DE468575C

DE468575C - Maximalrelais mit Verzoegerung

Info

Publication number: DE468575C
Application number: DENDAT468575D
Authority: DE
Original assignee: ACEC SA
Current assignee: Umicore NV SA
Priority date: 1926-04-19
Also published as: BE343770R; FR630632A; BE333674A; FR35775E; GB269496A; DE499577C; GB294571A; NL22309C

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 19. NOVEMBER 1928

REiCHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21c GRUPPE (38

A 49977 VIU\2ic^z Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: i. November 1928

Ateliers de Constructions Eiectriques de Charieroi Societe Anonyme in Brüssel Maximal-Relais mit Verzögerung für Ausschalter

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. Februar 1927 ab

Die Priorität der Anmeldung in Belgien vom ig. April 1926 ist in Anspruch genommen.

Bei den bestehenden Maximal-Relais mit Motor für die Zeiteinstellung bedingt die beginnende Anziehung des Elektromagnetankers das sofortige Einrücken d^s Zeitwerkes. Hierdurch erleiden die Organe dieses Zeitwerkes gefährliche Stöße, die eine Funktion der Anziehung des Ankers und folglich der Stromstärkf sind Bei wiederholten Überlastungen können diese Teile schnell besrhädigt werden und das

to normale Arbeiten des Apparates verhindern Bei Kurzschluß kann die Heftigkeit des Stoßes das Relais durch Zwängen der Achsen und der Zahnräder sofort unbrauchbar machen.

Die vorliegende Erfindung besteht jn einer Einrückvorrichtung des Organs, welches die Zeit, d. h. die Verzögerung, regelt, und zwar so, daß die Einrückung keine Stöße, die durch die hohen Stromwerte bedingt werden, erleidet. Dieses Organ rückt sich mit dem Zeitwerk, welches durch einen Motor angetrieben wird, ein, ohne daß diese Einrückung unmittelbar von der Anziehung des Ankers, welche durch die Überlastungen oder Kurzschlüsse hervorgerufen wird, abhängig ist; in anderen Worten dieses Organ besitzt keine Verbindung mit dem Elektromagnetanker; das Verrücken des Ankers gestattet nur das Einrücken, welches aber unter Einwirkung einer geringen und unveränderlichen äußeren Kraft bewerkstelligt wird. Dadurch ist das Zeitwerk vor den obenerwähnten zerstörenden Kräften geschützt.

Bei Kurzschluß bewirkt das neue Relais ferner das sofortige Auslösen des Ausschalters, da die Anziehung des Ankers das Freigeben einer Anhaltevorrichtung erzwingt. Die Stromwerte, die das Auslösen des Relais hervorbringen sollen, sind einstellbar zwischen bestimmten Grenzen, die durch die Forderungen der zu schützenden Anlagen bedingt werden. Diese Einstellung wird durch die Spannung einer Feder, deren Zugkraft dem Druck des Ankers auf die Anhaltevorrichtung direkt entgegengesetzt ist. erreicht Diese Anhaltevorrichtung kann jedoch so eingestellt werden, daß sie den Hub des Ankers anhält, welcher dann nur nach einer bestimmten Zeitspanne, die durch die Stellung eines Zeigers festgesetzt ist, freigelassen wird.

Auf der Zeichnung, auf die wir in der folgenden Beschreibung zurückkommen, bedeuten dieselben Zahlen und Buchstaben dieselben Bestandteile oder Organe.

Abb. ι stellt schematisch und als Beispiel ein Relais gemäß der Erfindung in Ruhestellung dar.

Abb. 2 stellt dasselbe Relais bei Beginn einer Überbelastung dar.

Abb. 3 stellt einige Teile in vergrößertem Maßstabe dar

Abb. /\ und 5 zeigen weitere Einzelteile.

Der Kern 1 des Elektromagneten des Relais trägt auf einem Schenkel die Wicklung 1',

welche mit dem zu bedienenden Stromkreis verbunden ist, und auf dem andern Schrakel eine Wange i", weiche die Grundplatte des Mechanismus bildet. Wenn die Anziehungskraft des festen Kernes ι ungenügend ist, um den Anker 2, welcher um eine feste Welle 3 drehbar ist, anzuziehen, so ist das Relais in Ruhestellung (s. Abb. i).

Ein Ende 5 eines mit dem Anker fest verbundenen, knieförmigen Hebels g bewirkt das Auslösen des betreffenden Ausschalters, der auf der Zeichnung nicht abgebildet ist, während das andere Ende 4 eine Rolle mit Einschnürung trägt, in welcher der Arm a des Einrückhebels 7 gleiten kann.

Der Hebel 4 trägt außerdem auf einer Seite einen Daumen 14, der die Umdrehung eines Motors M von bekannter Ausführung, der das Zeitwerk antreibt, verhindert, indem er sich in den Weg eines auf der Schneckenwelle M' des Motors M befestigten Stiftes m legt. Der Einrückhebel 7 kann sich um die Welle 8 auf dem Hebel 9, der lose um die Welle 10 liegt, drehen. Die Verstellung des Einrückhebels bestimmt die Verzögerungszeit des Relais. Die weiteren Teile des Relais werden je nach ihrer Arbeitsweise beschrieben.

Entsteht eine Überlastung (s. Abb. 2), so sucht der Anker 2, der durch den Kern 1 angezogen wird, sich um die Welle 3 zu drehen, d.er Hebel 5 aber bewirkt das Auslösen des Ausschalters nicht, da sein Ausschlag durch einen Schnabel b des Hebels 4, der auf eine Stufe c von besonderer Form in dem Hebel 11 aufschlägt, begrenzt ist. Dieser Hebel 11 ist an einem Ende in 16 drehbar und stützt sich mit dem anderen Ende unter Einwirkung einer Feder 17, die durch einen Zeiger 24 einstellbar ist, auf einen Nocken 21.

Die wesentlichen Teile des Relais sind so angeordnet, daß bei dieser Verrückung die Achse der Rolle 9 in einem gegebenen Augenblick in die Verlängerung der Drehachse 10 des Hebels 9 tritt; der Arm a des Einrückhebels 7 bleibt in Berührung mit der Rolle 6 unt< r Einwir-• kung einer Feder 12, die auf den anderen Arm d des Einrückhebels 7 drückt und ihn um die Welle 8 dreht. Dieser Arm d, welcher die Form einer Klinke hat, greift in ein Zahnrad 13 ein, welches sich lose auf der Achse 10 dreht. In demselben Augenblick gibt der an dem Hebel 4 befestigte Daumen 14 den Stift m frei, der Motor M läuft an und dreht mittels der Schnecke M' und der Übersetzungsräder M" das Zahnrad 13, welches den Einrückhebel 7 und den damit verbundenen Hebel 9 in der Richtung des Pfeiles f mitnimmt, und spannt somit eine Feder 9', die einerseits auf der Grundplatte des Mechanismus und andererseits an einem Vorsprung des Hebels 9 befestigt ist. Ein Anschlagbolzen 15 auf dem Hebel 9 schlägt in einem gegebenen Augenblick gegen eine Fläche e des Hebels 11; dieser wird mitgenommen, dreht sich frei um die Achse 16, bis zwischen dem Schnabel b und der Stufe e die Berührung unterbrochen wird und das Ganze, Anker 2 und Hebel 4, 5, freigegeben wird. Da in diesem Augenblick die Überlastung noch besteht, zieht der Kern 1 den Anker 2 frei an, dieser dreht sich um die Achse 3 und springt plötzlich in die Stellung, die auf Abb. 2 in strichpunktierter Linie dargestellt ist, während der mit dem Anker fest verbundene Hebel 5 sich ebenfalls dreht und das Auslösen des Ausschalters bewirkt.

Die Anziehung des Kernes 1 hört somit auf, und das Ganze, 2, 4, 5, 9, 11 und 14, kommt gleichzeitig unter Einwirkung der Schwerkraft und der Federn in seine Anfangsstellung (s. Abb. 1) zurück; das Relais ist wieder betriebsfähig. Die Einstellung der Stromstärke geschieht mittels eines Zeigers 19, der mit einer Zugfeder 18 verbunden ist, die an der Basis des Hebels 4 befestigt ist und die den nötigen Kraftaufwand, der die Anziehung des Ankers 2 durch den Kern 1 bestimmt, zu verändern gestattet. Die Zeiteinstellung geschieht dadurch, daß man mittels eines Zeigers 20 den Anschlagbolzen 15 der Fläche des Hebels 11 nähert oder von dieser entfernt, so daß das Auslösen in einer mehr oder minder langen Zeit bewirkt wird.

Der Nocken 21, der sich um die Achse 22 dreht (s. Abb. 3) und der durch einen nicht dargestellten, von außen aber zugänglichen Knopf betätigt wird, gestattet die Einstellung des Hebels 11 so. daß der Schnabel b des Hebels 4 auf die Aufschlagfläche c entweder in c' oder in c" aufschlägt. Diese Flächen c' und c" gestatten, daß das Relais auf zwei verschiedene Arten arbeitet:

1. mit Verzögerung für gewöhnliche Überlastungen und augenblicklich im Falle eines Kurzschlusses; in diesem Fall stellt man das Relais mittels des Nockens 21 so ein, daß der Schnabel b auf die Fläche c' auftrifft. Wir bezeichnen als gewöhnliche Überlastungen die Stromwerte, die zwischen dem ein- und zweifachen der normalen Stromwerte I liegen und einstellbar sind, und als Kurzschluß die Stromwerte, die größer als der zweifache des normalen Stromwertes I und einstellbar sind.

2. mit Verzögerung für alle Werte von I, seien es gewöhnliche Überlastungen oder seien es Kurzschlußwerte; in diesem Falle stellt man das Relais so ein, daß der Schnabel b die Fläche c" auftrifft.

Im Falle 1 (s. Abb. 4) schlägt der Schnabel b auf die Fläche d unter Wirkung der gewöhnlichen Überlastungen mit einer mehr oder minder großen Geschwindigkeit, die von dem Stromwert I abhängt; der Schnabel bleibt aber in Berührung mit dieser Fläche c\ weil die

Kraft F nicht ausreicht, um das sofortige Drehen des Hebels ii um seine Achse 16 zu bewirken. In diesem Falle nimmt nur der Anschlagbolzen 15 den Hebel 11 in einem gegebenen Augenblick mit und unterbricht so die Berührung zwischen dem Schnabel b und der Fläche d. Im Falle eines Kurzschlusses wächst die Kraft F, die proportional den Stromwerten I ist, zu F' an und bringt so ein genügendes Moment FX hervor, um das Moment der entgegenwirkenden Feder 17 zu überwinden. Das Auslösen geschieht sofort; die Teile b und c' sind polierte Flächen aus rostfreiem Material mit so geringen Reibungskoeffizienten, daß die Reaktionskräfte sich der Senkrechten auf der Kontaktfläche sehr nähern.

Es sei z. B. das Relais eingestellt, um

a) in 10 Sekunden auszulösen, sobald der Strom den i,8fachen des normalen Stromwertes I erreicht,

b) sofort auszulösen im Falle eines Kurzschlusses für die Stromwerte höher als den dreifachen des normalen Stromwertes I. Dann löst das Relais in 10 Sekunden aus für alle Stromwerte zwischen dem 1,8- bis 3fachen des normalen Stromwertes I; für alle Werte von I, die höher als der dreifache des normalen Stromwertes sind, löst aber das Relais sofort aus. Im Falle 2 (s. Abb. 5) wird die · Aufschlagfläche 6" in die Bahn des Schnabels b mittels eines Nockens gebracht; diese Fläche c" ist so ausgeführt, daß die Kraft F' durch die Achse 16 hindurchgeht. In diesem Falle löst das Relais, welches auch der Stromwert I sei, immer mit Verzögerung unter Einwirkung des Motors aus.

Ist also das Relais eingestellt, um nach 8 Sekunden auszulösen, sobald der Strom wert i,5mal größer ist als der normale Stromwert I, so löst das Relais immer nach 8 Sekunden aus für alle Stromwerte, die zwischen dem i,5fachen und dem unendlichen liegen.

Das beschriebene Relais sichert infolge der stetigen, unveränderlichen Drehung der Scheibe 13 bei allen Stromwerten die Unabhängigkeit

■ der Verzögerungszeit gegenüber dem Stromwert. Man kann z. B. I = 1,4 χ Ι normal und T = 10 Sekunden setzen. Welches auch der Stromwert sei bis zu seinen Kurzschlußwerten, die Verzögerungszeit dauert immer 10 Sekunden.

Das Relais kann aber so abgeändert werden, daß die Drehgeschwindigkeit des Motors abhängig von I ist. In diesem Falle wäre die Verzögerungszeit nicht unabhängig von I, sondern eine Funktion von I.

Die geringe, unveränderliche äußere Kraft, auf welche wir anspielen, ist die Kraft der Feder 12, die auf den Arm d des Einrückhebels 7 wirkt. Die Feder wirkt sofort, sobald der Arm d sich dreht.

Claims

Patentansprüche:

1. Maximal-Relais mit Verzögerung und einem Motor für die Zeiteinstellung, welches im Falle eines Kurzschlusses sofort auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnetanker bei Überlastung oder Kurzschluß das Einrücken des Organs, welches die Verzögerung bestimmt, freigibt, und daß eine geringe und unveränderliche äußere Kraft das Einrücken bewirkt.

2. Maximal-Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnetanker bei Überlastung oder Kurzschluß einen an einem mittels einer Feder selbsttätig in seine Ruhelage zurückführbaren Arm angelenkten Winkelhebel freigibt, dessen als Sperrklinke ausgebildeter Schenkel unter der Wirkung einer Feder mit dem letzten Zahnrad des Zeitwerkes in Eingriff kommt, bei dessen Ablauf ein Anschlag des über den Winkelhebel von dem Zahnrad mitgenommenen Armes eine bisher den Elektromagnetanker sperrende Haltevorrichtung auslöst.

3. Maximal-Relais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im normalen Betriebszustand vom Elektromagnetanker zurückgehaltene Schenkel des Winkelhebels gegen eine Rillenscheibe abgestützt liegt, die am freien, auf verschiedene Anschlagflächen der Haltevorrichtung einstellbaren Ende eines abgebogenen Armes des Elektromagnetankers gelagert ist.

4. Maximal-Relais nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen so angeordnet und gestaltet sind, daß das Relais in einer der beiden Stellungen bei Kurzschluß sofort und bei Überlastung mit Verzögerung auslöst, während es in der anderen Stellung nur mit Verzögerung auslöst.

5. Maximal-Relais nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung an ihrem freien Ende nachgiebig auf einem drehbaren Exzenter aufliegt, durch dessen Drehung die Einstellung des Armes auf die Anschlagflächen erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen