DE1199865B - Elektrischer Selbstschalter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H02d

Deutsche KL: 21c-68/01

Nummer: 1199 865

Aktenzeichen: C 26957 VIII b/21 c

Anmeldetag: 1. Juni 1960

Auslegetag: 2. September 1965

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Selbstschalter mit elektromagnetisch betätigtem, eine hydraulische Zeitverzögerung enthaltenden Auslösemechanismus, der bei Kurzschluß oder Überlast durch den von einem magnetischen Fluß bewirkten Anzug eines Ankers die Kontakte öffnet, wobei der magnetische Pfad dieses Flusses über einen federbelasteten Kolben, der in einem von einer Spule umgebenen, hermetisch verschlossenen Rohr in einer Flüssigkeit arbeitet, ein an einem Ende des Rohres angeordnetes Polstück und einen Magnetrahmen verläuft.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Bauart wird als nachteilig empfunden, daß die Schnellauslösung bei Kurzschlußströmen unter Umständen durch Fremdfelder, die von in der Nähe verlegten stromführenden Leitern herrühren können, verhindert wird.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diesem Nachteil abzuhelfen; dies wird bei einem elektrischen Selbstschalter der oben angegebenen Bauart dadurch erreicht, daß ein an sich bekannter und durch eine Verminderung der Querschnittsfläche in einem in der Nähe des Ankers gelegenen Abschnitt des Magnetrahmens gebildeter Pfad hohen magnetischen Widerstandes vorgesehen wird, mittels dessen zusätzlich zu dem normalen Luftspalt, in dem bei durch Überlast betätigtem Kolben der Fluß den Anker anzieht, ein abgekürzter zweiter Pfad hoher Reluktanz bereitgestellt wird, um bei Kurzschluß auch dann ein Anziehen des Ankers zu bewirken, wenn der Fluß im Luftspalt durch ein äußeres Feld neutralisiert ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Querschnittsverminderung im Magnetrahmen als Öffnung ausgebildet ist. Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführung der Erfindung kann die Anordnung so getroffen sein, daß das eine Ende des Rohres in das Polstück eingepaßt ist, während das andere Ende in eine kurze Hülse eingeführt ist und daß der Magnetrahmen einen L-förmigen Bügel aufweist, dessen einer mit einer Öffnung versehener Arm sich um die Hülse erstreckt und dessen anderer seitlicher Arm sich bis auf einen kurzen Abstand dem Polstück nähert.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt, deren einzige Figur einen senkrechten Schnitt durch den Schalter zeigt, dessen Teile sich in AUS-Stellung befinden.

Gemäß der Zeichnung befindet sich ein Hebel oder Handgriff 3 zur Betätigung des Schaltmechanismus zwischen zwei flachen Formteilen, die zur Aufnahme der Einzelteile mit Rippen und Vertiefungen versehen sind. Bei Überlast wird der Schaltmechanismus durch eine elektromagnetische Vorrichtung ausgelöst, die Elektrischer Selbstschalter

Anmelder:

J. A. Crabtree & Co. Limited, Walsall,

Staffordshire (Großbritannien)

Vertreter:

Dipl.-Ing. K.-A. Brose, Patentanwalt,

Pullach (Isartal), Wiener Str. 2

Als Erfinder benannt:
Edward Coleman, Walsall,
Staffordshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 2. April 1960 (11727)

eine hydraulische Zeitverzögerung aufweist und ein hermetisch abgeschlossenes, nicht aus Eisen bestehendes Rohr 4, in dem sich eine Feder 7 und ein Eisenkolben befindet, der in einer Flüssigkeit, beispielsweise Silikonöl arbeitet. Das einstückig mit einem geschlossenen Ende 4 α ausgebildete Rohr 4 weist eine kurze Vertiefung 4 b am offenen Ende auf. Nach Einbringen der Feder 7, des Kolbens 6 und einer Flüssigkeit wird auf den durch die Vertiefung gebildeten ringförmigen Flansch eine Verschlußscheibe 8 aufgesetzt, das Rohr verstemmt oder umgebördelt und die Öffnung mit Lötmaterial ausgegossen. Die Schraubendruckfeder 7 wirkt auf eine Schulter 6 a des Kolbens, so daß die Teile normalerweise die in der Figur dargestellte Lage einnehmen.

Das Rohr befindet sich innerhalb einer isolierenden Hülse 11, die in einem kurzen Teil ihrer Länge verminderte Dicke aufweist, so daß eine Innenschulter 11 α gebildet wird, gegen die sich eine kurze Eisenhülse 12 legt, die das Vorderende des Rohres umgibt und zur Vervollständigung des magnetischen Kreises beiträgt. Die isolierende Hülse ist mit einem ringförmigen Flansch 11 χ versehen, gegen den sich der rechteckige Teil 13 eines L-förmigen Magnetrahmens oder -bügeis legt. Dieses Teil ist mit einer Öffnung versehen, so daß es über die Eisenhülse 12 geschoben werden kann. Der andere seitliche Teil 13 α des Rahmens weist nahe der Biegestelle des »L« einen mit einem Kopf versehenen Zapfen 14 auf, auf dem ein Ende eines streifenförmigen, im wesentlichen parallel

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zum Arm 13 α angeordneten Ankers 15 lose gelagert ist. Der Arm 13 α ist zwischen diesem Zapfen 14 und seinem Ende mit einer öffnung 13 χ solcher Abmessungen versehen, daß an beiden Seiten der öffnung nur eine geringe Breite des Metalls verbleibt. Diese Verminderung der Fläche an jeder Seite der Öffnung ergibt Flußpfade hoher Reluktanz.

Das hintere Ende des Rohres 4 sitzt in einer flachen runden Vertiefung einer kleinen rechteckigen Platte 18, die an einer Kante einen kurzen umgebogenen Ansatz 18 α aufweist, der einen Polschuh bildet, zwischen dem und dem Ende des Rahmenteiles 13 α sich ein kurzer Luftspalt 15 χ befindet. Auch zwischen dem Anker und dem Ende 18 α des Polschuhes befindet sich ein Spalt 15¹.

Das eine Ende 16 c einer rings um die Isolierhülse 11 angeordneten Spule 16 ist an eine Klemme 16 α angeschweißt oder ausgelötet, die sich durch eine Öffnung in der unteren Gehäusewand erstreckt, während das andere Ende 16 d in gleicher Weise mit dem Ende einer kurzen biegsamen Litze 16 b verbunden ist, deren anderes Ende an einem beweglichen Kontaktarm 17 angeschweißt ist.

In der Normalstellung drückt die Feder 7 den Kolben 6 gegen das Ende des Rohres, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Bei kleinen Überströmen, bei denen die Auslösung zeitverzögert erfolgen soll, bewirkt der durch die Spule 16 fließende Strom, daß der Kolben gegen den Polschuh 18 gezogen wird. Der Fluß geht somit durch den magnetischen Pfad, der durch den Kolben 6, den Polschuh 18, den Anker 15, den Magnetrahmen 13 und die Hülse geschaffen wird. Der Spalt 15 χ zwischen den Enden des Polschuhes 18 und des Armes 13 α des Magnetrahmens 13 bildet einen Abschnitt hoher Reluktanz in der Nähe des Ankers. Als Ergebnis wird der Anker 15 gegen den Polschuh hingezogen und der Auslösemechanismus betätigt.

Im Kurzschlußfall, bei dem die Auslösung ohne Zeitverzögerung erfolgen soll, verbleibt der Kolben in der in der Zeichnung dargestellten Lage, und es wird ein verkürzter Flußpfad geschaffen, der vom verkleinerten Ende des Kolbens, durch den Arm 13« im Bereich zwischen dem Luftspalt 15 χ und der Öffnung 13 ;c, den Anker 15, den Teil 13 und die Hülse 12 verläuft. Der Fluß in den Pfaden hohen magnetischen Widerstands an jeder Seite der Öffnung 13 χ in der Nähe des Ankers bewirkt, daß dieser angezogen wird und den Auslösemechanismus betätigt. Somit wird sichergestellt, daß der Anker immer noch angezogen wird, auch wenn der Fluß im Luftspalt zwischen dem Kolben und dem Polschuh und im Luftspalt zwischen Polschuh und Anker in unerwünschter Weise durch ein äußeres Feld neutralisiert wird. Dies beruht auf der Konzentration des Flusses durch die Pfade hohen magnetischen Widerstands im Arm 13 a, die eine Streuung in den Anker hervorruft und auf diesen eine wirkungsvolle Zugkraft ausübt.

Wenn der Anker 15 angezogen wird, schlägt er auf das umbogene Ende der Klinkenplatte 20, so daß letztere gegen den Uhrzeigersinn um ihren Drehstift gegen die Wirkung einer kurzen Schraubendruckfeder 22 gedreht wird. Infolgedessen wird das Öhr b in der Platte außer Eingriff mit dem Auslösehebel gebracht, der dann von seiner Feder 31 gegen den

Uhrzeigersinn gedreht werden kann, so daß eine Backe 24 e auf einen Stift 26 schlägt, wodurch ein Gelenk 27, 28 einknickt. Die Hauptfeder 25 kann dann zur Trennung der Kontakte den Kontaktarm 17 nach vorne drücken und die Teile in die dargestellte

ίο Lage bringen. Gleichzeitig erfolgt eine automatische Rückstellung, wobei mittels der zweiarmigen Feder die Gelenkarme gestreckt werden und der Betätigungshebel in die AUS-Stellung gebracht wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Selbstschalter mit elektromagnetisch betätigtem, eine hydraulische Zeitverzögerung enthaltenden Auslösemechanismus, der bei Kurzschluß oder Überlast durch den von einem

so magnetischen Fluß bewirkten Anzug eines Ankers die Kontakte öffnet, wobei der magnetische Pfad dieses Flusses über einen federbelasteten Kolben, der in einem von einer Spule umgebenen, hermetisch verschlossenen Rohr in einer Flüssigkeit arbeitet, ein an einem Ende des Rohres angeordnetes Polstück und einen Magnetrahmen verläuft, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen, an sich bekannten und durch eine Verminderung der Querschnittsfläche in einem in der Nähe des Ankers (15) gelegenen Abschnitt des Magnetrahmens (13 a) gebildeten Pfad hohen magnetischen Widerstandes, mittels dessen zusätzlich zu dem normalen Luftspalt, in dem bei durch Überlast betätigtem Kolben der Fluß den Anker anzieht, ein abgekürzter zweiter Pfad hoher Reluktanz bereitgestellt wird, um bei Kurzschluß auch dann ein Anziehen des Ankers zu bewirken, wenn der Fluß im Luftspalt durch ein äußeres Feld neutralisiert ist.

2. Elektrischer Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverminderung im Magnetrahmen (13 a) als Öffnung (13 x) ausgebildet ist.

3. Elektrischer Selbstschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Rohres (4) in das Polstück eingepaßt ist, während das andere Ende in eine kurze Hülse (12) eingeführt ist und daß der Magnetrahmen (13 a) einen L-förmigen Bügel (13) aufweist, des-

sen einer mit einer Öffnung versehene Arm sich um die Hülse (12) erstreckt und dessen anderer seitlicher Arm (13 α) sich bis auf einen kurzen Abstand dem Polstück (18) nähert.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschriften Nr. 1060469,1024155;

deutsche Patentanmeldung ρ 9065 D, 21 c/68 (bekanntgemacht am 9. 8.1951);

schweizerische Patentschriften Nr. 268 666,
259 582, 245200, 121430;

französische Patentschrift Nr. 839 053.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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