DE141169C

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Publication number: DE141169C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

JKl 141169 KLASSE 21 c. JKl 141169 CLASS 21 c.

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Ausschalter, der auch bei nicht völliger Unterbrechung des Elektromagnetstroms, d. h. λνεηη der den Magneten durchfließende Strom eine geringere Stärke besitzt, als zur Erhaltung des beweglichen Teils des Ausschalters in der geschlossenen Stellung desselben nötig ist, sicher in die offene oder Ausschaltstellung zurückkehrt. The invention relates to an electromagnetic switch, which is also not complete Interruption of the electromagnetic current, d. H. λνεηη the current flowing through the magnet has a lower strength than to maintain the moving part of the circuit breaker in the the closed position of the same is necessary, safely returns to the open or switch-off position.

Zu diesem Zweck wird der Ausschalter von zwei magnetischen Kräften beeinflußt, welche bei der anfänglichen Bewegung des beweglichen Stromschlußstückes in demselben Sinne wirken, gegen Schluß der Bewegung aber in entgegengesetztem Sinne auf das Stromschlußstück einwirken.For this purpose, the circuit breaker is influenced by two magnetic forces, which with the initial movement of the movable current connection piece in the same sense act, but towards the end of the movement in the opposite sense on the current connector act.

Ein derartiger Ausschalter ist auf der Zeichnung in Fig. ι und 2 in zwei verschiedenen Ausführungsformen im senkrechten Schnitt dargestellt.Such a switch is on the drawing in Fig. Ι and 2 in two different Embodiments shown in vertical section.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind an. einer Platte B aus isolierendem Material zwei nach abwärts hängende metallene Arme F vorgesehen. Diese Arme sind an ihren unteren Enden bei 6" geschlitzt. In the embodiment shown in Fig. 1 are on. a plate B made of insulating material, two downwardly depending metal arms F are provided. These arms are slotted at 6 "at their lower ends.

C und D sind der äußere und der innere konzentrische Pol des Elektromagneten, eines sogenannten Glockenmagneten. Zwischen den beiden Polen C, D ist die Erregungsspule M angeordnet, deren Drahtenden an die beiden Klemmen B¹, B² gelegt sind, λ^οη diesen Klemmen führen Leitungen w nach einer nicht dargestellten Stromquelle. In der Leitung w ist eine Vorrichtung vorgesehen, um den durch diese Leitung fließenden Strom öffnen und schließen zu können. C and D are the outer and inner concentric poles of the electromagnet, a so-called bell magnet. The excitation coil M is arranged between the two poles C, D , the wire ends of which are connected to the two terminals B ¹ , B ^2, and lines w lead to a current source (not shown) in these terminals. A device is provided in the line w in order to be able to open and close the current flowing through this line.

Der Magnet besitzt eine Armatur A mit nach aufwärts reichendem Pol, welcher vorzugsweise dieselben Abmessungen und dieselbe Form besitzt wie der Pol D des Magneten. The magnet has an armature A with an upwardly extending pole, which preferably has the same dimensions and the same shape as the pole D of the magnet.

Der scheibenförmige Teil der Armatur A hat vorzugsweise denselben Durchmesser wie der äußere Magnetpol C. In der mittleren Öffnung des Magneten sind zwei aus isolierendem Material, etwa Holz, bestehende Stäbe G und G¹ angeordnet. Diese Stäbe sind durch einen rohrförmigen, geschlitzten Solenoidkern E, der über die abgesetzten Enden der Stäbe geschoben ist, verbunden. Dieser SoIenoidkern kann in bezug auf Länge und Dicke Abänderungen erfahren, er könnte auch, wenn dies vorgezogen wird, massiv hergestellt werden. The disk-shaped part of the armature A preferably has the same diameter as the outer magnetic pole C. Two rods G and G ¹ made of insulating material, such as wood, are arranged in the central opening of the magnet. These rods are connected by a tubular, slotted solenoid core E which is slipped over the remote ends of the rods. This solenoid core can be varied in length and thickness, or if preferred it could be made solid.

Das wesentliche Merkmal bei diesem Kern bezw. dessen Anordnung besteht darin, daß bei geschlossenem Strom der größere Teil des Kerns sich über der Mittellinie des Magneten befindet, wie sie durch die Linie x-x angedeutet ist, so daß er eine Gegenkraft gegen diejenige der Armatur selbst ausübt.The essential feature of this core respectively. its arrangement is that when the current is closed, the greater part of the core is above the center line of the magnet, as indicated by the line xx , so that it exerts a counterforce against that of the valve itself.

An dem oberen Ende des isolierenden Stabes G ist ein Metallband / befestigt, mit welchem eine Klemme / verbunden ist. An diese Klemme / ist der eine Pol einer nach der den Arbeitsstrom liefernden (nicht dargestellten) Stromquelle führenden Leitung W gelegt. Mit dem Metallband / ist ein nachgiebiges bezw. elastisches Stromschlußstück H₁ On the upper end of the insulating rod G , a metal band / to which a clamp / is connected is attached. One pole of a line W leading to the current source (not shown) that supplies the working current is connected to this terminal /. With the metal band / is a compliant or. elastic current connector H ₁

vorzugsweise aus Kupferlamellen bestehend, I derart verbunden, daß bei Stromschluß, welcher den Elektromagneten erregt, dieses Stromschlußstück H mit Reibung gegen ein festes, aus einer Kupferplatte bestehendes Stromschlußstück P gelegt wird. Die Platte P ist an der unteren Fläche der isolierenden Platte B des Ausschalters befestigt. Mit der Platte P ist eine Klemme B³ verbunden, vonpreferably consisting of copper lamellas, I connected in such a way that in the event of a current connection which excites the electromagnet, this current connection piece H is placed with friction against a solid current connection piece P made of a copper plate. The plate P is attached to the lower surface of the insulating plate B of the circuit breaker. A terminal B ^{3 is} connected to the plate P, from

ίο welcher aus eine Leitung W¹ nach der Stelle führt, wo der Arbeitsstrom gebraucht wird. Die Armatur A ist mit dem unteren Stab G¹ auf geeignete Weise verbunden. Der obere Stab G geht durch eine Öffnung der Platte B frei hindurch, so daß er sich in senkrechter Richtung auf- und niederbewegen kann.ίο which leads from a line W ¹ to the point where the working current is needed. The armature A is connected to the lower rod G ¹ in a suitable manner. The upper rod G passes freely through an opening in the plate B so that it can move up and down in the vertical direction.

Bei dem dargestellten Beispiel ist der Magnet an den Hängearmen F mittels Schrauben s befestigt, welche durch die Schlitze ^ hindurchgehen; die Stäbe G und G¹ sind in die entgegengesetzten Enden der geschlitzten Kernhülse E eingeklemmt, und die bezügliche Einstellung aller Teile wird derart vorgenommen, daß bei geschlossenem Schalter und bei fest an der unteren Fläche der Platte P anliegendem Stromschlußstück H sich der größere Teil des Solenoidkerns E über der Mittellinie x-x des Ausschaltemagneten befindet und der Anker sich außer Berührung mit dem Pol C befindet, da sich zwischen beiden ein verhältnismäßig großer Luftzwischenraum befindet, wie aus beiden Figuren der Zeichnung deutlich ersichtlich.In the example shown, the magnet is attached to the suspension arms F by means of screws s which pass through the slots ^; the rods G and G ¹ are clamped in the opposite ends of the slotted core sleeve E , and the relative adjustment of all parts is made such that with the switch closed and with the current connector H firmly attached to the lower surface of the plate P , the greater part of the solenoid core E is above the center line xx of the opening magnet and the armature is out of contact with the pole C , since there is a relatively large air gap between the two, as can be clearly seen from both figures of the drawing.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der in Fig. ι dargestellten nur dadurch, daß statt eines scheibenförmigen Ankers A ein glockenförmiger Anker mit konzentrischen Polen C¹, D¹ vorgesehen ist. Dieser Anker ist den entsprechenden Teilen C und D des Magneten im wesentlichen ähnlich.The embodiment of the invention shown in Fig. 2 differs from that shown in Fig. Ι only in that instead of a disk-shaped armature A, a bell-shaped armature with concentric poles C ¹ , D ^{1 is} provided. This armature is essentially similar to the corresponding parts C and D of the magnet.

Um den Schalter einzuschalten, wird zunächst der durch die Leitung w fließende Strom geschlossen. Bis zu diesem Augenblick befinden sich der Anker und der Solenoidkern E mit den anderen, das bewegliche Stromschlußstück des Ausschalters bildenden Teilen in ihrer tiefsten Stellung, in welcher die Kontaktfedern H weit von der Kontaktplatte P entfernt sind.In order to switch on the switch, the current flowing through the line w is first closed. Up to this moment, the armature and the solenoid core E with the other parts forming the movable current connection piece of the circuit breaker are in their lowest position, in which the contact springs H are far away from the contact plate P.

Infolge dessen wirken bei Erregung der Wicklung M zwei magnetische Kräfte auf das bewegliche Stromschlußstück des Ausschalters, die eine derselben rührt von der Wirkung der Pole C, D und des Ankers A her (Fig. 1) und die andere von dem gespaltenen Solenoidkern E, welcher sich jetzt in seiner untersten Stellung befindet. Es besteht also das Bestreben, den Solenoidkern aufwärts nach dem Mittelpunkt des Magneten zu ziehen. Wenn das bewegliche Stromschluß stück daher sich weiter bewegt, so kommt schließlich eine Zeit, wo der Solenoidkern die in beiden Figuren dargestellte Stellung einnimmt, weil die magnetische Anziehung des Ankers größer ist als diejenige, welche auf den Kern ausgeübt wird. Die Anziehung des Kerns bleibt praktisch gleich Null, wenn die Mittellinie desselben durch die Mittellinie x-x des Magneten geht; infolge dessen wird der Solenoidkern in die dargestellte Stellung vorbewegt und ergibt sich daraus eine Gegenwirkung, herrührend von der Wirkung des Magneten auf den Kern. Jetzt wirken also die beiden magnetischen Kräfte in entgegengesetzter Richtung und der Ausschalter ist durch die Resultante dieser beiden Kräfte beeinflußt, wodurch der bewegliche Teil sehr empfindlich eingestellt wird.As a result, the winding M act, when energized two magnetic forces on the moving current-circuit piece of the circuit breaker, which one of them is due to the effect of the pole C, D, and the armature A forth (Fig. 1) and the other of the split solenoid core E, which is now in its lowest position. So there is a tendency to pull the solenoid core up to the center of the magnet. If the movable current connection piece therefore moves further, there will eventually come a time when the solenoid core assumes the position shown in both figures, because the magnetic attraction of the armature is greater than that which is exerted on the core. The attraction of the core remains practically zero when its center line passes through the center line xx of the magnet; as a result, the solenoid core is advanced into the position shown and there is a counteraction resulting from the action of the magnet on the core. So now the two magnetic forces act in opposite directions and the circuit breaker is influenced by the resultant of these two forces, whereby the moving part is set very sensitively.

Wenn der die Leitung w durchfließende Strom unterbrochen wird, so wird der den Leiter W durchfließende Arbeitsstrom, abgesehen von dem das Anhalten des Ankers bei Stromlosigkeit entgegen dem remanenten Magnetismus verhindernden Luftraum zwischen dem Anker und den Magnetpolen auch sicher unterbrochen, wenn noch ein schwacher Strom die Leitung w durchfließen sollte, welcher unter normalen Verhältnissen den Anker A in der Einschaltstellung angezogen halten würde. In diesem Falle würde die Gegenkraft des Kerns go das Ausschalten des Arbeitsstroms vollkommen sicher bewirken.If the current flowing through the line w is interrupted, the working current flowing through the conductor W , apart from the air space between the armature and the magnetic poles that prevents the armature from stopping when there is no current, is also safely interrupted if a weak current is still present Line w should flow through, which under normal conditions would keep armature A attracted in the switched-on position. In this case, the counterforce of the core go would cause the working current to be switched off completely safely.

Der vorliegende Schalter ist vorzugsweise geeignet für elektrische Eisenbahnen, bei welchen er dazu benutzt werden kann, die Verbindung zwischen der Speise- oder Hauptleitung und-den Teilleiterschienen, einer jetzt vielfach benutzten Anordnung, herzustellen.The present switch is preferably suitable for electric railways in which it can be used to establish the connection between the supply or main line and - to produce the conductor rails, an arrangement that is now widely used.

Für diese Anordnung hat der vorliegende Apparat eine besonders große Bedeutung, da die bisher für derartige Bahnen benutzten Ausschalter den Stromkreis von der Speisebezw. Hauptleitung noch geschlossen halten können, nachdem ein Wagen den Teilleiter bereits passiert hat, entweder, weil ein Entweichen von Elektrizität stattfindet oder remanenter Magnetismus vorhanden ist. Bei dem vorliegenden Ausschalter ist dieser Ubelstand vermieden, und der Strom wird sicher in dem gewünschten Augenblick unterbrochen. n₀ The present apparatus is particularly important for this arrangement, since the circuit-breakers previously used for such railways disconnect the circuit from the feed or Can keep the main line closed after a car has already passed the sub-conductor, either because electricity is escaping or there is remanent magnetism. In the case of the present circuit breaker, this inconvenience is avoided and the current is safely interrupted at the desired moment. n ₀

Obgleich die Erfindung besonders für den angegebenen Zweck verwendbar ist, so soll sie doch nicht auf diese Anwendungsart beschränkt werden. Ausschalter vorliegender Art können vielmehr überall da Anwendung finden, wo elektromagnetische Ausschalter gebraucht werden.While the invention is particularly useful for the purpose stated, it is intended but not to be limited to this type of application. On-off switches of the present type can rather be used anywhere find where electromagnetic circuit breakers are needed.

Claims

Patent Claims:

i. Electromagnetic switch, characterized in that the movable Circuit breaker current connector from

two magnetic forces is influenced, which in the beginning of the switch-on movement of the current connection piece in the same sense, at the end of the same and in the closed position but act in the opposite sense on the current connection piece, in such a way that even if it is not completely interrupted of the electromagnetic current, the separation of the current connection pieces takes place safely.

2. Embodiment of the circuit breaker according to claim i, characterized in that the current connection piece (G) which is movable within a magnetizing coil (M) is provided with two magnetizable parts (A and C ¹ , D ¹ and E) , the latter of which is the coil core is formed and reaches towards the end of the switching movement with its center beyond the center of the coil (M) .

1 sheet of drawings.