch eine oder mehrere nicht dargestellte Öffnungen im Behälterdeckel erreicht werden kann.

Zur Drehung der Welle 110 von Hand ist ein Haupthebel 132 vorgesehen (Fig. 1 und 2), der einen Bolzen 133 in seiner Mitte aufweist. Das eine Ende des Hebels ist an der Welle 110 außerhalb des Gehäuses 23 befestigt. Die in Fig. 2 dargestellte Lage des Hebels stimmt mit der Stellung des Verriegelungshebels 128 überein, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Wie ersichtlich, wird durch eine Drehung des

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Handhebels 132 entgegen dem Uhrzeigersinn bis zu der unteren Grenze eine Auslösung von Hand in der vorbeschriebenen Weise erreicht. Eine automatische Verriegelung des Schalters, wie vorbeschrieben, bewirkt das Lösen der Klinke 107. Diese drückt bei 5 ihrer Abwärtsbewegung gegen die Rolle 129 und dreht die Welle 110 und den Haupthebel 132 bis in die untere Grenzlage. Deshalb werden durch eine nachfolgende Drehung des Hebels 132 im Uhrzeigersinn bis an den oberen Anschlag, wie in Fig. 2 dargestellt, die Schaltstücke in der vorbeschriebenen Weise eingeschaltet.

Ferner ist ein Verriegelungshebel 134 vorgesehen, mit dem die Welle 110 um nur 30° gedreht werden kann. Der Hebel ist an einer Stelle 135 am Behälter 23 gelenkig gelagert. Zu ihm gehört ein Nocken 136, der etwa in der Mitte des Hebels vorgesehen ist. Der Nocken wirkt mit dem Bolzen 133 zusammen. Dadurch wird der Hebel 132 im Uhrzeigersinn gedreht. Diese Drehung wird auf die Welle 110 übertragen, so die um nur 30° gedreht wird. Durch die Drehung wird der Verriegelungshebel 124 in der vorbeschriebenen Weise zurückgeführt.

Um die Welle110 ist eine Feder 140 (Fig. 3) gelegt. Das eine Ende der Feder grenzt an den Bolzen 131, das andere an das Auge 40. Auf diese Weise wird der Hebel 132 in die Ruhestellung, d. h. in die Einschaltstellung gedrückt. Wenn eine Rückführung in die Ausschaltstellung gewünscht wird, wird der Hebel 134 nach unten bis an den unteren Anschlag gezogen, wobei auch der Nocken 136 an das untere Ende gelangt. Der Nocken 136 wirkt mit dem Bolzen 133 des Hebels 132 zusammen und drückt diesen Hebel um 30° herum, bis der Bolzen gegen den hakenförmigen Teil des Nockens 136 anläuft. Der hakenförmige Teil verhindert eine weitere nach unten gerichtete Bewegung des Hebels 134 und gleichzeitig eine nach oben gerichtete Bewegung des Hebels 132, bis der Hebel von Hand gedreht und in die normale Stellung zurückgeführt wird.

Wie vorher beschrieben, besitzt das Zählwerk 71 einen Bolzen 101 am unteren Ende der Kolbenstange 85, der mit der Kugel 91 des Ventils während des letzten Hubes zusammenwirkt, um die Bohrung 92 offenzuhalten. Wenn der Schalter nach einer automatischen Verriegelung auf Grund der Steuerung durch das Zählwerk 71 von Hand eingeschaltet wird, wird auf diese Weise das Zählwerk schnell nach oben in die Ruhelage zurückgeführt, bevor die Kugel das Ventil wieder verschließt. Deshalb kann die Feder 118 schnell die Klinke 115 um die WeUe 116 im Uhrzeigersinn drehen, bis diese mit dem Klinkenteil 106 im Klinkenteil 108 eingreift. Diese Bauweise des Zählwerkes 71 ist besonders wichtig für Fälle, bei denen durch niedrige Temperaturen die Zähigkeit des Öles vergrößert wird, so daß die Rückführung des Zählwerkes sonst zu langsam vor sich geht. Unter diesen Umständen würde, falls kein Bolzen 110 an der Kolbenstange 85 vorhanden wäre, der Auslösenocken am oberer Ende der Kolbenstange 85 weiter gegen den Nocken 121 der Auslösewelle 119 drücken. Dadurch würde eine Rückführung der Klinke 115 unmöglich gemacht und die Verklinkung des Klinkenhebels 107 bei einer Einschaltung von Hand verzögert. Nach dem Schließen des Ventils geht das Zählwerk nur langsam in seine Ruhelage zurück, da das Öl nur in geringem Maße durch den Ringraum zwischen der Kolbenstange 85 und dem Raum 86 eindringen kann.

Falls erwünscht, kann ein Zähler 137 vorgesehen werden, um die Anzahl der Schaltungen des Schalters zu zählen. Auf der Welle 33 sitzt ein Arm 138, der mit einem Bolzen 139 zusammenwirkt. Der Bolzen 139 betätigt den Zähler in bekannter Weise.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrischer Schalter für Kurztrennung, der mit Hilfe eines Magneten und einer Feder beim Auftreten eines Überstromes ausschaltet, nach einer bestimmten Zeit einschaltet und wieder ausschaltet, sofern die Ursache des Überstromes fortbesteht, wobei die Zahl der unmittelbar aufeinanderfolgenden Ausschaltungen durch ein einstellbares Zählwerk begrenzt ist, dadurch gekenn zeichnet, daß als Zählwerk ein beim Schalten veränderlicher Querschnitt eines Kanals für eine Flüssigkeit vorgesehen ist, die auf die Bewegung des Ankers des Magneten einwirkt.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter durch den Magneten ausgeschaltet und durch eine beim Ausschalten gespannte Einschaltfeder eingeschaltet und daß die Einschaltbewegung durch den Zufluß der Flüssigkeit gesteuert wird.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter mit den Antriebsmitteln in einem mit Öl gefüllten Gehäuse angeordnet ist und daß das Öl die Flüssigkeit zur Steuerung der Schaltbewegung bildet.

4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem beim Schalten veränderlichen Querschnitt für die Flüssigkeit ein vorzugsweise einstellbarer Querschnitt vorgesehen ist, der beim Schalten nicht verändert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 920 018;
USA.-Patentschriften Nr. 2 858 395, 2 528 194.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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