DE3049335A1 - Elektromagnetischer schnellausloeser mit ansprechverzoegerung fuer ein elektrisches schaltgeraet - Google Patents

Description

30A9335

Patentanwälte Dipl.-Ing. W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochem

Staufenstraße 36 6000 Frankfurt/Main

Anmelder: SERD Societe d'Etude et de Realisation de-Disjoncteurs 290, Route de Colmar F-67024 Strasbourg (Frankreich)

Titel: Elektromagnetischer Schnellauslöser mit Ansprechverzögerung für ein elektrisches Schaltgerät.

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Beschreibuna

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Schnellauslöser für ein elektrisches Schaltgerät, bestehend aus einem Elektromagneten und einem bei dessen Erregung gegen die Wirkung einer Rückstellfeder hebelartig um sein inneres Ende verschwenkbaren Klappanker, der in Ruhestellung an oder nahe seinem ein Betätigungsglied erfassendes äußeres Ende von einem festen Anschlag abgefangen ist.

Auslöser dieser Art sprechen sehr schnell an, sobald der Auslösestrom erreicht ist. Je höher der tatsächliche Auslösestrom über dem Nenn-Auslöserstrom liegt, um so schneller wird der Klappanker angezogen und um so schneller wird das Schaltgerät ausgelöst. In manchen Fällen ist jedoch eine Verzögerung dieser Auslösung erwünscht", wie beispielsweise dann, wenn in Stromkreisen mit hohen Kurzanschlußströmen dem Schaltgerät mit Rücksicht auf dessen begrenztes Ausschalt vermögen Sicherungen vorgeschaltet sind, welche die Aufgabe haben, den das Ausschaltvermögen des Schalters übersteigenden Kurzschlußstrom abzuschalten. Um in solchen Fällen zu gewährleisten, daß die Sicherungen bei entsprechend hohen Strömen das Ausschalten übernehmen, bedarf das Auslösen einer geringfügigen Ansprechverzögerung.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Auslöser der eingangs genannten Art mit geringsmöglichem konstruktiven Aufwand eine solche Ansprechverzögerung herbeizuführen, die dennoch zuverlässig und genau arbeitet.

Erfindungegemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schwenkachse des Klappankers durch lose Abstützung seines inneren Endes gegen ein festes Widerlager am Elektromagneten gebildet ist und daß mit Querabstand zu dem Widerlager ein v/eiterer fester Anschlag vorgesehen ist, gegen welchen das innere Ende des Klappankers in Ruhestellung nach Abheben vom Widerlager unter der Rückstellfeder anliegt, welche dem ersten Anschlag

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benachbart am Klappanker angreift.

Aufgrund dieser Ausbildung wird erreicht, daß der Klappanker in zwei aufeinanderfolgenden Stufen anspricht, nämlich

- einer ersten Stufe, der "Verzögerungsstufe", in welcher nach Erreichen bzw. überschreiten de?; Auslösestroms der Klappanker lediglich mit seinem inneren Kndo gecjon das Wi do rl aqm* anqezogen wird, ohne daß das Betätigungsglied bewegt wird, und hiernach

- einer zweiten Stufe, der "Arbeitsstufe", bei welcher der Klappanker in üblicher Weise um das Widerlager verschwenkt wird und das Betätigungsglied zur Auslösung des Schalters mitnimmt.

Dadurch erfolgt eine Verzögerung in delP-Betätigung des Schaltgerätes, die auch bei Strömen, die den Nenn-Ansprechstrom des Auslösers weit überschreiten, ausreichend ist, um beispielsweise das frühere Durchschmclzen von Sicherungen zu gewährleisten, bevor das Schaltg€?rät seine Kontakte öffnet. Dar, Ausmaß der Verzögerung hängt von der Größe des Luftspaltes zwischen dem inneren Ende des Klappankers und dem Widerlager sowie dem von der Rückstellfeder während der Verzögerungsstufe auf den Klappanker ausgeübten Rückstellmoment ab, das von der Anzugskraft des Elektromagneten überwunden werden muß. Durch Veränderung der Größe dieses Luftspaltes und/oder der Verspannung der Rückstellfeder läßt sich die Verzögerung auf einfachem Wege herstellen. Am Ende der Verzögerungsstufe befindet sich der Klappanker unter günstigen Anzugsbedingungen, bei denen die Anzugskraft des Elektromagneten bei noch vorhandenem Kurzschlußstrom sehr groß ist, so daß die Arbeitsstufe sehr sehne] abläuft und die kraftvolle und schnelle Bewegung des Betatiqunqsgliedes bei entsprechender Ausbildung des Schaltgeräts zur Unterstützung der öffnung der Schaltkontakte herangezogen werden kann.

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Vorteilhafte Ausgestaltungen dar Erfindung zur Erhöhung der Funktionssicherheit des erfindungsgemäßen Auslösers und zur Begünstigung seiner einfachen und kostengünstigen Herstellung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 den Auslöser in Ruhestellung

Fig. 2 den Auslöser nach dem Ansprechen in

einer Zwischenstellung, bis zu welcher noch keine Betätigung erfolgt ist, und

Fig. 3 den Auslöser in seiner Betätigungs-End-

stellung.

Der in der Zeichnung gezeigte Auslöser besteht aus einem Elektromagneten mit einem von einer Wicklung 1o umschlossenen Eisenkern 12, der auf einem an der Seite der Wicklung hochgeführten Joch 14 aus magnetischem Material befestigt ist. Das obere Ende des Jochs 14 ist zur Bildung eines Widerlagers 16 für das aufgebogene Ende 18 eines Klappankers 2o abgewinkelt. Der Klappanker 2o ist mittels einer Abkröpfung 22 an dem zapfenförmigen Ende 24 einer Schwinge 26 angelenkt, die bei 28 ortsfest gelagert ist. Am zapfenförmigen Ende 24 der Schwinge 26 greift eine ortsfest abgespannte Zugfeder 3o an und hält in der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung den Klappanker 2o mit seinem ein Betätigungsglied 32 erfassenden äußeren Ende 34 in Anlage gegen einen festen Anschlag 36, wobei sich der innere Teil des Klappankers 2o gegen die Schwinge 26 abstützt.

Die Funktion des Auslösers ist folgende: In der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung sind zwischen dem Klappanker 2o und dem Eisenkern 12 bzw. dem Joch 14 Luftspalte 38 bzw. 4o vorhanden, die den magnetischen Fluß und damit die magnetische Kraft unter normalen Betriebsbedingungen so klein halten,

daß der Klappanker 2o stabil in der vorbeschrxebenen Ruhestellung verbleibt.

Sobald nun der Strom in der Wicklung 1o, beispielsweise infolge eines Kurzschlusses oder UborstToms im Schaltqeriit:, oincn bestimmten Wert erreicht, ube.rstei.qt die von dem Elcktromaqnoten auf den Anker 2o ausgeübte Kraft die Kraft, mit der die Zugfeder 3o den Klappanker 2o in Anlage gegen die Schwinge 26 hält, und das innere Ende des Klappankers 2o wird unter Verminderung und schließlich Beseitigung des Luftspalts 4o in Anlage gegen das Widerlager 16 am Joch 12 gezogen (Fig.2). Während dieser Bewegung verbleibt das äußere Ende 34 des Klappankers 2o in Anlage gegen den festen Anschlag 36, und entsprechend behält auch das Betätigungsglied 32 seine bisherige Stellung bei.

Sobald jedoch das innere Ende 18 des Klappankers 2o gegen das Widerlager 16 anliegt, bildet diese Anlage ein Schwenkzentrum für den Klappanker, der nunmehr unter der durch den Fortfall des Luftspalts 4o und die gleichzeitige Verminderung des Luftspaltes 38 angewachsenen magnetischen Kraft um dieses Schwenkzentrum gegen die Wirkung der Zugfeder 3o entgegen dem Uhrzeigersinn bis zur Anlage des Klappankers 2o gegen den Eisenkern 12 verschwenkt wird (Fig. 3). Dabei hebt das äußere Ende 34 von dem Anschlag 36 ab und zieht das Betätigungsglied 32 nach unten, wodurch das (nicht gezeigte) Schaltgerät ausgelöst wird und seine Kontakte öffnet. Sobald der Strom abgeschaltet ist und folglich kein Strom mehr in der Wicklung 1o fließt, kehrt der Klappanker 2o unter der Wirkung der Zugfeder 3o in seiner Ruhelage zurück.

Erreicht der vom Auslöser zu überwachende Strom im Schalt.qorät einen solchen Wert, daß die dem Schaltgerät vorgeschalteten Sicherungen ansprechen sollten, dann werden diese infolge der verzögerten Bewegung des Betätigungsgliedes 32 bis zum Ende der Verzögerungsstufe in die Lage versetzt durchzuschmelzen, bevor

ORIGINAL INSPECTED

das Schaltgerät seine Kontakte öffnet.

Der Anschlag 36 kann zur Veränderung der Größe des Luftspaltes 38 und damit des Nonn-Ansprechstroms des Auslösers veränderbar sein. Ebenso kann die Zugfeder 3o verstellbar abgespannt sein, um ihre Größe regulieren zu können.

Wie in der Zeichnung gestrichelt angedeutet, kann ferner der Eisenkern 12 dergestalt geteilt sein, daß sein oberer Teil 12' am Klappanker 2o angebracht ist und sich mit diesem bewegt. Dadurch wird die Zugkraft des Elektromagneten erhöht.

Die Erfindung ist nicht auf das vorbeschriebene und in der Zeichnung wiedergegenene Ausführungsbeispiel beschränkt, das im Rahmen des Grundgedankens der Erfindung nach dem Patentanspruch 1 beliebig abgewandelt werden kann.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Elektromagnetischer Schnellauslöser für ein elektrisches Schaltgerät, bestehend aus einem Elektromagneten und einem bei dessen Erregung gegen die Wirkung einer Rückstellfeder hebelartig um sein inneres Ende verschwenkbaren Klappanker, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des Klappankers (2o) durch lose Abstützung seines inneren Endes (18) gegen ein festes Widerlager (16) am Elektromagneten (1o, 12,14) gebildet ist und daß mit Querabstand zu dem Widerlager (16) ein weiterer fester Anschlag (Schwinge 26) vorgesehen ist, gegen welchen das innere Ende (18) des Klappankers (2o) in Ruhestellung nach Abheben vom Widerlager (16) unter der Wirkung der Rückstellfeder (3o) anliegt, welche dem ersten Anschlag (36) benachbart am Klappanker (2o) angreift

   Auslöser nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder eine Zugfeder (3o) ist.

   Auslöser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappanker (2o) gegen Längsverschiebung beim Anziehen bzw. Rückstellen gesichert ist.

   Auslöser nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, daß der Klappanker (2o) nahe dem ersten Anschlag (36) an einer ortsfest gelagerten Schwinge (26) angelenkt ist.

   5. Auslöser nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schwinge (26) in der Ruhestellung parallel zum Klappanker (2o) erstreckt und selbst den zweiten Anschlag bildet.

   6. Auslöser nach Anspruch 4 oder 5 in Verbindung mit Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfeder (3o) an der Anlenkstelle (24) des Klappankers (2o) an der Schwinge (26) angreift.

   7. Auslöser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (12) des Elektromagneten geteilt ist und mit einem Teil (12¹) am Klappanker (2o) befestigt ist.

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