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Einrichtung zum Sehnellauslösen von Überstromselbstsehaltern in Sockelform.
Bei den bekannten Selbstschaltern, bei denen bei Überstrom oder Kurzschluss oder im Fall eines Körperschlusses am Verbraucher die selbsttätige Abschaltung herbeigeführt wird, werden zwei Kniehebelsysteme verwendet und die Auslösung erfolgt durch Zurückdrücken des Knies eines der beiden Systeme. Die Auslösezeit solcher Schalter ist verhältnismässig lang, weil durch das Zurückdrücken des in die eine Endlage durchgedrückten Knies Zeit verloren geht, um so mehr, wenn ein starker Gegendruck überwunden werden muss. Es sind auch Schalter bekannt geworden, die mit zwei Kniehebelsystemen arbeiten und bei denen das Auslösen ohne zurückdrücken eines Knies herbeigeführt wird.
Bei diesen Schaltern sind aber zwei Sperrungen angeordnet, die zeitlich nacheinander in Wirkung treten, wodurch Zeit verloren geht. Bei Überstromselbstschaltern tritt die Aufgabe auf, dass im Fall eines Kurzschlusses im Netz die Abschaltung durch den Selbstschalter früher eintritt als die vorgeschaltete Schmelzsicherung durchsehmilzt. Es wurden Auslösezeiten verlangt, die unter 1/100 Sekunde liegen, um genügend grosse Selektivität zu erzielen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Schnellauslösen von Vberstromselbstschaltern in Sockelform, bei denen zwei Kniehebelsysteme verwendet sind, die im Einschaltzustand des Schalters durch eine Sperrung verklinkt sind, welche in einer durch Abfräsen eines Segmentes an der Auslösewelle entstehenden Sperrkante besteht, auf die sich eine um einen festen Punkt drehbare, einen Hebel des einen Kniehebelsystems bildende Sperrklinke stützt. Die Erfindung besteht darin, dass die Drehung der Sperrklinke unmittebar die Auslösung des Schalters dadurch zur Folge hat, dass das durch den Einschaltknopf durchgedrückte Knie in gestreckter Lage längsverschoben wird. Durch diese Anordnung wird wesentlich an Auslösezeit gespart.
In den Fig. 1-3 sind die Kniehebelsysteme und Schaltstücke, in Fig. 4 die Auslösevorrichtungen dargestellt.
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Der Hebel 11 ist an dem Drehpunkt 51, der Hebel 14 an dem Drehpunkt 55 fest gelagert. Das Gelenk 53 zwischen den Hebeln 12 und 13 ist in einer Kulisse 59 am Stab 5'1 des"Ein"-Knopfes 36 geführt.
In Fig. 1 ist der Schalter in der Offenstellung dargestellt.
Wird auf den"Ein"-Knopf 36 gedrückt, so legt sich die Sperrklinke 16 gegen die Sperrkante 32 der Auslösewelle 15. Damit ist das Gelenk 54 zwischen den Hebeln 13 und 14 festgelegt und der Hebel 13 dreht sich um das Gelenk 45 als Drehpunkt. Dabei drückt er den Hebel 12 des fast gestreckten Kniehebelsystems 11, 12 nach oben. Da der Abstand a des Gelenkpunktes 52 von der Verbindungslinie der Gelenkpunkte 51, 53 sehr gering ist, also der Hebearm, an dem der Hebel 12 beim Beginn der Einschaltbewegung wirkt, sehr klein ist, gehört eine verhältnismässig grosse Kraft dazu, das Hebelsystem 11, 12 aus seiner Strecklage in die in Fig. 2 dargestellte Knicklage zu bringen.
Sobald die Strecklage etwas überwunden ist, schnellt das Hebelsystem 11, 12 unter Zusammendrücken der Feder 58 in die Knicklage und der bewegliche Kontakt 17 wird von dem Hebelarm 56 auf den festen Kontakt 18 gedrückt. Nun ist die in Fig. 2 dargestellte Einschaltlage des Schalters erreicht. Das durch die Hebel 13 und 12 gebildete Knie ist nach rechts durchgedrückt, so dass der Schalter in der Einschaltlage verbleibt.
Das Öffnen des Schalters erfolgt durch Drehen der Auslösewelle. Die Drehung kann von Hand durch Drücken auf den nicht dargestellten"Aus"-Knopf erfolgen, wodurch auf die Sperrkante 32 der Auslösewelle gedrückt und diese dadurch gedreht wird. Die Drehung kann aber auch durch elektrische
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Einwirkung auf die Auslösewelle erfolgen. Wird die Welle durch den Zweimetallstreifen 24 oder den Anker 26 (in Fig. 4) gedreht, so dreht sich die Kante 32 an der Sperrklinke 16 vorbei und die Sperrklinkewird ausgelöst. Die Kniehebelsysteme erfahren nun eine Längsverschiebung und nehmen die in Fig. 3 dargestellte Lage ein, in der der Gelenkpunkt 53 in der Kulisse 59 von oben nach unten bewegt worden ist.
Es ist dann, solange Überstrom oder Kurzschluss besteht, nicht möglich, den Schalter wieder einzuschalten, weil der Gelenkpunkt 53 an dem unteren Ende der Kulisse 59 liegt und demgemäss das Knie zwischen den Hebeln 11 und 12 beim Eindrücken des Ein"-Knopfes nicht soweit naeh oben gedreht werden kann, wie dies zum Zusammendrücken der Schaltstücke 17 und 18 nötig ist. In der in Fig. 3 dargestellten Lage der Sperrklinke 16 ist es auch nicht möglich, das Sehaltstüek 17 vorübergehend mit dem Schaltstück 18 in Berührung zu bringen.
Durch die beschriebene Anordnung wird also erreicht, dass die Einschaltbewegung anfangs eine
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werden kann, solange sich die Sperrklinke gegen die Sperrkante der Auslösewelle 15 legt.
In Fig. 4 sind die wesentlichen Teile der Auslösevorrichtung, deren Wirken vom Eintreten eines Kurzschlusses, vom Anwachsen des Stromes über einen zulässigen Wert hinaus und vom Eintreten eines Fehlers abhängig ist, für sich axonometrisch dargestellt.
15 ist ein Teil der Auslösewelle, an der ein Kreissegment von 1800 ausgesehnitten ist. Die an der Kante 32 der Sperrfläche der Welle 15 anliegende Sperrklinke 16 ist an einem Bock des Sehalters gelagert.
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setzung des vorderen Teiles 15 der Auslösewelle bildet, ist ein leichter Metallwinkel angenietet, an dessen Schenkel 28 eine Abdrückfeder 31 befestigt ist, die sich gegen die Wandung des Bockes legt. Auf den Schenkel 28 des Winkels wirkt die Fahne 47 am Anker 48 einer Fehlerspule ein. Wird der Anker 48 eingezogen, so schlägt die Fahne 47 gegen den Schenkel 28 und dreht damit die Auslösewelle ? j rechts herum, so dass die Sperrklinke 16 ihren Halt verliert und der Schalter ausgelöst wird.
Der Sehenkel 29 des Winkels ist seitlich mit einem Isolierquerbalken 49 versehen. Auf diesen Sehenkel wirken die Zweimetallstreifen 24 ein, wenn sie sich bei wachsendem Überstrom aufbiegen. Der Balken 49 muss elektrisch isoliert sein, weil der Zweimetallstreifen Strom führt. Auf den Schenkel 29 wirken aber auch die unter der Wirkung der Magneten 25 stehenden Anker 26 ein. Werden diese Anker bei Kurzschluss angezogen, so stösst die Verlängerung 50 des Ankerträgers an den Isolierbalken 49 an und dreht die Auslösewelle 15 rechts herum.
Wesentlich ist, dass die verschiedenen Einwirkungen auf eine drehrunde angefräste Auslösewelle ausgeübt werden, auf deren Sperrkante 32 sich die Sperrklinke abstützt. Dadurch wird zunächst die Reibung zwischen Sperrklinke und Sperrwelle auf ein Mindestmass herabgesetzt. Ausserdem wird eine sehr gleichmässige Massenverteilung an der Auslösewelle erzielt, so dass die Welle ein sehr geringes Widerstandsmoment gegen Drehung hat und sich also sehr schnell dreht.
Es genügt eine sehr geringe Drehung der Auslösewelle und demgemäss auch ein geringer Hub des Ankers 26 dazu, die Sperrung auszulösen. Dabei kann der Druck der Sperrklinke auf die Sperrkante erheblich sein. Er wird leicht überwunden, da es sich bei der Welle um eine Tangentialbewegung mit kleinem Hebelarm handelt. Erschütterungen, denen der Schalter ausgesetzt wird, sind ohne Einfluss auf die Auslösung, da sie eine Drehung der Auslösewelle nicht herbeiführen können.
Die geringen Massen der Kniehebelsysteme werden beim Auslösen der Sperrung 15, 16 durch den
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in der Längsrichtung verschoben.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Schnellauslösen von Überstromselbstschaltern in Sockelform, bei denen zwei Kniehebelsysteme verwendet sind, die im Einschaltzustand des Selbstschalter durch eine Sperrung verklinkt sind, welche in einer durch Abfräsen eines Segmentes an der Auslösewelle entstehenden Sperrkante besteht, auf die sich eine um einen festen Punkt drehbare, einen Hebel des einen Kniehebelsystems bildende Sperrklinke stützt, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung der Sperrklinke unmittelbar die Auslösung des Schalters dadurch zur Folge hat, dass das durch den Einschaltknopf durehgedrüekte Knie in gestreckter Lage längsverschoben wird.