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Elektromagnetischer Installationsselbstschalter Gegenstand des Hauptpatents
53 i 4 14 ist eine magnetische Lichtbogenblasu.ng für elektrische Schalter, insbesondere
solche höherer Leistung in Form von, elektromagnetischen Selbstschaltern. Bei dies.-en
bietet bekanntlich die Löschung des Lichtbogens die größte Schwierigkeit. Zur Überwindung
derselben werden nach dem Hauptpatent die Kontakte an der Stirnfläche der Spule
außerhalb der Achsmitte des Spulenkranzes angeordnet; sie bewegen sich während .dies
Ausschaltgiens auf einer' Sehne eines um die Spulenachsmitte geschlagenen Kresbo:gens.
Dabei ist die Stromrichtung in der Spule so gewählt, daß der Lichtbogen während
des. Abschalbens nach der Spulenachsmitte zu in ein immer stärkeres Magnetfeld geblasen
wird.
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Die Erfindung, bildet eine weitere Aus-Hldung des Gegenstandes m.ch
dem Hauptpatent. Sie beschäftigt sich mit der Beherrschung des Lichtbogens, und
zwar mit denn Ziele, durch noch raschere Löschung des Lichtbobens bei verkleinertem
Raum des Selbstschalters eine erhebliche Leistungssteigerung zu erzielen. Versuche
in dieser Richtung sind schon verschiedene gemacht worden; sio wurde vorgeschlagen,
bei Selbstschaltern mit mehreren Unterbrechungsstellen die Pole des Elektromagneten
bis Glicht an die einzelnen Unterhuechungsstellen heranzuführen. Zu diesem Zwecke
wurde einte besondere Gestaltung der Magnetpole gewählt, die jedoch bei der bekannten
Ausführung zu einer Vergrößerung des Selbstschalters führen. Man hat andererseits
vorgeschlagen, die Unterbrechungskontakte am Mantel der Spule, und zwar möglichst
in der Nähe einer der Endflächen, anzuordnen, wobei die Kontakte in einer zur Spulenachse
parallelen Ebene g1°-öffnet werden. Eine solche Anordnung der. Unterbrechungskontakte
hat zwar den Erfolg, daß der Lichtbogen schleifenförmig um die ganze Spule, also
auf sehr große Länge geblasen wird, doch besteht der Nachteil, daß die Unterbringung
der Unterbrechungskontakte seitlich neben der Spule auf Schwierigkeiten stößt, weil
bei dieser bekannten Anordnung die Antriebsteile für die Unterbrechungskontakte
Raum neben der Spule erfordern, der bei kleiner Ausführung der Schalter nicht zur
Verfügung steht.
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Des ferneren ist es vorgeschlagen worden, zur Erhöhung der Abschaltleistung
Unterbrechungskontakte an beiden Seiten der Auslösespule unterzubringen und dir-
Schaltvorrichtungen miteinander zu kuppeln. Bei der bekannten Anordnung sind die
beweglichen Unterbrechungskontakte auf einer drehbaren
Schalterbrücke
angebracht, der Lichtbogen. wird dabei nicht in das stärkste Feld der Magnetspule
geblasen, außerdem macht es Schwierigkeiten, zwei drehbare und an den beiden Stiniseiten
der Magnetspule angeordnete Schalterbrücken miteinander zu kuppeln: Die Erfindung
geht von der bekannten Anordnung und nach dem Hauptpatent aus. Als neu wird vorgeschlagen,
in der an sich bekannten Weise an beiden Stirnseiten der 11NIagnetspule Unterbrechungskontakte
anzuordnen, jedoch .derart außerhalb der Achsmitte, da.ß eine Verbindungslinie zwischen
den Unterbrechungsstellen verschiedener Phase die Spulerlvickluug nicht schneidet.
Bei einer derartigen Anordnung unter Verwendung der den Gegenstand des Hauptpatents
bildenden Stromrichtung werden die Lichtbögen ebenfalls in ein immer stärker werdendes
1,Tagnetfeld geblasen. Die Anordnung der Unterbrechungskontakte seitlich neben der
Magnetspule bedeutet, daß der Lichtbogen auf noch größere Länge gezogen werden kann,
als dies bei einer Ausführung nach dem Hauptpatent möglich ist. Die Unterbrechungskontakte
werden dabei als Tastkontakte ausgebildet, was an sich nicht neu ist, aber in Verbindung
finit der Anordnung nach der Erfindung höchste Schaltleistungen ermöglicht. Die
Entfernung der Unterbrechungsstellen verschiedener Phase voneinander kann größer
sein als die Länge des Spulenkernes, so daß die nicht innerhalb; sondern außerhalb
des von den Endflä.chien der Spule umschlossenen Raumres liegen. Dies bietet dann
die Möglichkeit, die Magnetspule sowie jede der Untierhrechu ngsstellen in durch
feste Wände voneinander getrennten Räumen anzuordnen, sio daß ein Auftreffen des
Schaltlichtbogens auf die Spule ausgeschlossen ist, vielmehr jeder Lichtbogen auf
große Länge, und zwar auf die kühlenden Wandungen der Schalträume, getrieben wird.
Man kann durch Anordnen von Eisenstücken oder Eisenblechen in der Nähe der Unterbrechungs,
stellen eine Verstärkung der Blaswirkung erzielen, ohne daß es hierbei notwendig
wäre, wie bei einer der bekannten Anordntungen die Polstücke des Magneten besonders
zu gestalten und zu führen.
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Bei der Anordnung der Unterbrechungsstellen nach der Erfindung ist
e s nicht :so, ohne weiteres möglich, den Auslöseanker sio unterzubringen, daß er
die Anordnung der Kontakte und des Antriebsmechanismus nicht stört und selbst der
Einwirkung der Schaltlichtbögen entzogen ist. Nach der Erfindung wird weiter vorgeschlagen,
den zur Auslösung des Schaltmechanismus dienenden Anker in Richtung senkrecht zur
Spul:enachse bewegbar anzuordnen. Das bedeutet, daß die Stii-nsehen der Spule zur
Anordnung der Kontakte und der Schalträume vollkommen frei gehalten sind. Versuche
haben ergeben, daß bei einer Anordnung des Auslöseankers in der --äiigegebenen Weise
Schwierigkeiten etwa im Sinne eines ungenügend stark angezogenen :-'Ankers nicht
auftreten.
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Die Zeichnung läßt eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgegenstandes
erkeimen. Abb. i zeigt in schematischer Darstellung eine Seitenansicht des Schalters,
Abb. z einen Schnitt nach Linie A-B der Abb. i.
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Der Schalter nach dem Ausführungsbeispiel ist mit einer Drucklnopfsteuerung
a versehren, die über eine Druckstange b und eine an deren unterem Ende angielenkte
Lasche d auf ein scheibenförmiges Druckstück e einwirkt. Der Schaltmechanismus setzt
sich aus zwei Knehebelpaaren f, g und h, i zusammen, denen jedes unter
Einwirkung einer Zugfeder steht, von denen die Zugfederfs stärker ist als die Zugfeder
p. Beide suchen die Isnieheb°lpaare durchzudrücken. Der Kniehebel i besitzt einen
Ansatz in, der mit einem Sperrhebeln zusammenwirkt. Beim Eingriff der Hebel
i und n sind die Kniehebel lt, i gegen Drehung gegeneinander gesperrt.
Wird dann vermittels des Knopfes tc das Druckstück e zwischen die Kniehebel
f, g und lt, i geschoben, so wirken die Knieh ebel lt, i als Widerlager;
die Kniehebel. f, g werden der Strecklage W-n.ähert, wodurch die beweglichen Schaltkontakte
f an die ortsfesten Kontakte g heran in die Einschaltstellung gebracht werden.
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Das, vorbeschriebe:ne Schaltgesperre ist für die Erfindung unwesentlich
und kann durch ein beliebiges anderes ersetzt werden.
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Wie insbesondere Abb. 2 erkennen läßt, ist das Sp.ulenge häuse durch
feste Trennwände in drei Räume z bzwT. z1 geteilt. In dien Raum z; ist die Wicklung
i- mit ihrem Spurenkern ri, darühe-r, senkrecht zur Achsrichtung X-X, bewegbar der
Anker s angeordnet. In dien Räumen z befinden sich außerhalb der Spulenachsmitte
seitlich neben der Spulenwicklun:g Y und in größerer Entfernung voneinander, als
der Spulenkern y1 lang ist, die Unterbre@chungsko@ntakte j, j,. Die Entfernung derselben
kann auch kürzer sein, als die Länge des Spulenkernes p1 ausmacht. Um das Blasfeld
iiri der Nähe der-Unterbrechungskontakte zu verstärken, sind Eisenstücke y vorgasiehien,
die verschiedene Gestaltung aufweisen können. In Abb. z oben ist angenommen, daß
ein etwa rechteckiges Blech y bis dicht ,an den Unterbrechungskontakt Fund an der
anderen Seite bis über den Spulenkernr, reicht. Es genügt aber auch ein Eisenstück
jf, wie in Abb. z unten am Kontakt f, in ausgezogenen Linien dargestellt, ebenso
wäre es möglich,
dem Eisenstück y, wie in Abb. 2 unten dargestellt,
die gestrichelt angedeutete, im Querschnitt keilförmige Gestalt zu beben.
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Die Wirkungsweise dies Selbstschalters ist folgende In edier Einschaltstelluingdrückt
das .scheibenförm,ige Druckstück a die Kmehiebel 1,g,
/t, i
soweit als möglich auseinander und die beweglichen Schaltkontakte j, il in die Einschaltstellung.
Beim. Auftreten jemes überstromes spricht je nach der Art desselben entweder der
Mag etanker s oder der Therrniostatt an; der Sperrheheln wird außer Eingriff- mit
dem Ansatz in des Kniehebels! gebracht, so daß dessen Sperrung aufgehoben wird.
Nunmehr zieht die starke Feder o sich zusammen und bringt die Teile in die in Abb.
i gezeichnete Ausschaltstellung. Die b-'emm Schalten auftretenden L ichtbögien an
den Ünterbrechungssbellen j, il werden durch das Blasfeld in die Räu,m@e-z, und
zwar auf große Länge, in ein immer stärkeres Blasfeld getrieben, so daß sie rasch
zum Erlöschen kommen. Versuche haben ergeben, daß der Schaltweg der beweglichen
Unterbrechungskontakte j, il verhältnismäßig sehr klein gehalten werden kann, er
braucht das Maß von 5 mrh nicht wesenthch zu überschreiten.
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Der Vorteil des Ei-findungsgegexzstandes besteht in einer sehr günstigen
Anwendung des Erindungs,gedankens nach de Hauptpatt. Die an sich bekannte. Verdoppelung
der Unterbrechungskontakte :an ioder in der Nähe der Stirnflächen der Magnetspuke-
ist ohne Frschlverun.g im Aufbau des Schaltgetriebes durchgeführt und durch das
kräftige. Blasen der Lichtbögen gegen große kühlende Wünde überdies ein rasches
Erlöschen der Lichtbögen sichergestellt. Der Schalter läßt sich namentlich im Durchmesser
sehr klein halben, bei einer Ausführung des Selbstschalters in Sockelform ist es
möglich, ihn wesentlich> schmaler zu halten, als dies bisher möglich war.