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Elektrischer Momentschalter
Die Belastung bzw. oer Verschleiss bei Schaltkontakten hängt bekanntlich in hohem Masse davon ab, mit welcher Geschwindigkeit die Kontaktgabe bzw. Kontakttrennung erfolgt, d. h., wie schnell der Kontaktdruck anwächst oder vermindert wird. Bei den meisten Stromkreisen bestimmt vor allem der Off- nungsvorgang, ob und wie weit eine für den Verschleiss der Schaltkontakte verantwortliche Funkenbildung auftritt. Der Grund ist darin zu sehen, dass die meisten Schaltkreise induktiv behaftete Verbraucher auf-
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sinkt zwar der Strom infolge des wachsenden Kontaktwiderstandes ab, er ist aber meist noch kräftig ge- nug, um am Schaltkontakt eine starke Erwärmung bis zur Glühtemperatur zu erzeugen.
Dadurch entsteht ein Lichtbogen, dessen Dauer davon abhängt, wie lange der Kontaktabstand einen bestimmten, zur Auf-
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taktöffnung durchgeführt wird, umso kürzer ist die Zeit, in der sich noch ein Lichtbogen ausbilden kann.
EssindbereitsMomentschalterbekannt, die unabhängig von der Betätigungsgeschwindigkeit ein spontanes und damit in weitgehendem Masse funkenverhinderndes Schalten ermöglichen. Derartige Schalter besitzen meist ein mechanisches Springfederglied, wobei durch die Betätigung des Schalters in der ersten Phase die Speicherung einer Federkraft erfolgt, die dann spontan zur Wirkung kommt. Der Nachteil aber liegt darin, dass die für den Schaitvorgang in der Feder gespeicherte Energie von dem zu steuernden Betätigungsglied aufgebracht werden muss.
Da das Betätigungsglied aber vielfach durch ein mehr oder minder empfindliches und in seiner Betätigungskraft begrenztes Fühlorgan dargestellt wird, ist es oft entweder nicht möglich, die dann erforderliche Krait aufzubringen, oder es verändert die Wirkungsweise des Fühlers hinsichtlich der Betriebstoleranz.
Es ist ferner bei einem Momentschalter bekannt, den die Schaltbewegung ausführenden Kontaktarm als Anker eines Dauermagneten auszubilden, um in der jeweiligen Schaltstellung den Kontaktdruck zu erhöhen. Dabei kann von der Möglichkeit Gebrauch gemacht werden, die Haltekraft des verwendeten Dauermagneten entsprechend den Betriebsverhältnissen durch einen verstellbaren Nebenschluss veränderlich zu machen.
Durch die Verwendung eines Dauermagneten zur Kontaktdruckverstärkung wird zwangsweise auch eine Momentschaltung bewirkt, da der Anker betriebsmässig von dem Magneten abgerissen wird. Dabei muss allerdings von dem steuernden Organ die Haltekraft des Dauermagneten überwunden werden und es ist daher eine entsprechend grosse Betätigungskraft erforderlich. Demgegenüber besteht die Erfindung bei einem elektrischen Momentschalte. r mit als Anker eines Dauermagneten ausgebildetem Schaltglied darin, dass ein gegen denDauermagneten bewegbares magnetisches Kurzschlussglied vorgesehen ist, mit dessen Hilfe durch Schwächung derHaltekraft des Dauermagneten der Schalter momentan auslösbar ist.
Um einen hohen magnetischen Widerstand des Dauerflusskreises und damit eine definierte Schwächung des Halteflusses zu erreichen, sind symmetrisch an den Dauermagneten Polschuhe angesetzt, die vorzugsweise un- ter Zwischenschaltung vonTrennblechen angebracht sind. Es ist zweckmässig, eine Federfesselungfür das Schaltglied an dessen beiden Enden vorzusehen. Dabei dient vorteilhaft dit Federfesselung zugleich als Stromzuführung für den zu schaltenden Kontakt. Um einen besonderen Gegenkontakt einzusparen, finden
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bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgedankens die Polschuhe des Dauermagneten auch als stromführende Elemente Verwendung.
Soll der Schalter als Wechselschalter betrieben werden, so sind erfindungsgemäss schliesslich zum Erreichen der notwendigen Endlagen des Systems zwei spiegelbildlich aufgebaute Daueimagpetanordnungen vorgesehen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die eine schaubildliche Dar- stellung des Momentschalteis zeigt. Es sind dabei nur die Bauteile angegeben, die für die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe erforderlich sind. So ist beispielsweise offen gelassen, ob die Betä- tigungskraft für den Schalter durch Handbetätigung oder durch ein mechanisches oder Stellglied auf- gebracht wird. Die Richtung der Betätigungskraft in bezug auf den Hebel H ist lediglich durch einen Pfeil angedeutet,
In der Ruhestellung der durch das Schaltglied S und den gegenkontakt k gebildeten Kontaktbrücke ist diese geschlossen, wobei der Schalter an den Punkten a und b seine elektrischen Anschlusspunkte auf- weist.
Die Ruhestellung des Schaltgliedes wird durch die Haltekraft des über die Polschuhs P geführten
Dauerflusses bestimmt, welche entgegen der Kraft der Abreissfeder F wirksam ist. Ein Kurzschlussglied K befindet sich hiebei in einem gewissen Abstand von den an den Dauermagneten M angesetzten Polschu- hen P. Erfolgt nun eine Betätigung des Hebels H in Pfeilrichtung, so wird das Kurzschlussglied K den Pol- schuhen P weitgehend genähert, so class ein magnetischer Parallel- und Kurzschlusskreis zu dem Schalt- glied entsteht. Dabei wird die Haltekraft des Dauermagneten M für das Schaltglied S weitgehend verrin- gert, so dass die Kraft der gespannten Feder F überwiegt und das Schaltglied S von den Polen des Dauer- magneten M abgerissen wird.
Auf diese Weise wird auch der Kontakt k spontan geöffnet u. zw. unab- gängig davon, ob die Auslösung über den Hebel H schnell oder langsam erfolgt. In der praktischen Ver- wirklichung des Momentschalters ist es erforderlich, dass der innere Widerstand dermagnetomotorischen
Spannungsquelle nicht zu klein gewählt ist. Dies wird durch die Trennbleche T l erreicht, die je nach denelektrischenErfordernissen stromleitend oder isolierend ausgeführt sind. Auch der magnetische Wider- stand des über dasSchaltgliedS geführtenFlusskreises darf nicht zu klein sein. Daher sind auf der den Pol- schuhen P zugewandten Seite des Schaltglieaes S weitere Trennbleche T2 vorgesehen.
Damit wird bei
Annäherung des Kurzschlussgliedes K an die Polschuhe P in ausreichender Weise eine Teilung des Dauer- flusses erreicht, so dass die Haltekraft für das Schaltglied S in der erforderlichen Weise geschwächt wird.
Um auch bei dem Kurzschlussglied K definierte magnetische Verhältnisse zu erhalten, kann man dünne
Klebbleche vorsehen. Durch entsprechende Dimensionierung der Trenn- und Klebbleche lässt sich eine den jeweiligen magnetischen Verhältnissen angepasste Betriebsweise des Schalters sicherstellen. Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäss der Zeichnung der elektrische Schaltstromkreis über den Kontakt k geführt wird, ist es auch möglich, direkt die Polschuhe P als Stromzuführungen zu verwenden, wenn als
Trennbleche Tl Isolierstúcke gewählt sind. Die Trennbleche T2 sind dann zugleich als Kontaktbelegun- gen wirksam, wobei das Schaltglied S im angezogenen Zustand als Strombrücke dient.
Wie bereits eingangs erwähnt, kommt es bei den meisten Schaltkreisen darauf an, den Abschaltvor- gang wegen des Vorhandenseins induktiv behafteter Verbraucher zu beschleunigen, um die sonst hiebei auftretende Lichtbogenbildung zu vermeiden. Sollen kapazitiv behaftete Stromkreise geschaltet werden, so lässt sich durch entsprechende Anordnung des Schaltkontaktes erreichen, dass entsprechend das Einschal- ten schnell und unabhängig von der Betätigungsgeschwindigkeit erfolgt. In diesem Fall wäre also in der gezeichneten Ruhelage des Systems ein Arbeitskontakt vorzusehen.
Zur Rückstellung des Schaltgliedes S in die Ruhestellung dient die am Hebel H befestigte Nase n, wo- bei der Hebel entgegen der Pfeilrichtung bewegt wird. Die Anordnung ist naturgemäss nicht auf das dar- gestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann auch derart aufgebaut werden, dass das Schalt-
5lied zwei Ruhelagen aufweist. In diesem Falle sind zwei symmetrisch aufgebaute Dauermagnetkrei- se vorgesehen, zwischen denen das Kurzschlussglied bewegt werden kann und abwechselnd den einen oder andern Dauermagnetkreis kurzschliesst. Dementsprechend nimmt das Schaltglied die entgegengesetzte
Endstellung ein.
Eine derartige Anordnung kann beispielsweise bei Leistungsvibratoren zweckmässig sein, wobei ein Steuervibrator lediglich das Kurzschlussglied zu bewegen hat, während der eigentliche Schalt- vorgang über das Schaltglied bewirkt wird.
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