Maaimalstromschalter.
EMI0001.0002
Maximalstromschalter <SEP> in <SEP> elektrischen
<tb> Anlagen, <SEP> welche <SEP> zum <SEP> ,Schutze <SEP> der <SEP> Leitungen
<tb> und <SEP> Apparate, <SEP> an <SEP> Stelle <SEP> von <SEP> Schmelzsieherun r:en <SEP> verwendet <SEP> werden, <SEP> müssen <SEP> aus <SEP> ökonomi se.hen <SEP> Gründen <SEP> möglichst <SEP> klein <SEP> dimensioniert
<tb> sein, <SEP> was <SEP> nur <SEP> dadurch <SEP> zu <SEP> erreichen <SEP> ist, <SEP> da.ss
<tb> die <SEP> bei <SEP> Kurzschlüssen <SEP> auftretende <SEP> Funken bildung <SEP> möglichst <SEP> eingesehrä.nkt <SEP> wird. <SEP> Da.s
<tb> meist <SEP> angewendete <SEP> Mittel <SEP> hierfür <SEP> besteht <SEP> in
<tb> einem <SEP> magnetischen <SEP> oder <SEP> elektromagnetischen
<tb> Blasfeld.
<SEP> Gegenstand <SEP> der <SEP> vorliegenden <SEP> Erfin dung <SEP> ist <SEP> nun <SEP> ein <SEP> Maximalstromschalter, <SEP> mit
<tb> zwei <SEP> in <SEP> dem <SEP> Magnetfeld <SEP> einer <SEP> Spule <SEP> angeord neten <SEP> Konta.ktstzicken, <SEP> von <SEP> welchen <SEP> das <SEP> eine
<tb> durch <SEP> die <SEP> von <SEP> Hand <SEP> erfolgende <SEP> Einsehalt-a
<tb> Bewegung <SEP> des <SEP> andern <SEP> aus <SEP> seiner <SEP> Stellung <SEP> ge drückt <SEP> wird <SEP> und <SEP> erst <SEP> zu <SEP> ihm <SEP> zurückkommt,
<tb> wenn <SEP> dasselbe <SEP> selbst <SEP> freigegeben <SEP> wird,
<SEP> und
<tb> bei <SEP> welchem <SEP> sich <SEP> durch <SEP> ein <SEP> und <SEP> denselben
<tb> Stromkreis <SEP> zwei <SEP> sich <SEP> addierende <SEP> .elektromag netische <SEP> Blasfelder <SEP> bilden <SEP> und <SEP> wobei <SEP> dies
<tb> durch <SEP> entsprechende <SEP> Anordnung <SEP> des <SEP> Strom spuleneisens <SEP> und <SEP> der <SEP> Schalterkontakte <SEP> er reicht <SEP> wird.
EMI0001.0003
Die <SEP> Zeichnung <SEP> zeigt <SEP> verschiedene <SEP> Ausfüh rungsbeispiele <SEP> des <SEP> Erfindungsgegenstandes.
<tb> In <SEP> Fig. <SEP> 1 <SEP> ist <SEP> diese <SEP> Anordnung <SEP> schema.
tisc.h <SEP> dargestellt. <SEP> Der <SEP> Strom <SEP> fliesst <SEP> vom <SEP> Kon taktfinger <SEP> a <SEP> über <SEP> die <SEP> Kontakte <SEP> <I>i, <SEP> i,</I> <SEP> durch
<tb> den <SEP> Kontaktfinger <SEP> b <SEP> und <SEP> die <SEP> Spule, <SEP> zu <SEP> der
<tb> Klemme <SEP> d. <SEP> Die <SEP> Spule <SEP> ist, <SEP> von <SEP> oben <SEP> gesehen,
<tb> so <SEP> gewickelt. <SEP> dass <SEP> die <SEP> von <SEP> ihr <SEP> erzeugten <SEP> Kraft linien <SEP> unten <SEP> .austreten, <SEP> den <SEP> Weg <SEP> nach <SEP> dem
<tb> linken <SEP> Lappen <SEP> des <SEP> Eisens <SEP> g <SEP> nehmen, <SEP> dort
<tb> zwischen <SEP> den <SEP> Kontakten <SEP> <I>i, <SEP> i.,</I> <SEP> hindurchwan dern <SEP> und <SEP> über <SEP> den <SEP> Eisenwinkel <SEP> e <SEP> wieder <SEP> in
<tb> die <SEP> Spule <SEP> eintreten.
<SEP> Die <SEP> Kontaktstücke <SEP> sind
<tb> so <SEP> angeordnet <SEP> und. <SEP> so <SEP> vom <SEP> Strom <SEP> durchflos sen, <SEP> dass <SEP> die <SEP> Richtungen <SEP> de <SEP> zu- <SEP> und <SEP> abflie ssenden <SEP> .Stromes <SEP> in <SEP> denselben <SEP> einander <SEP> we nigstens <SEP> annähernd <SEP> entgegengesetzt <SEP> sind, <SEP> das
<tb> Ganze <SEP> derart, <SEP> dass <SEP> das <SEP> durch <SEP> den <SEP> Strom, <SEP> wel cher <SEP> die <SEP> Kontaktstücke <SEP> durchfliesst, <SEP> erzeugte
<tb> Magnetfeld <SEP> das <SEP> Magnetfeld <SEP> der <SEP> Spule <SEP> in
<tb> seiner <SEP> Blaswirkung <SEP> unterstützt.
<tb> In <SEP> F'ig. <SEP> 2 <SEP> sind <SEP> die <SEP> beiden <SEP> Kontaktstücke
<tb> a <SEP> und <SEP> b <SEP> in <SEP> einer <SEP> Seitenansicht <SEP> .dargestellt;
Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht eines Maximalstromautomaten, aber ohne das Magneteisen der Stromspule. (Das Eisen ist weggelassen, um die Figur nicht zu belasten.) Gemäss Wig. 3 fliesst der Strom von der Klemme a über die Kontakte b und c, durch die Spule S zur Klemme d. Sobald sich Über lastung oder Kurzschluss einstellt, wird der Kern e durch die Spule in die Höhe ge schnellt. so dass die Klinke f gehoben wird, wobei sich der in o drehbar gelagerte Kon takt c unter dem Einfluss der Zugfeder r von Kontakt b entfernt und somit den Strom unterbricht.
-Sollte aber die Feder zu schwach sein, um den Kontakt c vom Kontakt b wegzu reissen, oder irgend aus einem andern Grunde versagen, so drückt und schlägt der Arm o der Klinke f, mit seinem in der Zeichnung angedeuteten Bolzen den Kontakt c solange zwangsläufig vom Kontakt b weg bis der Stromkreis unterbrochen ist.
Um die Verbindung wieder herzustellen, drückt man den Griff g nach oben bis der Kontakt c sich unter der Klinke f einhängt. In diesem Moment hat auch der Stift g' den Kontaktfinger b weggedrückt, und erst wenn man den Griff g los lässt, wobei der Kon takt b zum Kontakt c zurückkehrt, wird die Verbindung wieder hergestellt.
Will nian anderseits den Strom von Hand ausschalten, so drückt man einfach .den Griff g nach un ten, bis die Nase dz die Klinke<I>f</I> hebt und somit die Unterbrechung herbeiführt. Ver suche zeigen, dass auch bei starker Funken bildung, die Kontakte nicht mehr zusammen schweissen.
Wenn ein ,Stromkreis mit Halbwattlam- pen belastet ist, so ergibt sich beim Einschal ten insofern ein starker Stromstoss, als der Widerstand des Glühfadens solcher Lampen im kalten Zustande sehr gering ist. Wie wohl dieser E:inseha.ltstromstoss nur von ganz kurzer Dauer ist, so würde er dennoch ge nügen, um den Maximalstromschalter un nütz zum Ausschalten zu bringen. Um dies zu verhindern, wird zweckmässig der Ma.ximal- ttromschalter mit einer Trägheitshemmung i ausgerüstet, wie in Fig. 4 dargestellt.
Wenn ein starker aber kurzfristiger Stromstoss auftritt, so wird der Eisenkern e durch die Spule hochgezogen. Nachdem er aber einige Millimeter Weg zurückgelegt hat, muss er das Gewicht i. mitnehmen.
Die Träg- li(4it dieses Gewichtes hält die Aufwärtsbe wegung des Kernes vorübergehend an, und da, während'' diesem Anhalten:. .der Stromstoss verschwinden mag, fällt der Kern e wieder in seine Ausgangslage zurück ohne den Maximalstromscha'_ter zur Unterbrechung ge bracht zu haben.
Um den beim Einschalten von grossen Gruppen mit starken Ha,lbwattlampen oder beim Einschalten von Motoren auftretenden Einschaltstromstoss für den unschädlich zu machen, wird der letztere zweckmässig auch mit einer Hitz- drahthemmung ausgerüstet, wiö in Fig. 5 dargestellt.
Der Strom fliesst von Klemme a über die Kontakte b und c durch die Spule S zur Klemme <I>p</I> durch den Hitzdraht <I>v</I> nach der Klemme @, und fort über Anschluss- kl@emme d. Wenn nun eine Überlastung auf tritt, so möchte die,Spule <B>8</B> den Kern e hoch ziehen.
Bis aber der Hitzdraht v sich ge nügend erwärmt und verlängert hat, verhin dert er vermittelst Gesperre 1c, das in s dreh bar gelagert ist, den Kern am Aufstieg. Ver schwindet die Überlastung nach kurzer Zeit, so erfolgt keine Stromunterbrechung. Dauert der Überstrom aber an, so .dehnt sich der Hitzdraht, und das Gesperre k wird durch den Kern c .gedreht, welcher die Klinke f heben und damit den Stromunterbruch her heiführen kann. Die übrigen Funktionen sind gleich wie oben erwähnt.
Sobald die Klinke f gehoben ist, entfernt sich der in o dreh bar gelagerte Kontakt c unter dem Einfluss der Feder <I>r</I> vom Kontakt<I>b.</I>
Wichtig ist nun, dass im Falle eines Kurz schlusses der Hitzdraht nicht zerrissen wird. Zu diesem Zwecke wird vorteilhaft der lange Arm des Gesperres k als Blattfeder ausge bildet, welche dann, wenn die Ausdehnung des Hitzdrahtes dem raschen Anziehen des Kernes nicht zu folgen vermag, uachgiebt. An Stelle des Hitzdrahtes kann man auch einen B.imeta:llstreifen verwenden, wie in :
der Fig. 5a .dargestellt, wobei ein Widerstands draht um den Bimetallstreifen gewickelt ist, oder aber, wie in Fig. 5b, c und d, dargestellt, der oder die Bimeta.llstreifen vom Strom selbst durchflossen werden.
In den Fig. 5c und 5a ist eine Bimetallanordnung dargestellt, welche aus zwei, es können auch mehr sein, neben- oder übereinander liegenden Bimetall streifen besteht, die elektrisch hintereinander geschaltet sind, zwecks Addierung ihrer me chanischen Kräfte und entsprechender Ver vielfachung, bei gleichbleibendem Strom durchgang.
An Stelle der Gewichtshemmung oder der Verzögerung der Ausschaltung mittelst Hitzdraht oder Bimetallstreifen kann auch ein Hemmwerk verwendet werden, welches dazu dient, zu verhindern, dass elektromagne tische Maximalstromschalter, zum Beispiel beim Anlassen von Motoren oder bei nur kurzen ,Stromstössen während dem Lauf, un nütz ausschalten.
In Fig. 6 ist ein Maximalstro@mschalter, mit einem Hemmwerk .dargestellt; Fig. .6a ist eine Oberansicht; Fig. 6b ist eine Seiten ansicht.
In beiden Figuren stellt a den Anker des Hemmwerkes dar, b ein Steigrad, c sind tbersetzungszahnräder, d eine Friktions- seheibe, festsitzend auf Achse h, e ein Zahnrad (Kupplungsrad), f eine zweite Friktians- scheib.e mit Flachloch, damit sie durch die Achse h mitgenommen wird, aber von der K ordelmutter g auf das Zahnrad e und die feste Friktionsscheibe d gepresst werden kann,
k ist ein Gestänge am Anker der Maximal stromspule 11 und. i ist eine Klinke, welche im Punkt<I>l</I> drehbar gelagert ist, nz ist. ein :Irm, der den Lagerzapfen der Klinke i trägt, und ist: lose auf ,der Nabe des Kupp lungsrades e .gelagert.
Wenn bei Überlastung die Maximalstrom spule 31 d;a.s Gestänge k nach oben zieht, greift die Klinke i in das Zahnrad e, welches umgedreht wird und durch Vermittlung der Räder<I>b</I> und c mit Getriebe, den Anker<I>a</I> in Bewegung versetzt. Dieser verzögert somit die Aufwärtsbewegung des Gestänges. Wenn durch Stromunterbruch .die Maximalspule das Gestänge nicht mehr anzieht, so fällt da.s- selbe dank seinem Eigengewicht in die Aus gangslage zurück.
Bei diesem Herunterkom men des Gestänges löst .sich die Klinke i vom Zahnrade e, wie in Fig. 6a punktiert dargestellt. Damit bei einem zu starken Zug der Maximalstromspule (z. B. im Falle eines Kurzschlusses) die Hemmwirkung des Ankers a ausgeschaltet wird, wird mittelst der Kor delmutter g die Reibung zwischen Zahnrad e und den Friktionsscheiben <I>d</I> und <I>f</I> entspre chend eingestellt, so, dass bei sehr starkem Zug am Gestänge k das Zahnrad e rutschen kann, ohne das übrige Getriebe mitzuneh men.
Der Arm m kann, wie in der Zeichnung bezeigt, nach rechts verlängert sein und es kann an ihm eine Feder z angreifen, deren freies Ende zwecks Änderung der Spannung verschiebbar ist.