DE1538544B2 - Elektromagnetischer ausloeser mit zeitverzoegerung fuer ueberstromschalter - Google Patents

Description

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Schalter 26 mit trennbaren Kontaktstücken (nicht dere Ende im Eingriff mit dem Finger 30, um den dargestellt) angeordnet, der durch einen hin und her Anker 27 von dem Polstück 52 weg zu drücken. Sobewegbaren Stift 28 geschaltet werden kann. Der Stift mit kann durch Drehen des Bolzens 78 in seinen 28 wird mit einem Finger 30 betätigt, welcher an Lagern gegen die Kraft der Feder 80 der Druck der einem Anker 27 aus magnetisierbarem Werkstoff be- 5 Feder 82 auf den Anker 27 geändert werden,
festigt ist. Um den Schalter 26 oberhalb des Ankers und in

Der elektromagnetische Auslöser umfaßt ferner Lage für den Finger 30 zur Betätigung des Stiftes 28 einen L-förmigen Rahmen 40 aus magnetisierbarem zu tragen, ist der Schalter 26 an L-förmigen Platten Material. Der waagerechte Schenkel 41 des L-förmi- 90, 91 angeschraubt, die ihrerseits an einem aufwärtsgen Rahmens 40 ist an einer Tragplatte 42 befestigt, io stehenden Teil 92 befestigt sind, welches selbst mit die an der Grundplatte 24 aufgeschraubt ist. Der seinem unteren Ende an der Grundplatte 24 fest anSchenkel 41 kann an die vorzugsweise aus un- gebracht ist.

magnetischem Material bestehende Tragplatte 42 an- Der Schalter 26 hat Klemmen 97 zu seinem Angelötet sein. Ein rohrförmiger Körper 46 erstreckt schluß an den zu kontrollierenden Stromkreis,
sich durch ein Loch in dem Schenkel 41 des L-förmi- 15 Wenn die Spule 56 von einem Strom durchflossen gen Rahmens 40 und durch die Tragplatte 42, wobei wird, dessen Stärke unterhalb eines vorbestimmten der Körper 46 vorzugsweise aus nichtmagnetisier- Wertes liegt, nimmt der Anker 27 infolge der Kraft barem Material besteht und einen beweglichen Kern seiner Feder die dargestellte Lage ein, und der Finger 48 aus magnetisierbarem Material enthält, welcher 30 ist daher außer Eingriff mit dem Stift 28 (F i g. 2). gegen das untere Ende (F i g. 2) des Körpers 46 durch 20 In diesem Zustand wird die Bewegung des Ankers 27 eine Feder 50 gedrückt wird. Das untere Ende des und des Fingers 30 durch das Anliegen einer VerKörpers 46 ist mit einer Kappe 51, und das obere längerung 94 des Fingers 30 am senkrechten Schenkel Ende mit einem abgesetzten Polstück 52 (F i g. 2) 76 des Rahmens 40 begrenzt.

verschlossen. Das Polstück 52 besteht aus magneti- In F i g. 2 ist der Kern 48 in seiner untersten Stel-

sierbarem Material. Vorzugsweise ist der Körper 46 25 lung dargestellt, in der er gegen die Kappe 51 ge-

an den Schenkel 41 angelötet oder in anderer Weise drückt wird, wobei der Luftspalt 100 zwischen dem

daran befestigt, und sein unteres Ende erstreckt sich Polstück 52 und dem Kern 48 seine größte Ausdeh-

in eine Ausnehmung in der Grundplatte 24. Ein Teil nung hat. Vorzugsweise ist der Kern 48 so lang, daß

der Länge des Körpers 46 ist (F i g. 2) von einer elek- er sich in dieser Stellung zu etwa dreiviertel der

irischen Spule 56 umgeben, welche von den anderen 30 Länge der Spule 56 in diese hinein erstreckt. Wenn

Teilen durch eine Isolierhülse 58 elektrisch getrennt durch die Spule 56 ein Strom mit vorbestimmter

ist, welche auf dem Schenkel 41 ruhen kann. Die Stärke fließt, bewegt sich der Kern 48 nach oben

gegenüberliegenden Enden der Spule sind an Klem- gegen die Kraft der Feder 50 und gegen die Wirkung

men 63 auf der Grundplatte 24 angeschlossen. einer Bremsflüssigkeit in dem Körper 46, wodurch

Nach Fig. 2 erstrecken sich der Körper 46 und 35 der Luftspalt 100 zwischen dem Polstück und dem das Polstück 52 nach außen über die Spule 56 hinaus, Kern verringert wird, bis der Kern 48 sich in eine d. h. die obere Fläche 59 der Isolierhülse 58 ist axial Stellung bewegt hat, in welcher dieser Luftspalt klein getrennt von der unteren Fläche 60 des Polstücks 52. genug ist, um eine ausreichende magnetische Kraft Die Fläche 60 erstreckt sich auch radial nach außen auf dem Anker 27 zu dessen Verstellen entgegen der von dem Körper 46. Ein Nebenschlußstück 70 aus 40 Kraft der Feder 82 zu erzeugen, wodurch der Finger magnetisierbarem Material, z. B. kaltgewalztem Stahl, 30 mit dem Stift 28 in Eingriff kommt und den ist zwischen der oberen Fläche 59 und der unteren Schalter 26 mit einer durch die Bremsflüssigkeit beFläche 60 angeordnet. Das Nebenschlußstück 70 wirkten Verzögerung betätigt.

kann gegenüberliegende Enden 71 (F i g. 3) haben, Fließt durch die Spule 56 ein Strom, dessen Stärke welche einen Luftspalt 72 bilden, der dem Ring eine 45 gleich oder größer als ein zweiter vorbestimmter Wert C-förmige Gestalt gibt. Der Innendurchmesser des ist, der wesentlich über dem Wert der vorstehend Nebenschlußstücks 70 ist größer als der äußere genannten ersten Sromstärke liegt, wird der Anker Durchmesser des Körpers 46, aber etwa gleich dem 27 augenblicklich von dem Polstück 52 angezogen Außendurchmesser des Polstücks 52, und das Neben- und daher der Stift 28 durch den Finger 30 ohne eine schlußstück 70 kann dünner sein als der Raum zwi- 50 durch die Bremsflüssigkeit bewirkte Verzögerung besehen den Flächen 59 und 60, wie es in F i g. 2 dar- tätigt. Dieser zweite vorbestimmte Stromstärkewert gestellt ist. Um das Nebenschlußstück 70 von dem wäre beim Fehlen des Nebenschlußstückes 70 wesent-Polstück 52 fern zu halten, ist ein abgesetzter Isolier- Hch niedriger.

ring 75 zwischen ihnen angebracht, wie es aus F i g. 2 Bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung des

ersichtlich ist. 55 Nebenschlußstückes 70 bildet der Kern 48 eine

Der senkrechte Schenkel 76 des Rahmens 40 ist Grenze von zwei Luftspalten, und zwar einen ersten

mit gebogenen voneinander entfernten Ohren 77 ver- kreisförmigen Luftspalt 100 mit dem Polstück 52 und

sehen, welche als Lager für einen Bolzen 78 dienende einen zweiten ringförmigen Luftspalt 102 mit dem

Löcher haben. Der Anker 27 hat ebenfalls gebogene Nebenschlußstück 70. Der magnetische Fluß im

voneinander entfernte Ohren 81, durch welche der 60 ersten Luftspalt 100 wird durch den magnetischen

Bolzen 78 sich erstreckt. Der Bolzen 78 wird in einer Fluß in dem Luftspalt 102 verringert, wie es graphisch

Stellung durch eine Feder 80 gehalten, welche dicht in F i g. 2 veranschaulicht ist. Somit sind zwei Magnet-

um ein Ende des Bolzens 78 gewickelt ist und ge- kreise definiert. Der erste Magnetkreis wird von dem

kreuzte Enden besitzt, die durch die Breite von einem Kern 48, dem ersten Luftspalt 100, dem Polstück 52,

der Ohren 77 auseinander gehalten werden. Eine 65 einem dritten Luftspalt 104 zwischen dem Polstück

weitere Feder 82 ist auf dem anderen Ende des BoI- 52 und dem Anker 27, dem Anker 27, einem vierten

zens 78 angebracht. Ein Ende der Feder 82 ist in Luftspalt 106 zwischen dem Anker 27 und dem

einem Schlitz im Bolzen 78 angeordnet und das an- Rahmen 40, dem Rahmen 40 sowie einem fünften

Luftspalt 108 zwischen dem Rahmen 40 und dem Kern 48 gebildet.

Der zweite oder Nebenschlußmagnetkreis besteht aus dem Kern 48, dem zweiten Luftspalt 102, dem Nebenschlußstück 70, einem sechsten Luftspalt 110 zwischen dem Nebenschlußstück 70 und dem Rahmen 40, dem Rahmen 40 und dem fünften Luftspalt 108. Wie in F i g. 2 und 3 gezeigt, wird der Luftspalt 110 vergrößert, indem vom Nebenschlußstück 70 gegenüber dem senkrechten Schenkel 76 des Rahmens 40 ein Segment entfernt wird, um eine gerade Fläche 120 zu erhalten, welche gegenüber und parallel zur Vorderseite des Schenkels 76 liegt.

Aus den Zeichnungen ist ersichtlich, daß die Luftspalte 108 und 110 klein sind im Verhältnis zu den Luftspalten 100 und 102, wenn der Kern 48 in seiner untersten Stellung gegen die Kappe 51 gedrückt ist. Wird der Kern 48 durch den magnetischen Fluß in eine nicht gezeigte Stellung, in welcher die vordere Fläche des Kerns 48 die unterste Fläche des Polstücks 52 berühren kann, angehoben, wird der Luftspalt 100 auf sein Minimum verringert oder im wesentlichen beseitigt. Der Luftspalt 102 wird dabei ebenfalls auf seinen Kleinstwert verringert.

Die Kraft der Feder 82 auf den Anker 27 wird bei dem an das Polstück 52 anliegenden Kern 48 so eingestellt, daß der Anker 27 bei einer Stromstärke, die dem ersten Wert entspricht, auslöst, d. h. ausreichend gegen das Polstück 52 hin gedreht wird, um zum Auslösen des Schalters 26 mit dem Stift 28 in Eingriff zu kommen. Angenommen der Kern 48 und der Anker 27 seien in der Stellung nach F i g. 2 und durch die Spule 56 fließt ein Strom von einer Stärke, die zwischen dem ersten und zweiten Wert liegt, dann wird der Anker 27 mit einer von der Größe des Stroms abhängigen Verzögerung ausgelöst. Bei Strömen mit Stärken von oder nahe des zweiten Wertes ist der durch die Spule 56 in dem Luftspalt 104 erzeugte magnetische Fluß groß genug, um den Anker

ίο 27 im wesentlichen augenblicklich zu verstellen, ohne daß eine merkliche Bewegung des Kerns 48 zu dem Polstück 52 hin erfolgt ist. Es wurde gefunden, daß die zweite, die Kurzschlußstromstärke, bei Verwendung des Nebenschlußstücks 70 bedeutend größer ist als bei gleichen oder ähnlichen Geräten ohne Nebenschlußstück 70. Somit können durch die Spule 56 bebedingt durch das Nebenschlußstück 70 und dessen erfindungsgemäßer Anordnung Stromstöße fließen, die wesentlich größer als bei ähnlichen Geräten ohne Nebenschlußstück sind, ohne den Anker 27 mit dem Finger 30 auszulösen.

Für eine gegebene Spule 56 ist bei der Erfindung das Verhältnis des erforderlichen Stroms zur Überwindung der Kraft der Feder 82 auf den Anker 27, wenn der Luftspalt 100 sein Maximum hat, zu dem erforderlichen Strom zum Überwinden der gleichen Federkraft, wenn der Luftspalt 100 sein Minimum hat, wesentlich höher als das entsprechende Verhältnis für ein gleiches oder ähnliches Gerät, welches das Nebenschlußstück 70 nicht aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 löser die magnetisierbare Platte in die Nähe des Patentansprüche: Nebenschlußstückes und des Ansatzes, so wird ein Teil des magnetischen Flusses über das Nebenschluß-

1. Elektromagnetischer Auslöser mit Zeit- stück, die Platte und den Ansatz nebengeschlossen, verzögerung für Uberstromschalter mit einem auf 5 Dabei hängt die Größe des Nebenschlusses von der einem magnetisierbaren Rahmen befestigten, von Stellung der Platte in bezug auf das Nebenschlußeiner Spule umgebenen rohrförmigen Körper, stück und den Ansatz ab. Durch diesen Nebenschluß dessen oberes Ende ein Polstück trägt, mit einem des magnetischen Flusses werden sowohl der erste als in diesem Körper gegen die Kraft einer Feder auch der zweite Auslösezeitpunkt verändert, d. h. und einer Bremsflüssigkeit in Richtung auf das io eine Veränderung des einen Auslösezeitpunktes be-Polstück beweglichen Kern, mit einem gegen die wirkt auch eine Veränderung des anderen Auslöse-Kraft einer Feder gegen das Polstück anziehbaren Zeitpunktes.

Anker und mit einem magnetisierbaren Neben- Aus der USA.-Patentschrift 2 360 922 sowie den schlußstück, dadurch gekennzeichnet, deutschen Patentschriften 739210 und 914648 sind daß das Nebenschlußstück (70) axial in einem 15 ebenfalls Auslöser mit zeitverzögerter Überstromaus-Abstand und isoliert von dem Polstück (52) an- lösung und Kurzschlußauslösung bekannt. Bei allen geordnet ist und mit dem Rahmen (40) und dem diesen Auslösern können die während deren Her-Kern (48) einen magnetischen Nebenschluß stellung eingestellten Auslösepunkte später nicht bildet. mehr verändert werden, wie es jedoch beim Auslöser

2. Elektromagnetischer Auslöser nach An- 20 nach der französischen Patentschrift 1 072 669 der Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fall ist.

Nebenschlußstück (70) zwischen dem Polstück Bei den bekannten Auslösern wird das Verhältnis

(52) und der Spule (56) angeordnet ist. zwischen den Auslösezeitpunkten im wesentlichen

3. Elektromagnetischer Auslöser nach An- durch den Luftspalt zwischen dem Kern und dem Spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß 25 Anker sowie durch die den Kern vorspannende Feder zwischen dem Polstück (52) und dem Neben- und durch die Bremsflüssigkeit festgelegt, so daß eine schlußstück (70) ein Isolierring (75) liegt. Änderung des einen Auslösezeitpunktes zugleich den

4. Elektromagnetischer Auslöser nach An- anderen Auslösezeitpunkt beeinflußt.

Spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

magnetisierbare Nebenanschlußstück (70) zur 30 elektromagnetischen Auslöser zu schaffen, bei dem Bildung eines Luftspaltes (72) geschlitzt ist. die Kurzschlußauslösung unabhängig von der zeit

verzögerten Überstromauslösung veränderbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem

elektromagnetischen Auslöser der eingangs be-35 schriebenen Art dadurch gelöst, daß das Neben-

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektro- schlußstück axial in einem Abstand und isoliert von magnetischen Auslöser mit Zeitverzögerung für Über- dem Polstück angeordnet ist und mit dem Rahmen Stromschalter mit einem auf einem magnetisierbaren und dem Kern einen magnetischen Nebenschluß Rahmen befestigten, von einer Spule umgebenen rohr- bildet.

förmigen Körper, dessen oberes Ende ein Polstück 40 Der Auslöser nach der Erfindung bietet gegenüber trägt, mit einem in diesem Körper gegen die Kraft den bekannten Auslösern den Vorteil, daß mit ihm einer Feder und einer Bremsflüssigkeit in Richtung elektrische Geräte geschützt werden können, bei auf das Polstück beweglichen Kern, mit einem gegen denen z. B. wegen eines sehr hohen Einschaltstromes die Kraft einer Feder gegen das Polstück anzieh- das Verhältnis zwischen den beiden Auslösezeitbaren Anker und mit einem magnetisierbaren Neben- 45 punkten wesentlich größer ist als das mit den beschlußstück, kannten Auslösern erreichte.

Bei einem derartigen aus der französischen Patent- In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung

schrift 1 072 669 bekannten Auslöser ist das Neben- ist das Nebenschlußstück zwischen dem Polstück und schlußstück einstückig mit dem Polstück ausgebildet der Spule angeordnet.

und der Rahmen gegenüber dem Nebenschlußstück 50 Zweckmäßigerweise kann weiter zwischen dem Polweist noch einen Ansatz auf. Der dadurch zwischen stück und dem Nebenschlußstück ein Isolierring dem Nebenschlußstück und dem Ansatz entstehende liegen.

Luftspalt kann mit einer magnetisierbaren Platte Es hat sich auch bewährt, das magnetisierbare

überbrückt werden. Ist die Platte weit genug entfernt Nebenschlußstück zur Bildung eines Luftspaltes zu von dem Nebenschlußstück und dem Ansatz, beein- 55 schlitzen.

flußt sie das Auslöseverhalten des Auslösers nicht, Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines

der zwei Auslösezeitpunkte hat. Der erste Auslöse- Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
punkt wird mit einer Zeitverzögerung erreicht und F i g. 1 eine Seitenansicht eines elektromagnetischen

durch die Größe des magnetischen Feldes zur Be- Auslösers nach der Erfindung,

tätigung des Ankers bestimmt, wenn der Kern gegen 60 F i g. 2 einen Schnitt durch den Auslöser nach das Polstück bewegt worden ist. Fig. 1,

Im zweiten oder augenblicklichen Auslösepunkt F i g. 3 eine Teilansicht des Auslösers nach der

(Kurzschlußauslösung) spricht der Auslöser ohne Linie 5-5 in F i g. 2,

eine Zeitverzögerung an. Die Kurzschlußauslösung F i g. 4 eine Teilansicht des Auslösers nach der

wird durch die Größe des magnetischen Feldes be- 65 Linie 4-4 in F i g. 1.

stimmt, das den Anker auf Grund eines Überstromes In F i g. 1 ist ein elektromagnetischer Auslöser 20

betätigt, wenn der Kern am weitesten vom Polstück auf einer isolierten Grundplatte 24 dargestellt. Oberentfernt ist. Bringt man bei diesem bekannten Aus- halb des elektromagnetischen Auslösers 20 ist ein