DE380657C - Induktionsrelais - Google Patents

Description

Induktionsrelais.

Die bisher bekannten Maximalrelais, bei denen sich die Auslösezeit umgekehrt wie die betätigende Stromstärke ändert, haben alle gewisse Nachteile, die eine befriedigende Schutzwirkung erschweren.

Der gewöhnlichste Fehler ist das sogenannte Kriechen, d.h. das Zeitgetriebe des Relais fängt für eine niedrigere Stromstärke als die eingestellte zu arbeiten an. Hält sich die Stromstärke während einer längeren Zeitperiode nahe unterhalb des Auslösewertes und steigt sie dann bis zu diesem Wert oder über ihn, so erfolgt die Auslösung infolge der eben erwähnten Eigenschaft in bedeutend kürzerer Zeit, als wirklich beabsichtigt wurde.

Ein anderer Fehler, der besonders oft dem Solenoidrelais anhaftet, ist der, daß es, falls die Überlastung vor dem Auslösen verschwindet, in die Anfangsstellung erst zurückkehrt, wenn die Stromstärke bedeutend unter den Anlaßwert des Zeitgetriebes gesunken ist. Ferner ist die Gestalt der Zeitkurve oft unzweckmäßig, indem z. B. der Unterschied zwischen der Auslösehöchstzeit — bei der Stromstärke, für die das Relais eingestellt ist — und der Mindestzeit — bei der höchstmöglichen Stromstärke — zu groß ist. Ist das Relais z. B. für 30 Sekunden bei einem gewissen Überlaststrom — der kleinste, für den eine Auslösung erfolgt — eingestellt, so sinkt bei i vielen Relais die Zeit schon bei dem 4- bis 5fachen dieses Stromes auf einige Sekunden und hält sich dann auf diesem Wert — der sogenannten Kurzschlußzeit —, wie sehr man noch den Strom darüber bis zu vollem Kurzschluß in der Leitung anwachsen läßt. Falls ein solcher eintritt, hat man daher keine Sicherheit dafür, daß eine Anzahl hintereinander geschalteter Relais mit verschiedener Zeiteinstellung tatsächlich in der gewünschten Ordnung auslösen.

Die Erfindung betrifft ein Relais mit umgekehrter Zeiteinstellung nach der Induktionstype, das keinen der eben erwähnten Übelstände hat. Dem »Kriechen« wird dadurch vorgebeugt, daß der Auslösemechanismus für gewöhnlich von der Antriebsvorrichtung frei ist und erst dann an diese selbsttätig gekuppelt wird, wenn sich ihr volles (dem Auslösestrom entsprechendes) Drehmoment entwickelt hat. Durch dieselbe Anordnung wird auch die Rückführung erleichtert, da die Kupplung wieder gelöst wird, sobald das Drehmoment wieder unter den genannten Wert gesunken ist. Da kein konstantes, dem Strome entgegenwirkendes Moment zur Verhinderung des Kriechens nötig ist, kann die Geschwindigkeit der Antriebsvorrichtung eine ganz beliebige Funktion der betätigenden Stromstärke sein, wodurch die Gestalt der Zeitkurve innerhalb weiter Grenzen verändert werden kann. Das Verhältnis zwischen gewöhnlicher Auslösezeit und Kurzschlußzeit kann somit nach Belieben ganz bis zum Verhältnis 1 : 1 verändert werden.

Die genannte Kupplung der Antriebsvorrichtung mit dem Auslösemechanismus erfolgt nach der Erfindung mit Hilfe der auf die erstere wirkenden treibenden Drehkräfte, in- , dem die Vorrichtung in einem schwingbaren Teil gelagert wird, der durch unmittelbare Einwirkung der genannten Drehkräfte in Eingriff mit dem Auslösemechanismus geschwenkt wird. Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung in der Seitenansicht in der Abb. ι und im Grundriß in der Abb. 2 dargestellt.

Die Induktionsscheibe α bewegt sich in bekannter Weise zwischen den Polen eines Treibmagneten f und eines Bremsmagneten g mit einer Geschwindigkeit, die dem vom ersten Magnet entwickelten Drehmoment proportional ist. Dieses ändert sich seinerseits im Sinne der betätigenden Stromstärke. Bei den bisher bekannten Bauarten dieser Art wurde der Drehung der Induktionsscheibe von einem Gewicht, einer Feder 0. dgl. entgegengewirkt, so daß sie ihre Drehung nicht anfangen konnte, bevor das Drehmoment bzw. die Stromstärke einen gewissen Wert überschritten hatte. Nach der Erfindung ist kein derartiges entgegenwirkendes Mittel vorhanden, weshalb die Scheibe α umzulaufen anfängt, sobald das induzierte Moment die ruhende Reibung überwindet. Diese kann durch Lagerung auf Kegelzapfen auf einen ganz niedrigen Wert herabgesetzt werden. Die Scheibe ist für gewöhnlich vom Auslösemechanismus des Relais entkuppelt. In der dargestellten Ausführungs-

form erfolgt die Bewegungsübertragung zum letzteren durch eine Schnecke h, die in einen um eine Achse / schwingbaren Zahnbogen i eingreift. Nachdem letzterer um einen gewissen Winkel gedreht worden ist, stößt er auf einen beweglichen Kontakt k und drückt ihn gegen einen festen Kontakt I.

Der Eingriff zwischen der Schnecke h und dem Zahnbogen i wird in der dargestellten Ausführungsform in folgender Weise hergestellt: Die gemeinschaftliche Achse p der Scheibe a und der Schnecke h ist in einem Rahmen b gelagert, der um eine mit der eben erwähnten parallelen Achse c schwingt. Das Kippmoment des Rahmens wird durch ein Gegengewicht η ausgeglichen, das durch seine Lage zwischen zwei Anschlägen d auch die Beweglichkeit des Rahmens begrenzt. Durch eine verstellbare Feder e wird der Rahmen für gewöhnlich in

ao solcher Lage gehalten, daß die Schnecke h mit dem Zahnbogen i nicht in Eingriff ist. Dreht sich die Scheibe α entgegen dem Uhrzeiger in Abb. i, so üben die auf sie wirkenden magnetischen Kräfte, die sich in bezug auf Achse p nahezu aufheben, in bezug auf die Achse c ein im eben erwähnten Sinne wirkendes Kippmoment aus. Sobald der Strom und demnach die magnetischen Kräfte eine gewisse Stärke erreicht haben, wird deshalb das rechte Ende des Rahmens b gehoben, so daß die Schnecke mit dem Zahnbogen in Eingriff kommt. Nach einer gewissen Zeit, die von der Stromstärke abhängt, bildet dann der Zahnbogen Kontakt zwischen k und I. Würde die Stromstärke vor dem Ablauf dieser Zeit wieder unter den Wert sinken, für den die Vorrichtung eingestellt ist, so löst sich der Eingriff zwischen Schnecke und Zahnbogen sofort wieder aus, worauf der letztere, beispielsweise durch eine (nicht gezeichnete) Feder, in seine Anfangslage zurückgeführt wird.

Um die Auslösung des Eingriffes zu erleichtern,¹; weicht zweckmäßig die Bewegungsrichrichtung der Schnecke dabei von der Längsrichtung der Zähne ab. Die Achse c liegt dann also außerhalb der Ebene des Zahnbogens.

Die Einstellung der Vorrichtung für verschiedene Auslösezeiten , erfolgt zweckmäßig mittels einer kleinen Schraube »», die die Anfangslage des Zahnbogens bestimmt. Die Einstellung für verschiedene Stromstärken erfolgt beispielsweise in bekannter Weise durch Einschaltung eines größeren oder kleineren Teils der Magnetspule 0, die zu diesem Zwecke mit mehreren Anzapfungen versehen ist. Da die mechanische Zusammenkupplung der Antriebsvorrichtung mit dem Auslösemechanismus unmittelbar von dem auf die erstere wirkenden Moment abhängt, so wird durch eine solche Umschaltung der Spule auch der Stromwert, für den die Einkupplung erfolgt, verändert.

Da die Antriebsvorrichtung — die Scheibe a nebst Schnecke h — während gewöhnlichen Betriebes in ständiger Umdrehung gehalten wird, so erhält man eine gute Sicherheit für die Wirkung des Relais bei Betriebsstörungen. Beim Zusammenkuppeln wird der Zahnbogen sofort von einem kräftigen Drehmoment beeinflußt, das besonders durch die in der Scheibe α aufgespeicherte Bewegungsenergie bedingt wird. Selbst wenn also der Zahnbogen nach längerer Ruhezeit eine bedeutende Anfangsreibung· aufweist, besteht keine Gefahr dafür, daß er nicht unmittelbar in Bewegung gelangt.

Claims (5)

Patent-Ansprüche :

1. Induktionsrelais mit umgekehrt gegen die Stromstärke sich ändernder Verzögerung, bei dem der Auslösemechanismus von der Antriebsvorrichtung für gewöhnlich losgekuppelt ist und mit ihr erst dann gekuppelt wird, wenn der Strom einen gewissen Wert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (d) in einem schwingbaren Teil (b) ruht, dessen Gewicht derart ausgeglichen ist, daß er in die gekuppelte Lage durch die Einwirkung der den Antrieb bewirkenden Drehkräfte geschwenkt wird.

2. Relais nach Anspruch 1, bei dem ein go Treib- und ein Bremsmagnet die Antriebsvorrichtung beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, daß der schwingbare Teil (b) um eine zur Achse (p) der Antriebsvorrichtung (α) parallele Achse (c) schwingt, die in solcher Entfernung von der Achse (p) liegt, daß die beiden Magnete in bezug auf die Achse (c) ein gemeinsames Drehmoment entwickeln, das zur Schaffung der beabsichtigten Kupplung genügt.

3. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Kuppeln der Antriebsvorrichtung und des Auslösemechanismus dienenden Teile aus einer Schnecke (K) und einem· Zahnbogen (i) bestehen.

4. Relais nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (c) des schwingbaren Teiles (&) exzentrisch zur Mittelebene des Zahnbogens (J) liegt, zum Zweck, den Eingriff zwischen Schnecke und Zahnbogen zu erleichtern.

5. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangslage des Zahnbogens durch eine Schraube (m)

0. dgl. zwecks Regelung der Auslösezeit einstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.