Maaimalstromschalter.
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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.
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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.
Maximum current switch.
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Maximum current switch <SEP> in <SEP> electrical
<tb> systems, <SEP> which <SEP> to <SEP>, protection <SEP> of <SEP> lines
<tb> and <SEP> apparatus, <SEP> at <SEP> place <SEP> from <SEP> fusible link r: en <SEP> are used <SEP>, <SEP> must <SEP> from <SEP> economical .hen <SEP> reasons <SEP> dimensioned as small as <SEP> <SEP>
<tb> be, <SEP> which <SEP> only <SEP> by <SEP> to <SEP> is <SEP>, <SEP> da.ss
<tb> the <SEP> <SEP> sparking <SEP> that occurs in the event of <SEP> short circuits <SEP> is <SEP> as far as possible. <SEP> Da.s
<tb> <SEP> mostly used <SEP> means <SEP> for this <SEP> consists <SEP> in
<tb> a <SEP> magnetic <SEP> or <SEP> electromagnetic
<tb> Blow field.
<SEP> The subject <SEP> of the <SEP> present <SEP> invention <SEP> is <SEP> now <SEP> a <SEP> maximum current switch, <SEP> with
<tb> two <SEP> in <SEP> the <SEP> magnetic field <SEP> of a <SEP> coil <SEP> arranged <SEP> contacts, <SEP> from <SEP> which <SEP> the <SEP > a
<tb> through <SEP> the <SEP> from <SEP> hand <SEP> taking place <SEP> Einsehalt-a
<tb> Movement <SEP> of the <SEP> other <SEP> from <SEP> his <SEP> position <SEP> pressed <SEP> <SEP> and <SEP> first <SEP> to <SEP> him < SEP> comes back,
<tb> if <SEP> the same <SEP> itself <SEP> is released <SEP>,
<SEP> and
<tb> with <SEP> which <SEP> <SEP> through <SEP> a <SEP> and <SEP> the same
<tb> Circuit <SEP> two <SEP> <SEP> adding <SEP> .electromagnetic <SEP> blowing fields <SEP> form <SEP> and <SEP> where <SEP> this
<tb> by <SEP> corresponding <SEP> arrangement <SEP> of the <SEP> power coil iron <SEP> and <SEP> the <SEP> switch contacts <SEP> is reached <SEP>.
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The <SEP> drawing <SEP> shows <SEP> various <SEP> exemplary embodiments <SEP> of the <SEP> subject matter of the invention.
<tb> In <SEP> Fig. <SEP> 1 <SEP>, <SEP> is this <SEP> arrangement <SEP> scheme.
tisc.h <SEP>. <SEP> The <SEP> current <SEP> flows <SEP> from the <SEP> contact finger <SEP> a <SEP> via <SEP> the <SEP> contacts <SEP> <I> i, <SEP> i, </I> <SEP> through
<tb> the <SEP> contact finger <SEP> b <SEP> and <SEP> the <SEP> coil, <SEP> to <SEP> the
<tb> Terminal <SEP> d. <SEP> The <SEP> coil <SEP> is, <SEP> seen from <SEP> above <SEP>,
<tb> wrapped like this <SEP>. <SEP> that <SEP> the <SEP> from <SEP> your <SEP> generated <SEP> force lines <SEP> below <SEP>. Exit, <SEP> the <SEP> way <SEP> to <SEP> the
<tb> Take the left <SEP> flap <SEP> of the <SEP> iron <SEP> g <SEP>, <SEP> there
<tb> wander between <SEP> the <SEP> contacts <SEP> <I> i, <SEP> i., </I> <SEP> <SEP> and <SEP> via <SEP> the <SEP> Iron angle <SEP> e <SEP> again <SEP> in
<tb> enter the <SEP> coil <SEP>.
<SEP> The <SEP> contact pieces are <SEP>
<tb> so <SEP> arranged <SEP> and. <SEP> so <SEP> the <SEP> current <SEP> flows through <SEP> that <SEP> send the <SEP> directions <SEP> de <SEP> to <SEP> and <SEP> outflow <SEP > .Currents <SEP> in <SEP> the same <SEP> are <SEP> at least <SEP> approximately <SEP> opposite <SEP>, <SEP> that
<tb> Whole <SEP> in such a way, <SEP> that <SEP> the <SEP> through <SEP> the <SEP> current, <SEP> which <SEP> flows through the <SEP> contact pieces <SEP>, <SEP > generated
<tb> magnetic field <SEP> the <SEP> magnetic field <SEP> of the <SEP> coil <SEP> in
<tb> supports its <SEP> blowing effect <SEP>.
<tb> In <SEP> F'ig. <SEP> 2 <SEP> are <SEP> the <SEP> two <SEP> contact pieces
<tb> a <SEP> and <SEP> b <SEP> shown in <SEP> a <SEP> side view <SEP>.
Fig. 3 is a schematic side view of a maximum current automaton, but without the magnetic iron of the current coil. (The iron has been omitted so as not to burden the figure.) According to Wig. 3 the current flows from terminal a via contacts b and c, through coil S to terminal d. As soon as there is an overload or short circuit, the core e is shot up by the coil. so that the pawl f is lifted, whereby the contact c rotatably mounted in o moves away from contact b under the influence of the tension spring r and thus interrupts the current.
-If the spring is too weak to tear contact c away from contact b, or should it fail for any other reason, arm o pushes and strikes latch f, with its bolt indicated in the drawing, contact c inevitably away from contact b until the circuit is interrupted.
To reestablish the connection, push the handle g upwards until the contact c hangs under the pawl f. At this moment, the pin g 'has pushed the contact finger b away, and only when you let go of the handle g, with the contact b returning to contact c, the connection is re-established.
If, on the other hand, you want to switch off the power by hand, you simply press the handle g down until the nose dz lifts the latch <I> f </I>, thus causing the interruption. Tests show that even with strong spark formation, the contacts no longer weld together.
If a circuit is loaded with half watt lamps, there is a strong current surge when switched on, as the resistance of the filament of such lamps is very low when cold. Even though this E: inseha.ltstromimpulse is only of a very short duration, it would still be enough to bring the maximum current switch to uselessly to switch off. To prevent this, the maximum current switch is expediently equipped with an inertia inhibitor i, as shown in FIG.
If a strong but short-term current surge occurs, the iron core e is pulled up by the coil. But after he has covered a few millimeters of distance, he must measure the weight i. take.
The inertia of this weight temporarily stops the upward movement of the core, and since, during this stopping, the current surge may disappear, the core falls back into its original position without the maximum current switch to interrupt to have brought.
In order to make the inrush current that occurs when switching on large groups with strong half-watt lamps or when switching on motors harmless for the operator, the latter is also expediently equipped with a hot-wire inhibitor, as shown in FIG.
The current flows from terminal a via contacts b and c through coil S to terminal <I> p </I> through the hot wire <I> v </I> to terminal @, and on via connection terminal @ emme d. If an overload now occurs, the coil <B> 8 </B> would like to pull up the core e.
But until the hot wire v has warmed up enough and lengthened it prevents the core from climbing by means of locking mechanism 1c, which is rotatably mounted in s. If the overload disappears after a short time, there is no power interruption. If the overcurrent continues, however, the hot wire expands and the locking mechanism k is rotated by the core c, which can lift the pawl f and thus cause the current to be interrupted. The other functions are the same as mentioned above.
As soon as the pawl f is lifted, the contact c, which can be rotated in o, moves away from the contact <I> b. </I> under the influence of the spring <I> r </I>
It is now important that the hot wire is not torn in the event of a short circuit. For this purpose, the long arm of the locking mechanism k is advantageously formed as a leaf spring which, when the expansion of the hot wire is unable to follow the rapid tightening of the core, gives up. Instead of the hot wire, you can also use a B.imeta: ll strip, as in:
of Fig. 5a .darstellung, wherein a resistance wire is wound around the bimetal strip, or, as shown in Fig. 5b, c and d, shown, the Bimeta.llstreifen or the current itself flows through.
5c and 5a, a bimetal arrangement is shown, which consists of two, there can be more, adjacent or superimposed bimetal strips, which are electrically connected in series, for the purpose of adding their mechanical forces and corresponding Ver multiplication, with the same Electricity continuity.
Instead of the weight inhibition or the delay in switching off by means of hot wire or bimetal strips, an inhibitor can also be used, which serves to prevent electromagnetic maximum current switches from being useless, for example when starting motors or only brief electrical surges during the run turn off.
In Fig. 6, a maximum current switch, with a Hemmwerk .darstellung; Figure 6a is a top view; Fig. 6b is a side view.
In both figures, a represents the anchor of the escapement, b a steering wheel, c are transmission gears, d a friction disc, fixed on axis h, e a gear (coupling wheel), f a second Friktians disc.e with a flat hole so that they is taken along by the axis h, but can be pressed by the nut g onto the gear wheel e and the fixed friction disc d,
k is a linkage on the armature of the maximum current coil 11 and. i is a pawl which is rotatably mounted at point <I> l </I>, nz is. a: Irm, which carries the bearing journal of the pawl i, and is: loosely on, the hub of the coupling wheel e.
If the maximum current coil 31 pulls the linkage k upwards in the event of an overload, the pawl i engages in the gear wheel e, which is reversed and, through the intermediation of the wheels <I> b </I> and c with gear, the armature <I > a </I> set in motion. This thus delays the upward movement of the boom. If the maximum coil no longer pulls the linkage due to a power failure, it falls back into its starting position thanks to its own weight.
When the rod comes down, the pawl i is released from the gear wheel e, as shown in dotted lines in FIG. 6a. So that the inhibiting effect of the armature a is switched off when the maximum current coil is pulled too strongly (e.g. in the event of a short circuit), the friction between the gear wheel e and the friction disks <I> d </I> and < I> f </I> adjusted accordingly so that when there is a very strong pull on the linkage k, the gear wheel e can slip without taking the rest of the gearbox with it.
The arm m can, as shown in the drawing, be extended to the right and a spring z can act on it, the free end of which can be displaced in order to change the tension.