DE305742C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft eine Auslösevorrichtung für selbsttätige elektrische Überstromschalter u. dgl. mit einem drehbar gelagerten Auslöseglied. Diese Auslösevorrichtung kann zudem als Freilaufkupplung ausgebildet werden und eignet sich vermöge ihrer gedrängten Bauart insbesondere zum Einbau . in kleine Schaltkästen sowie zum Anbau an Hochspannungsölschalter u. dgl. Sie kann auch dazu dienen, um bei Sperrschaltern eine unzulässige Stromentnahme zu verhindern, so daß ein Festbinden des Schaltergriffes auf das selbsttätige Arbeiten des Schalters vollständig wirkungslos bleibt. ,

Die Auslösevorrichtung gemäß der Erfindung ist im wesentlichen gekennzeichnet durch die eigenartige Anordnung und Wirkungsweise des Auslösegliedes, pieses wird beim Einschalten durch eine hierbei gespannte Feder vom Antriebgliede mitgenommen, bis es von einem Anschlage, der durch beliebige Relais oder Regelorgane ausgerückt werden kann, festgehalten wird. Beim Weiterdrehen des Antriebgliedes wird dann die erwähnte Feder, unabhängig von der Ausschaltfeder des Schalters, so lange gespannt, bis der Schalter die durch eine Sperrung gesicherte Einschaltstellung erlangt hat, während das Auslöseglied nach dem Ausrücken des es festhaltenden Anschlages unter der Wirkung seiner sich entspannenden Feder weitergedreht wird und die so daß letzdie Aus

in

Sperrung des Schalters aufhebt,
terer durch seine Ausschaltfeder
schaltstellung gerissen wird.

Diese Ausbildung des Auslösegliedes ergibt den Vorteil·, daß zum selbsttätigen Auslösen des Schalters ein ganz bedeutend geringerer Kraftaufwand erforderlich ist, als " bei vielen bekannten Auslösevorrichtungen. Infolgedessen wird ein besonderer Hilfsmagnet überflüssig.

Bei selbsttätigen Schaltkästen für große Motoren, wo vielfach außer der Überstromauch noch eine Minimalspannungsauslösung erwünscht ist, kann letztere ja ohne große Kosten zugleich als Hilfsmagnet herangezogen werden, meistens, liegt jedoch für eine Minimalspannüngsauslösung kein Bedürfnis vor.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise als Freilaufkupplung ausgebildet dargestellt, und zwar in Anwendung auf einen verriegelten Motorschaltkasten zum Anlassen eines Drehstrommotors mit Kurzschlußanker.

Fig. ι zeigt eine teilweise Vorderansicht bei geöffneter Kastentür und nicht eingeschalteter Stellung des Schalters,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie A-B der der Fig. 1,

Fig. 3 ein Schaltungsschema für den Motorschaltkasten mit schematischer Darstellung der Auslösevorrichtung.

Fig. 4 und 4 a zeigen die Teile der Auslösevorrichtung beim Beginn des Einschalt ens. Fig. 5 zeigt die gleichen Teile in der Anlaufstellung des Schalters,

Fig. 6 bei ganz eingeschaltetem Schalter,

Fig. 7 nach Beginn des selbsttätigen Ausschaltens.

Fig. 8 bis IJ zeigen Einzelteile.

Mit der Antriebwelle 1 ist eine hohle Scheibe 2 fest verbunden (Fig. 12 und 13), in welcher sich eine Spiralfeder 3 befindet, deren Anfang 4 mit der Scheibe 2 selbst, deren Ende 5 jedoch mit einem um die Welle 1 leicht drehbaren, unrunden Auslöseglied 6 (Fig. 10 und 11) verbunden ist. Die Feder 3 ist nur schwach gespannt, hat aber immerhin das Bestreben, das Auslöseglied 6 in der Einschaltrichtung zu drehen.

An der Scheibe 2 ist eine um 'den Stift 7 drehbare Mitnehmerklinke 8 befestigt, welche von einer schwachen Feder 9 stets an den Umfang 10 (Fig. ίο) des unrunden Auslösegliedes 6 angedrückt wird und welche gleichzeitig den Anschlag für letzteres während der Ausschaltstellung bildet (Fig. 2).

Wird die Antriebwelle 1 mittels des Griffes 25 (Fig. 1) und damit die Scheibe 2 in der durch einen Pfeil (Fig. 4) angedeuteten Einschaltrichtung gedreht, so läuft infolge der Feder 3 auch das Auslöseglied 6 so lange mit, bis sein Nocken 11 von dem Anschlag 12 aufgehalten wird (Fig. 4). Die Mitnehmerklinke 8 gleitet hierauf der Kurve 10 des Auslösegliedes 6 entlang, was für das Einschalten ohne große Bedeutung ist, stößt dann an den Zahn 13 einer mit der Schalterwelle 14 fest verbundenen Schalterscheibe 15 (Fig. 4 und 8) und nimmt diese, somit auch den Schalter mit. Infolge einer Zugfeder 16 (Fig. 4) verläßt hierbei ein Anschlag 17, welcher an einem um eine Achse 18 drehbaren Hebel 19 befestigt ist und welcher, wie aus Fig. 4 a ersichtlich ist, im Bereich beider Scheiben 2 und 15 und des Auslösegliedes 6 steht, den höchsten Punkt .20 der Schalterscheibe 15 und legt sich auf den Umfang 21 der Antriebscheibe 2.

Letztere besitzt bei 22 eine' Rast, durch welche die Antriebscheibe 2 nach Überwindung der Ausschaltfeder 23 sowie der Spiralfeder 3 in dem Augenblicke aufgehalten wird (Fig. 5), da der Schalter 31 (Fig. 3) die Anlauf kontakte 24 elektrisch mit dem Netz verbunden hat. Ist die Tourenzahl des Motors erreicht, der hohe Anlaufstrom somit gesunken, dann wird durch einen Ruck am Schaltergriff 25 der Anschlag 17 (Fig. 5) gewaltsam aus der Rast 22 herausgedrückt und der Schalter durch weiteres Spannen der Federn 3 und 23 in die normale Einschaltstellung gebracht (Fig. 6).

Um ein zu weites Drehen des Schalters zu verhüten, ist am Schaltkasten ein kräftiger Anschlag 26 (Fig. 2) vorgesehen, auf welchen der Kranz 27 der Scheibe 2 mit seiner Endfläche 28 (vgl. Fig. 12) trifft. Wird nun der Schaltergriff losgelassen, so bleibt er ebenso wie der Schalter trotz, der gespannten Federn 3 und 23 in der Einschaltstellung stehen, weil der Anschlag 17 (Fig. 6) inzwischen sowohl in eine Vertiefung 29 der Antriebscheibe 2 (Fig. 6 und 12) als auch gleichzeitig hinter die Nase 70 30 der Schalterscheibe 15 (Fig. 6 und 8) getreten ist.

Ein Ausschalten des Schalters von Hand kann jederzeit ohne weiteres durch Rückwärtsdrehen des Griffes 25 erfolgen, indem dann der Anschlag 17 aus der Vertiefung 29 durch die Scheibe 2 herausgedrückt und dadurch die Nase 30 frei wird. Um auch bei Handausschaltung Momentunterbrechung an den Schalterkontakten zu erreichen, könnte der Schaltergriff 25 vorteilhaft so ausgebildet , werden, daß er auf der Welle 1 einen dem Drehwinkel der Schalterwelle 14 entsprechenden toten Gang aufweisen würde. ■■-..'

Im Gegensatz hierzu geschieht die selbst- 85 „ tätige Auslösung bei eingeschaltetem Schalter folgendermaßen:

Bei Überlastung stößt das nach dem Schalter 31 (Fig. 3) in. die betreffende Leitung eingebaute Uberstromrelais 32 mit seinem Stift 33 an einen Hebel 34 (Fig. 7), hebt diesen und dreht damit die auch dem Überstromzeitrelais 43 (Fig. 3) gemeinsame Achse 35. Mit dieser ist das eine Ende eines Hebelsystems 36 mit dem festen Drehpunkt 37 verbunden, während das andere Ende des Hebelsystems 36 mit dem in einer Geradführung 38 beweglichen Anschlag 12 verbunden ist, so daß letzterer bei Drehung der Achse 35 abwärts gleitet. Die Reibung zwischen dem schmalen Nocken 11 iooi, am Auslöseglied 6 und dem Anschlag 12 ist (schon ohne Anwendung einer Laufrolle) sehr gering, da der Nocken 11 einzig unter dem Einfluß der im Verhältnis zur Ausschaltfeder 23 schwachen Feder 3 steht, während der große, von der Ausschaltfeder 23 herrührende Druck bei eingeschaltetem Schalter vom Drehpunkt 18 des Hebels 19 aufgenommen wird (Fig. ,6).

Das nach Abwärtsgleiten des Anschlages 12 frei gewordene Auslöseglied 6 schnellt nun vermöge der sich entspannenden Feder 3 in der Einschaltrichtung (Pfeil in Fig. 4) davon, schlägt mit seinem Kamm 39 den Anschlag 17 aus der Vertiefung 29 der Scheibe 2 heraus (Fig. 7), wobei er gleichzeitig über die Nase 30 der Schalterscheibe 15 weggleitet, so daß auch letztere frei wird und die Feder 23 dieselbe mit der Welle 14 und dem Schalter in der Ausschaltrichtung (Pfeil in Fig. 7) zurückdreht. Dabei wird mittels der Klinke 8 auch die

Scheibe 2 so lange mitgenommen, bis der Kamm 40 des sich in der Einschaltrichtung frei weiterdrehenden Auslösegliedes 6 die Klinke 8 vom Zahn 13 der Schalterscheibe 15 entkuppelt. Durch diese Wirkung des Kammes 40 wird die Scheibe 2 mit dem Handgriff 25 frei, so daß dessen Festhalten die Auslösung des Schalters nicht verhindern kann, mithin eine Freiauslösung erreicht wird. Die Scheibe 2 kehrt infolge der ihr erteilten .Drehung und des hierbei durch den Schaltergriff 25 erhaltenen Übergewichtes samt der Welle 1 in die' Ausschaltstellung (Fig. 2) zurück. Das Zurückgehen des Schaltergriffes 25 in seine Ausschaltstellung könnte auch mittels einer Feder erreicht werden, deren eines Ende fest und deren anderes Ende mit der Scheibe 2 verbunden ist. Das Ausrücken des Anschlages 12 braucht nicht ausschließlich infolge von Maximalstrom zu erfolgen, sondern kann auch infolge von Minimalstrom, Rückstrom, Minimalspannung, ferner durch Vermittlung einer Regelungsvorrichtung, wie Strom-, Spannungs-, Leistungs-, Frequenz-) Druck-, Geschwindigkeits-, Wärmemesser ο. dgl., eintreten. Es können auch verschiedenartige Relais oder Regelungsorgane gleichzeitig auf den Anschlag 12 einwirken. Eine einfache, Kombination, bestehend aus einem gewöhnlichen Uberstromrelais 32 und

einem Überstromzeitrelais 43, ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. In den Stromkreis des letzteren ist noch ein Strommesser A eingeschaltet. Das schlagartig wirkende Auslöseglied 6 braucht nicht zentrisch zwischen beiden Wellen gelagert zu sein, sondern könnte auch seitlich der Wellen angebracht sein. Auch könnte eine Laufrolle statt Anschlag und Geradführung benutzt werden. ,

Teile der Auslösevorrichtung können ferner gemäß der Erfindung dazu dienen,- um bei Schaltkästen auf eine einfache Weise den Schalter in Abhängigkeit von der Tür des Schalt-/ kastens zu bringen, wie dies beispielsweise aus Fig. ι und 2 hervorgeht. Dabei verhindert die selbsttätige Klinke 41 beim Einfallen in die Vertiefung 29 der Scheibe 2 ein fahrlässiges Einschalten bei geöffneter Tür, während anderseits selbst eine kleine Einschaltbewegung des Schaltergriffes 25 genügt, um ein öffnen der Schaltkastentür 'zu verhindern, da in diesem Falle die freie Bahn des Riegels 42 durch den Kranz 27 der-Scheibe 2 versperrt wird.

Es ist selbstverständlich, daß die Rast 22 für die Auslösevorrichtung unwesentlich ist und bei Schaltern ohne Anlaufstellung wegfällt.

Um Platz zu gewinnen, könnte im gezeichneten Ausführungsbeispiel das neben der Schalterscheibe 15 befindliche Zwischenlager wegfallen, indem das Ende der Schalterwelle 14 in der Scheibe 2 gelagert würde. Die Scheibe 2 und die Welle 1 würden in diesem Falle ein einziges Stück bilden. Die Geradführung 38 würde an der Wand das Schaltkastens befestigt.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Auslösevorrichtung für selbsttätige elektrische Schalter mit einem drehbar gelagerten Auslöseglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslöseglied (6), welches zentrisch zur. Schalterwelle (14) bzw. Antriebwelle (1) oder seitlich von ihnen angeordnet ist, mit dem Antriebgliede (2) des Schalters durch eine beim Einschalten gespannte Feder (3) verbunden ist und sich mitdreht, bis es von einem Anschlage (12), der durch beliebige Relais oder Regelorgane ausgerückt werden kann (mittels 33 bis 38), festgehalten wird, worauf beim Weiterdrehen des Antriebgliedes (2) die erwähnte Feder (3), unabhängig von der Ausschaltfeder (23) des Schalters, so lange gespannt wird, bis der Schalter die durch eine Sperrung (17, 30) gesicherte Einschaltstellung erlangt hat, während das Auslöseglied (6) nach dem Ausrücken des es festhaltenden Anschlages (12) unter der Wirkung seiner sich entspannenden Feder (3) weitergedreht wird und die Sperrung (17, 30) des Schalters aufhebt (mittels 39), so daß letzterer durch seine Ausschaltfeder (23)^aus der Einschaltstellung herausgerissen wird, worauf sowohl das Auslöseglied (6) als auch das Antriebglied (2) in die Ausschaltstellung zurückkehren.

2. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslöseglied (6) zentrisch zwischen dem Antriebgliede (2) und einem mit dem Schalter verbundenen Schaltergliede (15) angeordnet

■"" und derart als Kurvenscheibe ausgebildet ist, daß es (6), wenn vom Anschlag (12) festgehalten, beim Weiterdrehen des Antriebgliedes (2) eine Kupplung (8, 13) zwischen dem Antriebgliede (2) und dem Schaltergliede (15) herbeiführt (mittels 10), während es (6), wenn der Anschlag (12) ausgerückt wird (mittels 33 bis 38), bei seiner weiteren Drehung sowohl die Sperrung (17, 30) des Schaltergliedes (15) aufhebt (mittels 39) als auch die Kupplung' no (8, 13) zwischen dem Antriebgliede (2) und dem Schaltergliede (15) löst (mittels 40), so daß die Öffnung des Schalters auch bei festgehaltenem Handgriff (25) erfolgt (Freiauslösung). M5

3. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verriegelungsglied (17), welches zum Festhalten sowohl des Schaltergliedes (15) als ■ auch des Antriebgliedes (2) in der Ein-

schaltstellung dient, infolge Federwirkung (16) in der Richtung gegen diese beiden Glieder (2, 15) ' bewegt,. dabei aber durch das Antriebglied (2) so lange außer Eingriff mit letzterem (2) und dem Schalterglied (15) gehalten'wird, bis" die Einschaltstellung des Schalters erreicht ist, worauf dieses Verriegelungsglied (17) entweder durch Rückwärtsdrehen f des ^ 1 Antriebgliedes (2) von Hand oder durch einen Kamm (39) des'frei gewordenen Auslösegliedes (6) außer Eingriff mit den beiden andern Gliedern (2, 15) gebracht wird.

4. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schaltkasten Teile der Auslösevorrichtung (27, 29) in Verbindung mit Klinken (42, 41) o. dgl. zugleich dazu 'dienen, den Schalter in einfacher Weise^in Abhängigkeit von der Tür des Schaltkastens zu bringen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.