DE604408C

DE604408C -

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Publication number: DE604408C
Application number: DENDAT604408D
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen selbsttätigen elektrischen Schalter, der bei Überstrom nur ausschaltet, wenn seine Leistungsfähigkeit nicht überschritten wird. Solche Schalter mit begrenzter Schaltleistung sind z. B. besonders geeignet für elektrische Fahrzeuge, da sie klein und leicht ausgeführt werden können, ohne daß gefährliche Schalterexplosionen befürchtet werden müssen; denn bei übermäßigem

Überstrom bleibt der Schalter geschlossen, und die Unterbrechung der Leitung wird einem größeren ortsfesten Schalter überlassen.

Die bisherigen Ausführungen dieser Art erfüllen aber ihren Zweck nur unvollkommen.

Entweder findet bei ihnen eine Auslösung und Abschaltung nach dem Auftreten übermäßiger Überströme überhaupt nicht statt, so daß sie nach Unterbrechung des Stromkreises durch den erwähnten größeren Schalter eingeschaltet bleiben, also bei Wiedereinschalten des größeren Schalters der Überstromkreis wieder geschlossen wird, oder es besteht bei diesem Schalter keine sichere Gewähr dafür, daß das Öffnen des

- Schalters bei höheren Überstromstärken rechtzeitig verhindert wird, so daß doch auch mit größeren Abschaltleistungen gerechnet werden muß und der Schalter praktisch nicht wesentlich kleiner und leichter werden kann.

Bei einer bekannten Anordnung ist beispielsweise außer einem Minimalrelais und einem Maximalstromrelais im Ankerstromkreis ein vom Hauptstrom betätigtes Blockierrelais vorgesehen, das bei sehr großen Kurzschlußströmen den Auslösestromkreis des Maximalstromrelais unterbricht, so daß der Hauptschalter erst nach Verschwinden des Kurzschlußstromes durch das Nullspannungsrelais ausgelöst werden kann. Hierbei wird also der Schalter keineswegs durch Überströme jeder Größe unverzüglich ausgelöst, bei zu großen Überströmen wird dort vielmehr keine Auslösung des Hauptschalters bewirkt. Außerdem wird bei übermäßigem Überstrom die Auslösevorrichtung selbst verriegelt. Die Auslösung des Hauptschalters erfolgt demnach erst nach dem Ansprechen des Unterwerkschalters, also niemals sofort beim Auftreten eines Überstromes. Diese Anordnung ist also verhältnismäßig kompliziert, teuer und auch wenig betriebssicher, zumal es durch falsches Ansprechen der Auslösevorrichtung, durch welche der Schalter beansprucht und gegebenenfalls zerstört werden könnte, leicht zu Fehlschaltungen kommen kann, was besonders bei Bahnfahrzeugen, in denen die Relais starken Erschütterungen ausgesetzt sind, gefährlich ist.

Diese Nachteile werden bei dem Schalter nach der Erfindung vermieden, indem bei diesem die Überstromauslösung des Schalters bei Überstrom jeder Größe anspricht, jedoch bei solchen Überströmen, die einen bestimmten Grenzwert überschreiten, das Öffnen des Schalters erst, nachdem der Überstrom unter den Grenzwert

zurückgegangen oder verschwunden ist, ermöglicht wird, indem der Schalter nach Ansprechen der Auslösevorrichtung durch eine vom Überstrom betätigte Verriegelung in der Einschaltstellung gehalten wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

19 ist der Ölschalter eines elektrischen Fahrzeuges. Der auf der Schaltwelle 20 sitzende Winkelhebel 21 steht mit dem einen Arm mittels der Stange 22 mit der Auslösevorrichtung 23 in Verbindung. Der andere Arm, an dem die Ausschaltfeder 24 angreift, trägt die Ankerplatte 26, die mit dem Magneten 25 zusammenwirkt. Dieser wird durch die vom Stromwandler 27 gespeiste Spule 28 erregt. Im gleichen Stromkreis liegt auch die Spule 29 des Überstromrelais 30, bei dessen Schließen die Spule 31 der Auslösevorrichtung 23 durch die Hilfsstromquelle 37 erregt wird. Die Erregerspule des Verriegelungsmagneten 25 ist so bemessen, daß seine Haltekraft, solange die Überstromstärke unter der für den Schalter zulässigen Grenze liegt, kleiner ist als die Kraft der Ausschaltfeder 24, so daß nach Ansprechen der Auslösevorrichtung der Schalter geöffnet wird. Tritt jedoch ein Überstrom auf, der das zulässige Maß der Abschaltleistung übersteigt, so findet die Auslösung wohl statt, der Schalter wird jedoch durch die sofort auftretende größere Haltekraft des Magneten entgegen der Wirkung der Feder 24 geschlossen werden. Wenn aber der Strom wieder entsprechend gesunken oder durch Abschalten an anderer Stelle verschwunden ist, wird der bereits ausgelöste Schalter durch die Kraft der Feder geöffnet.

Die Haltekraft des Magneten und damit die Grenzschaltleistung des Schalters kann z. B. durch Veränderung des Luftspaltes zwischen Magnet 25 und Ankerplatte 26 oder durch Parallelschaltung eines regelbaren Widerstandes zur Magnetspule 28 eingestellt werden.

Die Erfindung ist nicht nur auf Schalter für elektrische Fahrzeuge anwendbar, sondern ganz allgemein überall dort, wo ein Schalter nur für eine Abschaltleistung bis zu einer bestimmten Größe bemessen werden soll und darüber hinausgehende Abschaltleistungen von einem anderen größeren Schalter abgeschaltet werden. Die Erfindung ist vorteilhaft auch anwendbar auf elektrische Schalter, bei denen der Schalter bei Betriebsstrom nicht durch Klinken o. dgl., sondern durch die Haltekraft eines Magneten geschlossen gehalten wird. Erfoidungsgemäß wird hierbei der Haltemagnet derart erregt, daß en außer bei Betriebsstrom auch bei übermäßigem Überstrom den Schalter geschlossen hält und nur bei mäßigem, d. h. für diesen noch zulässigem Überstrom das öffnen des Schalters gestattet.

Abb. 2 zeigt ein entsprechendes Ausführüngsbeispiel. An dem mit der Schaltwelle 20 verbundenen Hebel 21 greifen die Ausschaltfeder 24 und die Stange 22 an. Die Stange 22 ist mit dem um die Achse 32 drehbaren Hebel 33 verbunden, der eine Ankerplatte 36 trägt, mit der der Haltemagnet 35 zusammenwirkt. Der Magnet 35 ist an dem zweiarmigen Hebel 34 angeordnet, der gleichfalls um 32 drehbar ist. Die Hebel 33 und 34 bilden eine Freilaufkupplung, die durch den Antrieb 38 gesteuert wird. Der Magnet 35 trägt zwei Erregerspulen 28 und 31, von denen die Spule 31 aus der Stromquelle 37 gespeist wird und hierbei den Magnet 35 derart erregt, daß er den Anker 36 bzw. den Hebel 33 entgegen der Wirkung der Feder 24 angezogen hält. Die Spule 28 wird über den Stromwandler 27, also in Abhängigkeit vom Strom, in der Leitung 39 erregt, die bei Überstrom unterbrochen werden.soll. Die durch den Strom in 28 allein erzeugte Haltekraft des Magneten soll erst bei übermäßigen Überströmen so groß sein, daß der Anker 36 entgegen der Wirkung der Feder 24 festgehalten wird. Tritt z. B. ein mäßiger Überstrom in der Leitung 39 auf, so werden die Kontakte des Relais 29 geöffnet und die Spule 31 stromlos. Die Erregung des Magneten 35 wird nur durch die Spule 28 allein geliefert, sie reicht jedoch in diesem Falle nicht hin, den Anker 36 festzuhalten. Der Schalter wird also geöffnet. Tritt jedoch ein übermäßiger Überstrom auf, so wird wohl ebenfalls die Auslösung des Schalters durch Stromloswerden der Spule 31 vorbereitet, der Schalter jedoch durch die vom Strom in der Spule 28 erzeugte Haltekraft des Magneten 35 so lange am Ausschalten gehindert, bis der Strom in 39 auf einen für den Schalter zulässigen Wert zurückgegangen ist. Das Relais 29 kann entbehrt werden, indem die wechselnde Haltekraft unter dauernder Gegenwirkung der beiden Spulen 28 und 31 hervorgebracht wird. Die jeweils überwiegende Erregung liefert die Haltekraft. Bei Betriebsstrom soH die Erregung in überwiegen, bei mäßigem Überstrom heben die Erregungen 28 und 31 einander auf, bei übermäßigem Überstrom überwiegt die Erregung in 28.

Claims

Patentansprüche:

i. Selbsttätiger Schalter, insbesondere für elektrisch betriebene Fahrzeuge, der nur bei Überströmen ausschaltet, welche unterhalb eines bestimmten Grenzwertes liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Über-Stromauslösevorrichtung des Schalters bei Überströmen jeder Größe anspricht, bei solchen Überströmen jedoch, die den Grenzwert überschreiten, der Schalter nach Ansprechen der Auslösevorrichtung durch eine vom Überstrom betätigte Verriegelung in der Eingangsstellung gehalten wird, bis der

Überstrom unter den Grenzwert zurückgegangen oder ganz verschwunden ist, worauf der Schalter nach Freigabe durch die Verriegelung auf jeden Fall geöffnet wird.
2. Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter bei Überströmen, die den Grenzwert überschreiten, durch einen auf den beweglichen Schalterteil (20) einwirkenden, in seiner Erregung von der Abschaltleistung abhängigen Elektromagneten (25) in der Einschaltstellung festgehalten wird.
3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Teile (Ankeroder Polkörper) des Verriegelungsmagneten mit dem beweglichen System des Schalters verbunden ist und die Haltekraft des Magneten der Ausschaltkraft entgegenwirkt.
4. Schalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsma- ao gnet für Überströme, die einen bestimmten Grenzwert übersteigen, zugleich als Haltemagnet für Betriebsstrom dient, dessen Kraft nur bei Überströmen, die unterhalb dieses Grenzwertes liegen, von der ausgelösten Öffnungskraft überwunden wird.
5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltemagnet zwei Erregungen besitzt, von denen die eine eine Haltekraft liefert, die den Schalter bei Normalstrom geschlossen hält und bei Überströmen, die einen bestimmten Grenzwert nicht erreichen, zurückgeht, während die andere bei Überströmen, die diesen Grenzwert überschreiten, eine Haltekraft liefert, die den Schalter geschlossen hält.

Hierzu ί Blatt Zeichnungen