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Elektromagnetisch auslösbarer überstromkipphebelseilbstschalter Die
Erfindung betrifft einen elektromagnetisch auslösbaren überstromkipphebels:elbstschalter.
Durch die Erfindung soll eine außerordentlich schnelle Öffnung der Kontakte erzielt
werden.
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Bekannte Schalter ähnlicher Art weisen in ihrer Bauart den Mangel
auf, daß eine erhebliche Zeit vom Beginn des Auslöserimpulses bis zur Ablösung des
beweglichen Kontaktes vom festen Kontakt vergeht. Andere bekannte Schalter brauchen
mehrere getrennte Federn zur Sicherung der Einschaltlage der Kontakte einerseits
und zur Herbeiführung der Kontaktöffnung andererseits. Bei wieder anderen bekannten
Anordnungen wird die Plötzlichkeit der öffnung der Kontakte durch Reibungswiderstände
an dem verwendeten Gestänge gehemmt.
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Gemäß der Erfindung stützt sich in der Einschaltstellung der Schaltkontakthebelunter
der Wirkung seiner Kippfeder mit seinem dem Schaltkontaktende gegenüberliegenden
Ende frei gegen Anschläge, während der Schaltkontakthebel zwischen seinen beiden
Enden mit dem einen Ende eines in seinem anderen Ende um einen festen Punkt drehbaren
Armes gelenkig verbunden ist und die Ausschaltbewegung des Kontakthebels durch unmittelbare
Einwirkung des Auslösers auf diesen Hebel erfolgt, die von der dem Kontakt zugewandten
Seite in einer etwa senkrecht zur Wirkung der Feder liegenden Richtung hervorgerufen
wird.
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Durch diese Anordnung ist unter Verwendung .einer einzigen Feder,
die sowohl die Stabilität der Kontaktberührung im Einschaltzustand gewährleistet
als auch zur Öffnung des Kontakts dient, erreicht, daß beim Intätigkeittreten des
Auslösers dieser sofort die Ablösung des beweglichen Kontakts unmittelbar einleitet
und daß dabei die kontaktschließende Kraft der Feder in kürzester Zeit in eine sich
schnell verstärkende Kraft zur Fortsetzung der Kontaktöffnung übergeht.
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Die sehr große Ausschaltgeschwindigkeit eines Schalters nach der Erfindung
ist in Fig. r der Zeichnung graphisch erläutert. Diese Figur zeigt, wie die von
einem Auslöser abgegebene Energie einerseits bei einem bekannten Schalter ausgenutzt
wird, der vor der Auslösung durch vorherige Einwirkung des beweglichen Teiles des
Auslösers auf eine Verklinkung entriegelt wird, und wie diese Energie andererseits
bei einem Schalter nach der Erfindung ausgenutzt wird.
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Bei einem Schalter mit vorheriger Entriegelung zeigt die Antriebskraft
des Auslösers den Verlauf der Kurve r, während die Widerstandskraft der Feder, welche
die Ausrückstärke des Auslösers bestimmt, den Verlauf der Kurve 2 zeigt. Hieraus
ergibt sich, daß die resultierende Antriebsarbeit, durch die schraffierte .Fläche
dargestellt, die
schließlich den beweglichen Teil des Auslösers
beschleunigt, gegenüber der Gesamtarbeit des Relais gering ist.
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Beim Schalter nach der Erfindung dagegen ist die widerstehende Kraft
der Haltefeder des Auslösers eine sehr schnell abnehmende und hat den Verlauf der
Kurve 3, wobei sich eine Antriebskraft während des größeren Teils der Auslöserwirkung
ergibt. Bei im übrigen gleichen Abmessungen und Verhältnissen erlangt man also durch
die Erfindung eine wesentlich größere Beschleunigung des beweglichen Teils des Auslösers.
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In Fig.2 der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel eines
Schalters nach der Erfindung, und zwar in der Einschaltlage, dargestellt.
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Gegen den festen Kontakt i legt sich der bewegliche Kontakt 2 an.
Der bewegliche Kontakt 2 ist fest an einem Hebel 3 angebracht, der seinerseits an
dem Zapfen q. eines um die Achse 6 schwingbaren Armes 5 sitzt. Der Hebel 3 ist an
seinen beiden Enden mit Rollen 7 und 8 versehen. In der eingerückten Schalterlage
wird die Rolle 7 gegen zwei feste Rollen 9 und i o durch Vermittlung der Feder i
i angedrückt, von der das eine Ende an einem ortsfesten Punkt angreift, während
das andere Ende an eine Zwischenstelle des Hebels 3 angeschlossen ist. In eben dieser
Schalterstellung befindet sich das am beweglichen Teil eines elektromagnetischen
Auslösers angebrachte Druckstück 12 in Berührung mit der Rolle B. Der elektromagnetische
Auslöser kann jede geeignete Bauart besitzen, z. B. kann er so gebaut sein, wie
Fig. 3 zeigt.
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Die Arbeitsweise der Einrichtung ist folgende: Sobald ein Überstrom
auftritt, ist das Druckstück 12, desgen Antriebskraft von der Widerstandskraft der
Feder i i ausgeglichen ist, bestrebt, sich so weit zu heben, daß das Gleichgewicht
unterbrochen ist. In diesem Zeitpunkt hebt sich die Rolle 8, und der Hebel 3 schwingt
um seine Achse q. aus, während die Rolle 7 von den festen Rollen 9 und io frei wird,
wodurch sofort zwischen dem festen Kontakt und dem beweglichen Kontakt des Schalters
ein zum Abreißen des Stromes ausreichender Öffnungsabstand entsteht. Zu gleicher
Zeit übt, nachdem die Rolle 7 von den Rollen 9 und i o abgeglitten ist, die Feder
i i ihre Antriebskraft aus und zieht schroff den ganzen beweglichen Teil an, der
um die Achse 6 herumschwingt.
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Diese Erläuterung zeigt, daß die mit der beschriebenen Vorrichtung
erreichten Abreißzeiten sehr beschränkte sind. Außerdem kann man, um den Druck zwischen
dem festen und dem beweglichen Kontakt zu gewährleisten, eine (nicht dargestellte)
Hilfsfeder vorsehen, die das Bestreben hat, durch irgendeinen Kunstgriff die beiden
Rolleng und io gegen die Rolle 7 und infolgedessen auch den beweglichen Kontakt
gegen den festen Kontakt anzudrücken.
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Andererseits ist zu betonen, daß eine Änderung in der Einstellung
der Kontakte keine Änderung in der Einstellung des Auslösers mit sich bringt, da
ja die Bewegungen in verschiedenen Ebenen stattfinden.