DE453082C

DE453082C - Electromagnetic overcurrent switch

Info

Publication number: DE453082C
Application number: DER59270D
Authority: DE
Original assignee: ELFA ELEKTROTECHNISCHE FABRIK
Current assignee: ELFA ELEKTROTECHNISCHE FABRIK
Priority date: 1923-09-01
Filing date: 1923-09-01
Publication date: 1927-11-29

Description

Selbsttätig ansprechende elektromagnetische Überstromschalter sind bekanntlich für eine bestimmte Grenzstromstärke bemessen, die um ein gewisses zulässiges Maß über der Normalstromstärke der zu schützenden Anlage liegt und bei deren Überschreitung der Schalter auslöst. Beim Einschalten beispielsweise von Metallfadenlampen, insbesondere aber auch von Motoren, erfolgt ein Stromstoß, welcher in der Regel höhere Werte als die Grenzstromstärke annimmt, aber nur verhältnismäßig kurze Zeit andauert, so daß er keinen Schaden stiftet. Bei solchen Stromstößen löst also der Schalter infolge Überschreitung der Grenzstromstärke aus, obwohl keine Notwendigkeit hierzu besteht. Es wäre möglich, die Schalteinrichtung durch anfängliches Festhalten in der Einschaltstellung unwirksam zu machen, dochAutomatically responding electromagnetic overcurrent switches are known for dimensioned a certain limit current strength, which by a certain permissible amount over the normal current strength of the system to be protected and when it is exceeded the switch trips. When switching on, for example, metal filament lamps, in particular but also from motors, there is a current surge, which usually assumes higher values than the limit current strength, but only lasts a relatively short time, so that it does no harm. In such The switch thus triggers current surges when the limit current strength is exceeded, although there is no need to do so. It would be possible to make the switching device ineffective by initially holding it in the switched-on position, but

ao ist es selbstverständlich unzulässig, die Entscheidung darüber, ob und wie lange der Schalter festgehalten werden muß, dem Einschaltenden zu überlassen. Freiauslösungen, die bekannt geworden sind, um ein Festhalten in der Einschaltstellung zu verhindern, können naturgemäß nicht dazu herangezogen werden, um die in Rede stehende Aufgabe zu lösen, denn sie sollen ja gerade das sofortige Auslösen trotz Festhaltens gewährleisten. ao it is of course inadmissible to decide whether and for how long the Switch must be held, to be left to the person switching it on. Free releases, which have become known to prevent sticking in the on position, naturally cannot be used to solve the problem in question, because they are supposed to ensure immediate release in spite of holding on.

Die Erfindung, die sich vornehmlich auf solche Anlagen bezieht, in denen regelmäßig Einschaltstromstöße aufzutreten pflegen, löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß zwei Sperranker vorgesehen werden, von denen der eine für Auslösung bei Grenzstrom, der andere für Auslösung bei hohen schädlichen Überlastungen oder Kurzschlüssen bestimmt ist. Der erstgenannte, für Grenzstromauslösung bestimmte Anker wird gemäß der Erfindung beim Einschalten mittelbar oder unmittelbar festgehalten, während der zweite Anker für Kurzschlußauslösungen frei bleibt. Auf diese Weise ist gewissermaßen ein selbsttätiges Festhalten in der Zeit, in welcher Stromstöße auftreten können, durchgeführt, welches genau so lange andauert, als notwendig ist, und welches der Willkür des den Schalter Bedienenden völlig entzogen ist. Wie lange die Festhaltung währt, hängt von der Art der Leitung ab; je nach Art der Verbrauchsanlage wird ein mehr oder weniger langes Festhalten nach Beendigung der Einschaltung vorzunehmen sein.The invention, which relates primarily to such systems in which regularly Inrush currents tend to occur, solves the problem in that two Locking armatures are provided, one of which is for tripping at limit current, the others intended for tripping in the event of high harmful overloads or short circuits is. The first-mentioned armature intended for limiting current tripping is made according to the invention directly or indirectly held when switching on, while the second armature remains free for short-circuit releases. In this way there is, as it were, an automatic holding on to the time in which Power surges can occur, carried out, which lasts exactly as long as necessary is, and which is completely removed from the arbitrariness of the operator of the switch. As how long the detention lasts depends on the type of leadership; depending on the type of consumption system will have to be held for more or less long after the activation has ended.

Die Art des Festhaltens ist beliebig; sie kann mechanisch oder magnetisch, also elektrisch, erfolgen; sie kann durch besondere Schaltgriffe oder z. B. auch zwangläufig mit dem Handgriff eines Anlassers o. dgl. vorgenommen werden. Eine sehr einfache Ausführung besteht darin, daß die beiden vorhandenen Anker durch eine Feder miteinander verbunden sind, die beim Festhalten des einen Ankers durch den anderen überwunden werden muß. Die Spannung dieser Feder richtet sich nach der Höhe des Überlastungsstromes, bei welchem unbedingt Abschaltung erfolgen soll. Ist die. EinschaltungThe way of holding on is arbitrary; she can be done mechanically or magnetically, i.e. electrically; it can through special Shift handles or z. B. also inevitably with the handle of a starter o. The like. Made will. A very simple design consists in that the two existing anchors are connected to one another by a spring are connected, which overcome when one anchor is held by the other must become. The tension of this spring depends on the level of the overload current, at which shutdown should take place. Is the. Activation

beendet, dann wirken beide Anker wie ein einziger und werden von der Magnetspule bei Grenzstrom angezogen, da die zwischen beiden Ankern eingeschaltete Federung wirkungslos ist.ended, then both armatures act as a single one and are removed from the solenoid attracted at limit current, as the suspension switched on between the two armatures has no effect is.

Die Ausführung kann ferner derart sein, daß beide Anker von ein und demselben Magneten beeinflußt werden, welcher zwei Pole mit verschiedener Amperewindungszahl ίο besitzt. Der Pol mit geringerer Windungszahl löst erst bei höherem als dem Grenzstrom aus; der ihm zugeordnete Anker wird infolgedessen während des Einschaltens freigelassen, der andere Anker dagegen festgehalten. Auch in diesem Falle kann die Festhaltung mechanisch oder magnetisch erfolgen, z. B. in der Weise, daß auf dem Pol mit höherer Windungszahl (für geringere Stromstärke) Gegenwindungen angeordnet sind, die während des Einschaltens in den Stromkreis eingeschaltet sind.The design can also be such that both anchors of one and the same Magnets are affected, which two poles with different ampere-turns ίο owns. The pole with the lower number of turns only releases when the current is higher than the limit current the end; as a result, the armature assigned to it is released during switch-on, the other anchor held on to it. In this case, too, the detention be done mechanically or magnetically, e.g. B. in such a way that on the pole with a higher number of turns (for lower amperage) Opposite windings are arranged during switching in the circuit are switched on.

Die Zeichnung läßt verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgedankens erkennen. Bei dem Überstromschalter nach Abb. 1 sind um eine gemeinsame Achse die Schaltbrücke Sch und der Knopf K. drehbar gelagert. Innerhalb der Schaltbrücke sind unmittelbar übereinander die beiden Anker 1 und 2 verschiebbar gelagert, die durch eine Feder F miteinander verbunden sind. Die angedeutete, in einer oberen Ausnehmung der Schaltbrücke untergebrachte Ausschaltfeder sucht die Schaltbrücke Sch zu verdrehen; sie wird hieran jedoch gehindert durch eine Sperrnase N& welche am Anker 2 angebracht ist und in zwei miteinander zur Deckung gebrachte Nuten der Schaltbrücke und des Spulengehäuses eingreifen. Der obere Anker 1 besitzt ebenfalls eine Sperrnase 2V₁, welche in eine Ausnehmung des Schaltknopfes K. hineinragt und eine Einkerbung zur Aufnahme einer Rast besitzt. Diese wird gebildet von dem freien Ende eines Doppelhebels h, welcher unter der Einwirkung der Feder / steht und drehbar am Schaltknopf K gelagert ist.The drawing shows different embodiments of the inventive concept. In the overcurrent switch according to Fig. 1, the switching bridge Sch and the button K. are rotatably mounted about a common axis. The two armatures 1 and 2, which are connected to one another by a spring F, are mounted directly above one another within the switching bridge. The indicated opening spring accommodated in an upper recess of the switching bridge seeks to turn the switching bridge Sch ; however, it is prevented from doing so by a locking lug N & which is attached to the armature 2 and engages in two grooves of the switching bridge and the coil housing that are brought into congruence with one another. The upper armature 1 also has a locking lug 2V ₁ , which protrudes into a recess of the switch button K. and has a notch for receiving a detent. This is formed by the free end of a double lever h, which is under the action of the spring / and is rotatably mounted on the switch button K.

Die Wirkungsweise' ist folgende: Beim Einschalten wird durch die Hand des den Schalter Bedienenden der Hebel h in Richtung des eingezeichneten Pfeiles nach unten gedruckt, so daß das freie Ende in die Kerbe der Sperrnase N₁ eingreift. Dadurch ist der Anker in seiner Stellung festgehalten und kann bei auftretendem Grenzstrom nicht zum Ansprechen gebracht werden. Stromstöße, die während des Einschaltens auftreten, sind nicht in der Lage, den nunmehr unter der Einwirkung der entsprechend bemessenen Feder F stehenden Anker 2 zu bewegen, so daß keine Ausschaltung erfolgt. Tritt dagegen während dieses Einschaltens ein sehr hoher üherlasrungsstrom oder gar ein Kurzschluß auf, so wird der Magnet derart kräftig erregt, daß die Magnetkraft ausreicht, um den Anker 2 entgegen der Wirkung der Feder/⁷ anzuziehen. Hierbei tritt die Sperrnase 2V₂ aus der Ausnehmung in der Schaltbrücke Sch nach unten heraus und gibt die Schaltbrücke für die Auslösung frei.The mode of operation is as follows: When switching on, the hand of the person operating the switch presses the lever h downwards in the direction of the arrow shown, so that the free end engages in the notch of the locking lug N _1. As a result, the armature is held in its position and cannot be made to respond when a limit current occurs. Current surges that occur during switching on are not able to move the armature 2, which is now under the action of the appropriately dimensioned spring F , so that switching off takes place. If, on the other hand, a very high oherlasrungsstrom or even a short circuit occurs during this switch-on, the magnet is so strongly excited that the magnetic force is sufficient to attract the armature 2 against the action of the spring / ⁷ . Here, the locking lug 2V ₂ emerges from the recess in the switching bridge Sch downwards and releases the switching bridge for triggering.

Nach Beendigung des Einschaltvorganges und Loslassen des Drehknopfes K. wird auch der Hebel h frei und gibt unter der Einwirkung der Feder / den Anker 1 frei. Die beiden Anker 1 und 2 wirken nunmehr als ein einziger und lösen, wie erforderlich, bei Grenzstrom aus.After the switch-on process has ended and the knob K. is released, the lever h is also released and releases the armature 1 under the action of the spring / armature. The two armatures 1 and 2 now act as a single one and trigger, as required, at the limit current.

Bei der Ausführung nach Abb. 2 ist ein Magnet mit mehreren Polen 5, 7 vorgesehen, von denen der erstere eine geringere Anzahl von Windungen besitzt als der letztgenannte. Die zugehörigen Anker sind mit 4 und 6 bezeichnet. Zufolge der geringeren Anzahl von Windungen auf dem Pol 5 wird der zugehörige Anker 4 nur bei höheren Überströmen und bei Kurzschluß angezogen, während Anker 6 auch bei kleineren Überströmen zur Wirkung kommt. Wird der Anker 6 auf mechanischem Wege, ähnlich der Ausführung nach Abb. 1, während des Einschaltens festgehalten, so kann offenbar nur ein höherer Überstrom oder ein Kurzschluß den Schalter zum Auslösen bringen, indem Anker 4 von dem Pol angezogen wird. Abb. 3 zeigt, in welcher Weise das magnetische Festhalten des Ankers 6 während des - Einschaltens durchgeführt werden kann. Die beiden Außenpole des Magneten be-.sitzen auch hier ^eine unterschiedliche Anzahl von Windungen, doch können im vorliegenden Beispiel beide Pole auch mit gleicher Windungszahl versehen sein. Der dem festzuhaltenden Anker 6 zugeordnete Pol 9 besitzt außer der Hauptwicklung 11 noch eine Nebenwicklung 10, welche als Gegenwicklung zur Hauptwicklung dient und nur während des Einschaltens stromführend ist. Durch Einlegen des Hebels 8, welches zwangläufig, beispielsweise mit einem Anlasserhebel eines Motors erfolgen kann, erhält die Hilfswicklung 10 Strom, so daß Anker 6 keiner nennenswerten Magnetkraft unterworfen ist. Bei Kurzschluß o. dgl. spricht auch in diesem Falle Anker 4 an.In the embodiment according to Fig. 2, a magnet with several poles 5, 7 is provided, the former of which has a smaller number of turns than the latter. The associated anchors are labeled 4 and 6. As a result of the lesser Number of turns on pole 5, the associated armature 4 is only attracted in the event of higher overcurrents and a short circuit, while armature 6 comes into effect even with smaller overcurrents. Will the Armature 6 mechanically, similar to the embodiment according to Fig. 1, during the When switched on, only a higher overcurrent or a short circuit can evidently be possible make the switch trip by attracting armature 4 from the pole. Fig. 3 shows how the magnetic Holding the armature 6 during the switch-on can be carried out. Have the two outer poles of the magnet also here ^ a different number of turns, but in the present Example, both poles can also be provided with the same number of turns. The one to be held In addition to the main winding 11, the pole 9 associated with the armature 6 also has one Secondary winding 10, which serves as a counter winding to the main winding and only during is energized when switching on. By inserting the lever 8, which inevitably, for example, can be done with a starter lever of an engine, the auxiliary winding receives 10 current, so that armature 6 is not subjected to any significant magnetic force. at A short circuit or the like also responds in this case to armature 4.

Abb. 4 läßt erkennen, in welcher Weise zwangläufig das Festhalten des einen Ankers oder das Einschalten einer Gegenwicklung o. dgl. durchgeführt werden kann. Auf der Achse 14 des Anlassers ist die Steuerscheibe 13 vorgesehen, welche die Bewegung des Anlassers mitmacht. Am Scheibenrande gleitet ein Hebel 12 entlang, welcher unter Federwirkung steht und entweder ähnlich wieFig. 4 shows in which way the holding of one anchor is inevitable or a reverse winding or the like can be switched on. On the Axis 14 of the starter, the control disk 13 is provided, which controls the movement of the Starter participates. A lever 12 slides along the edge of the disc, which under the action of a spring stands and either similar to

Hebel / bei der Ausführung nach Abb. ι zur mechanischen Festlegung eines der beiden vorhandenen Anker oder ähnlich der Ausführung nach Abb. 3 als Schalthebel zum Einschalten einer Gegenwicklung o. dgl. dient. Gelangt der Hebel 12 bei der Drehung der Scheibe 13 zur Aussparung 15, so schnappt er in diese ein und gibt den von ihm festgehaltenen Anker mechanisch oder magnetisch frei. Die Scheibe 13 kann, wie angedeutet, auch unrund ausgebildet sein, um ein einfaches Zurückführen in die gezeichnete Sperrlage zu ermöglichen.Lever / in the embodiment according to Fig. Ι for mechanically fixing one of the two existing armatures or similar to the embodiment according to Fig. 3 as a switching lever for switching on a counter-winding or the like. If the lever 12 reaches the recess 15 when the disk 13 is rotated, it snaps into this and mechanically or magnetically releases the armature it is holding. The disc 13 may, as indicated, also be formed out of round so as to enable an easy recycling into the illustrated locking position.

Statt der Anbringung einer Gegenwicklung bei der Ausführung nach Abb. 3 kann auch durch Shunten, durch Vermindern des Stromes in einem der Magnetpole, z. B. wenn beide Schenkel parallel geschaltet sind und in einem der beiden ein Widerstand vorgeschaltet wird, oder auf sonstigem Wege eine Schwächung der Magnetkraft in einem der beiden Pole während des Einschaltens vorgenommen werden.Instead of attaching a counter-winding in the embodiment according to Fig. 3, it is also possible by shunting, by reducing the current in one of the magnetic poles, e.g. B. when both legs are connected in parallel and a resistor is connected upstream in one of the two, or one in some other way Weakening of the magnetic force made in one of the two poles during switching on will.

Claims

Patent claims:

i. Electromagnetic overcurrent switch, characterized in that two Locking armatures are provided, of which the armature intended for limiting current tripping is indirect or when switching on is held immediately, during the case of harmful overcurrents or Short-circuit triggering armature remains free.

2. Overcurrent switch according to claim 1, characterized in that both locking armatures are connected by a spring, so that when you turn on the Magnetic force of the free armature that is switched on by holding the other armature Has to overcome spring force.

3. Overcurrent switch according to claim 1, characterized in that both locking armatures be influenced by one and the same magnet, the poles of which have different numbers of turns, and that the armature assigned to the pole with the lower number of turns is held.

4. Overcurrent switch according to claim 3, characterized in that the retention of the armature that triggers at a lower current intensity takes place mechanically, for example by arrangement of counter-windings connected to the circuit during power-up.

5. Overcurrent switch according to claim 1 to 4, characterized in that the Holding the armature mechanically or magnetically by means of a the handle located on the switch button.

6. Overcurrent switch according to claim 1 to 4, characterized in that the The armature is held in place mechanically or magnetically by means of a control disc located on the switching axis or the like.

1 sheet of drawings.