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Schalteinrichtung an Gleichstrommagneten Die Erfindung bezieht sich
auf eine Schalteinrichtung an Gleichstrommagneten mit einem von dessen Feld betätigten
Haupt- und Hilfsanker, die miteinander mechanisch und magnetisch gekuppelt sind,
insbesondere für den Antrieb von elektrischen Schaltgeräten, unter Verwendung des
Hilfsankers als Betätigungsglied für Hilfskontakte, die eine Sparschaltung steuern.
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Bei Gleichstrommagneten, insbesondere für Schaltgeräte, werden häufig
sogenannte Sparschaltungen verwendet, durch die der Erregerstrom für den Magneten
nach dem Anzug des Magneten auf einen wesentlich geringeren Wert herabgesetzt wird,
um einerseits bei Dauereinschaltung die Verluste herabzusetzen und damit auch die
übermäßige Erwärmung der Magnete zu verhindern und andererseits um den Magneten
für die Einschaltung einen hohen Erregerstrom zuführen zu können, der als Dauerstrom
die Wicklungen überlasten würde.
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Es ist auch bekannt, diese Magneten mit einer Anzugs- und einer Haltewicklung
zu versehen, wobei die Anzugswicklung bei angezogenem Hauptanker durch einen Hilfsanker
stromlos gemacht wird.
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Für Selbstunterbrechermagnete ist es bekannt, neben dem Hauptanker
einen Hilfsanker zu verwenden, durch den mit der Erregung des Hauptankers nach einer
bestimmten Vorlaufstrecke ein Widerstand in den Erregerkreis des Magneten eingeschaltet
und damit die Erregung auf einen Wert herabgesetzt wird, der den Hauptanker abfallen
läßt.
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Diese bekannten Anordnungen haben den Nachteil, daß ein sicheres Anziehen
des Magnetankers bis zum Endanschlag bei einer gewissen Unterspannung nicht gewährleistet
werden kann, so daß Beschädigungen an Kontakten und Erregerspule auftreten können.
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Diese Nachteile werden bei dem Gegenstand der Erfindung auf besonders
einfache Weise dadurch vermieden, daß der Hilfsanker die Hilfskontakte derart betätigt,
daß der vor dem Anziehen des Hauptankers im Erregerkreis des Magneten liegende Sparwiderstand
kurz nach Beginn der Ankerbewegung kurzgeschlossen und nach der vollständigen Schließung
des Magnetkreises wieder eingeschaltet wird. Besonders vorteilhaft ist es, den Hilfsanker
am Hauptanker derart schwenkbar zu lagern, daß er in entregter Lage des Hauptankers
durch einen mechanischen Anschlag in die die Hilfskontakte öffnende Lage gedrückt
wird. Um den Hilfsanker vom Hauptanker während der Einschaltperiode des Hauptankers
abzudrücken und damit während dieser Periode die Hilfskontakte zu schließen, wird
in weitere Ausgestaltung der Schalteinrichtung nach der Erfindung zwischen Haupt-
und Hilfsanker eine Rückdruckfeder solcher Stärke eingesetzt, daß durch sie bei
anziehendem Hauptanker die Hilfskontakte in die Schließstellung gedrückt werden.
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An Hand der Zeichnung seien zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung
erläutert und die Wirkungsweise beschrieben.
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Die F i g. 1 zeigt einen Klappankermagneten mit einem winkelförmigen
Polschenkel 1 und einem daran angesetzten Polschenkel 2, der die Polplatte 3 trägt.
Der Polschenkel 2 ist von der Erregerwicklung 4
umschlossen. Am Polschenkel
l ist über ein Scharnier 5 od. dgl. der Klappanker 6 befestigt. Auf dem Klappanker
6 ist unter Einsatz eines Lagers 7 sowie einer Befestigungslasche
8 ein Hilfsanker 9 schwenkbar befestigt. Der Hilfsanker
9 kommt einerseits mit einem festen Anschlag 10 und andererseits mit
dem gegenüberliegenden Ende 11 mit einem Tastschalter 12 in Eingriff, dessen Hilfskontakte
13 als Schließer arbeiten. Die Rückstellung der Hilfskontakte 13 erfolgt
durch eine in den Schalter 12 eingebaute Feder 14. Aus der Zeichnung
ist ferner eine in eine Ausnehmung des Ankers 6 eingelegte Schraubenfeder 15 und
ein Fortsatz 16 des Hilfsankers 9 ersichtlich. Der Fortsatz 16 greift
in eine ein Streufeld bei geschlossenem Magnetkreis ergebende Ausnehmung 17 des
Ankers 6 ein.
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Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ergibt sich wie folgt: Der Hilfskontakt
13 liegt parallel zu einem der Erregerwicklung vorgeschalteten Sparwiderstand.
Wird an den Erregerkreis Spannung gelegt, so zieht bei ausreichender Größe dieser
Spannung der Anker 6 an und legt sich gegen die Polplatte 3. Während dieser Anzugsbewegung
wurde der Hilfsanker 9
durch die Feder 15 vom Anker 6 abgedrückt,
also gegen den Anschlag 10 gehalten.
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Zusammen mit dem Anker 6 wurde auch das Lager 7 und über die
Lasche 8 der Anker 9 mit nach
links auf den Magneten
1, 2 zu bewegt. Da der Hilfsanker 9 durch die Feder 15 gegen den Anschlag
10
gedrückt wird, lenkt das Ende 11 des Hilfsankers 9 so weit aus, daß über
den Stößel des Hilfsschalters 12 die Hilfskontakte 13 geschlossen und damit der
Sparwiderstand überbrückt wird. Es ist zweckmäßig, die mechanischen Teile so aufeinander
abzustimmen, daß die Hilfskontakte 13 bereits nach Durchlaufen etwa des halben Anzugsweges
des Ankers 6 geschlossen werden.
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Hat der Anker 6 seine Einschaltlage erreicht, so hat auch der Fluß
im Anker 6 sein Maximum erreicht. Durch die Einformung 17 im Anker 6 wird nun ein
solches Streufeld gebildet, daß der Hilfsanker 9 mit seinem Teil 16 entgegen der
Kraft der Feder 15 gegen den Anker 6 gezogen wird, wodurch der Hilfsanker um den
Lagerpunkt 7 so weit geschwenkt wird, daß der Stößel des' Hilfsschalters 12 freigegeben
und damit die Kontakte 13 wieder geöffnet werden. Damit wird die Überbrückung des
Sparwiderstandes aufgehoben, die Erregung des Magneten also auf eine für das Halten
des Ankers in der Einschaltlage ausreichende Stärke herabgesetzt.
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Die F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der feststehende
Teil des Magneten entsprechend dem der F i g. 1 aufgebaut ist. Der Anker 6 ist hier
an einem Anschlag 20 durch Federn 21 gelagert. Die auf den Anker 6
von außen wirkende Kraft ist durch einen Pfeil angedeutet. Auf den Anker 6 ist über
eine Lasche 22 und ein Lager 23 der Hilfsanker 24 aufgesetzt,
der durch eine Feder 15 gegenüber dem Lager 6 abgestützt ist. Der Anschlag für den
Hilfsanker ist wiederum mit 10 bezeichnet. Der Fortsatz 11 des Hilfsankers 24 arbeitet
auf einen Schalter 12, der mit Ruhestromkontakten 25 ausgerüstet ist. Die schematisch
angedeutete Rückstellfeder des Schalters 12 ist wiederum mit 14 bezeichnet.
Der Hilfsanker 24
hat im Beispiel nach F i g. 2 einen zylindrischen Ansatz
26, der in eine Ausnehmung 27 des Ankers 6 eingreift.
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Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist entsprechend der in F
i g. 1 beschriebenen. In der gezeichneten Stellung wird der Hilfsanker 24 durch
den Anschlag 10 um den Lagerpunkt 23 schwenkend entgegen der Kraft der Feder
15 und der Kraft der Rückstellfeder 14 des Schalters 12 gegen den
Anker 6
gedrückt und dadurch die Kontakte 25 des Schalters 12 geöffnet. Wird
der Anker 6 angezogen, so hebt der Hilfsanker 24 vom Anker 6 ab und
gibt den Schalter 12 zum Schließen der Kontakte 25 frei.
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Legt der Anker 6 an der Polplatte 3 an, so bildet sich in der Öffnung
27 ein Streufeld, das den zylindrischen Ankerfortsatz 26 anzieht und damit den Hilfsanker
24 um den Lagerpunkt 23 schwenkend wiederum an den Anker 6 andrückt. Durch diese
Bewegung wird über den Hilfsankerfortsatz 11 der Schalter 12 bzw. dessen
Kontakte geöffnet. Der zylindrische Fortsatz 26 des Hilfsankers
24 ist in diesem Ausführungsbeispiel etwas länger gemacht als die Stärke
des Ankers 6 beträgt. Dadurch wird erreicht, daß der Hilfsanker 24 beim Unterbrechen
des Erregerstromkreises vorübergehend an den Hauptanker 6 angedrückt bleibt,
d. h. daß der Schalter 12
mit seinen Kontakten 25 beim Abheben des Hauptankers
nicht betätigt wird.