EP0114231A1

EP0114231A1 - Überstromschutz

Info

Publication number: EP0114231A1
Application number: EP83111424A
Authority: EP
Inventors: Anton Ing. Happach (Grad.)
Original assignee: Schaltbau GmbH
Current assignee: Schaltbau GmbH
Priority date: 1983-01-24
Filing date: 1983-11-15
Publication date: 1984-08-01
Also published as: US4491812A; JPS59141137A

Abstract

Überstromschutz für einen mittels eines elektromagnetischen Schützes (1) geschlossenen und durch den Haltestrom des Schützes geschlossen gehaltenen Stromkreis. In dem überwachten Stromkreis liegt ein weiterer Elektromagnet (16), dessen Anker (23) bei Auftreten eines Überstromes anzieht und dadurch mit mechanischem Stoß auf den Anker (7) des Schützes diesen gegen die Wirkung des Haltestromes in Ruhestellung treibt und so den Kontakt (9-10/9-11) öffnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Überstromschutz für einen elektrischen Stromkreis, der mittels eines Schützes geschlossen wird, durch dessen Anker gegen eine Rückstellfeder mittelbar durch Freigabe einer weiteren Feder, die schwächer ist als die Rückstellfeder und die den Kontaktdruck erzeugt, ein oder mehrere Kontaktpaare betätigt werden und dessen Magnetkern eine axial durchgehende Bohrung aufweist, die an der dem Anker abgewandten Seite frei zugänglich ist.
Tauchankerschütze der im vorhergehenden Absatz beschriebenen Art sind z. B. aus der DE-AS 24 18 930 bekannt. Sie werden gewöhnlich derart beschrieben, daß der Strom in der Erregerwicklung bis zum Anziehen des Ankers und damit bis zum Schließen der über den Anker bewegten Kontakte erhöht wird. Nach dem Anziehen wird bei dem Erfordernis der Stromeinsparung, zum Beispiel in gleislosen Batteriefahrzeugen, der Wicklungsstrom bis auf den Haltestrom vermindert. Solche bekannten Schütze dienen lediglich als elektromagnetisch betätigte Schaltgeräte und bedürfen zur Absicherung der von ihnen geschalteten Stromkreise gegen Überströme zusätzlicher Sicherungsmittel der herkömmlichen Bauweise. Damit ist naturgemäß ein größerer Raumbedarf erforderlich, was besonders bei mobilen Anlagen, wie gleislosen Batteriefahrzeugen oder Elektrokraftwagen, nicht erwünscht ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Schütze der eingangs beschriebenen Art einen Überstromschutz anzugeben, der bei gleicher Funktionssicherheit wie die bekannten Sicherungsmittel in möglichst kompakter Bauform mit dem Schütz verbunden ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß achsgleich zu der Bohrung ein weiterer Elektromagnet vorhanden ist,

- dessen Wicklung von einem durch das Schütz in Arbeitsstellung eingeschalteten, auf Überstrom zu überwachenden Strom durchflossen ist,
- dessen Anker sich bei Betätigung gegensinnig zu dem des Schützes bewegt,
- und dessen Magnetkern ebenfalls eine durchgehende, mit der Bohrung des Magnetkernes des Schützes fluchtende Bohrung aufweist,
- dessen Luftspalt so bemessen ist, daß der bei Nennwert des durch seine Wicklung fließenden Stromes nicht anzieht und
- daß die beiden Bohrungen von einem am Anker des weiteren Elektromagneten befestigten Stößel durchsetzt sind, dessen Längen so bemessen ist, daß er in Ruhestellung des weiteren Elektromagneten und in Arbeitsstellung des Schützes von dessen Anker einen Abstand kleiner als der Hub des weiteren Elektromagneten einhält.

Weitere Einzelheiten sowie die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Überstromschutzes werden anhand des in der Fig. 1 in zum Teil schematischer Darstellung gezeigten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen,mit Tauchankern versehenen überstromschutzes erläutert.
Das als herkömmliches Tauchankerschütz ausgebildete Schütz ist allgemein mit 1 bezeichnet. Es besteht aus einer Wicklung 2, die den Magnetkern 3 umgibt, der über das gestrichelt dargestellte Joch 4 den Polring 5 hält und auf der anderen Seite in den Polring 6 ausläuft. Das Tauchankerschütz 1 ist in Arbeitsstellung dargestellt. Der Tauchanker 7 ist gegen die Rückstellfeder 8 angezogen. Er gibt dabei eine weitere Feder 30 frei, die schwächer ist als die Rückstellfeder 8 und den Kontaktdruck erzeugt,mit dem die Kontaktbrücke 9 auf den festen Kontakten 10 und 11 aufliegt. Die Rückstellfeder 8 liegt einerseits in einem Sackloch 13 an dem Tauchanker 7 und andererseits an einer aus dem Magnetkern 3 herausgearbeiteten Schulter 14 an. Der Magnetkern 3 weist weiterhin eine durchgehende zentrale-Bohrung 15 auf.
Der erfindungsgemäße Oberstromschutz besteht aus einem weiteren Elektromagneten, der allgemein mit 16 bezeichnet ist. Dieser hat seinerseits einen Magnetkern 17 mit einem Joch 18 und den Polringen 19 und 20. Seine aus wenigen Windungen bestehende Wicklung 21 ist elektrisch mit dem Kontaktsystem 9, 10, 11 des Tauchankerschützes 1 in Reihe geschaltet. Der Magnetkern 17 weist ebenfalls eine durchgehende Bohrung 22 auf, die mit der Bohrung 15 im Magnetkern 3 des Tauchankerschützes 1 fluchtet. Der im nichterregten Zustand in der dargestellten Lage befindliche Tauchanker 23 des Tauchankermagneten 16 ist an einem Stößel 24 befestigt, der beide Bohrungen 22 und 15 sowie die Rückstellfeder 8 durchsetzt. Der Stößel 24 ist in seiner Länge so bemessen, daß er, wie dargestellt, in Ruhestellung des Tauchankermagneten 16 und in Arbeitsstellung des Tauchankerschützes 1 von dessen Tauchanker 7 im Sackloch 13 einen Abstand 25 einhält, der kleiner ist als der Hub 26 des Tauchankermagneten 16.
Steigt nun der Strom in dem Kontaktsystem 9, 10 und 11 des Tauchankerschützes 1 und damit auch der in der Wicklung 21 des Tauchankermagneten 16 über das zulässige Maß, so wird dessen Tauchanker 23 angezogen. Da der Hub des Tauchankers 23 größer ist als der Abstand 25 des Stößels 24 vom Tauchanker 7 und gegen dessen Bewegungsrichtung gerichtet ist und da der Tauchanker 7 gegen die Rückstellfeder 8 gehalten ist, wird durch den Aufprall des Stößels 24 der Tauchanker 7 aus seiner dargestellten Lage herausgetrieben und damit das Kontaktsystem 9, 10, 11 geöffnet.
Um die Empfindlichkeit des Tauchankermagneten 16 einzustellen, ist der Stößel 24 über seine Befestigung an dem Tauchanker 23 bei 27 erfindungsgemäß in seiner Länge veränderbar.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel der Ausführungsform, die erfindungsgemäß mit einem . Klappanker versehen ist. Die Bauelemente, ihre Anordnung und ihre Funktion sind weitgehend gleich denen nach Fig. 1. Ein Unterschied besteht nur, soweit dies durch die Verwendung von Klappankern 28 und 29 im Schütz und in dem weiteren Elektromagneten erforderlich ist.

Claims

1. Überstromschutz für einen elektrischen Stromkreis, der mittels eines Schützes geschlossen wird, durch dessen Anker gegen eine Rückstellfeder mittelbar durch Freigabe einer-weiteren Feder, die schwächer ist als die Rückstellfeder und die den Kontaktdruck erzeugt, ein oder mehrere Kontaktpaare betätigt werden und dessen Magnetkern eine axiale durchgehende Bohrung aufweist, die an der dem Anker abgewandten Seite frei zugänglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Elektromagnet (16) vorhanden ist,

- dessen Wicklung (21) von einem durch das Schütz in Arbeitsstellung eingeschalteten,auf überstrom zu überwachenden Strom durchflossen ist,

- dessen Anker (23) sich bei Betätigung gegensinnig zu dem des Schützes (1) bewegt

- und dessen Magnetkern (17) ebenfalls eine durchgehende, mit der Bohrung (15) des Magnetkerns (3) des Schützes (1) fluchtende Bohrung (22) aufweist,

- dessen Luftspalt so bemessen ist, daß er bei Nennwert des durch seine Wicklung fließenden Stromes nicht anzieht und

- daß die beiden Bohrungen (15, 22) von einem am Anker (23) des weiteren Elektromagneten (16) befestigten Stößel (24) durchsetzt sind, dessen Länge so bemessen ist, daß er in Ruhestellung des weiteren Elektromagneten (16) und in Arbeitstellung des Schützes (1) von dessen Anker (7) eirnr Abstand kleiner als der Hub (26) des weiteren Elektromagneten (16) einhält.

2. Überstromschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Stößels (24) über seine Befestigung (27) an dem Tauchanker (23) des Tauchankermagneten einstellbar ist.

3. Überstromschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Schütz (1) als auch der weitere Elektromagnet (16) einen Tauchanker (7, 23) aufweisen.

4. Überstromschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das das Schütz als auch der weitere Elektromagnet einen Klappanker (28, 29) aufweisen.