DE729351C

DE729351C - Ferrari timing relay

Info

Publication number: DE729351C
Application number: DEC54803D
Authority: DE
Inventors: Roger Pierre Dubusc
Original assignee: Compteurs Schlumberger SA
Current assignee: Compteurs Schlumberger SA
Priority date: 1938-02-25
Filing date: 1939-02-23
Publication date: 1942-12-14
Also published as: CH213338A

Description

FerrariszeitreIais Die Erfindung betrifft ein Ferrariszeitrelais, bei dem das verzögerte Schließen der Relaiskontakte erfolgt, nachdem eine von der mit der oberen und der unteren Wellenspitze sich in einem Spurlager drehenden Scheibenwelle getragene Schneckenschraube mit einem in der Anfangslage einstellbaren Zahnsektor in Eingriff kommt, und bei dem die Wicklung zwecks Einstellung für verschiedene Stromstärken mit Anzapfungen versehen ist.Ferrari time relay The invention relates to a Ferrari time relay, in which the delayed closing of the relay contacts takes place after one of the with the upper and lower shaft tips rotating in a thrust bearing Worn worm screw with an adjustable tooth sector in the initial position comes into engagement, and in which the winding for the purpose of adjustment for different Amperages is provided with taps.

Bei einem bekannten Relais ähnlicher Bauart setzt sich das Drehsystem des Relais erst kurz vor der Kupplung der Welle mit der die verzögerte Kontaktschließung bewirkenden Vorrichtung in Gang. Außerdem liegt der Schwerpunkt des Drehsystems weit oberhalb der unteren Lagerstelle. Dadurch wird die Auslösegeschwindigkeit in unkontrollierbarer Weise beeinflußt. Besonders stark ist dies bei Schräglagen des Relais der Fall. Bekannt ist fernerhin ein Ferrariszeitrelais mit in einem Kipprahmen eingebautem Drehsystem. Das Drehsystem dieses Relais setzt sich zwar schon bei einem unterhalb des Ansprechwertes liegenden Strom, also nicht erst kurz vor Kupplung mit der Kontaktschließvorrichtung, in Bewegung, doch ist die sichere Einhaltung einer bestimmten Auslösegeschwindigkeit auch bei diesem Relais insbesondere bei Schräglagen desselben nicht gewährleistet. Im übrigen hat das Drehsystem eine waagerechte Welle und das Relais ist auch sonst von demjenigen, auf das sich die Erfindung bezieht, abweichend aufgebaut.In the case of a known relay of a similar design, the rotary system settles of the relay only shortly before the coupling of the shaft with the delayed contact closure causing device in motion. In addition, the focus of the turning system is far above the lower bearing point. This increases the tripping speed in influenced in an uncontrollable manner. This is particularly strong when the Relay the case. Also known is a Ferrari time relay with a tilting frame built-in rotating system. The rotation system of this relay is already set in one current below the response value, i.e. not just before the clutch with the contact closure device, in motion, but is safe compliance a certain tripping speed also with this relay in particular Inclinations of the same are not guaranteed. In addition, the rotating system has a horizontal one Shaft and the relay is otherwise from that to which the invention relates, structured differently.

Erfindungsgemäß wird den geschilderten Mängeln der bekannten Relais nun dadurch abgeholfen, daß bei einem ortsfesten unteren Spurlagier das obere Spurlager in einem den bei Überstrom ansprechenden Anker tragenden bügelartigen, um eine zur Scheibenwelle parllele Achse drehbaren Hebel angeordnet ist und daß die umlaufende Scheibe so angeordnet und ausgebildet ist, daß der Schwerpunkt des drehbeweglichen Relaissystems in unmittelbarer N älie der unteren Lagerstelle liegt.According to the described shortcomings of the known relay now helped by the fact that with a stationary lower track bearing the upper track bearing in one of the armature responsive to overcurrent carrying bow-like to a for Disc shaft is arranged parllele axis rotatable lever and that the revolving Disc so arranged and is designed that the center of gravity of the rotatable relay system in the immediate vicinity of the lower bearing point lies.

Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeigt die Zeichnung. Fig. i gibt das Relais in schaubildlicher schematischer Darstellung wieder. In dieser Figur ist i die Welle des beweglichen Systems, die einen unteren Zapfen 2 besitzt, dessen Spitze auf dein festen Zapfenlager 3 ruht. Die Welle i trägt eine Schnecke d., die mit einem Zahnsektor 5 in Eingriff kommen kann, der um eine waagerechte Achse 6 schwenkbar ist und einen festen Arm 7 trägt. Das obere Ende der Welle i wird von einer Schraube 8 gehalten, die in einem Bügel 9 eingeschraubt ist, der seinerseits um eine senkrechte Achse io drehbar ist. Der Bügel 9 trägt einen Anschlag i i. gegen den eine von einem ortsfesten Teil 13 getragene Feder 12 drückt. Unter gewöhnlichen Umständen hält die Feder 1-2 die Schnecke .4 in einem gewissen Abstand von dem Zahnsektor 5. Das Ende 14 des Bügels 9 besteht aus magnetischem Werkstoff und kann von einem Elektromagnet 15 mit den senkrechten Schenkeln 15, 16 und 28 angezogen werden.An example embodiment of the subject matter of the invention shows the drawing. Fig. I gives the relay in a perspective schematic representation again. In this figure i is the shaft of the moving system, which is a lower one Has pin 2, the tip of which rests on your fixed pin bearing 3. The wave i carries a worm d. Which can come into engagement with a tooth sector 5, the is pivotable about a horizontal axis 6 and carries a fixed arm 7. The top The end of the shaft i is held by a screw 8 which is screwed into a bracket 9 is, which in turn is rotatable about a vertical axis io. The bracket 9 carries a stop i i. against which a spring carried by a stationary part 13 12 presses. Under normal circumstances, the spring 1-2 holds the worm .4 in one certain distance from the tooth sector 5. The end 14 of the bracket 9 consists of magnetic Material and can of an electromagnet 15 with the vertical legs 15, 16 and 28 are tightened.

Der eine senkrechte Schenkel 16 des Elektromagnets trägt eine Wicklung 17. In dem Luftspalt dieses Schenkels läuft die Metallscheibe 18, die den wirksamen Teil des beweglichen Svstems bildet.One vertical leg 16 of the electromagnet carries a winding 17. In the air gap of this leg, the metal disk 18 runs, which is the effective Forms part of the moving system.

Die Wicklung 17 hat eine Stromzuführung i9 und mehrere Stromabführungen 2o, 21, 22, 23, 2d., 25 und 26, die es ermöglichen, die Empfindlichkeit des Relais nach der Stromstärke zu regeln. Die Regelung erfolgt durch Änderung der Windungsanzahl mit Hilfe eines beweglichen Kontaktes in Form eines -Nockens, der mit Hilfe des Knopfes 27 verstellt werden kann.The winding 17 has a power supply i9 and several power outlets 2o, 21, 22, 23, 2d., 25 and 26 that allow the sensitivity of the relay to regulate according to the current strength. The regulation takes place by changing the number of turns with the help of a movable contact in the form of a cam, which with the help of the Button 27 can be adjusted.

Der Schenkel 28 des Elektromagnets 15 dient dazu, die Kraftlinien von dein unteren Teil nach dein oberen Teil des Elektro-. magnets überzuleiten. Es stellen sich so zwischen geometrisch benachbarten Punkten beträchtlich magnetische Potentialdifferenzen ein, wodurch starke magnetische Anzugskräfte auf den Teil 1.:1. bzw. den beweglichen Anker 29 einwirken. Da der Elektromagnet auf die beiden Enden des Ankers 39 in anziehendem Sinne einwirkt, so ist dieser einer Differentialwirkung unterworfen, deren Größe und Rich-s tun- von der -Neigung dieses Teiles abhängt. Wenn dessen vorderer Teil genügend angehoben wird. so drückt er mit Hilfe des Armes 3o den beweglichen Teil 31 des Schließkontaktes 31, 32 gegen den festen Teil 32, wodurch ein Schalter, ein Hilfsrelais oder irgendeine sonstige in der Figur nicht dargestellte Vorrichtung in Tätigkeit gesetzt wird. Der Teil 33 bildet eine magnetische Brücke, durch deren Stellung die von dem Elektromagnet 15 auf den vorderen Teil des Ankers 29 ausgeübte Anziehung verändert werden kann. Die Stellung der Brücke 33 kann mit Hilfe eines Zeigers 34 eingestellt werden, der sich vor einer Gradeinteilung 35 bewegt. Ein Magnet 36 erzeugt in dem von ihm und seinem Anker 37 gebildeten Spalt einen magnetischen Fluß. Die Scheibe 18 unterliegt somit bei ihrer Bewegung durch diesen Spalt einem Brernsinoment. Der Zahnsektor 5 liegt auf einem Anschlag. Der Anschlag 38 ist mit Hilfe einer Spindel 39 und eines Stellrädchens .4o verstellbar. Die eingestellte Stellung bestimuit den Ausgangspunkt des Zahnsektors 5. Man kann auch einen in der Figur nicht dargestellten verstellbaren Anschlag vorsehen, um die Ausgangsstellung des Ankers 29 zu verändern. Das Relais arbeitet folgendermaßen: Wenn man durch die Wicklung 17 einen Strom hindurchleitet, so überträgt der Elektromagnet 15, der auf einem Teil seiner Pole einen Kurzschlußring .I1 trägt, auf die Scheibe 18 ein Drehmoment. Die Scheibe läuft alsdann ohne Nutwirkung um. Wenn der Strom in der Wicklung 17 jedoch einen bestimmten Wert überschreitet, so zieht der Elektroinagnet 15 den mit dein Bügel 9 fest verbundenen magnetischen Teil 14 an, wodurch die Schnecke .l. mit dem Zahnsektor 5 in Eingriff kommt. Der Zahnsektor wird dadurch infolge der Drehung der von der Scheibe angetriebenen Welle i nach oben geschwenkt. Dadurch schlägt der Hebel 7 gegen eine mit dein Anker 29 verbundene Stange .a2 und hebt diese an. Hierdurch wird der Kontakt 31, 32 geschlossen, wobei die Schließbewegung durch die Anziehungskraft des Elektromagnets auf den hinteren, einen Ring 43 tragenden Teil des Ankers 29 erleichtert wird. Die Anordnung arbeitet also mit Verzögerung. Die Zeit, die zwischen dem Augenblick der überschreitung des Grenzstromwertes und dein Augenblick des Schließens des Kontaktes 31, 32 Verflossen ist, hängt hauptsächlich von dem Weg des Sektors 5, d. h. also von der Stellung des Anschlages 38 und außerdem teilweise von dein Wert des Stromes in der Wicklung 17 ab.The leg 28 of the electromagnet 15 is used to create the lines of force from your lower part to your upper part of the electrical. to transfer magnets. There are thus considerably magnetic points between geometrically adjacent points Potential differences, whereby strong magnetic attraction forces on the part 1.:1. or the movable armature 29 act. Because the electromagnet on the two ends of the armature 39 acts in an attractive sense, this is a differential effect subject, the size and richness of which depends on the inclination of this part. When the front part is raised enough. so he pushes with the help of his arm 3o the movable part 31 of the closing contact 31, 32 against the fixed part 32, whereby a switch, an auxiliary relay or any other in the figure does not shown device is put into action. The part 33 forms a magnetic one Bridge, by the position of which the electromagnet 15 on the front part of the armature 29 exerted attraction can be changed. The position of the bridge 33 can be set with the help of a pointer 34, which is in front of a graduation 35 moves. A magnet 36 generates in the gap formed by it and its armature 37 a magnetic flux. The disk 18 is thus subject to its movement this gap to a moment of inertia. The tooth sector 5 lies on a stop. Of the Stop 38 is adjustable with the aid of a spindle 39 and a setting wheel .4o. The set position determines the starting point of the tooth sector 5. You can also provide an adjustable stop, not shown in the figure, to to change the starting position of the armature 29. The relay works as follows: When a current is passed through the winding 17, the electromagnet transmits 15, which carries a short-circuit ring .I1 on part of its poles, onto the disc 18 a torque. The disc then rotates without a groove effect. When the stream however, exceeds a certain value in the winding 17, the electromagnet pulls 15 to the magnetic part 14 firmly connected to your bracket 9, whereby the worm .l. comes into engagement with the tooth sector 5. The tooth sector is thereby as a result the rotation of the shaft i driven by the disk is pivoted upwards. Through this strikes the lever 7 against a rod connected to your anchor 29 .a2 and lifts this on. This closes the contact 31, 32, with the closing movement by the force of attraction of the electromagnet on the rear, a ring 43 carrying Part of the anchor 29 is facilitated. The arrangement therefore works with a delay. The time between the moment the limit current value is exceeded and Your moment of closing the contact 31, 32 has passed depends mainly on from the path of Sector 5, i.e. H. So on the position of the stop 38 and also partly on the value of the current in the winding 17.

Wenn der Strom in der Wicklung einen gegenüber dem ersteren noch höheren Grenzwert überschreitet, so überwiegt die Anziehungskraft zwischen dein Elektromagnet 15 und dem hinteren Teil des Ankers 29 die Anziehungskraft, die der gleiche Elektroinagnet auf den vorderen Teil des Ankers ausübt. Dieser Teil des Ankers wird so mit angehoben, und der Kontakt 31, 32 schließt sich schnell, ohne daß der Zahnsektor arn Ende seines Weges angekommen ist. Zusammenfassend kann also festgestellt werden: Unterhalb eines bestimmten Stromwertes in der Wicklung 17 bleibt der Kontakt 34 32 des Relais geöffnet. Bei einem Stromwert oberhalb dieser Grenze und unterhalb einer weiteren Grenze erfolgt das Schließen des Kontaktes durch den mit dem Zahnsektor-5 verbundenen Hebel 7, indem der Zahnsektor 5 durch die Drehung der Scheibe angehoben wird. Das Relais arbeitet so mit Verzögerung. Oberhalb des letzten Grenzwertes tritt das Relais augenblicklich in Tätigkeit. Das Schließen des Kontaktes erfolgt hier durch die Differentialwirkung, die der Elektromagnet 15 auf den Anker 29 ausübt.If the current in the winding exceeds an even higher limit value than the former, the force of attraction between the electromagnet 15 and the rear part of the armature 29 outweighs the force of attraction that the same electromagnet exerts on the front part of the armature. This part of the armature is thus also raised, and the contact 31, 32 closes quickly without the tooth sector having reached the end of its path. In summary, it can be stated that below a certain current value in the winding 17, the contact 34 32 of the relay remains open. At a current value above this limit and below a further limit, the contact is closed by the lever 7 connected to the toothed sector 5, in that the toothed sector 5 is raised by the rotation of the disk. The relay works with a delay. Above the last limit value, the relay is activated immediately. The contact is closed here by the differential effect that the electromagnet 15 exerts on the armature 29.

Der erste Stromgrenzwert ist durch den Nocken 27 regelbar, mit dessen Hilfe es möglich ist, die Zahl der Windungen der Wicklung ig zu verändern. Der zweite Grenzwert wird durch die magnetische Brücke 33 geregelt.The first current limit value can be regulated by the cam 27, with which Help it is possible to change the number of turns of the winding ig. The second The limit value is regulated by the magnetic bridge 33.

Es ist vorteilhaft, wenn das bewegliche .System hinsichtlich der Spitze des unteren Zapfens 2, um den es durch die Wirkung des Elektromagnets 15 auf den magnetischen Teil 14 eine Verlagerung erfahren kann, ins Gleichgewicht gebracht ist.It is advantageous if the movable .System with regard to the tip of the lower pin 2, around which it is due to the action of the electromagnet 15 on the magnetic part 14 can experience a displacement, brought into balance is.

In dieser Hinsicht genügt es, wenn der Schwermittelpunkt des beweglichen Systems sich auf dieser Spitze befindet. Man erreicht dies bei der Ausführungsform nach Fig. i, indem man die Scheibe tiefer anordnet als die genannte Spitze. Man kann auch die Scheibe auf der Höhenlage der Spitze anordnen und die Nabe 44 so verlängern, daß das Schwerpunktgewicht des ganzen Systems sich an der Spitze befindet. Ferner kann man dem Elektromagnet 15 und dem Bremsmagnet 36 bezüglich der Scheibe eine solche Anordnung geben, daß die Verlagerung derselben in den Luftspalten auf ein Mindestmaß verringert wird, wodurch die Weite der Luftspalte klein gehalten werden kann: Die Anordnung nach Fig. i stellt nur ein Ausführungsbeispiel dar. Die Anordnung kann im einzelnen Abänderungen unterworfen werden, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Wenn beispielsweise die Leistungsübertragung in dem zu schützenden Stromkreis in zwei Richtungen erfolgen kann und das Relais nur bei einer Richtung der Leistungsübertragung arbeiten soll, so kann man das Relais durch eine Vorrichtung vervollständigen, die in Fig. i nicht dargestellt, jedoch für sich in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist.In this respect it is sufficient if the center of gravity of the movable system is located on this point. This is achieved in the embodiment according to FIG. I by arranging the disk lower than the said tip. It is also possible to place the disk at the height of the tip and to lengthen the hub 44 so that the center of gravity of the whole system is at the tip. Furthermore, one may the electromagnet 1 5 and the brake magnet 36 with respect to give the disc such an arrangement, that the displacement thereof is in the air gaps is reduced to a minimum, whereby the width of the air gaps can be kept small. The arrangement of Figure i represents only an exemplary embodiment. The arrangement can be subject to individual modifications without thereby departing from the scope of the invention. If, for example, the power transmission in the circuit to be protected can take place in two directions and the relay should only work in one direction of power transmission, the relay can be completed by a device that is not shown in FIG 2 and 3 is shown.

In Fig. 2 sind i5', 16' und 28' Querschnitte der senkrechten Schenkel 15, 16 und 28 des Elektromagnets 15 in Fig. i. 14 ist der eisenmagnetische Teil des Bügels g der Fig. i. Mit 45 ist eine Spule bezeichnet, deren' Wicklung" ein magnetisches Winkelstück 46 magnetisiert, während 47 ein nichtmagnetischer Anschlag ist. Eine Schraube 4.8 aus magnetischem Werkstoff bildet den Kern der Spule 45 und verbindet den Winkel 46 mit der Spule 45 und diese mit ihrem Halter 49.In FIG. 2, i5 ', 16' and 28 'are cross-sections of the vertical legs 15, 16 and 28 of the electromagnet 15 in FIG. 14 is the iron magnetic part of the bracket g of Fig. I. 45 denotes a coil whose 'winding' magnetizes a magnetic angle piece 46, while 47 is a non-magnetic stop. A screw 4.8 made of magnetic material forms the core of the coil 45 and connects the angle 46 with the coil 45 and this with its holder 49.

Die Wicklung der Spule 45 kann offen oder mit der Wicklung 17 des Elektromagnets 15 der Fig i in Nebenschluß geschaltet sein. Im letzteren Fall wird die Spule 45 von einem dem Hauptstrom proportionalen Strom durchflossen, während im ersteren -Fall, d. h. wenn die Wicklung der Spule 45 offen ist, durch sie überhaupt kein Strom hindurchfließt.The winding of the coil 45 can be open or with the winding 17 of the Electromagnet 15 of FIG. I be shunted. In the latter case, will the coil 45 is traversed by a current proportional to the main current, while in the former case, d. H. if the winding of the coil 45 is open, through it at all no current flows through it.

Der Anschlußwechsel kann durch ein richtungsempfindliches Relais erfolgen, das in der Figur nicht dargestellt ist. Wenn die Leistungsübertragung in der Richtung erfolgt, in der das Relais arbeiten soll, so ist die Wicklung der Spule 45 geöffnet, so ,daßdiese nicht zur Wirkung kommt. Wenn dagegen die Leistungsübertragung in der Richtung erfolgt, in der das Relais nicht arbeiten soll, so wird die Wicklung 45 zu der Wicklung 17 in Fig. i parallel geschaltet. Die alsdann von einem Strom durchflossene Wicklung der Spule 45 -magnetisiert den Winkel 46, der alsdann den Anker 14 anzieht. Man hat dafür zu sorgen, daß diese Anziehung in allen Fällen größer ist als die, welche der Tei128' des Hauptelektromagnets auf denselben Anker 14 ausübt. Unter diesen Umständen kann ein Eingriff des Sektors 5 der Fig. i in die Schnecke 4 nicht stattfinden, und die Verzögerungseinrichtung des Relais tritt nicht in Tätigkeit.The connection can be changed using a direction-sensitive relay, which is not shown in the figure. When the power transfer in the direction takes place in which the relay is to work, the winding of the coil 45 is open, so that it does not come into effect. If, on the other hand, the power transmission in the In the direction in which the relay is not supposed to work, the winding becomes 45 connected in parallel to winding 17 in FIG. Which was then traversed by a current Winding of the coil 45 magnetizes the angle 46, which then attracts the armature 14. Care must be taken that this attraction is greater in all cases than that which the part of the main electromagnet exerts on the same armature 14. Under Under these circumstances, the sector 5 in FIG. 1 cannot intervene in the screw 4 take place and the delay device of the relay does not operate.

Fig.3 ist eine Seitenansicht eines Teiles des Elektromagnets 15 mit den Teilen, die in Fig. 2 dargestellt sind.Fig.3 is a side view of part of the electromagnet 15 with the parts shown in FIG.

Fig.4 ist eine teilweise geschnittene Ansicht der Vorrichtung zur Regelung der Windungszahl der Elektromagnetwicklung.Fig.4 is a partially sectioned view of the device for Regulation of the number of turns of the electromagnet winding.

In dieser Figur sind 2o', 2i', 22', 23', 2q.', 25' und 26' stangenförmige Vorsprünge, an die die verschiedenen Anzapfungen der Wicklung 17 der Fig. i angeschlossen sind. Der Nocken 50 liegt einerseits auf einer der genannten Stangen und andererseits an einem Steg 51 an, gegen den zwei Federn 52 und 53 drücken. Der Nocken ist verschiebbar und kann nacheinander durch Drehung des Knopfes 27 mit der einen oder der anderen der Stangen :2o' bis 26' in Verbindung gebracht werden.In this figure, 2o ', 2i', 22 ', 23', 2q. ', 25' and 26 'are rod-shaped projections to which the various taps of the winding 17 of FIG. 1 are connected. The cam 50 rests, on the one hand, on one of the said rods and, on the other hand, on a web 51, against which two springs 52 and 53 press. The cam is displaceable and can be brought into connection with one or the other of the rods: 2o 'to 26' one after the other by turning the knob 27.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Ferrari time relay, in which the delayed closing the relay contacts are made after one of the top and bottom Wave tip in one Thrust bearing supported rotating disc shaft Worm screw with an adjustable tooth sector in the initial position in engagement comes, and in which the winding for the purpose of setting for different currents is provided with taps, characterized in that a stationary lower Thrust bearing (3) the upper thrust bearing (S :) in one that responds to overcurrent Armature (1d.) Carrying bow-like, about an axis parallel to the disk shaft (i) rotatable lever (9) is arranged and that the rotating disc is arranged and is designed that the center of gravity of the rotatable relay system (i, 1 ,, 4) is in the immediate vicinity of the lower bearing point.

2. Relay according to claim i, characterized by a rotatable and displaceable square cam (5o) as a contact bridge between a metal web (51) pressed against the cam (5) by springs (53) and between contact pins connected to the taps of the relay winding (17) (2o to 26) or (2ö to 26 ').

3. Relay according to claim i and 2, characterized in that that an auxiliary winding supporting the main winding (17) of the relay is provided that remains open to one direction of performance, but to the other Direction is automatically switched in parallel to the main winding (17). d .. relay according to claims i to 3, characterized in that the contact actuation (31, 32) is always carried out by a short-circuit armature (29) on which in the event of an overcurrent release the toothed sector (5) acts and between the and a corresponding magnetic core part an adjustable magnetic bridge (33) is arranged.