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Elektromagnetischer Installationsselbstschalter mit Mehrfachunterbrechung
Die Erfindung bezieht sich. auf elektr omagnetische Installationsselbstschalter
mit Mehrfachunterbrechung. Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art sind wegen der
Verwendung gewickelter Spulen für die elektromagnetische Auslösung mehr als zwei
Unterbrechungsstellen räumlich nicht unterzubringen, wenn nicht die Abmessungen
des Schalters praktisch unzulässige Größen annehmen sollen. Diese Beschränkung wird
gemäß der Erfindung dadurch aufgehoben, daß die Magnetspule bei geschlossenem Schalter
durch die leitenden Kontaktteile und ihre unmitte lbaren Verbindungen selbst hergestellt
wird. Die so gebildete Spule Trat naturgemäß so große Leitungsquerschnitte, daß
sie für Stromstärken innerhalb weiter Grenzen beispielsweise bis 25 Amp. unverändert
bleiben kann. Bei einer derartigen Spule kann beispielsweise die Schaltbewegung
senkrecht zur Spulenachse und dem nach den Unterbrechungsstellen gerichteten Spulenradius
erfolgen, so daß die Flammenbogen längs des Spulenradius weggeblasen werden. Zur
Verstärkung des magnetischen Feldes der Spule wird ein geschlossener Eisenrahmen
verwendet, der zugleich als Träger des Schaltgetriebes dient. Diese Anordnungen
ergeben einen außerordentlich einfachen Aufbau des Schalters, auch in dem besonderen
Falle, wo die elektromagnetische Auslösung mit einer thermischen Auslösung und einer
Handauslösung kombiniert ist.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Installationsselbstschalters
nach der Erfindung dargestellt.
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Abb. i ist eine Ansicht des Schalters, die Porzellanhülse geschnitten.
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Abb.2 ist eine rückwärtige Aufsicht auf den Isolationskörper.
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Abb. 3 und 4 sind axiale Längsschnitte, die um 9o° gegeneinander versetzt
sind.
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Abb. 5 ist eine Einzelheit.
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Im Ausführungsbeispiel sind sechs Unterbrecherkontakte vorgesehen,
die hintereinandergeschaltet sind.
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Die feststehenden Kontaktglieder sind als Bolzen i bis 6, die beweglichen
Kontaktglieder ia bis 6a als Brücken ausgebildet. Die Kontaktbolzen i bis 6 sitzen
in einem Isolierkörper 9 und sind auf der Rückseite durch Schienen 7 und ä miteinander
verbunden ((
[email protected]). Die Kontakte bilden daher in Schließlage mit ihren Verbindungen
geschlossene Windungen oder eine Spule. Zur Verstärkung des magnetischen Feldes
der Spule dient ein Eisenrahmen io, der aus zwei parallelen, im Innern der Spule
durch ein Querjoch verbundenen Blechen oder Blechpaketen besteht. Letztere dienen
als Lagerschilde für die Drehbolzen des mechanischen, später erläuterten Schaltgetriebes
und des
Auslöseankers 14. Der Auslöseanker hat die Form eines Doppelhebels,
der um einen Zapfen 15 drehbar gelagert ist. Der Eis,-nrahmen io ist an dem Isolierkörper
9 mittel, der Schrauben 12, 13 befestigt. Die Schraube 12 dient zur Stromzuführung
und ist aus diesem Grunde gegenüber dem Eisenrahmen isoliert und mit dem Kontaktbolzen
i durch eine Schiene 24 verbunden.
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Die festen Kontakte i bis 6 sitzen paarweise zu beiden Seiten des
Joches des Eisenrahmens io. Der Eisenrahmen io wird von dem Isolierkörper 9 auf
den Längsseiten um-Z> so daß die Bildung von Kammern i i für die Kontakte
möglich ist (Abb. i). Diese Kammern sind in der Schaltrichtung offen, quer zur Schaltrichtung,
also in der Blasrichtung der Lichtbögen, durch das Porzellanäebäuse a5 gegeneinander
isoliert abgeschlossen.
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Die beweglichen Kontaktbrücken ja bis 6a sitzen nebeneinander in einem
Isolierkörper 29 und sind durch Fenster 3o des Rahmens geführt. Der Isolierkörper
29 ist mittels einer Büchse 32 mit dem Schaltgetriebe v erbunden, das wie folgt
ausgebildet ist.
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In der Büchse 32 ist ein Balzen 34 verschiebbar geführt, der finit
dein nicht angezogenen, bis in die Mittelachse des Schalters reichenden Schenkel
des Auslöseankers 14 in Berührung steht. An der Büchse 32 greift eine Blattfeder
33 an, die an den Enden eingerollt und durch zwei Querstifte 35 in Schlitten 36
des Eisenrahmens io geführt ist. Die eingerollten Enden der Federn liegen in offenen
Lagern 38 von Schiebern 39, die an den Enden an je einem Kniehebel 4o angelenkt
sind. - Die Verbindungsbolzen 41 sind in Schlitten 42 des Eisenrahmens geführt.
Die Kniehebel 4o sind an einem Bolzen 43 angelenkt, der mittels eines Druckknopfes
oder Knebels 44 in Schlitzen 45 des Eisenrahmens io verschoben werden kann.
Der Schlitz 45 ist so tief geführt, daß die Kniehebel 40 um einen geringen Betrag
über die gestreckte Lage hinausgeführt werden können, so daß Selbstsperrung eintritt.
Der Druckknopf oder Knebel 44 ist in dem Deckel 48 des Porzellangehäuses 25 geführt.
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Das Porzellangehäuse 23 hat den üblichen Anschlußstutzen mit dem Gewindering
26, der durch eine Schiene 27 an den Kontaktbolzen 6 gelegt ist, und den üblichen
Fußkontakt 28, der mit der Schraube 12 in leitender Verbindung steht.
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Die Verbindung zwischen Fußkontakt 28 und Schraube 12 ist im Ausführungsbeispiel
durch ein thermisches Auslöseglied hergestellt. Zu diesem Zweck ist der Isolierkörper
9 mit einem zentralen, hohlzylindrischen Ansatz i6 versehen, der das Auslöseglied
17 aufnimmt. Es hat die Form eines Drahtes oder Bandes, das mit einem Gewindebolzen
i8 fest i-Eraunden ist. Der Bolzen 18 sitzt in einer Gcwindebüchse i9, die mittels
einer Mutter <o am Isolierkörper 16 festgehalten wird. Dadurch ist eine Einstellung
des Drahtes 17 in axialer Richturig möglich. Das obere Ende des thermischen Auslösegliedes
17 ist mit einer Feder 2i verbunden, die. mit einer Unterlage 22 aus Isoliermasse
am Eisenrahmen io befestigt ist. Zur Befestigung dient die vorher erwähnte Schraube
12 und eine Mutter 23. Das Ende der Feder 21 liegt an einer Isolierscheibe i4a an,
die an dein freien Ende des Doppelhebels 14 befcstigt ist. Das thermische Auslöseglied
wirkt also unmittelbar auf den Anker 14 ein.
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Der Hohlzylinder kann mit einem Stoff ausgefüllt sein, der eine Regelung
der Wärmeableitung gestattet.
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Im Ausführungsbeispiel ist außerdem noch eine Handauslösung vorgesehen.
Sie besteht aus einer Stange .46, die durch den Deckel .1.8 des Porzellangehäuses
hindurchtritt und am Ende einen Druckknopf 47 trägt. Die Stange greift unmittelbar
am Anzugsarm des Auslöseankers 14 an.
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Die Wirkungsweise des Schalters ist folgende Beim Niederdrücken des
Druckknopfes oder Knebels 4.4 bewegen sich die Kniehebel 4o auswärts und die Schieber
39 einwärts. Infolgedessen wird die Blattfeder 33 gespannt und der Isolierkörper
29 mit den eingelagerten Kontaktbügeln abwärts bewegt, bis die Kontakte ja bis 6a
mit den Kontaktbolzen i bis 6 in Berührung stehen. Infolge der Aufhängung der beweglichen
Kontakte an der Feder 33 wird sich dabei auch bei gewissen Höhenunterschieden der
einzelnen Kontakte bei diesen ein gleichmäßiger Kontaktdruck einstellen. Die Sperrung
erfolgt selbsttätig.
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Der Strom fließt über den Fußkontakt 28, die Büchse i g, den Regelbolzen
18, das thermische Aus.löseglied 17, die Feder 2,1, die Schraube 12, die Brücke
24, die Kontakte i bis 6, die Schiene 27 zum äußeren Gewindering 26 des Porzellangehäuses.
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Bei Kurzschluß wird das im Eisenrahmen io erzeugte elektromagnetische
Feld so groß, daß der Anker 14 angezogen wird. Der Bolzen 34 hebt sich und drückt
die Kniehebel :I0 über die gestreckte Lage durch. Die Feder 33 wird dadurch frei
und reißt mit großer Geschwindigkeit die Kontakte ja bis. 6,1 von den Kontakten
i bis 6 ab, so daß der Strom unterbrochen wird. Die Schaltbewegung erfolgt senkrecht
zur Spulenachse und den nach den Unterbrechungsstellen gerichteten Spulenradien,
so daß die bei der Öffnung entstehenden Lichtbögen längs der Spulenradien, also
senkrecht
zur Schaltbewegung, weggeblasen «-erden. Der dabei auftretende zusätzliche Widerstand
der Lichtbögen führt eine Senkung der Stromstärke herbei und erleichtert die Abschaltung.
Die Lichtbögen werden dabei durch die Kammern i i geführt, und da diese nach außen
hin durch den umgebenden Porzellankörper abgeschlossen sind, sind f `berschlag und
Kurzschluß zwischen den Lichtbögen verhindert.
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Bei Überlastung wird das thermische -Nuslöseglied 17 wirksam. Der
Draht 17 dehnt sich aus und drückt mittels der Feder 21 auf den Isolierbelag id.a
des Doppelhebels 14.. Der Doppelhebel 14 hebt den Auslöse bolzen 34 und bewirkt
wie vorher die Trennung der Kontakte. Die Unterbrechung durch das thermische Auslöseglied
kann in Abhängigkeit von der Stromstärke durch Einstellen des Bolzens 18 geregelt
werden. In demselben Sinne wirkt die Füllung des das Auslöseglied unischließenden
Hohlzvlinders 16 mit einem Wärmeableitenden Stoff.
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Die unmittelbare Einwirkung des thermischen Auslösegliedes auf den
Anker hat zur Folge, daß die Auslösung auch bei kleineren Crberlastungen schon sicher
eintritt, während bei großen Überlastungen und Kurzschluß die elektromagnetische
Auslösung sehr rasch erfolgt, so daß eine Gefährdung des thermischen Auslöseorgans
nicht gegeben ist.
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Der Vorschrift, eine Freiauslösung zu ermöglichen, kann dadurch genügt
Werden, daß rlie Verbindung der Kniehebel .I0 mit dem Zapfen .I3 des Druckknopfes
oder Knebels 4.:I keine feste ist, sondern eine lösbare. Die Lageraugen werden zu
diesem Zweck (Ab!b. 5) nach unten hin offen gelassen, so claß selbst beim Festhalten
des Druckknopfes oder Knebels 44 bei einer Überlastung oder bei Kurzschluß die Kniehebel
d.o durch den Auslösebolzen 34. angehoben werden können. Sobald (lann die gestreckte
Mittellage überschritten ist. wird die Feder 33 wirksam und schleudert die Kniehebel
.I0 uni ihre Zapfen 41 >>ach außen.
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Die Ausschaltung von Hand erfolgt durch -Niederdrücken des Knopfes
.I7.