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Elektrischer Überstromselbstschalter, insbesondere für Hausinstallationszwecke.
Die Erfindung bezieht sich auf einen bekannten Überstromselbstschalter, bei dem ein vom Aus- lösemagneten betätigter Hebel, der den beweglichen Kontakt steuert, eine Feder über die Kipplage hinaus- bewegt und hierauf unabhängig von dem Magnetanker entsprechend der Federentspannung noch weiter ausschwingt, wodurch der bewegliche Kontakt ruckartig abgehoben wird. Die Erfindung besteht darin, dass der die Spannung der Feder bis zur Kipplage bewirkende Hebelarm zu dem vom Magnetanker be- tätigten Hebelarm des Öffnungshebels in einem hohen, beispielsweise mehr als fünffachen übersetzung- verhältnis steht, derart, dass zur Spannung der Feder bis zur Kipplage ein Weg des Magnetankers von nur Bruchteilen eines Millimeters nötig ist.
Es ist klar, dass man hiedurch die Zahl der nötigen Windungen der Magnetwicklung ganz bedeutend herunterdrücken kann und so zu einer äusserst raumsparenden Anordnung gelangt. Die gesamte Überstromauslösung fordert so wenig Platz, dass das ganze wie etwa eine Absehmelzsicherung ohne Schwierigkeiten in eine Steckdose oder in einen Aussehalter üblicher Grösse eingebaut werden kann.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Selbstsehalters gemäss der Erfindung vergrössert in schematischem Schnitt und in Schaltungsskizzen dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 und 2 eine Ausführungsform im Schnitt in zwei verschiedenen Seilaltstellungen, die Fig. 3 und 4 zeigen die andere Ausführungsform im Schnitt in zwei verschiedenen Schaltstellungen, und Fig. 5 ist ein Schaltungsschema der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4.
In der Zeichnung ist 1 der aus Isoliermaterial bestehende Sehaltersoekel, 2 ist eine aus zwei Kontaktldötzen 3 und 4 bestehende Kontaktstelle. Der Kontaktklotz, 3 sitzt am Sockel fest, während der Kontaktklotz 4 durch eine Blattfeder 5 (s. auch Fig. 5) auf den festen Kontakt 3 gedrückt wird, und eine aus Isoliermaterial bestehende Ansatzplatte 7 trägt.
Im Sockel 1 ist ferner ein Magnetsystem angebracht, welches aus dem U-förmigen Magnetkern 9, der Magneterregerwicklung 10 und einen die beiden Schenkel des U-förmigen Magnetkernes 9 verbindenden Schlussanker 11 besteht, der in Richtung der Anziehungskraft des Magneten beweglich und einstellbar gelagert ist. Dies wird durch eine Einstellschraube 12 erreicht, welche mit ihrem oberen Bolzenteil lose durch den Anker 11 hindurchgeht, während ihr Unterteil 14 ein Gewinde trägt und mit diesem in dem Schenkel des Magneten 9 eingeschraubt ist.
An den Schenkeln des Magnetkernes 9 ist ein Hebel x mit Spitzen 15 in Lagerkerbe 16 des Magnetkernes 9 gelagert, welcher durch eine am Hebel x und dem Magnetkern. 9 angreifende Zugfeder y im Lager gehalten wird. Der Hebel x besitzt einen kurzen Arm 17 und einen langen Arm 18, deren Übersetzungsverhältnis ein sehr grosses ist und z. B. 5-20 beträgt. Der kurze Hebelarm 17 drückt unter der Wirkung der Feder y mit seinem Ende nach oben gegen den Anker 11, während der lange Arm 18 einen hakenförmigen Mitnehmer 20 trägt, der mit dem Ansatz 7 des beweglichen Kontaktes 4 zusammenwirkt.
In Fig. 1 ist die geschlossene Stellung des Selbstschalter dargestellt, während Fig. 2 die geöffnete Stellung zeigt, welche dadurch zustande kommt, dass in der Magnetwicklung ein abnormal hoher Strom, wie er beispielsweise durch Erdschluss oder Kurzschluss am Verbraucher entstehen kann, auftritt. Durch die dabei zustandekommenden hohen magnetischen Kraftflüsse wird der Anker 11 gegen die Wirkung der Feder y vom Magnetkern 9 angezogen und legt hiebei den Ankerweg s zurück.
Hiedurch wird der Hebel x etwas im Sinne des Uhrzeigers verdreht, die Feder y wird hiebei bis zu einer Kipplage, welche der grössten Entfernung zwischen ihren Einspannpunkten entspricht, weiter gespannt und dann plötzlich
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sich und entfernt hiebei die Kontakte 3 und 4 voneinander um den Schaltweg t, welcher praktisch 10 bis 25fach grösser ist als der Ankerweg s.
Durch die Form des Magneten 9 wird ferner bewirkt, dass der aus dem Magneten austretende Streukraftlinienfluss den Öffnungsfunken nach aussen gegen das Schaltergehäuse bläst und denselben so zu einem sehr raschen Abreissen bringt.
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oder weniger genähert werden kann, u. zw. maximal soweit, bis die Feder y ihre Kipplage erreicht hat.
Es ist klar, dass mit einer derartigen Anordnung bei relativ sehr geringen und feinstufig festsetzbaren Überströmen bereits eine verlässliche und wirksame Öffnung des Sehalters erzielt werden kann, da im Gegensatz zu andern bekannten Anordnungen der Kraftlinienweg nur zwei sehr kleine und fein einstellbare Luftspalte aufweist.
In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3, 4 und 5 ist das geschilderte Sehalterprinzip auf eine Steckdose mit automatischer Überstromselbstauslösung angewendet. Die Steckdose besitzt doppelpolige Abschaltung und weist demzufolge zwei elektromagnetisch gesteuerte Kontaktstellen 2, 2'auf, welche, wie aus Fig. 5 ersichtlich, mit je einem Teil 10 bzw. 10' der Magnetwicklung in Serie geschaltet sind, so dass der Stromfluss vom Netz :
8J über die Klemme 26 zur Wicklung 10, über die Kontaktstelle 2 und die Feder 5 zur Klemme 27 und zur Steckbuchse 28 geht, an welcher der Verbraucher 29 angeschaltet ist, und weiter über die andere Steckbuchse 28', über die Klemme 27', die Kontaktstelle 2'den Wicklnngs- teil 10'und die Klemme 26'wieder zum Netz verläuft. Bei Kurzschluss im Verbraucher wird durch den abnormal hohen Stromfluss in der Magnetwicklung 10, 10'die Auslösung des Hebels x und hiedurch die Öffnung beider Kontaktstellen 2, 2'bewirkt.
Durch die Teilung der Wicklung in zwei getrennte Teile 10, 10', welche mit je einer Kontaktstelle in Serie liegen, wird ferner erreicht, dass im Falle eines nur einseitig auftretenden Erdschlusses, wie in Fig. 5 angedeutet, bereits ein In-Wirkung-Treten des Selbstschalters zustande, kommt, da der Erdstrom durch die Magnetwicklung 10 geht und bei genügender Stärke bereits
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Netz erreicht wird,
Die Feder y verbindet in diesem Falle die beiden Enden der Hebelarme 18 und j und drückt in der in Fig. 3 gezeichneten Stellung die kurzen Arme 17 und 17'der Hebel x, x'gegen den Anker 11.
Bei Ansprechen des Auslösemagneten 9 wird der Anker 11 angezogen und drückt die Hebelarme 17, 17' soweit nach unten, bis die Feder y ihre Kipplage überschreitet und plötzlich in die in Fig. 4 gezeichnete etwas entspannte Lage übergeht, wobei sie unter Mitnahme der Ansätze 7, 7'durch die Mitnehmer 20, 20' die Kontaktstellen 2, 2'gleichzeitig und plötzlich öffnet. Zur Rückstellung des Schalters in die geschlossene Lage dient eine Rückstellvorrichtung, welche aus einem längsverschiebbar am Magnetanker 11 gelagerten Bolzen. 30 besteht, der oben einen Druckknopf. 3. 7 trägt und sich mit seinem unteren, etwas verbreiterten Ende gegen die Feder y stützt.
Der Druckknopf 31 kann durch eine Öffnung des Steckdosengehäuses ein wenig aus diesem heraustreten, ist jedoch so angeordnet, dass er nur nach Abziehen des Steckers zugänglich ist. Ist also durch einen Kurz- oder Erdschluss im Verbraucher ein Öffnen des Schalters erfolgt, so muss zur Betätigung der Rückstellvorrichtung der Stecker von der Steckdose abgezogen werden, bevor die Rückstellvorriehtung betätigt werden kann, wodurch die Kurzschluss- oder Erdschlussstelle sicher vom Netz abgeschaltet ist. Durch Niederdrücken des Knopfes 31 drückt auch das untere Bolzenende 32 gegen die Feder y und bringt unter gleichzeitigem Schliessen der Kontaktstelle nach Überschreitung der Kipplage die Feder y wieder in die in Fig. 3 gezeichnete Anfangsstellung zurück.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Überstromselbstschalter, insbesondere für Hausinstallationszweeke, bei dem ein vom Auslösemagneten betätigter Hebel, der den beweglichen Kontakt steuert, eine Feder über die Kipplage hinaus bewegt und hierauf unabhängig von dem Magnetanker entsprechend der Federentspannung noch weiter ausschwingt, wodurch der bewegliche Kontakt ruckartig abgehoben wird, dadurch gekenn- zeichnet, dass der die Spannung der Feder bis zur Kipplage bewirkende Hebelarm (18) zu dem vom Magnetanker betätigten Hebelarm (17) des Öffnungshebels (x) in einem hohen, beispielsweise mehr als fünffachen Übersetzungsverhältnis steht, derart,
dass zur Spannung der Feder bis zur Kipplage ein Weg des Magnetankers von nur Bruchteilen eines Millimeters nötig ist.