-
Ein- oder mehrpoliger elektromagnetischer überstromschalter An kleine
überstromschalter mit thermischer Überstrom- und elektromagnetischer Kurzschlußauslösung
werden als Hauptforderungen in mechanisch-konstruktiver Hinsicht ein gedrängter,
einfacher Aufbau, in @elektrischer Beziehung eine höhe Ansprechempfindlichkeit der
Auslösespule und ein möglichst rascher Anzug des Ankers gestellt. Bei bekannten
Schalteranordnungen ist es bisher nicht gelungen, beiden Forderungen gleichzeitig
in befriedigender Weise zu entsprechen. Die Verwendung von Flachmagneten ermöglicht
zwar einen besonders einfachen Aufbau von überstromschaltern, sie besaßen jedoch
bisher den Nachteil einer verhältnismäßig hohen Trägheit, da die zur Verwendung
kommenden Klappanker beim Anzug einen hohen Luftwiderstand zu überwinden haben und
,das Magnetfeld infolge der unvermeidlichen Streuung bei dieser Bauart erheblich
geschwächt wird. Bei anderen Anordnungen, die, um die günstigen magnetischen Eigenschaften
von Solenoiden auszunutzen, zylindrische Magnetspulen mit Tauchkernen besaßen, wurde
eine gedrängte, einfache-Bauweise, namentlich bei mehrpoliger Ausführung, nicht
erreicht.
-
Die Erfindung wird nun beiden Ford6rungen, nämlich bei möglichst einfachem
Aufbau mittels Flachmagneten eine Ankeranordnung von bestem elektromagnetischem
Wirkungsgrad zu erreichen, gerecht und vermeidet die- Nachteile bekannter Anordnungen.
Sie besteht im wesentlichen darin, daß einerseits die gemeinsam, das Blasblech und
den Spulenkern bildenden dünnwandigen Platten aus magnetischem. Material (Flachmagnete),
andererseits die einarmig wirkenden Auslöseanker, die ebenfalls aus dünnwandigen,
magnetischen Platten bestehen, die beweglichen und die festen Eintauchkerne ihrer
Magnetspulen darstellen. Es lassen sich durch die
sich aus der Eigenart
des Aufbaues ergebenden und im nachfolgenden noch näher zu schildernden Vorteile
Schalter von besonderer Kleinheit und geringen Erzeugungskosten herstellen, die
besonders für die Massenfabrikation geeignet sind.
-
Die Zeichnung zeigt ein Anwendungsbeispiel der Erfindung an einem
dreipoligen Ü berstromschalter, und zwar Abb. i und 2 eine Draufsicht und eine Seitenansicht
des Schalters, teilweise im Schnitt, Abb.3 die beiden Teile des Flachmagneten mit
aufgeschobener Spule, die letztere im Schnitt.
-
Der aus keramischem Material bestehende Funkenkammerblock i (Abb.
i) hat die drei Funkenkammern 2, 2', 2" mit den Kontakten 5, 5', 5". Neben und zwischen
den Funkenkammern sitzen die Flachmagnete 3, 3', 3", die mit den Muttern 16,
161, 16" in dem Funkenkammerblock i befestigt sind und auf denen die
Magnetspulen 7, 7', 7" sitzen, in welchen die auf der eisernen Achse io gelagerten,
als Tauchkerne ausgebildeten Anker 4, 4', 4" spielen. Um letzteres zu ermöglichen,
werden die Magnetspulen von den Flachmagneten nur teilweise durchsetzt. Die Achse
i o ist ihrerseits gelagert in der am Funkenkammerblock befestigten Metallplatte
9 und der neben der Funkenkammer 2 im Funkenkammerblock sitzenden Eisenplatte B.
In den Platten 8 und 9 ist ferner die mit einem. Zeiger 13 versehene Metalleiste
i i gelagert, welche mit ihrer oberen Kante die Bewegung der Anker 4, 4', 4" nach
unten begrenzt und an deren unteren Kante die Ausleger 12, 12', 12" sitzen, in welche
die Ankerrückzugfedern 6, 6', 6" eingehakt sind. Die Leiste i i hat einen Zeiger
13 gegenüber einer Skala 14, dessen Bewegung nach oben durch den Anschlag 15
begrenzt ist.
-
Die Vorrichtung ist in der Ausschaltstellung, und der bewegliche Kontakt
5 (Abb. 2) hat sich von dem festen Kontakt 5a entfernt. Dem freien Ende des Ankers
4 gegenüber befindet sich ein Teil i 9 der im übrigen nicht gezeichneten Auslösemechanik,
deren Ausführung ebenso wie die nicht gezeichnete Einschaltvorrichtung beliebig
sein kann. Berühren sich in der Einschaltstellung die Kontakte 5 und 5a, so fließt
Strom durch die Magnetspule 7, welche versucht, den Anker und Tauchkern 4 in sich
hineinzuziehen, welchem die Feder 6 entgegenwirkt. Erst bei Überstrom oder Kurzschluß
wird der Anker angezogen und geht in die punktiert gezeichnete Stellung. Dabei schlägt
er gegen das Teil i g, wodurch die Auslösung des Schalters herbeigeführt wird. Dann
trennen sich die Kontakte 5 und 5a wieder, und die ganze Vorrichtung geht in die
Ausschaltstellung zurück. Der entstehende Ausschaltlichtbogen wird in bekannter
Weise unter der Wirkung der magnetischen Kraftlinien nach oben abgeblasen.
-
Die Einstellung des Schalters auf den jeweils gewünschten Grenzstrom
geschieht durch Verstellung des mit der Leiste i i fest verbundenen Zeigers 13,
wodurch die Ankerrückzugfedern 6, 6', 6" mehr oder weniger gespannt werden. Dabei
wird bei der dargestellten Vorrichtung gleichzeitig der Abstand der Anker von den
Spulen vergrößert oder verringert. Soll der Abstand der Anker von den Spulen gleichbleiben,
so erhalten die Anker dort, wo sie auf der Leiste i i aufliegen, einen kreisförmigen
Ausschnitt, der dem von der Kante der Leiste i i beschriebenen Kreisbogen gleich
ist. Die Leiste i i ist so fest zwischen den Platten 8 und 9 eingeklemmt, daß der
Zug der Ankerrückzugfedern ihre Stellung nicht verändern kann.
-
Die Ankerrückzugfedern 6, 6', 6" werden bei noch so gleichmäßiger
Fabrikation immer kleine Unterschiede aufweisen. Um diese auszugleichen, sind die
Federn an Auslegern 12, 12', 12" befestigt, welche jeder für sich abgebogen werden
können, um den Unterschied unter den Federn auszugleichen.
-
Wie aus Abb. 3 hervorgeht, sind die beiden Teile der Flachmagnete,
Kern und Blasblech 3 und Anker und Tauchkern 4 glatte Stanzteile von einfachen Formen.
Das Teil 3 hat zwei mit Gewinde versehene Zapfen 17, welche unter Verwendung der
Muttern i 6 zum Befestigen der Magnete in dem Funkenkammerblock i dienen. In gleicher
Weise ist die Platte 8 in dem Funkenkammerblock befestigt (Abb. i). Die Platte 8
ist aus Eisen hergestellt und mit dem Anker 4 magnetisch verbunden, so daß auch
die Funkenkammer 2 von dem durch die Spule 7 erzeugten Magnetfeld durchsetzt ist.
Die Achse io stellt auch die magnetische Verbindung zwischen den anderen Magnetsystemen
her, so daß die drei Funkenkammern mit den Kontakten für je einen Pol zwischen drei
untereinander verbundenen Hufeisenmagneten liegen.