CH489885A - Sterndreieckschalter mit Schaltschloss - Google Patents

Description

      Sterndreieckschalter    mit Schaltschloss    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen       Sterndreieckschalter    mit einem Schaltschloss und An  trieb für die Hauptkontakte sowie teilweise davon  getrenntem Antrieb für die     Sterndreieckumschaltkontak-          te.    Der Schalter ist vorteilhaft mit selbsttätiger Umschal  tung versehen, d. h. nach dem Einschalten in Sternstel  lung mittels des Handhebels schaltet er nach Ablauf  einer vorgewählten Zeit selbsttätig auf Dreieck um. Es  ist von Vorteil, wenn solche Schalter auch mit über  stromauslösern ausgerüstet werden, so dass sie zugleich  als     Motorschutzschalter    dienen können.  



  Bei der Konstruktion von Antrieben für solche  Schalter ergeben sich durch zum Teil     gegensätzliche     Forderungen verschiedene Schwierigkeiten. Um eine       einfache    Bedienung zu erreichen, soll z. B. der Drehwin  kel des Handhebels 90' nicht überschreiten und das  notwendige Drehmoment darf nicht zu gross sein. Um  die Bedienung nicht zu komplizieren. soll der Schalter  beim Auslösen aus irgendeiner Stellung immer wieder  selbsttätig in die Nullstellung zurückkehren.

   Anderer  seits aber müssen durch die Drehbewegung des Handhe  bels Federn gespannt oder auf andere Art und Weise  Energie gespeichert werden, sowohl für die Umschaltbe  wegung von Stern auf Dreieck wie auch für die       Ausschaltbewegung.    Theoretisch könnten zu diesem  Zweck wohl auch andere Energiequellen benützt werden  (z. B. Elektromagnete oder Motoren). Doch wäre eine  derartige Lösung     verhältnismässig    teuer.  



  Das Ziel der vorliegenden Erfindung war, einen  sicher arbeitenden und billig herzustellenden Sterndrei  eckschalter zu schaffen. Bei der     Auslegun#(2    des Schalt  schlosses wurde für sicheres Arbeiten überall darauf  geachtet,     dass    die Kräfte in günstigen Richtungen wirken  und die     reibunesverursaehenden    Kräfte klein gehalten    werden. Für Gleitbewegungen wurde möglichst die  Paarung Metall auf Kunststoff verwendet und Metall auf  Metall vermieden. Um eine billige Herstellung zu errei  chen, wurde angestrebt, möglichst wenige und einfach  herzustellende Teile zu verwenden (z. B.     Stanzteile    und       Kunststofformteile).     



  Beim erfindungsgemässen     Sterndreieckschalter    sind  teilweise die Hauptkontakte getrennt von den     Sterndrei-          ecK-umschaltkontakten    angeordnet. Auch die zugehöri  gen Antriebsteile des Schaltschlosses können weitgehend  getrennt sein. Der Schalter zeichnet sich dadurch aus,  dass der Antrieb für die     Sterndreieckumschaltkontakte     ein Kniegelenk und einen Kulissenhebel besitzt, dessen  Kulisse annähernd in der Mitte eine Schulter aufweist.  an welcher das Ende des Kniegelenkes einreifen  kann.  



  Anhand der beigefügten Zeichnung wird ein Ausfüh  rungsbeispiel der Erfindung erläutert. In den     Fig.    1-5  ist ein Schaltschloss in verschiedenen Stellungen schema  tisch dargestellt; jeweils links der Antrieb für die  Hauptkontakte 1, 2; rechts der Antrieb für die Um  schaltwalze 33, welche die Kontaktverbindungen 36 und  die Sternschienen 37 trägt und zusammen mit den  Kontakten     3=1    und 35 zur     Sterndreieckumschaltung     dient.  



  Mit 0 ist in     Fig.    1 die Ausgangsstellung, d. h. der  ausgeschaltete Zustand bezeichnet. Die Umschaltwalze  33 befindet sich in     Dreieckstellung.     



  Stellung 1 in     Fig.    2 zeigt das Schaltschloss nach dem  ersten Teil der Einschaltbewegung. Die Umschaltwalze  33 ist auf Stellung Stern umgeschaltet worden.  



  Stellung 2 in     Fig.    3 zeigt den Schalter in     Sternstel-          lun2    eingeschaltet.      Nach Ablauf einer einstellbaren Zeit schaltet der  Schalter selbsttätig in Stellung 3 in     Fig.    4 um. Die  Hauptkontakte 1, 2 bleiben geschlossen, jedoch dreht  sich die Umschaltwalze 33 auf     Dreieckstellung.    Der  Schalter ist jetzt fertig eingeschaltet.  



  In Stellung 4 in     Fig.    5 ist das Schaltschloss darge  stellt, nachdem die     überstromauslöser    angesprochen  und den Schalter ausgelöst haben, aber der Handhebel  in     Ein-Stellung    festgehalten ist. Sobald der Handhebel  losgelassen wird, kehrt das Schaltschloss selbsttätig in  die Stellung 0 zurück.  



  Nachstehend werden die einzelnen Bewegungen des  Schaltschlosses näher beschrieben:  Das äussere Handhebel greift am in der Zeichnung  mit 27 bezeichneten     Ausklinkhebel    an, welcher über  eine Druckfeder mit dem Arm 26 gekuppelt ist, welch  letzterer mit den Armen 12 und 13 des Winkelhebels  fest verbunden ist. Im ersten Teil des     Einschaltens    wird  das Kniegelenk 13, 14 gestreckt, wobei dessen Ende 22  an der Schulter 23 des Kulissenhebels 18 anstösst und  ihn dreht. Vom Kulissenhebel 18 wird eine Zahnstange  31 und Zahnsegment 32 die Umschaltwalze 33 gedreht  und damit die Kontakte auf Stern umgeschaltet. Die  festen Kontakte 34 sind mit der Zuleitung zum Motor  verbunden, währenddem die festen Kontakte 35 mit der  Netzzuleitung verbunden sind.

   Die Verbindung 36 be  wirkt die Dreieckschaltung der Kontakte, währenddem  die Sternschiene 37 alle 3 Motorzuleitungen miteinander  verbindet und so die Sternschaltung bewirkt.  



  Der Kulissenhebel 18 wurde entgegen der Kraft  einer in der Zeichnung nicht dargestellten Feder gedreht.  In der Endstellung wird er über die Lasche 17, die  Klinke 16 und die     Auslöseplatte    15 in seiner Stellung       verklinkt.    Beim Weiterdrehen des Handhebels wird nun  vom Winkelhebel 12 das Zahnsegment 9 mit gedreht und  damit auch der     Segmenthebel    8, welcher über die  Laschen 6 und 7 und den     Mitnehmerhebel    39 den  Kontaktträger 38 dreht, auf welchem die beweglichen  Hauptkontakte 1 sitzen. Während dieser Bewegung wird  das Kniegelenk 13, 14 auf die andere Seite     ausgelenkt     und das Ende 22 des Kniegelenkes gleitet in der ersten  Hälfte 19 der Kulisse zurück.

   Der     NIitnehmerhebel    39  ist     währ,        nd    dieser     Bewvegung    mit der     Arretierplatte    28  in Einriff gekommen und hat sie entgegen der Feder 25  nach links geschoben. Am Ende der     Bewegung        verklinkt     auch der Winkelhebel 26 mit der     Arretierplatte    28 und  wird so in seiner Stellung festgehalten. Damit ist Stellung  2 erreicht (Sternstellung).  



  Nach Ablauf einer eingestellten Zeit wird durch ein  nicht dargestelltes Uhrwerk die     Auslöseplatte    15 nach  links     bewegt.    womit die Klinke 16 gelöst wird und der  Kulissenhebel l     S    sich infolge Federkraft in seine     Aus-          ganasstellung        zurückbew        egen    kann. Dabei gleitet das  Ende 22 des Kniegelenkes wieder im ersten Teil 19 der  Kulisse zurück. Damit ist die Umschaltwalze 33 auf       Dreieckstellung    umgeschaltet worden, und der Schalter  hat seine Einschaltstellung (Stellung 3) erreicht.  



  Zum Ausschalten kann der äussere Handhebel     betä-          ti"t     erden. wodurch der     Ausklinkhebel    27 gedreht wird  und die     Arretierplatte    28 nach unten stösst, so dass der  Winkelhebel 26 ausser Eingriff kommt, und die     Rückbe-          we-una    des Handhebels     freigegeben    wird. In Wirklich  keit ist am Handhebel eine in der Zeichnung nicht  dargestellte Feder vorhanden, welche bestrebt ist, ihn in       die     (Stellung 0) zurückzudrehen.  



  Da in     Stellun,T    3 des Schaltschlosses die Schulter 23  und der     zweite    Teil 20 der Kulisse     unyoefähr    in der    Verlängerung des zweiten Schenkels 14 des Kniegelen  kes 13, 14 gerichtet sind, kann beim Ausschalten das  Ende 22 des Kniegelenkes ungehindert über die Schulter  23 hinweg in die zweite Hälfte 20 der Kulisse hineinglei  ten.  



  In jedem Teil der verschiedenen Schaltbewegungen  kann der nicht dargestellte     überstromauslöser    des Schal  ters wirksam werden. Er betätigt den     Auslösehebel    3.  wodurch die Klinke 4 und damit der Kontaktträger 38  freigegeben werden, so dass infolge einer nicht darge  stellten Feder sich die Hauptkontakte 1, 2 öffnen. Wenn  der Handhebel nicht festgehalten wird,     Geht    daraufhin  das Schaltschloss sofort in die Ausgangsstellung 0.  



  Beim     Übergang    von Stellung 2 in Stellung 3, d. h.  beim Umschalten von Stern auf Dreieck bleiben die  Hauptkontakte 1, 2 geschlossen, so dass die Kontakte  34, 37 auf der Umschaltwalze 33 den Motorstrom  unterbrechen müssen. Beim Einschalten auf Dreieck  werden aber die Kontakte 34 über die Verbindungen 36  mit den Kontakten 35 der Netzzuleitung verbunden. Es  muss also unbedingt sichergestellt werden, dass im  Moment, wo die Einschaltung auf Dreieck erfolgt, ein  eventueller Lichtbogen zwischen den Kontakten 34 und  37 erloschen ist. Da im allgemeinen die Löschung die  ses Lichtbogens frühestens im ersten     Null-Durchgang     erfolgt, darf also das Schliessen in Dreieckschaltung  frühestens nach Ablauf von 10 ms erfolgen.

   Um dies zu  erzwingen, kann eine Verzögerung angebracht werden,  welche den Bewegungsablauf der Walze 33 derart  hemmt, dass nach dem Öffnen der Stern-Kontakte eine  bestimmte Zeit eingehalten wird, bevor die     Dreieckkon-          takte    schliessen. Sicherheitshalber wird aber diese Ver  zögerungszeit besser auf 20 ms festgelegt, um dem  Lichtbogen während zwei     Null-Durchgängen    die Mög  lichkeit zum Löschen zu geben. Diese Verzögerung kann  zum Beispiel mittels eines Kolbens erfolgen, der in einen  ölgefüllten Zylinder hineingedrückt wird. Durch Verän  derung des Spiels zwischen Kolben und Zylinder sowie  durch Verwendung von Ölsorten mit unterschiedlicher       Viscosität    kann die Hemmwirkung auf den gewünschten  Wert gebracht werden.  



  Da solche Hemmungen und auch deren mechanische  Kopplung mit der zu hemmenden     Drehbewegung    (z. B.  mittels Kurvenbahn) an sich bekannt sind. wurden sie in  der Zeichnung nicht dargestellt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Sterndreieekschalter mit einem Schaltschloss und Antrieb für die Hauptkontakte, sowie teilweise davon getrenntem Antrieb für die Sterndreieckumschaltkontak- te, dadurch gekennzeichnet, dass der letztere Antrieb ein Kniegelenk und einen Kulissenhebel besitzt, dessen Kulisse annähernd in der Mitte eine Schulter aufweist, an welcher das Ende des Kniegelenkes eingreifen kann. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass im ersten Teil der Einschaltbewegung das Kniegelenk (13, 14) gestreckt wird, dabei an der Schulter (23) des Kulissenhebels (18) eingreift und diesen entgegen einer Federkraft bis zu dessen Verklin- kung dreht und dass im zweiten Teil der Einschaltbewe- gung das Kniegelenk (13, 14) auf die andere Seite ausgelenkt wird, wobei sein Ende in der ersten Hälfte (19) der Kulisse gleitet, dass beim Umschalten von Stern auf Dreieck der Kulissenhebel (18) sich zurückdreht, wobei das Ende (22) des Kniegelenkes (13, 14) wieder in der ersten Hälfte (19)

   der Kulisse zurückgleitet und dass in dieser Stellung des Antriebes die zweite Hälfte (20) der Kulisse ungefähr in Richtung des zweiten Schenkels (14) des Kniegelenkes (13, 14) an die Schulter (23) anschliesst, so dass beim Ausschalten des Schalters und Zurückgehen des Handhebels in die Nullage das Ende (22) des Kniegelenkes über die Schulter (23) hinweg gleitet und sich in der zweiten Hälfte (20) der Kulisse bewegt. 2.

   Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass in der Ruhestellung des Kulissenhebels (18) die Dreieckkontakte geschlossen sind und dass er entgegen einer auf ihn wirkenden Federkraft sich in der Sternstellung der Kontakte verklinkt, wobei ein Zeitwerk diese Verklinkung (15, 16) nach Ablauf einer einstellba ren Verzögerungszeit freigibt, so dass sich die Sternkon takte öffnen und die Dreieckkontakte wieder schlies- sen. 3.

   Schalter nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, welche den Bewegungsablauf nach öffnen der Sternkon takte hemmen, so dass das Schliessen der Dreieckkon- takte verzögert wird. 4.

   Schalter nach Patentanspruch und Unteransprü chen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Kolben, welcher sich in einem ölgefüllten Zylinder bewegt, die Drehbewegung der Umschaltwalze (33) soweit gehemmt wird, dass zwischen öffnen der Stern kontakte (34, 37) und dem Schliessen der Dreieckkon- takte (34, 35, 36) ein zeitlicher Abstand von mindestens 20 ms erzwungen wird. 5. Schalter nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kulissenhebel (18) über eine Zahnstange (31) und ein Zahnsegment (32) mit der Umschaltwalze (33) in Wirkverbindung steht. 6.

   Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der mittels des Handhebels betätigte Winkelhebel (26) sich in der Einschaltstellung an einer Arretierplatte (28) verklinkt, welche ihrerseits durch einen vom Antrieb der Hauptkontakte betätigten Mit nehmerhebel (39) in ihrer Stellung festgehalten wird.