-
Strombegrenz ender Selbstschalter Die Erfindung betrifft einen strombegre
nz enden Belbstschalter mit doppelt unterbrechendem Kontaktsystem, bei dem die bewegliche
Schaltstückbrücke mittels der Kontak*-kraftfeder mit der vom Schaltschloß betätigten
Schalttraverse federnd gekoppelt ist und bei dem die Schrltstückbrücke mit den Trägern
der festen Schaltstücke elektrodynamisch wirksame Stronschleifen bildet, die allein
oder in Verbindung mit einem elektromagnetischen Schlaganker ein Abheben der Schaltstücke
unabhängig vom Schalt schloß bewirken.
-
Es ist ein strombegrenzender Selbstschalter dieser Art bekannt geworden
(BR-PS 1 366 506), dessen Schaltstückbrücke mit einer über ihr eines Schaltstück
hinausragenden Verlängerung versehen ist, die mit einem elektromagnetischen Auslöser
in Verbindung steht. Beim Ansprechen des Auslösers wird die Verlängerung der Schaltstückbrücke
vom Elektromagneten angezogen und hierbei unter Einknicken eines eine Verklinkung
bildenden Kniehebels die Schaltstückbrücke mit ihrem einen Schaltstück um das zugehörige
feste Gegenschaltstück verschwenkt, wobei sich das andere Schaltstück von dem zugehörigen
festen Gegenschaltstück abhebt und ein Lichtbogen gezogen wird. Der Lichtbogen hält
bis zu seinem Erlöschen den
Erregerstrom im Elektromagneten aufrecht
und der Elektromagnet verzögert so ein endgültiges Abheben der genannten Schaltstückbrücke,
so daß eine wirksame Strombegrenzung mit dieser Anordnung nicht erreichbar ist.
Hierbei gehen auch die sich aus der Doppelunterbrechung ergebenden Vorteile der
wirksamen Strombegrenzung verloren.
-
Bei einem anderen bekannt gewordenen Selbstschalter (DT-AS 1 538 453)
mit doppelunterbrechender Schaltstückbrücke ist ein elektromagnetischer Auslöser
vorgesehen, der eine Verklinkung eines unter Federkraft stehenden Kniehebels freigibt.
Unter dem Einfluß der Feder knickt der in verklinkter Stellung einen stumpfen Winkel
bildende Kniehebel durch und öffnet die Schaltstückbrücke. Eine effektive Strombegrenzung
läßt sich mit einer derartigen Anordnung jedoch auf Grund der für die Lösung der
Verklinkung erforderlichen Zeitverzögerung ebenfalls nicht erreichen.
-
Bei weiterhin bekannt gewordenen strombegrenzenden Selbstschaltern
mit doppelunterbrechender Schaltstückbrücke wird diese Verzögerung dadurch umgangen,
daß die Schaltstückbrücke direkt infolge elektrodynamischer Kräfte einer aus den
Schaltstüc'strägern gebildeten Stromschleife (US-PS 3 317 866) bzw. einer solchen
Stromschleife und zusätzlichem auf die Schaltstückbrücke einwirkenden elektrodynamischen
Schlaganker (DU-AS 1 202 888) unabhängig vom Schalt schloß abhebt. Hierbei erfolgt
die Öffnung entgegen der Wirkung der Kontaktkraftfeder, die sich an einer vom Schaltschloß
befestigten Schalttraverse abstützt. Mit derartigen Anordnungen wird infolge der
schnellen Schaltstücköffnung zwar eine wirksame Strombegrenzung erzielt, jedoch
ist diese Anordnung insofern nachteilig, als die elektrodynamische Schaltstückabhebung
entgegen der mit zunehmender Sontaktöffnung ansteigenden Kraft der Kontaktkraftfeder
erfolgt und keine vom Schalt schloß unabhängige Offenhaltung erzielt wird, so daß
die Schaltstückbrücke, wenn der Eurzachlußstrom infolge der Begrenzung abnimmt und
sich dem Stromnulldurchgang nähert, unter der Wirkung der Kontaktkraftfeder wieder
zur Anlage kommt und Kontaktverschweißungen auftreten.
-
Bei einfachunterbrechender Kontaktanordnung für strombegrenzende Selbstschalter
(DU-AS 1 079 176) wird dieses Problem dadurch gelöst, daß der bewegliche Kontakthebel
zusammen mit der Kontaktkraftfeder ein Kippspannwerk bildet, das den Kontakthebel
entweder in der Schließ- oder Offenstellung hält. Auch bei einer doppelunterbrechenden
Kontaktanordnung für Selbstschalter (US-PS 3 317 866) mit zwei schwenkbaren Schaltstückhebeln
ist das Zurückfallen der beweglichen Schaltstückhebel dadurch vermieden, daß die
Schaltstückhebel mit der gemeinsamen Kontaktkraftfeder zwei Kippspanawerke im gleichen
Sinne wie bei der voran beschriebenen einfachunterbrechenden Kont aktanordnung bilden.
Zwei schwenkbare Schaltstückhebel bedingen jedoch wegen der erforderlichen Hebellängen
eine große Bauhöhe des Schalters. Die Anwendung des Schlagankerprinzips ist mit
größeren Aufwendungen verbunden, da zwei Schaltstückhebel aufgeschlagen werden müssen.
Außerdem ist ein flexibles Band zur Verbindung erforderlich. Diese Nachteile werden
mit einer starren doppelunt erbre chenden Schalt stüc kbrücke vermieden' für die
jedoch die in der obigen Kontaktanordnung angegebene Lösung nicht anwendbar ist.
-
Zweck der Erfindung ist es, einen strombegrenzenden Selbstschalt er
mit doppelunt e rbrechender Scha ltstückbrücke der eingangs beschriebenen Ärt; zu
schaffen, bei dem ein Schließen der Scbaltstückbrücke nach elektrodynamischem Abheben
sicher vermieden wird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltstückbrücke, Schalttraverse
und Kontaktkraftfeder so einander zuzuordnen, daß die elektrodynamische Öffnung
der Schaltstückbrücke unabhängig von der Schalttraverse erfolgt, wobei dieScnaltstückbrücke
nach dem Abheben unter der Wirkung der Kontaktkraftfeder in einer Stellung zu halten
ist, die der durch die Schalttraverse bei ausgelöstem Schaltschloß herbeigeführten
Kontaktöffnung entspricht.
-
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß an der Schaltstückbrücke
ein Kniehebelgestänge angreift, das aus zwei an der Sclialtstückbrücke angelenkten
Hebeln besteht, zwischen denen die Kontaktkraftfeder angreift und an denen jeweils
eine tasche angelenkt ist, die ihrerseits ein über den Totpunkt bringbares Kniehebelpaar
bilden und mit ihrem Kniegelenkpunkt an der Schalttraverse angelenkt sind.
-
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: den Schalter in der
Einschaltstellung Fig. 2: den Schalter nach Fig. 1 in der 11AU5ELÖST"-5tellung Fig.
3: den Schalter in der Ausschaltstellung Das Kontaktsystem des erfindungsgemäßen
Schalters besteht aus der beweglichen Schaltstückbrücke 1 und den festen Scbaltstücken
2. Die bewegliche Schaltstückbrücke 1 ist in der Schalttraverse 3 geführt und mit
ihr über ein aus den Laschen 4 und den hebeln 5 gebildetes Kniehebelgestänge verbunden,
wobei an der Schalttraverse 3 der Kniegelenkpunkt 6 der tasche 4 und an den Gelenkpunkten
7 der Scha lt stückbrücke 1 die Hebel 5 angelenkt sind. Die taschen 4 sind über
die Gelenke 8 mit den Hebeln 5 verbunden. Zwischen den Hebeln 5 greift die Kontaktkraftfeder
9 an, die über ein aus den Laschen 4 einerseits und Laschen 4.und Hebeln 5 andererseits
gebildetes doppeltes Eniegelenksyætem die Kontaktkraft für die Schaltstückbrücke
1 erzeugt und gleichzeitig als Dotpunktfeder für das durch die Laschen 4 gebildete
Kniehebelpaar wirkt. Anstelle einer Kontaktkraftfeder 9 können aucb mehrere parallel
geschaltete Federn verwendet werden. In der Strombahn 10 des Schalters ist ein elektromagnetischer
Schlaganker 11 geschaltet, der über den Umlenkhebel 12 und den Stößel 13 mit der
Schaltstückbrücke 1 in Wirkverbindung steht.
-
Nachfolgend sei die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Schalters
beschrieben:
In der Sinschaltstellung des Schalters stützt sich
die Schaltstückbrücke 1 auf den festen Schaltstücken 2 ab.
-
Zwischen der Schaltstückbrücke 1 und der Schalttraverse 3 ergibt sich
das den Kontaktdurchdruck darstellende Maß a (Fig. 1). Die taschen 4 nehmen dabei
eine konstruktiv festgelegte Knicklage ein und bilden mit den Hebeln 5, an denen
die Kontaktkraftfeder 9 angreift, ein Kniehebelgestänge, das für die Übertragung
der Kraft der Kontaktkraftfelder 9 auf die Schaltstückbrücke 1 sorgt. Wird die Schaltstückbrücke
1 im Kurzschlußfalle durch elektrodynamische Kräfte bzw. durch den Schlaganker 11
über Umlenkhebel 12 und Stößel 13 so weit aufgeschlagen, daß die taschen 4 über
ihren Totpunkt hinaus um den Kniegelenkpunkt 6 geschwenkt werden, so bewegt sich
die Schaltstückbrücke 1 sprungartig in die tAU5GEtÖSTTtStellung, d.h., die Schaltstückbrücke
1 wird durch die auf das Kniehebelgestänge wirkende :tontaktkraftSeder 9 an den
Anschlag 14 der Schalttraverse 3 herangeführt (siehe Fig. 2).
-
Über den Umlenkhebel 12 wird gleichzeitig das nicht dargestellte Schalt
schloß entklinkt und die Schalttraverse 3 in Richtung Schaltstückbrücke 1 bewegt.
Die Schaltstückbrücke 1 wird bei der Aufwärtsbewegung der Schalttraverse 3 durch
das nicht dargestellte entsprechend ausgebildete Gehäuse in ihrer Lage gehalten,
während sich der Kniegelenkpunkt 6 über die Strecklage der beiden taschen 4 hinaus
bewegt und zu einer entgegengesetzten Knicklage derselben führt. Die Schaltstückbrücke
1 stützt sich am Ende des Bewegungsvorganges an der Schalttraverse 3 ab. Das Kontaktsystem
befindet sich dann wieder in der ausgeschalteten Stellung (siehe Fig. 3). Beim Einschalten
des Schalters bewegt sich die Schalttraverse 3 in IEchtung auf die festen Schaltstücke
2. Nach Erreichen derselben stützt sich die Schaltstückbrücke 1 auf den festen Schaltstücken
2 ab und die taschen 4 ändern ihre Knicklage, bis sich in der Endlage der Schalttraverse
3 der Kontaktdurchdruck a einstellt.
-
Der Schalter befindet sich in der Einschaltstellung gemäß Fig. 1.
-
Wird der Schalter über das Schalt schloß ausgeschaltet, ohne daß eine
Kurzschlußauslösung vorausging, so legt sich die Schaltstückbrücke 1 nach UbemYindung
des Kontaktdurchdruckes a gegen die Schalttraverse 3 und wird von dieser bis zur
Ausschaltstellung mitgenommen.
-
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausbildung sind darin zu sehen,
daß die Schaltstückbrücke 1 beim elektrodynamischen Abheben bzw. beim Aufschlagen
durch den Schlaganker durch die unter der Kraft der Kontaktkraftfeder 9 über ihren
Totpunkt geführten Laschen 4 des Kniegelenks in eine Offenstellung gebracht und
gehalten wird, die der endgültigen Ausschaltstellung entspricht. Hierdurch wird
einmal eine optimale Lichtbogenverlängerung und damit effektive Strombegrenzung
erreicht und zum anderen ein Zurückprallen der Schaltstückbrücke 1 sicher vermieden.
-
Weiterhin ist es bei dieser Anordnung möglich, durch entsprechende
Wahl der Hebelverhältnisse des Kniehebelgestänges, d.h. der taschen 4 und Hebel
5 sowie dem Angriffspunkt der Kontaktkraftfeder 9 an den Hebeln 5 zu erreichen,
daß die Kontaktkraft beim Abheben der Schaltstückbrücke 1 sich verringert. Durch
diese Maßnahme erhöht sich auch die Kontaktkraft bei zunehmendem Abbrand an den
Schalt stücken.