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Stützelement für das auszulösende Glied, insbesondere das Schaltglied
eines elektrischen Schaltgerätes Als auslösbare Stützelemente von Schaltern werden
meistens Kniegelenke oder Klinken benutzt. Dirartige Stützelemente lassen jedoch
kein genaues Ansprechen, zu, 'weil sie von der Lagerreibung sowie Schmierung abhängig
sind. Sie sind ferner einem Verschleiß unterworfen und infolgedessen nicht immer
betriebssicher.
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Es sind Schalteinrichtungen mit kniehebelgelenkartig wirkenden Zwischengliedern
bekannt, die als in: einer Ebene verlaufende Blattfedern ausgebildet sind und die
daher für sich keine ausir,eichende Steifigkeit besitzen. Infolgedessen müssen derartige
Zwischenglieder zur Erzielung der Knicksicherheit durch zusätzliche Mittel (Versteifungen)
gehalten werden, die jedoch, da sie 'beim Schalten zusammen mit dem Band bewegt
werden, die bewegten Massen in unerwünschter Weise erhöhen.
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Weiterhin ist es für Freiauslösungen bei elektrischen ,Schaltern bekannt,
die Verbindung zwischen dem Kontaktträger und seiner Steuerung aus einem einheitlichen:
federnden Glied in Form einer Schraubenfeder auszubilden. Dia eine derartige Schraubenfeder
zur Erzielung der gewünschten Steifigkeit so -dicht gewickelt sein soll, daß ihre
Windungen aufeinander zu liegen kommen, so besitzt ein derartiges Verbindungsglied
ebenfalls eine verhältnismäßig große Masse. Dabei muß ein solches Verbindungsglied
bei jeder Betätigung so viel Kraft
aufnehmen, daß es vor seinem
Ausbiegen einen am Kontaktträger eingreifenden Hebel entgegen seiner Schaltbewegung
anhebt. Eine derartige Bauart ist daher wenig empfindlich.
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Es ist ferner an sich bekannt, Bimetallstreifen mit nach einer gekrümmten
Linie verlaufendem Querschnitt auszubilden. Bei dieser Anordnung trägt der einseitig
eingespannte Bimetallstreifen an seinem freien. Ende die Kontakte, die er in der
Einschaltstellung des Schalters so an die Gegenkontakte preßt, daß er selbst durch
die senkrecht zu seiner Längsachse gerichtete Auflagekraft auf Biegung beansprucht
wird. Dabei muß er auch die Wirkung einer Ausschaltfeder überwinden. Da alle diese
Kräfte seitlich auf ihn wirken, muß er verhältnismäßig große Abmessungen auf Kosten
seiner Ansprechempfindlichkeit erhalten.
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Demgegenüber zeichnet sich die Erfindung durch die Verwendung eines
geraden, auf seiner ganzen Länge einen nach einer gekrümmten Linie verlaufenden
Querschnitt besitzenden Bandes als ein für das auszulösende Glied, insbesondere
das Schaltglied eines elektrischen Schaltgerätes dienendes Stützelement, aus, das
durch einen in axialer Richtung wirkenden Stützdruck :auf Knickung beansprucht ist.
Ein solches nur vorübergehend, und zwar nach dem Ansprechen an der Knickstelle einen
geradlinig verlaufenden Querschnitt annehmendes Stützelement ,kann bei großer Empfindlichkeit
hoch belastet werden und ist von der Reibung unabhängig; :es ist besonders einfach
und unterliegt nicht der Gefahr des Verklemmens. Obwohl jegliche Wartung, z. B.
Schmierung, bei dem Erfindungsgegenstand fortfällt, ist er praktisch keinem Verschleiß
infolge des Fehlens der Gleitflächen unterworfen. Die Masse des Stützelementes ist
auf ein Minimum herabgesetzt. Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes ist
durch seine Ansprechgenauigkeit gegeben.
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Infolge der gewählten Bauart ist die Anwendung des Erfindungsgegenstande
s außerordentlich vielseitig. So kann das Band nach der Erfindung z. B. als Bimetallstreifen
ausgebildet oder mit mindestens einem Kontakt versehen sein.
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Nach einer weiteren Erfindung kann das federnde Band aus magnetischem
Werkstoff ausgeführt werden. Bei einer geeigneten Wahl der Lage für den Anschlag
kann z. B. erreicht werden, daß das Band beim,endgültigen Ausweichen einen Ausschlag
entgegen der magnetischen Kraft ausfährt. Der Vorteil :einer solchen. Anordnung
besteht darin, daß der Magnet dem Ausschlag des Bandes nicht im Wege steht.
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Man kam ferner dem federnden Band vorteilhaft mehrere Auslöseorgane
für die Betätigung von mehreren Stellen aus zuordnen. Diese Auslöseorgane können
z. B. im Steuer-, Ruhe- bzw. Arbeitsstromkreis oder im Verriegelungsstromkreis liegen.
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Nach einer weiteren Erfindung kann das elastische Band an Stelle der
bis jetzt üblichen komplizierten und sperrigen Vorrichtung als Freilaufkupplung,
z. B. zwischen dem Antrieb und dem Schalter verwendet werden. In der Zeichnung ist
ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. i eine mit
Stützelement ausgerüstete Schalteinrichtung in einer Seitenansicht und Fig. a das
Stützelement im Querschnitt.
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In den Lagerstellen i und z eines Trägers 3 ist mittels Schrauben
4, 5 od. dgl. ein Band 6 an seinen Endteilen eingespannt. Das z. B. aus Stahlbestehende
Band besitzt einen nach einer gekrümmten Linie verlaufenden Querschnitt und bildet
einen federnden, gelenklosen Knickstab, indem das Band nach dem Ansprechen an der
Knickstelle vorübergehend einen geradlinig verlaufenden Querschnitt annimmt.
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Dias Band 6 ist an einem Ende an einem schwenkbaren Arm 7 befestigt;
der gegenüber einem unter der Wirkung einer Feder 9 stehenden Hebel 8 einen Freilauf
besitzt.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Band 6 mittels
eines umlaufenden, z. B. von einer nicht dargestellten Synchronuhr angetriebenen
Zeigers i i betätigt. Zu diesem Zweck besitzt der Zeiger einen Zapfen 14, der etwa
gegen den mittleren Teil des Brandes 6 bewegt wird. Zur Begrenzung der Knickbewegung
des Bandes 6 ist ein Anschlag 15 vorgesehen, gegen den sich der Arm 7 nach Herbeiführen
der Dgrchknickung des Bandes legt.
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Dias Durchknicken des Bandes erfolgt im vorbestimmten, und zwar stets
demselben Zeitpunkt. Dias Durchknicken .des Bandes wird dabei durch eine plötzliche
Änderung .der Querschnittsform des Bandes herbeigeführt. Während der Zeiger der
Synchronuhr nach dem erfolgten Ansprechen des Bandes 6 zurückläuft, kann das Band
durch Anheben des Hebels 8 in seine gespannte Lage gebracht werden; wobei die Feder
g gespannt wird.
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Die Streckung :des Bandes 6 wird durch die Federwirkung des Bandes
6 bedingt. Da, die Feder 9 nicht an dem Arm 7, sondern an dem Hebel 8 angreift,
so daß der Arm 7 beim Anheben des Hebels 8 unter der Federwirkung des Bandes dem
Hebel 8 nachfolgt, so wird ein Zerreißen des Bandes 6 verhindert. Die Einstellung
der Ansprechzeit des Bandes erfolgt durch Verdrehen des Zeigers ii auf der Welle
i z und durch die Wahl einer entsprechenden Feder g. Die Auslösekraft kam in der
Größenordnung von i/loo oder kleiner als die Haltekraft (Kraft der Feder 9) gewählt
werden.
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Wie Fig. i zeigt, sind. die Einspannstellen des Bandes 6 entsprechend
der Form des Bandes im durchgeknickten Zustand ;gekrümmt.
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Statt der beschriebenen Anordnung, bei der mehrere Hebel bzw. Arme
vorgesehen sind, kann ein gemeinsamer Hebel. verwendet werden, an dem sowohl das
Band 6 als auch diePeder 9 befestigt werden. Ferner kann das Band an einem Ende
zum Zweck der Auslösung drehbar bzw. schwenkbar lagern (nicht dargestellt).
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Statt der mechanischen Beeinflussung des Schaltelementes kann man
dasselbe als Bimetallstreifen ausführen. Dier mittlere Teil. des Bandes, an dem
die Durchknickung -erfolgt, kann hierbei vorteilhaft nur aus einem Metall ausgeführt
werden.
Statt dessen kann man das Band 6 mit einem oder mehreren
Kontakten versehen.
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Weitere Möglichkeiten bestehen darin, daß man das Band als eine Auslöseklinke
bzw. wegen seiner geringen Masse als Auslöser für Selbstschalter benutzt. Dias Band
kann sowohl für Schnell- als auch für Hochspannungsschalter, als Primär-oder Sekandärstromauslöser,
als Spannungsauslöser ad. dgl. verwendet werden.
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Eine weitere Anwendungsmöglichkeit besteht darin, daß Iman das Band
als Freilaufkupplung, z. B. zwischen dem Antrieb und dem Schalter benutzt.
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Wird das Band gemäß der Erfindung aus magnetischem Werkstoff ausgeführt,
so kann man einen Anschlag so anordnen, daß das Band beim endgültigen Ausweichen
einen Ausschlag entgegen der magnetischen Kraft ausführt.
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Man kann ferner dem Band mehrere Organe zuordnen, die z. B. senkrecht
zu einer der breiten Flächendes Bandes angeordnet sind und die in verschiedenen
Stromkreisen, z. B. im Steuerstromkreis, im Ruhe- und Arbeitsstromkreis bzw. im
Verriegelungsstromkreis liegen, wodurch eine bequeme Betätigung des Bandes von mehreren.
Stellen aus bzw. in Abhängigkeit von verschiedenen. Zuständen erfolgen kann.
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Dias vorstehend beschriebene Schalt- oder Steuerelement ist nicht
auf die Anwendung bei elektrischen Geräten, insbesondere Schaltern beschränkt, pendern
kann auch zum Einleiten von irgendwelchen beliebigen anderen Vorgängen, z. B. in
Dxuckluft-bzw. hydraulischen Anlagen oder bei beliebigen mechanischen Kraftübertragungen
oder Steuerungen, benutzt werden.