DE605080C - Elektrischer Selbstschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Selbstschalter, beispielsweise (!!selbstschalter für Starkstromanlagen. Derartige Schalter, die von Hand magnetisch oder elektromotorisch geschlossen werden können, sind gewöhnlich mit Auslösevorrichtungen versehen, die beim Fließen eines Überstromes den Schalter auslösen. Wenn der Schalter aber auf einen bestehenden Kurzschluß eingeschaltet wird, so arbeitet die Auslösevorrichtung nicht rasch genug, und dadurch entsteht die Gefahr einer Beschädigung der Bedienungsperson oder der selbsttätigen Schließeinrichtung. Die Erfindung will diese Gefahrenquelle ausschalten.

Gemäß der Erfindung wird die elektrodynamische Kraft, die der Kurzschlußstrom auf die beweglichen Kontakte beim Schließen ausübt, mittelbar oder unmittelbar dazu benutzt, die Übertragung der Schließkraft auf die Schalterkontakte zu unterbrechen. Auf diese Weise verschwindet der Rückstoß auf die Schließkraft sofort, und der Schalter öffnet sich.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in einigen zweckmäßigen Ausführungsbeispielen für einen (^selbstschalter wiedergegeben, und zwar zeigen: Fig. ι einen Aufriß eines geschlossenen Schalters, teilweise im Schnitt nach Linie 1-1 in Fig. 2,

Fig. 2 einen zugehörigen Grundriß, teilweise im Schnitt,

Fig. 3 einen Teil der Anordnung nach Fig. 1 in der Stellung der Teile, die sie bei geöffneten Kontakten einnehmen,

Fig. 4 in ähnlicher Darstellung die Lage des Getriebes in einer Zwischenstufe des Schließvorganges,

Fig. 5 eine Teildarstellung einer Abänderung zu Fig. i,

Fig. 6 veranschaulicht etwas schematisch im Aufriß ein anderes Ausführungsbeispiel und

Fig. 7 gleichfalls im Aufriß ein drittes Ausführungsbeispiel.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 4 wird die die beweglichen Kontakte tragende Brücket in die Schließlage durch ein eine Abreißfeder A^x spannendes Seil A ² gebracht, dessen anderes Ende an einem auf einer im Gehäuseteil C¹ gelagerten Welle C drehbaren Bügel B angreift. Der Bügel B umschließt einen zweiten Bügel D, der auf der Welle C festgekeilt ist. Zwei Schraubenfedern E, die sich auf Lappen E¹ des Bügels B stützen, wirken gegen die Unterseite des zweiten Bügels D und suchen .ihn in Anlage mit im Bügel B angebrachten Stiften B¹ zu halten. Die Spannung der Federn E kann durch Schrauben E² geregelt werden.

Zur Schließung des Schalters dient ein bei F¹ an einen um die Welle C drehbaren Halter G angelenkter Griff F, der mit einer Nase .F² auf einen Vorsprung G¹ des Halters G wirkt.

Uli

In dem Vorsprung G¹ ist eine Feder G² untergebracht, die sich gegen eine Schulter F³ des Griffes stützt. Eine an den Halter G bei EP angelenkte Falle H ist an der Oberseite- mit einer durch Einschneiden gebildeten Schultert* versehen, die sich gegen eine am Bügel D angebrachte Rolle D¹ stützen kann. Zu beiden Seiten der Rolle D¹ sind an dem.- Bügel D für die Notauslösung zwei Hebel/ angelenkt, die ίο mit einem Verbindungsstift/ sich auf die obere Kante der Falle if auflegen. Jeder Hebel/ übergreift mit einem Vorsprung/² einen Teil des Bügels B. Das andere End&iF der Falle if stützt sich normal auf einen Vorsprung K¹ eines auf einer Äuslösewelle K* angebrachten Hebels K, auf dessen Fortsatz K^z eine Auslösespule if⁴ (Fig. 4) wirkt.

In der Ruhestellung des Schalters mit geöffneten Kontakten (Fig. 3) sind die Bügel B «ο und D in ihrer obersten Stellung, in der der Bügel B gegen einen· festen Anschlag- C⁴ anliegt. Die Falle H hat dabei die Rolle D¹ freigegeben. Zum Schließen wird der Griff B nach oben in die Lage gemäß Fig. 4 geschwenkt, wobei ,er durch den Vorsprung F^z den Halter G und mit diesem die FaUe if mitnimmt, und zwar bis die Schulter ff² hinter, die Rolle D¹ tritt. Der Griff F wird nunmehr wieder nach unten in die Stellung nach Fig. 1 gedrückt, wobei die Schulter H² der Falle H den Bügel D mitnimmt, der seinerseits unter Vermittlung der Federn E den Bügel B verschwenkt, der durch das Seil A ² die Kontaktbrücke A anhebt.

Wenn in dem vom Schalter beeinflußten Stromkreis normale Verhältnisse vorliegen, so wird amEnde der Griff bewegung einehakenartige Klinke L hinter eine Rast C² am Gestell fassen und den Schalter geschlossen halten. Soll der Schalter von Hand geöffnet werden, so wird am Griff F leicht gezogen. Dieser dreht sich um den Zapfen F¹ entgegen der Spannung der Feder G². Eine Nase JF⁴ des Griffes wirkt auf eine Sehrägfläche K^s des Auslösehebels K, dessen Fortsatz K¹ das Ende H^z der Falle H anhebt. Dadurch wird der Bügel D und damit der BügelS freigegeben, und die Abreißfeder A¹ treibt beide Bügel in die Lage nach Fig. 4 zurück. Ein Stift C³ der Welle C trifft auf einen Arm Z³ der Sperrklinke L und hebt diese aus. Der Schalter ist für einen neuen Schließvorgang vorbereifet. Wenn der Auslösehebel K von der Auslösespule K* selbsttätig ausgelöst wird, so spielen sich die entsprechenden Vorgänge ab. Wenn jedoch beim Schließen des Schalters ein Kurzschluß an dem zu schließenden Stromkreis vorhanden ist, so tritt im Augenblick der Berührung der Schalterkontakte eine starke elektrodynamische Kraft an diesen auf, die die Kontakte wieder zu trennen sucht. Diese· bewirkt, daß die Federnd zwischen den Bügeln B und D zusammengedrückt werden. 1 Infolgedessen gleiten die Vorsprünge/² der " Notauslösehebel / an dem Stegteil des Bügels B ab. und drücken die sie verbindende Stange Zugegen die Falle H, die sie im Uhrzeigerdrehsinn in Fig. ι verschwenken. Daher wird die Verbindung zwischen dem Griff F und dem Bügel B sofort unterbrochen, und der Schalter öffnet sich sogleich, wieder unter Wirkung der Abreißfeder A \ Es kann auf den Griff F keine stärkere Reaktionskraft wirken als die, welche die i Federn E in dem; Augenblick ausüben, in dem die RoIIeD¹ freigegeben wird. Die Federnd sind so eingestellt, daß sie beim Schließen des Schalters unter normalen Verhältnissen nicht zusammengedrückt werden, dagegen bei Überschreitung einer bestimmten Kraft die Auslösung veranlassen.

Die Gefahrauslösung kann zu beliebigen Zeitpunkten der Schließbewegung erfolgen, bevor die Kontakte die vollständige Schließ- ; lage tatsächlich erreichen.

Bei der Abänderung nach Fig. 5 ist der eine Notauslösehebel / mit einem Arm /³ versehen, der bei vollständig, geschlossenen Schalterkontakten sich"· gegen einen festen Anschlagstift C⁵ legt. Die Gefahrauslöseeinrichtung ist dann unwirksam, wenn der Schalter vollständig geschlossen ist; dadurch soH verhütet werden, daß etwa eine starke Wanderwelle eine Auslösung veranlaßt, es sei denn, daß diese die normale Auslösespule K* in Tätigkeit setzt. Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 6 und 7 handelt es sich um elektromagnetisch zu schließende Schalter, Die nicht dargestellte Schließspule hebt in' beiden- Fällen eine in Führungen L¹ bewegliche Welle L, die· durch ein Kniehebelgestänge M, M^x mit einem, am Gehäuse bei iV¹- gelagerten Hebel N gekuppelt ist. Der Hebel N wirkt durch Lenker W² hebend auf die Schließstange O des Schalters unter Überwindung der Spannung einer Abreißfeder 0\ Während des Schließens und nach dem Schließen wird ein Ausknicken· des Kniehebels M, M¹ durch ein Lenkerpaar P, P¹ verhindert. Der Lenker P ist um· die Auslösewelle Q drehbar, während der Lenker P¹ am Arm P² eines Winkelhebels P², P³ angreift, dessen zweiter Arm P³ durch Lenker P⁴" am Fortsatz M² des Hebel&M¹ angreift.

In Fig. 6 ist die Welle L in der Lage gezeichnet, die sie bei geschlossenen Schalterkontakten einnimmt. Sie wird¹ in. dieser Stellung (bei. entregter Einschaltspule) durch eine Kniehebelstütze R, R^z gehalten, die während des Anhebens durch eine Feder R² über die Streeklage hinaus in die dargestellte Lage gebracht ist, bei der sich eine Nase des Hebels R gegen einen Anschlag R³ des Hebels R¹ stützt. Die normale Auslösung erfolgt durch die Auslösespule Q\ die-eine Drehung der Welle Q entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn herbeiführt und dabei

das Kniehebelpaar P, P¹ aus der dargestellten eingeknickten Totpunktstellung herausbringt. Infolgedessen wird der Kniehebel M, M¹ nicht mehr abgestutzt, so daß die Abreißfeder O¹ den Schalter öffnen und den Anschlag ö² der Stange 0 gegen den Anschlag 0^s treiben kann. Kurz vor bewirkter Öffnung- trifft ein Finger M^z des Lenkers M¹ gegen den Hebel R und knickt dadurch das Kniehebelpaar R, R¹ linksseitig

to durch (Fig. 6).

Am Ende ihrer Fallbewegung bewirkt die Welle L wieder eine Streckung, des Kniehebelpaares M, M¹ und läßt auch die Hebel P, P¹ wieder in die Abstützlage zurückgehen.

ig Die Gefahrauslösung bei Schließimg auf einen Kurzschlußkreis wird hier durch einen bei S¹ angelenkten Hebel 5 herbeigeführt, der in festen Führungen S² gleitet und eine unter Federwirkung stehende Klinke-S⁸ trägt, die

ao hinter eine Nase Q^z der Auslösewelle Q faßt. Beim normalen Schließen gleitet die aufwärts gehende Klinke S³ über den Vorsprung Q² hinweg, und zwar unmittelbar bevor die beweglichen Kontakte des Schalters auf Lichtbogenabstand an die festen Kontakte herangekommen sind. Beim Aufschalten auf den Kurzschlußkreis aber überwindet die starke elektrodynamische Kraft die Schließkraft, so daß der HebelS vom Hebel N abwärts getrieben wird und die Klinke S³ über den Vorsprung (3² die Auslösewelle entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn dreht. Damit treten die geschilderten Vorgänge an den Kniehebeln ein, und es erfolgt mit AugenblicEswirkung die Auslösung.

Die gleiche Anordnung kann auch in anderer Weise, z. B. für von Hand oder elektromotorisch geschlossene Schalter, Anwendung finden. Es kann auch bei einem Gesperre dieser Art dafür gesorgt werden, daß die Klinke beim Erreichen der vollen Schließlage so weit an dem Vorsprung der Auslösewelle vorbeigegangen ist, daß eine starke Wanderwelle nicht auf die Notauslösung wirkt, daß diese vielmehr dann, wie üblieh, nur von der Auslösespule aus veranlaßt werden kann.

Die Anordnung nach Fig. 7, die bezüglich der Anordnung des Schalthebels, der Auslösewelle u. dgl. im wesentlichen der nach Fig. 6 gleicht, nutzt die an den Schalterkontakten beim Aufschalten auf einen Kurzschlußkreis entstehende elektrodynamische Kraft mittelbar zur Schalterauslösung aus. Wenn hier die beweglichen Kontakte und die festen Kontakte bis fast zur Berührung einander genähert sind, so_t treibt der Kurzschlußstrom die beweglichen Kontakte zurück, und es entsteht infolgedessen ein Lichtbogen, der eine sich außerordentlich rasch vergrößernde Gasblase hervorruft, die

schlagartig auf das öl wirkt und in diesem eine Druckwelle erzeugt. Diese wirkt auf einen Kolben T eines Zylinders T\ der im Schalterdeckel sitzt. Der Kolben T wird gewöhnlich durch eine Feder Γ² mittels des Fallenhebels T³ in der tiefsten Lage gehalten. Die Fälle T* wirkt auf eine Rolle D"¹ einer verschiebbaren Stange U, die eine Feder U² gegen eine Nase Q³ der AuslöseweEe Q zu drücken sucht. Beim normalen Schließvorgang bleibt die Stange U in Ruhe. Beim Schließen auf einen Kurzschlußkreis aber geht der Kolben. T aufwärts, wobei die Falle T"⁴ die Stange U freigibt. Diese dreht unter dem Einfluß der Feder U² die Auslösewelle Q, so daß die Übertragung der Antriebskraft auf den Schalthebel sofort unterbrachen wird.

Beim öffnen des Schalters verschwenkt eine mit der Welle L verbundene und durch einen Schlitz F² auf einem festen Stift F³ geführte Nockenplatte F¹ einen Hebel. V, der durch den einstellbaren Anschlag Ϊ7³· die Stange U unter Spannung der Feder ZJ² abwärts drückt, so daß sie von der Falle Γ⁴ wieder gefangen werden kann. Die Nockenfläche an der Platte F¹ kann so gestaltet sein, daß die Notauslösevorrichtung während eines beliebig gewählten Teiles des Schließvorganges unwirksam bleibt. Im Beispiel ist sie unwirksam sowohl bei voll geöffnetem wie bei voll geschlossenem Schalter, dagegen wirksam in allen Zwischenstellungen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Selbstschalter, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einschalten des Schalters auf einen bestehenden Kurz-Schluß die elektrodynamische Kraft, die der Kurzschlußstrom unmittelbar auf die beweglichen Kontakte beim Schließen des Schalters ausübt, unmittelbar oder mittelbar die Übertragung der Schließkraft auf ioo die Schalterkontakte unterbricht, so daß der Rückstoß' auf die Schließkraft sofort verschwindet und der Schalter sich öffnet.

2. ölselbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieUnterbrechung der Übertragung der Schließkraft durch die Druckwelle herbeigeführt wird, die im Öl

■ durch die Lichtbogenbildung infolge der durch die elektrodynamische Kraftwirkung unvollständig erfolgenden Kontaktschließung auftritt.

3. Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Federm (E) in dem Getriebe zur Übertragung der Schließkraft bei Beanspruchung über eine bestimmte Grenze während des Schließvorganges die Unterbrechung der Übermittlung der Schließkraft verursachen.

4. Handbedienter Selbstschalter nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (E) zwischen einen um die Achse (C) des Handhebels (F, G) lose dreh-

.baren und mit den beweglichen Schalter- * kontakten in Getriebeverbindung stehenden Bügel (B) und einen eine Rolle (D¹) tragenden und mit der Handhebelachse (C) fest verbundenen weiteren Bügel (D) eingeschaltet sind, dessen RoIIe₁(D¹) normal mit einem am Handhebel (F, G) drehbaren Fallenhebel (H) verklinkt ist und beim Zusammendrücken der Federn (E) von dem Fallenhebel (H) gelöst wird.

5. Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß- ein einen Teil des Schalterschließwerks bildender Arm (N) eine mit einer Klinke (S³) versehene Schubstange (S) steuert, deren Klinke (S³) unwirksam während des Schließens des Schalters über einen Vorsprung (Q²) einer die Unterbrechung der Übertragung der Schließkraft bewirkenden Auslösewelle (Q) hinweggleitet und bei der elektrodynamisch bewirkten Rückstoßbewegung des Schalterschließwerkes die Auslösewelle (Q) zwecks Wirksamwerdens den Vorsprung (Q^z) mitnimmt (Abb. 6).

6. ölselbstschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Unterbrechung der Schließkraft bewirkende Auslösewelle (Q) durch eine unter Federwirkung (D"²) stehende Druckstange (D") betätigt wird, die normal mittels eines durch die Druckwelle über einen am Schalterkessel angeordneten Kolben (T) gesteuerten Sperrhebels (T³) festgehalten wird (Abb. 7).

7. · Ölselbstschalter nach Anspruch 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstange (U) mittels eines -" durch eine mit einem Teil des Schließwerkgetriebes bewegliche Nockenplatte (F¹) gesteuerten doppelarmigen Drehhebels (F) selbsttätig in die Anfangslage gebracht wird.

Hierzu r Blatt Zeichnungen