DE972741C - Elektrischer Selbstschalter - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 17. SEPTEMBER 1959

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Elektrischer Selbstschalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen Selbstschalter mit einem Auslöser/ der gemäß Patent 971 476 einen Auslöser mit zwei einem Magneten zugeordneten magnetischen Kreisen aufweist, von denen der eine über den in der Einschaltstellung des Schalters angezogenen Auslöseanker verläuft und der andere in bezug auf diesen einen magnetischen Nebenschluß bildet, der über einen abhebbaren, beim Betrieb des Schalters in der Schließstellung befindlichen und nach dem öffnen des Schalters bis zum Wiedereinschalten angehobenen Anker geführt ist. Diese Ausführungsform des Auslösers ergibt an sich ein in sich geschlossenes Bauteil, doch wird dieser Vorteil wenigstens teilweise dadurch aufgehoben, daß für die mit den Stirnflächen der Polschuh« zusammenwirkenden, einen Unterbrecher einerseits und einen Auslöser anderseits bildenden Anker besondere Betätigungsgestänge verwandt werden, welche verhältnismäßig sperrig sind und die Abmessungen unddieStörungs- ao empfindlichkeit des Gerätes vergrößern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Auslöser der erwähnten Art für elektrische Selbstschalter, die vorzugsweise durch einen als Summenstrom gemessenen Fehlerstrom oder durch eine Feh- as lerspannung in der Schutzleitung des überwachten

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Gerätes gesteuert werden, zu schaffen, bei dem die Betätigurigsglieder für die Anker schädlichen und mechanischen Beeinflussungen entzogen und räumlich günstig untergebracht sind. Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen durch ein in einem hohlen Kern verschiebbar geführtes Auslöseglied erreicht, welches mit den Enden der Polschuhe zugeordneten Ankern zusammenwirkt. Hierbei erbringt die Lagerung des Auslösegliedes ίο innerhalb einer Bohrung eines Polschuhes zunächst den geringstmöglichen Raumbedarf. Außerdem wirkt das Auslöseglied mit beiden Ankern des Auslösers zusammen, so daß die für den Auslöser erforderliche zwangläufige Kombination beider Anker bewegungen mit einem besonders geringen Aufwand an Steuerungsmitteln erreicht wird. Dies bringt neben einer Steigerung der Arbeitssicherheit eine Verminderung des Kraitbedarfes, welche den Wirkungsgrad der Anlage heraufsetzt bzw. die Steuerungsempfindlichkeit steigert.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Auslöser in einem allseitig geschlossenen, vorzugsweise zylinderförmigen Gehäuse untergebracht, dessen innere Wandung gegebenenfalls unmittelbar wenigstens den zur Unterbrechung des magnetischen Kreises dienenden Anker führt. Ein solches Gehäuse bedarf lediglich einer Durchtrittsöffnung für das Auslöseglied und einer Einführungsöffnung für die zur elektromagnetischen Steuerung dienenden Zuleitungen. Es läßt sich also mit einfachen Mitteln praktisch völlig staubdicht abschließen. Diese ergibt eine weitere Steigerung der Betriebssicherheit, weil die Wirkung, solcher Auslöser wesentlich von "der Sauberkeit der Anlageflächeri der Anker und der Polschuhe abhängt und diese erfindungsgemäß durch magnetisch empfindliche Staubteilchen sehr schnell beseitigt wird. Da schon während des Zusammenbaues von Dauermagneten verwendenden Auslösern Schwierigkeiten in der Fernhaltung magnetischer Staubteilchen entstehen, kann in der Fertigung eine sich erst an den Zusammenbau anschließende Magnetisierung des Dauermagneten gewählt werden, um in dieser Weise die Streuung vergrößernde Verunreinigungen mit Sicherheit fernzuhalten.

Die zur Belastung des Auslö^cegliedes dienende, meist unmittelbar zur Auslösung der Schalterverklinkung bestimmte Feder kann ebenfalls in dem hohlen Kern untergebracht sein. Diese ist dann auch der Einwirkung von Verschmutzungen entzogen und bedarf keines zusätzliche« Raumes, so daß sich der Schalter trotz großer Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchungen mit besonders kleinen Abmessungen ausstatten läßt. Bei einer solchen Unterbringung der Feder in dem einen Polschuh bildenden Kern kann das im wesentlichen zylindrische Auslöseglied mit einem Bund versehen werden, der Stützflächen für die es belastende, vorzugsweise als Schraubendruckfeder ausgebildete Feder einerseits und den Auslöseanker anderseits bildet. Damit wird die Fertigung des Auslösegliedes weitgehend vereinfacht und trotz großer Steuerungsgenauigkeit von engen Fertigungstoleranzen unabhängig. Zur Beeinflussung des Unterbrechungsankers wird vorzugsweise die hintere Stirnfläche des Auslösegliedes unmittelbar verwandt. Da dieser Anker in dem Gehäuse geführt sein kann, wird er zweckmäßig als geschlossene Scheibe ausgebildet. Seine Fertigung ist daher ebenfalls einfach.

Inder Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt Fig. ι einen Schnitt durch den Auslöser,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen mit dem Auslöser nachFig. 1 ausgerüsteten elektrischen Selbstschalter.

In einem mit einem geschlossenen Boden 5 versehenen zylinderförmigen Gehäuse 6, das durch einen eingeschraubten Deckel 7 abgeschlossen ist, liegt eine aus magnetisch weichem Werkstoff bestehende Hülse 8. Diese umfaßt einendig fest einen radial magnetisierten Ring 9, in dessen mittigen Durchbruch ein Dorn 10 eingebracht ist. Dieser ist längsachsparallel durchbohrt und nimmt in einem erweiterten Raum 11 eine Schraubendruckfeder 12 auf, die einseitig gegen den Grund des Raumes 11 und anderseits gegen einen Bund 13 eines als Auslöseglied dienenden Stiftes 14 anliegt, der in dem Dorn 10 axial verschiebbar untergebracht ist. Das vordere Ende 15 des Stiftes 14 durchgreift mit Spiel eine) als Anker dienende Ringscheibe 16 und eine Bohrung in dem Deckel 7. Der Anker 16 wird durch eine sich gegen die Innenseite des Deckels 7 stützende Kegelfeder 17 in Richtung auf die Enden der als Polschuhe dienenden Hülse 8 und des Dornes 10 belastet. In dem dem Boden 5 des zylinderförmigen Gehäuses 6 zugeordneten Teil des Gerätes ist eine Ringscheibe 18 verschiebbar untergebracht, die sich mit ihrer äußeren gerundeten Umfangsfläche an der Innenwandung des Gehäuses führt und durch eine kegelige Schraubendruckfeder 19 in Richtung auf die als Polschuhe dienende Hülse 8 und den Dorn 10 belastet ist. Mit dem Anker 18 wirkt das hintere Ende 20 des Dornes 14 unmittelbar über dessen Stirnfläche zusammen. Neben dem Ringmagneten 9 ist auf dem Dorn 10 eine Wicklung 21 angeordnet, welche der elektromagnetischen Beeinflussung des Systems durch einen z. B. mittels eines Summenstromwandlers bestimmten Fehlerstrom oder durch eine in der Schutzleitung des überwachten Gerätes gemessene Fehlerspannung dient. Zur Einführung der elektrischen Zuleitungen dient eine die Zylinderwandung des Gehäuses 6 sowie gegebenenfalls die Hülse 8 durchsetzende Buchse 22. Mit dem Deckel 7 des Gehäuses 6 ist durch Schrauben 23 ein Träger 24 verbunden, der, wie Fig. 2 zeigt, nicht nur zur mechanischen Abstützung des Auslösers dient, son- "5 dem auch unmittelbar Lagerteile der Schalterverklinkung tragen kann.

Die in Fig. 2 dargestellte Schalterverklinkung umfaßt ein Kniegelenke zur Sicherung der Betriebsstellung verwendendes Schaltwerk, dessen Übertot- iao punktstellung beim Auf treten eines zum Ansprechen des Auslösers führenden Fehlerstromes bzw. einer entsprechenden Fehlerspannung unmittelbar durch das Auslöseglied überwunden wird und damit zum Durchknicken kommt. Zwischen einem längsver- i»5 schiebbaren, ""mittelbar auf eine die Schaltbrücken

tragende Stange wirkenden Zapfen 25 und eine mit einer Schalthandhabe versehene Welle 26 ist ein die Hebel 27, 28 und 29 umfassendes doppeltes Kniehebelgetriebe angeordnet. Als Auslöseglied dient ein federbelasteter Hebel 30, dem eine als Winkelhebel ausgebildete Fangklinke 31 zugeordnet ist, die wiederum durch einen Auslösehebel 32 gesteuert wird, der um einen gehäusefesten Zapfen 33 schwenkbar ist und über einen ,an ihm begrenzt schwenkbar gelagerten Hebel 27 unmittelbar der Wirkung des Auslösegliedes 14, 15 ausgesetzt ist.

In Fig. ι ist eine Stellung des Auslösers gezeigt, in welcher der gesamte Fluß der Ringmagneten 9 über den Anker 16 geführt ist. Dies entspricht der normalen Ausschaltlage, die beispielsweise durch einen vorhergegangenen Fehlerstrom hervorgerufen worden ist. Es besteht damit in den Polschuhen 8 und 10 eine starke Durchflutung, die diesen Teilen einen Restmagnetismus beläßt, wenn durch Ver-Schiebung des Auslösegliedes 14 unter der Wirkung der Spannung der Feder 12 der Anker 18 sich gegen die ihm zugeordneten Stirnflächen der Polschuhe 8 und 10 anlegt und damit im wesentlichen einen magnetischen Kurzschluß herstellt. Der Restmagnetismus reicht aus, den Anker 16 auch dann in der dargestellten Lage zu halten, wenn der Bund 13 des kopfseitig freigegebenen Auslösegliedes 14 sich gegen ihn stützt, d.h., er durch die Feder 12 belastet wird, wie es in der Einschaltlage der Fall ist. Tritt dann in der auf dem Dorn 10 angeordneten Wicklung 21 ein zur Auslösung ausreichender Strom auf, so schwächt dieser auf elektromagnetischem Wege den in den Polschuhen 8 und 10 verbliebenen Restmagnetismus so weit, daß der Anker 16 unter Wirkung der ihn belastenden Feder 12 abfällt. Die Feder 12 schiebt das Auslöseglied 14,15 vor. Dieses schwenkt den Auslösehebel 32 im Uhrzeigersinne, so daß die Fangklinke3i, die in der Betriebsstellung den Hebel 30 festhält, entgegen dem Uhrzeigersinn ausweichen kann und der dadurch freigegebene Hebel 30 unter Wirkung, der ihn belastenden Feder vorschnellt und das Kniegelenk der Abstützung 27 und 28 aus der Übertotpunktsteilung zum Durchknicken bringt. Die an den Zapfen 25 angeschlossene Schaltstange gelangt damit unter Wirkung einer nicht dargestellten Feder in eine Offenlage. Der Hebel 29 läuft dabei über den Hebel 27 mittelbar gegen die Stirnfläche des Auslösegliedes 14, 15 an und stellt den in Fig. 1 dargestellten Zustand her.

Die Einrichtung wird nach der Beseitigung des Fehlers wieder in Betrieb gesetzt, indem über die Welle 26 der Hebel 29 im Uhrzeigersinne geschwenkt wird. Damit wird über Schrägflächen der Hebel 30 wieder in die Fangstellung gebracht. Gleichzeitig bewegt sich das Auslöseglied so weit zurück, daß sein Bund 13 an dem gegen die Polschuhe anliegenden Anker 16 seine Abstützung findet und anderseits der magnetische Kreis über den Anker 18 im wesentlichen kurzgeschlossen wird.

Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführung nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung, und diese ist nicht darauf beschränkt Es sind vielmehr noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich. Insbesondere könntedie Ausführung der Schalterverklinkung von der Dar- $5 stellung abweichen. Auch die Anordnung und Gestaltung der Teile des Auslösers kann vielfach abgewandelt sein.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrischer Selbstschalter mit einem Auslöser, der gemäß Patent 971 476 einen Auslöser mit zwei einem Magneten zugeordneten magnetischen Kreisen aufweist, von denen der eine über den in der Einschaltstellung des Schalters angezogenen Auslöseanker verläuft und der andere in bezug auf diesen einen magnetischen Nebenschluß bildet, der über einen abhebbaren, beim Betrieb des Schalters in der Schließstellung befindlichen und nach dem öffnen des Schalters bis zum Wiedereinschalten abgehobenen Anker geführt ist, gekennzeichnet durch ein in dem hohlen Kern (10) verschiebbar geführtes Auslöseglied (14), welches mit den Enden der Polschuhe zugeordneten Ankern (16 und 18) zusammenwirkt.

2. Elektrischer Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöser in einem allseitig geschlossenen, vorzugsweise zylinderförmigen Gehäuse (6) untergebracht ist, dessen innere Wandung wenigstens den zur Unterbrechung des magnetischen Kreises dienenden Ankers (18) verschiebbar führt.

3. Elektrischer Selbstschalter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine in dem hohlen Kern (10) untergebrachte, das Auslöseglied (14) im Auslösesinne belastende Schraubendruckfeder (12).

4. Elektrischer Selbstschalter nach Anspruch 1 oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslöseglied (14) einen Bund (13) aufweist, der Stützflächen für die es belastende Feder (12) einerseits und den Auslöseanker (16) anderseits bildet.

5. Elektrischer Selbstschalter nach Anspruch 1 oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrechungsanker (18) als geschlossene Scheibe ausgebildet ist und von der hinteren Stirnfläche des Auslöseghedes (14) unmittelbar gesteuert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 509 658/172 2.56 (909 601/7 9.59)