DE1438113A1

DE1438113A1 - Sicherungsvorrichtung,insbesondere fuer Halbleiter-Stromkreise

Info

Publication number: DE1438113A1
Application number: DE19621438113
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1961-12-19
Filing date: 1962-12-19
Publication date: 1969-07-03
Also published as: US3295023A; FR1322838A; DE1438113B2; GB1026301A; FR82590E

Description

Sicherungsvorrichtung, insbesondere für Halbleiter-Stromkreiee

Die Erfindung bezweckt eine τereinfachte Form einer einstellbaren magnetischen Sicherungsvorrichtung mit rascher Wirkung zu schaffen, die insbesondere für Stromkreise bestimmt ist, in denen Halbleiter angeordnet sind· Die Sicherungsvorrichtung nach der Erfindung soll dabei durch die Vereinfachung der Form und der Schaltung so wirtschaftlich als möglich sein und im wesentlichen eine Platte aus Weicheisen enthalten, die durch einen Solenoid erregt wird und zwischen Dauermagneten schwenk- bzw. kippbar angeordnet ist.

Es sind bereits polarisierte Relais bekannt, welche die gleichen Funktionen, aber mit einem verschiedenen magnetischen Kreislauf ausüben können. Die bei diesen Relais getroffenen Maßnahmen, um die Steuerfunktionen durch Windungen und die magnetische Rückführung zu trennen, sind jedoch derart, daß einerseits die Relais sehr aufwendig werden, und daß andererseits die Berührungsdrücke der Kontakte verhältnismäßig schwach sind.

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Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß das magnetische Gestell mindestens zwei gegenüberliegende, auf ihren einander zugewendeten Seiten die Magnete tragende Teile aufweist und der Abstand der Magnete, deren gegenüberliegende Flächen entgegengesetzte Polarität aufweisen und zwischen denen sich die Platte bewegt, derart ist, daß die Platte gegenüber den Magneten nur zwei stabile Gleichgewichtslagen hat, wobei die Platte, die zur Einstellung der Sicherung durch mechanische Einwirkung mit einem Teil aus der Sicherungsvorrichtung herausragt, von mindestens einer durch wenigstens eine Wicklung gebildeten Spule umgeben ist, die entsprechend der zu gewährleistenden Sicherung Amperewindungen solchen Richtungssinnes bildet, daß sie versuchen, die Platte von dem Magneten, an dem sie anliegt, zu lösen, und duroh die Platte in mindestens einer ihrer Endstellungen ein oder mehrere elektrische Unterbrecher betätigt werden.

Die beweglichen Kontakte der Sicherungsvorrichtung können an der Platte angeordnet sein. In diesem Falle ist der Berührungs· druck der Kontakte abhängig von dem durch den Solenoid gehenden Strom und ist umso geringer, je näher der Stromwert dem Abschaltpunkt kommt. Man kann dieser Schwierigkeit gegebenenfalls abhelfen, indem der elektrische Kontakt auf der Seite des die Vorrichtung abgeschaltet haltenden Magneten derart angeordnet wird, daß der Berührungsdruck in der Normalstellung (d.h. für die Kontaktberührung) allein durch eine Feder gewährleistet ist.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, wenn der dns magnetische Gestell bildende Streifen U-förmig

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gebogen und Je ein Magnet auf der Innenseite der beiden Schenkel dee Gestellee angeordnet ist, wobei die Schwenkbzw. Kippachse der Platte nahe bei dem Steg des Gestelles liegt.

Bei einer abgeänderten AusfUhrungsform kann die Platte um ihren Schwerpunkt auf einer Achse schwenk- oder kippbar sein, die In der Kitte des U-förmigen Gestelles liegt.

Gemäß einer anderen AusfUhrungsform der Erfindung 1st dae magnetische Gestell aus einem geschlossenen, rechteckig geformten Streifen gebildet, wobei Tier Magnete der Form und Lage nach symmetrisch su den Mittelebenen der Seiten des rechteckigen Profiles angeordnet sind und die platte um die Schnittlinie der beiden Mittelebenen schwenkbar ist.

Die Erregerspule der Platte kann an dieser selbst oder auch an dem Gestell angebracht sein. Sie kann durch eine einzige Wicklung gebildet sein, wenn es sich lediglich darum handelt, einen Halbleiterstromkreie gegen Kurzschlüsse in dem Verbrauchegerät zu schützen. Die Spule kann aber auch mehrere Wicklungen oder Teile τοη Wldtangen enthalten, wenn der Schutz der Vorrichtung erweitert werden soll, d.h. die Abschaltung auch Im Falle der Überspannung und der falschen Sohaltung der Gleichstromquelle erfolgen soll. Außerdem kann die Intensität der Abschaltung in Abhängigkeit τοη der Spannung des Speisestromes gehalten werden.

Zu diesem Zweck Bind auf der Spule zusätzliche Wicklungen in Reihe mit auf die Spannung in Stromrichtung ansprechenden

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Elementen mit einem solchen Wioklungsslnn angeordnet, daß sie je nach der gewünschten Wirkung die Abschaltung oder den Rückfluß herbeiführen. Eine Wicklung kann gegebenenfalls direkt mit der Stromquelle über den Abschaltungskontakt verbunden sein, um den Abschaltpunkt von der Spannung der Stromcuelle abhängig zu machen.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand der in der Zeichnung lediglich als Beispiele dargestellten Ausfihrungsformen beschrieben.

In der Zeichnung selgent Fig. 1 eine Sicherung nach der Erfindung mit einem

U-förmigen magnetischen Gestell mit swei Magneten und beweglichen elektrischen Kontakten, die von der Platte getragen werden}

Fig. 2 eine Variante su Fig. 1}

Fig. 3 eine Sicherung mit einem ebenfalls U-fÖrmigen Gestell, aber mit von diesem Gestell getragenen beweglichen Kontakten}

Fig. 4 eine Variante su Fig. 3 mit einer ausgewogenen Platte;

Fig. 5 eine Sicherung mit geschlossenem und symmetrischem Gestell für vier Magnete und ausgewogener Platte}

Fig· 6 eine Endansieht su Flg. 5 und

Flg. 7 eine Variant« su Fig. 6 mit einer sur mehrfachen Sicherung geteilten Spul«.

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Bel der Auaführungsform der Sicherung nach Fig. 1 trägt ein U-förmig ausgebildetes magnetisches Gestell 1 zwei an seinen Enden einander zugekehrt angeklebte Magnete 2 und 3 mit großem Koerzitivfeld, die im allgemeinen aus Bariumferrit bestehen. Diese Magnete sind so angeordnet, daß ihre Magnetisierungsfelder senkreoht sau den Schenkeln des ü-förmigen Gestelles verlaufen und gewissermaßen einen Verschluß für diese bilden; ihre gegenüberliegenden Pole sind entgegengesetzt geriohtet.

Bei 5 ist in dem magnetischen Kreislauf an dem Schenkel des "U" eine bewegliche Platte 4 aus weichem Eisen kippbar gelagert· die dem Gänsen die Form eines großen "E" verleiht. Dies· Platte 1st der Wirkung eines magnetischen Feldes ausgesetzt, das in dem Luftspalt herrscht, und trägt einen Kontakt 6, der einem anderen Kontakt 7 zugewendet ist. Dieser 1st an einer Federzunge 8 angebracht, die τοη dem U-förmigen Gestell 1 durch eine verformbare Isolierplatte 9 isoliert ist. Durch ihre Elastizität versucht die Federzunge 8 der Platte 4 zu folgen, wenn diese «loh τοη dem Magnet 2 zu dem Magnet 3 bewegt; diese Naohfolgebewegung der Platte hurt etwa auf dem halben Bewegungsweg auf·

Der Schenkel des U-förmigen Gestelles 1, der den Magnet 2 und den Kontakt 7 trägt, ist so ausgeschnitten, dafl aus dem Gestell durch Auebiegen mittels eines Werkzeuges eine kleine lunge 10 hervortritt, die über die Isolierplatte 9 «in· Abstützung für den Kontakt 7 bildet, wenn sich die Platte 4 dm Magnet 2 nähert.

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Das Gestell 1 und die Platte. 9 sind durch eine biegsame elektrische Verbindung 11 an die eine Klemme der Gleichstrom oder pulsierenden Strom liefernden _tuelle 13 angeschlossen, deren andere Klemme über einen Kontakthebel 14 und das Verbrauohsgerät 15 mit dem einen Ende einer Spule 12 verbunden ist« die um die Platte 4 gewickelt ist und deren anderes Ende an die Federzunge 8 angeschlossen ist. Der Wicklungssinn der Spule 12 ist derart, daß auf der den Magneten zugewendeten Seite ein Pol gebildet wird, der dasselbe Vorzeichen wie der Magnet 2 hat.

Die Wirkungsweise ist folgendet

Wenn man voraur.setzt, daß die von der Stromquelle gelieferte Spannung schwach oder Null iat, so bewirkt ein Druck auf die Platte 4 in Sichtung des Pfeiles A, daß die Platte von den Magnet angezogen und festgehalten wird. Hierdurch wird die Sicherung in den Bereitsohaftszuetand eingestellt und die elektrische Verbindung hergestellt, so daß das Gerät 15 mit Strom gespeist werden kann· Wenn der Strom einen bestimmten kritischen Wert überschreitet, so wird die Platte 4 plötzlich von dem Magnet 2 abgestoßen und Ton dem Magnet 3 angezogen, wobei er an diesen anschlägt. Das Gerät 15 erhält daher keinen Strom mehr. Die Elastizität des Ton der Zunge 8 getragenen Kontaktes 7 verhindert dabei ein vorzeitiges Abschalten des Stromes bevor sich die Platte über die Mittelsone zwischen den Magneten 2 und 3 hinaasbewegt hat. Ohne diese Ausbildung würde die Gefahr bestehen, daß die Vorrichtung bei Stromstärken, die der Auslösungsstärke sehr nahe kommen, klopft bzw. schlägt. Nach dem Schalten des Hebels 14, kann

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die Sicherung von neuem durch eine mechanische Kraft, z.B. Druck bei A In den Bereitsohaftszustand eingestellt werden.

Flg. 2 zeigt dl· Sicherungsvorrichtung bei der Anwendung ▼on Wechselstrom. Die Wechselstrom uelle 1st mit 113 bezeichnet, während 116 einen geringwertigen Widerstand und 117 ein Gleichrichterelement git Schwellenspannung, z.B. eine Diodenverbindung mit Silizium, bezeichnet. Die Rückführung des über das Gerät 115 geführten Stromes erfolgt teilweise über den Widerstand 116 und teilweise über das Gleichrichterelement 117 und die Spule 112.

Sie Wirkungsweise ist hierbei folgendet

Nachdem die Sicherungsvorrichtung wie bei der Ausführungsform nach Pig. 1 in den Bereltsohaftszustand versetzt ist, ruft ein übermäßiger Stromwert des Gerätes 115 in dem Widerstand 116 einen Spannungsabfall hervor, der genügt, daß das Gleiohrichterelement von dem Weg seiner direkten Stromführung abgeht. Es bildet sich sodann in der Wicklung 112 ein Stromkreislauf und, wenn dieser genügt, so wird die Platte 104 veraohwenkt wodurch der Strom abgeschaltet wird.

Diese Ausbildung der Sicherung bietet den Vorteil, daß dem Auftreten von Strom in der Spule eine Schwelle entgegengesetzt wird« wodurch vermieden wird, daß der Berührungsdruok zwischen d*n Kontakten 106 und 107 verringert wird, vorausgesetzt, daß der Strom sieh nicht zu sehr dem nominalen Aualueungawert nähert. Dl« Sicherung arbeitet rasch genug, so dafi man sioh In den meisten Fällen mit dem in Fig. 2 dargestellten einfachen wohael begnügen kann·

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Die Ausführungsform nach Pig. 3 weist wiederum ein U-förmiges magnetisches Gestell 201 mit zwei Magneten 202 und und der hei 205 an dem Gestell 1 schwenkbaren Platte 204 auf. Hierbei ist jedoch an dem freien Ende der Platte 204- ein nicht magnetisches isolierendes Glied 218 angeordnet, das in seiner gewöhnlichen Lage auf einem Widerlager 210 aufsitzt, das neben dem Magnet 202 angeordnet ist und durch Verformung des einen Schenkels des Gestelles 1 gebildet ist. Der andere Schenkel des U-förmigen Gestelles 1 trägt einen biegsamen, stromleitenden Streifen 208, der mittels eines Isolators 209 an dem Gestell 1 befestigt ist. An diesem Streifen ist ein Kontakt 207 angeordnet, durch den sich der Streifen (wenn die Platte 204 sich in der Nähe des Magneten 202 befindet) elastisch auf einen Kontakt 206 abstützt, der an dem ü-förmigen Gestell 208 befestigt ist.

Der Solenoid 212 wird von dem Strom des Verbrauchsgerätes 215 öurchfloösen, das von der Gleichstrom uelle 213 über die Kontakte 206 und 207 der Sicherung, die Verbindung 211 und den Eontakthebel 214 gespeist wird. Die in der Platte 204 durch den Solenoid 212 induzierte Magnetisierung erzeugt am beweglichen Ende der Platte einen Pol mit demselben Vorzeichen wie der Pol des Magneten 202.

Die Wirkungsweise dieser Ausführungeform ist folgendet

Wenn die Sicherungsvorrichtung durch Verschwenken der Platte 204 im Sinne des Pfeiles A in den Bereitsohaftszuetand eingestellt wird, so legt eich das isolierende Glied 218 auf das

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Widerlager 210 auf, so daß sich die Platte 204 nahe bei dem Magnet 202 befindet. Dabei stehen die Kontakte 206 und 207 In Berührung, und der Strom fließt über das Gerät 215, wenn der Hebel 214 geschlossen ist. Wenn die Stromstärke in dem Solenoid 212 einen bestimmten "ert erreicht, so wird die Platte 204 von den Magnet 202 abgestoßen und von dem Magnet 203 angezogen und legt sich an diesen an. Das Isolierglied 218 stößt dabei an das Ende des Streifens 208 an, wodurch dieses nach oben durchgebogen und die Kontakte 206, 207 Toneinander getrennt werden. Der Stromfluß zu dem Gerät 215 wird daher unterbrochen.

Der Berührungsdruok zwischen den Kontakten 206, 207 hängt nur yon der Elastizität des Streifens 208 ab. Die Kraft dieses Streifens wird so gewählt, daß der Streifen bei allen Temperaturverhältnissen durch die Anziehungskraft, die der Magnet 203 auf die Platte 204 ausübt, zurüokgebogen werden kann. Für den Fall, daß keine Feinregelung vorzusehen ist, kann der Magnet 203 ohne Luftspalt arbeiten, wenn die Platte 204 sich an ihn anlegt. Z.B. können bei einer SicherungsTorriohtung, deren magnetisches Gestell vierzig Millimeter lang und zwanzig Millimeter breit ist, mit einfachen und billigen Magneten Kontaktdrücke in der Größenordnung von 150 gr. erreicht werden, die aber bei den gleichen Abmessungen erheblich erhöht werden können, wenn Magnete besserer Qualität verwendet werden.

Die «uletzt beschriebene AusfUhrungsform arbeitet im allgemeinen etwas weniger schnell als die Aueführungsformen nach 71g. 1 und 2, sie ist aber tür stark· Ströme vorzuziehen. Der

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Der Arbeits-Luftspalt, der durch das 7/iderlager 210 bestimmt wird, kann klein sein, so daß 3ich eine irreversible Y/irkungsweiee ergibt; die auf die Platte 204 durch die Wirkung des Solenoiden 212 ausgeübte Verstellkraft wächst sehr schnell, wenn der Luftspalt vergrößert wird, im Gegensatz zu anderen Vorrichtungen, bei denen der eine Luftspalt abnimmt, v/ährend der andere vergrößert wird. Außerdem kann der Strom durch die Platte 204 nicht mehr zurückfließen, wodurch gegebenenfalls durch Isolierung des Kontakten 206 ermöglicht wird, daß keine Stelle des U-förmigen Gestelles oder der Platte mit dem elektrischen Stromkreis verbunden ist.

Bei der in Pig. 4 dargestellten Variante dieser Ausführungsform, die insbesondere für bewegliche Anwendung bestimmt iot, kann die bewegliche Platte 304 um eine zur Bildebene senkrechte Achse 319 kippen, wobei die Gewichtsmassen auf jeder Seite der Kippachse ausgeglichen sind. Die Achse 319 dreht sich in einem Lager eines nicht magnetischen Teiles 20, der an dem U-förmigen Gestell 301 mittels Schrauben 321 befestigt ist, die im Vergleich zu dem Gestell einen kleinen Querschnitt haben. Das dem Steg des U-förmigen Gestelles zugewendete Ende der Platte 304 ist bei 322 derart abgebogen, daß d ie diesem S teg gegenüberliegende Fläche des Plattenendes vergrößert und der magnetische Wideretand der Luft bei 323 verringert wird, ohne daß eine merkliche Reibung entsteht. Der nachgiebige Streifen 308 ist mit einer Abbiegung 324 versehen, um den bei der Ausführungsform nach Fig· 3 nach oben ragenden Ansatz bei dem Isolierglied 318 zu vermeiden und zugleich die Trägheit der beweglichen Platte zu verringern.

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Pie Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 4 entspricht derjenigen nach Pig. 3_t abgesehen von dem kleinen Luftspalt 323 mit konstantem magnetischem Widerstand. Falle erforderlich, kann die Vorrichtung symmetrisch ausgebildet werden, indem an jedem Schenkel des U-förmigen Gestelles 301 ein Streifen 308 angeordnet wird.

Die Bereitschaftseinstellung kann statt auf mechanischem Wege auch auf elektrischem Wege mit Hilfe eines kleinen SoIenoiden erfolgen, der an der gleichen Stelle wie der Schaltungssolenoid angeordnet ist und nach dem Einstellen der Bereitsohaftslage abgeschaltet wird. Auch kann durch Einwirkung auf den Luftspalt 323 die Empfindlichkeit der Vorrichtung geregelt werden.

Die in Fig. 5 dargestellte Aueführungsform ist etwas unwirtschaftlicher als die vorhergehenden Ausführungeformen, ermöglicht aber bei sehr steifer Ausbildung im äußeren Teil und leichter Befestigungsmöglichkeit an einer Wand in einfacher Weise den Gewichtsausgleich der beweglichen Teile zu erreichen und einen symmetrischen magnetischen Kreislauf zu bilden. Außerdem ist der Hebel zum Einstellen der Bereitschaft leichter zugänglich·

Hierbei ist das magnetische Gestell 401 durch einen geschlossenen Streifen gebildet, der zu einem etwa rechteckigen

der Hohlprofil gebogen ist und der/Sieherungsvorrichtung die äußere Form eines rechtwinkligen ParallelepipedonsgLbtr An den beiden kleineren Seiten des Gestelles 401 sind zwei Öffnungen 422 und 423 angeordnet, durch dieäie Enden 418 und 418 einer

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magnetischen Platte 404 hindurch nach außen ragen. Die Enden dieser Platte, die um eine nahe dem Symmetriemittelpunkt des Gestelles angeordnete Achse 419 schwenkbar ist, sind vorzugs-

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weise durch Ansätze 418 und 418 aus nicht magnetischem und isolierendem Werkstoff gebildet.

Im Innern des Gestelles 401 sind vier Magnete 402 , 403 , 402 und 403 mit symmetrischer Anordnung, symmetrischer Form und symmetrischer magnetischer Polarität in Bezug auf die Mittellinie x-y der großen Seiten des Gestelles 401 angebracht. In Bezug auf die Mittellinie u - ν der kleinen Seiten des Gestelles ist diese Symmetrie auf die Anordnung und Form der Magnete beschränkt, während die magnetischen Polaritäten der Magnete entgegengesetzt sind.

Die Magnetisierung der Magnete ist im wesentlichen senkrecht zu den Ebenen der großen Seiten des Gestelles 401 gerichtet. Wenn die Platte 404 ihre in Pig. 5 dargestellte Endstellung einnimmt, wird die magnetelektrische Kraft des Magneten

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402 derjenigen des Magneten 402 auf der gegenüberliegenden großen Seite zugefügt, und ihr gemeinsamer Kraftfluß schließt sich über die Platte 404 und das Gestell 401. Ebenso wird in der anderen Endstellung der Platte 404 die magnetelektriβehe Kraft der Magnete 403 und 403² vereinigt. Dies· beiden Endstellungen sind daher stabil. Die gewöhnliche Stellung der Platte 404 ist die in Pig. 5 dargestellte Stellung, bei der sich das Ende 418¹ auf ein Widerleger 410 abetüt«t_#dae durch Verformung der einen Wand dee Gestelles 401 mittels eines Werkzeuges gebildet ist. In dieser Stellung legt sich eine elastische Zunge 408, die an dem Gestell 401 mittels eines

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Isbliergliedes 409 befestigt ist, mit ihrem Kontakt 407 auf einen an den Gestell 401 befestigten Kontakt 406 auf, woiuroh ein elektrischer Stromkreis geschlossen wird, der eine CrIeichet romquelle 413» einen Schalthebel 414t das in seinem Stromverbrauch zu regelnde Gerät 415 und eine Spule 412 enthält, die an die Stromquelle durch die RUokverbindung 411 angeschlossen ist. Der Träger 429 für die Spule 412 ist an dem Gestell 401 mittels Schrauben 421 befestigt. Das Gestell 401 selbst kann

ρ »ur bequemen Betätigung des Hebelendes 418 mittels Riete od. dgl. an einer Wand 426 befestigt sein, die mit einem sich mit der Öffnung 423 deckenden Fenster versehen ist und die Duroh-

2 führung des Endes 418 der Hebelplatte gestattet.

2 Wenn naoh dem Einstellen des Endes 418 im Sinne des Pfeiles

A und dem Schließen des Schalters 414 der Stromverbrauch des Gerätes 415 sich den Regelwert nähert, so bildet die in der

Platte 404 induzierte Magnetisierung an deren Enden Pole, die

1 2 nit denen der Magnete 402 und 402 gleiches Vorzeichen, mit

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denen der Magnete 403 und 403 aber entgegengesetztes Vorzeichen haben, und es kommt ein Augenblick, in dem die Platte

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404 kippt und sich gegen die Magnete 403 und 403 abstützt, wobei der Ansatz 424 der Federzunge 408 zurückgebogen wird und die Kontakte 406 und 407 trennt, wodurch der Stromdurchgang durch das Gerät bis zum Wiedereinstellen der Sicherung unterbrochen wird·

Die Magnet« haben vorzugsweise eine derartige Fom, daß ihre Vorderflachen parallel zu der Platte 404 verlaufen, wenn diese ihre ein· oder andere Endetellung einnimmt. Die gleich·

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Wirkung kann aber auch erreicht werden, vienn die Vorderflächen aller Magnete parallel zueinander sind und die. Platte 4-04 entsprechend profiliert ist.

Nach einer anderen in Pig. 7 dargestellten Auaführungöform ist das Gestell 501 in der gleichen Weise mit rechteckigem Querschnitt gestaltet wie bei der Ausführuncsform nach Fig. 6 und mit vier Magneten versehen, zwischen denen die aus 7/eicheisen bestehende Platte 504 schwenkbar ist. ftach dem Einstellen der Platte im Sinne des Pfeiles A sind die Kontakte 506 und 507 unter der Wirkung der Pederzunge 508, die über den Schalthebel 514 elektrisch mit dem positiven Pol der Stromquelle 513 verbunden ist, wieder miteinander in Berührung. Der negative Pol der Stromquelle ist über das Verbrauchsgerät 515 mit der Intensitätsspule 512 der Sicherungsvorrichtung verbunden, deren anderes Ende an den Kontakt 506 angeschlossen ist. Mit der

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Spule 512 ist eine Spule 512 in Reihe angeordnet, deren freiee Ende mit dem negativen Pol der Stromquelle 513 über einen Widerstand 551 und eine Zener-Diode 550 verbunden ist, die sowohl doppelt (symmetrisch) als auch einfach sein kann, aber in Reihe mit einer gewöhnlichen Diode geschaltet ist, welche die direkte Fortleitung aufhebt.

Zwischen dem Kontakt 506 und dem negativen Pol der Stromquelle bzw. Batterie 513 ist ebenfalls in Reihe eine Spule 512* und eine Diode 552 im nichtleitenden Sinne angeordnet. Die Spule 512 wird nur von Strom durchflossen, wenn die Strom-

513 umgekehrt angeschlossen oder mit normaler Schaltung an die Trennstelle der Kontakte 506, 507 oder 514 angeschlossen ist, wenn das Verbrauchsgerät 515 eine wesentliche Selbstinduk-

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tion hat (die Diode 552 dient dann der Rückgewinnung). "Der ^icklungssinn der Spule 512⁵ ist derart, daß si.e zum Abschalten neigt, wenn der Strom im Sinne dee eingezeichneten Pfeiles in der sie mit der Diode 552 verbindenden Leitung fließt.

Ee tritt daher in folgenden Fällen ein Abschalten auf:

1. wenn der Strom in dem Verbrauchsgerät, der Über die Wicklung 512 geht, den Regelwert überschreitet;

2. wenn die Spannung der Zener-Diode 550 überschritten wird, wobei der Vorgang durch die Wirkung des Widerstandes 551 progressiv erfolgen kann;

3. wenn die Polarität der Schaltung der Stromquelle nicht eingehalten wird.

Die Aufhebung der einen oder anderen der Dioden 550 oder 552 würde die Abschaltung vom Speisestrom mehr oder weniger empfindlich machen.

Der Schutz der Kontakte durch Rückgewinnung durch die Diode 552 würde durch die Zener-Diode 550 auch im Falle der Aufhebung der Diode 552 und der Wicklung 512⁵ gewäh£Leietet Bein.

Der Schlüssel 514 kann eine elektionische Zuführungsvorrichtung des Gerätes 515 sein.

BAD ORiGiNAL

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Claims

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Patentansprüche

O Sicherungsvorrichtung mit schneller Einstellung und Wirkung sowie einem festen magnetischen Gestell für stabilisierte Dauermagnete von großem Koerzitivfeld und einer beweglichen Platte aus weichem Eisen, dadurch gekennzeichnet» daß das magnetische Gestell (1, 101, 201, 301, 401, 501) mindestens zwei gegenüberliegende, auf ihren einander zugewendeten Seiten die Magnete

(2, 3 bzw. 102, 103 bzw. 202, 203 bzw. 302, 303 bzw. 402¹, 402²,

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403 » 403 ) tragende Teile aufweist und der Abstand der Magnete, deren gegenüberliegende Flächen entgegengesetzte Polarität aufweisen und zwischen denen sich die-Platte (4, 104, 204, 304, 404, 504) bewegt, derart ist, daß die Platte gegenüber den Magneten nur zwei stabile Gleichgewichtslagen hat, wobei die Platte, die zur Einstellung der Sicherung durch mechanische Einwirkung mit einem Teil aus der Sicherungsvorrichtung herausragt, von mindestens einer durch wenigstens eine Wicklung gebildeten Spule (12, 112, 212, 312, 412, 512) umgeben ist, die entsprechend der zu gewährleistenden Sicherung Amperewindungen solchen Richtungssinnes bildet, daß sie versuchen, die : latte von dem Magneten, an dem sie anliegt, zu lösen, und durch die Platte in mindestens einer ihrer Undstellungen ein oder mehrere elektrische Unterbrecher (6, 7 bzw. 106, bzw. 206, 207 bzw. 306, 307 bzw. 406, 407 bzw. 506, 507) betätigt werden.

2, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dad das magnetische Gestell (1, 101, 201, 301) U-förmig ausgebildet ist und zwei Magnete (2, 3 bzw. 102, 103 bzw. 202, 203 bzw. 302, 303) trägt, wobei die Wicklung. (12, 112, 212) aus einem einzigen Teil besteht.

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3. Vorrichtung naoh Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Unterbrecher (6, 7 bzw. 106» 107)» dessen beweglicher Kontakt (6 bzw. 106) an der Platte (4» 104) angebracht ist und bei dem der Berührungsdruck zwischen den Kontakten (6, 7 bzw· 106, 107) derart elastisch geregelt ist, daß der Strom durch die Spul· (12, 112) erst abgeschaltet wird, wenn die Platte etwa die Hälfte ihres Schwenkweges zurückgelegt hat«

4· Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet» daß die Spule (112) und ein Gleichrichterelement (117) mit Schwellenspannung parallel zu einem Widerstand (116) geschaltet sind» der von dem Strom des Verbrauchsgerätes (115) durchflossen wird (Fig. 2).

5. Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet» daß an derjenigen Seite des U-förmigen Gestelles (201» 301)» die der Seite an der die Platte (204» 304) bei geschlossenen Kontakten anliegt» entgegengesetzt ist, ein Unterbrecher (206, 207 bzw. 306» 307) angeordnet ist, dessen Kontakte durch den Druck einer Feder (208» 308) in Berührung gehalten sind und entgegen der Wirkung der Feder infolge Durchbiegung derselben durch die Platte (204» 304) getrennt werden» wenn der Strom in der Spule (212» 312) den Regelwert überschreitet.

6. Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet» daß die Platte (4» 104» 204) um eine an dem Steg des U-förmigen Gestelles (1, 101» 102) liegende Achse schwenkbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (304) um eine nah· bei ihrem Sohwer-

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punkt liegende Achse (319) schv/enkbar ist und an dem Steg des U-förmigen Gestelles (301) ein geringer magnetischer Widerstand (323) durch Vergrößerung der gegenüberliegenden Flächen der Hatte und des Gestelles, vorzugsweise durch Umbiegen der !'latte, gebildet iet, ohne daß zwischen diesen Flächen eine merkliche Reibung eintritt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtmagnetische Lagerglied (320) für die Achse (319) der Platte (304) zugleich als Tragglied für die Spule (312) und zur Versteifung des U-förmigen Gestelles (301) dient (Mg. 4).

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Gestell (401, 501) als geschlossenes Hohlprofil von im wesentlichen rechteckigen Querschnitt ausgebildet ist und auf den Innenflächen seiner großen Seiten vier Magnete (402¹, 402², 4O3¹, 403²) trägt, die zu den- beiden Mittelachsen des Profiles geometrisch symmetrisch, mit ihren Polaritäten aber nur zur Mittellinie (x-y) der großen Seiten des Profiles symmetrisch angeordnet sind, und daß die magnetische Platte (404, 504), die um eine durch ihren Schwerpunkt gehende und mit der Symmetrieachse des magnetischen Gestelles zusammenfallende Achse (419) schwenkbar ist, bei Abwesenheit von Amperewindungen auf jeder Seite der Mittellinie (u-v) der kleinen Seiten des Profiles eine stabile Gleichgewichtslage aufweist und in jeder dieser Lagen nahe an den beiden Flächen der Magnete (402¹, 402 bzw. 403*, 403²) entgegengesetzter Polarität anliegt·

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10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete eine derartige Form haben, daß ihre gegenüberliegenden Flächen parallel zu der Tlatte in deren Endstellungen verlaufen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden der Platte (404, 504) mit zur Wiedereinstellung der Vorrichtung dienenden Ansatzstücken (418 , 418 ) versehen sind, die durch öffnungen (422, 423) des magnetischen Gestelles (401, 501) hindurch nach außen ragen und außer zum jeweiligen Wiedereinstellen der Vorrichtung am Ende ihres Bewegungsweges zum Zurückbiegen eines den beweglichen Kontakt (407, 507) tragenden elastischen Gliedes (408, 508) dienen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einer aus einem einzigen Teil bestehenden Wicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete aus Bariumferrit od. dgl. mit einem solchen Temperaturkoeffizienten bestehen, dai; die Intensität der Auslösung sich mit der Temperatur ändert und den Änderungen des Verbrauches bei der Temperatur des Verbrauchegerätes folgt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (512) aus mehreren Teilen besteht und eine Hauptwioklung (512 ), die ton dem Strom des zu schützenden Ver- brauohsgerätes (515) durchflossen wird, sowie mindestens eine Hilfewioklung (512² bzw« 512⁵) aufweist.

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14. Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfswicklung (512⁵), die in Reihe mit einer im nichtleitenden Sinn angeordneten Diode (552) geschaltet ist, parallel zum Verbrauchsgerät (515) angeordnet ist, um im Falle der umgekehrten Schaltung der Stromquelle (513) abzuschalten.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfewicklung (512 ), die in Reihe mit einer doppelten, symmetrischen oder nicht doppelten Zener-Diode (550) geschaltet ist, parallel zum Verbrauchsgerät (515) angeordnet ist| um dieses im Falle des Überschreit ene der normalen Speisespannung abzuschalten·

16. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfswicklung, die in Reihe mit einer doppelten, symmetrischen oder nicht doppelten Zener-Diode geschaltet 1st, angeordnet ist, um den Abschaltstrom entsprechend der Spannung des Speisestromes zu erniedrigen oder zu erhöhen, wobei der Wicklungssinn der Wicklung entsprechend orientiert ist·

17· Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet» daß entweder die Zener-Diode oder die gewöhnlich· Diode zur Rückgewinnung der in der Selbstinduktion des Verbrauchagerätes gespeicherten Energie dient.

18· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptwicklung (512¹) und die zusätzlich· Wicklung bzw. Wicklungen (512², 512⁵) Teile derselben Spule (512)

Patentanwalt

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