DE641351C

DE641351C - Current-independent overcurrent time release

Info

Publication number: DE641351C
Application number: DEA76078D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1934-06-09
Filing date: 1935-05-22
Publication date: 1937-01-28
Also published as: BE409551A; CH175144A; FR790460A

Description

Der stronrunabhängigie Überstromzeitauislöser nach, der Erfindung· weist gegenüber den bekannten Bauarten wesentliche Vervollkommnungin mehrerlei Hinsicht auf: große Präzision, vielseitige Verwendbarkeit, Schutz gegen mechanische Überbeanspruchung u. a. m. Er ist als Elektromagnet mit einer Hauptstromerregerspule und mit im gleichen Magnetkreis liegendem Ferrarismotor als Zeitwerksantrieb gebaut und mit einem mit dem Magnetankier verbundenen Arm zur unmittelbaren mechanischen Betätigung der Schalterauslösung versehen. Das Zeitwerk wird durch eine Teilanziehung des Ankers entriegelt und gibt nach seinem Ablauf den Auslösearm frei.The current-independent overcurrent release According to the invention, compared to the known designs, it is substantially improved several aspects: great precision, versatility, protection against mechanical overload, etc. m. It is an electromagnet with a main current exciter coil and with a Ferrari motor in the same magnetic circuit as a timer drive built and with an arm connected to the magnet anchor for direct mechanical actuation of the switch release Mistake. The timer is unlocked by partially pulling the armature and releases the release arm after it has expired free.

Erfindungsgemäß ist zwischen dem Anker und dem Auslösearm eine abstellbare Vorrichtung vorgesehen, die es erlaubt, bereitsAccording to the invention there is a device that can be turned off between the armature and the release arm provided that allows it already

ao vom kleinsten Auslösestrom aji die vom Anker ausgeübte Auslösekraft durch den Auslösearm wahlweise kraftspeicherartig oder rein elektromagnetisch auf die Auslöseklinke des Schalters wirken zu lassen. ao from the smallest tripping current aji that from the armature Triggering force exerted by the triggering arm either like a force storage device or purely electromagnetic to act on the release latch of the switch.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für den neuen Auslöser dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 den Auslöser im Ruhezustand, Fig. 3 denselben unmittelbar nach dem Ansprechen, wobei ein Teil des Zeitwerkes weggelassen ist, Fig. 5 das Zeitwerk allein im Moment der Entriegelung des Auslösewerkes und Fig. 6 den Auslöser (wieder ohne Zeitwerk) nach erfolgter Auslösung des Schalters. Fig. 2 und 4 zeigen den Einrückmechanismus des Zeitwterkes in Seitenansicht, und¹ zwar Fig. 2 bei ausgerücktem und Fig. 4 bei !eingerücktem Zeitwerk.The drawing shows an exemplary embodiment of the new trigger, namely: Unlocking the trigger mechanism and Fig. 6 the trigger (again without timer) after the switch has been triggered. Figs. 2 and 4 show the engagement mechanism of the Zeitwterkes in side view, and ¹ though Fig. 2 at the disengaged and Fig. 4 by! Inset timer.

Der Magnetkörper 1 ist U-förmig und auf der Seite des Betriebsluftspaltes mit der Erregerspule 2 versehen. An seinem anderen Schenkel ist die Achse 3 für den L-förmigen Anker 4 gelagert. Dieser spulenfreie Schenkel enthält einen zylinderförmigen Schlitz, gebildet durch eine mit einem festen "Eisenkern 5 größtenteils ausgefüllte Bohrung, in welcher der trommeiförmige Läufer 6 des Ferrarismotors läuft. Seine Welle 7 trägt am anderen Ende 'eine Schnecke 8, die mit dem auf der Welle 9 sitzenden Schneckenrad 10 in Eingriff gebracht werden kann. Die senkrecht zur Welle 7 verlaufende Welle 9 ist axial verschieblich. Das Rad 10 kann mittels der um die Achse 7 schwenkbaren, U-förmigen Gabel 1 r mit der Schnecke 8 in und außer Eingriff gebracht werden. Ein ferner auf der Welle 9 sitzendes breites Ritzel 12 greift dauernd in die Verzahnung des Zeitsektors 13 ein, der lose auf der Achse 14 sitztThe magnet body 1 is U-shaped and on the side of the operating air gap with the excitation coil 2 provided. On its other leg is the axis 3 for the L-shaped Anchor 4 stored. This coil-free leg contains a cylindrical slot, formed by a hole largely filled with a solid "iron core 5", in which the drum-shaped rotor 6 of the Ferrari motor runs. His wave 7 is wearing at the other end 'a screw 8, which with the worm wheel 10 seated on the shaft 9 can be brought into engagement. The shaft 9 running perpendicular to the shaft 7 is axially displaceable. The wheel 10 can by means of the pivotable about the axis 7, U-shaped fork 1 r with the worm 8 in and disengaged. A wide pinion 12 that is also seated on the shaft 9 continuously engages the toothing of the time sector 13, which sits loosely on the axis 14

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und am unteren Ende mit der Auslösenase 15 versehen ist. Beim Auslösen trifft diese auf die Klinke 16, die gegen die Kraft der Feder 18 um den Punkt 17 schwenkbar ist. " Di© Rückstellung des Zeitsektors 13 nach erfolgt ter Auslösung in die Anfangslage wird dufc|§ eine Feder bewirkt, die der Deutlichkeit hal-V: ber nicht dargestellt ist. Die Auslösezeit wird von außen mittels des in einem Schlitz 44 verschiebharen Anschlagstiftes 43 eingestellt.and is provided with the release lug 15 at the lower end. When triggered, this hits the pawl 16, which against the force of the spring 18 can be pivoted about point 17. "Di © Resetting of the time sector 13 takes place after The release into the starting position is dufc | § a spring causes the clarity hal-V: about is not shown. The release time can be shifted from the outside by means of the in a slot 44 Stop pin 43 set.

Auf der Achse 14 sitzt lose die Klinkenscheibe 19 und fest die Scheibe 20 mit dem Mitnehmerstift 21, . der sich in einem Ausschnitt 22 der Klinkenscheibe 19 frei bewegen kann. Die Mitnehmerscheibe 20 besitzt einen < schmäleren Ausschnitt 23 und wird von dem ebenfalls auf der Achse 14 sitzenden Ritzel 24 angetrieben. Dieses greift in das Zahnsegment 25 ein, welches an dem Auslösearm 26 vernietet und mit ihm um die Achse 3 schwenkbar ist. Der Auslösearm 26 ist mit dem Magnetanker 4 durch die kräftige Feder 27 gekuppelt, deren Angriffspunkte auf verschiedenen Seiten der gemeinsamen Schwenkachse 3 liegen.On the axis 14, the ratchet disk 19 sits loosely and the disk 20 is firmly attached to the Driver pin 21,. which move freely in a cutout 22 of the pawl disk 19 can. The drive plate 20 has a <narrower cutout 23 and is of the pinion 24, also seated on axis 14, is driven. This engages in the tooth segment 25 a, which is riveted to the release arm 26 and with it around the axis 3 is pivotable. The trigger arm 26 is connected to the magnet armature 4 by the powerful spring 27 coupled, their points of application on different sides of the common pivot axis 3 lie.

In der Ruhestellung (Fig. 1) greift in den Ausschnitt 23 der Mitnehmerscheibe 20 der Arm 29 eines vierarmigen, um die Achse 28 schwenkbaren Hebels 29 bis 32 ein und bildet mit ihr eine Art Einzahngetriebe. Sein gegenüberliegender Arm 30 wird von der mittels Mutter 34 und Spindel 3 5 einstellbaren Stromfeder 33 angezogen. Sein winklig abgebogener Arm 31 versperrt in dieser Ruhestellung den Läufer 6 des Zeitwerkmotors, der zu diesem Zweck einen Sperrstift 36 trägt. Sein vierter Arm 32 besteht aus einem Stück Stahldraht und dient zum Verstellen der schwenkbaren Gabel 11.In the rest position (Fig. 1) engages in the cutout 23 of the drive plate 20 of Arm 29 of a four-armed lever 29 to 32 pivotable about the axis 28 and forms with it a kind of single-tooth gear. His opposite arm 30 is of the means Nut 34 and spindle 3 5 adjustable current spring 33 tightened. Its angled In this rest position, arm 31 blocks the rotor 6 of the timer motor that is closed a locking pin 36 carries for this purpose. Its fourth arm 32 consists of a piece of steel wire and is used to adjust the pivotable fork 11.

Am freien Ende des Magnetankers 4 ist um die Achse 37 'ein Winkelhebel schwenkbar, der von der Feder 38 in die Normallage* gedruckt wird. Sein einer Arm 39 ist als Klinke ausgebildet, die mit dem Auslösearm 26 verklinkt zu sein pflegt, während sein anderer Arm 40 einen Anschlag bildet, der in gewissen· Lagen gegen den an der Messingarmatur 41 des Magnetkörpers ι befestigten Stift 42 stößt. Dieser Stift kann entfernt werden für den Fall, daß der Auslöser den Schalter nur mit der Kraft des Ele'ktromagnets auslösen soll.At the free end of the armature 4, an angle lever can be pivoted about the axis 37 ', which is printed by the spring 38 in the normal position *. His one arm 39 is as a latch formed, which tends to be latched to the trigger arm 26, while his other Arm 40 forms a stop which in certain positions against the one on the brass fitting 41 of the magnet body ι attached pin 42 abuts. This pin can be removed in the event that the trigger triggers the switch only with the force of the electromagnet target.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Auslösers ist folgende: Bei .Normal-Strom haben alle Teile die Lage, wie sie in Fig. 1 gezeichnet ist. Wird der mittels der Vorrichtung bis 35 eingestellte Stromwert überschritten, so erfährt der Anker 4 eine Teilanziehung, deren Betrag durch den Weg des Stiftes 21 do im Ausschnitt 22 der Klinkenscheibe 19 gegeben ist. Da der Antrieb vom Anker 4 über die Kupplungsfeder 27, den Arm 26 und das Segment 25 auf das Ritzel 24 mit großer Übersietzung erfolgt, hebt sich das Segment 2 5 nur wenig, etwa wie in Fig. 3 gezeichnet, ,jjföin Magnetkörper 1 ab, während das Ritzel ^^mit der auf der gleichen Achse 14 sitzen-Ofteh Scheibe 20 des Einzahngetriebes eben jenen, vom Ausschnitt 22 bestimmten größeren Weg macht. Hierbei wird der Hebelarm 29 aus dem Ausschnitt 23 zur Seite in die in Fig. 3 dargestellte Lage gedrückt, unter Spannung der Stromfeder 33. Zugleich wird vom Arm 31 der Läufer 6 des Ferrarismotors freigegeben und vom Arm 32 das Schneckenrad ι ο mit der Schnecke 8 in Eingriff, also aus der Stellung"(Fig. 2) in die Stellung (Fig. 4) gebracht. Der Ferrarismotor beginnt unter dem Einfluß des Feldes im Eisenkreis 1 zu laufen und treibt über Schnecke 8 und Schneckenrad ι ο mit der Welle 9 un d dem darauf sitzenden Ritzel 12 den Zeitsektor 13 im Uhrzeigersinn an. Dieser stößt am Ende seines Weges mit seiner Nase 15 gegen die Klinke 16 und schiebt sie gegen die Kraft der schwachen Rückstellfeder 18 aus dem Eingriff mit der Klinkenscheibe 19 heraus, wie aus Fig. 5 ersichtUch. Dadurch wird momentan die Magnetkraft frei, und der von der starken Kupplungsfeder 27 bisher zurückgehaltene Anker 4 wird mitsamt dem Arm 26 angezogen. Gleich am Beginn des Anzugsweges stößt der Arm 40 des mit seiner Achse 37 im Anker 4 gelagerten Winkelhebels gegen den Stift 42, wobei die Verklinkung des Auslösearmes 26 mit dem Hebelarm 39 gelöst wird. Nunmehr reißt die Feder 27 den Arm 26 in die in Fig. 6 veranschaulichte Auslöselage herum, und das rechte verstärkte Ende des Armes 26 bewirkt die Öffnung des 100 ■ Schalters, indem es auf dessen nicht dargestellte Auslösestange schlägt.The function of the described release is as follows: Have normal current all parts are in the position as shown in FIG. If the means of the device up to 35 set current value is exceeded, the armature 4 experiences a partial attraction, the amount of which through the path of the pin 21 do in the cutout 22 of the pawl disk 19 given is. Since the drive from the armature 4 via the clutch spring 27, the arm 26 and the segment 25 takes place on the pinion 24 with a large gear ratio, the segment 2 5 is raised only a little, as shown in Fig. 3, jjföin magnetic body 1 from, while the pinion ^^ sitting on the same axis 14 with the-Ofteh Disc 20 of the single-tooth transmission just the one determined by the cutout 22 larger Makes way. Here, the lever arm 29 is moved out of the cutout 23 to the side into the in Fig. 3 position shown pressed, under tension of the current spring 33. At the same time is from Arm 31 of the rotor 6 of the Ferrari engine released and from the arm 32 the worm wheel ι ο engages with the worm 8, that is to say off the position "(Fig. 2) brought to the position (Fig. 4). The Ferrari engine starts under the influence of the field in the iron circle 1 to run and drives over worm 8 and Worm gear ι ο with the shaft 9 and the pinion 12 sitting on it the time sector 13 clockwise. At the end of its path, this bumps against the with its nose 15 Pawl 16 and pushes it against the force of the weak return spring 18 from the Engagement with the pawl disk 19, as can be seen from FIG. This will momentarily the magnetic force is free, and that previously held back by the strong clutch spring 27 Armature 4 is tightened together with arm 26. Right at the beginning of the tightening path, the arm 40 hits the with its axis 37 in the armature 4 mounted angle lever against the pin 42, the latching of the release arm 26 is released with the lever arm 39. The spring 27 now pulls the arm 26 into the release position illustrated in FIG. 6 around, and the right reinforced end of the arm 26 causes the opening of the 100 ■ Switch by striking its release rod, not shown.

Bei sehr starken Überströmen ist es möglich, daß durch die Anziehungskraft des Magnets i, 4 die Kraft der Kupplungsfeder 27 überwunden wird. Dann nehmen die Teile des Auslösers sofort eine Lage ein, bei der der Anker 4 in Schlußlage und die Verklinkung 39, 26 gelöst ist. Doch kann der Auslösearm noch nicht in seine Auslösestellung no (Fig. 6) eintreten, bevor nicht durch das Zeitwerk auch die Verklinkung 16, 19 gelöst wurde.In the case of very strong overcurrents, it is possible that due to the attraction of the magnet i, 4 the force of the clutch spring 27 is overcome. Then take the parts of the trigger immediately a position in which the armature 4 is in the final position and the latch 39, 26 is solved. However, the release arm cannot yet be in its release position no (Fig. 6) occur before the latching 16, 19 is not released by the timer became.

Für den Kurzschlußfall kann eine besondere Kurzschlußmomentanauslösung vorgesehen sein, die aber an sich bekannt und nicht dargestellt ist und nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet.In the event of a short circuit, a special instantaneous short circuit release can be provided but which is known per se and not represented and not the subject of the present invention.

Will man mittels elektromagnetischer Kraft auslösen, so· entfernt man den Stift 42 und die Rückstellfeder 38 des Winkelhebels 39, 40. Dieser selbst könnte ebenfalls entferntIf you want to trigger by means of electromagnetic force, remove the pin 42 and the return spring 38 of the angle lever 39, 40. This itself could also be removed

werden, was aber nicht nötig ist. In diesem Falle liegt der Arm 26 dauernd an der Unterseite des Ankers 4 an, etwa wie in Fig. 6 gezeichnet. In der Leerlaufs teilung entsprechend Fig. 1 -hat. dann aber infolge Wegfalls der Verklinkung 26, 39 der Anker 4 die gleiche Neigung wie der Arm 26, und der Luftspalt zwischen Magnetkörper 1 und Anker 4 ist größer als in Fig. 1 gezeichnet.which is not necessary. In this case, the arm 26 is permanently on the underside of the armature 4, roughly as shown in FIG. 6. In the idle division according to FIG. 1 -hat. but then as a result of omission the latch 26, 39 of the armature 4 the same inclination as the arm 26, and the The air gap between the magnet body 1 and armature 4 is shown larger than in FIG. 1.

Der Magnet braucht daher für die gleiche Ansprechstromstärke mehr Amperewindungen als bei der Kraftspeicherauslösung. Im übrigen ist die Wirkungsweise bei rein elektromagnetischer Auslösung bis zum Ausstoßen der Klinke 16 durch die Zeitwerksnase 15 genau gleich, wie bei der Kraftspeicher auslösung beschrieben. Daran aber erfolgt der volle Anzug des Magnetanfcers 4 unter unmittelbarer Mitnahme des Auslösearmes 26. Da auch bei elektromagnetischer Auslösung die Kupplungsfeder 27 wirksam bleibt, kann die auf die Verklinkung 16, 19 ausgeübte Kraft nicht größer sein, als es der Spannung der Kupplungsfeder 27 entspricht.The magnet therefore needs more ampere-turns for the same response current than with the lift mechanism release. Otherwise, the mode of operation is purely electromagnetic Triggering until the pawl 16 is ejected by the timer nose 15 exactly the same as with the lift mechanism described. But then the full tightening of the Magnetanfcer 4 takes place under immediate Entrainment of the release arm 26. Since the clutch spring 27 remains effective even with electromagnetic release, the force exerted on the latch 16, 19 not be greater than the tension of the clutch spring 27 corresponds.

Die Einstellung des Auslösestromes erfolgt mittels der Stellmutter34 durch Spannen bzw. Entspannen der Feder 33. Die Auslösezeit wird durch Verschieben des Stiftes43 im Schlitz 44 eingestellt, und zwar können der Schlitz 44 und die Anschlagkante des Zeitsektors 13 so gestaltet -und so zueinander angeordnet werden, daß der Weg des Einstellstiftes um so größer wird, je kleiner die gewünschte Auslösezeit ist. Denn gerade für kleine Auslösezeiten wird die größte Einstellgenauigkeit gefordert.The tripping current is set by means of the adjusting nut34 by tensioning or releasing the spring 33. The release time is set by moving the pin 43 in the slot 44, namely can the slot 44 and the stop edge of the time sector 13 so designed -and so to each other be arranged that the path of the adjustment pin is greater, the smaller the desired trip time is. Because it is precisely for short tripping times that the greatest setting accuracy is achieved required.

Claims

Patent claims:

I. Current-independent overcurrent time release, consisting of an electromagnet with a main current exciter coil arranged on one leg of its U-shaped core and a Ferrari motor built into the other leg as a timer drive as well as an arm connected to the pivoting magnet armature, ■ pivotable about the same joint for direct mechanical actuation of the Switch release, which the timer unlocked by partial attraction of the armature releases after its expiry, characterized in that between the armature (4) and the release arm (26). A detachable device (39, 4 °) is provided which allows the from The armature triggering force exerted beneits from the smallest triggering current through the triggering arm (26) to act either in the manner of an energy storage device or purely electromagnetically on the triggering pawl of the switch.

2. Trigger according to claim ι, characterized in that the trigger arm (26) is coupled to the armature (4) by a spring (27) that the on the force exerted on the switch's release latch can never be greater than the force of this clutch spring, and that with the appropriate position of the switchable Device (39, 40) the release force is supplied by the clutch spring as an energy storage device.

3. Trigger according to claim 1, characterized in that the device can be switched off (39, 40) from 'one between magnet armature (4) and .Auslösearm (26) arranged pawl that is triggered when the energy storage mechanism is triggered of the release is latched to the release arm (26) and released again by fully tightening the armature will.

"

4. Trigger according to claim 3, characterized in that the pawl "(39, 40) in the event of a further partial attraction of the magnet armature (4) to a stop (42) which is removed in the event of a purely electromagnetic triggering of the switch can be.

5. Trigger according to claim 4, characterized in that the pawl (39, 40) mounted on the armature (4) and the stop (42) attached to the 'core of the electromagnet is.

6. Trigger according to claim 2, characterized in that the points of attack the coupling spring (27) on the release arm (26) and on the armature (4) on different sides of their common pivot axis (3) lie.

7. Trigger according to claim 1, characterized in that the trigger arm (26) is coupled to the axis (14) of the Zeitwerfces by teeth (24, 25).

8. Trigger according to claim 7, characterized in that the pinion (24) of the timing gear through the timing axis (14) is rigidly connected to a single-tooth gear consisting of a detent disc (20) and four-armed lever (29 to 32) through which the setting - No bare current spring (32) tensioned, the Ferrari motor can be released or locked and the timing gear can be coupled or uncoupled with the Ferrari motor.

9. Trigger according to claim 8, characterized in that the rotor of the Ferrari motor a metal drum (6) which is in a cylindrical slot of the magnet body (1) running.

ι o. Trigger according to claim 8, characterized in that the worm wheel

(ίο) of the timing gear axially displaceable and when the trigger responds axially into the worm (8) on the Ferrari rotor shaft (7) is indented.

11. Trigger according to claim 8 and 10, 'characterized in that the axial Four shifting of the worm wheel (10) takes place by means of a U-shaped fork (11), which is mounted in the extended Ferrari rotor axle (7) and when it is partially attracted of the magnet armature (4) via the single-tooth gear (23, 29) from one arm (32) of the four-armed lever (29 to 32) is adjusted.

12. Trigger according to claim 8, characterized in that the partial attraction of the Anchor (4) through the cutout (22) of a loosely seated on the timer axis (14) The pawl disc (19) is limited, in a small cutout on the Seheibe

(20) pin attached to the single-tooth gear

(21) plays.

13. Trigger according to claim 7 and 12, characterized in that the with the Pinion (12) toothed sector-shaped timing disc (13) a stop lug (15) has a pawl (16) out of the lock at the end of the timer sequence the hook disc (10) pushes out and so the further movement of the release armature (4) enables.

14. Trigger according to claim 13, characterized characterized in that the stop lug (15) opposite radial limit the sector-shaped timing disc (13) the stop edge for the externally adjustable stop pin (43) for setting the time of the trigger forms.

15. Trigger according to claim 14, characterized characterized in that the stop edge of the time sector (13) and the adjustment path (44) of the stop pin (43) are shaped and arranged to one another so that smaller tripping times correspond to larger adjustment travels.

1 sheet of drawings