DE544265C - Selbstschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung löst die Aufgabe der Schaffung eines allen Anforderungen entsprechenden Installationsschutzschalters. Derartige Schalter waren bisher noch wenig gebräuch-Hch. Man benutzte statt ihrer meist Sicherungen in Verbindung mit Betätigungsschaltern. Insbesondere bei der Ausrüstung schon eingerichteter Anlagen mit Installationsschutzschaltern ist es von entscheidender Bedeutung, mit möglichst wenig Raum auszukommen. Die einzelnen Elemente zur Gestaltung des Installationsschutzschalters können den gebräuchlichen großen Automaten sinngemäß entnommen werden, doch ist dabei darauf zu achten, daß die Abmessungen des Schalters sehr klein ausfallen. Die Erfindung besteht in der Wahl solcher Elemente, daß sie bei ihrem Zusammenwirken nicht nur ihre bekannten Eigenfunktionen erfüllen, sondern einen Installationsschalter außerordentlich kleiner Abmessungen ergeben.

Der Schalter gemäß der Erfindung weist eine nur bei verhältnismäßig starken Überlasten plötzlich ansprechende elektromagnetische und eine nur bei geringen, verhältnismäßig lange dauernden Überlasten langsam ansprechende thermische Überstromauslösung auf, und der thermische Auslöser ist bei ihm vom Überstrommagneten aus induktiv beheizt. Schalter mit diesen Merkmalen sind bereits bekannt. Erfindungsgemäß soll bei einem Schalter der genannten Art der thermische Auslöser vom Strom einer auf dem Kern des Überstrommagneten sitzenden Sekundärwicklung durchflossen werden und beim Erreichen der Auslösetemperatur eine vorher gespannte Feder wirksam werden lassen, die eine Reihe von Freiauslösezwischengliedern bewegt und durch die Übertragung der Bewegung des Schaltgliedes auf die Freiauslösezwischenglieder selbsttätig wieder gespannt wird.

Bei bekannten Schaltern, welche ebenso wie der Erfindungsgegenstand eine voneinander unabhängige thermische und elektromagnetische Auslösung haben und eine induktive Beheizung des thermischen Auslösers vom Überstrommagneten aufweisen, erfolgt das Erweichen der Schmelzmasse des thermischen Auslösers im wesentlichen nicht durch die induktive Heizung, sondern durch die Stromwärme der Wicklung des Überstrommagneten. Infolgedessen fällt die Magnetspule sehr groß aus. Beim Erfindungsgegenstand fällt hingegen die Magnetspule äußerst klein aus, da bei ihm die Erreger spule nur so groß bemessen werden muß, daß der Anker bei kurzschlußartigen Überlasten angezogen wird, während bei geringen Überlasten die Auslösung durch ein von dem Strom einer Se- öo kundärwicklung auf dem Eisenkern des Überstrommagneten gespeistes Schmelzmasse-

Fon dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Ernst Besag in Baden-Baden,

Sperrad erfolgen kann. Diese Maßnahme bedingt wiederum eine weitere wesentliche Herabsetzung der Abmessungen, da trotz Vorsehen einer Heizung durch den Strom der Sekundärwicklung eines Transformators ein besonderer Stromwandler für den thermischen Auslöser bzw. ein besonderer Eisenkern für die Betätigung des Ankers fortfällt. Infolge der transformätorischen Beheizung können ίο Schmelzmassesperräder von so kleinen Abmessungen und so kleiner Wattleistung benutzt werden, wie sie bisher noch nicht gebräuchlich waren, da ein Verbrennen durch große Überlasten, wie es sonst bei vom Betriebsstrom durchflossenen Auslösern zu. befürchten ist, infolge der Eisensättigung verhütet wird. Die Kleinheit des Auslösers und sein kleiner Stromverbrauch machen beim Erfindungsgegenstand wieder ihrerseits nur eine ao kleine Sekundäramperewindungszahl erforderlich. Infolgedessen wird durch die Gegenamperewindungen der Sekundärspule das Feld der Erregerspule nur wenig geschwächt, und diese braucht daher selbst nur sehr wenig 25· Amperewindungen aufzuweisen, kann also besonders klein gehalten sein.

Die Anwendung einer kleinen Hilfsfeder in Verbindung mit geeigneten Zwischengliedern bietet die Möglichkeit der Freiauslösung. Andererseits wird durch das Vorsehen der Hilfsfeder mit Zwischengliedern die Schmelzmasse von der Ausschaltkraft entlastet, was wiederum eine Voraussetzung für die kleine Bemessung des Schmelzmasserädchens ist, da dieses trotz Heizung durch eine Sekundärwicklung aus mechanischen Gründen nicht klein bemessen werden könnte, wenn die Schmelzmasse die große Ausschaltkraft aufnehmen müßte.

Der außerordentlich geringe Wattverbrauch, der beim Erfindungsgegenstand erforderlich ist, stellt auch an sich und auch insofern einen großen Vorteil dar, als durch die geringen Heiztemperaturen einer Entzündung des im Schaltergehäuse vorhandenen ölluftgemisches wirksam begegnet wird.

Freiauslösung muß unbedingt von einem Installationsschutzschalter gefordert werden. Andererseits ist es umständlich, einen besonderen Handgriff für das Wiederspannen der Hilfsfeder vorzusehen. Der Erfindungsgegenstand erfüllt" beide Bedingungen durch Vorsehen ■ einer Reihe von Zwischengliedern, die einerseits von der Hilfsfeder betätigt werden und dann Freiauslösung ermöglichen, die aber auch andererseits vom Schaltglied aus bewegt werden können und dann das selbsttätige Wiederspannen der Hilfsfeder herbeiführen.

Die Abb. 1 stellt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. In Abb. 2 ist eine Auslöseeinrichtung für den Schalter gemäß Abb. 1 dargestellt, die ein unterteiltes Magnetsystem aufweist.

Der Schalter gemäß Abb.'i weist, wenn er, wie dargestellt, eingelegt ist, folgenden Stromverlauf auf: Anschlußklemme 1, Ankerwicklung 2, ortsfestes Schaltstück 3, Traverse 4, ortsfestes Schaltstück 5. Die Traverse 4 ist an dem Schaltglied 6 befestigt. Der schwingbar gelagerte Hebel 8 trägt an einer Seite das Freiauslösezwischenglied 7. Auf das andere Ende dieses Hebels wirkt eine Rolle des drehbaren Handgriffes 9, dessen Weg durch einen Anschlag begrenzt ist. Neben der Spule 2 sitzt auf dem Eisenkern 10 die Wicklung 16, die den Strom zur Erhitzung des Heizdrahtes 17 liefert, der durch die mit Schmelzmasse gefüllte Sperradtrommel 18 in Achsrichtung hindurchgeht. Am Eisenkern 10 ist der Anker 11 mittels zweier Arme angelenkt, von denen der obere Arm 14 mit der Nase 13 versehen ist, die sich gegen die Stellschraube 12 legt. Durch Verdrehen dieser Schraube kann demnach die Stellung des Ankers 11 gegenüber dem Eisenkern 10 geändert werden, wobei sich die Größe des Luftspaltes zwischen diesen beiden Teilen ändert. Die Freiauslösung ermöglichenden Zwischenglieder werden außer durch den Bauteil 7 durch die Bauteile 15, 19 und 20 gebildet. Der Bauteil 1S weist eine Nase 22 auf und ist um die gleiche Achse wie der Bauteil 19 drehbar, der sich gegen ihn legt. An dem Bauteil 19 ist die Klinke 20 angelenkt, welche in die. Zähne der Trommel 18 eingreift und unter dem Einfluß der Kraft der an ihr befestigten Feder 70 steht.

Beim Auftreten einer geringen, aber verhältnismäßig lange dauernden Überlast wirkt nur der thermische Auslöser, wogegen der Magnetanker 11 in Ruhe verharrt. Die thermische Auslösung wird dadurch herbeigeführt, daß der Heizdraht 17 die Schmelzmasse des Sperrädchens 18 zum Erweichen bringt, so daß die Klinke 20 das Rädchen unter dem Einfluß der Feder 70 nach abwärts bewegt. Infolgedessen drehen sich die beiden Freiauslöseglieder 19 und 15 um ihre gemeinsame Drehachse und verschieben das am Hebel 8 angelenkte Freiauslöseglied 7, so daß es aus dem Einschnitt des Schaltgliedes 6, der es zuvor gehalten hat, gleitet und die Abwärtsbewegung des Schaltgliedes ermöglicht, die durch eine beliebige Ausschaltkraft, etwa eine Feder, bewirkt wird. Die Abwärtsbewegung des Schaltgliedes 6 wird durch seinen Fortsatz 21 auf den Fortsatz 22 des Gliedes 15 und infolgedessen auch auf die Freiauslösezwischenglieder 19 und'20 übertragen, wodurch die Feder 70 selbsttätig wieder gespannt wird. Der Schalter ist nach er-

folgter Ausschaltung demnach sogleich wieder auslösebereit, da die Schmelzmasse des Sperrrädchens 18 sogleich wieder erstarrt und die Klinke 20 in der Spannstellung der Feder 70 festhält. Der Ausschaltvorgang erfolgt dem obigen zufolge ganz unabhängig davon, ob die Betätigungshandhabe 9 festgehalten wird oder nicht. Im Falle eines kurzschlußartigen Überstromes bewegt sich der Anker 11 unter dem Einfluß des Feldes des Eisenkerns 10 nach oben. Infolgedessen schlägt der Fortsatz 13 des Armes 14 gegen den Bauteil 15, der seinerseits den Bauteil 7 bewegt. Der Bauteil 15 wird durch eine Leiste gebildet, kann aber auch durch eine Welle ersetzt werden. Er erstreckt sich bei vielpoligen Schaltern, wie sie bei Mehrphasenstrom benutzt werden, über die Auslöser sämtlicher Pole.

Oft ist es zweckmäßig, das Magnetsystem

in der Art zu unterteilen, wie dies in Abb. 2 wiedergegeben ist. Das Magnetsystem besteht aus dem eisengeschlossenen Teil 30 und dem offenen Teil 31. 32. Ein Teil der Wicklungen befindet sich auf dem eisengeschlossenen Teil des Magnetsystems, der andere jedoch nicht. Aus dem Obigen geht hervor, daß beim Erfindungsgegenstand der Anker derart verstellbar ist, daß eine Veränderung des Verhältnisses zwischen Primärstrom und Heizgrenzstrom sowie zwischen Schnellauslösestrom und sekundärem Heizstrom möglich ist. Der Eisenkern des Elektromagneten soll erfindungsgemäß dauernd relativ hoch gesättigt sein, wodurch erreicht wird, daß der thermische Auslöser selbst bei den schwersten Kurzschlüssen niemals eine unzulässige Erwärmung erfährt.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   r. Selbstschalter, der eine nur bei verhältnismäßig starken Überlasten plötzlich ansprechende elektromagnetische und eine nur bei geringen, verhältnismäßig lange dauernden Überlasten langsam ansprechende thermische Uberstromauslösung aufweist, und bei dem der thermische Auslöser vom Überstrommagneten aus induktiv beheizt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der thermische Auslöser vom Strom einer auf dem Kern des Überstrommagneten sitzenden Sekundärwick- - lung durchflossen ist und beim Erreichen der Auslösetemperatur eine vorher gespannte Feder wirksam werden läßt, die eine Reihe von Freiauslösezwischengliedern bewegt und durch die Übertragung der Bewegung des Schaltgliedes auf die Freiauslösezwischenglieder selbsttätig wieder gespannt wird.
2. 2. Selbstschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Elektromagneten mit dauernd gesättigtem Eisenkern und derart verstellbarem Anker, daß eine Veränderung des Verhältnisses zwischen Primärstrom und Heizgrenzstrom sowie zwischen Schnellauslösestrom und sekundärem Heizstrom möglich ist.
3. 3. Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die elektromagnetischen als auch die thermischen Auslöseglieder bei mehreren Auslösern auf eine für alle Auslöser gemeinsame Auslöserwelle oder -leiste wirken.

   Hierzu r Blatt Zeichnungen