DE2124608C3 - Auslösevorrichtung für elektrische Schalter - Google Patents
Auslösevorrichtung für elektrische SchalterInfo
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- H01H51/04—Non-polarised relays with single armature; with single set of ganged armatures
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Auslösevorrichtung für elektrische Schalter mit als Rolle ausgebildetem
Sperrglied, welches mit einem unter mechanischer Vorspannung stehenden Betätigungsglied verbunden
ist, wobei das Sperrglied im gesperrten Zustand der Auslösevorrichtung durch die magnetische Kraft eines
Haltemagneten in einer labilen Gleichgewichtslage gehalten ist.
Eine derartige Auslösevorrichtung ist aus der DE-AS 1119 982 für einen elektrischen Schnellschalter bekannt,
welcher als Rolle ausgebildete Sperrglieder besitzt, die im gesperrten Zustand des Schalters durch
magnetische Kräfte in einer labilen Gleichgewichtslage gehalten werden. Hierbei sind die für die Sperrung
benutzten Rollen zugleich der Anker des Haltemagne- so ten. Dadurch ist man in der Wahl des Werkstoffes für
die Rollen einerseits im Hinblick auf geringen Verschleiß und andererseits im Hinblick auf magnetische
Eigenschaften eingeschränkt.
Aus der CH-PS 3 15 719 ist eine Einrichtung zum Schütze periodisch bewegter elektrischer Kontakteinrichtungen
gegen Störungen durch Fehlerslröme bekannt geworden, bei welcher ein unter Federwirkung
stehendes Zugglied mit Hilfe eines Wälzkörpers und eines Widerlagers abgestützt ist. Hierbei wird der
Wälzkörper durch den Klappanker eines Magneten in der Sperrlage gehalten. Der zu bewegende Anker ist
relativ groß, wodurch der Auslösevorgang mit einer gewissen Trägheit vor sich geht. Ferner ist die hängende
Auflagerung des Zuggliedes auf dem Wälzkörper mittels Schneide und Querbalken bei dieser Ausfuhrung
verhältnismäßig kompliziert.
Aus der GB-PS 7 44 474 ist weiterhin eine Auslösevorrichtung in Form eines Gelenkmechanismus bekannt,
die im wesentlichen aus einem axial geführten Betätigungsteil, einem bei nicht ausgelöster Auslösevorrichtung
in Achsrichtung dieses Teiles angeordneten und an ihrem dem Betätigup.gsveil zugewandten Ende
quer zur Achsrichtung verschwenkbaren Anker besteht, der an seinem anderen Ende mittels eines Zapfenbolzens
verschwenkbar gelagert ist Zwischen die einander zugekehrten Enden des Betätigungsteils und des Ankers
sind in einer Querlage zu deren Achsrichtung drei hintereinanderliegende, an ihren zylindrischen Oberflächen
aneinander abrollbare Rollen zwischengeschaltet und in den einander zugekehrten Enden derart gelagert,
daß ein Verschwenken des Ankers, ein Verschwenken der Rollen und der zumindest die parallelen Achsen der
beiden äußeren Rollen verbindenden Ebene, genannt Verbindungsebene, aus der vorgenannten Querlage zur
Folge hat.
Die Verschwenkbewegung des um den Zapfenbolzen verschwenkbaren Ankers ist hierbei einerseits durch
einen Anschlag und andererseits durch einen Haltemagneten begrenzt, der im erregten Zustand den Anker bei
nicht ausgelöster Vorrichtung festhält, so daß die Achsrichtung des Ankers in vorbeschriebener Weise mit
der Achsrichtung des Betätigungsteiles übereinstimmt und die drei Rollen unter der Wirkung des unter
Federdruck stehenden Betätigungsteiles eine derartige Lage einnehmen, daß deren Verbindungsebene mit der
Richtung der Achsen einen kleineren Winkel einschließt als bei nichterregtem Haltemagneten bzw. ausgelöster
Vorrichtung, in welchem Zustand durch den vorgenannten Federdruck sowohl die drei Rollen als auch der
Anker bis zum Anschlag verschwenkt sind, wodurch der Betätigungsteil in Achsrichtung derart eine Hubbewegung
ausführt, daß die Auslösevorrichtung in Ähnlichkeit mit der Funktion eines Kniegelenkes als Kniegelenkmechanismus
bezeichenbar ist. Diese Auslösevorrichtung besitzt einen relativ großen Elektromagneten,
der den Anker gegen die Wirkung des unter Federdruck stehenden Betätigungsteiles in die nichtausgelöste Lage
zu ziehen bzw. zu verschwenken fähig ist. Die Verschwenkbewegungen von Anker und Rollen verlaufen
hierbei gegensinnig, wobei die mittlere Rolle der drei Rollen beim Verschwenken in einfachster Weise
instabil gelagert ist und eine Hin- und Herverschwenkung des Ankers vermittels der drei Rollen in eine axiale
Hin- und Herbewegung des Betätigungsteiles übersetzt wird. Bereits im nichtausgelösten Zustand der Vorrichtung
weicht nun die Wirkungsrichtung des Federdrukkes im Bereich der drei Rollen von der Achsrichtung des
Ankers derart ab, daß sich eine auf den Anker wirkende Druckkomponente in Abreißrichtung des Haltemagneten
ergibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache, ein Minimum an Teilen, vor allem
an in einfacher Weise geführten beweglichen Teilen, aufweisende, verschleißarme, betriebssicher und extrem
rasch sowie kontinuierlich funktionierende Auslösevorrichtung zu schaffen, bei der die Auslösebewegung des
Sperrgliedes äußerst klein und die gleichzeitig erfolgende Hubbewegung des Betätigungsgliedes unabhängig
von der Auslösebewegung hinreichend groß ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Weg für die Aulösebewegung
des Sperrgliedes unabhängig von der Größe der Hubbewegung des Betätigungsgliedes sehr klein sein
kann, so daß die Auslosevorrichtung zumindest im Bereich von Millisekunden arbeitet und sich auf der
Seite des Betätigungsgliedes eine Übersetzungsreihe von Auslöseklinken erübrigt. Die Führung des Betätigungsgliedes
bildet hierbei mit der Führung der übrigen Teile der Auslösevorrichtung eine statisch wirkende
Einheit in Form einer Kulisse, so daß die Reibungsverluste sowie der Verschleiß der Vorrichtung minimal sind
und keine Störungen in deren Funktionsablauf auftreten können. Nach erfolgter Auslösung der Auslösevorrichtung
ist deren Rückführung in deren Sperrstellung in vorteilhafter Weise gleichzeitig mit der Rückführung
des ausgelösten Schaltstückes möglich, wobei der Magnetanker automatisch zum Haltemagneten zurückgeführt
wird und deshalb das Magnetsystem größenmäßig nur auf die auf den Anker wirkende geringe
Kraftkomponente der Vorspannung des Betätigungsgliedes abgestellt zu sein braucht, also entsprechend
klein sein kann. Die als einfache Kulisse ausgebildete Führung ist wartungsfrei und in einfachster Weise
größenmäßig an den jeweils erwünschten Schalthub ohne Rückwirkung auf die Größe der Auslösebewegung
der Sperrgliedes anpaßbar. Die Sperrolle ist als Sperrglied in der fixen Kulisse präzise geführt und die
nach dem Auslösen kontinuierlich zu beschleunigenden weiteren Teile der Auslösevorrichtung sind ebenfalls
überwiegend nur auf rollende Reibung beansprucht und auch bei großen Schaltern massenmäßig relativ klein,
um eine extrem rasch funktionierende Vorrichtung zu gewährleisten.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
F i g. 1 zeigt die Auslösevorrichtung im Aufriß, teilweise geschnitten,
Fig.2 zeigt einen Grundrißschnitt gemäß der Schnittlinie A-A in F i g. 1,
F i g. 3 zeigt das Detail einer Variante zu F i g. 1 und
Fig.4 zeigt dazu das Detail einer weiteren Variante,
bei der das Sperrglied und ein Anker eines Haltemagneten miteinander eng verbunden sind.
In Fig. 1 und 2 ist in einem geteilten Gehäuse 1 ein
Haltemagnet 2 angeordnet, dessen Anker 3 mittels Laschen 4 an eine ais Sperrolle dienende Rolle 5
angelenkt ist. Die Rolle 5 ist anderseits über Laschen 6 an eine Betätigungsstange 7 angelenkt, welche in einem
Stützrohr 8 geführt isL Die Rolle 5 ist in einer abgewinkelten Kulisse 9, welche in eine Führungsplatte
10 eingearbeitet ist, geführt. Der untere abgewinkelte Teil der Kulisse 9 besitzt eine gegen die Horizontale
geringe Neigung, wodurch im gesperrten Zustand die
ίο nach oben (Pfeilrichtung) auf die Betätigungsstange 7
wirkende Kraft eine kleine horizontale Komponente auf den Anker 3 des Haltemagneten 2 in Abreißrichtung
besitzt. Dadurch ist es möglich, mit einer relativ geringen magnetischen Haltekraft eine verhältnismäßig
große Zugkraft an der Betätigungsstange 7 im Gleichgewicht zu halten. Zur Auslösung wird dem
Haltemagnet 2 in an sich bekannter Weise ein Entregungsimpuls erteilt, wodurch der Anker 3 abfallen
kann. Die entklinkte Stellung der Auslösevorrichtung ist strichpunktiert angedeutet.
In der Ausführung nach F i g. 3 ist der untere abgewinkelte Teil der Kulisse 9 horizontal und parallel
zur Zugrichtung des Ankers 3 orientiert, dafür besitz! die Lasche 6 in Sperrstellung eine geringe Neigung
gegen die vertikale Zugrichtung der Betätigungsstange 7. Auf diese Weise wird hierdurch eine horizontale
Kraftkomponente in Abreißrichtung des Ankers 3 erzeugt.
Bei der Ausführung der Fig. 4 ist die Lasche 6 so ausgebildet, daß sie zugleich den Anker 3 trägt. Dadurch
ergibt sich eine besonders raumsparende und billige Anordnung, bei welcher auf irgendwelche Führungsteile
für den Anker 3 verzichtet werden kann. Bei allen Ausführungsformen der Fig. 1 bis 4 erfolgt die
Rückführung der Auslösevorrichtung in die Sperrstellung nach erfolgter Auslösung in an sich bekannter
Weise durch eine nicht näher dargestellte Rückstellvorrichtung, welche z. B. als pneumatischer Rückstellkolben
ausgebildet sein kann und auf die Betätigungsstange 7 einwirkt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Auslösevorrichtung für elektrische Schalter mit
als Rolle ausgebildetem Sperrglied, welches mit einem unter mechanischer Vorspannung stehenden
Betütigungsglied verbunden ist, wobei das Sperrglied im gesperrten Zustand der Auslösevorrichtung
durch die magnetische Kraft eines Haltemagneten in einer labilen Gleichgewichtslage gehalten ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rolle (5) in einer abgewinkelten Kulisse (9) geführt und an das
Betätigungsglied (Betätigungsstange 7) angelenkt ist, wobei die Abwinkelung und die Anlenkung
derart ausgebildet sind, daß die Vorspannung des Betätigungsgliedes (Betätigungsstange 7) eine im
Verhältnis zu dieser geringe Kraftkomponente auf den Anker (3) des Haltemagneten (2) in Abf-eißrichtung
ausübt.
2. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im gesperrten Zustand das
Widerlager für die Rolle (5) bildende Teil der Kulisse (9) gegen die Zugrichtung des Ankers (3) leicht
geneigt ist.
3. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im gesperrten Zustand das
Widerlager für die Rolle (5) bildende Teil der Kulisse (9) parallel zur Zugrichtung des Ankers (3) verläuft
und die Rolle (5) an das Betätigungsglied (Betätigungsstange 7) mittels eines leicht gegen die
Zugrichtung des Betätigungsgliedes (Betätigungsstange 7) geneigten Hebels (6) angelenkt ist.
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