DE3726624C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verzögerungsanordnung für einen elek­ tromagnetischen Antrieb eines Schaltgerätes gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Derartige elektromagnetische Antriebe sind vielfach mit opti­ mierten Elektromagneten ausgerüstet, die nur für einen Kurz­ zeitbetrieb ausgelegt sind. Werden diese Elektromagneten Dauerbelastungen ausgesetzt, besteht die Gefahr der Überhit­ zung und Zerstörung. Es ist daher eine Schutzeinrichtung erforderlich, die auch im Fehlerfall oder bei Fehlbedienung eine Belastung des Elektromagneten über die zulässige Zeit verhindert.

Bei bekannten Antrieben wird dies nur durch kostenmäßig und schaltungstechnisch aufwendige elektromechanische oder elek­ tronische Zeitrelais erreicht.

Aus der DE-OS 29 15 311 ist eine Verzögerungseinrichtung bekannt, die als Schutzeinrichtung im Sinne einer Ausschalt­ verzögerung einsetzbar ist. Hierbei ist jedoch eine aufwen­ dige Verzögerungs- und Schaltmechanik erforderlich.

Weiterhin sind elektronische Zeitrelais bekannt, die mit einer Ausschaltverzögerung ausgerüstet sind. ("Klöckner- Moeller-Post" Heft 84, April 1973, Seiten 34 bis 39) Diese Geräte kommen aus Kostengründen für eine derartige Schutz­ aufgabe jedoch auch nicht in Frage.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrich­ tung zu schaffen, die kostengünstig und einfach im Aufbau und sicher in der Wirkungsweise ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 5 gekennzeichnet.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß der Unterbrecherschalter mit einem einfach aufgebauten Betäti­ gungselement gekoppelt ist und durch einen Umschalthebel nur dann betätigt wird, wenn der Elektromagnet durch den anstehen­ den Strom länger belastet wird als der über eine Verzöge­ rungsmechanik angetriebene Umschalthebel benötigt, um einen Leerweg "s" zurücklegen.

Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß der Unterbrecherschalter nur im Fehlerfalle, d. h. bei längerer Belastungsdauer akti­ viert wird. Liegt die Stromflußdauer für den Elektromagneten im Rahmen der vorgegebenen und in der Verzögerungsmechanik programmierten Zeitspanne, so bewegt sich der Umschalthebel maximal um einen Weg "s", ohne den Unterbrecherschalter zu betätigen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den schematischen Aufbau der Schutzeinrichtung,

Fig. 2 das Zusammenwirken des Umschalthebels mit dem Betäti­ gungselement.

In Fig. 1 ist die Wirkverbindung der Verzögerungseinrichtung 3 mit dem elektromagnetischen Antrieb 2 dargestellt. Der elek­ tromagnetische Antrieb 2 arbeitet über Betätigungselemente 11 und 12 einer Umschaltmechanik 21 auf eine Schaltwippe 13 eines Schaltgerätes 1 und veranlaßt bei jedem Schaltimpuls auf den Elektromagneten 20, der auf die Umschaltmechanik 21 wirkt, eine Ein- und Ausschaltung des Schaltgerätes 1.

Je nach Schaltstellung sind die Kontakte des Hilfsschalters 6 b entweder geschlossen oder geöffnet und der elektromagne­ tische Antrieb 2 kann über die Hilfsschalter 6 d oder 6 e, die in einer vom Schaltgerät 1 entfernt angeordneten Schaltwarte angeordnet sein können, aktiviert werden.

Als weitere Schaltstellung des Schaltgerätes 1 ist eine "Aus­ gelöst"-Stellung vorgesehen, die sich als Folge einer Schutz­ funktion des Schaltgeräts 1 einstellen kann. Die "Ausgelöst" -Stellung drückt sich in der Schaltstellung des Hilfsschal­ ters 6 a aus und erfordert vor einer Wiedereinschaltung eine Rückstellung über den "Reset-Schalter" 6 c.

Alle Schaltfunktionen sind dabei sowohl am Schaltgerät 1 di­ rekt über die Schaltelemente 14 oder 15 als auch durch Fern­ schaltung über die Hilfsschalteranordnung 6, durch die der Elektromagnet 20 des elektromagnetischen Antriebes 2 akti­ viert wird, durchführbar.

Im Normalfall wird der Elektromagnet 20 nur mit kurzen Strom­ impulsen, hier beispielhaft unter 50 ms, belastet, die noch nicht zu einer Überhitzung und Zerstörung führen. Bei Fehlbe­ dienung oder im Fehlerfall im Bereich der Hilfsschalteranord­ nung 6 besteht jedoch die Gefahr eines Dauerstromes und damit der Zerstörung des Elektromagneten 20. Für diesen Fall ist die Schutzeinrichtung, bestehend aus der Verzögerungsanord­ nung 3 und dem Unterbrecherschalter 5, vorgesehen, die bei Stromimpulsen über 50 ms den Unterbrecherschalter 5 öffnet und die Stromzufuhr unterbricht. Der Unterbrecherschalter 5 ist als Umschalter mit zwei stabilen Schaltstellungen aufge­ führt. Die Verzögerungsanordnung 3 wird bei jedem Schaltim­ puls auf den Elektromagneten 20 durch die Umschaltmechanik 21 über ein Verbindungselement 34 derart aktiviert, daß der Umschalthebel 30 sich im Sinne einer Öffnung des Unterbre­ cherschalters 5 bewegt, d. h. der Schaltarm 33 bewegt sich in Richtung des Betätigungselementes 31, das mit dem Unterbre­ cherschalter 5 durch ein Schaltelement 35 verbunden ist.

Die Umschaltbewegung des Umschalthebels 30 wird durch eine bekannte hier nicht näher erläuterte Verzögerungsanordnung 3 derart verzögert, daß die Bewegungsdauer des Schaltarmes 33 bis zum Erreichen des Betätigungselementes 31 unterhalb der maximal zulässigen Strombelastungsdauer für den Elektroma­ gneten 20 liegt. Die Impulsdauer bei ordnungsgemäßen Betrieb des Antriebes 2 liegt unterhalb dieser zulässigen Betäti­ gungsdauer, so daß die Umschalttechnik 21 in die Ausgangs­ stellung zurückgeht und damit den Umschalthebel 30 ebenfalls in seine in der Fig. 2a dargestellte Ausgangsposition bewegt, bevor das Betätigungselement 32 durch den Schaltarm 33 er­ reicht wird und den Unterbrecherschalter 5 öffnet.

Wird der Elektromagnet 20 durch fehlerhafte Bedienung oder einen Schaltungsfehler mit einem Stromimpuls von längerer Dauer als der zulässigen belastet, so wird das Betätigungs­ element 31 durch den Schaltarm 33 im Sinne einer Kontaktöff­ nung des Unterbrecherschalters 5 bewegt. Die Stromzufuhr wird unterbrochen, der Elektromagnet fällt ab und die Umschaltme­ chanik 21 geht in die Ausgangsstellung zurück. Dabei wird über das Verbindungselement 34 der Umschalthebel 30 im Sinne einer Kontaktschließung des Unterbrecherschalters 5 bewegt. Auch in dieser Richtung wirkt die Verzögerungsanordnung 3 derart, daß der Schaltarm 32 das Betätigungselement 31 nach Ablauf einer Zeitspanne in die Schließrichtung des Unterbre­ cherschalters 5 bewegt, die ausreicht, alle beweglichen Teile des elektromagnetischen Antriebes 2 und des Schalters 1 in die Ausgangsstellung zurückfallen zu lassen, so daß für alle Schaltelemente die Ausgangsstellung erreicht ist.

In den Fig. 2a und 2b ist das Zusammenwirken der Schaltarme 32 und 33 des Umschalthebels 30 mit dem Betätigungselement 31 dargestellt. Im Bewegungsablauf des Umschalthebels 30 muß zu­ erst der Weg s 1 bzw. s 2 zurückgelegt werden, bevor über das Betätigungselement 31 eine Kontaktöffnung oder -schließung des Unterbrecherschalters 5 erfolgt. Dieser Bewegungsablauf kann über bekannte Verzögerungseinrichtungen nahezu beliebig verzögert werden, so daß bei gleichbleibendem Weg S eine von der Verzögerungseinrichtung bestimmte Zeit bis zur Schaltung des Unterbrecherschalters abläuft.

Bewegt sich in Fig. 2a der Umschalthebel 30 in Pfeilrichtung, so erfolgt eine Schaltung, wenn der Schaltarm 33 den Weg s 1 zurückgelegt hat. Umgekehrt erfolgt die Schließung des Unter­ brecherschalters 5, wenn der Umschalthebel 30 sich aus der in Fig. 2b dargestellten Position in Pfeilrichtung 13 bewegt und der Schaltarm 32 den Weg s 2 zurückgelegt hat.

Claims (5)

1. Verzögerungsanordnung für eine Einrichtung zum Schutz eines elektromagnetischen Antriebes in einem Schaltgerät, welcher Antrieb vorzugsweise der Fernbetätigung eines Schutzschalters dient, mit einem in der Spulenstromver­ sorgung angeordneten und von der Verzögerungsanordnung gesteuerten Unterbrecherschalter, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecherschalter (5) mittels eines mit einem Umschalthebel (30) kraftschlüssig gekoppelten Betätigungs­ elementes (31) geöffnet wird, wenn die Magnetspule (20) des elektromagnetischen Antriebs (2) länger als die, durch die Verzögerungsanordnung (3) vorgegebene Zeit erregt bleibt.

2. Verzögerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (31) in bezug auf den Umschalt­ hebel (30) eine derartige Betätigungshystere aufweist, daß das Betätigungselement (31) des Unterbrecherschalters (5) sowohl in Ausschalt- als auch in Einschaltrichtung um die vorgegebene Zeit verzögert reagiert.

3. Verzögerungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalthebel (30) zwei Schaltarme (32, 33) aufweist, die zwischen sich das Betätigungsele­ ment (31) aufnehmen und in einem derartigen Abstand zuein­ ander angeordnet sind, daß der jeweils von dem Betäti­ gungselement (31) entfernt liegende Schaltarm (33 bzw. 32) bei Aktivierung der Schutzeinrichtung zuerst einen Leer­ weg (S) zurücklegen muß, bevor er das Betätigungselement (31) erreicht und hierüber den Unterbrecherschalter (5) betätigt.

4. Verzögerungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Bewegungsablauf der Schaltarme (33 bzw. 32) über den Leerweg (S) zwischen dem jeweiligen Schaltarm (33 bzw. 32) und dem Betätigungselement (31) durch die Verzögerungsanordnung (3) derart verzögert wird, daß der elektromagnetische Antrieb (2) im Normalfall seine Bewegungsrichtung bereits umkehrt, bevor der sich in Rich­ tung des Betätigungselementes (31) bewegende Schaltarm (32 bzw. 33) dieses erreicht.

5. Verzögerungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltzeit des elektromagnetischen Antriebes (2) derart auf die Betätigungshysteres des Um­ schalthebels (30) abgestimmt ist, daß bei ungestörtem Schaltvorgang der Unterbrecherschalter (5) nicht betätigt wird.