-
Elektromagnetischer Auslöser für elektrische Leistungsschalter Elektrische
Leistungsschalter werden, wie bekannt, mit direkt wirkenden elektromagnetischen
Auslöseorganen ausgestattet, die im wesentlichen aus einem feststehenden, eine Erregerwicklung
tragenden Magnetkern und einem beweglichen Anker bestehen. Hierbei
wird der Anker durch eine Federkraft gefesselt, die beim Ansprechen des Auslösers
von dessen elektromagnetischen Kräften überwunden werden muß.
-
Werden diese bekannten Auslöser als Schlaganker insbesondere für strombegrenzende
Schalter eingesetzt, so steht die Fesselungskraft des Ankers dem Ziel, beim Änsprechen
des Ankers einen äußerst schnellen Bewegungsablauf zu erhalten, entgegen. Das liegt
daran, daß die durch eine Feder erzeugte Fesselungskraft auf der gesamten beim Ansprechen
vom Anker zu durchlaufenden Wegstrecke wirksam ist und dabei entsprechend der Federcharakteristik
noch ansteigt. Hierdurch wird die Schlagkraft des Ankers, der das Schaltschloß entklinken
und gleichzeitig die Kontakte des Schalters schlagartig trennen soll, beträchtlich
herabgesetzt. Dies trifft in hohem Maße bei Schaltern großer Nennstromstärken zu,
da bei ihnen die Ansprechwerte für die elektromagnetischen Auslöser einige Tausend
Ampere betragen, so daß sehr hohe Fesselungskräfte für die Anker erforderlich sind.
Dementsprechend müssen hierfür Federn mit steiler Charakteristik verwendet werden,
die dann aber auch eine sehr starke Beeinträchtigung der Schlagwirkung des Ankers
zur Folge haben.
Ziel der- Erfindung ist es, bei den ,genannten
direkt wirkenden elektromagnetischen Auslösern, insbesondere wenn sie als Schlaganker
eingesetzt werden, einen äußerst schnellen Bewegungsablauf, der nach dem Ansprechen
des Ankers durch die Fesselungskraft nur noch unwesentlich beeinträchtigt wird,-
zu erreichen. Die Erfindung sieht zu diesem Zweck eine über schräge Flächen, Rollen,
Kugeln oder ähnliche Elemente wirkende Klemmvorrichtung vor, bei der die Fesselungskraft
über Haftreibüngsschluß auf den beweglichen Anker einwirkt,, und zwar, von der Ruhelage
ausgehend, längs einer kleinen vom. Anker zurückzulegenden Wegstrecke. Das bedeutet,
daß diese Kraft nach dem Zurücklegen des kurzen Weges nicht mehr auf den Anker einwirken
kann.
-
Die kurzzeitige Einwirkung der-Fesslungskraft auf den Anker kann in
weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielt werden, daß die Klemmvorrichtung
mit Polschuhen versehen wird, die beim Ansprechen des Auslösers vom Magnetkern oder
vom Anker angezogen werden und dabei die Klemmvorrichtung' außer Kraft setzen. Danach
kann der Anker in seiner Schlag- . wirkung unbehindert die Abschaltung bewerkstelligen.
_ Das Rückholen des Ankers nach dem Abschalten wird dann in.bekannter Weise mittels
einer Feder getätigt, die schwach be-_ _, messen sein kann, da die Haltewirkung
der Klemmvorrichtung erst in der Ausgangsstellung des Ankers-wieder voll-wirksam
-wird. Es genügt dabei, die Federkraft dem Eigengewicht . des Ankers anzupassen.
Die Rückhohlfeder selbst kann nach dem Erfindungsgedanken zweckmäßig zwischen der.
beweglichen Anker und dem ortsfesten PTagnetkern :angeordnet oder sie kann . beispielsweise
an einem mit dem .Magnetkern in starrer Ver-. Bindung stehenden Träger aufgehängt
werden.-..
-
Die Klemmvorrichtung an sich kann aus zwei Schwenkarmen bestehen,
die an zwei einander zugeordneten Seiten des Ankers angreifen, sie brauchen aber
auch nur an einer Seite zur Wirkung zu kommen. Die Schwenkarme werden durch eine
sie-verbindende, einstellbare Zug- oder Druckfeder in ihrer Ruhelage
gehalten,
in der sie ihre Fesselungskraft auf den Anker übertragen.
-
.Obgleich der neue elektromagnetische Auslöser bekannten Anordnungen
gegenüber einen wirtschaftlichen Mehraufwand erforderlich macht, sind seine technischen
Vorteile unverkennbar.
-
Die bei ihm angewandte Art der Fesselung des Schlagankers beruht auf
neuen Erkenntnissen, die die aufzuwendenden Kräfte in weit höherem Maße als seither
nutzbar machen lassen und gleichzeitig eine größere Betriebssicherheit mit sich
bringen. Diese Vorzüge können z. B. bei strombegrenzend wirkenden schnellen Schaltgeräten
voll verwertet werden, da sich die Schlagkraft des Ankers voll zum gleichzeitigen
Trennen der Schaltkontakte ausnutzen läßt.
-
In der Zeichnung sind in den Fig. 1 bis 6 mehrere Ausführungsbeispiele
des erfindungsgemäßen Auslösers in Vorderansicht schematisch wiedergegeben.
-
Bei allen@zeichnerischen Darst@-lJ-lungen ist der ortsfeste Kern des
elektromagnetischen Auslösers mit 1 bezeichnet. Unterhalb dieses Kernes ist der
Anker 2 sichtbar, der mit seinem Stößel 3 durch eine Bohrung des Magnetkernes 1
hindurchragt und auf eine nicht dargestellte Auslöseklinke und die ebenfalls nicht
wiedergegebenen Schaltkontakte eines elektrischen Leistungsschalters wirkt. Der
Anker 2 wird durch die Klemmvorrichtung 4 gefesselt, die aus den Schwenkarmen 5,
den auf diesen befestigten Polschuhen 6, (siehe Fig. 1 und Fig. 2) der Feder 7 und
der Einstellschraube 8 besteht (Fig. 1 bis 4). Die Schwenkarme 5 tragen, wie in
der Fig. 1 gezeigt, an ihrer dem Anker 2 zugekehrten Seite Ansätze 9, während bei
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zwei in den Schwenkarmen 5 gelagerte Rollen
1o vorgesehen sind. Die Ansätze 9 bzw. Rollen 1o rasten unter der Wirkung der Zug-
oder Druckfeder 7 an Vorsprüngen oder Ausnehmungen des Ankers 2 ein. Die beiden
Arme 5 können um die ortsfesten Bolzen 11 geschwenkt werden und sind mittels der
Einstellschraube 8 durch die Feder 7 in einen solchen Abstand voneinander gebracht,
daß sie an den schrägen Flächen der Ankernasen 12 anliegen und den Anker 2 in dieser
Lage
festhalten: Sobald eine über der betrieblich vorgesehenen Stromhöchstgrenze liegende
Stromstärke im Schalter auftritt, spricht der elektromagnetische Auslöser an und
zwar in der Weise, daß der Anker 2 von dem erregten Magnetkern 1 angezogen wird.
Gleichzeitig werden auch (siehe Fig. 1) die Schwenkarme 5 über ihre Polschuhe 6
angezogen, so daß sie sich dem Anker 2 zuneigen und dessen Nasen 12 freigeben.
-
Dabei ist also nur auf eine kurze Wegstrecke des Ankers 1 die Fesselungskraft
der Klemmvorrichtung 4 zu überwinden, d. h. .bis die Ansätze 9 der Schwenkarme 5
an den kurzen Ankernasen 12 abgerutscht sind. Der Anker kann alsdann unbehindert
als Schlaganker wirken. Entsprechend Fig. 2 werden beim Ansprechen des Auslösers
die Rollen 1o vom Anker 2 gelöst. Nach dem Auslösen wird der Anker 2 durch die Rückholfeder
13, die im übrigen das Ansprechverhalten des Ankers nicht behindert, wieder in seine
Ausgangsstellung gebracht. Zwecks Gewichtseinsparung ist der Anker 2 in Anpassung
an den Kraftlinienverlauf schwalbenschwanzförmig ausgearbeitet.
-
Bei den in den Fig. 3 und 4 verarschaulichten Ausführungsbeispielen
wirkt die Klemmvorrichtung 4 ohne Polschuhe über je zwei Kugeln 14, die in dem Anker
2 eingelassen sind und in warzenähnliche Vertiefungen der Schwenkarme 15 einrasten
bzw. in umgekehrter Weise (Fig. 4) und die die von der Feder 7 -tu:;-geübte Fesselungskraft
auf den Anker 2 übertragen. Hierzuwird eine Druckfeder benutzt. .
-
Die Fig. 5 gibt eine Anordnung wieder, bei der die Schwenkarme 5 der
zuvor beschriebenen Beispiele in einfachster Weise durch starre laschen 16 ersetzt
sind, während man die unter der Wirkung der Feder 17 stehenden Kugeln 14 in einer
Querbohrung 18 des Ankers 2 gelagert hat. Bei Betätigung des Auslösers wird der
Anker 2 angezogen, wobei die Kugeln 14 für eine kurze Strecke in dessen Querbohrung
18-hineingedrückt werden, wonach dann. der Anker 2 ungehindert seine Schlagwirkung
ausüben kann. Gegebenenfalls genügt es auch die starren Laschen 16 durch Blattfedern
zu ersetzen und die Kuzeln 14 lediglich bewaglich in der Querbohrung 18 des Ankers
2 zu lagern. In
weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung
ist die Rückholfeder 13 in Bohrungen der beiden Magnetteile eingesetzt.
-
In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit des neuen-Auslösers
dargestellt, der als eine Kombination der in den Figuren 1 und 4 gezeigten Beispiele
anzusehen ist, d. h.
-
bei ihr finden Schwenkarme 19-mit abgewandelten Polschuhen 2o zusammen
mit Kugeln 14 Anwendung.
-
Die gezeigten von zwei entgegengesetzten Seiten her wirkenden Klemmvorrichtungen
können bei Bedarf auch derart gestaltet sein, daß sie nur von einer Seite her den
Anker halten. Weiterhin lassen sich in Fortführung des Erfindungsgedankens die Rutsch-
bzw. Gleitflächen für die Klemmvorrichtung auch mit besonders geringem Reibungswiderstand
ausbilden, z. B., können die Stahlkugeln oder Rollen auf Kunststoff gleiten, womit
der Reibungswiderstand der Klemmvorrichtung nach Überwindung der Haltekraft sehr
gering gehalten werden kann. Im übrigen sind in der Zeichnung nur einige Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung wiedergegeben, darüber hinaus gibt es noch
weitere Möglichkeiten, den neuen Gedanken zu verwirklichen.