DE642065C - Elektromagnetischer Ausloeser mit zwei Ankern - Google Patents

Description

in Paris

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Auslöser mit zwei Ankern, von denen der eine bei Kurzschluß eine sofortige und der andere bei Überstrom eine verzögerte Auslösung bewirkt. Im Gegensatz zu den bekannten Auslösern bzw. Relais dieser Art, die meist durch einen Stromwandler gespeist werden, eignet sich der neue Auslöser · insbesondere zum direkten Einbau in Hochspannungsleitungen. Zu diesem Zweck muß der Auslöser einerseits für die geringen, in Hochspannungsleitungen fließenden Ströme genügend empfindlich sein, andererseits eine große mechanische und thermische Festigkeit besitzen. Das bedeutet, daß die für die Auslösung nötige Ämperewindungszahl so gering wie möglich sein muß, da für einen bestimmten Nennstrom die Windungszahl der Relaisspule einen gewissen Wert nicht überschreiten, ihr Drahtquerschnitt einen bestimmten Wert nicht unterschreiten darf.

Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel durch' einen Aufbau erreicht, bei dem die beiden Anker um dieselbe Achse in demselben Luftspalt des magnetischen Kreises in entgegengesetztem Sinne drehbar angeordnet sind. Eine solche Anordnung besitzt einen sehr geringen magnetischen Widerstand und daher eine große Empfindlichkeit. Dadurch, daß beide Anker sich in entgegengesetztem Sinne drehen, ist verhindert, daß, ein Anker bei seiner Drehung den andern mitnehmen kann.

Um ein Wiedereinrücken des Schalters bei Kurzschluß zu verhindern, ist der Auslöser mit einer Sperrvorrichtung ausgerüstet. Diese besteht darin, daß der Kurzschlußanker am Ende seines Weges gegen seine Rückkehr durch einen Anschlag einer unter Federwirkung stehenden Schubstange verriegelt wird, die über einen auf der Schubstange vor dem Anschlag liegenden zweiten Anschlag durch den Anker in die sich selbst verriegelnde Sperrlage gebracht wird.

Das auf den Überstromanker ausgeübte Drehmoment ändert sich wie der Sinus des Winkels zwischen dem Fluß des festen Magnetkörpers und dem Fluß des beweglichen Ankers. Um diese Ursache der Verminderung des Drehmomentes, die sich aus der Drehung des beweglichen Ankers ergibt, auszugleichen, ist erfindungsgemäß der Überstromanker so ausgebildet, daß er bei seiner Drehung aus der Ruhelage zusammen mit dem Magnetgestell einen sich verengenden Luftspalt bildet. Dies hat zur Folge, daß die magnetmotorische Kraft konstant bleibt, während, der Fluß nach und nach größer wird. Außerdem kann dadurch das durch den Überstrom auf diesen Anker ausgeübte Drehmoment

auf einem Wert gehalten werden, der ein wenig über dem Wert des entgegengesetzten, durch die Rückzugsfeder bewirkten Momentes

Die Auslösebewegung des ÜberstromankeVs wird vorteilhaft über eine mit der Verzögerung^ einrichtung in Verbindung stehende drehbare" Scheibe unter Zwischenschaltung einer um die Drehachse dieser Scheibe gewundenen Blattfeder ίο übertragen.

Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeigt die Zeichnung, und zwar sind.

Abb. ι ein Längsschnitt durch die Vorrichtung in einer senkrechten Ebene,

Abb. 2 ein Grundriß, in dem die verschiedenen Teile schematisch dargestellt sind,

Abb. 3 eine Seitenansicht der Verriegelung in der Einschaltstellung,

Abb. 4 eine Ansicht des Überstromankers und der Scheibe, durch deren Vermittlung der Anker auf die Verriegelung wirkt,

Abb. 5 eine Ansicht der gleichen Teile in der Stellung, in der die Scheibe auf die Verriegelung wirkt,

Abb. 6 eine Ansicht des Sperrhebels des Kurzschlußankers in der Sperrstellung,

Abb. 7 eine Ansicht dieses Hebels in der Freistellung,

Abb. 8 ein Grundriß der gesamten Sperrvorrichtung des Kurzschlußankers und

Abb. 9 ein Grundriß des Überstromankers, aus dem sich die Einstellung der Spannung seiner Rückzugsfeder ergibt.

Die Abb. 1 und 2 zeigen das feste Hufeisenmagnetgestell 2, das je nach der Stärke des Leitungsstromes entweder durch eine einzige Leitung 3 oder durch eine Spule aus zwei oder mehreren Windungen erregt wird. 4 und 5 sind die Kurzschluß- und Überstromanker, die sich unter dem Einfluß des Stromdurchganges in entgegengesetztem Sinne um die gemeinsame Achse 8 drehen, die parallel zur Achse der Erregerspule verläuft. Dadurch, daß diese Anker sich in entgegengesetztem Sinne drehen, wird vermieden, daß der eine Anker den . anderen zufällig mitnimmt.

Der Kurzschlußanker 4 wird für gewöhnlich durch eine Feder 9 (Abb. 1) in seiner Ruhestellung (Abb. 2) gehalten. Ein Stellschlüssel 10 gestattet, die Spannung der Feder 9 zu regeln, so daß man den Kurzschlußstrom einstellen kann, der das augenblickliche Auslösen des Relais bewirkt. Eines der Enden dieser Feder 9 ist an dem Stellschlüssel 10 und das andere Ende an einer Stange 11 befestigt, die mit dem Anker 4 fest verbunden ist. Im Falle eines Kurzschlusses wirkt dieser Anker 4 unmittelbar und infolgedessen augenblicklich auf ein Auslösehebelsystem 43, 44, 45 ein. Eine besondere Vorrichtung, die in der nachfolgend beschriebenen Weise arbeitet, verhindert alsdann ein Wiedereinrücken des Apparates.

Am Ende seines Weges und augenblicklich -nach der Auslösung des Riegels 43 nimmt der ··. Kijrzschlußanker 4 mit Hilfe eines an seinem ■'qjäeren hinteren Teil befestigten Ansatzes 12 den •■Anschlag 13^ einer Schubstange 13, 14 mit, die in zwei Lageraugen 15 gleitet.

Die Stange 13, 14 wird am Ende ihres Weges durch einen Hebel 16 (s. auch Abb. 6 und 8), den eine Feder 17 um die Achse 18 (Abb. 2) zu schwenken sucht, gesperrt. In diesem Augenblick ist es unmöglich, den Kurzschlußanker 4 zurückzubewegen und das Auslösehebelsystem 43, 44, 45 einzurücken, und zwar deshalb, weil der Ansatz 12 des Ankers 4 gegen einen zweiten Anschlag 13* der Stange 13, 14 stößt. Um das Wiedereinrücken des Relais und des Schalters zu ermöglichen, ist es notwendig, den Hebel 16 von Hand hochzuheben. Sobald dieser Hebel in seine normale Stellung zurückgebracht ist (s. Abb. 7), zieht eine Feder 19 die Stange 13,14 zurück. Der Anschlag 13* tritt infolgedessen ebenfalls zurück, und der Ansatz 12 kommt frei, so daß die Feder 9 den Kurzschlußanker 4 in seine Ruhestellung zurückbringen kann.

Solange keine Überbelastung eintritt, hält eine Feder 20 (Abb. 9) den Überstromanker 5 in . seiner Ruhestellung. Ein Ende dieser Feder 20 ist an dem beweglichen Anker 5 und das andere an einem Hebel 21 befestigt, dessen Schwenkung um eine Achse 22 mit Hilfe eines Stellschlüssels 23 und eines damit verbundenen Hebels 24, die sich beide um eine Achse 25 drehen, zu bewirken ist. Die Spannung der Feder 20 und damit die Überbelastung, die das Relais in Tätigkeit setzt, können so durch Drehung des Stellschlüssels 23 um die Achse 25 eingestellt werden.

Die Enden 6 und 7 des beweglichen Ankers 5 sind derart gefräst (s. Abb. 2, 4 und 5), daß sie mit dem festen Gestell 2 während der Drehung des Ankers 5 einen sich fortschreitend ändernden Zwischenraum bilden. Der Anker 5 wirkt auf das Auslösehebelsystem 43, 44, 45 durch Vermittlung einer teilweise ausgeschnittenen Scheibe 26, welche er mitnimmt.

Zu diesem Zweck ist auf dem Anker 5 ein Plättchen 27, das mit einem Ansatz 28 versehen ist, befestigt. Dieser Ansatz 28 steht mit einem Ende einer Blattfeder 29 in Verbindung, die um die Drehachse 30 der Scheibe 26 herumgewickelt ist. Das andere Ende der Feder legt sich an den Vorsprung 31 auf der Scheibe 26 an und bewirkt so die Drehung der letzteren. In den Abb. 2 und 4 ist das Ende des Plättchens 27 in Berührung mit einem von der Scheibe 26 getragenen Anschlag 32 gezeigt.

Die Verzögerungseinrichtung arbeitet folgendermaßen: Eine uhrwerkähnliche Vorrichtung 33 (s. Abb. 1) wird durch eine Sperrklinke (s. Abb. 4 und 5), deren Achse 35 auf der

Scheibe 26 befestigt ist, mitgenommen. Diese Klinke wird durch eine Feder Z7 mit einem die uhrwerkähnliche Vorrichtung 33 betätigenden Sperrad 36 in Eingriff gehalten. Die Sperr-Hinke 34 ist über die Achse 35 hinaus verlängert; dieser Verlängerungsarm trägt an seinem Ende eine Rolle 38. Die Rolle 38 kommt während der Bewegung der Scheibe 26 mit einer Führung 39 in Berührung, wodurch eine Schwenkung der

to Sperrklinke 34 und ein Freigeben der Scheibe 26 bewirkt wird, die dann ihren Weg mit großer Geschwindigkeit beendet und die Auslösung des Hebelsystems 43, 44, 45 hervorruft.

Mit der Führung 39 ist durch einen winklig gebogenen Arm 41 ein Stellschlüssel 40 (Abb. 1 und 2) verbunden. Eine Schwenkung des Stellschlüssels um die Achse 42 bewirkt eine gleichwinklige Drehung der Führung 39 und somit eine Regelung der Verzögerung.

Die beweglichen Anker 4 und 5 wirken, wie schon erwähnt, unmittelbar bzw. unter Vermittlung der Scheibe 26 auf den Hebel 43, durch den die Auslösung des Schlosses des Schalters erfolgt. Der Hebel 43 wirkt mit zwei weiteren drehbaren Hebeln 44 und 45 zusammen (Abb. 1, 3 und 6). Diese Hebel sind so angeordnet, daß eine beträchtliche Verringerung der zur AuslösungJ₁ notwendigen Kraft herbeigeführt wird.

Der Hebel 45 besitzt eine Kerbe, die in der Schlußstellung den auf der Welle 47 angeordneten Hebel 46 feststeEt. Die Welle 47 ist durch einen Hebel 48 und eine daran bei 50 angelenkte Stange 49 mit dem Schloß des Schalters verbunden. Eine auf der Welle 47 angeordnete starke Feder 51 (Abb. 1) ist ständig bestrebt, den Hebel 48 in die Auslösestellung zu drücken. Infolge der Untersetzungswirkung der Hebel 43, 44 und 45 und der beim Einrücken des Schalters in der Feder 51 aufgespeicherten Kraft führt schon eine sehr geringe, durch die beweglichen Anker abgegebene Kraft zur Auslösung des Schalters.

Die Achsen der Hebel 43, 44 und 45 und die Welle 47 sind in einem Gehäuse geeigneter Form gelagert, das mit dem Magnetgestell 2 verbunden ist. . ■

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetischer Auslöser mit zwei Ankern, von denen der eine bei Kurzschluß eine sofortige und der andere bei Überstrom eine verzögerte Auslösung bewirkt, insbesondere zum direkten Einbau in Hoch-

. Spannungsleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anker (4, 5) um dieselbe Achse (8) in demselben Luftspalt des magnetischen Kreises in entgegengesetztem Sinne drehbar angeordnet sind.

2. Auslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kurzschlußauslösung bewirkende Anker (4) am Ende seiner Bewegung gegen seine Rückkehr durch * einen Anschlag (13*) einer unter Federwirkung (19) stehenden Schubstange (13,14) verriegelt wird, die über einen auf der Schub" stange vor dem Anschlag (13*) liegenden zweiten Anschlag (i3^a) durch den Anker (4) in die sich selbst verriegelnde Sperrlage gebracht wird.

3. Auslöser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die verzögerte Auslösung bewirkende Anker (5) so ausgebildet ist, daß er bei seiner Drehung aus der Ruhelage zusammen mit dem Magnetgestell einen sich verengenden Luftspalt bildet.

4. Auslöser nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die verzögerte Auslösung bewirkende Anker (5) seine Auslösebewegung über eine mit der Verzögerungsvorrichtung (33) in Verbindung stehende drehbare Scheibe (26) unter Zwischenschaltung einer um die Drehachse (30) dieser Scheibe gewundenen Blattfeder (29) über- 8g trägt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen