AT144616B - Stromunabhängiges Überstrom-Zeitrelais. - Google Patents

Description

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  Stromunabhängiges Überstrom-Zeitrelais. 



   Das stromunabhängige Überstrom-Zeitrelais nach der Erfindung weist gegenüber den bekannten Bauarten eine wesentliche Vervollkommnung in mehrerlei Hinsicht auf : Grosse Präzision, vielseitige Verwendbarkeit, Schutz gegen mechanische Überbeanspruchung u. a. m. Es ist als Elektromagnet mit einer Hauptstrom-Erregerspule und mit im gleichen Magnetkreis liegendem Ferrarismotor als Zeitwerksantrieb gebaut und mit einem mit dem Magnetanker verbundenen Arm zur unmittelbaren mechanischen Betätigung der Schalterauslösung versehen. Das Zeitwerk wird durch eine Teilanziehung des Ankers entriegelt und gibt nach seinem Ablauf den Auslösearm frei. 



   Erfindungsgemäss ist zwischen Anker und Auslösearm eine einstellbare Vorrichtung vorgesehen, die es erlaubt, bereits vom kleinsten Auslösestrom an die Auslösekraft wahlweise entweder von einem gespannten Kraftspeicher oder unmittelbar vom Elektromagneten zu beziehen. 



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für das neue Relais dargestellt, u. zw. zeigt es Fig. 1 im Ruhestand, Fig. 3 unmittelbar nach dem Ansprechen, wobei ein Teil des Zeitwerks weggelassen ist, Fig. 5 das Zeitwerk allein im Moment der Entriegelung des Auslösewerks und Fig. 6 das Relais (wieder ohne Zeitwerk) nach erfolgter Auslösung des Schalters. Fig. 2 und 4 zeigen den Einrückmechanismus des Zeitwerks in Seitenansicht, u. zw. Fig. 2 bei ausgerücktem und Fig. 4 bei eingerücktem Zeitwerk. 



   Der Magnetkörper 1 ist U-förmig und auf der Seite des Betriebsluftspaltes mit der Erregerspule 2 versehen. An seinem andern Schenkel ist die Achse 3 für den L-förmigen Anker 4 gelagert. Dieser spulen- 
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 grösstenteils ausgefüllte Bohrung, in welcher der trommelförmige Läufer 6 des Ferrarismotors läuft. Seine Welle 7 trägt am andern Ende eine Schnecke   8,   die mit dem auf der Welle 9 sitzenden Schneckenrad 10 in Eingriff gebracht werden kann. Die senkrecht zur Welle 7 verlaufende Welle 9 ist axial verschieblich, und das Rad 10 kann mittels der um die   Achse 7 schwenkbaren, U-fSrmigen   Gabel 11 mit der Schnecke 8 in und ausser Eingriff gebracht werden.

   Ein ferner auf der Welle 9 sitzendes breites Ritzel 12 greift dauernd in die Verzahnung des Zeitsektors 13 ein, der lose auf der Achse 14 sitzt und am unteren Ende mit der Auslösenase 15 versehen ist. Beim Auslösen trifft diese auf die Auslöseklinke   16,   die gegen die Kraft der Feder 18 um den Punkt   17   schwenkbar ist. Die Rückstellung des Zeitsektors 13 nach erfolgter Auslösung in die Anfangslage wird durch eine Feder bewirkt, die der Deutlichkeit halber nicht dargestellt ist. Die Auslösezeit wird von aussen mittels des in einem Schlitz 44 verschiebbaren Anschlagstiftes 43 eingestellt. 



   Auf der Achse 14 sitzt lose die Klinkenscheibe 19 und fest die Scheibe 20 mit dem Mitnehmerstift   21,   der sich in einem Ausschnitt 22 der Klinkenscheibe 19 frei bewegen kann. Die Mitnehmerscheibe 20 besitzt einen schmäleren Ausschnitt 23 und wird von dem ebenfalls auf der Achse 14 sitzenden Ritzel 24 angetrieben. Dieses greift in das Zahnsegment 25 ein, welches an dem Auslösearm 26 vernietet und mit ihm um die Achse 3 schwenkbar ist. Der Auslösearm 26 ist mit dem Magnetanker 4 durch die kräftige Feder 27 gekuppelt, deren Angriffspunkte auf verschiedenen Seiten der gemeinsamen Schwenkachse 3 liegen. 



   In der Ruhestellung, Fig. 1, greift in den Ausschnitt 23 der Mitnehmerscheibe 20 der Arm 29 eines vierarmigen, um die Achse 28 schwenkbaren Hebels 29/32 ein und bildet mit ihr eine Art Einzahngetriebe. 



  Sein gegenüberliegender Arm 30 wird von der mittels Mutter 34 und Spindel 35 einstellbaren Strom- 

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 feder 33 angezogen. Sein winklig abgebogener Arm 31 versperrt in dieser Ruhestellung den Läufer 6 des Zeitwerkmotors, der zu diesem Zweck einen Sperrstift 36 trägt. Sein vierter Arm 32 besteht aus einem Stück Stahldraht und dient zum Verstellen der schwenkbaren Gabel 11. 



   Am freien Ende des Magnetankers 4 ist um die Achse 37 ein Winkelhebel schwenkbar, der von der Feder 38 in die Normallage gedrückt wird. Sein einer Arm 39 ist als Klinke ausgebildet, die mit dem Auslösearm 26 verklinkt zu sein pflegt, während sein anderer Arm 40 einen Anschlag bildet, der in gewissen Lagen gegen den an der Messingarmatur   'des Magnetkorpers   befestigten Stift 42 stösst. Dieser Stift kann entfernt werden, für den Fall, dass das Relais den Schalter nur mit der Kraft des Elektromagneten auslösen soll. 



   Die Wirkungsweise des beschriebenen Relais ist folgende : Bei Normalstrom haben alle Teile die in Fig. 1 gezeichnete Lage. Wird der mittels der Vorrichtung 33/35 eingestellte Stromwert über- schritten, so erfährt der Anker 4 eine Teilanziehung, deren Betrag durch den Weg des Stiftes 21 im Ausschnitt 22 der Klinkenscheibe 19 gegeben ist. Da der Antrieb vom Anker 4 über die Kupplungsfeder 27, den Arm 26 und das Segment 25 auf das Ritzel 24 mit grosser Übersetzung erfolgt, hebt sich das Seg- 
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 der auf der gleichen Achse 14 sitzenden Scheibe 20 des Einzahngetriebes eben jenen, vom Ausschnitt 22 bestimmten   grösseren Weg   macht. Hiebei wird der Hebelarm 29 aus dem Ausschnitt 23 zur Seite in die in Fig. 3 dargestellte Lage gedrückt, unter Spannung der Stromfeder 33.

   Zugleich wird vom Arm 31 der Läufer 6 des Ferrarismotors freigegeben und vom Arm 32 das Schneckenrad 10 mit der Schnecke 8 in Eingriff, also aus der Stellung Fig. 2 in die Stellung Fig. 4 gebracht. Der Ferrarismotor beginnt unter dem Einfluss des Feldes im Eisenkreis 1 zu laufen und treibt über Schnecke 8 und Schneckenrad 10 mit der Welle 9 und dem daraufsitzenden   Ritzel 12   den Zeitsektor 13 im Uhrzeigersinn an. Dieser stösst am Ende seines Weges mit seiner Nase 15 gegen die Klinke 16 und schiebt sie gegen die Kraft der schwachen   Rückstellfeder.   18 aus dem Eingriff mit der Klinkenscheibe   1. 9   heraus, wie aus Fig. 5 ersichtlich. Dadurch wird augenblicklich die Magnetkraft frei, und der von der starken Kupplungsfeder 27 bisher zurückgehaltene Anker 4 wird mitsamt dem Arm 26 angezogen.

   Gleich am Beginn des Anzugsweges stösst der Arm 40 des mit seiner Achse   3 ? im   Anker 4 gelagerten Winkelhebels gegen den   Stift 42,   wobei die Verklinkung des Auslösearms 26 mit dem Hebelarm 39 gelöst wird. Nunmehr reisst die Feder 27 den Arm 26 in die in Fig. 6 veranschaulichte Auslöselage herum, und das rechte verstärkte Ende des Arms 26 bewirkt die Öffnung des Schalters, indem es auf dessen nicht dargestellte Auslösestange schlägt. 



   Bei sehr starken Überströmen ist es möglich, dass durch die Anziehungskraft des Magneten 1, 4 die Kraft der Kupplungsfeder 27 überwunden wird. Dann nehmen die Teile des Relais sofort eine Lage ein, bei der der Anker 4 in   Schusslage   und die Verklinkung 39,26 gelöst ist. Doch kann der Auslösearm noch nicht in seine Auslösestellung (Fig. 6) eintreten, bevor nicht durch das Zeitwerk auch die Verklinkung 16, 19 gelöst wurde. 



   Für den   Kurzschlussfall   kann eine besondere Kurzschluss-Momentanauslösung vorgesehen sein, die aber an sich bekannt und nicht dargestellt ist und nicht den Gegenstand der Erfindung bildet. 



   Will man mittels elektromagnetischer Kraft auslösen, so entfernt man den Stift 42 und die   Rück-   stellfeder 38 des Winkelhebels 39,40. Dieser selbst könnte ebenfalls entfernt werden, was aber nicht nötig ist. In diesem Falle liegt der Arm 26 dauernd an der Unterseite des Ankers 4 an, etwa wie in Fig. 6 gezeichnet. In der Leerlaufstellung entsprechend Fig. 1 hat dann aber infolge Wegfalls der Verklinkung 26,39 der Anker 4 die gleiche Neigung wie der Arm 26, und der Luftspalt zwischen Magnetkörper 1 und Anker 4 ist grösser als in Fig. 1 gezeichnet.

   Der Magnet braucht daher für die gleiche   Ansprech-   stromstärke mehr   Ampèrewindungen   als bei der   Kraftspeicherauslosung.   Im übrigen ist die Wirkungsweise bei rein   elektrozagnetischer Auslösung   bis zum Ausstossen der Klinke 16 durch die Zeitwerksnase 15 genau gleich, wie bei der   Kraftspeicherauslösung   beschrieben. Dann aber erfolgt der volle Anzug des Magnetankers a unter unmittelbarer Mitnahme des Auslösearmes 26. Da auch bei elektromagnetischer Auslösung die Kupplungsfeder 27 wirksam bleibt, kann die auf die Verklinkung 16, 19 ausgeübte Kraft nicht grösser sein, als es der Spannung der Kupplungsfeder   2'1   entspricht. 



   Die Einstellung des Auslösestromes erfolgt mittels der Stellmutter 34 durch Spannen bzw. Entspannen der Feder 33. Die Auslösezeit wird durch Verschieben des Stiftes 43 im Schlitz 44 eingestellt, u. zw. können der Schlitz 44 und die Anschlagkante des Zeitsektors 13 so gestaltet und so zueinander angeordnet werden, dass der Weg des Einstellstiftes um so grösser wird, je kleiner die gewünschte Auslösezeit ist. Denn gerade für kleine Auslösezeiten wird die grösste Einstellgenauigkeit gefordert. 

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Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Stromunabhängiges Überstrom-Zeitrelais, bestehend aus einem Elektromagnet mit auf einem Schenkel seines U-förmigen Kerns angeordneter Hauptstrom-Erregerspule und im ändern Schenkel eingebautem Ferrarismotor als Zeitwerkantrieb, sowie mit einem mit dem schwenkbaren Magnetanker verbundenen, um dÅas gleiche Gelenk schwenkbaren Arm zur unmittelbaren mechanischen Betätigung der Schalterauslösung, welchen das'durch Teilanziehung des Ankers entriegelte Zeitwerk nach seinem Ablauf freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Anker und Auslösearm eine einstellbare Vor- <Desc/Clms Page number 3> richtung vorgesehen ist, die es erlaubt, die Auslösekraft bereits vom kleinsten Auslösestrom an wahlweise entweder von einem gespannten Kraftspeicher oder unmittelbar vom Elektromagneten zu beziehen.

   2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösearm (26) mit dem Magnetanker (4) durch eine Feder (27) gekuppelt ist, so dass die ausgeübte Kraft niemals grösser werden kann als die Kraft dieser Kupplungsfeder und dass bei entsprechender Einstellung jener Vorrichtung die Auslösekraft von der Kupplungsfeder (2'1) als Kraftspeicher geliefert wird.

   3. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Magnetanker (4) und Aus- EMI3.1 Auslösearm (26) verklinkt ist und durch die Vollanziehung des Ankers wieder gelöst wird.

   4. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseklinke (39, 40) bei einer weiteren Teilanziehung des Magnetankers (4) an einen Anschlag (42) stösst, der für den Fall der rein elektromagnetischen Auslösung des Schalters entfernt werden kann.

   5. Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinke (39, 40) am Anker (4) gelagert, der Anschlag (42) am Kern des Elektromagneten (1) befestigt ist.

   6. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Angriffspunkte der Kupplungsfeder (27) am Auslösearm (26) und am Anker (4) zu verschiedenen Seiten ihrer gemeinsamen Schwenkachse (3) liegen.

   7. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösearm (26) mit der Achse des Zeitwerks durch Verzahnung gekuppelt ist.

   8. Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (12) der Zeitwerksverzahnung durch die Zeitwerksachse starr mit einem aus Rastenscheibe (20) und vierarmigem Hebel (29-32) EMI3.2 bzw. entkuppelt.

   9. Relais nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (6) des Ferrarismotors eine Metalltrommel ist, die in einem zylindrischen Schlitz des Magnetkörpers (1) läuft.

   10. Relais nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (10) des Zeitwerkgetriebes (10, 12, 13) axial verschieblich ist und beim Ansprechen des Relais axial in die auf der Ferraris- läuferwelle sitzende Schnecke (8) eingerückt wird.

   11. Relais nach den Ansprüchen 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Verschiebung des Schneckenrades (10) mittels einer U-förmigen Gabel (11) erfolgt, die in der verlängerten Ferraris- läuferachse (7) gelagert ist und bei der Teilanziehung des Magnetankers über das Einzahngetriebe von einem Arm (32) des vierarmigen Hebels verstellt wird.

   12. Relais nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilanziehung des Ankers durch den Ausschnitt (22) einer lose auf der Zeitwerksachse (14) sitzenden Klinkenscheibe (19) begrenzt ist, in welchem Ausschnitt ein an der Scheibe (20) des Einzahngetriebes befestigter Stift (21) spielt.

   13. Relais nach den Ansprüchen 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Ritzel (24) verzahnte sektorförmige Zeitwerksscheibe (25) eine Anschlagnase (15) besitzt, die am Ende des Zeit- EMI3.3 und so die Weiterbewegung des Relaisankers (4) ermöglicht.

   14. Relais nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die der Anschlagnase (15) entgegengesetzte radiale Begrenzung der sektorförmigen Zeitwerksscheibe (25) die Anschlagkante für den von aussen verstellbaren Anschlagstift (43) zur Zeiteinstellung des Relais bildet.

   15. Relais nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagkante des Zeitsektors (25) und der Verstellweg des Anschlagstifte (43) so geformt und so zueinander angeordnet sind, dass jeweils kleineren Auslösezeiten grössere Einstellwege entsprechen.