DE261551C

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Publication number: DE261551C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVe 261551 -KLASSE 21 c. GRUPPE- JVe 261551 - CLASS 21 c. GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. Januar 1913 ab.Patented in the German Empire on January 30, 1913.

Elektrische Schalter für selbsttätige Ausschaltung bei abnormalen Strom- oder Spannungsverhältnissen pflegt man mit sogenannten Zeitauslösern auszurüsten, bei denen ein unter Einfluß des Auslösestromes stehendes, die Auslösung bewirkendes Schaltelement in seiner Bewegung durch eine Dämpfung verzögert wird, deren Dauer in der Regel einstellbar ist. Handelt es sich dabei um direktElectric switches for automatic switch-off in the event of abnormal current or voltage conditions It is customary to equip with so-called time releases, in which one is under the influence of the release current, the The movement of the switching element causing the triggering is delayed by damping whose duration is usually adjustable. Is it direct?

ίο vom Schalterstrom beeinflußte Überstromauslöser, bei denen das auslösende Schaltelement meist ein Magnetanker ist, so hängt bekanntlich die auf den Anker wirkende Kraft und damit auch die Dauer der Verzögerung von der Stärke des auftretenden Uberstromes ab, was in vielen Fällen unerwünscht ist. Um eine von der Stärke des Überstromes völlig unabhängige Verzögerung der Auslösung zu erhalten, war man daher bisher zur Anwendung sogenannter indirekter Auslösung gezwungen, bei welcher meist getrennte Überstrom- und Zeitrelais benutzt werden, die ihrerseits erst den Stromkreis eines am Schalter angebauten Auslösemagneten schließen.ίο overcurrent release influenced by the switch current, where the triggering switching element is usually a magnet armature, it is known to hang the force acting on the armature and thus also the duration of the delay depends on the strength of the overcurrent that occurs, which is undesirable in many cases. To one of the strength of the overcurrent entirely To get independent delay of the trip, one was therefore up to now to use so-called indirect tripping, in which mostly separate overcurrent and time relays are used, which in turn only connect the circuit to the switch close the attached release magnet.

Es sind auch direkt wirkende Uberstromauslöser bekannt, bei welchen durch die Anziehung eines Ankers zunächst ein Kraftspeicher in Gestalt einer Zugfeder aufgeladen wird, der sich dann unter Einwirkung einer Dämpfung wieder entlädt und nach einer gewissen, von der Stromstärke unabhängigen Zeit seinerseits die Auslösung bewirkt. Diese Anordnung hat aber den Nachteil, daß der am Ende seiner Bewegung fast entladene Kraftspeicher nur noch eine geringe Kraft für die Auslösung entwickeln kann, während ja gerade ein Vorzug der unmittelbar durch den angezogenen Magnetanker erfolgenden Auslösung darin besteht, daß der Anker am Ende seiner Bewegung die größte Kraft entfaltet. There are also known direct-acting overcurrent releases, in which by attraction an armature is initially charged an energy storage device in the form of a tension spring, which is then under the action of a Damping discharges again and after a certain, independent of the current strength Time itself causes the trigger. This arrangement has the disadvantage that the At the end of its movement, the energy storage mechanism is almost discharged and has only a small amount of force for triggering can develop while yes just a virtue of being immediately through the attracted magnet armature tripping is that the armature on At the end of its movement the greatest force is developed.

Bei vorliegender Erfindung werden die erwähnten Übelstände in neuartiger Weise dadurch vermieden, daß lediglich zur Herbeiführung einer vom Auslösestrom unabhängigen Verzögerung die gedämpfte Entladung eines Kraftspeichers benutzt wird, daß aber die schließliche Auslösung des Schalters durch das vom Auslösestrom direkt beeinflußte Schaltelement, welches in der Regel ein Magnetanker ist, erfolgt.In the present invention, the above-mentioned inconveniences are thereby in a novel manner avoided that only to bring about a delay independent of the tripping current, the damped discharge of a Energy storage device is used, but that the eventual triggering of the switch by the Switching element directly influenced by the tripping current, which is usually a magnet armature is done.

In den Figuren ist das Prinzip dieser Einrichtung schematisch an dem Beispiel einer elektromagnetischen Uberstromauslösung dargestellt. In the figures, the principle of this device is schematically based on the example of a electromagnetic overcurrent release.

In Fig. ι bedeutet m einen unter Einfluß der Stromwicklung i stehenden Elektromagneten mit dem drehbar gelagerten Anker a, dessen Stellung bei normaler Betriebsstromstärke punktiert gezeichnet ist. Bei Überschreitung einer gewissen Grenzstromstärke, deren Wert durch die Feder f einstellbar ist, wird der Anker α angezogen, bis er in der ausgezogen gezeichneten Stellung mit seinem Anschlag b an die Nase η der drehbar gelagerten Klinke k anschlägt, wobei aber eine Auslösung noch nicht stattfindet. Bei dieser Bewegung wird die als Kraftspeicher dienendeIn Fig. Ι m means an electromagnet standing under the influence of the current winding i with the rotatably mounted armature a, the position of which is shown in dotted lines at normal operating current strength. When a certain limit current strength is exceeded, the value of which can be set by the spring f , the armature α is attracted until it hits the nose η of the rotatably mounted pawl k with its stop b in the drawn-out position, but tripping does not yet take place . During this movement, the one that serves as an energy store

Zugfeder s gespannt und übt auf die als Luftpumpe dargestellte Dämpfungsvorrichtung d einen Zug aus, unter dessen Wirkung sich der Pumpenkolben langsam nach unten bewegt, bis er nach einer gewissen Zeit mit seinem Anschlag c auf den Arm e der Klinke k drückt. Hierdurch gibt die Nase η den Anschlag b des Ankers α frei, und letzterer wird unter Einwirkung des noch bestehenden Uberstromes vom Magneten m vollständig, und zwar mit großer Kraft angezogen, was einen ebenso kräftigen Zug an der Auslösestange t zur Folge hat, wodurch die Auslösung des Schalters sicher erfolgt. Nachdem durch die Abschaltung die Wicklung i stromlos geworden ist, geht der Anker α unter Einwirkung der Feder f in die punktierte Anfangsstellung zurück, und ebenso wird der Pumpenkolben nach vollständiger Entspannung der Feder s durch die Feder h in seine Höchstlage zurückgezogen.Tension spring s tensioned and exerts a train on the damping device d shown as an air pump, under the action of which the pump piston moves slowly downwards until, after a certain time, it presses with its stop c on the arm e of the pawl k. As a result, the nose η releases the stop b of the armature α , and the latter is completely attracted by the magnet m under the action of the still existing overcurrent, and indeed with great force, which results in an equally strong pull on the release rod t , which causes the release of the switch is done safely. After the winding i has become de-energized due to the disconnection , the armature α returns to the dotted starting position under the action of the spring f , and the pump piston is also withdrawn to its maximum position by the spring h after the spring s has been completely relaxed.

Bei dieser Anordnung erfolgt das AufladenWith this arrangement, charging takes place

des Kraftspeichers s durch die Bewegung des Schaltelementes α bis zu seinem Anschlage η; es kann aber auch eine Anordnung getroffen werden, bei der das Aufladen des Kraftspeichers durch die Gegenkraft erfolgt, welche das Schaltelement nach Aufhören der Uberstromwirkung in seine Anfangsstellung zurückführt, wie Fig. 2 zeigt. Hier ist der Kraftspeicher durch ein an einer Zahnstange sitzendes Gewicht g dargestellt, welches durch die Gegenkraft der Feder f gehoben wird, sobald der Magnet m seinen Anker α nicht mehr anzieht. Die Dämpfung der durch Herabsinken des Gewichtes g erfolgenden Kraftspeicherentladung wird durch ein in die Zahnstange eingreifendes Uhrwerksgetriebe u mit dem Windflügel w erreicht, das die leere Aufwärtsbewegung des Gewichtes g mit der Zahnstange durch ein Sperrad in der üblichen Weise gestattet. Wird bei eintretendem Überstrom der Anker α durch den Magneten m angezogen, so bewegt er sich, genau wie bei Fig. 1 geschildert, zunächst so weit, daß sich Anschlag b auf die Nase η legt, und verharrt in dieser Stellung, bis das Gewicht g herabgesunken ist und durch Niederdrücken des Armes e die Klinke k löst, worauf der Anker α seine Bewegung vollendet und durch Aufwärtsziehen der Stange t die Auslösung bewirkt.of the energy store s by the movement of the switching element α up to its stop η ; however, an arrangement can also be made in which the energy accumulator is charged by the counterforce, which returns the switching element to its initial position after the overcurrent effect has ceased, as shown in FIG. Here the energy store is represented by a weight g seated on a rack, which is lifted by the counterforce of the spring f as soon as the magnet m no longer attracts its armature α. The damping of the energy accumulator discharge caused by the lowering of the weight g is achieved by a clockwork gear u with the wind vane w engaging in the rack, which allows the empty upward movement of the weight g with the rack through a ratchet wheel in the usual way. If the anchor α by the magnet m grown at eintretendem overcurrent, it moves, just as in FIG. 1 described at first so far that the stop b sets η on the nose, and remains in this position until the weight g has sunk down and releases the pawl k by pressing down the arm e , whereupon the armature α completes its movement and causes the release by pulling the rod t upwards.

Es ist ohne weiteres klar, daß die Anordnung sowohl nach Fig. 1 als nach Fig. 2 eine von der Überstromstärke völlig unabhängige Verzögerung der Auslösung ergeben muß, da in jedem Falle die Kraft, mit der sich der Kraftspeicher entlädt, die gleiche ist. Es könnte nur dann eine Änderung in der Verzögerung eintreten, wenn der Anker α von dem Magneten m nicht momentan, sondern entsprechend einem langsamen Ansteigen des Stromes bis zur Auslösegrenze allmählich angezogen wird; alsdann würde bei Anordnung nach Fig. 1 bereits ein Entladen des Kraftspeichers einsetzen, bevor der Anker den Anschlag erreicht hat. Um auch diese mögliche Ungenauigkeit zu vermeiden, ist in Fig. 2 am Anker α ein Stift 0 befestigt, gegen welchen der Windflügel w des Uhrwerkes sich anlegt, solange der Anker α sich nicht völlig bis zu seinem Anschlag η bewegt hat. Erst in diesem Augenblick wird der Windflügel w freigegeben, und die Entladung des Kraftspeichers kann einsetzen.It is immediately clear that the arrangement according to both FIG. 1 and FIG. 2 must result in a delay in tripping which is completely independent of the overcurrent strength, since in each case the force with which the energy storage device is discharged is the same. A change in the delay could only occur if the armature α is not attracted instantaneously by the magnet m , but rather gradually in accordance with a slow increase in the current up to the tripping limit; then, with the arrangement according to FIG. 1, a discharge of the energy accumulator would already begin before the armature has reached the stop. In order to eliminate this potential inaccuracy is shown in Fig. 2 at anchor α a pin fastened 0, against which the wind vane w of the movement applies as long as the armature does not α completely up to its stop η has moved. It is only at this moment that the wind vane w is released and the energy storage device can be discharged.

Selbstverständlich kann bei Anordnungen nach beiden Figuren ebenso wie die Auslöse-Stromstärke auch die Größe der Verzögerung einstellbar sein, etwa indem das Gewicht g auf der Zahnstange entsprechend verschoben wird, und es kann auch ferner durch entsprechende Ausbildung der Nase η und der Rückzugfeder I der Klinke k die Einrichtung getroffen werden, daß bei sehr starkem, durch einen Kurzschluß verursachtem Überstrom der Anker α infolge der dann verstärkten Anzugskraft des Magneten m die Nase η unter Überwindung der Federkraft I sofort selbst zur Seite drückt und alsdann die Auslösung momentan bewirkt, ehe die Verzögerungseinrichtung in Wirkung getreten ist.Of course, in the case of arrangements according to both figures, the size of the delay can also be adjusted, as can the tripping current intensity, for example by shifting the weight g accordingly on the rack, and it can also be done by appropriately designing the nose η and the return spring I of the pawl k the device can be made that in the event of a very strong overcurrent caused by a short circuit, the armature α immediately pushes the nose η to the side as a result of the then increased attraction force of the magnet m , overcoming the spring force I and then causes the trigger momentarily before the delay device has come into effect.

Die angeführten Beispiele beziehen sich auf den häufigsten Fall der selbsttätigen Auslösung bei Überstrom; die beschriebene Einrichtung läßt sich jedoch in ganz analoger Weise auch für verzögerte Auslösung bei auftretendem Minimalstrom, Rückstrom oder Spannungsrückgang verwenden. Ferner kann selbstverständlich ohne Änderung der wesentlichen Merkmale der Erfindung an Stelle des elektromagnetischen Prinzips für die Auslösung irgendein anderes, z. B. das Hitzdraht- oder Ferrarisprinzip Anwendung finden, und schließlich eignet sich die Einrichtung nicht nur für die direkt wirkenden Auslöser, sondern auch für getrennt vom Schalter angeordnete Zeitrelais, welche durch Schließung des Stromkreises eines am Schalter angebauten Auslösemagneten die Auslösung indirekt bewirken.The examples given relate to the most common case of automatic release at overcurrent; however, the device described can also be used in a completely analogous manner for delayed tripping in the event of a minimum current, reverse current or voltage drop use. Furthermore, of course, without changing the essential features of the invention in place of the electromagnetic Principle for triggering any other, e.g. B. the hot wire or Ferraris principle Find application, and finally the device is not only suitable for the direct-acting triggers, but also for separately from the switch arranged time relays, which by closing the circuit a tripping magnet attached to the switch can cause tripping indirectly.

Claims

Patent Claims:

i. Release with independent timing for electrical switches, characterized in that a standing under the influence of the tripping current, triggering effecting switching element (α) when exceeding the trip limit initially to a it moves (a) blocking the stop (s) on its undamped taking place tripping paths and thereby the discharge of a damped energy storage device ^ s or g) initiates, this after a certain controllable time the

Stop (η) removed and now the switching element (α) completes its movement and triggers it.

2. Execution of claim i, characterized in that the switching element (a) in its movement up to the stop (s) in a known manner the energy storage device (s) charging (Fig. I).

3. Execution according to claim 1, characterized in that the one return of the switching element (a) in its initial position after triggering effecting counterforce (f) here the force r memory (g) recharges in a known manner (Fig. 2 ).

4. Execution according to claim 1 to 3, characterized in that the delaying damping device (u, w) is influenced by an inhibition (0) which prevents the energy accumulator (g) from being discharged even after the triggering switching element (a) has started to move, and is only released as soon as the switching element (α) reaches the stop (n) (shown in Fig. 2).

1 sheet of drawings.