DE951737C - UEberstromselbstschalter - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 31. OKTOBER 1956

A 9332 VIIIb 121 c

überstromselbstschalter

(Ges. v. 15. 7.1951)

Zur Ermöglichung der Abschaltung größter Kurzschlüsse bei kleinen Schalterabmessungen ist eine schnelle Abschaltung erforderlich, die ein Anwachsen des Kurzschlußstromes auf den größten erreichbaren Wert verhindert. Die Bestrebungen gingen bisher dahin, die zu bewegenden Massen des Auslösemechanismus möglichst klein zu halten, um kleine Trägheitsmomente zu erreichen, wodurch eine erhöhte Abschaltgeschwindigkeit erzielt wird.

Bei diesen bekannten Magnetsystemen besteht aber der Nachteil, daß der vom Anker zurückgelegte Weg verhältnismäßig groß sein muß, um eine hammerartige Schlagwirkung auf die Auslöseteile bzw. Auslöseklinke zu erreichen. Um auf die Auslöseklinke einwirken zu können, muß der Anker also erst eine bestimmte Leerlaufstrecke zurücklegen. Die hammerartige Schlagwirkung muß aber andererseits vorhanden sein, da sich sonst die magnetische Auslösegrenze bei Gleich- bzw. Wechselstrom unzulässig stark verschieben würde.

Um die Auslösezeiten von Schaltern zu verkürzen, ist ein Magnetsystem vorgeschlagen worden, das mit zwei Ankern arbeitet. Der eine Anker ist mit einer Verzögerungseinrichtung versehen und spricht bei lang andauerndem, geringem Überstrom an. Der zweite Anker wird im Kurzschlußfalle angezogen und bringt ein mit dem beweglichen Kontakt verbundenes Kniegelenk zum Einknicken.

Durch das verzögerte Ansprechen des einen Ankers, das etwa dem eines Wärmeauslösers entspricht und durch das Einwirken des zweiten Ankers auf ein Kniehebelsystem kann die'Ausiösezeit eines Schalters jedoch nicht wesentlich herabgesetzt werden,· da beide Vorgänge eine Mindestzeit erfordern. .. ".!."C-

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen. Gemäß der ίο Erfindung besteht die mechanische Schnellauslösung aus mindestens zwei die Verklinkung der Schaltmechanik lösenden Ankern, von denen der eine bei kleinen und mittleren Überströmen und der andere unter Verkürzung der Auslösezeit.bei hohen Überströmen die Auslösung bewirkt.

Die Abstimmung der Anker kann dabei auch durch verschieden starke Ankerfedern erfolgen. Die Ausbildung ist ferner vorteilhaft derart, daß der bei kleineren Überströmen wirksame Anker die Verklinkung des Schaltmechanismus unter Schlagwirkung löst und über einen Schieber auf den als Auslösehebel ausgebildeten anderen Anker einwirkt. Der bei hohen Überströmen wirksame Anker, der vorteilhaft gleichzeitig als Auslösehebel ausgebildet ist, wirkt unmittelbar auf die Schaltwerksverklin- -. kung ein. -Zweckmäßig weist der bei höheren Überströmen wirksame Anker eine kleinere Masse und demgemäß ein geringeres Trägheitsmoment als der. andere Anker auf. Die beiden- Auslöseanker können von einem gemeinsamen Polschuh beeinflußt werden. Es kann aber auch jedem Auslöseanker ein besonderer Polschuh oder auch-eine geeignete Magnetspule zugeordnet sein.

Mit einer solchen Anordnung wird erreicht, daß der eine Anker die unterste- magnetische Auslösegrenze bestimmt, während der andere Anker-die Auslösung bei großen Überströmen bzw. Kurzschlüssen übernimmt. Der die untere magnetische Auslösegrenze bestimmende Anker wirkt in bekannter Weise, infolge., seines Leerlaufes, schlagartig auf die Auslöseklinke ein. Bei dem anderen Anker, der die Auslösung im hohen Überstromgebiet bzw. bei Kurzschlüssen- vollzieht, ist kein Leerlauf vorhanden, so daß dessen Auslöseweg auf das kleinstmögliehe Maß beschränkt ist. Durch Kleinhaltung der Massen und demgemäß der Trägheitsmomente läßt sich die Auslösezeit dieses Ankers von seiner unteren Ansprechgrenze an gegenüber dem anderen, bei Überströmen wirksamen Anker erheblich verringern. Demzufolge werden bei großen Überströmen-bzw. Kurzschlüssen die Schaltkontakte des Überstromselbstschalters auch früher getrennt, so daß der tatsächliche Kurzschlußstrom seine volle Höhe nicht erreichen kann £5 und somit nicht zur Auswirkung kommt.

An Stelle der Anwendung von nur zwei Auslöseankern ist es natürlich auch möglich, den Auslösemechanismus mit noch mehr Ankern auszurüsten, beispielsweise mit drei Ankern, von denen der eine 6q keinen Leerlauf, der zweite einen geringen und der dritte einen größeren Leerlauf aufweist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Die Zeichnung zeigt die Anordnung der Anker, wobei das Gehäuse 1 und der Deckel 2 des Selbstschalters im Schnitt gezeichnet sind. Um die Darstellung nicht zu komplizieren, ist der Schaltmechanismus des Selbstschalters nicht dargestellt, der bei dem Ausführungsbeispiel hinter dem in das Gehäuse ι eingesetzten Einsatz 3 liegt und dessen ' Verriegelung in der Einschaltstellung durch die Achse 4 erfolgt. Auf dieser Achse ist die Auslöseklinke 5 unverdrehbar angeordnet. Sie ist gleichzeitig als Magnetanker ausgebildet und liegt dem Polschuh 6 gegenüber. Die Masse des als Auslöse- : klinke ausgebildeten Ankers 5 kann hierbei sehr klein gewählt werden, so daß dessen Trägheitsmomente ebenfalls klein werden. Auf einer anderen im Einsatz 3 fest angeordneten Achse 7 ist ein weiterer Anker 8 drehbar gelagert. Dieser Anker ί bestimmt die untere magnetische Auslösegrenze des Selbstschalters. Er wirkt nach der Zurücklegung eines Leerlaufweges 9 über einen Schieber 10 auf die Auslöseklinke 5 ein und entriegelt durch Drehung der Achse 4 den Schaltmechanismus. Am ί Anker 8 sind abgewinkelte Lappen 11 vorgesehen, die als Widerlager zur Verstellung der Ankerfeder 12 dienen. Die den Magnetfluß hervorrufende Spule 13 ist in dem Einsatz 3 eingelassen. Der Anker 14 der Spule 13 ist mit dem Polschuh 6 c beispielsweise durch Vernietung verbunden. Die Befestigung der Spule am Einsatz 3 kann durch den Polschuh 6 entweder durch Verschrauben mittels einer Schraube 15 oder durch Vernieten vorgenommen werden. c

Bei dieser Ausführungsform ist für die beiden Anker. 5, 8. ein .gemeinsamer Polschuh 6 vorgesehen. Es ist aber auch je nach Anordnung der Anker ohne weiteres möglich, jedem dieser Anker einen besonderen- Polschuh zuzuordnen. Neben der u magnetischen Auslösung kann der Selbstschalter natürlich auch mit einer Wärmeauslösung ausgerüstet sein. Ein solcher Wärmeauslöser in Gestalt eines Bimetallstreifens 16 wirkt hierbei über eine daran angebrachte Stellschraube 17 ebenfalls über n den Schieber 10 auf die Auslöseklinke bzw. den Anker S ein.

Bei einem verhältnismäßig geringen Überstrom, wobei die beiden Anker 5, 8 nicht vom Polschuh 6 angezogen werden, wird der Bimetallstreifen 16 in 1: Richtung des Schiebers 10 gekrümmt und der Auslöser S zur Verdrehung der Achse 4, welche die Entklinkung bewirkt, bewegt.

Bei einem noch höheren Überstrom kommt der Anker 8 zur Wirkung, der erst nach dem Zurück- 1: legen des Leerlaufes 9 auf den Schieber 10 einwirkt. Infolge des Leerlaufes erfolgt die Einwirkung auf den Schieber schlagartig, so daß die Entklinkung bei diesen Überströmen, die den Bimetallstreifen gefährden könnten, bei Gleich- und Wechselstrom 1: bei praktisch derselben Ansprechstromstärke erfolgt. Bei noch größeren Überströmen bzw. Kurzschlüssen wird zwar auch der Anker 8 angezogen, es wird aber ferner der Anker 5 angezogen. Infolge des dabei auftretenden starken Magnetfeldes und 1: des geringeren Abstandes des Ankers 5 vom Pol-

schuh 6 wird jedoch der Anker 5, obwohl dessen Bewegung einer im allgemeinen größeren Reibung entgegenwirkt als der Bewegung des Ankers 8, schneller angezogen als der Anker 8, so daß die Drehung der Welle 4 und die Auslösung des Mechanismus unmittelbar erfolgt. Die beschleunigte Auslösewirkung des Ankers 5 wird auch dadurch begünstigt, daß er gegenüber dem Anker 8 eine verhältnismäßig geringe Masse aufweist.

Claims (12)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Überstromselbstschalter mit thermischer überstromauslösung und mit magnetischer Überstromschnellauslösung, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schnellauslösung aus mindestens zwei die Verklinkung der Schaltmechanik lösenden Ankern besteht, von denen der eine (8) bei kleinen und mittleren Überströmen und der andere unter Verkürzung der Auslösezeit bei hohen Überströmen die Auslösung bewirkt.

2. Überstromselbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmung der Anker (5, 8) durch verschieden starke Ankerfedern erfolgt.

3. Überstromselbstsohalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bei kleineren Überströmen wirksame Anker (8) die Verklinkung des Schaltmechanismus unter Schlagwirkung löst.

4. Überstromselbstschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bei kleineren Überströmen wirksame Anker (8) über einen Schieber (10) auf den als Auslösehebel ausgebildeten anderen Anker (5) einwirkt.

5. Überstromselbstschalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bei hohen Überströmen wirksame Anker (5) als Auslösehebel ausgebildet ist und unmittelbar auf die Schaltwerksverklinkung einwirkt.

' 6. Überstromselbstschalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bei höheren Überströmen wirksame Anker (5) kleinere Maße und ein geringeres Trägheitsmoment aufweist als der andere Anker.

7. Überstromselbstschalter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Auslöseanker (5, 8) von einem gemeinsamen Polschuh (6) beeinflußt werden.

8. Überstromselbstschalter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Auslöseanker ein besonderer Polschuh zugeordnet ist.

9. Überstromselbstschalter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Anker eine eigene Magnetspule zugeordnet ist.

10. Überstromselbstschalter nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt zwischen dem Polschuh (6) und dem bei hohen Überströmen bzw. Kurzschlüssen unmittelbar ansprechenden Anker (5) kleiner ist als zwischen dem Polschuh (6) und dem die untere magnetische Auslösegrenze bestimmenden Anker (8).

11. Überstromselbstschalter nach Anspruch 1 bis io, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Spule (13) und deren Kern (14) fest verbundene Polschuh (6) gleichzeitig zum Befestigen der Spule am Einsatz mittels Schrauben oder Niete dient.

12. Überstromselbstschalter nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Ankerfeder (12) durch an dem Anker

(8) angebrachte hochstehende Lappen (11), die als Widerlager für den einen Schenkel der Ankerfeder dienen, verstellt werden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 702 993;
französische Patentschrift Nr. 796 774;
SSW-Preisliste S 28, III. Teil, Sept. 1939.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 609 668 10.56