DEP0022981DA - Stromwächter, insbesondere zur Verwendung bei niederen Frequenzen - Google Patents

Description

Die bisher bekannten Stromwächter haben den Nachteil, dass sie bei Verwendung in Stromkreisen mit niederer Frequenz, z.B. in Bahnbetrieb bei 16 2/3 Hz, nicht einwandfrei arbeiten und durch das pulsierende Magnetfeld vorwiegend in der Nähe der Ansprechgrenze stark vibrieren. Die Folge davon sind zusätzliche Geräusche, Feuern und Unterbrechungen an den Schaltkontakten, wodurch die Ansprechgenauigkeit leidet, so dass schon die verschiedensten Mittel versucht wurden, um diese Nachteile zu vermeiden.

Die bisher getroffenen Massnahmen liefen meistens darauf hinaus, dass man die Ankermasse des Stromwächters entweder durch Vergrösserung des Ankers oder durch zusätzlich angebrachte Gewichte erhöhte. Die hierdurch erzielte grössere Trägheit des Ankers bewirkt zwar, dass sich die Impulse der Zugkraft weniger auswirken, so dass der Stromwächter ruhiger wird. Befriedigend sind diese Massnahmen jedoch nicht, ausserdem erfordern sie einen entsprechend erhöhten Materialaufwand auch für die übrigen Teile des Stromwächters, womit gleichzeitig der Leistungsbedarf unerwünscht anwächst.

Trotz ihrer Grösse sind solche Stromwächter sehr empfindlich gegen die im Bahnbetrieb unvermeidlichen Erschütterungen sowie Beschleunigungen und Verzögerungskräfte. Massnahmen wie z.B. besondere Rastierungen, Schnappeinrichtungen o.dgl., durch die die Vibrationserscheinungen ebenfalls gemildert werden können, haben den Nachteil, dass sie sich im Laufe des Betriebs ändern und damit die Ansprechwerte stark beeinflussen.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist es nun, alle diese Nachteile dadurch zu vermeiden, dass die Rückzugskraft des abgefallenen Ankers durch ein im Streufluss des Stromwächters lie- gendes Glied aus magnetischem Material verstärkt wird. So wird z.B. der abgefallene Tauchanker an einem Ring aus magnetischem Material zum Anliegen gebracht, der sich im Streufluss des magnetischen Systems befindet. Der Anker kann dabei an seinem äusseren, dem erwähnten Ring zugekehrten Ende kegel- oder kalottenförmig ausgebildet sein. Wird bei dem Stromwächter ein Klappanker verwendet, dann legt sich dieser Anker an ein Anschlagstück aus magnetischem Material an, das sich ebenfalls im Streufluss des Magnetsystems befindet.

In den Abb. 1 und 2 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Abb. 1 zeigt eine Ausführung des Stromwächters als Tauchankermagnet, während in Abb. 2 ein Stromwächter mit Klappanker dargestellt ist.

In Abb. 1 stellt a das Joch des üblichen Tauchankermagneten dar, dessen Spule b den Anker d erregt, der in angezogenem Zustand gegen den aus magnetischem Material bestehenden Kern c anschlägt. Im abgefallenen Zustand legt sich der Anker d erfindungsgemäss gegen den gleichfalls aus magnetischem Material bestehenden Ring e, der durch dne Flansch f aus unmagnetischem Material in einem gewissen Abstand vom Magnetjoch a gehalten wird. Der Anker wirkt in üblicher Weise über die Führungsstange g auf das Kontaktsystem h ein.

Die Wirkungsweise des Ringes e wird am verständlichsten, wenn man davon ausgeht, dass der Stromwächter zunächst nur ganz schwach erregt wird. In diesem Falle ist die durch den Streufluss der Spule b bewirkte magnetische Zugkraft zwischen dem Anker d und dem Ring e wesentlich grösser als die durch den Einfluss des grossen Luftspaltes zwischen d und c verminderte Anzugskraft des Ankers. Steigt nun der Strom durch die Spule b allmählich an, so wird die magnetische Felddichte zwischen dem Anker d und dem Kern c sehr viel schneller grösser als die des Streuflusses über den Ring e. Das Zugkräfteverhältnis verschiebt sich daher mit wachsender Stromaufnahme des Stromwächters immer mehr zu Gunsten der Anzugskraft zwischen c und d, bis ein Punkt erreicht ist, bei dem die Zugkraft zwischen c und d überwiegt. In diesem Fall lässt der Ring e den Anker d plötzlich los, und dieser wird mit grosser Kraft vom Ring e ab gegen den Kern c gerissen. Da die Zugkraftimpulse zwischen c und d mit denjenigen zwischen d und e zeitlich in Phase liegen, verhält sich der Anker insbesondere in der Gegend der Ansprechgrenze vollständig ruhig, so dass der Stromwächter sehr exakt arbeitet.

Tritt anstelle des Tauchankers ein Magnetsystem mit Klappanker nach Abb. 2, so legt sich der Klappanker i im abgefallenen Zustand an das aus magnetischem Material bestehende Anschlagstück k an. Die Wirkung ist hier genau die gleiche wie bei dem Tauchankersystem.

Abweichungen von den dargestellten Anordnungen sind ohne weiteres möglich. So kann es z.B. zweckmässig sein, das untere Ende des Tauchankers d nicht kegel-, sondern kalottenförmig auszubilden. Auch ist es ohne weiteres möglich, dem beschriebenen Stromwächter für höhere Frequenzen, z.B. Industriefrequenzen (etwa 50 Hz), oder auch für Gleichstrom anzuwenden. In allen Fällen wird nicht nur ein ruhiges Arbeiten, sondern auch ein wesentlich schnellerer Schaltvorgang als bei den bisher bekannten Ausführungen erreicht.

Claims (4)

1.) Stromwächter, insbesondere zur Verwendung bei niederen Frequenzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückzugskraft des abgefallenen Ankers durch ein im Streufluss des Stromwächters liegendes Glied aus magnetischem Material verstärkt wird.

2.) Stromwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der abgefallene Tauchanker (d) an einen Ring (e) aus magnetischem Material anlegt, der sich im Streufluss des Magnetsystems (b, a, d) befindet (Abb. 1).

3.) Stromwächter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (d) des Stromwächters an seinem äusseren, dem Eisenring (e) zugekehrten Ende kegel- oder kalottenförmig ausgebildet ist.

4.) Stromwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der abgefallene Klappanker (i) an ein Anschlagstück (k) aus magnetischem Material anlegt, das sich im Streufluss des Magnetsystems befindet (Abb. 2).