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Durch eine Hilfskraft betätigtes Ölschaltgerät Die Erfindung bezieht
sich auf Ölschaltgeräte, die durch eine Hilfskraft betätigt 'werden. Für solche
Schaltgeräte ist in dem Patent 941 2o6 zur Verhinderung des Kontaktprellens die
Maßnahme vorgeschlagen, mit dem beweglichen Schaltteil eine die Antriebsgeschwindigkeit
beim Einschalten herabsetzende Einrichtung (Dämpfungsscheibe) zu verbinden, die
sich unter dem Öl bewegt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung bezweckt eine vorteilhafte
Weiterbildung des Schaltgerätes nach dem Hauptpatent.
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Folgende Überlegung spielt dabei eine gewisse Rolle: Beim Einschalten
des Ölschaltgerätes hat der Elektromagnet die Arbeit aufzubringen, die zur Beschleunigung
der beweglichen Massen unter Öl und zur Überwindung des Kontaktdruckes bis zum vollständigen
Durchdrücken der Schaltstücke erforderlich ist. Die beim Durchdrücken der Schaltstücke
verbrauchte Arbeit wird teils von der Zugkraft: des Magneten auf dem Durchdruckwege,
teils von der kinetischen Energie, die in den bewegten Massen vor der Berührung
der Schaltstücke aufgespeichert ist, gedeckt. Diese bewegten Massen sind jedoch
im Laufe der technischen Entwicklung infolge der hohen Ausnutzung der Werkstoffe
sehr gering geworden, weswegen die in ihnen beim Einschalten
auf
dem Wege bis zur Berührung der Schaltstücke angesammelte kinetische Energie nur
gering ist. Da andererseits, namentlich bei Geräten für mittlere und höhere Stromstärken,
verhältnismäßig höhe Kontaktdrücke erforderlich werden, wird ein kräftiger Einschaltmagnet
verwendet; der ein sicheres Durchziehen auch nach Berührung: der Schaltstücke gewährleistet.
-Je stärker aber der Einschaltmagnet bemessen wird, um so- mehr erhöht sich wegen
der Kleinheit der bewegten Massen, auch bei Vorhandensein der Dämpfungsscheiben,
die Einschaltgeschwindigkeit und damit die Gefahr des Auftretens von Prellungen
beim Aufeinandertreffen der Schaltstücke; die das Festschweißen der Schaltstücke
:zur Folge haben können. -Durch die Erfindung läßt sich die Gefahr des Prellens
vermeiden. Erfindungsgemäß wird die Einschaltgeschwindigkeit durch künstliche Vergrößerung
der Mässe der bewegten Teile herabgesetzt und damit eine wesentliche Ursache für
die Gefahr des Prellens beseitigt. Das zusätzliche Gewicht kann beispielsweise in
Form eines Beschwerungskörpers an der beweglichen Traverse angebracht werden.
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Es ist zwar bereits ein Schütz mit Verzögerung des Einschaltvorganges
bekannt; bei welchem im Drehpunkt des Ankers außer diesem noch ein. zweiter Hebel
gelagert ist, der gegen -den Anker abgefedert ist und die Betätigungskontakte trägt.
Durch Veränderung der Masse des Kontakthebels und Änderung der zwischen diesem und'
dem Anker angeordneten Feder wird die Einschaltgeschwindigkeit geändert. Dies erfolgt-
aber bei der bekannten Anordnung lediglich zu dem Zweck, die gewünschte Kontaktgabe,
sei es zum Öffnen .oder Schließen eines Stromkreises, erst einige Zeit nach der
Speisung der Magnetspulen erfolgen zu lassen, d. h. zur Verzögerung der Kontaktgabe,
nicht aber zur Verhinderung des Kontaktprellens.
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Weiterhin -ist ein elektromagnetisch gesteuerter Schalter bekannt,
bei dem während des Ein- und Ausschaltvorganges des Schalters, der durch einen besonderen
Magnetantrieb- geschaltet wird, eine zwischen dem Schalter und dem Magnetantrieb
eingebaute Schwungsmasse, vorzugsweise in Gestalt einer rotierenden Scheibe, vorgesehen
ist. Die :Schwungmasse steht bei dem bekannten Schalter -mit der Schalterachse bzw.
mit dem Schaltgestänge durch Reibungskräfte in Verbindung. Sie wird beim Erreichen
der Einschaltstellung zwecks selbständigen Auslaufens entkuppelt, so daß sich '
die in ihr gespeicherte Energie auf die Schalterteile nicht auswirken kann: Hierdurch
sollen Stöße vermieden werden, die an dem Schaltgestänge bzw. dem Schalter leicht
Schaden verursachen könnten.
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Beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dagegen kein Entkuppeln
des mit den beweglichen Schalterteilen verbundenen zusätzlichen Gewichtes erforderlich.
Vielmehr wird hier die in der vergrößerten Masse während des- ersten Teiles der
Anzugsbewegung gespeicherte Energie 'so - vollständig wie möglich dazu nutzbar gemacht;
um nach der anfänglichen Berührung der Schaltstücke ein sicheres Durchziehen des.
Schalters bis in die ' vollständige Einschaltstellung zu gewährleisten. Ein besonderer
Vorteil der Erfindung besteht bei Erregung des Magneten durch Wechselstrom in folgendem:
Die Zugkraft- des Magneten beschleunigt die Traverse stoßweise mit der doppelten
Frequenz des Kraftflusses; sie ist auch von dem Ansteigen der Selbstinduktion abhängig
(dynamischer Anzug). Je nachdem, ob das Zusammentreffen der Schaltstücke gerade
in einem Maximum oder in einem Minimum der Kraft-Weg-Kurve erfolgt, können- sich
große Unterschiede in der Arbeitsweise des Magneten- ergeben. Durch das Zusatzgewicht
läßt sich. diese Schwierigkeit beheben, da die bewegliche Mässe dieses Gewichtes
die Ungleichförmigkeit der Bewegung vermindert bzw. ausgleicht, wie bereits bei
der Schilderung des Bekannten erwähnt wurde.
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Die Erfindung bringt außerdem den Vorteil mit sich, daß durch die
Vergrößerung der Masse der bewegten Teile die Anzugsspannung heraufgesetzt und der
Unterschied zwischen Anzugs- und Durchzugsspannung im. Bedarfsfall verkleinert werden
kann. _ So kann insbesondere nach der weiteren Erfindung die Masse der bewegten
Teile auf einen solchen Betrag erhöht und derart mit der Kraft des Magnetien abgestimmt
werden, daß kein merklicher Unterschied zwischen Anzugs- und Durchzugsspannung mehr
wahrnehmbar ist. Es läßt sich dadurch erreichen, daß bei unter den normalen Wert
abgesunkener Betriebsspannung ein unvollständiger Durchzug der Schaltstücke, der
unter Umständen die Gefahr des Festschweißens -zur -Folge haben kann, nicht eintritt.
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Die ,Prellsicherheit auch bei erhöhter Betriebsspannurig wird erreicht
durch weitere Verminderung der Einschaltgeschwindigkeit, als sie sich allein infolge
des nach der vorstehenden Bemessungsregel erhöhten Gewichts der bewegten Teile ergeben
würde. Eine solche weitere- Verminderung der Einschaltgeschwindigkeit wird besonders
vorteilhaft durch die an sich bekannten Dämpfungseinrichtungen (Dämpfungsscheiben)nach
dem Hauptpatent bzw. deren weitere Ausgestaltungen; wie Verbreiterungen der Traverse
od. dgl., herbeigeführt. Denn derartige. Dämpfungseinrichtungen haben an sich den
in einem solchen Fall ausschlaggebenden Vorteil; daß das Maß der durch sie bewirkten
Geschwindigkeitsverminderung jeweils von der Geschwindigkeit der Traverse .selbst
abhängt. Durch sie wird weder eine weitere merkliche Hemmung bei Beginn der -Anzugsbewegung
noch eine zusätzliche Belastung des Magneten im Einschaltzustand verursacht. Bei
einem Gerät nach der Erfindung soll daher das zusätzliche Gewicht .zweckmäßigerweise
nicht größer gewählt werden; als es zur Sicherstellung eines--guten Durchzuges auch
bei der niedrigsten Spannung; bei der das Schütz noch anzieht, notwendig ist: Die
Erfindung ist in. der Abbildung in einem. Ausführungsbeispiel dargestellt.
Darin
ist 6o die Sockelplatte eines Ölschützes, 61, 62 sind die Träger der ortsfesten
Kontakte, 63 ist der Kern des Elektromagneten, dessen Spule mit 64 bezeichnet ist.
65 ist der bewegliche Anker des Elektromagneten, der mit dar beweglichen Traverse
66 fest verbunden ist. Diese trägt die beweglichen Schaltstücke 67, 68, die klein
und leicht ausgebildet sind, unter dem Einfluß von Kontaktdruckfedern-69 stehen
und durch eine biegsame leitende Verbindung 7o elektrisch miteinander verbunden
sind. Die Traverse 66, die in einer ortsfesten Führung 71 geführt wird, ist durch
ein mit ihr verbundenes Zusatzgewicht 72 beschwert. Sie ist außerdem mit Vorsprüngen
73, 74 versehen, die bei der Anzugsbewegung als Dämpfungsglieder wirken.
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Aus Gründen, die eingangs erwähnt sind, ist die Masse des beweglichen
Magnetteiles 65 und ebenso die der aus Isolierstoff hergestellten Traverse 66 verhältnismäßig
gering, desgleichen die Masse der beweglichen Kontaktstücke 67, 68, zumal deren
lebendige Kraft beim Auftreffen ja möglichst klein sein soll, um das Prellen zu
verhindern. Der Elektromagnet ist kräftig bemessen, um die Kontaktdruckfedern 69
sicher durchziehen und das Schütz in der Einschaltlage halten zu -können. Damit
die Geschwindigkeit der beweglichen Teile nicht zu groß wird und trotzdem ein sicherer
Durchzug zustande kommt, ist an der nach dem Vorschlag des Hauptpatents vorgesehenen
Dämpfungsplatte 73, 74 das zusätzliche Gewicht 72, das zweckmäßig aus Metall besteht,
angebracht.
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Besonders vorteilhaft ist es nach der weiteren Erfindung, das Zusatzgewicht
gleichzeitig zur Führung der beweglichen Schaltteile dienen zu lassen. Hierzu kann
man es z. B. seitlich an der Traverse- in Führungsteilen unterbringen, die mit entsprechenden
ortsfesten Führungsteilen zusammenarbeiten, so daß es mehrfach, nämlich einmal zur
Enregiespeicherung, das andere Mal zur Führung der Traverse und der mit ihr verbundenen
Teile, ausgenutzt ist. Hierdurch werden die Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung
jedoch keineswegs erschöpft. So kann das zusätzliche Gewicht z. B. auch in einer
Dämpfungsplatte untergebracht werden, die mit dem beweglichen Schaltteil verbunden
sein kann, so daß sie dies zwecks besonderer Kleinhaltung der Auftreffgeschwindigkeit
quer zur Bewegungsrichtung verbreitert.
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Die Vorschläge der Erfindung sind für Wechselstromgeräte und für Gleichstromgeräte
anwendbar.