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Einrichtung zum Ein-und Ausschalten elektrischer Stromkreise.
Bei Einrichtungen zum Ein-und Ausschalten elektrischer Stromkreise ist es mitunter erforderlich, dass diese Geräte beim Schliessen des Stromkreises kurzzeitig hohe Stromstärken bewältigen, die ein Vielfaches des betriebsmässigen Stromes betragen. Es lässt sich dabei oftmals nicht vermeiden, dass durch das hammerschlagartige Auftreffen der Kontakte ein Prellen der Schaltstück hervorgerufen wird, welches unter Einwirkung des Stromes ein Zusammenschweissen der Schaltstücke verursacht.
Das in vielen Fällen erforderliche automatische Ausschalten solcher Schaltgeräte ist dann meist mit einfachen Mitteln nicht möglich, weil zum Trennen zusammengeschweisster Kontakte verhältnismässig grosse Kräfte nötig sind, die nur selten zur Verfügung stehen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Ein-und Ausschalten elektrischer Stromkreise, bei welcher parallel zu den zur Führung des Betriebsstromes bestimmten Hauptkontakten des Schalters vorzugsweise von dem Schalterantrieb der Hauptkontakte gesteuerte Hilfskontakte liegen, die den Hauptkontakten beim Einschalten vor-bzw. beim Ausschalten nacheilen.
Eine besonders günstige Ausschaltwirkung wird bei derartigen Einrichtungen gemäss der Erfindung dadurch geschaffen, dass die Hilfskontakte in Reihe mit einer weiteren lediglich zum Unterbrechen des Stromkreises dienenden Schaltvorrichtung liegen, so dass nach Öffnen der Hauptkontakte die endgültige Unterbrechung des Stromkreises durch das Öffnen der lediglich zum Unterbrechen dienenden Schaltvorrichtung erfolgt. Für diese zusätzliche Schaltvorrichtung wird vorzugsweise ein Schmelzleiter, beispielsweise eine Sicherungspatrone verwendet.
Da man nun die lediglich zum Unterbrechen des Stromkreises dienende Schaltvorrichtung schon vor dem Schliessen des Stromkreises
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des Stromkreises nicht nachteilig sein, weil ja nun die besondere zusätzliche, lediglich zum Unterbrechen des Stromkreises dienende Schaltvorrichtung, beispielsweise ein Schmelzleiter vorhanden ist.
In solchen Fällen, wo für den Schalter nur ein geringes Gewicht, relativ kleiner Kontakthub, grosser Überschuss an Einschaltkraft und demgegenüber nur eine verhältnismässig kleine Ausschaltkraft zur Verfügung stehen, wird man die Erfindung vorzugsweise so durchbilden, dass die Hilfskontakte von dem Schalterantrieb der Hauptkontakte gesteuert werden. Dabei wird diese Steuerung so ausgebildet, dass die Hilfskontakte beim Einschalten vor-bzw. beim Ausschalten nacheilen, so dass das Schliessen des Stromkreises zunächst an den Hilfskontakten erfolgt, und dass nach Öffnen der Hauptkontakte die endgültige Unterbrechung des Stromkreises durch das Schmelzen des in Reihe zu den Hilfskontakten liegenden Schmelzleiters erfolgt.
Man wird dabei den Schmelzleiter so bemessen, dass er während der durch die Voreilung der Hilfskontakte bedingten Zeit den ein Vielfaches des Nennstromes betragenden Einschaltstrom führen kann, ohne durchzuschmelzen. Die Hilfskontakte kann man in diesem Fall nach ihrem Einschalten verriegeln, so dass sie beim späteren Öffnen der Hauptkontakte geschlossen bleiben und dadurch das Ansprechen des Schmelzleiters ermöglichen.
Die Erfindung kann überall da angewendet werden, wo es sich beim Ein-und Ausschalten elektrischer Stromkreise um die Beherrschung von grossen Stromstärken handelt, und wo die Gefahr eines Verschweissens der Kontakte beim Einschaltvorgang besteht. Die oben beschriebene Erfindung ermöglichst es, einen Schalter mit geringem Gewicht und relativ kleinem Kontakthub zu bauen, der ein sicheres Ein- und Ausschalten ermöglicht.
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In der Figur ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch ein Schaltbild dargestellt :
Mit 1 ist ein Motor bezeichnet, der aus einer Batterie 2 gespeist wird. 3 ist eine Hauptstrom- wicklung des Motors. Mit 4 ist der zum Ein-und Ausschalten des Stromkreises dienende Schalter bezeichnet. Dieser besitzt zur Führung des Betriebsstromes bestimmte Hauptkontakte 5 und 6, die beispielsweise als kräftige Klotzkontakte ausgebildet sind. Im Nebenschluss zum Schalter 6 liegt ein
Hilfsschalter 7, der mit einem feststehenden Gegenkontakt 8 zusammengebaut ist. In Reihe mit diesem Hilfsschalter ist ein Sehmelzleiter 9, beispielsweise eine Sicherungspatrone geschaltet. Die
Schalter 6 und 7 werden in der Einsehaltrichtung gemeinsam von einer Führungsstange 10 bewegt.
Der Hilfskontakt 7 ist so angeordnet, dass er bei'der Sehaltbewegung dem Hauptschalter 6 voreilt, so dass also zunächst der Motorstrom über den Hilfssehalter 7 und die Sicherung 9 verläuft. Die Erfindung kann so ausgebildet werden, dass die Kontakte 7 und 8 nach ihrem Schliessen sich beispielsweise durch Reibung (Messerkontakt) oder mit Hilfe einer mechanischen Verklinkung od. dgl. mit dem Gegenschaltstüek 8 fest verriegeln. Zur Ausführung der Ausschaltbewegung dient eine Ausschalt- feder 11, welche die Führungsstange und den Hauptkontakt 6 zusammen zurückbewegt, während der
Hilfskontakt 7 in der Einsehaltstellung verbleibt.
Der Zweck des Hilfssehalters 7 besteht darin, den Anlaufstromstoss des Motors 1, der bis auf beträchtliche Werte ansteigen kann, zunächst aufzunehmen und dadurch den Hauptschalter 6 so weit zu entlasten, dass dieser bei den infolge des hammersehlagartigen Auftreffens auf das Gegensehalt- stüek 5 unvermeidlichen Prellungen nur geringe Energiemengen zu unterbrechen bzw. zu schliessen hat. Die Grösse dieser Energiemenge ergibt sich aus dem Widerstandsverhältnis der Nebenstrombahn zur Hauptstrombahn 6.
Da der Spannungsabfall im Nebenstromkreis gering gehalten werden kann, wird offenbar die Energie während des Prellen der Hauptsehaltstüeke 6, 5 nicht ausreichen, um ein Zusammenbacken der Hauptsehaltstüeke herbeizuführen. Die Hauptkontakte 5, 6 können daher durch das in der Zeichnung nicht dargestellte beispielsweise in Abhängigkeit von der Anzahl der Motorumdrehungen, der Zeit, oder des Druckes der Pressluft wirkende Auslöseglied ihre Aussehaltbewegung mit Hilfe der Feder 11 ausführen und auch dabei ohne Lichtbogenbildung öffnen. Die Unterbrechung des Betriebsstromes übernimmt der Sehmelzleiter 9.
Dieser wird so bemessen, dass er einerseits während der Zeit, welche zwischen der Berührung der Kontakte 7, 8 und der endgültigen Kontaktgabe der Hauptschaltstücke 6, 5 vergeht, mit Sicherheit den exponentiell ansteigenden Ein- schaltstrom führen kann, ohne durehzuschmelzen. Anderseits wird die Bemessung des Schmelzleiters so vorgenommen, dass er durchbrennt, wenn der gesamte Motorstrom längere Zeit, beispielsweise eine Sekunde über ihn fliesst.
Wenn man die Sehaltvorriehtung nach einer Betriebsperiode wieder betriebsbereit machen will, wird der gegebenenfalls versehweisste Einsehaltkontakt 7, 8 von Hand geöffnet und die abgeschmolzene Sicherung durch eine neue ersetzt werden. Batterien können bei Anwendung der Erfindung nicht mehr beschädigt werden, da ein Verschweissen der Hauptkontakte 5,6, deren beweglicher Teil aus Gründen erhöhter Schweisssicherheit in an sich bekannter Weise gegebenenfalls mit einem Vorkontakt 12 versehen wird, verhindert ist und das Unterbrechen des Motorstromkreises durch die Sicherung 9 sichergestellt ist.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass man für die Hauptkontakte 5, 6 keinen Leistungssehalter benötigt, und mit einer geringen Ausschaltkraft auskommt. Man kann unter Umständen natürlich ans Sicherheitsgründen den Schalter 5, 6 auch als Leistungsschalter ausbilden, um die Anordnung noch zusätzlich für den Fall zu sichern, dass etwa das Einsetzen des Schmelzleiters 9 vergessen wird. Ein weiterer Vorzug der Anordnung gemäss der Erfindung besteht auch noch darin, dass für das Sehaltgerät keine Funkenkammer und besondere Hilfsmittel zur Lichtbogenlöschung (z. B. magnetische Blasung) benötigt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Ein-und Ausschalten elektrischer Stromkreise, bei welcher parallel zu den zur Führung des Betriebsstromes bestimmten Hauptkontakten des Schalters vorzugsweise von dem Schalterantrieb der Hauptkontakte gesteuerte Hilfskontakte liegen, die den Hauptkontakten beim Einschalten vor-bzw. beim Ausschalten nacheilen, dadurch gekennzeichnet, dass diese Hilfskontakte in Reihe mit einer weiteren, lediglieh zum Unterbrechen des Stromkreises dienenden Sehaltvorrichtung liegen, so dass nach Öffnen der Hauptkontakte die endgültige Unterbrechung des Stromkreises durch das Öffnen der lediglich zum Unterbrechen des Stromkreises dienenden Schaltvorrichtung erfolgt.