DE521554C - Schutzschalter - Google Patents
SchutzschalterInfo
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- DE521554C DE521554C DEST46358D DEST046358D DE521554C DE 521554 C DE521554 C DE 521554C DE ST46358 D DEST46358 D DE ST46358D DE ST046358 D DEST046358 D DE ST046358D DE 521554 C DE521554 C DE 521554C
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
- H01H71/10—Operating or release mechanisms
- H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
- H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
- H01H71/2472—Electromagnetic mechanisms with rotatable armatures
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Description
Das Hauptpatent betrifft einen Schutzschalter, bei welchem jeder Elektromagnet auf
mindestens zwei an seinem Magnetkörper schwenkbar gelagerte Anker einwirkt, von
denen der eine bei Stromfluß jeder Größe ständig am Magnetkörper anliegt und beim
Ausbleiben des Stromes sofort abfällt, während der andere mit von der Dauer oder
Stärke der Magneterregung abhängiger und einstellbarer Verzögerung beim Überschreiten
einer bestimmten Stromstärke angezogen wird. Die Anker sämtlicher Elektromagnete bewirken,
und zwar jeder für sich bei ihrer Bewegung die Öffnung einer für alle Phasenkontakte
gemeinsamen Schaltbrücke, bevor schädliche Ströme auf den zu schützenden Teil übertreten können.
Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit der weiteren Ausgestaltung und Anordnung
der Elektromagnete und der von ihnen beeinflußten elektromagnetischen Einrichtung zur
Bewegung der Schaltbrücke. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, für die Elektromagnete eine handliche,
das leichte Ein- und Ausbauen ermöglichende Form zu finden und gleichzeitig eine Einheitstype
für alle in Frage kommenden Stromstärken zu schaffen. Hand in Hand damit geht das Bestreben, den Aufbau des ganzen
Schalters zu vereinfachen und zu verbilligen.
Die Erfindung besteht zunächst darin, daß die Elektromagnete in Form von Patronen
ausgebildet und hängend an einem Träger angeordnet sind, wobei oberhalb dieses Trägers
der Elektromagnet zur Steuerung der Schaltbrücke liegt. Zwecks Erzielung einer hohen Kurzschlußfestigkeit der Spule dieses
Elektromagneten besteht die Schaltbrücke aus zwei gleichen Teilen, die je auf einer Seite
der Reihe der Elektromagnete liegen und mit je einem Anker verbunden sind, welche
zu der gemeinsamen Spule mit auf beiden Seiten offenem Eisenkern gehören. Bei Erregung
der Spule werden beide Anker gleichzeitig angezogen und die beiden Teile oder Hälften der Schaltbrücke gleichzeitig in die
Schließstellung gebracht. Da der Eisenweg auf beiden Seiten offen ist, steht eine große
Anziehungskraft zur Verfügung, so daß der Luftspalt größer und damit auch der Schaltweg
länger gemacht werden kann. Der Stromverbrauch ist dabei überraschend gering, weil
wenig Kraft zum Verschwenken der Schaltbrückenteile notwendig ist. Bei den bisherigen
Schutzschaltern dieser Art wurde die ganze Schaltbrücke angehoben, wodurch die
Anziehungskraft und damit der Stromverbrauch erheblich große Werte besitzen
mußte.
Die hängende Anordnung der patronenförmigen Elektromagnete ermöglicht eine besonders
einfache Ausgestaltung der Überstromanker und der Einrichtung zur Verstellung
der auf sie einwirkenden Anzugskraft der zugehörigen Spule. Die Verstelleinrichtung
kann nämlich in einfacher Weise aus einem in einem Schlitz verstellbaren _ und
gegenüber einer Skala in der gewünschten Lage feststellbaren Vorsprung bestehen, auf
welchen sich das freie Ende des unter der Spule gelagerten Schwenkankers auflegt. Je
ao nach dem Abstand, den dieser Vorsprung von
dem Drehpunkt des Schwenkankers besitzt, ist der Luftspalt kleiner oder größer.
Der Überstromanker und der Nennstromanker, also der mit Zeitverzögerung arbeitende
Überstromanker, wirken auf -Stangen ein, die innerhalb der Patrone neben der
Spule und in Richtung der Längsachse der Patrone entgegen Federwirkung verschiebbar
gelagert sind. Diese Stangen wiederum wirken auf Schwenkschienen ein, welche die
Schalter des Elektromagneten zur Bewegung der Schaltbrücke beeinflussen.
Zwecks Anpassung der Verstelleinrichtung für den mit Zeitverzögerung arbeitenden Überstromanker
an die Patronenform des Elektromagneten, mit welchem nur einer der Elektromagnete
ausgerüstet sein kann, wird gemäß der weiteren Erfindung folgende Einrichtung
vorgesehen.
Im unteren Teil der Patrone ist ein zweckmäßig aus magnetisch nichtleitendem Baustoff
bestehender Zylinder angeordnet, in welchem der als Kolben ausgebildete plattenförmige
Nennstromanker frei beweglich gelagert ist. Der Zylinder kann als Ölbremse
ausgebildet sein. Seitlich der Zylinder sind an einem Ende schwenkbar gelagerte Verlängerungen
des Eisenkernes der Spule angeordnet, welche durch eine aufschraubbare
Mutter mit konischer Außenfläche oder eine
ähnliche Einrichtung in ihrem Abstand von der Außenwand des Zylinders einstellbar sind.
Die Einstellung kann aber auch sowohl für den Überstromanker ,als auch für den Nennstromanker
in der Weise bewirkt werden, daß einer der Längsstege des H-förmigen Kernes
zweiteilig ausgebildet ist, so daß die Länge dieses Schenkels verändert werden kann.
In der Zeichnung· ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens dargestellt,
und zwar zeigt
Abb. ι eine Seitenansicht eines Schutzschalters gemäß der Erfindung.
Abb. 2 ist eine Draufsicht.
Abb. 3 ist ein Schnitt auf der Linie III-III
gemäß Abb. 2.
Abb. 4 zeigt die Seitenansicht eines Elektromagneten ohne die Patronenkapsel.
Abb. 5 ist die gleiche Ansicht eines Elektromagneten
mit Nennstromanker.
Abb. 6 ist eine Ansicht von unten auf die Einrichtung gemäß Abb. 4.
Abb. 7 ist eine Ansicht entsprechend Abb. 4 einer anderen Ausführungsform des Elektromagneten
gemäß der Erfindung.
R, S, T sind die Anschlüsse an die einzelnen Phasenleitungen des Netzes; U,V, W sind die
entsprechenden Anschlüsse für den zu schützenden Teil, etwa einen Motor. Den festen
Kontakten 10, ii, welche durch die Schienen
12, 13 mit den Anschlüssen R, S, T bzw. U, V, W
verbunden sind, entsprechen die beweglichen Kontakte 14, 15. Die Kontakte 14 sind andern
gemeinsamen, aus Isolierstoff bestehenden Körper 16, die Kontakteis an dem Isolierkörper
17 befestigt. Diese Körper sind bei 18 bzw. 19 schwenkbar in dem Gestell 20 des
Schalters gelagert. Auf der anderen Seite des Drehpunktes 18 sind Eisenkörper 21, 22
angeordnet, welche mit den Teilen 16 bzw. 17
verbunden sind. Die Eisenkörper 21 und 22 bilden die Anker des Elektromagneten 23,
welcher einen auf beiden Seiten offenen Eisenkern 24 besitzt. Das eine Ende der Spule
des Elektromagneten 23 ist durch die Leitung 25 mit der Phase S verbunden, während das
andere Ende der Spule durch die Leitung 26 über den Schalter 27 mit der Leitung 28 verbunden
ist, welche an die Phasenleitung/? angeschlossen ist. 10c
29 sind Federn, welche bestrebt sind, die
Körper 16 und 17 in der in Abb. 3 dargestellten
Lage zu halten. Jeder der Kontakte 14 und jeder der Kontakte 15 ist durch eine nicht
dargestellte Leitung mit dem Anschluß 30 lo;
bzw. 31 der Elektromagnete 32 verbunden. Die Anschlüsse 30 und 31 bedeuten die Enden
der Spulen dieser Elektromagnete.
Die Elektromagnete sind nun patronenförmig ausgestaltet und hängend an der aus 11(
Isolierstoff bestehenden Platte 33 befestigt. Die Befestigung erfolgt mittels Bajonettverschluß.
Zti diesem Zweck besitzt die Platte 33 Buchsen 34 mit Winkelschlitzen 35. Die Patronen
besitzen zylindrische Ansätze 36, lx
welche in die Buchse 34 hineinpassen und seitliche Stifte 37 aufweisen. Durch Einsetzen
der Ansätze 36 in die Buchse 3 4, so daß die Stifte 37 in den senkrechten Teil des WinkelschEtzes
35 eintreten, und durch Drehen ia
der Patrone erfolgt eine einfache und sichere Anbringung der Patrone. Zweckmäßig ist in
jeder Buchse eine Feder angeordnet, welche ein ungewünschtes Lockern des Bajonettverschlusses
verhindert.
Der Innenausbau der patronenförmigen Elektromagnete ist in Abb. 4 bis 7 veranschaulicht.
Jeder Elektromagnet besteht aus einem H-förmigen Eisenkern 39, welcher die
Spule 40 trägt, deren Enden mit den Anschlüssen 41 und 42 verbunden sind.
Die Teile 41 und 42 stehen nach Zusammenbau der Patrone mit den Anschlüssen 30
und 31 (Abb. 3) in leitender Verbindung. An dem Eisenkern 39 sind oben und unten Messingplatten
43 und 44 befestigt. Die obere Messingplatte besitzt einen Stift 45, welcher zur Führung des hohlen zylindrischen Ansatzes
46 der aus magnetisch leitendem Baustoff bestehenden Scheibe 47 dient. 48 ist eine Feder, welche bestrebt ist, den Körper
46, 47 in der in Abb. 4 dargestellten Lage zu halten. Dieser Körper bildet den Nullstromank'er,
also denjenigen, welcher bei Stromftuß jeder Größe durch die Spule 40 angezogen
gehalten wird. Seitlich der Spule 40 ist eine Stange 49 in Richtung ihrer Längsachse
entgegen der Wirkung der Feder 50 verschiebbar gelagert. 51 ist der Überstromanker, welcher
bei 52 an der Platte 44 schwenkbar gelagert ist. Beim Anziehen dieses Ankers 51
trifft sein freies Ende 53 auf das untere Ende 54 der Stange 49, so daß diese ein gewisses
Stück nach oben bewegt wird. Das Vorderende 53 des Ankers 51 ruht infolge der hängenden
Anbringung der Patrone auf dem Stift 55 auf, welcher in dem Schlitz 56 einer Platte
57 verschiebbar gelagert ist. Die untere Fläche 58 der Platte 57 ist mit einer Skala
versehen, wie Abb. 6 zeigt. Auf der Skala spielt der Zeiger 59. Mittels der Schraubenmutter
60 kann der Stift 55 in der gewünschten Stellung in dem Schlitz 56 festgeklemmt
werden. Der Abstand 61 des Stiftes 55 von dem Drehpunkt 52 ist maßgebend für die
Größe des Luftspaltes 62 und demnach für die Anziehungskraft, welche bewirkt, daß der
Überstromanker 51 verschwenkt wird und die Stange 49, wie oben erwähnt, verschiebt.
Diese ganzen Teile, mit Ausnahme der Platte 58, werden von dem aus Isolierstoff hergestellten
Mantel der Patrone 32 umschlossen. Die Platte 58 bildet den Boden der Patrone. Aus der Patrone ragen die oberen Enden der
Stange 49 und des Ansatzes 46 hervor. Die Ansätze 46 sämtlicher Elektromagnete stoßen
gegen eine aus Isolierstoff bestehende, bei 63 schwenkbar gelagerte Platte 64 an. 65 ist eine
bei 66 gelagerte gleiche Platte, mit welcher die Enden der Stange 49 sämtlicher Elektromagnete
zusammenwirken. Die Schienen 64 und 65 wirken auf die beweglichen Teile des
Schalters 27.
Die Wirkungsweise der bisher beschriebenen Einrichtung ist folgende:
Mittels des Druckknopfschalters 70 kann der Stromkreis des Elektromagneten 23 geschlossen
werden. Infolgedessen werden die Anker 21 und 22 schnell und plötzlich angezogen,
so daß die Kontakte 10, 11, 14 und
15 der Schaltbrücke geschlossen werden. Dadurch erhalten die Spulen 40 der Elektromagnete
32 Strom und ziehen die Nullstromanker 47 entgegen der Wirkung der Feder 48 an. Infolgedessen nimmt die Schwenkplatte
64 die gleiche Lage ein wie die Schwenkplatteos. Sobald der Strom in einer Phase
ausbleibt oder unter einen bestimmten Minimalbetrag fällt, wird der Nullstromanker 47
des dieser Phase zugeordneten Elektromagneten 23 losgelassen und durch die Feder 48
nach oben gepreßt. Hierbei stößt der Vorsprung 46 gegen die Schwenkplatte 64 an und verschwenkt diese in die in Abb. 3 dargestellte
Lage. Hierdurch wird der Schalter 27 geöffnet und der Stromkreis der Spule 23 unterbrochen. Infolgedessen werden die Ankei'21
und 22 losgelassen und die Schaltbrückenteile 16 und 17 durch die Feder 29 in
die in Abb. 3 dargestellte Lage verschwenkt, d. h. die Schaltbrücke wird geöffnet.
Das gleiche tritt ein, wenn der Strom in den Spulen 40 einen bestimmten Maximalbetrag
übersteigt. Dieser Betrag richtet sich nach der Stellung des Zapfens 55. Er würde
im Falle der Abb. 6 zwischen 40 und 50 Amp. liegen. Sobald dieser Betrag überschritten
wird, wird der Anker 51 angezogen, wobei er auf das untere Ende 54 der Stange 49 trifft
und diese nach oben verschiebt. Infolgedessen wird die Schiene 65 verschwenkt,
welche dadurch ebenfalls den Schalter 27 öffnet, so daß die Spule 23 wiederum stromlos wird.
Einer der Elektromagnete 32 ist nun mit
einem Nennstromanker versehen, welcher mit Zeitverzögerung angezogen wird. Die Einrichtung
dieses Elektromagneten ist in Abb. 5 veranschaulicht. Der Aufbau ähnelt im wesentlichen
der in Abb. 4 dargestellten Anordnung. Es ist aber an der Unterseite der Platte 44 ein mit Außengewinde 71 versehener
Hohlzylinder 72 angeordnet. In demselben ist wie ein Kolben eine Platte 73 aus magnetisch
leitendem Baustoff verschiebbar. Diese Platte bildet den Nennstromanker. Der Zylinder 72
kann vollkommen geschlossen und mit Öl gefüllt sein. Bei einer Bewegung des Kolbens
73 kann das Öl von der einen Seite des Kolbens auf die andere durch nicht dargestellte
Durchbrechungen des Kolbens übertreten oder auch zwischen dem Kolbenrand und der Zylinderinnenfläche
durchströmen. In dem oberen Ende des Kolbens ist ein beweglicher Zapfen 74 eingesetzt, welcher gegen einen He-
bei oder eine einseitig eingespannte federnde Schiene 75 anliegt. Das rechte freie Ende
dieser Schiene stößt gegen eine Stange 76, welche in ihrer Anordnung und Wirkung der
Stange 49 gemäß Abb. 4 entspricht.
Außen auf dem Zylinder 72 ist eine aus magnetisch nichtleitendem Baustoff bestehende
Kappe "]j aufgeschraubt, welche eine konische
Außenfläche 78 besitzt. Die senkrechten Schenkel des H-förmigen Eisenkernes 39 sind durch
Teile 79 und 80 nach unten verlängert. Diese Teile sind bei 81 schwenkbar gelagert und
werden mit Hilfe von Federn 82 gegen die
konische Fläche 78 angepreßt. Die Teile 79 und 80 laufen nach unten spitz zu. Je "nachdem,
ob die Mutter ~]j mehr oder weniger
tief auf den Zylinder 72 aufgeschraubt ist, desto größer oder kleiner ist der Ltutspalt
zwischen der an der Fläche 78 anliegenden. Fläche der Teile 79 und 80 Tand dem Außenrand
der Platte 73. Auf diese Weise kann die den Kolben 72>
bewegende Anziehungskraft auf das gewünschte Maß eingestellt werden.
Der Nennstromanker 73 wird bei geringen, aber lange andauernden Überströmen angezogen.
Seine Bewegung wird durch eine Ölbremse oder in anderer Weise zeitlich verzögert.
Am Ende seines Hubes trifft er auf den. Zapfen 74 und bewegt diesen, wodurch
die Stange 76 nach oben verschoben wird und dabei die Schwenkschiene 65 dreht. Hierdurch
wird wiederum der Schalter 27 geöffnet. Die Änderung der auf die Überstromanker
ausgeübten Anziehungskraft läßt sich auch in anderer Weise bewirken, nämlich dadurch,
daß der Luftspalt durch Verkürzung oder Verlängerung des einen. Schenkels des H-förmigen
Eisenkörpers vergrößert oder verkleinert wird. In Abb. 7 ist dies schematisch veran-
· schaulicht. Der eine Schenkel des Eisenkörpers ist bei 84 ausgeschnitten, so daß nur
schmale Stege 85 bestehen bleiben. Auf dem Eisenkörper ist ein verschiebbares Eisenstück
86 angeordnet, welches in seiner untersten Stellung den ganzen Spalt 84 überbrückt.
Die oben beschriebene Ausgestaltung der patronenförmigen Elektromagnete kann auch
für andere Schutzschalter Verwendung finden, ebenso wie auch die Ausgestaltung des Elektromagneten
23 in der Weise, daß er einen auf beiden Seiten offenen Eisenweg besitzt,
nicht auf die Verwendung bei dem dargestellten Schalter beschränkt ist.
Claims (6)
- Patentansprüche:i. Schutzschalter nach Patent 460 437, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete in Form von Patronen ausgebildet und hängend angeordnet sind.
- 2. Elektromagnet in Patronenform für Schutzschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Überstromanker7-51 bzw. 73) auf eiae im Innern der Patrone seitlich der Spule und im Sinne der Patronenlängsachse verschiebbar angeordnete Stange (49,76) einwirken, während die Nullstromanker aus einer entgegen Federwirkung (48) anziehbaren, auf einem Mittekapfen (45) geführten Eisenplatte Γ47) bestehen, welche einen nach außen vorstehenden Ansatz (46) besitzt.
- 3. Elektromagnet in Patronenform für Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Überstromankers (51) ein in einem Schlitz (56) verschiebbarer Vorsprung (55) angeordnet ist, gegen welchen sich das freie Ende C53) des schwenkbaren Ankers (51) unter Federwirkung oder infolge des Eigengewichts anlegt.
- 4. Elektromagnet in Patronenform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nennstromanker aus einem in einem Zylinder (72) frei beweglichen, durch Flüssigkeit, z.B. Öl, gebremsten Kolben (73) besteht, welcher die magnetisch leitende Verbindung zwischen zwei seitlich des Zylinders angeordneten Verlängerungen (79, 80) des Eisenkernes (39) der Spule (40) bildet, wobei der Luftspalt zwischen dem Rand des Kolbens (73) und den Verlängerungen (79, 80) mindestens für eine derselben, veränderbar ist.
- 5. Elektromagnet in Patronenform nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verlängerung oder beide (79, 80) schwenkbar sind und eine außen auf dem Zylinder (72) beispielsweise aufgeschraubte, aus magnetisch nichtleitendem Baustoff bestehende Mutter (77) vorgesehen ist, deren konische Außenfläche (78) den Abstand der in entgegengesetzter Richtung spitz zulaufenden Verlängerungsstücke (79, 80) von dem Rand des Kolbens (73) regelt.
- 6. Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbrücke aus zwei gleichartigen Teilen (14, 16, 18 bzw. 15, 17, 19) besteht, die je auf einer Seite der Elektromagnetenreihe (32) liegen und mit je einem Anker (21, 22) verbunden sind, welche zu einer gemeinsamen Spule (23) mit auf beiden Seiten offenem Eisenweg (24) gehören.Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST46358D DE521554C (de) | 1929-08-31 | 1929-08-31 | Schutzschalter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST46358D DE521554C (de) | 1929-08-31 | 1929-08-31 | Schutzschalter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE521554C true DE521554C (de) | 1931-03-26 |
Family
ID=7465136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEST46358D Expired DE521554C (de) | 1929-08-31 | 1929-08-31 | Schutzschalter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE521554C (de) |
-
1929
- 1929-08-31 DE DEST46358D patent/DE521554C/de not_active Expired
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