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Schutzvorrichtung für elektrische Stromkreise gegen Überlastung Die
Erfindung bezieht sich auf eine Schutzvorrichtung für elektrische Stromkreise gegen
Überlastung mit einem sogenannten Verbund-Höchststrom- und Wärmeauslöser, d. h.
auf eine Schutzvorrichtung derjenigen an sich bekannten Art, welche eine Heiz- und
Magnetspule, ein Schmelzlot und einen als Tauchkern ausgebildeten Auslöseanker besitzt,
der gewöhnlich durch ein unmagnetisches Zusatzgewicht oder eine Feder belastet ist,
beim Erweichen des Schmelzlots dagegen von dieser Belastung befreit wird. Diese
Schutzvorrichtung tritt bei plötzlichen starken Überlastungen (beispielsweise bei
Überlastungen vom zwei- bis vierfachen Wert der zulässigen Dauerstromstärke) rein
elektromagnetisch in Tätigkeit, indem der Ausiöseanker zusammen mit dem Belastungsgewicht
oder unter Zusammendrücken der Belastungsfeder in die Spule hereingezogen wird.
Bei solchen Überlastungen, die weniger infolge ihrer Höhe als vielmehr wegen ihrer
langen Dauer zu einer gefahrbringenden Erwärmung des zu schützenden Stromkreises
führen, erfolgt das Ansprechen dagegen in der Weise, daß zunächst das Schmelzlot
erweicht wird, was zur Folge hat, daß der von .einer Belastung befreite Auslöseanker
schon bei einer wesentlich niedrigeren Stromstärke als derjenigen, bei welcher der
belastete _Anker anspricht, in die Spule hereingezogen werden kann. Je nach der
Art des zu schützenden Verbrauchers soll dabei das Anziehen bei einem nur wenig
(beispielsweise 5 °/o) über der zulässigen Dauerstromstärke liegenden Stromwert
oder auch bei der normalen Dauerstromstärke, in manchen Fällen sogar schon bei einer
noch niedrigeren Belastung, erfolgen, während aber der Weiterbetrieb des Verbrauchers
mit einer solchen Stromstärke, die eine weitere Erhöhung der Temperatur nicht herbeiführt,
möglich sein soll. Bei den bisher bekannten Schutzvorrichtungen dieser Art bereitet
es erhebliche Schwierigkeiten, den Auslöseanker so abzustimmen, daß er nicht nur
bei starker Überschreitung der zulässigen Dauerstromstärke. sondern auch dann mit
Sicherheit anspricht, wenn nach Eintritt der Gefahrtemperatur die Abschaltung des
Stromverbrauchers bei Stromwerten erfolgen muß, die nur wenig oder gar nicht oberhalb
der Dauerstromstärke oder gar noch darunter liegen. Die bei den bekannten Schutzvorrichtungen
der erwähnten Art vorgesehene Regelbarkeit der Eintauchtiefe des Auslöseanker s
in die Spule läßt eine genaue Einstellung des Ankers für beide Auslösefälle nicht
zu, vielmehr kann die Einstellung des Ankers zur. Spule immer nur für den einen
Fall richtig sein.
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Diese Schwierigkeiten zu beseitigen, ist das Ziel der Erfindung, welche
im wesentlichen
darin besteht, daß das Gewicht des Auslöseankers
und der gegebenenfalls nach Ausschaltung der Gewichts- oder Federbelastung noch
mit anzuhebenen Teile (Gestänge o., dgl.) mindestens in der Ruhestellung des Ankers
ganz oder teilweise ausgeglichen ist. Der Aus-Löseanker ist also nach Eintritt der
Gefahrtemperatur nicht nur vom Zusatzgewicht oder der Feder, sondern auch von seinem
Eigen-, gewicht und dem Gewicht .der noch mit ihm verbundenen Teile entlastet, so
daß schon eine im Verhältnis zu der beim rein elektromagnetischen Ansprechen der
Vorrichtung auftretenden Zugkraft- -der- -Spule geringe elektromagnetische Kraft
ausreicht, den Anker in die Spule hereinzuziehen.- - Damit ist aber erreicht, daß
der Auslöseanker nach Eintritt- der Gefahrteimperatur mit Sicherheit bei den in
diesem Falle in Betracht kommenden, in der Nähe der zulässigen Dauerstromstärke
liegenden Stromwerten anspricht: Die Entlastung bzw, der Gewichtsausgleich des Auslöseankers
kann durch-ein Gegengewicht, eine Feder oder auch -durch eine der als Stromspule
ausgebildeten Heiz- und Magnetspule zugeordnete Spannungsspule bewirkt werden. Die
Regelung der beiden Stromstärken, bei welchen der Anker angezogen werden soll, geschieht
vorteilhaft derart, daß die Ruhelage des Auslöseankers, d. h. seine Eintauchtiefe
in die Spule, nicht verändert wird. Beispielsweise kann die Höchststromstärke, bei
welcher das Ansprechen ohne vorheriges Erweichen des Schmelzlots erfolgt, durch
Veränderung der Größe des Zusatzgewichts oder der Federspannung geregelt werden,
während die Einstellung derjenigen Stromstärke, bei welcher das Anziehen des Ankers
nach Erreichung der Gefahrtemperatur geschieht, durch Veränderung des Ausgleich-
oder Entlastungszustandes des Aus-Löseankers bewirkt werden kann.
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Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes,
und zwar zeigen Abb. i die Schutzvorrichtung nach dem ersten Beispiel in Ansicht
von unten, Abb. z einen senkrechten Längsschnitt durch die Vorrichtung bei in der
Ruhestellung befindlichem Auslöser nach der Linie A-B der Abb. i, Abb. 3 einen senkrechten
Längsschnitt durch den vereinigten Höchststrom- und Wärmeauslöser im Augenblick
des Ansprechens auf Höchststrom, Abb. 4. einen gleichen Schnitt im Augenblick des
Ansprechens nach- Eintritt der Gefahrtemperatur, Abb. 5 einen Querschnitt durch
den Auslöser nach der Linie C-D der Abb. 4, Abb.6 eine schematische Darstellung
des ersten Beispiels, Abb. 7 einen Längsschnitt durch die Schutzvorrichtung nach
dem zweiten Beispiel im Ruhezustand, Abb. 8 einen gleichen Schnitt im Augen-; blick
des Ansprechens auf Höchststrom, Abb.9 wiederum einen Längsschnitt, wobei der Anker
nach Eintritt der Ge-fahrtemperatur anspricht, und Abb. io eine schematische Darstellung
des zweiten Beispiels.
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In den Abb. i bis 6 ist i eine vom Betriebsstrom durchflossene vereinigte
Heiz-und Magnetspule, die in bekannter Weise von einem aus dem Metallmantel2 und
einer oberen und unteren isolierenden Stirnwand 3, .4 bestehenden Gehäuse umschlossen
ist. Im -unteren Teil der nach oben über die Stirnwand 3 hinaus verlängerten Spulenhülse
5 führt sich der als Tauchkern ausgebildete Auslöseanker 6, der aus einem zylindrischen
Weicheisenstück besteht. Um die Vorrichtung nicht nur für Gleichstrom, sondern auch
für Drehstrom verwenden zu ;können, ist der Anker mit mehreren radialen Schlitzen
7 versehen, von welchen sich mindestens einer über die volle oder nahezu volle Länge
des Tauchkerns erstreckt. Der Tauchkern 6 wird gewöhnlich durch sein Eigengewicht
in die in Abb. 2 -veranschaulichte untere Endlage, die Ruhestellung, bewegt. In
dieser Stellung stützt der Anker sich mittels eines an seinem unteren Ende vorgesehenen
Isolierzapfens 8 auf den Arm 9 eines doppelarmigen Hebels 9, io, der an einem von
der unteren Gehäusestirnwand 4 getragenen Böckchen i i lagert, und dessen anderer
Arm io ein Gewicht 12 trägt. Der Hebel 9,
io dient einerseits in einer später
noch zu beschreibenden Weise zur Entlastung des Aus-Löseankers 6,: andererseits
. im Zusammenwirken mit einem an der Stirnwand4 befestigten Kontakt i3 äls Schalter
zur Steuerung des Hilfsstromkreises eines selbsttätigen Ausschalters, beispielsweise
eines Nullspannungs- ; Schalters. Zu dem Zwecke ist der Hebel 9,
io über das
Böckchen i i mit einer an der unteren Stirnwand 4 der Spule befestigten Klemme
30 verbunden, während der Kontakt 13 mit einer zweiten, ebenfalls
an der Wand 4 .:fitzenden Klemme 31 in Verbindung steht. Der Hebel 9, io
und der Kontakt 13 sind im gezeichneten Beispiel so angeordnet, daß der von ihnen
gebildete Schalter in der Ruhestellung des Ankers 6 geöffnet ist, dagegen beim Anheben
des letzteren durch das Gewicht 12 geschlossen wird und dadurch beispielsweise die
Haltespule des selbsttätigen Ausschalters kurzschließt.
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Über der oberen Hubgrenze des Tauchkerns 6 ist im Spulenrohr 5 ein
zylindrischer Körper 14 aus Messing oder einem anderen
geeigneten
Metall befestigt, der schließend in das Rohr paßt und so mit der Spule i in unmittelbarer
wärmeleitender Verbindung steht. Dieser Körper enthält zunächst eine mittlere. unten
geschlossene Längsbohrung 15, die zur Aufnahme eines Schmelzlots 16 dient. In die
Bohrung 15 taucht von oben her das untere Ende einer längsverschiebbaren Stange
17 ein. die gewöhnlich durch das erhärtete Schmelzlot in ihrer unteren Endlage festgehalten
ist. Die Stange 17 trägt an ihrem oberen Ende eine zylindrische Metallkappe 18,
die sich mit ihrer abwärts gerichteten Wandung auf der Verlängerung der Spulenhülse
5 führt und das Wderlager für eine zur zusätzlichen Belastung des Auslöseankers
6 dienende Druckfederig bildet. Diese Feder stützt sich mit ihrem oberen Ende unter
Zwischenschaltung eines Ringes 20 von U-förmigem Querschnitt gegen den Boden der
Kappe 18, während ihr unteres Ende gegen einen ebenfalls im Querschnitt U-förmigen
Ring 2i drückt, der auf der Stange 17 längsverschiebbar geführt ist. Der Ring :2i
ist durch mehrere, beispielsweise drei, durch seitliche des in der Spulenhülse befestigten
Messingkörpers 14 nach unten geführte Stangen 22 mit dem Auslöseanker 6 gekuppelt.
Die drei Stangen 22 tragen dabei unterhalb des Ringes 21 noch eine flache Ringscheibe
23, die im Zusammenwirken mit einem kleinen Bund 2,4 der Stange 17 zur Begrenzung
der Abwärtsbewegung des Kupplungsgestänges 22 dient. Das aus der Kappe 18 bestehende
Widerlager für die Feder ig ist zwecks Regelung der Federspannung an der Stange
verstellbar angebracht. Im Beispiel sind nur zwei verschiedene Einstellungsmöglichkeiten
vorgesehen. Diese bestehen darin, daß die Stange 17 an zwei übereinanderliegenden
Stellen je eine Ringnut 25, 26 enthält, während an der Decke der Kappe 18 eine verschiebbare
Platte 27 sich befindet, die einen am einen Ende zum kreisförmigen Loch erweiterten
Schlitz enthält und mit ihren Schlitzrändern riegelartig in die eine oder andere
Ringnut 25 oder 26 der Stange eingreift. Natürlich kann im Bedarfsfalle eine weitergehende
VerstellungsmÖglichkeit vorhanden sein, beispielsweise dadurch, daß die Kappe 18
mittels einer auf der dabei mit Gewinde versehenen Stange 17 verschraubbaren Mutter
einstellbar ist.
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Der Betrag, um welchen der Auslöseanker oder Tauchkern 6 in seiner
Ruhestellung in die Spule i hineinragt und die Spannung der Feder ig sind nun so
gewählt, daß der Anker unter Zusammendrücken der Feder in die Spule hereingezogen
werden kann, wenn die zulässige Dauerstromstärke erheblich überschritten wird, beispielsweise
die Stromstärke bei der Befestigung des Federwiderlagers 18 in der oberen Nut 25
der Stange 17 auf den «-eifachen oder bei Befestigung des Widerlagers in der unteren
Nut 26 auf den vierfachen Wert der normalen Dauerstromstärke steigt. Tritt eine
solche starke Überlastung ein, dann geschieht die Abschaltung des gefährdeten Stromverbrauchers
schon vor Erweichen des Schmelzlots 16 auf rein elektromagnetischem Wege dadurch.
daß der Anker 6 entgegen der Feder ig angehoben wird. Dabei wird der Hebel g, ro
durch das Gewicht 12 so gedreht, daß sein Arm g am Kontakt 13 einen Stromschluß
bewirkt und dadurch beispielsweise die Haltespule eines Nullspannungsschalters kurzschließt,
der dann aus seiner Einschaltstellung herausfällt. Mit dem Verbraucher wird - auch
die Spule i stromlos, so daß der Auslöseanker 6 durch die Feder ig wieder in die
Ruhestellung zurückgeführt und damit gleichzeitig der Kurzschlußschalter g, 13 für
die Haltespule wieder geöffnet wird.
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Bei solchen Überlastungen, die weniger durch ihre Höhe als vielmehr
durch ihre lange Dauer eine Gefährdung des Stromverbrauchers infolge unzulässiger
Erwärmung zur Folge haben, muß die Abschaltung schon bei einer Stromstärke erfolgen
können, die wesentlich unterhalb desjenigen Wertes liegt, bei dem der Anker 6 entgegen
der Feder io angezogen werden kann. Um dies zu ermöglichen, ist, wie bekannt, das
Schmelzlot i6 vorgesehen, das bei unzulässiger Erwärmung des Stromverbrauchers durch
die in Abhängigkeit von dessen Belastung sich erwärmende Heiz-- und Magnetspule
i aufgeweicht bzw. geschmolzen wird. Nach dem Erweichen oder Schmelzen des Lots
16 ist das Widerlager 18 für die Feder ig nicht mehr festgehalten, es kann sich
vielmehr mit der Stange 17 auf und ab bewegen. Beim Anziehen des Ankers 6 braucht
also die Feder= ig nicht mehr zusammengedrückt zu werden, vielmehr hat der Anker
nur noch das Gestänge 22, die Feder ig und das Widerlager 18 mit der Stange 17 anzuheben.
Trotz. dieser Entlastung des Ankers von der Feder ig 1 eicht aber diejenige elektromagnetische
Kraft der Spule i, welche von einem Strom von der nach Erreichung der Gefahrtemperatur
noch zulässigen Stärke erzeugt wird, in der Regel nicht aus, den Anker 6, dessen
Eintauchtiefe in die Spule i ja für das Ansprechen bei starken elektromagnetischen
Kräften gewählt ist, anzuziehen. Das hat zur Folge, daß vielfach die Abschaltung
erst dann geschieht, «=ein infolge weiteren Ansteigens der Stromstärke bereits eine
Überhitzung und damit eine Beschädigung des Verbrauchers eingetreten ist. Dieser
Mangel ist nun gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß der Auslöseanker
6
in seiner Ruhestellung von seinem Eigengewicht und dem Gewicht der nach Auflöten
des Schmelzlots 16 mitanzuhebenden Teile ganz oder teilweise entlastet ist. Diese
Entlastung geschieht im. Beispiel nach Abb. i bis 5 unter Vermittlung des Schalthebels
9, io durch das Gewicht 12, das am Hebelarm io mit Hilfe der durch einen Längsschlitz
a8 des Hebels hindurchgreifenden Mutterschraube 29 verstellbar ist. Das Gewicht
12 wird zu diesem Zwecke so bemessen und eingestellt, daß es das Eigengewicht des
Auslöseankers 6 und der damit anzuhebenden Teile so weit ausgleicht, daß das restliche
Ankergewicht der elektromagnetischen Kraft der Spule i entspricht, wenn der Wert
des durch diese fließenden Stroms die nach Erreichung der Gefahrtemperatur noch
zulässige Grenze um einen gewissen Betrag überschreitet. Beispielsweise kann die
Einstellung des Gegengewichts 12 derart sein, daß nach dem Auflöten des Schmelzlots
16 noch Belastungen bis zu 9o °/o der Dauerstromstärke oder auch bis zur normalen
Dauerstromstärke möglich sind, wohingegen bei Erreichung der Dauerstromstärke oder
bei einer Überschreitung derselben um 5 OA oder u. U. sogar schon bei einer unter
der normalen Stromstärke liegenden Belastung das Anheben des Ankers 6 erfolgt. Das
Anziehen des Ankers hat wieder das Kurzschließen der Haltespule eines Nullspannungsschalters
o. dgl. und damit das Abschalten des gefährdeten Stromverbrauchers zur Folge. Durch
das Abschalten wird auch die Heiz- und Magnetspule i stromlos. Der Auslöseanker
6 und die mit ihm angehobenen "feile kehren in die Ruhestellung zurück, und bei
der dann stattfindenden Wiederabkühlung erhärtet auch das Schmelzlot 16 und hält
unter Vermittlung der Stange 17 das Wiederlager 18 für die Feder i9 erneut fest,
so daß der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt ist.
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Wie ohne weiteres ersichtlich, ist es durch die neue Einrichtung zum
Gewichtsausgleich des Auslöseankers erreicht, daß die Schutzvorrichtung nicht nur
bei starken Überlastungen, sondern auch nach Eintritt der Gefahrtemperatur bei geringeren
Überlastungen, d. h. dann anspricht, wenn die Belastung geeignet ist, die bereits
bis an die Gefahrgrenze erwärmte Maschine zu schädigen. Außerdem gewährt die neue
Einrichtung den Vorteil, daß die Auslösestromstärke für die rein elektromagnetische
Abschaltung und für die Abschaltung durch Aufweichen des Schmelzlots 16 und das
danach stattfindende Anziehen des Ankers 6 bei geringer Überlastung unabhängig voneinander
genau eingestellt werden können. Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 7 bis 9 unterscheidet
sich von demjenigen nach Abb. i bis 6 einerseits dadurch, daß die Entlastung des
Auslöseankers auf elektromagnetischem Wege geschieht, und andererseits dadurch,
daß an Stelle der Federbelastung für den Auslöseanker eine Belastung durch ein Zusatzgewicht
vorgesehen ist.
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Auf einer gemeinsamen Spulenhülse 5 sitzen übereinander- eine Spannungsspule
32 und die übliche als Stromspule ausgebildete Heiz- und Magnetspule r. Die Spannungsspule
32 ist parallel zu -dem zu schützenden Stromkreis geschaltet, wird also stets gleichmäßig
erregt, wohingegen die Stromspule i in Serie mit dem zu schützenden Stromkreis liegt
und von dem in seiner Stärke schwankenden Betriebsstrom durchflossen ist. In der
Spulenhülse 5 führt sich ein Messingrohr 33, das unten den als Auslöseanker dienenden
Eisenkern 6 trägt, während an seinem oberen Ende ein oben offenes Gefäß 34 zur Aufnahme
des Schmelzlots 16 befestigt ist. In dieses Gefäß taucht eine Stange 17 ein, die
durch das erhärtete Schmelzlot 16 in ihrer mit Bezug auf das Gefäß oberen Endlage
festgelötet ist. Die Stange 17 führt sich in einem mittleren Loch der die
Spule nach oben abdeckenden Isolierplatte 3, und sie trägt oberhalb der Spule i
ein Zusatzgewicht 35 zur Belastung des Auslöseankers 6. Das Zusatzgewicht 35 besteht,
wie ersichtlich, aus mehreren scheibenförmigen Körpern, die mit Hilfe zweier Muttern
36 auf dem oberen mit Gewinde versehenen Stangenende leicht auswechselbar gehalten
sind.
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Der Auslöseanker 6 stützt sich in seiner unteren Endstellung - der
Ruhestellung -auf eine Kontaktfeder 37, die an einer an der ; unteren Isolierplatte
4 der Spulen angeordneten Klemme 3o befestigt und mit einem festen Kontakt 13 zusammenwirkt,
der mit einer ebenfalls. an- der Isolierplatte 4 befestigten zweiten Klemme 3 i
in Verbindung steht. Kontaktfeder 37 und fester Kontakt 13 bilden wieder
einen Hilfsschalter zur Steuerung des Hilfsstromkreises eines selbsttätigen Ausschalters.
Die Einrichtung ist im Beispiel derart, daß der bei in der Ruhelage befindlichem
Auslöseanker 6 geschlossene Schalter 37, 13 beim Ansprechen der Schutzvorrichtung
den Hilfsstromkreis der Haltespule eines Nullspannungsschalters unterbricht. Die
Federkraft der Kontaktfeder 37 ist so bemessen, daß sie zwar zur Öffnung des Schalters
ausreicht, aber für die Entlastung des Auslöseankers 6 praktisch unwesentlich ist.
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Die Ruhestellung des Auslöseankers 6 und die Größe des Zusatzgewichts
35 sind wieder derart gewählt, daß die Spulen i und 32 nur , beim Auftreten einer
sehr starken Überlastung,
beispielsweise beim zweifachen Wert der
zulässigen Dauerstromstärke, den Anker 6 zusammen mit dem Zusatzgewicht 35 anheben
können. Beim Auftreten einer solcherart er-5 höhten Stromstärke spricht also die
Vorrichtung rein elektromagnetisch an, wobei die Abschaltung des gefährdeten Stromkreises
dadurch herbeigeführt wird, daß der Hilfsschalter 37, 13 beim Hereinziehen des Auslöseankers
6 in die Spulenhülse 5 den Stromkreis der Haltespule eines Nullspannungsschalters
unterbricht. Treten dagegen solche Überlastungen auf, die zwar unterhalb der für
Anheben des durch das Zusatzgewicht 35 belasteten Auslöseankers 6 nötigen Stromstärke
liegen, aber wegen ihrer Dauer zu einer gefährlichen Erwärmung des zu schützenden
Stromkreises führen können, dann wird durch die in Übereinstimmung mit der Belastung
des Stromkreises sich erhitzende Stromspule i das Schmelzlot 16 aufgelötet, wodurch
die das Zusatzgewicht 35 tragende Stange 17 vom Auslöseanker 6 entkuppelt wird.
Der Anker 6 braucht also nunmehr bei seinem Ansprechen nur noch das Messingrohr
33 und das Gefäß 34 mit dem Schmelzlot 16 anzuheben. Damit bei denjenigen Stromstärken,
bei welchen nach eingetretener Gefahrtemperatur die Abschaltung erfolgen muß, der
Auslöseanker mit Sicherheit in die Spule hereingezogen wird, sind das Eigengewicht
des Auslöseankers 6 und der nach Entkupplung des Zusatzgewichts noch mitanzuhebenden
Teile 33, 34 durch die stets gleichbleibende elektromagnetische Kraft der Spannungsspule
32 so weit ausgeglichen, daß das verbleibende Restgewicht durch die Zugkraft der
Stromspule i überwunden werden kann, wenn durch die Stromspule ein Strom von derjenigen
Stärke fließt, bei welcher der zu schützende Stromverbraucher nach Erreichung der
gefährlichen Temperaturgrenze abgeschaltet werden soll. Wie ohne weiteres ersichtlich,
kann die Spannungsspule 32 in ihrer elektromagnetischen Wirkung leicht so abgestimmt
werden, daß die für jeden Fall richtige Entlastung des vom Zusatzgewicht entkuppelten
Auslöseankers 6 erreicht wird, also beispielsweise nach eingetretener Gefahrtemperatur
nur noch Belastungen bis zur normalen Dauerstromstärke oder unterhalb dieser Grenze
möglich sind, bei Überschreitung der Dauerstromstärke um beispielsweise 5 °/o oder
bei Erreichung der Dauerstromstärke oder unter Umständen sogar schon früher die
Abschaltung erfolgt. Mithin ist auch durch diese Einrichtung ein sicheres Ansprechen
des Auslöseankers bei den nach Erweichen des Schmelzlots für die Auslösung in Betracht
kommenden Stromstärken gewährleistet. Das Anziehen des Auslöseankers 6 nach Er-
1 weichen des Schmelzlots 16 hat ebenfalls die Unterbrechung des Stromkreises der
Haltespule des Nullspannungsschalters zur Folge. Ist dann durch den letztgenannten
Schalter der Stromverbraucher abgeschaltet, so werden auch die Stromspule i und
gegebenenfalls die Spannungsspule - nämlich dann, wenn sie hinter dem Nullspannungsschalter
angeschlossen ist - stromlos, so daß der Anker 6 wieder abfällt. Bei der nunmehr
eintretenden Abkühlung des Stromkreises und der Spule i erhärtet das Schmelzlot
16 wieder, wodurch das Zusatzgewicht 35 über die Stange 17 und das Gefäß 33 erneut
mit dem Auslöseanker 6 gekuppelt wird.
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Die Regelung der elektromagnetischen Kraft der Spannungsspule 32 kann
in irgendeiner bekannten Weise, beispielsweise durch in Serie oder parallel damit
geschaltete einstellbare Widerstände erfolgen. Die Spannungsspule kann gleichzeitig
als Vorschaltwiderstand für die Haltespule des Nullspannungsschalters benutzt werden,
indem sie in Serie mit der Haltespule in dem durch den Schalter 37, 13 gesteuerten
Hilfsstromkreis liegt. Eine solche Anordnung ist beispielsweise in der schematischen
Zeichnung Abb. io angedeutet, wobei 38 die Nullspannungsspule ist, während die regelbaren
Widerstände mit 39 und 4o bezeichnet sind.
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Die der Stromspule i zugeordnete Spannungsspule 32 kann im Bedarfsfalle
als zusätzliche Heizspule zur Beeinflussung des Schmelzlots 16 benutzt und zu dem
Zwecke so ausgebildet werden, daß sie eine mehr oder weniger große Wärmeentwicklung
aufweist, die erforderlichenfalls durch in Serie mit der Spule oder parallel dazu
geschaltete Widerstände regelbar ist. Dies hat u. a. den Vorteil, daß die Empfindlichkeit
der Schutzvorrichtung für unzulässige Temperatursteigerungen feinstufig regelbar
ist. was besonders beim Schutze von Stromverbrauchern, die mit niedrigen Stromstärken
arbeiten, wichtig ist. Fernar besteht die Möglichkeit, mit Hilfe der Spannungsspule
die Schutzvorrichtung des zu schützenden Verbrauchers besser anzupassen, als es
mit einer Stromspule allein erreichbar ist. Beispielsweise könnte beim Schutz eines
Gleichstrom-Nebenschlußmotors die Spannungsspule 32 den Magnetspulen des Motors
und die Hauptstromspule i der Ankerwicklung angepaßt sein, so daß die Schutzvorrichtung
ein möglichst genaues thermisches Abbild des zu schützenden Verbrauchers ergibt.
Ferner könnte bei Anwendung der Schutzvorrichtung für Drehstrommotoren die Spannungsspule
32 ein thermisches Abbild der Eisenverluste für den zu schützenden Motor sein. Bei
gleichzeitiger Anwendung der Spannungsspule als zusätzliche
Heizspule
müssen natürlich der das Schmelzlot 16 enthaltende Teil und die Spulen z, 32 so
zueinander angeordnet sein, daß das Schmelzlot gleichzeitig von beiden i Spulen
beheizt wird. Dies kann z. B. bei der in den Abb.6 bis ro dargestellten Übereinanderanordnung
der Spannungs- und der Stromspule dadurch erreicht werden, daß das das Schmelzlot
enthaltende Gefäß 34 sich zur Hälfte im Innern der Spannungsspule 32 und zur anderen
Hälfte im Innern der Stromspule z befindet.
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Eine weitere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeit der zusätzlichen Spannungsspule
besteht darin, daß sie die Schutzvorrichtung dauernd, also auch bei abgeschaltetem
Verbraucher, auf eine vorher bestimmte Temperatur erwärmt, also sozusagen eine Vorwärmung
der Schutzvorrichtung bewirkt. Zur Erreichung dieses Zieles würde die Spannungsspule
gegebenenfalls zusammen mit der damit in einem gemeinsamen Hilfsstromkreis liegenden
Haltespule des Nullspannungsschalters vor diesem Schalter an die Zuleitungen angeschlossen
werden. Durch die Vorwärmung der Schutzvorrichtung läßt sich ebenfalls eine bessere
Anpassung der Schutzvorrichtung an den jeweils zu schützenden Verbraucher und insbesondere
auch eine größere Genauigkeit im Ansprechen auf unzulässige Erwärmung des Stromverbrauchers
erreichen, indem durch mehr oder weniger starke Vorwärmung die Zeitdauer, welche
die Stromspule braucht, um das Schmelzlot auf seine Schmelztemperatur zu erwärmen,
je nach den Bedürfnissen abgekürzt werden kann. So könnte z. B. bei Verwendung eines
Schrizelzlots, dessen Schmelzpunkt bei 75° liegt, die Schutzvorrichtung durch die
Spannungsspule 32 auf 5o° vorgewärmt werden, so daß die Auslötung des Zusatzgewichts
35 oder der Feder zg schon dann erfolgt, wenn dem Schmelzlot durch die Stromspule
r eine solche Wärmemenge zugeführt worden ist, däß seine Temperatur sich um 25°
erhöht hat. Die Vorwärmung der Schutzvorrichtung auf eine bestimmte Temperatur ist
auch dann wichtig, wenn der zu schützende Verbraucher, z. B. ein Motor, in nächster
Nähe eines Ofens oder einer anderen Wärmequelle, die an einer Schalttafel angebrachte
Schutzvorrichtung dagegen an einer entfernten und weniger warmen Stelle sich befindet.
In diesem Falle kann die Spannungsspule so gewählt oder eingestellt werden, daß
sie die Schutzvorrichtung auf die gleiche Temperatur vorwärmt, auf die der Motor
durch die ihm vom Ofen oder der sonstigen Wärmequelle zugeführte Wärme vorerwärmt
wird.
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Bei Verwendung der Spannungsspule als zws@tzliche Heiz- oder ,als
Vorwärnnespule wird es natürlich in vielen- Fällen nicht möglich sein, die auf eine
bestimmte Wärmeentwicklung abgestimmte Spule gleichzeitig so einzustellen, daß sie
die gewünschte Entlastung des vom Zusatzgewicht oder der Belastungsfeder befreiten
Auslöseankers bewirkt. In diesen Fällen wird außer der Spannungsspule auch noch
ein Gegengewicht oder eine Feder angeordnet, welche; gegebenenfalls in Verbindung
mit der Spannungsspule, den Gewichtsausgleich des Auslöseankers und der nach Erweichen
des Schmelzlots mit dem Anker noch anzuhebenden Teile vornimmt, während die Spannungsspule
in der Hauptsacke oder auch ausschließlich als zusätzliche Heiz- oder als Vorwärmespule
dient. Dabei kann die Spannungsspule, wie gezeichnet, unterhalb der Stromspule oder
gegebenenfalls auch oberhalb der letzteren angeordnet oder in anderer Weise mit
der Stromspule so zusammengebaut werden, daß das Schmelzlot von beiden Spulen gleichzeitig
beheizt wird.
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Das in Abb. t bis 6 angegebene Gegengewicht 12 könnte z. B. auch durch
eine am Hebelarm to angreifende Feder ersetzt werden. Oder es könnte bei der Ausführungsform
nach Abb. 7 bis zo die Schaltfeder 37 so kräftig gemacht werden, daß sie entweder
allein oder in Verbindung mit der Spannungsspule den Gewichtsausgleich des Auslöseankers
bewirkt. Ein Gegengewicht ist jedoch wegen seiner dauernd gleichbleibenden Kraft
einer Feder vorzuziehen. Die neue Schutzvorrichtung ist außer bei Gleich- und Wechselstrom
natürlich auch bei Drehstrom anwendbar, wobei, wie an sich bekannt, in zwei Phasen
des Drehstromkreises je eine besondere Schutzvorrichtung eingeschaltet wird, die
auf einen gemeinsamen Nullspannungsschalter einwirken können. Dabei können im Falle
der Ausrüstung der Schutzvorrichtungen mit Spannungsspulen letztere wiederum als
Vorschaltwiderstände für die Nullspannungsspule des selbsttätigen Ausschalters benutzt
werden. Statt mit Hilfe eines Nullspannungsschalters könnte die Abschaltung des
gefährdeten Stromkreises auch durch einen anderen selbsttätigen Schalter bewirkt
werden, der von der Schutzvorrichtung gesteuert wird. Dabei könnte die Auslösung
des selbsttätigen Schalters statt elektrisch auch auf 'mechanischem Wege geschehen,
indem der Auslöseanker der Schutzvorrichtung die Sperrung des Selbstschalters mechanisch
auslöst. Dabei wird der Auslöseanker in üblicher Weise mit einem Stößer zu versehen
sein, der sowohl beim rein elektromagnetischen Ansprechen als auch beim Ansprechen
des Auslöseankers nach Eintritt der Gefahrtemperatur nach oben aus der Heiz- und
Magnetspule heraustritt.