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Selbstschalter Die Erfindung betrifft einen Selbstschalter zum Schutz
gegen Oberströme mit festen und bewegbaren Kontaktteilen, mit einem einen Tauchanker
enthaltenden Magnetauslöser, der eine Kraft auf die bewegbaren Kontaktteile ausübt
und mit einem Schaltmechanismus mit Verklinkung.
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Bei Selbstschaltern, die einen Kurzschlußstrom nach Möglichkeit Wnbeeinflußten
schon vor Erreichen des Maximalwertes seiner unterbrechen sollen, kommt es darauf
an, die I.ontaktstelle nach einer Kurzschlußauslösung möglichst schnell zu öffnen.
Hierzu werden Selbstschalter verwendet, deren Magnetauslöser zugleich auf die beweglichen
Kontakttsile schlagen.
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Bei bekannten Selbstschaltern dieser Art sind beispielsweise an einem
Tauchanker zwei Ansätze angeordnet, die an entgegengesetzten Seiten aus dem Magnetauslöser
herausragen und die beiden Funktionen ausüben(Dt-AS 1 102 888).
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Bei dieser bekannten Bauart mit einem gemeinsamen Anker für die beiden
Funktionen ist es notwendig, die beiden Funktionen Auslösung und Kontktbewegung
so aufeinander abzustimmen, daß die Kraftwirkung auf die Kontaktteile erst stattfinden
kann, wenn die Auslösung sicher erfolgt ist. Infolge der Fertigungstoleranzen der
Einzelteile und der Toleranzen beim Zusammenbau muß die Anordnung so getroffen werden,
daß die Berührung der Kontaktteile erst nach Zurücklegen eines bestimmten Ankerweges
erfolgen kann.
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Hierdurch wird ein relativ großer Ankerweg erforderlich, wodurch sich
ein relativ großer Luftspalt ergibt, bei dem die Anzugskraft verhältnismäßig klein
ist.
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Da die Kontaktteile ihre Lage im Schalter bei Abbrand der Kontaktstücke
verändern, muß der Weg des Ankers zwischen Entklinkung und Kraftausübung auf die
Kontaktteile 1hierfür eine zusätzliche Reserve erhalten, die den Gesamtweg und damit
den Luftspalt weiterhin vergrößert. Damit ergeben sich verhältnismäßig große Zeiten,
bis es zur Kraftwirkung des Magnetauslösers auf die Kontaktteile kommt.
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Es sind zwar auch Geräte bekannt, die zwei verschiedene Magnetauslöser
für die beiden genannten Funktionen aufweisen. Der Aufwand und der Platzbedarf für
eine solche Ausbildung eines Selbstschalters ist jedoch unerwünscht, insbesondere
bei InstaItations-Selbstschaltern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Selbstschalter der
genannten Art anzugeben, bei welchem zur Abstimmung der vom Magnetauslöser auf die
Kontakte wirkenden Offnungskraft kein Aufwand von Justierarbeit erforderlich ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Selbstschalter
der genannten Art an dem Magnetauslöser zusätzlich ein Klappanker angeordnet ist,
der die Verklinkung des Schaltmechanismus aufhebt und bei den der Magnetkreis derart
ausgebildet ist, daß durch das Schließen des Klappankers die Größe der Luftspalte
des Magnetkreises verringert wird.
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Bei einer solchen Lösung-erfolgt die Abstimmung zwischen dem Entklinkungs-
und dem Kontaktöffnungs-Vorgang bereits durch die getroffene Anordnung der Teile
selbst, insbesondere durch die Eisenkreis-Verhältnisse des Magnetauslösers. Der
zusätzlich angeordnete Klappanker ergibt infolge Verkleinerung seines Luftspaltes
bei Anzug eine Verstärkung des magnetischen Flusses im Eisenkreis, wodurch auf den
Tauchanker ein zusätzlicher Kraftimpuls ausgeübt wird.
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Durch einen parallel zum Klappanker angeordneten magnetischen Nebenschluß
läßt sich das Verhältnis der magnetischen Flüsse in verschiedener Weise einstellen.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin daß ein weiterer
Klappanker zur Verstärkung des magnetischen Impulses im Eisenkreis des Magnetauslösers
angeordnet ist. Dieser Anker hat -nicht
die Aufgabe, mechanische
Arbeit abzugeben, sondern er bewirkt lediglich eine zeitlich verzögerte Sweigerlmg
des Magnetflusses im Eisenkreis des Tauchankers.
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Bekanntlich ist es günstig, solche Selbstschalter mit Lichtbogenx
kammern auszurüsten und den Aufbau möglichst klein zu halten.
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Eine günstige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der oder
die Klappanker zugleich als Lichtbogen-Leitbleche verwendet werden. In einer konstruktiv
günstigen Anordnung werden hierzu beispielsweise zwei Klappanker parallel zur Achse
des Tauchankers an zwei gegenüberliegenden Seiten des Magnetauslösers angeordnet
und als Lichtbogen-Leitbleche benutzt. Der Magnetauslöser wird dann von zwei weiteren
Leitblechen, die mit den FestkontaktS stücken verbunden sind, seitlich umfaßt. Zwischen
diesen fest angeordneten Leitblechen und den Klappankern können feststehende Deionbleche
angeordnet sein. Auf diese Weise befindet sich der Magnetauslöser praktisch innerhalb
der gesamten Lichtbogenkammer.
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Es ist so eine maximale magnetische Blaswirkung auf die Lichtbögen
zu erreichen, welche die Fortleitung der Lichtbögen von den Kontaktstellen beschleunigt.
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Eine vorteIlhafte Ausbildung eines solchen Selbstschalters ergibt
sich dadurch, daß der Magnetauslöser einen Kontaktstößel aufweist, der beidseitig
aus dem Magnetauslöser herausragt und aus zwei Isolierteilen aus Schichtstoff besteht,
zwischen denen der Tauchanker und die Kontaktbrücke befestigt sind. Der Kontaktstößel
ist an der der Kontaktbrücke entgegengesetzten Seite mit dem Schaltmechanismus verbunden,
durch den die Kontaktöffnung beispielsweise bei thermischer Überatromauslösung durch
ein Bi-Metall vorgenommen wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden an dem Kontaktstößel
weitere Kontaktbrücken angeordnet, die Hilfsschalter betätigen.
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In den beigefügten Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele gemäß der
Erfindung dargestellt. Sie werden im folgenden beschrieben.
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Es zeigen: Fig.1 eine Prinzip-Darstellung des Magnetauslösers gemäß
der Erfindung, Fig.2 einen Schnitt durch einen Selbstschalter gemäß der Erfindung
entlang der Schnittlinie I-I aus Fig.3, Fig.3 einen Schnitt durch den Schalter nach
Fig.2 entlang der Schnittlinie II-II und Fig.4 einen Schnitt durch den Schalter
nach Fig.2 entlang der Schnittlinie III-III.
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Der Magnetauslöser nach Fig.1 besteht aus einer Spule 1 sowie einem
Magnetjoch 2, einem festen Magnetkernteil 3 und einem bewegbaren Tauchanker 4. Der
Tauchanker 4 ist auf einem Stößel 5 angeordnet, der einerseits im Joch 2 geführt
ist und andererseits mit der Kontaktbrücke 6 in Berührung treten kann.
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Die Kontaktbrücke 6 verbindet die beiden festen Kontakt stücke 7.
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Ein Klappanker 8 ist so angeordnet, daß sich zwischen diesem und einem
Teildes Magnetjochs 2 ein Luftspalt bildet, der bei entsprechendem Stromfluß durch
die Spule 1 zum Anzug des Klappankers 8 führt. Eine Feder 9 hält den Klappanker
normalerweise in seiner Ruhestellung. Ein drehbarer Klinkenhebel 10 stützt sich
an einer Kante des Klappankers 8 ab. Bei Anzug des Klappankers wird dieser Klinkenhebel
10 freigegeben und löst unter Wirkung einer Feder 11 den nicht dargestellten Schaltmechanismus
aus.
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Die stirnseitig am Magnetauslöser angeordneten Jochteile 2 können
durch ein Nebenschlußteil 12 aus Magnetwerkstoff teilweise magnetisch überbrückt
sein, so daß sich für den Tauchanker eine Verstärkung der Magnetkraft bereits vor
dem Schließen des Klappankers ergibt.
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Die beiden Magnetanker können unabhängig voneinander angezogen werden.
Der Anzug eines Ankers bewirkt jedoch eine Verstärkung des Magnetflusses und damit
eine Verstärkung der Anzugskraft auch des anderen Ankers, wodurch die Beschleungung
des betreffen den Ankers weiterhin gesteigert wird.
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In dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 bis 4 ist ein Selbstschalter
mit dem gehäuse 13, einem Schaltmechanismus 14 und einem Schaltschieber 15 dargestellt.
Diefesten Kontaktstücke 16 sind mit Anschlußstiften direkt verbunden und bilden
in ihrer Verlängerung Lichtbogen-Leitbleche 17, welche die Begrenzung der Lichtbogenkammer
darstellen.
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Innerhalb der Begrenzung ist der Magnetauslöser angeordnet, der von
dem Stößel 18, der aus zwei Schichtpreßstoffteilen gebildet ist, durchdrungen wird.
Zwischen den beiden Teilen des Stößels 1 sind der Tauchanker 19 befestigt und die
bewegbare Kontaktbrükke 20 angeordnet. Die Spule 21 des Magnetauslösers wird von
den Jochteilen 22 gehalten.
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Ein festes Magnetkernteil 24 ist an einem der Jochteile 22 angenietet
und befindet sich zwischen den Teilen des Stößels 18.
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In zwei Führungen 25, die den Schaltmechanismus und die anderen Teile
des Selbstschalters halten, ist ein Klappanker 26 gelagert.
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Der Klappanker wird bei entsprechendem Stromfluß an das Jochteil 22
angezogen und bewegt ein Isolierteil 27, das eine Klinke 28 verschiebt und damit
den Schaltmechanismus zur Auslösung bringt. Ein weiterer Klappanker 23 hat keine
mechanische Funktion,sondern dient zur zeitlich verzögerten Verstärkung des Magnetflusses.
Er wird durch eine nicht dargestellte Feder in der gezeichneten Lage gehalten. Die
Stärke der Feder ergibt den Ansprechwert für diesen Anker.
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Zwischen den Lichtbogen-Leitblechen 17 und den Klappankern 23 und
26 sind jeweils Löschbleche 29 angeordnet, die zur weiteren Kühlung bezw. Fußpunktbildung
des Lichtbogens dienen.
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An dem dem Schaltmechanismus entgegengesetzten Ende des Stößels 18
sind zwei weitere Kontaktbrücken 30 angeordnet, mit welchen die Enden von Hilfsschalter-Anschlüssen
31 überbrückt werden.