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Schnellauslöser nach dem Haftmagnetauslöserprinzip Die Erfindung betrifft
einen Schnellauslöser nach dem Haftmagnetauslöserprinzip, dessen Anker mit Hilfe
eines Dauer- oder Elektromagneten gegen die Kraft eines Energiespeichers an den
Polflächen eines Magneten gehalten wird.
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Es sind Schalter bekannt, bei denen eine schnelle Kontaktunterbrechung
durch die Druckkräfte einer Explosion oder eines ähnlich verlaufenden Vorganges
herbeigeführt wird. Dabei ist es ohne Bedeutung, ob die Übertragung der freigewordenen
Kräfte über ein Gestänge oder eine andere Hebelmechanik erfolgt. Um jedoch die Kräfte
voll zur Wirkung kommen zu lassen, werden meistens geschlossene Zylinder mit einem
darin beweglichen Kolben verwendet.
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Andere bekannte Schaltgeräte arbeiten nach dem Schlagankerprinzip,
um eine schnelle Abschaltung im Gefahrenfalle zu erreichen. Zu diesem Zweck ist
ein besonderer Anker vorgesehen, der über einen Stößel unmittelbar auf den beweglichen
Kontaktträger einwirkt. Auch in diesem Falle kann eine beschleunigte Kontakttrennung
herbeigeführt werden.
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Es sind ferner Schnellauslöser bekannt, die mit einem Haftmagnetsystem
versehen sind. Wenn auch diese Auslöser mit Ansprechzeiten von wenigen Millisekunden
für viele -praktische Fälle durchaus brauchbar sind, so haftet ihnen jedoch ein
wesentlicher Mangel an. Die im Gehäuse des Auslösers eingeschlossenen Spulen, die
mit verhältnismäßig hoherStromdichte betrieben werden, können im Schadensfalle nur
ausgewechselt werden, wenn der ganze Auslöser auseinandergenommen wird. Beim Zusammenbau
ist eine Neumagnetisierung auf den jeweiligen Arbeitspunkt der Magnetisierungskurve
erforderlich.
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Die Erfindung macht sich die Vorteile dieser Schalterbetätigungen
nutzbar und führt zu einem Auslöser mit sehr kurzen Auslösezeiten. Gemäß der Erfindung
erfolgt die Abhebung des Ankers von den Polflächen durch einen mechanisch wirkenden
Anfangsimpuls, der von einem rasch ablaufenden Vorgang, wie einer Explosion, dem
Ansprechen eines zusätzlichen magnetischen Schnellauslösers od. dgl. herrührt. Die
Kräfte des schnellwirkenden Anfangsimpulses wirken über Stifte od. dgl. auf den
Anker des Auslösers ein, wobei sie zweckmäßig mit einer Membran verbunden sind,
die die Bodenfläche des Auslösergehäuses dicht verschließt. Mit einem solchen Auslöser
sind Auslösezeiten erreichbar, die weit unter denen liegen, die mit einem normalen
Haftmagnetauslöser erzielbar sind.
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Die im Gehäuse des Schnellauslösers nach der Erfindung untergebrachten
Bauteile bedürfen selbst bei langen Betriebszeiten kaum einerWartung.EinKlapp-oder
Topfmagnet als Impulsgeber kann dagegen leicht und schnell ausgewechselt werden.
Darüber hinaus bringt der Anmeldungsgegenstand insofern eine wesentliche Kosteneinsparung
mit sich, als, wie bereits ausgeführt wurde, nach der Erstellung der Anlage keine
weiteren Aufwendungen erforderlich sind, die normalerweise durch Reparaturen entstehen,
wenn die Spule innerhalb eines geschlossenen Haftmagnetsystems angeordnet ist.
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Bei der Ausführungsform mit Explosivstoffen als Mittel zur Erteilung
des Anfangsimpulses wird von Zeit zu Zeit lediglich die Vorratsrolle zu erneuern
sein. Auf diese ist der bandförmige Träger aufgewickelt, der etwa in gleichen Abständen
Aufträge in Pillenform dieses explosiven Stoffes aufnimmt.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt.
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Der Haftmagnetauslöser 1 besteht aus dem Gehäuse 2, einem darin befindlichen
Ringkernmagneten 3, dem Polkern 4. und einem Haftanker 5. Mit letzterem ist ein
Auslösestößel 6 verbunden, dessen freies Ende einen Federteller 7 als Widerlager
für die Auslösefeder 8 trägt. Die Bodenfläche des Gehäuses ist mit einer Metallmembran
9 staubdicht verschlossen, an der der kolbenförmige Teil 10 eines in einer Bohrung
des Polkernes 4 geführten Druckstiftes 11 anliegt. Durch die federnde Wirkung der
Membran 9 ist der Druckstift kraftschlüssig mit dem Haftanker 5 verbunden.
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Zwischen der Membran 9 und einer Dämmplatte 12 ist ein bandförmiger
Träger 13 mit dem in Pillenform aufgebrachten Explosionsmittel 14 hindurchgeführt.
Das Band läuft von einer Vorratsrolle 15 ab
und wird auf einer Rolle
16 nach Durchlaufen der vorbestimmten Explosionsstelle wieder aufgewickelt. Das
Band könnte beispielsweise in Form der bekannten Zündplättchen-Streifen aufgebaut
sein. Um das Zündmittel durch Anlegen einer elektrischen Spannung zur Explosion
bringen zu können, ist es beispielsweise notwendig, daß die Explosionspille zwei
elektrisch leitende, im Hochvakuum aufgedampfte Beläge des Trägers miteinander verbindet.
Wenn sich die Pille 14 in der richtigen Stellung zum Druckstift 11 und zum Gegenlager
12 befindet, wird an die leitenden Beläge des Trägers, die von der Explosionspille
überbrückt werden, über Gleitkontakte 17 und 18 eine Spannung gelegt und die Explosion
eingeleitet.
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Die Wirkungsweise des Auslösers ist folgende: Soll auf Grund der Zustände
im zu überwachenden Stromkreis eine Auslösung des Schalters erfolgen, so wird die
Explosionspille durch Anlegen einer Spannung über die Gleitkontakte 1.7, 18 zur
Entzündung gebracht und dadurch mit einem schnellen, kräftigen Schlag über die Membran
und den Druckstift der Haftanker 5 von den Polflächen abgehoben. Damit kann die
Zugkraft der Feder 8 wirksam werden und den Anker mitsamt dem Stößel in die endgültige
Auslösestellung bringen. Da die Einwirkung des Stößels unmittelbar auf die Schaltermechanik
erfolgt, kann die Ausschaltung des Schaltgerätes innerhalb kürzester Zeit vorgenommen
werden.
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Bei Wiederspannung des Auslösers, d. h. bei Zurückdrücken des Ankers
auf die Polfläche des Kernes, kann beispielsweise gleichzeitig die Vorratsrolle
um einen Schritt weitergedreht werden. Die nächste Explosionspille wird damit unter
den Druckstift geführt.
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In der Ausführungsform nach Bild 2 ist der Stößel 19 des Auslösers
durch eine Hebelmechanik ersetzt. Der Anker 20 ist mit dem Hebel 21 verbunden, der
um die Welle 22 im Gehäuse 23 drehbar gelagert ist. Außerdem ist mit der Welle 22
der Hebel 24 fest verbunden, an dem zugleich die Auslösefeder 25 angreift. Die Wirkungsweise
des Auslösers ist die gleiche wie die des in Bild 1 dargestellten Auslösers. Aus
diesen-Grunde sind für die übrigen Bauelemente des Auslösers nach Bild 2 dieselben
Bezugszeichen gewählt worden.
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In Bild 3 ist eine Abwandlung der Ausführungsform nach Bild 1 und
2 dadurch vorgenommen worden, daß der Anfangsimpuls für den Haftanker 5 durch ein
zweites Magnetsystem gegeben wird. Zwar wird die Auslösezeit des normalen Haftmagnetauslösers
durch diese Anordnung nicht verkürzt, sie hat aber den Vorzug, daß sie technisch
weniger aufwendig ist. Die untere Anordnung in den vorerwähnten Ausführungsformen
wird hierbei durch einenKlappanker-, Tauchanker- oder Topfmagneten ersetzt. Diese
Antriebsmagneten können mit einem verhältnismäßig kleinen Anfangsluftspalt betrieben
werden, da lediglich ein kurzer Hub von etwa 1 mm ausreicht, um den Haftanker zum
Abfall zu bringen. Der im Ausführungsbeispiel nach Bild 3 verwendete Tauchanker
26 wird im Auslösefall in die feste Magnetspule 27 hineingezogen, schlägt dabei
mit seinem freien Ende 28 auf den Kolben 10 des Druckstiftes 11, der seinerseits
den Haftanker 5 von den Polflächen abhebt. Die Feder 8 sorgt dann in bekannter Weise
für die endgültige Auslösestellung. Der Stößel 6 beeinflußt wieder die Schaltermechanik
im Sinne der Ausschaltung.