DE3049335A1 - Elektromagnetischer schnellausloeser mit ansprechverzoegerung fuer ein elektrisches schaltgeraet - Google Patents
Elektromagnetischer schnellausloeser mit ansprechverzoegerung fuer ein elektrisches schaltgeraetInfo
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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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0493
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)
- PatentansprücheElektromagnetischer 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) angreiftAuslöser 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.COPY
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Also Published As
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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