NL8002113A - Thermische solenoide-schakelaar. - Google Patents

Description

* -1- 21273/CV/jb .. Aanvrager: Enrique Garrell Alsina, S.A. te Granollers, Spanje.

Korte Aanduiding: Thermische solenoïde-schakelaar.

De uitvinding heeft betrekking op een thermische solenoïde- schakelaar, welke zowel geschikt is voor industriële drie-fase systemen ς , als voor huishoudelijke systemen. Bij industriële toepassingen worden er drie gebruikt, een aangesloten in iedere fase, met geschikte onderlinge koppelingen, zodat zelfs indien de stroom in slechts een fase toeneemt alle drie de fases zullen worden uitgeschakeld.

Bij huishoudelijke systemen wordt de schakelaar gebruikt als 10 algemene beschermingsinrichting, bijvoorbeeld voor het beschermen van een aangeslotene onafhankelijk van andere hetzelfde gebouw bewonende personen, die^ zijn aangesloten, waarbij de schakelaar kan worden toegepast zowel als een automatische stroom begrenzingsschakelaar als een vermogensregel- schakelaar. Het zal dan ook duidelijk zijn,dat de schakelaar volgens de 15 uitvinding over een groot gebied toepasbaar is.

In de onderhavige beschrijving wordt verwezen naar een schakelaar van het thermische solenolde-type, welke uitdrukking wordt gebruikt voor het omschrijven van die schakelaas, die funktioneren indien de stroom, die vloeit in het circuit, waarin de schakelaars zijn aangesloten, een 20 bepaalde waarde overschrijdt, waarbij het in werking stellen op twee geheel verschillende wijzen mogelijk is: door middel van de warmte, die wordt opgewekt in een onderdeel waardoorheen de stroom vloeit, hetgeen resulteert in een vervorming van de vorm van dit onderdeel, of in overeenstemming met de sterkte van de stroom 25 door induktie.

De schakelaar volgens de uitvinding bezit belangrijke voordelen ten opzichte van de bestaande schakelaars, aangezien de schakelaar -een bijzonder stevige constructie heeft en zelfs kan worden toegepast bij stromen hoger dan 50 ampère. Bovendien kan de schakelaar niet slechts 30 automatisch' in werking worden gesteld, zoals hierboven is omschreven, maar ook met de hand door direkte inwerking op een bedieningsarm , bijvoorbeeld indien het gewenst is om de stroom uit te schakelen voor het uitvoeren van reparatie in het systeem of voor enig ander doel.

Een verder kenmerk van onderhavige uitvinding is het verbindings-35 systeem van de armen, die worden gebruikt bij meer-fase stroom toepassingen, voor welk doel de krukvormige armen een uitsteekstel hebben van een althans in hoofdzaak cylindrische vorm aan een einde en een uitsparing met een geschikte vorm een en ander zodanig, dat bij samenbouw het uitsteeksel van een arm past in de uitsparing van een daarnaast opgestelde arm, zodat -2- 21273/CV/jb . alle armen met elkaar te koppelen zijn zonder de noodzaak van de toepassing van klinknagels of andere uitwendige bevestigingsorganen, hetgeen resulteert in een aanzienlijke vereenvoudiging van de onderlinge koppeling.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand 5 van een in bijgaande figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van een schakelaar volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont een aanzicht op een uitvoeringsvoorbeeld van een schakelaar volgens de uitvinding, waarbij een zijdeksel is verwijderd om het inwendige van de schakelaar weer te kunnen geven.

10 Figuur 2 toont een zijaanzicht op figuur 1.

Figuur 3 toont enige met elkaar gekoppelde krukvormige armen, gedeeltelijk in aanzicht en gedeeltelijk in doorsnede.

Figuur 4 toont een zijaanzicht op figuur 3·

Figuur 5 toont een aanzicht op het deksel, dat op de in figuur 15 1 weergegeven schakelaar kan worden aangebracht.

Figuur 6 toont een zijaanzicht op figuur 5.

Figuur 7 toont op grotere schaal een doorsnede over het in figuur 6 omeirkelde gedeelte.

Zoals uit de figuren duidelijk zal zijn omvat de schakelaar 20 volgens de uitvinding een huis 1 voorzien van ingange- en uitgangsklemmen 2 en 3» van een vast opgesteld contact 4 en van een beweegbaar contact 5. Verder is de schakelaar voorzien van een dovingskamer 6 waar binnen de vonk wordt gedoofd, welke wordt voortgebracht, indien zich een·.boog vormt tussen de contacten. Verder is de schakelaar voorzien van een bedienings-25 arm 7 voor het met de hand bedienen van de schakelaar, van een steun 8 voor de werking evenals een bi-metalen strip 9, welke een instelgroef 10 draagt.

Het beweegbare contact 5 is verbonden met een verzwenkbare trekker 11, die met behulp van een ring 12 is gekoppeld met de bedienings-arm 7> terwijl achter deze onderdelen een overlap platform 13 is gelegerd.

30 Vanaf het beweegbare contact strekt zich een van een geschikte isolatie 15 voorziene flexibele leiding 14 uit. Boven het beweegbare contact is een in een induktiewinding 17 beweegbare kern 16 gelegen, waarbij de kern 16 samenwerkt met een veer 18, welke tracht de kern 16 in zijn bovenste buiten de winding gelegen ruststand te houden.

35 Verder is de schakelaar voorzien van een onder veerbelasting staande inrichting 19 met behulp waarvan het mogelijk is de schakelaar te bevestigen aan een rail van het standaardtype, welke rail wordt gebruikt voor het monteren van elektrische apparaten.

800 2 1 13 * -3- 21273/CV/jb . In het met het beweegbare contact verbonden onderdeel bevindt zich een opening 20 voor het opnemen van een as welke de verschillende in een polyfase circuit aangebrachte schakelaars met elkaar kan verbinden Het dovingskamersamenstel is omgeven door een isolatie 21 5 terwijl een keramisch deel 22 is aangebracht voor het beschermen van de schakelaar tegen de inwerking van de boog. Verder is de schakelaar voorzien van een tuimelaar 23 op het einde'van het beweegbare contact om het mogelijk te maken, dat de schakelaar zowel door warmte als elektromagnetisch werken kan.

10 Een metalen strip 24 zal de boog geleiden in het inwendige van de dovingskamer tesamen met een deel 25 van een statische kern 26 van het elektromagnetische relais . Een as 27 werkt samen met de beweegbare kern 16 voor het bewerkstelligen van een elektromagnetisch opgewekt ver-zwenken van de tuimelaar 23 ten gevolgen waarvan het beweegbare contact 15 terug getrokken wordt.

Het het beweegbare contact omvattende deel is voorzien van een veer tegenhoudas 28, een het beweegbare contact 5 met het overlap platform 13 verbindende as 29 en een tuimelas 30 waaromheen de verzwenk-bare trekker 11 draaibaar is.

20 De bi-metalen strip 9 is aangebracht op een steun 31, terwijl de aansluitklem 3 met behulp van een deel 32, dat met een schroef 33 aan de steun 31 is bevestigd, met de bimetalen strip is verbonden. Een stel doofstrippen 34 is nabij de onderzijde van de doofkamer 26 aange bracht om bij te dragen in de dovende werking binnen de kamer 6.

25 Het schakelmechanisme wordt afgedekt door een deksel 35 (figuur 5), waarin een opening 38 is aangebracht. In de opening 38 is een isolerend beweegbaar deel 36 opgenomen. Door het deel 36 zijn verbindingsassen . 37 gevoerd, die zijn opgenomen in de zittingen 20 van ieder van de thermische solenolde- schakelaars, die in een meerfase circuit zijn aangesloten.

30 Indien dit is gedaan wordt de verbinding van de verschillende bedieningsarmen 7 vergemakkelijkt door het feit, dat een einde van de arm is voorzien van een althans in hoofdzaak cylindrisch gevormd uitsteeksel 40, dat overeenkomt met een soorgelijk gevormde uitsparing 39 aan het andere einde van de arm. Het is zodoende mogelijk door het insteken van 35 een uitsteeksel 40 van de ene arm in de uitsparing 39 van de andere arm* een effektieve onderlinge verbinding te verkrijgen tussen de verschillende armen zonder de noodzaak van toepassing van klinknagels of andere afzonderlijke delen, welke het onderling koppelen van de armen gecompliceerd zouden maken.

800 2 1 13 -4- 21273/CV/jb . Voor de thermische werking van de schakelaar is slechts een weinig overbelasting nodig in de orde van twee tot drie maal de nominale stroom opdat de door de stroom opgewekte warmte zodanig toeneemt dat de bi-metalen strip 9 in voldoende vervormt om te bewerkstelligen, dat de 5 schroef 10 inwerkt op de tuimelaar 23. Dit bewerkstelligt een scheiding tussen het beweegbare contact 5 en het vaste contact 4 waarbij de arm 7 omtuimelt en het circuit wordt onderbroken.

De schakelaar werkt elektromagnetisch in gevallen van grote overbelasting aangezien de aanzienlijke toename van de ampères in de 10 de wikkeling 17 een aantrekking van de beweegbare kern 16 door induktie zal bewerkstelligen. Hierdoor wordt de as 27 naar beneden gedrongen, waarbij deze tegen de met het beweegbare contact 5 verbonden tuimelaar 23 zal botsen waardoor het beweegbare contact in een van het vaste contact 4 afgekeerde richting wordt bewogen en de arm 7 wordt verdraaid en het circuit weer wordt 15 onderbroken. Indien dit plaats vindt in een in een meerfase circuit aangesloten schakelaar, die is gekoppeld met andere in andere fases opgenomen schakelaars zal een onderbreken van het circuit door de assen 37 worden overgebracht op de schakelaars in de andere fases, zodat zelfs indien slechts een schakelaar wordt uitgeschakeld de andere fases automatisch zul-20 len worden ontkoppeld waardoor mogelijke schade aan machines of andere in het circuit opgenomen inrichtingen ten gevolge van overbelasting van de overblijvende fases, indien slechts een fase wordt onderbroken, zoals zou gebeuren zonder deze automatische uitschakeling, wordt voorkomen.

De combinatie van de kenmerken van de schakelaar volgens de 25 uitvinding maakt het mogelijk een zeer compacte schakelaar te verkrijgen met behulp waarvan een aanzienlijk hogere onderbhekingscapaciteit mogelijk wordt dan met behulp van momenteel toegepaste schakelaars. Deze hoge capaciteit is een gevolg van het nauwkeurig richten van de boog in de doofkamer waarin de boog met grote snelheid wordt gevoerd. Binnen de kamer 30 breken de strippen 34 de boog in kleine onderdelen waardoor wordt voorkomen, dat het huis wordt verbrand door de hoge temperatuur.

Verder zal het duidelijk zijn, dat binnen de geest en bescher-mingsomvang van de uitvinding wijzigingen en/of aanvullingen kunnen worden aangebracht op de hierboven beschreven en in de figuren afgebeelde schake-35 laar.

-CONCLUSIES- 8002 1 13

Claims (1)

1. -5- 21273/CV/jb CONCLUSIES; 1: Thermische solenolde-schakelaar gekenmerkt doordat de schakelaar is voorzien van een bi-metalen strip, die met een 5 van de aansluitklemmen is verbonden door een met een schroef vastgezette steun, waarbij de strip, indien doorstroomd met een stroom groter dan de nominale stroom vah het circuit ,wordt vervormd door de opgewekte warmte en inwerkt op een met een beweegbaar contact verbonden deel op zodanige wijze dat dit 'beweegbare contact wordt gescheiden van een vast opgesteld 10 contact, terwijl waarbij tevens een bedieningsarm wordt gedwongen om te bewegen naar de onderbrekingsstand en tegelijkertijd de door de onderbreking opgewekte vlamboog door geschikt gevormde metalen platen wordt geleid naar een doofkamer waarin een aantal metalen strippen zijn op-steld voor het vormen van smalle compartimenten waarin de vonk wordt ge-15 dooft, terwijl indien een grotere toename van stroom optreedt, zoals in het geval van een kortsluiting, de schakelaar elektromagnetisch werkt ten gevolgen van het feit, dat de toename van ampères in een winding een daarbij behorende beweegbare kern aantrekt welke bij zijn verplaatsing samenwerkt met een tuimelaar van een elektromagnetische onderbrekings-20 systeem, welke tuimelaar het mechanisme van het beweegbare contact op de zelfde wijze verstelt als bij de thermische werking, terwijl de vonk op soortgelijke wijze naar de doofkamer wordt geleid. 2: Schakelaar volgens conclusie 1, met kenmerk, dat de met de beweegbare contact verbonden tuimelaar twee oppervlakken 25 heeft waarop een stelschroef van de bi-metalen strip respectievelijk het einde van de beweegbare kern botsen en de tuimelaar wordt vastgehouden door een aandrijfveer en een verdere die een as omgeeft, welke deze plaats, terwijl de tuimelaar verdraaibaar is op een verdere as evenwijdig daaraan en het deel is voorzien van een opening waardoorheen een derde as is gevoerd, 30 welke een loskoppeling van de overblijvende fases in een meerfase toepassing mogelijk maakt, tesamen met een vierde as waarop de 'tuimelaar draaibaar is welke door een ring het in werking stellen van de arm bewerkstelligt, terwijl de arm in de ingestelde stand wordt gehouden met behulp van een veer, die is aangebracht om de as waarom de arm draait. 35 3: Schakelaar volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat indien in iedere fase van een meerfase circuit een schakelaar is aangesloten alle schakelaars een desbetreffende fase kunnen onderbreken zoals indien een toename van stroom slechts in een van de schakelaars optreedt door het aanbrengen van een as, welke is bevestigd aan de met het ann 21 13 -6- 21273/CV/jb . beweegbare contact verbonden tuimelaar en is gevoerd door een opening,die is aangebracht in een deksel van de schakelaar, waarbij wordt bewerkstelligd, dat een isolerend deel met deze as meebeweegt en met het isolerende deel een verdere as is verbonden, die op soortgelijke wijze is gekoppeld met 5 de tuimelaar van een schakelaar, die naast de eerste schakelaar is opgesteld, zodat door het koppelen van de verschillende schakelaars het mogelijk is om bij een toename in stroom in sléchts een van de schakelaars alle schakelaars in werking te stellen. 4: Schakelaar volgens een der voorgaande conclusies, 10 met het kenmerk, dat -.indien in iedere fase van een meerfase circuit een schakelaar is opgenomen de bedieningsarmen van de schakelaar onderling zijn verbonden door een uitsteeksel van een einde in de vorm van een kleine cylinder, welke overeenkomt met een uitsparing van dezelfde vorm in het andere einde van de arm, een en ander zodanig dat door heb inbrengen van 15 een uitsteeksel van de ene arm in een uitsparing van een naburige arm de armen perfect worden verbonden zonder de noodzaak van toepassing van verdere bevestigingsmiddelen. 5: Schakelaar volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het richten van de vonkboog veroorzaakt door de 20 stroom overbelasting aanzienlijk wordt verbeterd door de vormgeving van de statische en beweegbare contacten, waarbij er een deel ·uitmaakt van de statische kern van het relais en het andere diagonaal daartegenover is gelegen, waarbij de opstelling speciaal is uitgevoerd om te bewerkstelligen dat de vonkboog de doofkamer binnentreedt in de kortst mogelijke 25 tijd waardoor een verbranden van het huis ten gevolgen van de hoge voortgebrachte temperatuur wordt voorkomen. 6: Schakelaar althans nagenoeg zoals hierboven is omschreven en/of is afgebeeld in bijgaande figuren. 800 2 1 1J