DE2551412A1

DE2551412A1 - Automatischer umschalter

Info

Publication number: DE2551412A1
Application number: DE19752551412
Authority: DE
Inventors: William A Moakler; Charles Stotz
Original assignee: Automatic Switch Co
Current assignee: Automatic Switch Co
Priority date: 1975-01-29
Filing date: 1975-11-15
Publication date: 1976-08-05
Also published as: FR2299753A1; NL7600830A; FR2299753B3; CA1041649A; NL187720B; NL187720C; JPS51100272A; DE2551412C2; US3936782A; GB1483572A

Description

A 12 Γ 40

Anmelder: ATJTO¹¹IaTIC SWITCH COMPANY

Forham Park, New Jersey, USA

Automatischer Umschalter

Die Erfindung betrifft einen Umschalter zum automatischen Umschalten eines elektrischen Verbrauchers von einer regulären Stromversorgung auf ein Notstromaggregat und umgekehrt mit einer ersten Anordnung von Phasenschaltern zur Verbindung des Verbrauchers mit der regulären Stromversorgung und einer zweiten Anordnung von Phasenschaltern zur Verbindung des Verbrauchers mit einem Notstromaggregat sowie einem den Nulleiter des Verbrauchers mit dem der regulären Stromversorgung verbindenden Nullschalter und einem zweiten, den Nulleiter des Verbrauchers mit dem des Notstromaggregates verbindenden Nullschalter.

Automatische Umschalter sind üblicherweise mehrpolige Schalter* Ein automatischer Umschalter, der bei einer Anordnung mit drei Phasen und vier Leitern verwendet wird, weist also immer drei Pole auf, um die drei stromführenden Leiter mit den Leitern der üblichen Stromversorgung und den drei Leitern des Notstromaggregates zusammenzuschließen. Der vierte Leiter, der sogenannte

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Nulleiter, ist häufig ständig mit dem Nulleiter der Stromversorgung und des Notstromaggregates verbunden.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß eine ständige Verbindung der Nulleiter von Verbraucher, regulärer Stromversorgung und Notstromaggregat in vielen Fällen ungünstig ist. Hierzu gehört beispielsweise der Fall, wenn mit der regulären Stromversorgung eine Fehleranzeige für Erdschluß verbunden ist. Hier kann es nämlich vorkommen, daß die miteinander verbundenen und geerdeten Nulleiter der regulären Stromversorgung und des Notstromaggregates einen Zustand herbeiführen, bei dem ein Fehler bei der Erdung der regulären Stromversorgung von der Anzeige nicht ermittelt wird. Um diesem Nachteil abzuhelfen, wird zweckmäßigerweise ein vierter Pol des Umschalters dazu benutzt, um die Nullast von einer Stromversorgung auf die andere umzuschalten, sobald der Umschalter in Betrieb gesetzt wird.

Das Umschalten der Nullast ist jedoch ebenfalls mit Schwierigkeiten verbunden. Wenn theoretisch auch alle vier Pole des Umschalters gleichzeitig arbeiten, so ist es in der praktischen Durchführung doch fast unmöglich, zu gewährleisten, daß alle vier Schalter, nämlich die

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'drei Phasenschalter und der Schalter für den Nulleiter, durch die ein Verbraucher an eine Stromversorgung angeschlossen wird, sich genau zur selben Zeit öffnen. Sobald der Hullschalter auch nur einen kleinen Augenblick vor den Phasenschaltern aufmacht, können ira Verbraucher nachteilige Spannungsstoße auftreten, die diesen beschädigen können. Darüber hinaus ist auch das Bedienungspersonal in einen solchen Fall gefährdet.

Aufgabe der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und einen mehrpoligen automatischen Umschalter, mit Hilfe dessen ein Verbraucher jederzeit von einer regulären Stromversorgung auf ein Notstromaggregat und umgekehrt umschaltbar ist, so auszubilden und zu verbessern, daß mit konstruktiv einfachen, zuverlässig arbeitenden Mitteln eine vorzeitige Trennung des Nulleiters von der jeweils in Betrieb befindlichen Energiequelle verhindert ist.

Im einzelnen soll ein erfindungsgemäßer automatischer Umschalter so ausgebildet sein, daß der Nulleiter des Verbrauchers vom Nulleiter der Energiequelle, von der der Verbraucher getrennt ist, abgetrennt wird, und daß der Nulleiter des Verbrauchers auf die jeweils andere Energiequelle bei Betätigung des Umschalters

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umgeschaltet wird, wobei jedoch gewährleistet ist, daß der löilleiter des Verbrauchers in keinem Fall von der jeweiligen Energiequelle abtrennbar ist, solange die Phasenleiter des Verbrauchers noch lait dieser Energiequelle verbunden sind. Dabei soll beim erfindungsgemäßen Umschalter während des CJmschal tvor ganges der Nulleiter des Verbrauchers mit dem Nulleiter sowohl der regulären Stromversorgung als auch -mit aera der ITotstroraversorgung verbunden sein, ehe der Verbraucher von der Energiequelle, an die er angeschlossen ist, getrennt wird, und der Nulleiter des Verbrauchers soll mit den Mulleitern beider Energiequellen solange verbunden bleiben, bis der Verbraucher auf die jeweils andere Energiequelle umgeschaltet worden ist, wobei erst dann der Nulleiter des Verbrauchers von dem der Energiequelle getrennt wird, mit der der Verbraucher zuvor verbunden war. Schließlich sollen die Schalter, die die stromführenden Leiter des Verbrauchers von dereinen Energiequelle auf die andere umschalten, und die Schalter, die den XTulleiter des Verbrauchers von einer Energiequelle auf die andere umschalten, von dem gleichen Betätigungsorgan betätigbar sein.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung bei einem umschalter der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Phasen-

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schalter über ein Betätigungsorgan derart betätigbar sind, daß jeweils nur eine Gruppe von ihnen ständig geschlossen ist, und daß die öffnung dieser Schaltergruppe vor dem Schließen der zuvor offenen Gruppe beim Umschalten des Verbrauchers von einer Energiequelle auf die andere erfolgt, und daß ein Betätigungsorgan für die Nullschalter vorgesehen ist, über das diese vor Betätigung der Phasenschalter schaltbar sind, wobei der den geschlossenen Phasenschaltern zugeordnete Nullschalter geschlossen und der den geöffneten Phasenschaltern zugeordnete Nullschalter geöffnet ist, und daß während des Umschaltens des Verbrauchers beide Nullschalter geschlossen sind, ehe sich die zuvor geschlossenen Phasenschalter öffnen, und daß beide Nullschalter geschlossen bleiben, bis sich die geschlossenen Phasenschalter geöffnet und sich die geöffneten Phasenschalter geschlossen haben, wonach der ursprünglich offene Nullschalter geschlossen bleibt und der ursprünglich geschlossene Nullschalter sich öffnet.

Das Betätigungsorgan für die Nullschalter ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung während des Umschaltvorganges zwischen zwei Endlagen beweglich, wobei der erste Nullschalter in der einen Endlage geöffnet, der zweite geschlossen wird, während sich in der anderen Endlage der zweite Nullschalter öffnet und sich der erste

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schließt, und wobei beide Nullschalter in der Hittelstellung des Betätigungsorgans geschlossen sind.

Dank dieser Anordnung ist sichergestellt, daß der Nullleiter des Verbrauchers in keinem Fall von der jeweiligen Energiequelle abtrennbar ist, solange die Phasenleiter des Verbrauchers noch mit dieser Energiequelle verbunden sind. Der Nulleiter des Verbrauchers bleibt ferner rait den Nulleitern beider Energiequellen solange verbunden, bis der Verbraucher auf die jeweils andere Energiequelle umgeschaltet worden ist, wobei erst dann der Nulleiter des Verbrauchers von dem der Energiequelle getrennt wird, mit der der Verbraucher zuvor verbunden war.

Das Betätigungsorgan für die Phasenschalter und das für die Nullschalter sind mechanisch derart miteinander verbunden, daß sie sich gemeinsam bewegen, wobei die Bewegungen beider Betätigungsorgane von einem einzigen Steuerorgan steuerbar sind. Die Schalter, die die stromführenden Leiter des Verbrauchers von der einen Energiequelle auf die andere umschalten, und die Schalter, die den Nulleiter des Verbrauchers von einer Energiequelle auf die andere umschalten, werden von dent gleichen Steuerorgan betätigt. '

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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig.1 eine schematische Darstellung eines automatischen Umschalters gemäß der Erfindung,

Fig.2-6 schematisch die Phasenschalter und Nullschalter des automatischen Umschalters in verschiedenen BetriebsStellungen,

Fig.7 eine teilweise Draufsicht auf eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Umschalters,

Fig.8 eine Ansicht entlang der Linie 8-8 in Figur 7,

Fig.9 einen Teilschnitt entlang der Linie 9-9 in Figur 7,

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Fig.10 einen Schnitt entlang der Linie 10-10 in Figur 7 und

Fig.11-14 Teilschnitte zur Darstellung von vier Betriebsphasen während eines Umschaltvorganges.

Die Erfindung ist hier an Hand einer drei Phasen und vier Leiter aufweisenden -Anordnung beschrieben, bei der ein vierpoliger automatischer Umschalter verwendet wird. Die erfindungsgeraäße Einrichtung läßt sich jedoch gleichermaßen bei anderen Anordnungen verwenden. Drei Pole des Umschalters steuern die Stromzufuhr zu den drei stromführenden Leitern des Verbrauchers, während der vierte Pol dem Anschluß des Nulleiters des Verbrauchers dient.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist in Figur 1 schematisch am Beispiel eines automatischen Umschalters 15 dargestellt, der drei Phasenschalter 16 zur Verbindung einer gebräuchlichen elektrischen Stromquelle mit einem Verbraucher, beispielsweise eine Maschine, enthält sowie eine Gruppe von drei Phasenschaltern 17 zum wechselweisen Anschluß eines Verbrauchers an eine Notstromquelle, wie sie beispielsweise ein an Ort und

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Stelle vorhandenes Notstromaggregat darstellt. Jeder Schalter 16 enthält einen stationären oder festen Kontakt und einen beweglichen Kontakt 19, und auch jeder Schalter enthält einen festen Kontakt 20 und einen beweglichen Kontakt 21. Jeder feste Kontakt 13 ist mit einer Klemme des Umschalters elektrisch verbunden, der ,an einen Phasenleiter 23 der regulären Stromversorgung anschließbar ist. Ferner ist jeder Kontakt 20 elektrisch mit einer Klemme 24 des Umschalters verbunden, der seinerseits mit einem Phasenleiter 25 der Notstromversorgung verbindbar ist. Der bewegliche Kontakt 19 jedes Schalters 16 ist elektrisch mit dem beweglichen Kontakt 21 eines der Schalter 17 verbunden, wobei die jeweils miteinander verbundenen beweglichen Kontaktpaare 19 und 21 an eine Klemme 26 des Umschalters angelegt sind. Die Klemme 26 kann mit einem Phasenleiter 39 des Verbrauchers verbunden werden.

Der automatische Umschalter enthält darüber hinaus einen Nullschalter 26, der einen stationären Kontakt und einen beweglichen Kontakt 30 aufweist sowie einen zweiten Nullschalter 31 mit einem festen Kontakt 32 und einem beweglichen Kontakt 33. Der feste Kontakt 29 ist elektrisch mit einer Klemme 24 des Umschalters verbunden, der mit dem Nulleiter 35 der regulären Stromversorgung verbindbar ist.

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Der stationäre Eontakt 32 ist mit einer Klemme 36 des Umschalters elektrisch verbunden, der mit dem Nulleiter der notstromversorgung verbindbar ist. Die beweglichen Kontakte 30 und 33 sind miteinander elektrisch verbunden und sind beide elektrisch mit einer Klemme 38 des Umschalters verbunden, der seinerseits mit dem Nulleiter des Verbrauchers verbindbar ist.

In den Figuren 2 bis 6 sind die Bewegungen der beweglichen Kontakte 19, 21, 30 und 33 relativ zueinander dargestellt. In der Ausgangslage sind gemäß Figur 1 und die drei Phasenschalter 16 geschlossen, desgleichen der Nullschalter 28, während die drei Phasenschalter 17, wie auch der Nullschalter 31 geschlossen sind. Jeder bewegliche Kontakt 19 liegt an dem ihm zugeordneten stationären Kontakt 18 an, jeder bewegliche Kontakt 30 dagegen am zugeordneten stationären Kontakt 28, während jeder bewegliche Kontakt 21 von seinem zugeordneten stationären Kontakt 20 getrennt ist, desgleichen der bewegliche Kontakt 33 vom stationären Kontakt 32. Das bedeutet, daß der Verbraucher mit der regulären Stromversorgung verbunden, von der Notstromquelle aber getrennt ist. Im folgenden wird davon ausgegangen, daß der Verbraucher aus irgendeinem Grund von der normalen Stromversorgung zu trennen und mit der Notstromquelle

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zu verbinden ist. Dieser Fall kann dann eintreten, wenn die normale Stromquelle ausfällt oder bei ihr ein Srdschlußfehler festgestellt worden ist.

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Als erster Schritt bei der Umschaltung, vgl. Figur 3, schließt der Nullschalter 31, noch ehe sich der Phasenschalter 16 öffnet, während der Nullschalter 23 geschlossen bleibt. Danach öffnen sich gemäß Figur 4 sämtliche Phasenschalter 16, während die beiden Imllschalter 28 und 31 geschlossen bleiben. Der Verbraucher ist also jetzt von der regulären Stromversorgung abgetrennt, ist aber noch nicht an die Notstromquelle angeschlossen. Nunmehr, vgl. Figur 5, schließen sich die Phasenschalter 17, während die Nullschalter 28 und 31 weiterhin geschlossen bleiben, wodurch der Verbraucher an die Notstromquelle angeschlossen wird. Wie Figur 6 angibt, öffnet sich schließlich der Nullschalter 28, während der Nullschalter 31 geschlossen bleibt. Die Last auf dem Nulleiter ist folglich von der üblichen Nullstroraquelle getrennt, während die Phasenleiter und der Nullleiter des Verbrauchers mit den Phasenleitern der notstromversorgung und deren Nulleiter verbunden sind. Ein erneutes Umschalten des Verbrauchers von der Notstromversorgung auf die übliche Stromversorgung erfolgt mit den gleichen Schaltschritten, jedoch in umgekehrter Reihenfolge.

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Uie sich aus Vorstehendem ergibt, überlappt sich das Schließen der Hullschalter 28 und 31 mit dem offnen und Schließen der Phasenschalter 16 und 17. Beide ITuIlschalter 23 und 31 sind also geschlossen, damit der Nulleiter des Verbrauchers sowohl mit dem ITulleiter der regulären Stromversorgung als auch dem der Notstromversorgung verbunden wird, und zwar beginnend, ehe die stromführenden Leiter von den Anschlüssen an der Stromversorgung getrennt sind bis über den Zeitpunkt hinaus, an dem die stromführenden Leiter des Verbrauchers mit denen der Notstromversorgung verbunden sind.

Der erfindungsgemäße Umschalter ist in den Figuren 7 bis 10 im einzelnen dargestellt. Der Umschalter besteht aus einer Bodenplatte 42, auf der vier Haltebügel 43, 44, 45 und 46 aufrechtstehend angeordnet sind, über einen Stift 47 ist an dem H&ltebügel 47 ein im wesentlichen W~förmiger Hebel 48 drehbeweglich angeordnet. An dem Haltebügel 45 ist ein ähnlicher Hebel 50 ebenfalls drehbeweglich über einen Stift 49 angeordnet. (Fig. 8). Zwischen den Hebeln 48 und 50 sind zwei nichtleitende Platten 51 und 52 vorgesehen, die jeweils an den Hebeln befestigt sind.

Auf der Platte 51 sind drei Kontaktarme 53 angeordnet, von denen in den Figuren 7 und 8 nur einer dargestellt

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ist sowie drei Lichtbogenarme 54, von denen in den Figuren 7 und 8 ebenfalls nur einer dargestellt ist; jeweils ein Lichtbogenarm 54 ist über jedem Kontaktarm 53 angeordnet. Obwohl im vorliegenden Ausführungsbeispiel getrennte Lichtbogenkontakte dargestellt sind, so können diese bei anderen Ausführungsformen auch entfallen. Jeder Kontaktarm 53 weist einen beweglichen Kontakt 19 auf, der mit einem festen Kontakt 18 zusammenwirkt, und jeder Lichtbogenarm 54 weist einen mit einem festen Lichtbogenkontakt 18a zusammenwirkenden beweglichen Lichtbogenkontakt 19a auf. Die festen Kontakte 18 und 18a sind auf einem S-förmigen, mit der Bodenplatte 42 verbundenen Bügel angeordnet. Der elektrisch leitend ausgebildete Bügel 55 ist elektrisch über einen Leiter 56 mit der Klemme 22 verbunden. Die beweglichen Kontakte 19 und 19a werden elastisch gegen die ihnen zugeordneten festen Kontakte 18 und 18a durch eine Druckfeder 57 gedrückt, die konzentrisch einen Zapfen 58 umgibt, der von der Platte 51 ausgehend durch Ausnehmungen in den Kontaktarmen 53 und 54 nach oben geführt ist.

In gleicher Weise wie die Platte 51 sind auf der nichtleitenden Platte 52 drei Kontaktarme 61 angeordnet, von denen in den Figuren 7 und 8 nur einer dargestellt

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ist sowie drei Lichtbogenkontaktarme 62. Jeder Kontaktarm 61 weist einen beweglichen Kontakt 21 auf, der mit einem festen , auf einem S-förmigen Bügel 63 angeordneten Kontakt 20 zusammenwirkt. Der Bügel 63 ist an der Bodenplatte 42 befestigt und über einen Leiter 64 elektrisch mit der Klemme 24 verbunden. Die Kontakte und 21a werden über eine Druckfeder 65 elastisch gegen die ihnen zugeordneten festen Kontakte 20 und 2oa gedrückt. Die Druckfeder 65 umgibt einen Zapfen 66, der von der Platte 52 ausgehend durch nicht näher bezeichnete Ausnehmungen in den Kontaktarmen 61 und 62 nach oben geführt ist. Die Kontaktarme 53 und 61 und folglich auch die Lichtbogenkontaktarme 54 und 62 sind über biegsame Leiter 67 elektrisch miteinander verbunden. Die Leiter 67 sind ihrerseits durch weitere biegsame Leiter 68 (Fig. 8) mit einem Leiter 69 (Fig. 7) verbunden, der wiederum an die Klemme 26 angeschlossen ist.

In den Figuren 7 und 8 sind die Phasenschalter 16 geschlossen und die Phasenschalter 18 geöffnet, dargestellt. Durch Schwenken der Hebel 48 und 50 ist Uhrseigersinn um die durch die Stifte 47 und 49 gebildeten Drehachsen gemäß Figur 8 werden die Schalter 16 geöffnet und die Schalter 17 geschlossen. Auf welche Weise die Hebel 48 und 50 bewegt werden, ist nachfolgend beschrieben·

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über den Haltebügel 43 ragt ein Bolzen 71 nach Art eines Auslegers hervor, der um seine Längsachse in bezug auf den Haltebügel 43 drehbeweglich ist. Hit dem freien Ende des Bolzens 71 ist eine Schiene 72 mittig verbunden (vgl. auch Fig. 10). An der Schiene 72 ist ein W-förmig ausgebildeter Hebel 73 befestigt, der mit dieser zusammen beweglich ist; der Hebel 73 ist in seiner Mitte über einen Stift 74 drehbar an dem Haltebügel 44 befestigt.

Radial zum Bolzen 71 erstreckt sich ein an ihm befestigter Hebel 75 (Fig. 7, 8 und 10), mit dessen freiem Ende ein Stab 76 drehbeweglich über eine frei durch eine öse 69 geführte Schraube 77 verbunden ist. Die öse 69 ist in das dem Hebel 75 zugewandte Ende der Stange 76 eingeschraubt und durch eine 'lutter 70 an der Stange gesichert. Ein Isolierstück 89 bildet den mittleren Teil der Stange 76. In das dem Hebel 75 gegenüberliegende Ende der Stange 76 ist ein längerer Stift 78 mit einem Kopf 79 eingeschraubt. Der Stift 78 ist in einer nicht näher bezeichneten öffnung eines Lagerblockes 80 beweglich geführt, wobei der Kopf 79 des Stiftes 78 sowie die den Stift aufnehmende Stirnfläche 81 der Stange 76 als mit dem Lagerblock 80 zusammen-

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wirkende, im Abstand voneinander liegende Anschläge dienen, deren Wirkungsweise nachstehend in einzelnen beschrieben wird.

Der Lagerblock 30 ist zwischen den Schenkeln eines aufrecht auf einer elektrisch leitenden Schiene 85 angeordneten U-förmigen Bügels 84 gehalten. An ihren freien "nden weist die Schiene 85 die beweglichen Kontakte und 33 der Nullschalter 28 und 31 auf. Die Schienenmitte ist mit der Klemme 38 des Umschalters über biegsame Leiter 82 und 83 elektrisch verbunden. Unterhalb der Schiene 45 sind auf der Bodenplatte 42 zwei im Querschnitt etwa U-förmige Teile 36 und 37 befestigt, von denen das Teil 86 den festen Kontakt 29 des :>Tullschalter 28 und das Teil 87 den festen Kontakt 32 des ISiullschalters 31 trägt. Die Kontakte sind relativ zueinander so angeordnet, daß die Kontakte 29 und 30 zusammenwirken und die Kontakte 32 und 33. Der Bügel ist über einen Leiter 83 mit der Klemme 34 verbunden, während der Bügel 87 mit der Klemme 36 elektrisch verbunden ist.

Heben den einander zugewandten Stegen der Bügel 86 und 87 sind auf der Bodenplatte 42 zwei aufrechte

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Bolzen 91 angeordnet, in die jeweils ein Gewindestift 92 eingeschraubt ist, der durch eine nicht näher bezeichnete Ausnehmung in der Schiene 85 geführt ist. Zwischen der Schiene 85 und einem Kopf 93 des Gewindestiftes stützt sich eine den Stift konzentrisch umgebende Schraubenfeder 94 ab. Durch den Druck der Schraubenfedern 94 wird die Schiene 85 ständig elastisch nach unten gedrückt, wodurch auch die beweglichen Kontakte und 33 gegen die ihnen jeweils zugeordneten festen Kontakte 29 und 32 gedrückt werden. Die beiden Nullschalter 28 und 31 werden also, auch wenn keine andere Kraft wirksam wird, durch Federdruck geschlossen.

Zwischen den Haltebügeln 44 und 45 ist ein an den Seiten offenes Gehäuse 97 (Fig. 7 bis 9) angeordnet, das einen Tauchmagneten 98 aufnimmt. Der Tauchmagnet 98 weist einen axial beweglichen Anker 99 und geeignete, nicht dargestellte Leiter auf, die den Strom zur Erregung des Tauchmagneten zuführen. Der Anker 99 ist über eine Lasche 1(X) drehbar mit einem zylindrischen Gewicht 101 verbunden, das drehbar auf einem sich zwischen den Wandungen 103 des Gehäuses 97 erstreckenden Stift 102 befestigt ist. Parallel zum Stift 102 ist ein zweiter Stift 106 durch das Gewicht 101 hindurchgeführt, der jedoch exzentrisch zu der durch den Stift 102 gebildeten Dreh-

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achse liegt. Der Stift 106 ist über den Mantel des Gewichts 101 hinaus durch in den Wänden 103 vorgesehene gekrümmte Schlitze 107 geführt. Ein Ende des Stiftes liegt in einem kurzen geraden Schlitz 108 im Hebel 73 (Fig. 10), während sein anderes Ende in einen gleich ausgebildeten Schlitz 109 im Hebel 50 eingreift (Fig. 8 und 11 bis 14). Der Stift 106 ist in den Schlitzen 108 und 109 beweglich.

Das Gewicht 101 ist zwischen zwei Endlagen verdrehbar, von denen eine in den Figuren 9 bis 11 dargestellt ist. Sobald der Tauchmagnet für einen kurzen Augenblick erregt wird, wird der Anker 99 in den Tauchmagneten hineingezogen, d.h. nach rechts gemäß Fig. 9, wodurch sich das Gewicht entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 9 verdreht. Wird der Tauchmagnet 98 wieder stromlos, wird das Gewicht 101 durch seine Massenträgheit in die andere in Figur 14 dargestellte Endlage übergeführt. Der zurückgelegte Weg zwischen diesen beiden Endlagen ergibt sich, wenn man die Lage des Stiftes 106 in den Figuren 9 bis 11 mit der in Figur 14 vergleicht. Bei erneuter Erregung des Tauchmagneten 98 dreht sich das Gewicht 101 in seine in den Figuren 9 bis 11 gezeigte Ausgangslage zurück.

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In den Figuren 7 bis 10 sind die einzelnen Teile des Umschalters in der Stellung dargestellt, die sie einnehmen, wenn der Verbraucher mit der regulären Stromversorgung verbunden und von der Notstromversorgung abgeschaltet ist. Die Phasenschalter 16 und der Nullschalter 28 sind also geschlossen, während die Phasenschalter 17 und die Nullschalter 31 geöffnet sind. Der Nullschalter 31 befindet sich in geöffneter Stellung, weil der Kopf 79 des Stiftes 78 auf dem Lagerblock 80 zur Anlage gekommen ist und infolgedessen die Schiene sich etwas entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß Figur 10 bewegt hat, und zwar entgegen der Kraft der Federn 94, wodurch.der bewegliche Kontakt 33 vom festen Kontakt abgehoben worden ist.

Die Wirkungsweise des Umschalters während des ümschaltens des Verbrauchers von der normalen Stromversorgung auf die Notstromversorgung ist aus den Figuren 11 bis 14 am deutlichsten zu entnehmen. In jeder Figur sind jeweils drei verschiedene Bestandteile in ihrer Stellung zu einem bestimmten Zeitpunkt dargestellt. Jede Darstellung zeigt das Gewicht 101 und seinen Stift 106. Die jeweils linken Darstellungen zeigen zusätzlich die Phasenschalter 16 und 17, die mittlere Darstellung den

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Tauchmagneten, und die rechten Darstellungen zeigen die Nullschalter 28 und 31 sowie den Eebelmechanismus zur Betätigung dieser Schalter.

Bei Erregung des Tauchmagneten 98, beginnt der Anker sich in den Magneten hinein zu verschieben (vgl. Figuren 9 und 11), und während dieser Anfangsbewegung wird das Gewicht 101 über eine kurze Strecke entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt. Diese geringfügige Verdrehung führt noch nicht zur öffnung der Phasenschalter 1 β oder zum Schließen der Phasenschalter 17, wie aus Figur 11 hervorgeht. Die Anfangsdrehung wird jedoch über den Hebel 73 und den Hebel 75 auf den Stab 76 übertragen, der sich infolgedessen etwas nach rechts bewegt, wodurch sich auch der Kopf 79 nach rechts verschiebt. Als Folge dieser kleinen Bewegung drücken die Schraubenfedern 94 die beweglichen Kontakte 33 gegen die festen Kontakte 32, so daß sich der Nullschalter 31 schließt. Nunmehr sind also beide Nullschalter 28 und 31 geschlossen, obwohl die Phasenschalter 16 noch nicht geöffnet worden sind.

Sobald der Anker 99 vollständig in den Tauchmagneten eingetaucht ist, hat sich das Gewicht 101 inzwischen, wie aus Figur 12 hervorgeht, weiter gedreht, so daß der im

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Schlitz 109 des Hebels 50 gleitende Stift 106 die Hebel 48 und 50 um die durch die Stifte 47 und 49 gebildeten Drehachsen im Uhrzeigersinn verschwenkt. Hierdurch werden die Phasenschalter 16 geöffnet, während die zwar immer noch offenen Phasenschalter 17 sich allmählich zu schlies-

sen beginnen. Gleichzeitig verschiebt sich der Stab 78 in der Öffnung im Lagerblock 80, wodurch sich der Kopf vom Lagerblock weg verschiebt, während die Stirnfläche des Stabes 81 gegen den Block bewegt wird. Da diese Bewegung keinen Einfluß auf die Schiene 85 hat, bleiben auch die Nullschalter 28 und 31 geschlossen.

Wird der Tauchniagnet 98 stromlos, bewegt sich das Gewicht 101 infolge seiner Trägheit in die in Figur 13 gezeigte Lage. Durch den sich im Schlitz 109 des Hebels 50 verschiebenden Stift 36 werden die Phasenschalter 17 geschlossen. Gleichzeitig wird die Stirnfläche 81 des Stabes 76 durch die Bewegung des Stiftes 106 im Schlitz 108 des Hebels 73 zum Anschlag am Lagerblock 80 gebracht. Der Lagerblock 80 wird jedoch vom Stab 76 noch nicht bewegt, so daß auch die Nullschalter 28 und 31 geschlossen bleiben. Wenn sich das Gewicht 101 über den letzten kleinen Teil seines Weges in die in Figur 14 gezeigte Stellung bewegt, bleiben die Schalter 16 offen, und die Schalter 17 bleiben geschlossen. Da die Stirnseite 81

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des Stabes 76 weiterhin gegen den Lagerblock 80 drückt, schwenkt die Schiene 45 um ihre rechte Seite, wodurch sich der bewegliche Kontakt 30 vom festen Kontakt 29 abhebt, so daß der Nullschalter 28 geöffnet wird. Bei erneuter Erregung des Tauchmagneten 98 für einen Augenblick erfolgt genau der gleiche Bewegungsablauf aller Teile, jedoch in umgekehrter Reihenfolge.

Der Abstand zwischen dem Kopf 79 und dem Lagerblock 80 läßt sich durch mehr oder weniger weites Einschrauben des Stiftes 78 in den Stab 76 verändern. Desgleichen ist der Abstand zwischen der Stirnfläche 81 und dem Lagerblock 80 durch mehr oder weniger weites Einschrauben der öse 69 in den Stab 76 veränderbar.

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Claims

255H12 - 23 Patentansprüche

1. /Umschalter zum automatischen Umschalten eines elektrischen Verbrauchers von einer regulären Stromversorgung auf ein Notstromaggregat und umgekehrt mit einer ersten Anordnung von Phasenschaltern zur Verbindung des Verbrauchers mit der regulären Stromversorgung und einer zweiten Anordnung von Phasenschaltern zur Verbindung des Verbrauchers mit dem Notstromaggregat sowie einem den Nulleiter des Verbrauchers mit dem der regulären Stromversorgung verbindenden Nullschalter und einem zweiten, den Nulleiter des Verbrauchers mit dem des Notstromaggregats verbindenden Nullschalter, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenschalter (16,17) über ein Betätigungsorgan derart betätigbar sind, daß jeweils nur eine Gruppe von ihnen ständig geschlossen ist, und daß die öffnung dieser Schaltergruppe vor dem Schließen der zuvor offenen Gruppe beim Umschalten des Verbrauchers von einer Energiequelle auf die andere erfolgt, und daß ein Betätigungsorgan für die Nullschalter (26,31) vorgesehen ist, über das diese vor Betätigung der Phasenschalter (16,17) schaltbar sind, wobei der den geschlossenen Phasenschaltern zugeordnete Nullschalter

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geschlossen und der den geöffneten Phasenschaltern zugeordnete Hullschalter geöffnet ist, und daß während des Umschaltens des Verbrauchers beide Nullschalter (26,31) geschlossen sind, ehe sich die zuvor geschlossenen Phasenschalter öffnen, und daß beide ISfullschalter geschlossen bleiben, bis sich die geschlossenen Phasenschalter geöffnet und sich die geöffneten Phasenschalter geschlossen haben, wonach der ursprünglich offene Nullschalter geschlossen bleibt und der ursprünglich geschlossene Nullschalter sich öffnet.

2. Umschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan für die Nullschalter (26,31) während des ümschaltvorganges zwischen zwei Endlagen beweglich ist, wobei der erste Nullschalter in der einen Endlage geöffnet, der zweite geschlossen wird, während sich in der anderen Endlage der zweite Nullschalter öffnet und sich der erste schließt, und wobei beide Nullschalter (26,31) in der Mittelstellung des Betätigungsorgans geschlossen sind.

3. Umschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nullschalter (26,31) federbelastet und

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ständig in Richtung ihrer geschlossenen Stellung beaufschlagbar sind, und daß das Betätigungsorgan für die Nullschalter jeweils einen von ihnen in seiner einen oder anderen Endlage entgegen der Kraft der zugeordneten Feder (94) geöffnet hält.

4. Umschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet_r daß jeder Nullschalter (26,31) einen festen und einen beweglichen Kontakt aufweist, wobei die festen Kontakte (29,32) im Abstand voneinander angeordnet sind, während die beiden beweglichen Kontakte (30,33) auf einer gemeinsamen Schiene (85) angeordnet sind, die bei geschlossenen Mullschaltern als Brücke wirkt.

5. Umschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (85) elektrisch leitend ist.

6. Umschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Schiene (85) getragener Lagerblock (80> mit einer Ausnehmung vorgesehen ist, und daß das Betätigungsorgan für die Nullschalter (26,31) aus einem in der Ausnehmung zwischen zwei Endlagen verschieblichen Stab (76) besteht, der in Richtung seiner Längsachse zwei im Abstand voneinander und

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auf jeweils entgegengesetzten Seiten des Lagerblocks (80) liegende Anschläge (79,81) aufweist, von denen jeweils einer in jeder Endlage des Stabes zur Bewegung der Schiene (85) an dem Lagerblock anschlägt, zum Zwecke der Trennung der beweglichen und festen Kontakte eines der Nullschalter ohne Trennung der Kontakte des jeweils anderen Nullschalters .

7. Umschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Anschlägen (79,81) einstellbar ist.

8. Umschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallele Bolzen (91) , von denen jeweils einer einem der festen Kontakte zugeordnet ist, und daß die Bolzen (91) in zwei in der Schiene vorgesehenen Ausnehmungen beweglich sind, und daß jeder Bolzen an seinem von den beweglichen Kontakten abgewandten Seite der Schiene eine als Widerlager für das Federelement dienende Erweiterung (93) aufweist, wobei sich das Federelement (94) mit seinem anderen Ende auf der Schiene (85) abstützt, derart, daß die beweglichen Kontakte (30,33) ständig in Richtung der festen Kontakte (29,32) beaufschlagt sind.

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9. Umschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß äas Betätigungsorgan für die Phasenschalter und das für die Nullschalter mechanisch derart miteinander verbunden sind, daß sie sich gemeinsam besiegen.

IG« ölschalter nach Anspruch 9_t dadurch gekennzeichnet, daS die Bewegungen beider Betätigungsorgane von einzigen Steuerorgan gesteuert, sind.

11. Ölschalter nach Anspruch 1O, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan elektrisch betatigbar ist.

12. Bteschalter nach Anspruch 11 _r dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan ein Tattcbmagnet (98) ist.

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