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Verklinkter Schalter mit Schutz gegen unbeabsichtigte Auslösung der
Verklinkung Die Erfindung betrifft einen verklinkten Schalter mit Schutz gegen unbeabsichtigte,
z. B. durch Erschütterungen oder Stöße bewirkte Auslösung der Verklinkung. Bei derartigen
Schaltern hat das die Verklinkung bewirkende oder betriebsmäßig freigebende Glied,
das z. B. als Auslösewelle ausgeführt ist, nur wenig Masse. Die auf der Auslösewelle
sitzende oder über einen Hebel mit der Auslösewelle verbundene Klinke überdeckt
in der Sperrstellung einen Hebel der Auslösemechanik um nur wenige Millimeter, so
daß auch eine unbeabsichtigte, geringfügige Bewegung der Auslösewelle oder des Auslösegliedes
und damit der Klinke zur Freigabe des Schalters führt. Wirken auf einen derartigen
Schalter durch äußere Umstände Kräfte, z. B. bei Erschütterung oder Stoßerregung,
ein, so kann dies zur Freigabe und Auslösung der Kontakte führen.
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Um das zu vermeiden, hat man derartige Schaltgeräte mit einer Sperre
versehen.'Diese Sperre bestand aus einem mechanischen Rastwerk, welches im Falle
von Erschütterungen unmittelbar mit der Auslösewelle in Eingriff kam und diese mechanisch
festhielt. Dieses Rastwerk war z. B. mit einer Kugel versehen, die bei Erschütterungen
aus ihrer Ruhelage gedrängt wurde, gegen einen von der Auslösewelle ausgehenden
Hebel zur Anlage kam und damit die Auslösewelle gegen Verstellung sperrte.
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Eine solche mechanische starre Sperrung ist für den Fall ungünstig,
daß die Stoßerregung gleichzeitig mit einem betriebsmäßig auftretenden überstrom
zusammenfällt und die auf die Auslösewelle einwirkenden Anregeglieder, z. B. Bimetallauslöser
oder elektromagnetische Schnellauslöser, trachten, die Auslösewelle in die Freigabestellung
zu bringen, in der sie die Kontakte zur öffnung freigibt.
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Diesen Mangel beseitigt die Erfindung dadurch, daß das Sperrglied
als in der Bewegungsbahn des zu sperrenden Gliedes, z. B. eines Auslösers, liegender,
nachgiebiger und nur als Energieverzehrer arbeitender, z. B. pneumatischer Stoßdämpfer
ausgeführt ist, der sowohl in Abhängigkeit der absoluten Höhe der im Falle eines
Stoßes auf das Glied einwirkenden Kraft als auch von dem zeitlichen Verlauf der
Stoßkraft wirksam ist. Dadurch wird erreicht, daß die durch Stoßerregung oder Erschütterungen
in Bewegung gesetzte Auslösewelle so schnell zum Stillstand kommt, daß eine Freigabe
der Verklinkung nicht erfolgen kann. Es wird nämlich die an der Auslösewelle auftretende
Stoßenergie, die durch die Auslösewelle in kinetische Energie umgesetzt wird, so
schnell im Stoßdämpfer vernichtet, daß eine unbeabsichtigte Verstellung der Auslösewelle
vermieden ist. Es wird praktisch die Bewegung der Auslösewelle verzögert oder verlangsamt,
so daß die Stoßbeschleunigung längst abgeklungen ist, ehe eine kritische Stellung
der Auslösewelle erreicht werden kann. Dabei kann der Widerstand des Dämpfungsgliedes
gegen die unbeabsichtigte Verstellung des Auslösegliedes der absoluten Stärke der
Stoßerregung entsprechen. Es wird aber auch zweckmäßig sein, das Dämpfungsglied
so auszulegen, daß sein Widerstand der zeitlichen Ableitung der Stoßbeschleunigung
nach der Stoßdauer, d. h. dBIdt, anteilig ist. Auf diese Weise kann erreicht
werden, daß geringfügige Stoßerregungen, die ohnehin nicht zur unbeabsichtigten
Verstellung der Auslösewelle führen können, durch das Dämpfungsglied überhaupt nicht
umgesetzt werden, während andererseits Erschütterungen mit hoher Stoßbeschleunigung
besonders wirksam gedämpft werden.
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Bei einer solchen Dämpfungseinrichtung, die z. B. als pneumatischee
Dämpfung ausgeführt wird, wird im einfachsten Falle die Bewegung der Auslösewelle
verzögert, d. h. verlangsamt. Diese Verzögerung hat zur Folge, daß damit
der Ausschaltverzug, d. h. die Auslösezeit, verlängert wird. Bei Schaltgeräten,
bei denen es darauf ankommt, daß die öffnung der Kontakte innerhalb kürzester Zeit,
d. h. mit geringster Auslösezeit, erfolgt, kann die Dämpfungseinrichtung
so ausgeführt sein, daß sie nur im Falle des Auftretens von Erschütterungen oder
Stößen wirksam ist. Hierzu kann z. B. ein Ventil dienen, das im Falle einer Stoßerregung
geschlossen, in allen anderen Fällen aber geöffnet ist. Bei geschlossenem Ventil
ist die Dämpfungseinrichtung wirksam, bei geöffnetem Ventil ist sie unwirksam. Im
ersteren Falle ist mit einer Verlängerung des Ausschaltverzuges
zu
rechnen. Im letzteren Falle wird der konstruktiv bedingte Ausschaltverzug des Schaltgerätes
nicht beeinflußt.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt. Bei der Einrichtung nach Fig. 1 ist mit der Auslösewelle
1 eine Sperr-Klinke 2 verbunden, die auf die Auslösemechanik des Schaltgerätes
dermaßen einwirkt, daß bei Drehung der Auslösewelle in Richtung des Pfeiles 4 die
Klinke 2 von der Auslösemechanik 3 abgezogen wird und den Schalter zur Verstellung
in die Ausschaltstellung freigibt. Die Drehung der Auslösewelle 1 in Richtung
des Pfeiles 4 erfolgt unter der Wirkung von nicht dargestellten Anregegliedern,
z. B. BimetalIauslösem oder magnetischen Schnellauslösern, die im Falle von abzuschaltenden
überströmen oder Kurzschlüssen zur Wirkung kommen. Ein Hebel 11 der Auslösewelle
1 drückt bei Bewegung der Auslösewelle 1 in Richtung des Pfeiles 4
gegen den Schaft 511 des Kolbens 51. Dieser wird in dem Zylinder der
pneumatischen Dämpfungseinrichtung verstellt, und es erfolgt bei nicht vorhandenem
Ventil eine Dämpfung der Bewegung der Auslösewellein Richtung des Pfeiles 4.
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Um zu bewirken, daß diese Dämpfung nur im Falle einer Stoßerregung
der Auslösewelle 1 durch Erschütterungen zur Wirkung kommt, ist das Ventil
6 vorgesehen. Der Ventilkegel oder Ventilteller ist mit einem Pendel
7 gekoppelt, das seinen Drehpunkt in der Achse 8 hat. Das Pendel mit
der Masse 9 ist durch die Feder 81 derartig ausgewuchtet, daß bei
sich selbst überlassener Dämpfungseinrichtung das Ventil geöffnet ist. Wird das
Ventil mit einem zweiten Pendel verbunden, dessen Masse 91 bezüglich der
Masse 9 auf der entgegengesetzten Seite des Drehpunktes 8 liegt und
das mit einem parallel zum Hebel 7 angeordneten (in der Zeichnung nicht sichtbar)
Hebel 71 um die Achse 8 drehbar ist, so spricht bei Stoßerregung aus
allen Richtungen - mit Ausnahme von Stößen, die axial zur Drehachse
8 verlaufen - eines der beiden Pendel an. In Jetzerem Falle ist eine
unbeabsichtigte Verstellung der Auslösewelle 1 ohnehin nicht möglich.
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Eine andere Ausführung für die Steuerung des Ventils in Abhängigkeit
von Erschütterungen des Schaltgerätes ist in Fig. 2 dargestellt. Die hier mit den
Bezugszeichen 1, 2, 3, 5 und 6 bezeichneten Teile haben dieselbe
Funktion wie bei der Ausführung nach Fig. 1.
Zur Steuerung des Ventils
6 ist eine Kugel 10 angeordnet, die in einer kalottenfönnigen Schale
1.1 ruht. Wird die Kugel 10 durch Erschütterungen des Gerätes oder
durch eine Stoßerregung aus ihrer Ruhelage verdrängt, so kommt sie gegen einen Hebel
12 zur Anlage und drängt ihn in Richtung des Pfeiles 13
aus seiner durch eine
schwache Blattfeder 14 gegebenen Ruhelage. Damit wird das Ventil 6 geschlossen,
und die Dämpfungseinrichtung 5 wird wirksam. Bei dieser Einrichtung erfolgt
eine Schließung des Ventils 6 bei Stößen aus fünf Richtungen von sechs mö
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liehen Richtungen. Der Ventilschaft kann selbst als Pendel ausgeführt sein,
dermaßen, daß das Ventil so
federbelastet ist, daß es im selbstüberlassenen
Zustand geöffnet, bei Erschütterungen aber von seinem Ventil 6 geschlossen
ist.
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Auf das Ventil wirkt eine schwache Direktionskraft ein, so daß eine
durch eine Erschütterung bewirkte, aber noch nicht zur Schalterauslösung führende
Verstellung der Auslösewelle selbsttätig rückgängig gemacht wird. Derselbe Effekt
ergibt sich auch aus der Wirkungeiner an undfürsichaneinerAuslösewelle angreifenden
schwachen Rückstellfeder. Dadurch ist vermieden, daß durch wiederholte Stoßerregung
die Auslösewelle schrittweise bis zur Auslösestellung verstellt wird, da sie stets
wieder in ihre Ruhelage zurückkehrt.