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Aussehaltvorriehtung für elektrische Schaltapparate.
Elektrische Schaltapparate, insbesondere Selbstschalter, Schütze usw., müssen im allgemeinen eine gewisse minimale Ausschaltgeschwindigkeit haben. Diese Ausschaltgeschwindigkeit wird durch entsprechende Gewichte oder Rückzugfedern erzielt, die an den Schalthebeln angreifen. Bei Schaltern, die durch Wechselstrom betätigt werden, ergeben sich oft gewisse Schwierigkeiten namentlich dann, wenn die Schalter unter Öl arbeiten. Infolge der dämpfenden Wirkung des Öls und des Gewichtsverlustes von etwa vorhandenen Abdrückgewichten in Öl wird die Ausschaltgeschwindigkeit herabgesetzt. Insbesondere bei Schaltern unter Öl ist aber eine grosse Ausschaltgeschwindigkeit erwünscht, bei Schaltern für Hochspannung sogar erforderlich.
Eine gewöhnliche Zug-oder Druckfeder, die im Aussehaltzustande des Schalters beinahe entspannt, im eingeschalteten Zustande am stärksten gespannt ist, zu verwenden, ist vielfach nicht zweckmässig, weil im eingeschalteten Zustande des Schalters sowohl der Druck der Kontaktfinger oder-bürsten als auch der Druck der Abdrückfeder im Ausschaltsinne auf den Schalthebel bzw. Zugmagnet wirken.
Diese beiden Kräfte zusammen geben ein sehr grosses Abdrüekmoment, das nur durch einen übermässig starken Zugmagnet überwunden werden kann. Anderseits fällt das Abdrückmoment nach dem Beginn der Ausschaltbewegung sehr stark ab, da der Kontaktdruck im allgemeinen infolge des geringen Durchdruckes der Kontakte schon nach einem kurzen Ausschaltweg überhaupt verschwindet, und auch der Druck der Abdrückfeder infolge der Entspannung stark fällt. Die Aussehaltgeschwindigkeit soll aber gerade während und kurz nach dem Abreissen der Kontakte gross sein, um den Aussehaltlichtbogen möglichst klein zu halten.
Es sind Einrichtungen bekannt, bei denen eine Rückzugfeder so angeordnet ist, dass im eingeschalteten Zustande die Kraftrichtung der Feder durch den Drehpunkt des auszuschaltenden Hebels geht, also in diesem Zustand kein Abdrückmoment vorhanden ist. Erst wenn durch die Wirkung des Kontaktfingerdruekes die Ausschaltbewegung eingeleitet wird, verschiebt sich der Angriffspunkt der Feder am Ausschalthebel, wodurch die Kraftrichtung der Feder verschoben wird und ein Abdrückmoment entsteht, durch dessen Einfluss der Ausschalthebel zum Ausschalten gebracht wird. Bei dieser Anordnung wächst aber das Abdrückmoment von Null aus nur sehr langsam an, so dass im Moment des Abreissens der Kontakte das Abdrückmoment noch klein ist.
Es sind ferner Einrichtungen bekannt, bei denen auf der Schalthebelwelle sitzende Kurvenscheiben benutzt werden, die durch Rollenhebel in die Ausschalt- stellung gedrückt werden. Abgesehen von der mechanischen Kompliziertheit dieser Einrichtungen erreicht man auch hiemit nicht den gewünschten Zweck, da bei den grossen Steigungen, die man den Ablaufbahnen der Kurvenscheiben geben muss, grosse Reibungsverluste auftreten.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, bei der eine Feder mit dem die Schalterauslösung herbeiführenden beweglichen Teil des Auslösemagneten zu einem Kniehebel vereinigt ist, der sich in allen möglichen Schaltestellungen ausserhalb der Strecklage befindet, so dass stets die Kraftrichtung der Feder am Drehpunkt des beweglichen Teiles des Magneten vorbeiläuft und so ein Moment im Ausschalt- sinne erzeugt wird.
Um nun im Sinne der einleitenden Bemerkungen die Kraftrichtung und das von der die Ausschaltung ganz oder zum Teil bewirkende Feder ausgeübte Moment im Ausschaltsinn rasch veränderlich zu machen, wird die Feder, die einerends am beweglichen Teil des Auslösemagneten befestigt ist, erfindungsgemäss mit dem andern Ende in einem Bügel befestigt, der schwenkbar gelagert ist, so dass während
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der Ein-und Aussehaltbewegung beide Federenden gleichzeitig ihre Lage in bezug auf den Drehpunkt des beweglichen Teiles des Magneten ändern, so dass ein rasches Anwachsen des Ausschaltmomentes erzielt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Fig. 1 und 2 in zwei verschiedenen Endstellungen dargestellt. Fig. 3 und 4 zeigen weitere Möglichkeiten.
In allen Figuren ist a der feste, b der bewegliche Zugmagnetkern eines Schaltschützes, der mit dem Zapfen c bei d gelagert ist und selbst wieder ein Lager e für den Zapfen f trägt, durch den in bekannter Weise die Bewegung des beweglichen Magnetkerns b auf den nicht gezeichneten Schalthebel unmittelbar oder mittels eines Kniehebelsystems übertragen wird. g ist die Zugspule, die bei Erregung
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zeichnet. An dem Zapfen f greift mittels des Federträgers m die Druckfeder n an, deren anderes Ende an dem Federträger I angreift. Dieser ist mit seinem Zapfen k drehbar in dem Bügel h gelagert, der seinerseits um Zapfen i schwenkbar ist.
Der schwenkbare Bügel h stellt sich unter der Wirkung der Feder n so ein, dass die Kraftrichtung der Feder n durch den Schwenkpunkt i und dicht an dem Drehzapfen c des beweglichen Magnetkerns b vorbeigeht.
Das auf den Magnetkern b im Ausschaltsinne wirkende Moment ist also relativ klein. Wird jetzt die Zugspule g stromlos, so fällt der Magnetkern b durch die Wirkung der Kontaktdruckfedern am Schalthebel und unter Umständen durch das eigene Gewicht unterstützt ab. Der aus dem Magnetkern b und der Feder n gebildete Kniehebel wird weiter durchgedrückt und damit auch der Bügel h um den Drehpunkt i geschwenkt. Dadurch ändert sich die Kraftrichtung der Feder n sehr schnell und damit natürlich auch das auf den Magnetkern b im Aussehaltsinne wirkende Moment, wie aus der Fig. 2 ersichtlich.
Durch Veränderung der Lage des Drehpunktes i und der Charakteristik der Feder n kann das im Ausschalt- sinne wirkende Moment im eingeschalteten und ausgeschalteten Zustande des Magnetkerns b in weiten Grenzen verändert werden. Durch die Anordnung gemäss der Erfindung wird also erreicht, dass sieh das im Abschaltsinne wirkende Moment in Abhängigkeit von der Stellung des Magnetkerns b sehr schnell ändert.
Um eine noch grössere Veränderlichkeit der Kraftmomente zu erhalten, kann man nach Fig. 3 den Drehpunkt i des Bügels h verstellbar machen, z. B. höher legen, wobei zweckmässig gleichzeitig der Bügel h so ausgebildet wird, dass sich sein rechtes Ende im eingeschalteten Zustande des Magnetkerns auf den Kniegelenkzapfen f legt, so dass der Reaktionsdruck der Feder n sich über den Bügel h auf den Zapfen f überträgt und damit das auf den Magnetkern b ausgeübte Moment verstärkt wirkt.
Man kann ferner gemäss Fig. 4 einen Anschlag o vorsehen, durch den in der Ausschaltstellung der Ausschlag des Bügels h begrenzt wird, so dass in der Ausschaltstellung das Moment kleiner wird.
Der Anschlag o kann ebenfalls verstellbar sein, um auch an der fertigen Vorrichtung noch eine Ver- änderung der Aussehaltcharakteristik vornehmen zu können. Die Anordnungen gemäss Fig. 3 und 4 können auch gleichzeitig angewendet werden. Zugmagnet und Zugspule können für Betätigung durch Gleich-oder Wechselstrom bemessen sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Ausschaltvorrichtung für elektrische Schaltapparate, insbesondere Selbstschalter, Schütze usw., mit federbelastetem Kniehebelmechanismus, bei welcher die Ausschaltbewegung ganz oder teilweise durch eine Feder bewirkt wird und bei der der Kniehebel aus der Feder und dem die Schalterauslösung herbeiführenden beweglichen Teil des Auslösemagneten gebildet ist, der sich in allen möglichen Schaltstellungen ausserhalb der Strecklage befindet, so dass stets die Kraftrichtung der Feder am Drehpunkt des beweglichen Teiles des Magneten vorbeiläuft und so ein Moment im Ausschaltsinn erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Federende in einem Bügel sitzt, der schwenkbar gelagert ist,
so dass während der Ein-und Ausschaltbewegung beide Federenden gleichzeitig ihre Lage in bezug auf den Drehpunkt des beweglichen Teiles des Magneten ändern, so dass sowohl die Kraftrichtung als auch das Moment der Feder im Aussehaltsinn schnell veränderlich ist.
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Aussehaltvorriehtung for electrical switchgear.
Electrical switching devices, in particular circuit breakers, contactors, etc., must generally have a certain minimum opening speed. This switch-off speed is achieved by appropriate weights or return springs that act on the shift levers. With switches that are operated by alternating current, certain difficulties often arise, in particular when the switches operate under oil. As a result of the dampening effect of the oil and the loss of weight of any existing impression weights in the oil, the switch-off speed is reduced. In particular with switches under oil, however, a high switch-off speed is desired, and with switches for high voltage it is even necessary.
An ordinary tension or compression spring, which is almost relaxed when the switch is in the open state and which is most strongly tensioned when the switch is switched on, is often not advisable because when the switch is switched on, both the pressure of the contact fingers or brushes and the pressure of the The push-off spring acts on the switching lever or pull magnet in the disconnection direction.
These two forces together give a very large pushing torque that can only be overcome by an excessively strong pulling magnet. On the other hand, the push-off moment falls very sharply after the start of the disconnection movement, since the contact pressure generally disappears after a short switch-off path as a result of the low pressure on the contacts, and the pressure of the push-off spring also falls sharply as a result of the relaxation. However, the opening speed should be high precisely during and shortly after the contacts are torn off in order to keep the opening arc as small as possible.
Devices are known in which a return spring is arranged in such a way that, in the switched-on state, the direction of force of the spring goes through the pivot point of the lever to be switched off, that is, in this state there is no push-off torque. Only when the switch-off movement is initiated by the action of the contact finger pressure, the point of application of the spring on the switch-off lever shifts, whereby the direction of force of the spring is shifted and a push-off moment arises, the influence of which causes the switch-off lever to switch off. With this arrangement, however, the push-off torque increases only very slowly from zero, so that the push-off torque is still small when the contacts are torn off.
Devices are also known in which cam disks seated on the shift lever shaft are used, which are pressed into the disengaged position by roller levers. Apart from the mechanical complexity of these devices, one does not achieve the desired purpose with this either, since large friction losses occur with the large gradients that must be given to the trajectories of the cam disks.
The invention relates to an arrangement in which a spring is combined with the moving part of the triggering magnet that causes the switch to be triggered to form a toggle lever, which is in all possible switch positions outside the extended position, so that the direction of force of the spring at the pivot point of the moving part is always of the magnet passes, creating a moment in the direction of switch-off.
In the sense of the introductory remarks, the direction of force and the moment exerted by the spring that causes the disconnection in whole or in part can be changed quickly in the disconnection direction, the spring, which is attached to the movable part of the release magnet at one end, is according to the invention with the other end in attached to a bracket which is pivotably mounted so that during
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During the closing and closing movement, both spring ends simultaneously change their position in relation to the pivot point of the moving part of the magnet, so that a rapid increase in the switch-off torque is achieved.
In the drawing, an embodiment of the invention is shown in FIGS. 1 and 2 in two different end positions. 3 and 4 show further possibilities.
In all figures, a is the fixed, b the movable magnetic pull core of a contactor, which is mounted with the pin c at d and itself again carries a bearing e for the pin f, through which the movement of the movable magnetic core b on the not in a known manner drawn shift lever is transmitted directly or by means of a toggle system. g is the pull coil, which when energized
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draws. The compression spring n, the other end of which engages the spring carrier I, engages the pin f by means of the spring carrier m. This is rotatably mounted with its pin k in the bracket h, which in turn is pivotable about pin i.
The pivotable bracket h adjusts itself under the action of the spring n so that the direction of force of the spring n passes through the pivot point i and close to the pivot c of the movable magnetic core b.
The moment acting on the magnetic core b in the disconnection direction is therefore relatively small. If the tension coil g is now de-energized, the magnetic core b falls off due to the action of the contact pressure springs on the shift lever and, under certain circumstances, supported by its own weight. The toggle lever formed from the magnetic core b and the spring n is pushed through further and thus the bracket h is also pivoted about the pivot point i. As a result, the direction of force of the spring n changes very quickly and, of course, the moment acting on the magnetic core b in the outward direction, as can be seen from FIG.
By changing the position of the pivot point i and the characteristics of the spring n, the moment acting in the switch-off sense can be changed within wide limits when the magnet core b is switched on and switched off. The arrangement according to the invention therefore ensures that the moment acting in the disconnection direction changes very quickly as a function of the position of the magnetic core b.
In order to obtain an even greater variability of the moments of force, the pivot point i of the bracket h can be made adjustable according to FIG. B. place higher, and expediently at the same time the bracket h is designed so that its right end in the switched-on state of the magnetic core lies on the toggle pin f, so that the reaction pressure of the spring n is transmitted via the bracket h to the pin f and thus the moment exerted on the magnetic core b has an increased effect.
According to FIG. 4, a stop o can also be provided, by means of which the deflection of the bracket h is limited in the switched-off position, so that the torque becomes smaller in the switched-off position.
The stop o can also be adjustable in order to be able to change the look-out characteristic on the finished device. The arrangements according to FIGS. 3 and 4 can also be used simultaneously. Pull magnet and pull coil can be dimensioned for actuation by direct or alternating current.
PATENT CLAIMS:
1. Disconnection device for electrical switching devices, in particular automatic switches, contactors, etc., with a spring-loaded toggle lever mechanism, in which the disconnection movement is wholly or partially effected by a spring and in which the toggle lever is formed from the spring and the movable part of the release magnet that causes the switch to be triggered, which is in all possible switching positions outside of the extended position, so that the direction of force of the spring always passes the pivot point of the moving part of the magnet and a moment in the switch-off direction is generated, characterized in that the spring end sits in a bracket that is pivotably mounted ,
so that during the switch-on and switch-off movement both ends of the spring simultaneously change their position in relation to the pivot point of the moving part of the magnet, so that both the direction of force and the moment of the spring in the outward direction can be changed quickly.