-
Selbstschalter oder Relais mit elektromagnetischer und thermischer
Auslösevorrichtung und zweiteiliger Magnetspule Es sind Selbstschalter bekannt,
die reit einer elektromagnetischen und einer thermischen Auslösevorrichtung versehen
sind, die bei großen Kurzschlüssen und kurzschlußartigen i`berlastungen sowohl als
auch bei. geringen, länger dauernden überlastungen das Ausschalten vornehmen. Bei
solchen Selbstschaltern finden Spulen Verwendung, die mit zwei Wicklungen versehen
sind, von denen die eine die Auslösung bei Kurzschluß vornimmt, während die andere
bei länger dauernden geringen -Überlastungen durch ein Thermorelais zugeschaltet
wird und die Auslösung vornimmt.
-
Gemäß der Erfindung ist bei einem derartigen Selbstschalter die Anordnung
so getroffen, daß die beiden Windungen der Spule zwei besondere Kerne haben, die
durch einen magnetischen Widerstand voneinander getrennt sind. Dadurch wird erreicht,
daß nur ein Teil der Kraftlinien des einen Spulenteils das Auslösen bewirkt, während
sämtliche Kraftlinien zum Auslöschen des an den. Kontakten entstehenden Funkens
Verwendung Endet. Diese volle Blaswirkung bleibt auch bestehen, wenn der zweite
Teil: .der Spule durch das Thermorelais zugeschaltet wird und dadurch die Auslösung
bewirkt wird. Die Anordnung hat noch den Vorteil, daß die bei starker Überlastung
auftretende große Kraftlinienstreuung benutzt werden kann, um das Thermorelais an
einem Einschalten des zweiten Teils der Spule zu verhindern. Weiter ist durch Anordnung
einer Feder an diesem Relais verhindert, daß nach erfolgter Einschaltung des zweiten
Spulenteils durch das Relais der Relaiskontakt sich vorzeitig wieder öffnet.
-
Eine beispielsweise Ausführungsform eines derartigen Selbstschalters
ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine schaubildliche Ansicht
und Abb. 2 die beiden Spulen mit den entstehenden magnetischen Kraftlinienströmen.
-
Der Selbstschalter besitzt in bekannter Weise zwei Spulen i und z,
die auf den Kernen 3 und 4 sitzen. Die beiden Kerne sind durch einen magnetischen
Widerstand 5, etwa durch eine Einschnürung, miteinander verbunden.
-
Die Spule i ist unmittelbar in die zu sichernde Leitung eingeschlossen;
die von 6 durch die beiden Kontakte 7 und 8 zu der Leitung 9 führt, dann durch die
Spule i, durch den Widerstand i o und den Bimetallstreifen i i zu der Leitung 12.
Der Kontakt 7 steht unter der Wirkung einer Feder 13 und wird durch einen. Sperrhaken
14, der sich um 15 dreht, unter Spannung der Feder 13 gegen den gleichfalls etwas
federnd angeordneten Kontakt 8 gehalten. Der Sperrhaken 14 stützt sich mit seinem
anderen Ende 16 auf eine entsprechend geführte Stange 17, die sich unten auf den
uni 18 drehbaren Hebel i9 legt. Der Hebel 19 trägt das Ankereisen 2o, das sich gegenüber
den Magnetkernen 3 und 4 befindet.
Die von der Spule i kommende
Leitung ist bei 21 geteilt, und die Zweigleitung führt durch die Spule 2 zu der
Leitung 22 und den Kontakt 23, der dem an dem Bimetallstreifen i i befindlichen
Kontakt 24 gegenübersteht. Eine Zugfeder 25 sucht die beiden Kontakte 23 und 24
einander zu nähern, jedoch ist sie nicht so stark, daß sie :die Gieg enspannung
des Bimetallstreifens i überwinden kann.
-
Die Z'Virkungsweis@e ist folgende: Der Strom geht bei geschlossenen
Kontakten 7 und 8 von 6 über die genannten Kontakte durch die Leitung 9, die Spule
i, den Widerstand i o, den Bimetallstreifien i i zur Leitung 12. Tritt ein Kurzschluß
oder eine kurzschlußartige Überlastung ein, so entsteht in dem Kern 3 der Spule
i ein starkes Kraftlinienfeld, das teilweise, wie Abb.2 bei 26 zeigt, nur durch
diesen Kern hindurchgeht, während ein anderer Teil auch den magnetischen Widerstand
5 überwindet und auch in. den Kern 4 -eintritt und sich durch die Luft bei 27 wieder
schließt. Die Kraftlinien gehen auch durch den Anker 2o, und dieser wird daher angezogen,
so daß der Hebel i9 um seinen Drehpunkt 18 schvringt, dabei die Stange i 7 nach
oben stößt, die den Sperrhaken 14 auslöst, so daß jetzt unter der Wirkung der Feder
13 der Kontakt 7 von. dem Kontakt 8 abgerissen wird. Damit ist der Stromkreis unterbrochen.
Gleichzeitig findet durch die magnetischen Felder 26 und 27 der Spulen i und 2 leine
starke magnetische Blaswirkung gegen die Kontakte, 7 und 8 statt, wodurch der entstehende
öffnungsfunke ausgeblasen wird.
-
Findet jedoch nur eine geringe, aber etwas Längere Zeit dauernde Überlastung
statt, so fließt zunächst der Strom wieder durch die Leitung 6 über die Kontakte
7 und 8, die Leitung 9, die Spule i und den Widerstand io durch den BimetallstreNen
i i zur 'Leitung i 2. Der Bimetallstreifen erwärmt sich dabei und verbiegt sich,
so daß der Kontakt 24 gegen den Kontakt 23 gedrückt wird. Dadurch wird auch die
Spule 2 in den Stromkreis eingeschaltet, und @es entsteht jetzt ,auch in dem unteren
Kern. 4 :ein magnetisches Feld 28, das zusammen mit dem Feld 27 als Anteil aus Spule
i durch den Anker 3 geht und diesen anzieht, wodurch wiederum die Auslösung der
Kontakte 7 und 8 erfolgt. Da auch hierbei die Spule i unter Strom verbleibt, so
wirken die magnetischen Felder 26 und 27 auch in diesem Fall als Funkenlöscher für
die Kontakte 7 und B.
-
Die Feder 25 unterstützt dabei die Bewegung des Bimetallstreifens
i i auf Schluß der Kontakte 23 und 24 und hält den Kontakt 24 gegen den Kontakt
25 zunächst fest, so daß vermieden wird, daß nacherfolgtem Kontaktschluß durch teilweise
Abkühlung des Bimetallstreifens der Korntakt 24 sich wieder von 23 löst, wodurch
eigne Wiederexwärmung des ,Bim@etallstneifens i i eintreten und somit ein Hinundherschwingen
des Kontaktes 24 erzeugt werden würde. Das verhindert in wirksamer Weise die entsprechend
stark bemessene Feder 25.
-
Um bei Kurzschlüssen oder kurzschlußartigen Belastungen, besonders
nach vorangegangener Erwärmung, bei Belastung eine Kontaktgebung zu verhindern,
welche die Kontakte verbrennen würde, wird der Bimetallstreifen i i so gelegt, daß
er in das bei Kurzschluß auftretende starke Kraftlinienstreufield 27 hineinfällt.
Dieses Streufeld wirkt auf die magnetischen Teile des Bimetallstreifens und hält
diesen von einem Schließen der Kontakte 23, 24 zurück.
-
Der Bimetallstreifien kann zweckmäßig, wie die Abb. ia zeigt, in an
sich bekannter Weise U-förnvg gebogen sein. und trägt dann in seinem Bogen den Kontakt
24, während seine beiden Schenkel für die Zu- und Ableitung des Stromes dienen.
Dadurch wird eine biegsame Leistung zu dem Kontakt 24 vermieden.
-
Der magnetische Widerstand 5 kann in jeder beliebigen Weise ausgeführt
sein, also etwa durch eine Einschnürung des Eisens, wie in der Zeichnung dargestellt,
oder durch Einschaltung eines nicht oder schwach rnagnetischen Stoffes, eines Luftzwischenraums
o. dgl. zwischen den beiden. Kernen 3 und 4. Bei entsprechend langer Ausführung
der Kerne können diese auch ohne jeden besonderen magnetischen Widerstand ineinander
übergehen. Der mechanische Teil. des Auslösemechanismus kann in beliebiger Weise
ausgeführt sein, ebenso wie der elektrische Teil für ;irgendwelche anderen Einrichtungen,
z. B. Relais o. dgl., als Auslösevorrichtung dienen kann.