DE545904C

DE545904C - Elektromagnetischer Selbstausschalter, insbesondere in Stoepselform

Info

Publication number: DE545904C
Application number: DES69586D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Klement
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1925-04-07
Filing date: 1925-04-08
Publication date: 1932-03-11

Description

Elektromagnetischer Selbstausschalter, insbesondere in Stöpselform Elektromagnetische Selbstausschalter sind bekanntlich gegen Stromstöße, wie sie beim Einschalten von Motoren oder Metallfadenlampen auftreten, recht empfindlich. Man strebt deswegen Konstruktionen an, die sie erheblich träger machen. Hierzu verwendet man von Strom durchflossene oder von diesem mittelbar erhitzte Heizkörper, deren Formveränderung bei Überstrom zur Beeinflussung des Schaltvorganges benutzt wird. Besonders bevorzugt werden hierfür Heizdrähte oder Bänder. die an beiden Enden eingespannt sind und den Anker, den Magnetstromkreis oder ein Schalthebelwerk beeinflussen. Auch werden für diesen "Zweck Doppelmetallbänder o. dgl. verwendet.
Die Erfindung betrifft nun einen elektromagnetischen Selbstausschalter, insbesondere in Stöpselform, bei dem die elektromagnetische und die Wärmewirkung zueinander in neuartige Beziehungen gebracht sind. Die Erfindung besteht darin, daß der Schaltstab, der mit einem Tauchkern verbunden ist, in seiner Einschaltstellung von einem mit der Spule in Reihe geschalteten Heizband gehalten wird, das bei mäßigen Überlastungen durch Stromwärme durchgebogen wird und in die Auslösestellung geht und dessen Sperrung bei starken Überlastungen durch den magnetischen Anzug des Tauchkerns überwunden wird.
Auf der Zeichnung ist ein elektromagnetischer Selbstausschalter in Fig. r in der Einschaltstellung, in Fig. :2 in der Ausschaltstellung, in Fig. 3 ebenfalls in Einschaltstellung, und zwar in einem Schnitt senkrecht zu dem Schnitt der Fig. r, in Fig. .I in einem waagerechten Schnitt oberhalb der Stromschlußkontakte, in Fig.5 in einem waagerechten Schnitt durch den Tauchkern und in Fig. 6 in einem senkrechten Schnitt durch den Tauchkern mit einer andersartigen Sperrvorrichtung als in den übrigen Figuren dargestellt.
An dem Schaltstab r sitzt die Kontaktbrücke 2, die den Kontaktschluß mit den Kontakten 3 und 4. vermittelt. Der Schaltstab endigt oben in einem Druckknopf 5, unter dem eine Feder 6 sitzt. Diese Feder sucht den Schaltstab in die Ausschaltstellung zu bringen. Am unteren Ende des Schaltstabes sitzt ein Tauchkern 7 und daran eine Sperrnase B. Im Stöpselfuß ist das Heizband 9 angeordnet, das beispielsweise aus zwei Metallstreifen von verschiedener Ausdehnungsziffer besteht. Das eine Ende des Heizbandes ist an den Fußkontakt io angeschlossen, und das andere ist mit einem ringförmigen Kontaktteil verbunden, der mit dem einen Ende 12 der Spule 13 in Verbindung steht. Das freie Ende hat einen Halten 14.
Die Wirkungsweise des Selbstausschalters ist folgende: Bei mäßigen Stromüberlastungen erwärmt sich das Heizband, und die beiden Metalle mit verschiedener Ausdehnungsziffer sind so angeordnet, daß das in der Abbildung rechts liegende :Metall eine größere Ausdehnungszifier hat als das links liegende; infolgedessen biegt sich der Metallstreifen nach links, und der obere Haken gibt die Sperrnase 8 frei; unter dem Einfluß der Feder 6 und der Federwirkung der Kontakte 3 und 4. geht der Schaltstab in die Ausschaltstellung über. Bei geringen Überlastungen ist der magnetische Einfluß auf den Tauchkern nur gering, sobald der Tauchkern aber bei der Ausschaltbewegung in die Magnetspule eingezogen wird, wird der magnetische Anzug der Spule und dadurch die Schaltgeschwindigkeit vergrößert. Das Heizband 9 kühlt sich wieder ab und nimmt seine ursprüngliche Lage ein, so daß bei Herunterdrücken des Schaltstabes die Nase 8 sich wieder an dem Haken des Heizbandes fängt.
Bei starken Überlastungen kann das magnetische Kraftfeld der Spule den Tauchkern einziehen unter Überwindung der Sperrung an dem Haken des Heizbandes, so daß die mit der Auslösung durch das Heizband verbundene Verzögerung ausgeschaltet wird. Dieses überwinden der Sperrung bei starken Überlastungen kann dadurch erleichtert werden, daß die Sperrnase 8 am Tauchkern beweglich angeordnet ist, beispielsweise in der Art, daß sie, wie die Fig.6 zeigt, federnd ausweichen kann.
Da der Tauchkern außerhalb der Magnetspule liegt, so wird bei mäßigen Belastungen keine Zugkraft auf ihn ausgeübt, und es wird infolgedessen durch den magnetischen Ankeranzug die Klinkenreibung nicht vergrößert, sie ist vielmehr nur abhängig von der Spannung der Kontaktfedern 3 und q. und der Feder 6 unter dem Druckknopf. Der Druck der Sperrklinke gegen den Haken des Heizbandes kann also verhältnismäßig niedrig gehalten werden; dadurch wird die Anordnung möglichst empfindlich. Man erreicht dadurch ferner, daß die Auslösung bei Gleichstrom und Wechselstrom mit derselben Auslösestromstärke erfolgt, während Halteklinken, die auch von der magnetischen Anzugskraft belastet werden, durch Wechselstrom infolge cler Schwingungen des Ankers leichter ausgelöst werden und daher schon bei kleineren Stromstärken ansprechen, als wenn die Spule mit Gleichstrom erregt wird. Die Anordnung hat ferner den Vorteil, daß der Tauchkern außer bei großen plötzlichen Überlastungen erst bei einer bestimmten Stromstärke seine Lage verändern kann, wenn nämlich das Heizband bis zur Auslösung durchgebogen wird. Es wird also die bekannte und unliebsame Erscheinung vermieden, daß der Tauchkern schon bei kleinen Stromstärken in die Spule eingezogen wird. Sobald dann die Auslösung erfolgen soll, hat der Tauchkern schon einen Teil seines Weges zurückgelegt, und es fehlt ihm dann häufig die zur Auslösung erforderliche Stoßkraft. Die Auslösung verzögert sich infolgedessen und erfolgt erst bei erheblich größerer, unzulässig hoher Stromstärke.
Endlich gibt die Erfindung ein Mittel an die Hand, um mit einer geringen Zahl von Amperewindungen eine große Stoßkraft auszuüben, da die bei der thermischen Auslösung frei werdende Federenergie den Tauchkern mit Beschleunigung in das Kraftfeld der Spule einzieht.
Das Heizband könnte statt im Fuß des Sockels auch auf der Vorderseite untergebracht sein; es könnte auch statt der geraden Form gebogen sein, so daß beim Strekken des Heizbandes die Auslösung erfolgt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektromagnetischer Selbstausscbalter, insbesondere in Stöpselform, mit einer vom Hauptstrom durchflossenen Spule und einem mit einem Tauchkern verbundenen Schaltstab, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstab (i) in Einschaltstellung von einem mit der Spule in Reihe geschalteten Heizband (9) gehalten wird, das bei mäßigen Überlastungen durch Stromwärme durchgebogen wird und in die Auslösestellung geht und dessen Sperrung bei starken Überlastungen durch den magnetischen Anzug des Tauchkernes (7) überwunden wird.
2. Elektromagnetischer Selbstausschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstab in Richtung des magnetischen Anzuges unter der Wirkung einer Feder (6) steht, wodurch die Haltenase des Schaltstabes gegen die Sperrnase des Heizbandes gedrückt wird.
3. Elektromagnetischer Selbstausschalter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federwirkung (6) durch die Stromschlußfedern (3, q.) ergänzt wird, die durch die quer zur Schaltstabachse angeordnete, axial verschiebbare Stromschlußbrücke (2) gespannt werden. q..
Elektromagnetischer Selbstausschalter nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein ausgestrecktes schleifenförtniges Heizband (9) so angeordnet ist, daß seine Längsachse in Richtung der Tauchkernachse liegt. ,;.
Elektromagnetischer Selbstausschalter nach Anspruch i bis .4, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgestreckte Heizband durch die Wirkung der Feder (6) und der elektrischen Anzugskraft auf Zug beansprucht wird.
6. Elektromagnetischer Selbstausschalter nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizband in den Tauchkern hineinragt und an seinem Scheitel mit einem Haken versehen ist, der in Einschaltstellung mit einer in den Hohlraum des Tauchkerns hineinragenden Nase (8) in Eingriff steht. ;.
Elektromagnetischer Selbstausschalter nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschlußbrücke allein durch den Haken am Heizband in der Einschaltstellung gehalten wird.
8. Elektromagnetischer Selbstausschalter nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkern in der Einschaltstellung so `reit außerhalb der Spule liegt, daß er bei mäßiger Überlastung durch elektromagnetischen Anzug allein nicht in Ausschaltstellung gebracht werden kann.
9. Elektromagnetischer Selbstausschalter nach Anspruch#i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkern unter dem Einfluß der Feder (6) in das wirksame Kraftfeld der Magnetspule hineingezogen wird und dann durch magnetischen Anzug die nötige Beschleunigung erfährt. io. Elektromagnetischer Selbstausschalter nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrnase (8) am Schaltstab nachgiebig befestigt ist, so daß sie bei starleer Stromüberlastung ausweichen kann. i i. Elektromagnetischer Selbstausschalter nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel des Heizbandes an der Fußkontaktplatte (io), der andere an einem von dieser isolierten ringförmigen Kontaktteil (ii) stromleitend angeschlossen ist, der mit dem einen Ende der Spule in Verbindung steht.