DE588373C - Selbsttaetiger Spannungsrueckgang- oder Stromrueckgang-Schalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 17. NO VEMBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVe 588373 KLASSE 21 c GRUPPE 6801

Allgemeine Elektricitäts-Geselischaft in Berlin*) Selbsttätiger Spannungsrückgang- oder Stromrückgang-Schalter

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. September 1930 ab

An selbsttätige Schalter wird häufig die Anforderung gestellt, daß sie bei einer bestimmten Spannung an ihren Klemmen einen Stromkreis schließen und bei einer nur wenig verringerten Spannung diesen Stromkreis wieder öffnen sollen. Diese Aufgabe ist mit einfachen elektromagnetischen Schaltern schwierig zu erfüllen, da für die Erzeugung des unbedingt erforderlichen Kontaktdruckes nur ein Teil der Differenz der Zugkräfte des Elektromagneten bei der größeren und bei der kleineren Spannung zur Verfügung steht. Man ist also genötigt, bei einigermaßen kräftigen Kontakten sehr große Magnete mit entsprechendem Stromverbrauch zu verwenden oder sich auf Kontakte für ganz geringe Ströme zu beschränken. Will man Ströme von erheblicher Größe schalten, so muß man sich besonderer Zwischenschalter bedienen, deren Erregung mit dem selbsttätigen Schalter gesteuert wird.

Aber auch dann treten Übelstände auf, wenn, was die Regel ist, der größte und der geringste Spannungswert nicht sprungweise, sondern allmählich ineinander übergehen. Zwischen der Offen- und Geschlossenstellung gibt es dann einen Zustand, bei welchem der Kontakt zwar noch nicht geöffnet ist, aber doch ohne jeden Druck aufliegt. In diesem Zustand wird er bereits durch schwachen Strom stark erwärmt und dadurch zum Verbrennen gebracht. Besonders schwierig werden die Verhältnisse bei Wechselstrom, bei welchem die Stromschwankungen zu Schwingungen der mechanischen Teile führen, die mit Eigenschwingungen elastischer Konstruktionsteile Schwebungen bilden können, die periodisch große Ausschläge des beweglichen Schalterteiles hervorrufen können und eine zuverlässige Kontaktgebung völlig verhindern.

Man hat daher zu dem Hilfsmittel gegriffen, von dem durch den selbsttätigen Schalter gesteuerten Apparat aus auf den selbsttätigen Schalter entweder mechanisch oder elektrisch zurückzuwirken, um einen einmal gegebenen Kontakt auf eine gewisse Zeit aufrechtzuerhalten, ist aber dabei zu verhältnismäßig komplizierten Einrichtungen gekommen, die sich auch nicht in allen Fällen anwenden' lassen.

Die Erfindung bezweckt nun, einen selbsttätigen Spannungsrückgang- oder Stromrückgang-Schalter zu schaffen, der bereits bei sehr geringen Änderungen seiner Betätigungsspannung anspricht und in der Lage ist, einen verhältnismäßig starken Kontaktdruck zu erzeugen. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der bewegliche Kontakt gegenüber dem Magnetanker Spiel hat und in der geschlossenen Stellung durch eine Verriegelung festgehalten wird, die beim Zurückgehen des Ankers durch diesen gelöst wird.

Gemäß einem zweckmäßigen Ausführungsbeispiel werden nach erfolgter Verriegelung des Kontaktes die Amperewindungen des Elektromagneten mittels des Verriegelungsorgans geschwächt.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Paul Thieme in Berlin-Wendenschloß.

In der Zeichnung ist in den Abb. ι und 2 ein Ausführungsbeispiel des Schalters in geöffneter und geschlossener Stellung dargestellt, während AbK 3 ein zweites Ausführungsbeispiel zeigt.

Die entsprechenden Teile in den Abbildungen sind mit denselben Bezugszeichen versehen, und zwar bedeuten α zwei Magnetpole, b einen zwischen diesen Polen um die Achsec drehbaren Anker, d einen um dieselbe Achse lose drehbaren Kontaktarm, β den feststehenden, in geringem Maße nachgiebigen Gegenkontakt. Der bewegliche Kontakt d wird von dem Anker b mittels Anschlägen f und s bei der Drehung mitgenommen, kann sich aber innerhalb des Zwischenraumes zwischen s und f frei bewegen. Am anderen Ende g des Kontaktarmes d ist eine Klinke h angeordnet.

In Abb. ι ist die Stellung gezeichnet, in weleher der Magnet α seinen Anker b losgelassen hat, die den Schalter steuernde Spannung also ihren niedrigsten Wert hat. Der Anker b wird dann von einer Feder * gegen die Klinke h gedruckt, welche sich mit ihrem inneren Arm gegen den Anschlag k legt. Steigt die Spannung bis auf den zur Einschaltung des Schalters bestimmten Wert, so wird der Anker b von dem Pol α angezogen und nimmt den Kontakt d mit, bis er den Gegenkontakt β berührt und um einen geringen Betrag zur Seite gebogen hat. In dieser Stellung gelangt das andere Ende g des Kontaktarmes d in den Bereich der Klinke h und wird festgehalten, wie in Abb. 2 dargestellt ist. Die Klinke h wird dabei von dem Arm g beiseite gedrückt, da sie von dem Anschlag / des Ankers b nicht mehr gehalten ist. Nunmehr ist der Kontakt zwischen d und e so lange unabhängig von der Lage und den Bewegungen des Ankers b, die bei etwaigen äußeren Erschütterungen auftreten können, bis der Anker b sich so weit zurückgedreht hat, daß der Anschlag I die Klinke h wieder in die Stellung der Abb. 1 bringt.' Das Spiel zwischen den Anschlägen s und f einerseits und dem Kontaktarm d andererseits muß dabei so bemessen sein, daß die Klinke h den Arm g freigibt, bevor der Anschlag f gegen den Klinkenarm d stößt.

Bei dem in Abb. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kontaktarm d der Wirkung einer besonderen Feder m ausgesetzt. Es bedarf in diesem Falle zum Ausschalten nur des Ausrückens der Klinke h. Da bei dieser Ausführung der Anker während der Einschaltbewegung die Summe der beiden Zugfedern * und m zu überwinden hat, nach dem Verklinken des Armes g in der eingeschalteten Stellung aber nur noch die Feder i auf den Anker einwirkt, so würde zum Zurückdrehen des Ankers ein stärkerer Rückgang der Spannung erforderlich sein, was dem Zwecke der Erfindung zuwiderläuft. Um dies zu verhindern, wird nach Verklinkung des Armes g die Spannung an den Klemmen des Magneten α verringert. Zu diesem Zweck ist eine Verlängerung η der Klinke h vorgesehen, welche in der ausgeschalteten Stellung zwei Kontakte 0 und f und damit einen vor der Magnetwicklung q des Magneten α gelegenen Vorschaltwiderstand überbrückt. Dadurch wird erreicht, daß in der in Abb. 3 gezeichneten Stellung, also bei offenem Schalter, die Spannung an den Klemmen der Wicklung q höher ist als bei geschlossenem Schalter. Der Anker δ Wird also zunächst durch eine bestimmte Spannung ein starkes Drehmoment erfahren und von dem Magneten α angezogen werden, wobei er den Kontakt d schließt, der dann, wie bisher, durch die Klinke h verriegelt wird. Gleichzeitig mit dieser Verriegelung wird aber die Überbrückung des Widerstandes r aufgehoben, so daß die Spannung an den Klemmen der Wicklung q sinkt. Es läßt sich nun leicht so einrichten, daß die Verminderung der Spannung an den Klemmen an der Wicklung # den Ausfall der Ruckzugskraft der Feder m kompensiert.

Man kann auch noch weiter gehen, indem man die Zugkraft am Anker b stärker verringert, als es dem Ausfall des Gegendrehmoments der Feder m entsprechen würde, und erhält so eine größere Empfindlichkeit der Einrichtung bei Rückgang der Spannung. Durch Wahl des Widerstandes und der Federn hat man es sogar in der Hand, den Schalter bei derselben Spannung zum Zurückgehen zu veranlassen, bei welcher er angezogen worden ist, und dadurch ein dauerndes Hinundherschwingen des Schalters herbeizuführen, was für gewisse Fälle erwünscht sein kann.

Es ist femer möglich, mittels entsprechender Federn m und i und des Widerstandes r das Einschalten großer Kräfte zu bewirken und trotzdem schon bei einem sehr geringen Rückgang der Betätigungsspannung das Wiederausschalten herbeizuführen.

Es ist dabei von besonderer Bedeutung, daß das Steuern des Vorschaltwiderstandes r durch die Klinke h erfolgt. Es wäre auch möglich, die Steuerung durch den Arm g selbst vorzunehmen, doch würde eine sehr genaue Einstellung erforderlich sein, damit die Verringerung der Zugkraft des Magneten α nicht zu früh eintritt, weil sonst der Anker b nicht bis in seine Endstellung bewegt werden würde. Durch die Steuerung der Kontakte 0 und p durch die Klinke h wird mit Sicherheit erreicht, daß erst nach erfolgter Kontaktgebung zwischen d und e und der Sicherung dieses Kontaktes durch die Klinke h ein Nachlassen der magnetischen Zugkraft eintreten kann. Anstatt durch die Klinke h einen Vorschaltwiderstand vor die Wicklung des Magneten α zu schalten, kann man auch einen Teil der Amperewindungen kurzschließen, womit die gleiche Wirkung erzielt wird.

Der Schalter kann natürlich auch so eingerichtet werden, daß er auf irgendeine andere Änderung einer elektrischen Größe anspricht, z. B. Strom in einer Leitung, indem seine Wicklung mit dem zugehörigen Vorschaltwiderstand parallel zu einem im Kreise des Stromes liegenden Widerstand geschaltet wird, oder es kann auf irgendeine andere Weise eine Spannungsdifferenz im Stromkreise des Magneten α erzeugt ίο werden, auf welche der selbsttätige Schalter anspricht.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Selbsttätiger Spannungsrückgang- oder Stromrückgang-Schalter, der bereits bei sehr geringen Änderungen seiner Betätigungsgröße anspricht, mit einem von dem Anker eines Schaltmagneten unmittelbar gesteuerten beweglichen Kontakt, der bei erregtem Schaltmagneten gegen den festen Kontakt gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (d) gegenüber dem Magnetanker (δ) Spiel hat und in der geschlossenen Stellung durch eine Verriegelung (h) festgehalten wird, die beim Zurückgehen des Ankers (b) durch diesen gelöst wird.
2. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsorgan (A) nach erfolgter Verriegelung die Amperewindüngen des Elektromagneten schwächt.
3. 3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsorgan (A) nach erfolgter Verriegelung einen Teil.der Wicklung des Elektromagneten kurzschließt.
4. 4. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsorgan (A) nach erfolgter Verriegelung einen Vorschaltwiderstand (r) in den Stromkreis des Elektromagneten einschaltet. .
5. 5. Schalter nach Anspruch 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung der Rückzugsfedern für den Anker (b) und das Schaltglied (d) sowie der Feldschwächung bei der Verriegelung, daß das Einschalten mit großer Kraft erfolgt und trotzdem das Ausschalten bei geringem Spannungsrückgang geschieht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen