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Schnellauslöser nach dem Haftmagnetauslöserprinzip Die Neuerung betrifft
einen Schnellauslöser nach dem Haftmagnetauslöserprinzip, dessen Anker mit Hilfe
eines Dauer-oder Elektromagneten gegen die Kraft eines Energiespeichers an den Polflächen
eines Magneten gehalten wird.
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Es sind Schalter bekannt, bei denen eine schnelle Kontaktunterbrechung
durch die Druckkräfte einer Explosion oder eines ähnlich verlaufenden Vorganges
herbeigeführt wird. Dabei ist es ohne Bedeutung, ob die Übertragung der freigewordenen
Kräfte über ein Gestänge oder eine andere Hebelmechanik erfolgt. Um jedoch die Kräfte
voll zur Wirkung kommen zu lassen, werden meistens geschlossene Zylinder mit einem
darin beweglichen Kolben verwendet.
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Andere bekannte Schaltgeräte arbeiten nach dem Schlagankerprinzip,
um eine schnelle Abschaltung im Gefahrenfalle zu erreichen. Zu diesem Zweck ist
ein besonderer Anker vorgesehen, der über einen Stößel unmittelbar auf den beweglichen
Kontaktträger einwirkt.
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Auch in diesem Falle kann eine beschleunigte Kontakttrennung herbeigeführt
werden.
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Es sind ferner Schnellauslöser bekannt, die mit einem Haftmagnetsystem
versehen sind. Wenn auch diese Auslöser mit Ansprechzeiten von wenigen Millisekunden
für viele praktische Fälle durchaus brauchbar sind, so haftet ihnen jedoch ein wesentlicher
Mangel an.
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Die im Gehäuse des Auslösers eingeschlossenen Spulen, die mit verhältnismäßig
hoher Stromdichte betrieben werden, können im Schadensfalle nur ausgewechselt werden,
wenn der ganze Auslöser auseinander genommen wird. Beim Zusammenbau ist eine Neumagnetisierung
auf den jeweiligen Arbeitspunkt der Magneüsierungskurve erforderlich.
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Die Neuerung macht sich die Vorteile dieser Schalterbetätigungen nutzbar
und führt zu einem Auslöser mit sehr kurzen Auslosezeiten.
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Gemäß der Neuerung erfolgt die Abhebung des Ankers von den Polflächen
durch einen mechanisch wirkenden Anfangsimpuls, der von einem rasch ablaufenden
Vorgang, wie einer Explosion, dem Ansprechen eines zusätzlichen magnetischen Schnellauslösers
oder dgl. herrührt.
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Die Kräfte des schnell wirkenden Anfangsimpulses wirken über Stifte
oder dgl. auf den Anker des Auslösers ein, wobei sie zweckmäßig mit einer Membran
verbunden sind, die die Bodenfläche des Auslösergehäuses dicht verschließt. Mit
einem solchen Auslöser sind Auslösezeiten erreichbar, die weit unter denen liegen,
die mit einem normalen Haftmagnetauslöser erzielbar sind.
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Die im Gehäuse des Schnellauslösers nach der Erfindung untergebrachten
Bauteile bedürfen selbst bei langen Betriebszeiten kaum einer Wartung. Ein Klapp-oder
Topfmagnet als Impulsgeber kann dagegen leicht und schnell ausgewechselt werden.
Darüber hinaus bringt der Anmeldungsgegenstand insofern eine wesentliche Kosteneinsparung
mit sich, als, wie bereits ausgeführt wurde, nach der Erstellung der Anlage keine
weiteren Aufwendungen erforderlich sind, die normalerweise durch Reparaturen entstehen,
wenn die Spule innerhalb eines geschlossenen Haftmagnetsystems angeordnet ist.
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Bei der Ausführungsform mit Explosivstoffen als Mittel zur Erteilung
des Anfangsimpulses wird von Zeit zu Zeit lediglich die Vorratsrolle zu erneuern
sein. Auf diese ist der bandförmige Träger aufgewickelt, der etwa in gleichen Abständen
Aufträge in Pillenform dieses explosiven Stoffes aufnimmt.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Neuerung dargestellt.
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Der Haftmagnetauslöser 1 besteht aus dem Gehäuse 2, einem darin befindlichen
Ringkernmagneten 3, dem Polkern 4 und einem Haftanker 5. Mit letzterem ist ein Auslösestößel
6 verbunden, dessen
freies Ende einen Federteller 7 als Widerlager
für die Auslösefeder 8 trägt. Die Bodenfläche des Gehäuses ist mit einer Metallmembran
9 staubdicht verschlossene an der der kolbenförmige Teil 10 eines in einer Bohrung
des Polkernes 4 geführten Druckstifte 11 anliegt. Durch die federnde Wirkung der
Membran 9 ist der Druckstift kraftschlüssig mit dem Haftanker 5 verbunden.
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Zwischen der Membran 9 und einer Dämmplatte 12 ist ein bandförmiger
Träger 13 mit dem in Pillenform aufgebrachten Explosionsmittel 14 hindurchgeführt.
Das Band läuft von einer Vorratsrolle 15 ab und wird auf einer Rolle 16 nach Durchlaufen
der vorbestimmten Explosionsstelle wieder aufgewickelt. Das Band könnte beispielsweise
in Form der bekannten Zündplättchen-Streifen aufgebaut sein. Um das Zündmittel durch
Anlegen einer elektrischen Spannung zur Explosion bringen zu können, ist es beispielsweise
notwendig, daß die EJ (plosionspille zwei elektrisch leitende, im Hochvakuum aufgedampfte
Beläge des Trägers miteinander verbindet. Wenn sich die Pille 14 in der richtigen
Stellung zum Druckstift 11 und zum Gegenlager 12 befindet, wird an die leitenden
Beläge des Trägers, die von der Explosionspille überbrückt werden, über Gleitkontakte
17 und 18 eine Spannung gelegt und die Explosion eingeleitet.
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Die Wirkungsweise des Auslösers ist folgende : Soll aufgrund der Zustände
im zu überwachenden Stromkreis eine Auslösung des Schalters erfolgen, so wird die
Explosionspille durch Anlegen einer Spannung über die Gleitkontakts 17,18 zur Entzündung
gebracht, und dadurch mit einem schnellen, kräftigen Schlag über die Membran und
den Druckstift der Haftanker 5 von den Eolflächen abgehoben. Damit kann die Zugkraft
der Feder 8 wirksam werden und den Anker mitsamt dem Stößel in die endgültige Auslösestellung
bringen. Da die Einwirkung des Stößels unmittelbar auf die Schaltermechanik erfolgt,
kann die Ausschaltung des Schaltgerätes innerhalb kürzester Zeit vorgenommen werden.
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Bei Wiederspannung des Auslösers, d. h. bei Zurückdrücken des Ankers
auf die Polfläche des Kernes, kann beispielsweise gleichzeitig
die
Vorratsrolle um einen Schritt weitergedreht werden.
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Die nächste Explosionspille wird damit unter den Druckstift geführt.
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In der Ausführungsform nach Bild 2 ist der Stößel 19 des Auslösers
durch eine Hebelmechanik ersetzt. Der Anker 20 ist mit dem Hebel 21 verbunden, der
um die welle 22 im Gehäuse 23 drehbar gelagert ist.
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Außerdem ist mit der Welle 22 der Hebel 24 fest verbunden, an dem
zugleich die Auslösefeder 25 angreift. Die Wirkungsweise des Auslösers ist die gleiche
wie die des in Bild 1 dargestellten Auslösers. Aus diesem Grunde sind für die übrigen
Bauelemente des Auslösers nach Bild 2 dieselben Bezugszeichen gewählt worden.
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In Bild 3 ist eine Abwandlung der Ausführungsform nach Bild 1 und
2 dadurch vorgenommen worden, daß der Anfangsimpuls für den Haftanker 5 durch ein
zweites Magnetsystem gegeben wird. Zwar wird die Auslösezeit des normalen Haftmagnetauslösers
durch diese Anordnung nicht verkürzt, sie hat aber den Vorzug, daß sie technisch
weniger aufwendig ist. Die untere Anordnung in den vorerwähnten Ausführungsformen
wird hierbei durch einen Klappanker-, Tauchanker-oder Topfmagneten ersetzt. Diese
Antriebsmagneten können mit einem verhältnismäßig kleinen Anfangsluftspalt betrieben
werden, da lediglich ein kurzer Hub von etwa 1 mm ausreicht, um den Haftanker zum
Abfall zu bringen. Der im Ausführungsbeispiel nach Bild 3 verwendete Tauchanker
26 wird im Auslösefall in die feste Magnetspule 27 hineingezogen, schlägt dabei
mit seinem freien Ende 28 auf den Kolben 10 des Druckstifte 11, der seinerseits
den Haftanker 5 von den Polflächen abhebt. Die Feder 8 sorgt dann in bekannter Weise
für die endgültige Auslösestellung. Der Stößel 6 beeinflußt wieder die Schaltermechanik
im Sinne der Ausschaltung.