NO159126B - Kontaktanordning innbefattende automatisk aapningsorgan oget lokalt styreelement. - Google Patents

Abstract

Kontaktor innbefattende automatisk åpningsorgan og et lokalt styreelement. Anordningen benytter et overføringsstykke (40) tilknyttet en plutselig utløsermekanisme (46) som blir frigjort ved hjelp av en bolt (29) fastholdt i stillinq ved hjelp av en spak (24) som kan bli sttpåvirket av en magnetiserbar del og tilpasset for å opprettholde en strømkontakt (13) åpen, idet denne delen inntar etter forekomsten av en feil en synlig stilling for således å indikere for en bruker tilstanden for anordningen. Anordningen kan benyttes i in-stallasjoner hvor det er ønskelig å beskytte strømlinjer og laster.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en kontaktor innbefattende en elektromagnet for å styre flere strømkontakter av den art som angitt i innledningen til krav 1.

Ved en anordning kjent fra tysk patent nr. 738.413, hvis gene-relle konstruksjon tilsvarer den angitt i innledningen til krav 1, er lokale styreorgan for å informere brukeren om anordningens tilstand og for å etablere en bestemt stabil operasjonsmodus ikke blitt spesielt nevnt. Ved denne kjente anordningen er dessuten en eller annen av den faste og mobile kontakten beveget avhengig av om åpningen er frivillig eller automatisk, som betyr at bruddkammeret, som generelt omgir dette området, må bli utført relativt stort. Frigjøring av den mobile kontakten, som beveges når en feil opptrer, blir dessuten bevirket på den ene siden ved hjelp av en fjær som kan være utilstrekkelig dersom kontaktene skulle være svei-set sammen og på den andre siden på grunn av tilbakehold-irigen av en krok som holder denne kontakten når den blir tent av tenneren.

Siden denne kroken er forbundet med en mobil del hos elektromagneten kan bevegelsen eller rystelsen som sistnevnte kan bli utsatt for, spesielt ved tidspunktet for dets aktivering, påvirke dens stabilitet og følgelig bevirke åpning av kretsen ved det øyeblikket det egentlig var ønskelig å lukke den.

ved det øyeblikket det egentlig var ønskelig å lukke den.

En slik automatisk åpningsmodus er fordelaktig når be-hovet oppstår for en reaksjonstid tilstrekkelig for å tilveiebringe beskyttelse ved hurtige overbelastninger, som ikke overskrider en viss terskel, men bli heller utilstrekkelig dersom disse overbelastningene når verdier tett opptil de observert ved fullstendige kortslutninger.

Tysk patent nr. 968496 samt US-patent nr. 3940723 viser kon-taktorer av den innledningsvis nevnte art, og som har de ovenfornevnte ulempene.

Oppfinnelsen foreslår følgelig tilveiebringelse av kontaktor, hvor ovenfornevnte ulemper er fjernet og nærmere bestemt en kontaktor for å informere brukeren om anordningens tilstand for å redusere dens volum for å garantere effektiv åpning av kontaktene innenfor ethvert kort tidsrom og for å sikre stabil drift, når sjokk eller bevegelse blir frembrakt av elektromagneten.

Ifølge foreliggende oppfinnelse blir dette tilveiebrakt ved hjelp av en kontaktor av den innledningsvis nevnte art, hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av underkravene.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere ved hjelp av utførel-sesformer med henvisning til medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser skjematisk en anordning som bruker en enkel

hurtig utløsningsmekanisme.

Fig. 2 og 3 viser skjematisk to anordninger hvor en første plutselig utløsermekanisme blir frigjort ved hjelp av en andre mekanisme. Fig. 4a til 4d viser skjematisk en anordning i samsvar med oppfinnelsen hvor et spesielt organ bevirker at forekomsten av en feil blir indikert.

Fig. 5 viser en konstruksjonsdetalje ved anordningen på

fig. 4.

Anordningen vist på fig. 1 innbefatter et hus 1, en elekro-magnet 2 med et åk 3, og en aktiviseringsspole 4 og en mobil armatur 5 underlagt virkningen av en returfjær 6 for å etablere dens hvilestilling. En elektrisk krets 7 forbundet med spolen 4 innbefatter en styrebryter 8 og er forbundet med to styreterminaler 9 og 10. Armaturen 5 er forbundet med en styrespake eller styrearm 11 for å påvirke, ved å løfte den, en skyver 12 til strømkontakten 13 som dessuten innbefatter en mobil kontakt 14 underlagt virkningen til den faste fjæren 15 som tenderer mot å føre den mot to faste kontakter 16, 17. Skyveren 12 som bærer den mobile kontakten 14 blir føtt ved hjelp av overflatene 11. Denne kontakten 13 er forbundet i serie med en strømkréts 18 anordnet mellom forsynings- og forbindelsesterminalene 19, 20. Denne kretsen 18 som også innbefatter en overbelastningsspole 21 representerer en av strømkretsene i anordningen, som vil være så mange som der er faser i nettverket og i.viss energi skal bli benyttet av en ikke-vist last. Når flere strømkretser blir benyttet påvirker en enkelt arm 11 flere skyvere slik som 12.

Overbelastningsspolen 21 samvirker med en magnetiserbar tenner 22 som kan bli fastholdt i en hvilestilling ved hjelp av en svak fjær 23 og som vil bli skarpt tiltrukket dersom en svært høy strøm, f.eks. en kortslutningsstrøm, flyter gjennom kretsen 18.

I løpet av dens bevegelse slår tenneren 22 en arm eller spake 24 fastholdt ved hjelp av en fjær 25, en arm 24' som,er anordnet motsatt skyveren 12 slik at støtet blir tilbakeført til sistnevnte og slik at den mobile kontakten 14 svært hurtig blir åpnet av skyveren 12. Når spaken 24 således har vippet frigjør en andre arm 26 som opprettholder i stilling en overflate 27 til en bolt 29 underlagt en fjærs 30 kraft denne bolten som beveges oppover sett i forhold til figuren.

Denne bolten har en ende 31 og en del 32, idet sistnevnte kan løftes i løpet av boltens bevegelse, idet en arm 33 som tilhører en vippende styrespak 34 fastholdt i hvilestillin-gen mot en stopper 35 ved hjelp av en fjær 36.

Denne spaken eller armen 34 har på den ene siden, en ende 38, f .eks. for å isolere og som bevirker åpning av styrebryteren 8

når spaken beveges bort fra dens hvilestilling og har på

den andre siden en samvirkende låsetann 37 tilpasset til å samvirke med en fastholdelsesflate 39 f.eks. en hellende rampe som tilhører et overføringsstykke 40. Dette overfø-ringsstykket har også en retningsopplagringsflate 41 og samvirker med et lokalt styreelement vist skjematisk med henvisnings-tallet 42.

En trykkflate 43, f.eks. båret av en hellende rampe, er anordnet på overføringsstykket 40 i et område 66 av dette. Dette overføringsstykket er dessuten underlagt virkningen

av en kompresjonsfjær 44 som tenderer mot å skyve den tilbake i retningen S mot en fast stopper 45 anordnet f.eks.

på huset 1. Overføringsstykket 40 eller selve det lokale styreelementet 40 bærer en viseranordni<ng 71 som beveges forbi en skala 72 som har markeringer slik som F og 0.

Når anordningene er i drift er viseren 71 motsatt stillingen F og overføringsstykket 4 0 blir fastholdt i en stabil stilling tilsvarende stillingen til tennene 37 til spaken 34 i hvilestilling slik at når kretsen 7 er lukket vil ethvert styresignal tilført mellom 9 og 10 bevirke aktivering av elektromagneten 2 og tiltrekning av armaturen 5, spenning av fjæren 6, vipping av spaken 11 og lukking av strømkontakten 13, idet sistnevnte blir tilveiebrakt ved hjelp av trykkfjæren 15. For denne stillingen F blir enden 31 eller slike ender, når anordningen innbefatter flere strømkretser, brakt i stilling motsatt området 66 til stykket 40 for således å kunne samvirke ved 'riktig tidspunkt med rampen 43. Ved en modifikasjon av oppfinnelsen, ikke vist, men den skulle være klar for fagmannen på området, kunne en første mellomliggende skyver bli anordnet mellom ender slik som 31 og rampen 43 og en annen mellomliggende skyver kunne være anordnet mellom stillingene slik som 32

og armen 33 til spaken 34..

Dersom en feil forekommer nedstrøms av anordningen, f.eks. en kortslutning, påvirker spolen 21 momentant tenneren 22 ved at denne tiltrekkes og vipper armen 24. Sistnevnte løfter skyveren 12 som åpner kontakten 13 og samtidig frigjø-res bolten 29 som beveges oppover i forhold til figuren mens den motsatte armen 26 bringer en lagringsflate 28 som for-hindrer armen 24 fra å innta dens hvilestilling slik at den mobile kontakten 14, som er blitt beveget svært hurtig,

blir fastholdt i åpen stilling ved hjelp av skyveren 12 og ved hjelp av armen 24 uavhengig av spaken 11 tilknyttet armaturen til elektromagneten.

Ved dens oppoverrettede bevegelse bringer bolten 29 på ene siden enden 31 mot rampen 43 (vist med en stiplet linje)

og på den andre siden bevirkes armen 33 til spaken 34 og blir løftet med delen 32.

Resultatet er at når armen 34 vipper blir bryteren 8 åpnet og stykket 40 blir frigjort. Bryterens 8 åpning bevirker at elektromagneten 2 blir deakivert, armaturen 5 går tilbake og spaken 11 vipper som trekker sistnevnte tettere opptil skyveren 12 og holder den i den høye stillingen siden den ble påvirket. Faktumet at kontakten 13 blir holdt i en åpen stilling blir så bekreftet ved hviletilstanden til elektromagneten.

Når samvirkningen mellom tannen 37 og rampen 39 avtar, beveges stykket 4 0 hurtig i retning S mot stillingen O

slik at rampen 43 vil møte enden 31 og vil skyve bolten 29 nedover, når stykket 4 0 vil bli lukket eller vil nå den i. stabile stillingen O, så snart som stykket 40 forlater stillingen F, blir styrebryteren fastholdt åpen på grunn av at tannen 37 ligger mot overflaten 41.

Den nedoverrettede bevegelsen til bolten 29 bevirker mekanismen til å bli anordnet mellom den og tenneren til å bli tilbakestilt slik at armen 24 vil være i stand til å innta den viste stillingen under påvirkning av fjæren 25.

Anordningen blir så brakt i en ikke-operativ tilstand 0 hvor elektromagneten ikke kan bli aktivert og hvor spaken 24 og bolten 29 har blitt tilbakestilt.

Anordningen kan nå bli brakt tilbake i en operativ stilling ved hjelp av en frivillig påvirkning, f.eks. manuelt ved påvirkning av elementet 42 og stykket 40 i en retning S

til stillingen F.

Dersom feilen fremdeles er tilstede blir foregående opera-sjon gjentatt, men selv om stykket 40 blir opprettholdt frivillig i stillingen F kan ikke noen strøm flyte permanent i kretsen 18 før kontakten 13 er automatisk åpnet av spolen og tenneren.

Ved en første modifikasjon av anordningen vist på fig. 1,

og som er vist på fig. 4a til 4e, forekommer tilbakestillingen av bolten og spaken ikke i løpet av overføringsstykkets bevegelse fra stillingen F til stillingen 0, men i løpet av bevegelsen av dette stykket fra stillingen O til stillingen F. En mellomliggende stabil utløserstilling vist ved hjelp

av D blir dessuten tilveiebrakt, mellom stillingen F og stillingen 0 slik at når overføringsstykket 40 beveges automatisk fra F til 0 som følge av en feil blir den stoppet i en synlig stilling D som informerer brukeren om at anordningen er i en åpen stilling og at denne åpningen er som følge av en feil i minst en krets.

En slik modifikasjon av anordningen er vist i stillingen F på fig. 4a, hvor kun deler nødvendig for å forstå anordningen har blitt vist.

Et overføringsstykke 40' innbefatter som før overflatene

39, 41, en returfjær 44 som tenderer mot å bevege stykket i retningen S mot en stopper 45 og er tilknyttet med et styreelement 42. Området 6 6 innbefatter nå en vippespak 4 7 som vipper om en hengsle 48 anordnet i dette området som samvirker med en fjær 51 for således å innta en hvilestilling, som er den viste, og i hvilken denne spaken 4 7 blir presset mot en stopper 50 som danner en del av dette stykket 40' eller ikke.

Denne spaken har to påfølgende flater 49a, 49 som er rettet mot enden 31 slik at for stillingen F er denne enden 31 anbrakt motsatt flaten 49.

Mellom flaten 49a og opplagringsflaten 67 på stykket 40'

er i dets nærhet anordnet et gap eller en utsparing eller fordypning 68.

Fjærens 51 elastisitet er valgt slik at når bolten 29 blir frigjort oppover sett i forhold til figuren er kraften på dens egen fjær 30 tilstrekkelig til å heve armen 47.

Begynnelsesoperasjonen, når en feil foreligger, blir den samme som i foregående eksempel: når delen 32 har bevirket at spaken 34 vippes frigjør sistnevnte stykket 40' og sam-tid har enden 31 hevet spaken 47 (se fig. 4b).

Så snart som stykket 40' beveges i retning S glir flaten 49 over enden 31 uten å skyve den tilbake inntil denne sistnevnte anbrakt i utsparingen 68 kan samvirke med lagringsflaten 67 for å stoppe stykket 40' bevegelse i en stilling D (se fig. 4c) og så snart som denne stillingen er nådd inntar spaken 47 dens opprinnelige stilling.

En frivillig påvirkning, f.eks. en manuell påvirkning,

i retningen S på elementet 4 2 bevirker at stykket 40' blir beveget til stillingen O. I løpet av denne bevegelsen er en lett bevegelse nedover i forhold til figuren på bolten 29 av lagringsflaten 68 ikke tilstrekkelig for å tilveiebringe tilbakeinnstillingen (se fig. 4d).

Tilbakestillingen av bolten 29 blir bevirket når stykket 40 blir brakt fra dets stilling 0 til dets stilling D og så mot stillingen F i retningen S. Startstilligen for tilbakeinnstillingen er den vist på fig. 4d. I løpet av denne tilbakeinnstillingsprosedyren (se fig. 4e) kan overflaten 49a hvis stigning er forskjellig fra den til flaten 39, påvirke enden 31 med et nedoverrettet trykk stort nok til å overvinne fjærens 30 kraft og bevirke en tilbakestilling av bolten 29 som i foregående eksempel. Denne tilbakestillingen forekommer når stykket 40' blir holdt i en stilling R vist med stiplede linjer på fig. 4e.

Spakens 4 7 oppførsel som kun tiltrekkes oppover i forhold til figuren når enden 31 samvirker med flaten 49 kan bli tilveiebrakt på grunn av forskjellen på flatenes 49 og 49a stigning. Et annet organ for å bevege vippearmen kun når stykket 40' beveges i retning S er vist på fig. 5, hvor en spak 47' er dreibart montert på stykket 40" ved et punkt 48' anordnet slik at tiltrekningen-T, som påvirker enden 31 påvirker den tilbaketrekkbare spaken 47" med et torsjons-moment i samme retning som det tilført av fjæren 51.

Figurene 2 og 3 viser tredje og fjerde utførelsesform av oppfinnelsen, hvor en bolt 70 (som har samme funksjoner som foregående bolt 29, med hensyn til dens samvirke med armen 24) har en ende 69 som ikke samvirker direkte med stykket

40 eller henholdsvis 47.

Ved disse to modifikasjonene er en andre plutselig utløsnings-mekanisme 52 anordnet mellom den første plutselige utløsnings-mekanismen 46 og en eller flere bolter 70 lignende den foregående 29 .

Denne andre mekanismen 5 2 vist nærmere på fig. 2 innbefatter en vippemekanisme 1, viss ene del 53 har en ende 60 for å bevirke at en låsespak 67 vipper mot en fjærs 59 virkning slik at et nesestykket 77 til denne spaken 76 frigjør en skyver 54 som blir presaet ved hjelp av en fjær 62. Denne skyveren 54 innbefatter på den ene siden ved dens øvre del en ende 55 og en del 56 lik enden 31 og delen 32 til bolten 29 og innbefatter på den andre siden ved dens nedre ende en flate 57 anordnet motsatt en flate 58 som tilhører vippemekanismen 61.

Når en feil forekommer på en av linjene slik som 18 løfter

en bolt 70 vippemekanismen 61 som frigjør skyveren 54 oppover, idet sistnevnte igjen samvirker via delen 56 med spaken 34 for å bevirke sistnevnte å vippe.

Tilbakestilligen av den andre plutselige utløsermekanismen

52 forekommer når skyveren 54 blir skjøvet tilbake nedover i forhold til figuren og overfører dens bevegelse via samvirke med flatene 57, 58 til vippemekanismen 61, idet sistnevnte igjen virker på boltens 70 ende 69 for således å tilbakestille den i en stilling hvor fjæren 30 blir spent.

Det skal bemerkes at denne nedoverrettede bevegelsen i seg selv kan bli bevirket enten ved hjelp av rampen 43 dersom et overføringsstykke slik som 40 blir benyttet (se fig. 3) eller ved den hellende flaten 49a dersom et overførings-

stykke slik som 40' blir benyttet (se fig. 2).

En anordning slik som vist på fig. 2 benytter dessuten to utløsersystemer hver for å frigjøre den andre plutselige utløsermekanismen 52 og for forskjellige feilkategorier.

Når en kortslutning forekommer i kretsen 18, tiltrekker spolen 21 i tenneren 22 og spaken 24 løfter kontaktholderen 12,

idet den høye stillingen til spaken blir opprettholdt ved hjelp av bolten 70.

Dersom feilstrømmer, f.eks. en kort overbelastning mindre enn de som bevirker hurtig påvirkning av tenneren forekommer i linjen 18, blir tenneren ikke tilstrekkelig påvirket for å åpne strømkontakten 13.

For at anordningen skal reagere på en slik feil må det til-knyttes spolen 21 en magnetiserbar plate 75 anordnet f.eks. på en vippearm 73 som en kalibrert fjær 74 gir en hvilestilling .

Denne platen kan f.eks. være anordnet slik at tenneranord-ningen 22 presser gjennom denne eller kan samvirke med en flåte i spolen 21 som ikke angår bevegelsene i tenneren.

Mellom denne armen 73 og vippemekanismen 61 er anordnet

en hjelpeskyver 63 hvis ender 64, 65 samvirker med denne spaken og med vippemekanismen.

Når en slik overbelastningsfeil forekommer kan ikke tenneren 22 bevirke bevegelsen, men den magnetiske tiltrekningen av platen 75 bevirker gjennom hjelpeskyveren 63 frigjøring av den andce plutselige utløsermekanismen 52, bevegelse mot O til stykket 40' og følgelig åpning av styrebryteren 8, deaktivering av elektromagneten 2 og til slutt åpning av strømkontakten 13 gjennom virkning på returfjæren 6.

Ved den viste utførelsesformen er formen og anordningen av de forskjellige bevegelsesoverførende elementene gitt ved hjelp av et ikke-begrensende eksempel og det skal bemerkes at føringsflater, som ikke er vist, og som utgjør føring av delene som beveges ikke nødvendigvis må være rette, men kan også være kurvede baner.

Ved alle variasjoner som nå har blitt beskrevet skal det bemerkes at selv om anordningen er konstruert for å drive som en kontaktor i fravær av feil kan den bli brakt manuelt i drift "F" eller anbrakt ut av drift "0" ved hjelp av det lokale styreelementet 42.

Selv om alle mulige variasjoner av anordningen ifølge oppfinnelsen har vært rettet mot en bromobilkontakt 14 og en kontaktholder 12 er det klart at strømkontakten 13 kunne bli utformet med en enkel brytermobilkontakt, idet delen 12 i dette tilfellet utgjør skyveren.

Claims (6)

1. Kontaktor innbefattende en elektromagnet (2) for å styre flere strømkontakter (16, 17), og organ for automatisk åpning av disse kontaktene som virker når overbelastninger forekommer i en tilknyttet strømkrets, på den ene siden for å adskille uavhengig av elektromagneten (2) og ved hjelp av en magnetiserbar del (22), tiltrukket av en overbelastningsspole (21) anordnet i serie med denne kretsen, en mobil strømkontakt (14) (som tilhører kretsen) fra en fast kontakt (16, 17) med hvilken den samvirker og for åpning på den andre siden av en styrebryter (8) anordnet i serie med spolen (14) til elektromagneten (2), idet bryteren kan bli åpnet ved et lokalt styreelement (42), som er for å igjen, lukke kontakten, idet den mobile kontakten (14) til strømkontakten (13), som er underlagt virkningen av en fjær (15), tenderer mot å lukke den og er tilpasset til å bli skilt fra den faste kontakten ved hjelp av en skyver (12) på hvilken den magnitiserbare delen (22) kan virke, karakterisert ved at den mobile strømkontakten (14) er tilpasset til å bli adskilt fra den faste kontakten (16, 17) ved en påvirkning av skyveren (12) enten ved hjelp av en bevegelse fra elektromagnetens (2) armatur (5) eller ved hjelp av en spak (24) støtpåvirket av den magnitiserbare delen (22) når sistnevnte blir aktivert av overbelastningsspolen (21), idet spaken (24) samvirker med en første tiltrekkbar bolt (29) som er adskilt fra elektromagneten (2), idet den første bolten (29) er tilpasset for å opprettholde denne spaken (24) i en' låst stilling hvor den mobile kontakten (14) er åpen og som har en første ende (32) som bevirker en første plutselig utløsningsmekanisme (46) til å bli frigjort, idet denne mekanismen innbefatter et mobilt overføringsstykke (40, 40') som er underlagt virkningen av returfjæren (44) som tenderer mot å bringe den fra en første synlig stilling ("F") i hvilken styrebryteren (8) er lukket til en andre synlig stabil stilling ("0") hvor bryteren blir opprettholdt åpen.

2. Kontaktor ifølge krav 1, karakterisert ved at en andre plutselig utløsermekanismen (52), for tilbakestilling ved bevegelsen av overføringsstykket (40, 40'), er anordnet mellom den første utløsermekanismen (46) og enten første bolten (29) eller henholdsvis en andre tilbake-trekkbar bolt (70) .

3. Kontaktor ifølge krav 2, karakterisert ved at tilbakestillingen av de tilbaketrekkbare boltene (29, 70) blir bevirket ved samvirkning av tilbakeinnstillings-flåtene (43, 50) drevet av det mobile overføringsstykket (40, 40') med en andre ende (55, 31) som tilhører enten den første tilbaketrekkbare bolten (29) eller henholdsvis en skyver (54) til den andre mekanismen (52) som tilbakeoverfører sin bevegelse til en ende (69) til den andre tilbaketrekkbare bolten (70).

4. Kontaktor ifølge krav 3, karakterisert ved at overføringsstykket (40) har en rampe (43) som samvirker med den andre enden (55, 31) når dette stykket blir ført fra en første stabil stilling ("F") til en andre stabil stilling ("0").

5. Kontaktor ifølge krav 3, karakterisert ved at overføringsstykket (40') har en elastisk spak (47) som bærer tilbakestillingsflaten (50) og som kan vippe under påvirkning av den andre enden (55, 31) når stykket (40') beveges fra sin første stabile stilling ("F") til sin andre stabile stilling ("0"), idet spaken (47) ikke vipper når stykket (40') beveges fra den andre stilling ("0") til den første stilling ("F") for således å samvirke med denne enden (55, 31) i en tilbakestillende bevegelse.

6. Kontaktor ifølge krav 5, karakterisert ved at overføringsstykket (40') innbefatter opplagringsflaten (68) som kommer i anslag mot enden (55, 31) for således å stoppe dette stykket i en mellomliggende synlig utløserstilling (D) som er anordnet mellom den første og andre stillingen ("F" og "0").