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Überstromauslöser für Schalter mit vom Strom unabhängiger Verzögerung
Die Erfindung bezieht sich auf Überstromauslöser.für Schalter mit vom Strom unäbhängiger
Verzögerung. Bei solchen Auslösern wird der Anker, wenn die zulässige Stromstärke
(Einstellstrom) überschritten wird, entweder vollständig oder teilweise eingezogen
und dabei das Hemmwerk in Tätigkeit gesetzt. Nach Ablauf des Hemmwerkes wird der
Schalter ausgelöst. Die Auslösezeit vom Ansprechen des Magneten bis zum Auslösen
des Schalters ist dabei von der Größe des Überstromes ganz unabhängig. Eine Feder
am Anker, die gespannt wird, wenn der Anker eingezogen wird, dient zur Einstellung
des Auslösestromes (Stromfeder).
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Bei solchen Auslösern wird verlangt, daß der Anker in seine ursprüngliche
Lage zurückkehrt, wenn der Überstrom während des Ablaufs des Hemmwerkes auf etwa
7o Prozent des Einstellstroms zurückgeht. Das Zurückholen des Ankers besorgt die
Stromfeder, welche daher einen Teil des Arbeitsvermögens des Magnetsystems verzehrt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Überstromauslöser zu
schaffen, bei welchem das Arbeitsvermögen des Magnetsystems möglichst vollkommen
für die Betätigung des Auslösemechanismus am Schalter ausgenutzt wird.
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Zu diesem Zwecke ist bereits vorgeschlagen worden, nur den ersten
Teil des Ankerhubes des Magneten für das Spannen der Stromfeder zu verwenden und
den zweiten, größeren Teil des Hubes für die Auslösung auszunutzen. Hierbei geht
nur ein Teil des Arbeitsvermögens des Magnetsystems für die Betätigung des Auslösemechanismus
verloren.
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Die Erfindung schlägt einen anderen Weg ein. Das Arbeitsvermögen des
Magnetsystems wird zunächst in der Stromfeder aufgespeichert und diese ganze aufgespeicherte
Energie nach dem Ablauf des Zeitwerkes zur Auslösung nutzbar gemacht. Ein Vorzug
des Erfindungsgegenstandes gegenüber dem bekannten Überstromauslöser mit Unterteilung
des Ankerhubes besteht nebst der restlosen Ausnutzung des Arbeitsvermögens des Magneten
darin, daß der Anker des Auslösemagneten nicht unmittelbar auf die Kupplung mit
der Stromfeder und auf das Zeitwerk einwirkt, sondern über die Stromfeder selbst,
so daß auch bei Kurzschluß kein Teil des Auslösewerkes stoßartig beansprucht wird.
Mit dem Stromauslöser nach der Erfindung können sonach Überströme jeder Größe, also
auch direkte Kurzschlüsse, ohne Schaden für das Werk des Auslösers mit der eingestellten
konstanten Verzögerung abgeschaltet werden.
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In den Abbildungen sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt.
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Bei der Anordnung nach Abb. Z greifen an dem Anker 12 des Auslösemagneten
zz zwei
Federn an, die starke Stromfeder 2o, die mittels der Schraube
i9 in ihrer Spannung eingestellt werden kann, und die Hemrnwerksfeder 13, die an
der Stange 15 des Hemmwerkes 14 (Windflügel, Ölkatarakt o. dgl.) angreift. Die Stromfeder
2o greift mit ihrem unteren Ende an der Verriegelungsstange 21 des Schalters 23
an. Diese ist in ihrer Stellung durch die drehbare Klinke 16 verriegelt, die von
der Feder 17 gegen einen Anschlag gedrückt wird.
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Übersteigt der Strom, der den Schalter 23 und die Spule des Auslösemagneten
=i durchfließt, das zulässige Maß, so wird der Anker 12 angezogen und dabei werden
die Hemmwerksfeder 13 und die Stromfeder 2o gespannt. Die Stange 15 wird entsprechend
der Einstellung des Hemmwerkes 14 langsam emporgezogen, bis die Nase 29 der Stange
auf die Klinke 16 trifft, diese rechts herum dreht und damit die Verriegelungsstange
21 freigibt. Nun zieht die gespannte Stromfeder 2o die Stange 21 nach oben. Dadurch
wird die Stange 22 entriegelt und der Schalter 23 durch die Feder 30 geöffnet.
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Der Magnet =i läßt nun seinen Anker 12 wieder fallen und alle mit
ihm verbundenen Teile kehren in die dargestellte Lage zurück. Wird dann der Schalter
23 wieder geschlossen, so wird er mittels der Riegelstange 22 entgegen dem Zug der
Feder 30 an dem Auslöseglied a= verriegelt.
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Statt, daß die Hemmwerksstange 15 eine Klinke dreht, kann sie auch
einen Riegel des Auslösegliedes 21 freigeben, wie dies in Abb. 2 dargestellt ist.
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Ein mit der Rolle 18 versehener - Riegel 16 der Stange 2i wird von.
einer Feder 17 nach links gegen die Hemmwerksstange 15 gedrückt. Wird beim Einziehen
des Ankers nach Erreichen. des Einstellstroms die Stange 15 von der Feder 13 nach
oben gezogen, so kann nach Ablauf der eingestellten Zeit der Riegel 16 nach links
ausweichen und gibt die Stange 21 frei, so daß der Schalter 23 ausgelöst wird.
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Eine andere Anordnung zeigt Abb. 3. Bei dieser ist der Anker i2 als
doppelarmiger Hebel ausgebildet, an dessen einem Arm eine Feder oder ein Gewicht
27 und an dessen anderem Arm die Hemmwerksfeder 13 und die Stromfeder 2o angreifen.
Die Feder 13 ist an ihrem anderen Ende an der Hemmwerksstange 15 befestigt, die
mit einem Längsschlitz 26 versehen ist, . in dem ein Stift 25 am Anker 12 eingreift.
Die Stromfeder 2o ist einerseits am Anker 12 und andererseits an einem Schwinghebel
24 gelagert und durch die Schraube =g einstellbar. Der Schwinghebel 24 stützt sich
mittels einer Rolle seitlich an der Stange 15.
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Beize Erreichen des Einstellstroms wird der Anker 12 sofort vollständig
eingezogen, wobei 1 die Federn 13 und 2o gespannt werden. Unter der Einwirkung der
Feder 13 wird die Auslösestange 15 nach unten gezogen und dabei das die Bewegung
verzögernde Hemmwerk 14 in Tätigkeit gesetzt. Dabei wandert die Rolle des Schwinghebels
24 an der Seitenkante der Stange 15 in die Höhe. Sobald das Hemmwerk abgelaufen
ist, kann sich die Auslösestange 15 frei nach unten bewegen. Im gleichen Augenblick
läuft die Rolle des Schwinghebels auf die Oberkante der Stange 15 auf und die Stromfeder
2o kann sich nun entspannen, wodurch die Abwärtsbewegung der Stange 15 kräftig beschleunigt
wird. Beim Auftreffen der Stange 15 auf den Klinkenhebel 21 wird die Verklinkung
21, 22 gelöst und der Schalter 23 unter dem Zug der Feder 3o geöffnet.
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In den Abb. g. und 5 sind Anordnungen dargestellt, bei der eine Vereinfachung
insofern getroffen ist, als eine besondere Hemmwerksfeder 13 ganz entfällt.
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In der Anordnung nach Abb. q. ist die Stromfeder 2o einerseits am
Anker 12 und andererseits an der Hemznwerksstange 15 befestigt. Die Stange 15 ist
mittels der Klinke 16, die von der Feder 17 gegen einen Anschlag gedrückt wird,
in ihrer Bewegung nach oben gehindert. Beim Erreichen des Einstellstroms wird der
Anker =2 ganz eingezogen und die Stromfeder 2o gespannt. Mittels seines freien Endes,
das mit einer Rolle 31 versehen ist, dreht der Anker den Wulst 28 des Riegels 16
nach rechts, wodurch die Hemmwerksstange 15 freigegeben wird und nun unter der Wirkung
des Xemmwerks 14 von der Stromfeder 2o nach dben gezogen wird. Sobald das Hemmwerk
14 abgelaufen ist, verlä.ßt das unterste Ende der Stange 15 den Riegel 22, und der
Schalter 23 wird ausgelöst.
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In Abb. 5 ist eine ähnliche Anordnung dargestellt wie in Abb. 3. Die
Stromfeder 2o greift an dem Anker i2 und an dem Schwinghebel 24 an. Die Heznmwerksstange
15 ist oben mit einer schrägen Fläche 32 versehen, auf welche mittels einer Rolle
der Schwinghebel 2q. unter dem Zug der Stromfeder 2o drückt.
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Überschreitet der Strom das zulässige Maß, so wird der Anker 12 eingezogen,
die Stromfeder gespannt und damit die Hemmwerksstange 15 nach unten bewegt. Sobald
das Hemmwerk 14 abgelaufen ist, wird die Stange 15 unter dem Druck der Stromfeder
20 rasch nach unten bewegt und löst die Verklinkung i 21, 22 des Schalters 23- aus.
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In den Abbildungen sind beispielsweise geradlinig bewegte Auslösestangen
angenommen. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wählt man zweckmäßig
Anordnungen, bei der i die Reibungsverluste geringer sind.
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Die beschriebenen Auslöser für Schalter haben
den
Vorteil, daß beim Elektromagneten Material gespart werden kann und daß die Kupfer-und
Eisenverluste beim normalen Betrieb verringert werden.