DE837870C - Elektrischer Schalter mit einer Relaiseinrichtung fuer die selbsttaetige Ausloesung des Schalters - Google Patents

Description

• Elektrischer Schalter mit einer Relaiseinrichtung für die selbsttätige Auslösung des Schalters Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Schalter mit einer Relaiseinrichtung, welcher selbsttätig auslöst, wei»i der Strom einen vorbestimmten liiiclistwert erreicht oder wenn eine Gleichgewichtsstöruiig zwischen den Phasen eintritt, so z.B., wenn der Strom einer Phase auf Null fällt.
• Das hauptsächliche -Merkmal der Schaltvorrichtung besteht darin, dafj der Höchststrom, der die selbsttätige :Auslösung bewirkt, nach Wunsch innerhalb ziemlich weiter Grenzen einstellbar ist und dies vermittels einer sehr einfachen, von außen ausgefü@rter Handhabung. Außerdem ist in der genannten Vorrichtung ein Ausgleich für die Raumtemperatur vorgesehen, und zwar wirken die Raumtemperaturänderungen nicht auf den die Auslösung bewirkenden Wert des Stromes ein.
• Der Sehalter nach der vorliegenden Erfindung ist mit einer elektromagnetischen Vorrichtung versehen, die die Auslösung für die Öffnung der Kontakte bewirkt, wenn eise Spule der genannten elektromagnetischen Vorrichtung erregt wird. Der Stromkreis der genannten Spule führt über Kontakte, welche zur Durchführung der Ausschaltung des Schalters geschlossen werden, wenn der maximale, vorbestimmte Stromwert erreicht wird oder wenn eine Gleichgewichtsstörung zwischen den Phasen eintritt. Baulich wird dies erreicht, indem die in den Speisestromkreis der elektromagnetischen Auslösevorrichtung eingesetzten Kontakte auf beweglichen Organen angebracht werden, denen Verstellung von anderen wärmeempfindlichen Organen bewirkt wird, die von dem durch die entsprechende Phase durchtretenden Strom beeinflußt werden.
• Diese wärmeempfindlichen Organe können aus Bimetallelementen bestehen, und zwar Elementen mit linearer, thermischer Dehnung, bzw.' aus anderen beliebigen wärmeempfindlichen Organen.
• Die Zeichnung zeigt schematisch und beispielsweise eine praktische Ausführung der Erfindung, und zwar in Abb. i eine Seitenansicht eines dreiphasigen Schalters nach der Erfindung, Abb. 2 eine Oberansicht des Schalters nach Abb. i, Abb. 3 das elektrische Schema des Kontroll- und Antriebsstromkreises der Kontakte des Schalters, Abb.4 ein ähnldahes Schema mit einer kleinen Abänderung.
• Wie sich aus den Abb. i und 2 der Zeichnung ergibt, weist der Schalter zwei Reihen von je drei Klemmen i bis 3 und 4 bis 6 auf, wobei die mit diesen Klemmen verbundenen Leiter elektrisch untereinander verbunden werden können, und zwar durch Schließung der beweglichen Kontakte 7, 8 und 9, die von einem vermittels des Handgriffes. i i bewegten Kniehebel io angetrieben werden, der selbsttätig durch Wirkung des Ankers 12 des Elektromagneten 13 auslöst, wenn in den durch den Schalter tretenden Stromkreisen ein Höchststrom oder eine Gleichgewichtsstörung der Phasen auftritt.
• Der Stromkreis jeder Phase geht nicht unmittelbar durch einen Schalter, z. B. von Klemme 3 durch den zugehörigen beweglichen Kontakt 9 zur entsprechenden Klemme 6, sondern, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, durch einen Widerstand 14, der vermittels des Leiters 15 mit einem Element des beweglichen Kontaktes 9 verbunden ist. Jeder der drei Widerstände 14, welche die gleiche Leistung aufweisen, ist mit einem Bimetallelement 16 versehen, das in dem Fall der zwei Außenkontakte auf seinem freien Ende eine umgebogene Platine 17 aufweist, die mit zwei entgegengesetzten Kontakten 18 und i9 versehen ist. Das Bimetallelement der mittleren Phase weist eine kleine Stange 2o auf, die sich zwischen den zwei gebogenen Platinen 17 erstreckt und ihrerseits kleine Kontakte trägt, welche mit den Kontakten 18 bzw. i9 in Kontakt kommen können. Das zentrale Bimetaltelement ist auch mit einem Stift 21 versehen, der elektrisch vom Bimetall selbst isoliert ist, aber im Metallkontakt mit der Stange 20 ist, welcher Stift mit dem Rand einer leitenden, um denexzentrischenZapfen 23 drehbaren, vorzugsweise aus Silber bestehenden Scheibe 22 in Kontakt kommen kann und in den Stromkreis der Spule 13 eingeschaltet ist.
• Die Scheibe 22 ist auf einer bimetallischen Platine 24 befestigt, in der Weise, daß das ganze Einstellungssystem, welches von den binmetallischen Platinen getragen wird, sich gleichzeitig verstellt, ohne die Auslösung des Schalters zu bewirken, wenn die Raumtemperatur sich ändert. Dasselbe tritt ein, wenn der Strom in den drei Phasen gleich ist. Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Es wird angenommen, daß der Sehälter geschlossen ist und daß die drei Phasen von gleichen, einen normalen Wert aufweisenden Strömen durchflossen werden. Die drei Bimetallplatten 16 werden so von den drei Widerständen 14 gleichmäßig erwärmt, und die ganze Gruppe der Platinen 17 und die Stange 2o mit den von ihnen getragenen Kontakten werden in einer bzw. der anderen Richtung verstellt, ohne die Schließung eines beliebigen Kontaktes zu verursachen, da die Verschiebung der Stange 20 ganz genau gleich derjenigen der kontakttragenden Platinen 17 sein wird. Wenn im Gegenteil der Strom einer Phase erniedrigt wird oder zu Null fällt, wird das entsprechende Bimetallelement von dem betreffenden Widerstand 14 weniger erwärmt, und da die Entfernungen zwischen den Kontakten 18 und i9 und der Stange 20 sehr klein sind, wird eine Berührung zwischen den Kontakten der Platimn 17 und der Stange 20 stattfinden, so daß der die Spule 13 speisende Stromkreis geschlossen wird-. Die Spule zieht somit ihrenAnker 12 an, und dessen nach unten gebogener Arm stößt an den Kniehebel io, so daß die Öffnungsauslösung der beweglichen Kontakte 9 bewirkt wird. Somit wird eine selbsttätige Auslösung des Schalters für eine beliebige Gleichgewichtsstörung des Stromes zwischen den einzelnen Teilen stattfinden.
• Die Auslösung des Schalters wird selbsttätig stattfinden, auch wenn die Werte des Stromes in ihren drei Phasen gleichbleiben, wenn diese Ströme den vorbestimmten Höchstwert erreichen. Die Widerstände 14 erzeugen in diesem Fall eine Dehnung der Bimetallelemente und bewirken somit ihre Verstellung in der Weise, daß der von dem zentralen Bi-metallelement 16 getragene Stift 21 mit dem Rand der Scheibe 22 in Berührung gelangt, so daß auch in dieser Weise der Stromkreis der Spule 13 geschlossen und die Auslösung des Schalters bewirkt wird.
• Ein wesentliches Kennzeichen dieser Vorrichtung ist die Tatsache, daß man nach Wunsch und in ziemlich weiten Grenzen vermittels einer einfachen, von außen ausgeführten Handhabung den Wert des genannten Höchststromes regeln kann. In der Tat, da die Scheibe 22 exzentrisch drehbar ist, ist es leicht verständlich, daß durch Drehung dieser Scheibe die Entfernung des Stiftes 21 vom Rand der Scheibe 22 auch in ziemlichgroßem Maße geändert werdenkann; so daß auch der Wert des die Verschiebung des Bimetallelementes bewirkenden Stromes verändert werden kann, durch den der Stift 21 in Kontakt mit der Scheibe 22 gebracht wird. Diese Scheibe 22 ist zu diesem Zweck mit einem Stift 25 versehen, der oben vorragt und mit welchem- eine entsprechende, in der unteren Fläche eines Knopfes 26 (Abb.3) vorgesehene Nut eingreift. Der Knopf ist außen am Schutzgehäuse des Apparates angebracht und kann für diese Regulierung betätigt werden.
• Aus der Beschreibung ergibt sich ohne weiteres, daß die Vorrichtung nach der Erfindung einen, selbst; tätigen Schalter bzw. Relais auszuführen erlaubt, welcher gegen Höchststrom und Nullstrom schützt und der kleine Abmessungen und eine einfache und sichere Arbeitsweise aufweist, wobei außerdem die Einstellung des Höchststromwertes und, die Ausgleichung der Raumtemperatur erzielt werden.
• Das in der Abb. ,4 dargestellte Schema ist dem beschriebenen gleich, nur zeigen hier die Widerstände 14 Stücke aus linear ausdehnbaren Leitungsdrähten 27 die die Widerstände 14 und die Bimetallelemente 16 bilden. Diese Drähte erzeugen durch ihre Dehnungen dieselbe vorher beschriebene Arbeitsweise der Kontakte 18 und i9 und der Stange 20 sowie' auch des Stiftes 21 und der Scheibe 22.
• Selbstverständlich können die baulichen Einzelheiten der verschiedenen, die Vorrichtung bildenden Organe je nach Notwendigkeit verändert werden, ohne das Wesen der Erfindung zu verlassen, und insbesondere können sie mit mechanischen bzw. elektrischen Unterbrechungsorganen von beliebiger bekannter oder bevorzugter Art kombiniert werden.

Claims (5)

1. .PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Schalter mit einer Relaiseinrichtung für die selbsttätige Auslösung des Schalters, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe von Kontakten, die in den Speisestromkreis der Auslöseyorrichtung der beweglichen Kontakte des Schalters eingesetzt sind, in solcher Anordnung vorgesehen und von Organen, die ihre Stellung entsprechend dem Werte des die entsprechende Phase durchfließenden Stromes ändern können, in solcher Weise getragen werden, daß diese Kontakte sich gleichzeitig verschieben, ohne eine Schalterauslösung zu bewirken, wenn der Wert des Stromes in den verschiedenen Phasen sich gleichmäßig ändert, aber im Gegenteil die Schließung eines der genannten Kontakte und somit die Auslösung des Schalters bewirken, wenn eine Gleichgewichtsstörung zwischen den Phasen auftritt, wobei die Tragorgane der Kontakte mit einem anderen festen Kontakt kombiniert sind, welcher den Auslösestromkreis des Schalters schließt, wenn ein vorbestimmter Maximalwert im Strom erreicht wird.
2. 2. Schaltvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der feste, zur Kontrolle des Höchststromes bestimmte Kontakt aus einer exzentrisch drehbaren Scheibe (22) besteht, welche um einen Bolzen drehbar ist, um den Wert des die Auslösung des Schalters bewirkenden Maximalstromes regeln zu können.
3. 3. Schaltvorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, cbaß sie drei Bimetallelemente aufweist, die von drei Widerständen (14) erwärmt werden, die die gleiche Leistung aufweisen und in den Stromkreisen der drei Phasen eines dreiphasigen Systems eingesetzt sind, wobei die äußeren Bimetallelemente auf ihrem freien Ende je eine U-förmig gebogene und zwei entgegengesetzte Kontakte tragende Platine (17) aufweisen, während das mittlere Bimetallelement mit einer Querstange (2o) versehen ist, die in die U-förmig gebogenen Platinen der anderen zwei Elemente eingreift und mit einem bzw. dem anderen der von den genannten Platinen. getragenen Kontakten (i8, i9) in Berührung treten kann, um den Stromkreis zu schließen, welcher die Auslösung des Schalters bewirkt.
4. 4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kontakt für den Höchststrom bildende Scheibe (22) ihrerseits von einer bimetallischen Platte getragen wird, so daß die gleichen Verschiebungen der beiden Kontakte, welche sich im Fall des Höchststromes schließen müssen, bei Veränderungen der Raumtemperatur gesichert ist, so daß auf diese Weise Veränderungen der Raumtemperatur ohne Einfluß auf die Unterbrechungsleistung des Schalters und auf dien effektiven Wert seines Auslösungshöchststromes bleiben.
5. 5. Schaltvorrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Phasenstromkreis als wärmeempfindliches Auslöseelement ein Stück eines Leitungsdrahtes (27) eingesetzt wird, der eine wesentliche Wärmeausdehnung besitzt, in der Weise, daß er die Tragelemente der in dem Antriebsstromkreis des Schalters eingesetzten Kontakte beeinflussen kann.