DE1028207B - Elektromagnetisches Schuetz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schütz, worunter allgemein ein Fernschalter ohne Sperre mit Rückzugskraft und Haltestrom verstanden wird, der über einen Elektromagneten ferngesteuert ist. Mittels solcher Schütze ist es möglich, einen Haupt- oder Arbeitsstromkreis durch Schließung oder durch Öffnung des Steuerstromkreises zu schließen und durch Öffnung bzw. Schließung des Steuerstromkreises zu öffnen. Im ersten Falle wird von einem Arbeitsstromschütz, im zweiten Falle von einem Ruhestromschütz gesprochen.

Bekannt ist ein elektromagnetisches Schütz, dessen Anker und bewegliche Kontaktstücke nur kraftschlüssig verbunden sind. Die Erfindung besteht darin, daß sowohl auf den Anker wie auch auf das bewegliche Kontaktstück dauernd je eine mechanische, der anderen Kraft ungleiche und ihr entgegengerichtete Kraft wirkt und daß die durch Erregen erzeugte Magnetkraft unter Trennen oder Schließen der kraftschlüssigen Verbindung die Richtung der Resultierenden der beiden mechanischen Kräfte umkehrt. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß die auf den Anker und die auf die beweglichen Kontaktstücke wirkenden Kräfte eine resultierende Differenzkraft ergeben, die den einen Schaltzustand herbeizuführen trachtet und die von der Magnetkraft unter Herbeiführung des anderen Schaltzustandes überwunden wird, sobald der Schützmagnet erregt wird.

Die erfindungsgemäße Bauweise gewährleistet einen wichtigen Vorteil:

Es ergibt sich weitgehende Prellfreiheit der elektrischen Kontakteinrichtung, da eine eindeutige Trennung von Kontakt- und Magnetprellung gesichert ist und die kontaktgebende bewegliche Masse sehr klein gehalten werden kann.

In den schematischen Zeichnungen sind in den Fig. 1 bis 4 zwei grundsätzliche Bauweisen bekannter elektrischer Schütze dargestellt, während die Fig. 5 bis 8 die Arbeitsweise und den Aufbau des erfindungsgemäßen Schützes erläutern. Die schematische Fig. 9 zeigt ein erfindungsgemäßes Schütz im Vertikal-Mittelschnitt und Fig. 10 einen Teilschnitt durch die Fig. 9 nach Linien X-X der Fig. 9.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist es zweckmäßig, zuerst eine Betrachtung der bekannten Bau- und Arbeitsweise der elektrischen Schütze anzustellen.

Gemäß einer häufig ausgeführten Schützbauweise, die aus Fig. 1 bis 4 im Prinzip ersichtlich ist, ist die bewegliche Kontakteinrichtung des Schaltstromkreises immer mit dem beweglichen Anker des Schaltschützes in mechanischer Verbindung. Fig. 1 stellt ein Arbeitsstromschütz bei stromloser, Fig. 2 bei erregter ■Magnetspule 2 dar. In Fig. 1 hebt die Rückholfeder 3 Elektromagnetisches Schütz

Anmelder:
Hubert Naimer, Wien

Vertreter: Dipl.-Ing. B. Wehr, Dipl.-Ing. H. Seiler,

Berlin-Grunewald,

und Dipl.-Ing. H. Stehmann, Nürnberg 2,
Frauentorgraben 45/47, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Österreich, vom 21. April 1953

Dipl.-Ing. Franz Bauer, Wien,
ist als Erfinder genannt worden

die Kontaktbrücke 1 von den feststehenden Kontakt stücken ab, während in Fig. 2 die erregte Magnetspule durch Anziehen des Ankers den Stromkreis über Brücke 1 entgegen der Wirkung der Rückholfeder 3 schließt. Fig. 3 und 4 stellen hingegen ein Ruhestromschütz üblicher Bauart in den beiden ausgeprägten Endlagen dar. Hier sind die Wirkungen der Magnetspule 2 und der Gegenfeder 3 in bezug auf die Brücke 1 des Schaltstromkreises vertauscht. Während nämlich nach Fig. 3 bei stromloser Schützspule 2 der Schaltstromkreis durch die Federkraft 3 geschlossen wird, öffnet nach Fig. 4 die stromdurchflossene Spule 2 über den beweglichen Magnetanker den Kontakt. Es ist natürlich möglich, die Rückholkraft mittels Zug- oder Druckfeder oder durch ein Gewicht aufzubringen, die doppelt unterbrechende Schalt·¹ brücke durch einen einfach unterbrechenden Schalthebel zu ersetzen bzw. an Stelle des Zugankermagneten einen Klappanker- oder Drehankermagneten

- treten zu lassen. Ein gemeinsames Merkmal dieser eben beschriebenen und noch anderer bekanntgewordener Schützbauweisen besteht nun darin, daß der Magnet mindestens eine der" beiden Schaltbewegungen (welcher Begriff' sowohl das Schließen

. des Stromweges als auch das öffnen' desselben um-

709 960/297

faßt) direkt durchführt. Es ist beispielsweise eine Bauweise bekannt, bei welcher der Hauptstrotnkreis durch Erregung des Schützmagneten geöffnet wird, was durch Heben einer Schaltbrücke entgegen der Wirkung einer Schließfeder geschieht. Bei Aberregung des Schützmagneten trennt sich der Magnetanker von der Schaltbrücke, und diese bewegt sich unter der Wirkung der genannten Schließfeder. In diesem Falle erfolgt somit das Öffnen des Stromweges durch direkte Einwirkung des Magneten.

In Fig. 5 ist nun ein erfindungsgemäßes Arbeitsstromschütz bei stromloser und in Fig. 6 bei stromdurehfbssener Schützspule dargestellt, wogegen die Fig. 7 und 8 ein erfindungsgemäßes Ruhestromschütz in den beiden Endlagen charakterisieren.

Die folgende, auf die Fig. 5 bis 8 Bezug habende Betrachtung erläutert die Wirkungsweise.

1. Arbeitsstromschütz Fig. 5 und 6 (erst bei Erregung des Magneten 2 [Fig. 5] wird der Stromkreis über 8, 9 geschlossen):

a) Der Magnet 2 ist nicht erregt (Fig. 5), dann ist die Kraft 12 größer als die Kraft 11, wodurch die Schaltbrücke 10 durch die nach oben gerichtete Resultierende der Federkräfte gehoben wird, wobei der Anker 13 und dessen Verlängerungen als druckübertragende Teile wirken.

b) Der Magnet 2 ist erregt (Fig. 6): Die Kraft der Feder 12 wird durch die von der Wicklung 2 auf den

gesamten Kraft schaltet, wogegen im anderen Fall die Differenzkraft 12' minus 11 schaltet. Der Magnet wirkt niemals direkt auf die Schaltbrücke 10 ein.

In den schematischen Fig. 9 und 10 ist eine mögliehe praktische Bauweise des vorliegenden Schützes dargestellt, und zwar zeigt die Fig. 9 ein Arbeitsstromschütz für ein Vierleiter system und die Fig. 10 einen Querschnitt nach Linie X-X der eigentlichen Schalteinheit. In der Bauweise nach Fig. 9 ist auf einer Grundplatte, von der sich zwei Führungssäulen 21 erheben, der Topf 22 des Magneten mit Spule 23 und Anker 24 ersichtlich. Der Anker 24 ist mit einem Gleitteil 25, der auf den Säulen 21 entgegen der Wirkung der Federn 26 verschiebbar ist, fest verbunden, Am oberen Ende der Säulen 21 sitzen in einem Kasten 27 mehrere Schalteinheiten, die je gemäß Fig. 10 beschaffen sein können. Sie bestehen aus dem Gehäuseunterteil 27', welcher die Anschlußkontakte 28 trägt; und einer Schaltbrücke 29, die im Gehäuseoberteil 27" geführt sein kann und unter der Wirkung der Druckfedern 30 das Bestreben hat, die Kontakte 31 zu überbrücken. An der Schaltbrücke ist eine Stange 32 vorgesehen, die mit einem entsprechenden Nocken 32' des Gleitteiles 25 zusammenwirkt.

In Fig. 9 ist der Anker 24 in seiner tiefsten Lage dargestellt, in der er bei Erregung des Magneten _: 22, 23 unter Zusammenpressung der Federn 26 gerät. Da es sich um ein Arbeitsstromschütz handelt, wird bei stromloser Spule 23 der Teil 25 unter der Wir¹-

Anker 13 ausgeübte Kraft überwunden. Die Kraft der

Feder 11 wird frei, weil der Anker mit der Brücke in 30 kung der Federn 26 nach oben gedrückt, wodurch die

lediglich druckübertragender Verbindung (aber nicht Nocken 32' die Kontaktbrücke 29 (Fig. 10) über die

in fester, d. h. auch zugübertragender Verbindung) Stange 32 der letzteren in die angehobene, aus Fig. 10

steht; die Feder 11 schaltet. Die Feder 11 liefert ersichtliche Lage verschieben, in der der Stromkreis

somit die eine Schaltkraft, die lediglich der Unter- unterbrochen ist. Durch Erregung des Magneten wird scheidung wegen als »erste« Schaltkraft bezeichnet sei. 35 der Teil 25 unter Kompression der Federn 26 nach

c) Magnet 2 wird aberregt: Die Haltekraft des abwärts geschoben, dadurch wird es den Federn 30 Magneten fällt weg, die Feder 12 wird wirksam und möglich, die Schaltbrücke 29 im Sinne der Überhebt den Magnetanker; weil die Federkraft 12 größer brückung der Kontakte 31 zu verschieben,
ist als die Federkraft 11, so öffnet die Feder 12 unter Es ist ersichtlich, daß der Block 27 insofern eine Überwindung der Kraft 11 den Stromkreis bei 8-9. ₄₀ einbaufähiige Einheit bildet, als er sämtliche Elemente Die Feder 12 schaltet. Die zweite Schaltkraft ist somit des Schalters enthält und als Ganzes von den Tragdie Differenzkraft: 12 minus 11. _ säulen 21 abgenommen werden kann. Der Anker 25

Es ist ersichtlich, daß die Schaltbewegungen nur steht mit den Schaltstiften 32 lediglich über Ankervon den Federn oder ihnen äquivalenten Mitteln fortsätze32' in Verbindung und dies nur in druckvollzogen werden. Im einen Fall ist es die Feder 11, 45 übertragender Weise; Zugkräfte können vom Anker die mit ihrer gesamten Kraft schaltet, im anderen 25 auf die Stifte 32 nicht ausgeübt werden. Wesent-FaIl die Feder 12, die mit der Differenzkraft der Hch ist ferner, daß der Block 27 auch jene Federn Federn 12, 11 schaltet. Der Magnet 2, 13 wirkt enthält, welche die mechanische Schaltkraft hervorniemals direkt auf die Schaltbrücke 10 ein. bringen und welche weiter oben als das die Schalt-

2. Ruhestromschütz (Fig. 7 und 8): Bei Erregung 50 kraft liefernde Organ bezeichnet wurden. Demnach

des Magneten 2, 13 wird der Strompfad 8-9 unter- kann, wie ersichtlich, dieses Organ auch mehrteilig

brochen. sein,.

a) Der Magnet 2 ist nicht erregt (Fig. 7): Die Das erfindungsgemäße Bauprinzip erlaubt ohne Federkraft 12' ist größer als die Federkraft 11. Die weiteres die Anwendung auf die zahlreichen, aus dem Feder 11 kann somit die Brücke 10 nicht in die 55 Bau solcher Schaltgeräte her bekannten Einzelheiten Öffnungslage verschieben. Die Brücke 10 wird unter hinsichtlich der Ausführung des Ankers (Klappanker, dem Einfluß der Kraftdifferenz 12' minus 11 ge- Drehanker).

schlossen gehalten.

b) Der Magnet 2 ist erregt (Fig. 8): Die Feder 12' wird überwunden, die Feder 11 kommt allein zur Wirkung, und der Stromweg 8-9 wird durch Verschiebung der Schaltbrücke 10 geöffnet.

c) Der Magnet 2 wird aberregt: Die Feder 12' wird wieder voll wirksam, und weil sie stärker ist als die Feder 11, wird die Kraft 12' minus 11 wieder die Brücke 10 gegen die Kontakte 8, 9 legen. Der Stromdurchgang wird geschlossen.

Somit ist auch hier ersichtlich, daß die Schaltbewegungen nur durch Federn allein vollzogen werden und daß im einen Fall die Federkraft 11 mit ihrer

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Schütz, dessen Anker und bewegliche Kontaktstücke nur kraftschlüssig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl auf den Anker wie auch auf das bewegliche Kontaktstück dauernd je eine mechanische, der anderen Kraft ungleiche und ihr entgegengerichtete Kraft wirkt und daß die durch Erregen erzeugte Magnetkraft unter Trennen oder Schließen der kraftschlüssigen Verbindung die Richtung der

Resultierenden der beiden mechanischen Kräfte umkehrt.

2. Schütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktstück mit seinen Gegenkontakten und mit dem die eine auf ihn wirkende Kraft hervorbringenden Organ (Feder 11) baulich zu einer einbaufertigen Einheit zusammengefaßt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 671 105.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709960/297 4.58