CH121430A - Selbsttätiger elektrischer Moment- und Zeitausschalter. - Google Patents

Description

  Selbsttätiger elektrischer     Noment-        -imd    Zeitausschalter.    Es gibt viele Fälle, sowohl in der Stark-,  als in der     Schwaühstrointechnik,    wo die Un  zulänglichkeit der bekannten Schmelzsiche  rungen mit sich bringt,     dass    ganz     Appara-          tensätze    vorgesehen werden müssen, um einen  Verbrauchskörper oder eine Arbeitsmaschine  für alle im Betrieb vorkommenden Strom  verhältnisse zu     sehützen.    Es ist beispiels  weise bekannt,     dass    ein Motor mit     Kurz-          schlussanker    auf die Dauer seine Anlauf  stromstärke nicht ertragen kann.

   Wird nun  der Motor für eine     Amp & ezahl,    die kleiner  ist als diese Stromstärke, abgesichert, so ist  mit einem Schmelzen, der Sicherungen bei  jeder Inbetriebsetzung zu rechnen, Werden  dagegen die Sicherungen für eine höhere  Stromstärke bemessen, so ist der Motor bei  jeder Überlastung gefährdet.  



  In der Schwachstromtechnik, zum Bei  spiel bei selbsttätigen     Teleplionanlagen    mit  Wählerbetrieb, gibt es Schaltmagnete, die  während sehr kurzer Zeit verhältnismässig  grosse Stromstösse unbedingt halten     müsseni,     Magnete, welche aber niemals dauernd     init     einer Stromstärke gespeist werden     dürfe'n,       die nur einen Bruchteil derjenigen dieser  Stromstösse ausmacht.  



  Gegenstand vorliegender Erfindung ist  nun ein selbsttätiger Moment- und Zeitaus  schalter, das heisst ein     Ausschalter,    der sich  sowohl als Zeit-, wie als Momentsicherung  benützen     lässt    und so gestaltet werden kann,       dass    er sich an Stelle der gewöhnlichen  Schmelzsicherungen bei jedem Verbrauchs  körper verwenden     lässt.     



  Dieser selbsttätige Moment- und Zeit  ausschalter ist dadurch gekennzeichnet,     dass     die Kontakte, die zur Unterbrechung des  Stromkreises dienen, durch eine Vorrichtung  geschlossen gehalten werden, die derart aus  gebildet ist,     dass    sie sowohl durch die     ther-          #mische,    als auch durch die elektromagne  tische Wirkung des zu unterbrechenden  Stromes die Kontakte öffnen kann.  



  Auf beiliegender Zeichnung sind bei  spielsweise,     inden        Fig.        1bis    4, verschiedene  schematisch gehaltene Ausführungsformen  des     Erfind:ungsgegenstandes    dargestellt.  



  In den     Fig.   <B>5, 6, 7</B> und<B>8</B> ist<B>-</B>ein Siche  rungsstöpsel gezeichnet, worin eine bei-           spielsweise    Ausführungsform des Ausschal  ters untergebracht ist.  



  In     Fig.   <B>1</B> ist der Kreis des zu     unterbre-          chen-den    Stromes durch ein Kontaktstück<B>1</B>  geschlossen, das zwei     Kontaktplättehen    2  und<B>3</B>     überbrüekt.    Das Kontaktstück<B>1</B>  steht unter der Wirkung einer Feder 4, die  bestrebt ist, es von den Kontakten 2 und<B>3</B>  abzuheben. Die Feder stützt sich dabei auf  einen Teil<B>5'</B> des Gehäuses, anderseits gegen  einen Kopf<B>6,</B> der am Ende der Stange sich  befindet, um welche diese Feder     gewiekelt     ist.

   Die Wirkung dieser Feder 4 wird auf  gehoben durch den Kopf<B>7</B> einer     bi-metalli-          sehen    Blattfeder<B>8, 9,</B> welche in einem Teil  <B>5</B> des Gehäuses festgehalten ist. Diese     bi-          metallische    Feder<B>8, 9</B> besteht hier aus einem  Eisenstreifen<B>9,</B> auf dem ein     Kupferstreifen     <B>8,</B> entweder durch Walzen oder durch     Auf-          nieten,    festgemacht ist.  



  An dem Eisenstreifen<B>9</B> ist ein Eisenkern  <B>10</B> angebracht, dessen Enden<B>11,</B> 12 so um  gebogen sind,     dass    sie einem     Weicheisen-          .anker   <B>13</B> gegenüberstehen, der ebenfalls in  dem Teil<B>5</B> des Gehäuses eingespannt ist.  Der Kern<B>10</B> trägt eine Spule 14, deren  Windungen durch bewegliche Leiter<B>15, 16</B>  an dem zu unterbrechenden Stromkreis an  geschlossen sind.  



  Ein plötzlicher Stromstoss wird die Er  zeugung eines starken magnetischen Feldes  im Innern des Kernes<B>10</B> zur Folge haben  und eine Anziehung dieses Kernes durch den  feststehenden Anker<B>13</B> bewirken. Die     bi-          metallische    Feder<B>8, 9</B> wird durch diese An  ziehung gebogen. Durch diese Formverände  rung werden die beiden Köpfe<B>6</B> und<B>7</B> von  einander getrennt, wodurch die Wirkung der  Feder 4 den Strom zwischen 2 und<B>3</B> unter,  bricht.  



  Ist die Stromstärke zu klein, um ein so  starkes magnetisches Feld im Kern<B>10</B> zu  erzeugen,     dass    eine genügend grosse Anzie  hung durch den Anker<B>13</B> stattfinden kann,  aber gross genug, um dem zu sichernden Ver  brauchskörper auf die Dauer gefährlich zu  werden, so wird durch die     Wicklung    der    Spule 14 genügend Wärme erzeugt, um  durch die     ungleiehmässige    Ausdehnung des  Eisen-     bezw.    Kupferstreifens eine Formver  änderung des     bi-metallisehen    Gebildes<B>8, 9</B>  zu verursachen, wodurch sich die Feder biegt       ZD     und der Strom unterbrochen wird.  



  In der Ausführungsform nach     Fig.    2 ist  der Kern<B>10</B> nicht     auf    dem     bi-metallise.lion     Gebilde<B>8, 9</B>     festgcmaeht,    sondern auf dem  Anker<B>13.</B> Die Drahtspule 14 ist direkt auf  die     bi-metalliselie    Feder     gewiekelt,    und der  magnetische Kreis     -,clit    durch den     Eisen-          #D     streifen in die umgebogenen Enden<B>11,</B> 12  des Kernes<B>10</B> und bewirkt eine     ma(Tiie-          tische    Anziehung.

   Die übrigen Teile des Aus  schalters sind die gleichen wie im     vorher-          beschriebenen    Beispiel und sind deshalb  nicht erwähnt.  



  In dem     Ausführungsbeispiel    nach     Fig.   <B>3</B>  ist wiederum die Spule 14 auf die     bi-metal-          lische    Feder<B>8, 9</B>     gewiekelt.    Der Kern<B>10</B>  fehlt vollständig, aber der Anker<B>13</B> ist an  seinem obersten Ende bei<B>17</B> gegen den Ei  senstreifen der     bi-metallischen    Feder hin um  gebogen. Die übrigen Teile der     Vorrielltung     sind die     -leichen    wie bei den     vorher"ehen-          den    Beispielen.  



  Die Ausführungsform nach     Filg.    4     unter-          selleidet    sieh von der vorhergehenden     ledig-          lioli    dadurch,     dass    zur     Herbeiführung    der  thermischen und der     elektromaonetischen     Wirkung zwei     versehiedene    Spulen<B>18, 19</B>  vorgesehen sind.

   Diese beiden Spulen sind  parallel     gesehaltet.    Spule<B>18</B> bewirkt die  Formveränderung der     bi-nietallischen    Feder  unter dem     Einfluss    der Wärme, während  die Spule<B>19</B> dies unter dem     Einfluss    des       Elehtromao,netismus        besorgd,    Die     bi-meial-          lische    Feder könnte     clureh        ir        'gend    welche Vor  richtung     gleielier    Art und Wirkung,

   bei  spielsweise     dureh    zwei unabhängig     vonein-          ahder    eingeklemmte, voneinander räumlich  getrennte, aber miteinander wirkende Lamel  len von verschiedenen     Ausdehnun--sI#oeffi-          en          zienten    ersetzt werden.  



  Der in den     Fig.   <B>5</B> bis<B>8</B>     dar-estellte   <B>Stöp-</B>  sel weist einen hohlen     Porzella.nhörper    20      auf, der durch eine Wand 21 in zwei Kam  mern geteilt ist. Alle die Vorrichtungen, die  in der grösseren Kammer     22    untergebracht  sind, sind in     Fig.   <B>5</B> in Ansicht dargestellt.  Die den schematischen Figuren analogen  Teile sind hier gleich bezeichnet. Die     bi-          metallische    Feder<B>8, 9</B> wird mit dem Anker  <B>13</B> durch eine     Schrauben   <B>23</B> im Porzellan  körper 20 gehalten. Der Kern<B>10</B> wirkt hier  als Anker und der Anker<B>13</B> als Kern.

   Letz  terer trägt eine Spule<B>18,</B> die lediglich dazu  dient, wie     anlässlich    der     Fig.    4 beschrieben,  die magnetische Wirkung hervorzubringen.  Die     tliermische    Wirkung wird durch eine  Spule, die in unmittelbarer Nähe der     bi-          metallischen    Feder<B>8, 9</B> untergebracht ist,  hervorgerufen. Diese Spule<B>19</B> ist aus einem       Schmelzdrallt    gemacht, der unten an den  mittleren Kontakt 24 des Stöpsels und oben  an einen Winkelteil<B>25</B> des Kernes<B>13</B> ange  lötet ist. Dieser Kern<B>13</B> trägt seitlich einen  Lappen, welcher als Öse ausgebildet ist und  als Lager für eine kleine Welle<B>26</B> dient.

    Diese Welle dringt durch die Wand 21     Ein-          durch    und trägt in der Kammer     22    einen  Hebel<B>28</B> und in der kleinen Kammer einen  Nocken<B>29,</B> gegen welchen ein unter Feder  wirkung stehender Hebel<B>30</B> sieh anlehnt.  Letzterer ist in einem Ansatz<B>31</B> der Fas  sung 32 des Stöpsels gelagert und kann sich  dort drehen, um gegebenenfalls, das heisst  wenn der Nocken<B>29</B> ihn     niclit    mehr daran  hindert, die Stellung anzunehmen, die in       Fig.   <B>7</B> strichpunktiert angegeben ist.  



  <B>.</B> Oben ist der Porzellankörper 20 durch  eine Mutter<B>33</B> geschlossen, in welcher ein  Fenster 34 ausgespart ist. Der Hebel<B>28</B> hat  vorn einen Haken, der bei normalem     Strom-          fluss    unter den Kopf<B>7</B> der     bi-metallischen     Feder<B>8, 9</B> zu liegen kommt. Dann sind die  Organe in Ruhestellung, und der Nocken<B>29</B>  hat die in     Fig.   <B>7</B> "dargestellte Stellung inne.  



  Der Strom     durehfliesst    den Stöpsel von  dem mittleren Kontakt 24 über den Draht<B>19,</B>  den Teil<B>25</B> des Kernes<B>13</B> und gelangt über  die Welle<B>26,</B> den Nocken<B>29</B>     und    den Hebel  <B>30</B> in die Fassung     32.    Die Spule<B>18</B> ist pa-         rallel    zur Spule<B>19</B> geschaltet. Die Moment  auslösung wird bestimmt durch die Grösse  des Luftspaltes zwischen Anker und Kern  und die Zeitauslösung durch die thermische  Wirkung des Drahtes<B>19</B> auf die     bi-metal-          lische    Feder.

   Letztere wird sich in beiden  Fällen nach rechts, in     Fig.   <B>5,</B> krümmen, den  Haken     Us    Hebels<B>28</B> loslassen     und    so dem  Nocken<B>29</B> gestatten, sich unter dem     Ein-          fluss    des Hebels<B>30</B> zu drehen und den Strom  kreis zu öffnen. Der Hebel<B>28,</B> welcher unter  der Wirkung der Feder<B>37</B> stellt, die bestrebt  ist, diesen gegen das Fenster 34 zu drehen,  springt gleichzeitig gegen das Fenster 34  und wirkt dort als Schauzeichen zur Be  kanntgabe der Tätigkeit des     Aussehalters.     



  Die Funkenstrecke in der Kammer 21 ist  so gross gehalten,     dass    Stromstärken,     äie    das  doppelte der normalen Bemessung des Stöp  sels betragen, unbedenklich unterbrochen  werden können. Schliesslich kann im Falle  des Versagens des ganzen Mechanismus der       Hitzdraht   <B>19</B>     durchsehmelzen.    So wird die  notwendige Sicherheit für den     Stromunter-          bruell    erhöht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektrischer selbsttätiger Moment- und Zeitausschalter, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte, die zur Unterbrechung des Stromkreises dienen, durch eine Vorrichtung geschlossen gehalten werden, die derart aus gebildet ist, dass sie sowohl durch die ther mische, als auch durch die elektromagne tische Wirkung des zu unterbrechenden Stromes die Kontakte öffnen kann.

   UNTERANSPRVCEE: <B>1.</B> Ausschalter nach Patenta-nspruch, fla- durch gekennzeichnet, dass die Vorrich tung,<B>-</B> die den Stromkreis geschlossen hält, ein Organ aufweist, dessen Form sich sowohl durch thermische, als auch durch elektromagnetische Wirkung än- ,dern lässt. 2.

   Ausschalter nach Unteransprucb. <B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass die genannte Vorrichtung ein bi-metalliselies, minde stens einen magnetisierbaren Teil tra gendes Gebilde aufweist, welcher Teil zu einem durch den zu unterbrechenden Strom erzeugten magnetischen Kreis ge hört. <B>3.</B> Ausschalter nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die genannte Vorrichtung eine bi-metallische Blatt feder aufweist, auf der eine Drahtspule festgemacht ist, welche sowohl durch die tliermische, als auch durch die elektro magnetische Wirkung eine Formverände rung der Blattfeder verursachen kann. 4.

   Ausschalter nach Unteranspruch<B>3,</B> da durch gekennzeichnet, dass die bi-metal- lisehe Feder einen unter der Wirkung der Drahtspule stehenden, mit abgebogenen Polen ausgestatteten Kern trägt, der un ter der Wirkung von Stromstössen eine Anziehung durch einen feststehenden Anker erfährt.

   <B>5.</B> Aussehalter nach Unteranspruch 9" da durch gekennzeichnet, dass eine bi-metal- lische Feder selbst teilweise aus magne- tisierbarem Metall besteht, um welches eine Spule gewickelt ist, wobei ein fest stehender Anker mit abgebogenem, bis in die Nähe der bi-metallischen Feder rei chenden Ende ausgestattet ist.

   <B>6.</B> Aussehalter nach Unteranspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass die Vorrieli- tung, die den Stromkreis geschlossen hält, zwei parallel geschaltete Spulen auf- weist, wovon die eine die magnetische, die andere die thermische Wirkung her vorruft. <B>7.</B> Ausschalter nach Unteranspruch<B>6,</B> da durch gekennzeie.hnet, dass die Vorrich tung, die den Stromkreis geschlossen hält, in einer Kammer eines Schraubstöpsels untergebracht ist, während die Teile, welche die zur Unterbrechung des Stro mes dienenden Kontakte aufweisen, in einer zweiten Kammer angeordnet sind.

   <B>8.</B> Ausschalter nach Unteranspruch<B>7,</B> da durch gekennzeiehnet, dass die genannten Teile durch Fe-derwirkun-# auf Drehung beansprucht werden, wobei diese Dre hung durch einen Hebel verhindert wird, der bei nicht unterbrochenem Strom durch eine bi-metallische Feder in Ruhe stellung gehalten wird. <B>9.</B> Ausschalter naeh Unteranspruch<B>8,</B> da.

   durch -,elzennzeichnet, dass die die iher- mische Wirkung hervorrufende Spule auf die bi-metallische Feder wirkt und selbst als Selinielzdraht ausgebildet ist. <B>10.</B> Aussehalter naeh Unteranspruch<B>9,</B> da durch gekennzeichnet, dass der Hebel, der bei nicht unterbrochenem Strom durch die bi-metallische Feder geha.Iten wird, bei Stromunterbruch als Schanzeiehen zur Bekanntgabe der Unterbrechung dient.