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Überstromschalter mit Freiauslösung. Es sind Überstroinschalter mit
Freiauslösung bekannt, bei welchen der Kontakthebel in der Schaltstellung ohne besondere
Verklinkung lediglich durch einen Haltemagneten gehalten wird. Das Magnetfeld des
Halteinagneten wird in bekannter Weise von dem zu überwachenden Stromkreis heeinflußt,
derart, daß bei Überstrom die Haltekraft des Magneten so weit geschwächt wird, daß
die Ausschaltfeder den Schalthebel schnell zurückführt. Bei Überstrom kann der Schalter
nicht geschlossen werden, da das Magnetfeld des Haltemagneten derart geschwächt
ist, daß ein Anziehen des Ankers nicht erfolgt.
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Gemäß der Erfindung ist der Schalthebel an einem den Anker für den
Elektrornagneten tragenden schwenkbaren. zweiarmigen Hebel angelenkt und dessen
nicht kontakttragender Hebelarm an einer federnden Stromzuführung befestigt. Beim
Einschalten «-erden der Schalthebel und der den Anker für den Elektromagneten tragende
Hebel nur so weit be-,vegt, claß der Anker von dem Elektromagneten festgehalten
wird und erst beim Zurückgehen der Betätigungsorgane der Schalthebel durch Federzug
mit dem Gegenkontakt in Berührung gebracht wird. Zur Erhöhung der Ausschaltgeschwindigkeit
ist an dem unteren Ende des Schalthebels eine Verstärkung angebracht, so daß der
Schwerpunkt des Hebels in dem unteren Teil liegt und das Trägheitsmoinent in dem
unteren Teil des Hebels im Vergleich zu dem Trägheitsmoment in dem oberen Teil des
Hebels vergrößert wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den
Abb. i bis 5 dargestellt. Abb. i ist eine Seitenansicht, und zwar ,in der geöffneten
Stellung. Abb. 2 zeigt denselben Schalter während des ersten Teiles der Einschaltperiode.
Abb. 3 zeigt die Schalterteile in der Stellung, wenn die,eingeschalteten Organe
am Ende ihrer Bewegung angekommen sind. In dieser Stellung ist aber der Schalter
noch nicht geschlossen. Nach cler Abb. g sind die Betätigungsorgane wieder in die
Anfangsstellung zurückgegangen und der Schalthebel befindet sich jetzt in der Stromschlußstellung.
In Abb. 5 ist ein Schaltschema des Schalters wiedergegeben. Von den beiden Stromschlußkontakten
i und 2 ist der Kontakt i beweglich und befindet sich an dem Hebel 3, während der
Kontakt 2 an dem Schaltergestell .I isoliert angeordnet ist. Der Kontakthebel 3
wird durch die Feder 5 in die in Abb. i dargestellte Lage gezogen. Die Anordnung
ist derart, daß der Kontakthebel 3 durch den Elektromagneten 6 in der Stromschlußstellung
festgehalten wird. Der Anker 7 des Elektromagneten 6 ist an dem im Punkt 8 drehbaren
Hebel 9 angeordnet. An diesem Hebel 9 ist im Punkt io der Kontakthebel 3 angelenkt.
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Zur Betätigung des Schalters beim Einschalten dient ein Winkelhebel
i i, welcher im Punkt 12 des Schaltergestelles drehbar befestigt ist. An dem Ende
des Hebels i i ist eine Rolle 13 angeordnet, gegen die sich der Schalthebe13 legt.
DerWinkelhebel i r kann nun durch Hand an dein Griff 1.4 oder durch den Elektromagneten
15. dessen Kern 16 mit dein Winkelhebel i r verbunden ist, betätigt werden.
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Zwischen den Polen 17 und 18 des Elektroinagneten 6 ist die Stromschleife
i9 geführt. Solange in der Leitung ein normaler Strom fließt, wird der Anker 7 von
dein Elektroinagneten 6 angezogen und somit auch der Schalthebel 3 in der Stromschlußstellung
gehalten. Steigt dagegen der Strom in .ler zu überwachenden Leitung über eine bestimmte
Grenze, so wird durch die Stromschleife i9 das magnetische Feld des Elektromagneten
6 derart geschwächt, daß der Anker 7 nicht mehr angezogen und der Hebel 9 mit dem
Schalthebel 3 durch die Feder 5 zurückgezogen wird.
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Der Schalthebel 3 ist mit seinem unteren Ende an der Stromzuführungsfeder
2o befestigt. Die Feder 2o ist sclileifenförmig gebogen und versucht den Schalthebel
3 in die in Abb. i dargestellte Stellung zu ziehen. Beim Ansprechen des Schalters
wird also die Einschaltgeschwindigkeit durch diese Stromzuführungsfeder 2o erhöht.
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Die Wirkungsweise des Schalters soll nun an Hand der Abb. 5 erläutert
werden. \ ach dieser Abbildung soll die Vorrichtung einen elektrischen Stromkreis
überwachen, der
seinen Strom von der Leitung 21 erhält, die von
dem Generator 22 gespeist wird. Der Stromkrens wird durch die Schalter 23 und 24
geschlossen. Ist alsdann der Kontaktkopf 25 geschlossen, so wird der Schalter 26
elektromagnetisch betätigt und hierdurch wird nun auch der Stromkreis für den Elektromagneten
15 geschlossen, welcher mittels des Winkelhehels i i den Kontakthehel bewegt. Zunächst
wird bei der Einschaltbewegung der Kontakthebel 3 allein um den Punkt io gedreht,
ohne daß der obere Kontakt i von dem Widerlager 27 sich entfernt. Hierbei wird die
Feder 5 leicht gespannt. Die Schalterteile nehmen die in Abb.2 dargestellte Lage
ein. Wird die Schaltbewegung entgegen der Wirkung der Feder 5 fortgesetzt, so wird
der an dem Hebel 9 sitzende Anker von dem durch die Spannungsspule 28 erregten Magneten
angezogen und festgehalten. Wie aus - der Abb. 3 ersichtlich ist, sind die Hauptstromkontakte
i und 2 noch nicht in Berührung. Die Feder 5 ist inzwischen weiter gespannt worden.
Werden nun die Schaltorgane losgelassen und kehrt der Winkelhebel i i in seine Anfangsstellung
zurück, so wird der Kontakthebel 3 um den Punkt io gedreht, so daß nun die Kontakte
i und 2 in Berührung kommen und der Stromkreis geschlossen ist. Diese Stellung der
Schalterteile ist aus Abb. d. ersichtlich.
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Wie aus der Abb. 5 ersichtlich ist, wird der Schalter 29 geöffnet,
wenn der Hebel 9 mit dem Anker 7 von dem Elektromagneten 6 angezogen wird. Hierdurch
wird auch die Spule des Relais 26 und somit auch die Spule des Relais 15 stromlos.
Der Winkelhebel i i kann also in seine Anfangsstellung wieder zurück. Übersteigt
der Strom eine bestimmte Grenze, so läßt der Elektromagnet 6 infolge des in der
Stromschleife i9 steigenden Stromes den Anker los, so daß der Schalthebel zurückgezogen
wird. Bei dieser Ausschaltbewegung wird die Feder 5 durch die schleifenförmig gebogene
Stromzuführungsfeder unterstützt.
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An dem unteren Ende des Schalthebels 3 ist eine Verstärkung 3o angebracht,
so daß der Schwerpunkt des Hebels 3 in dem unteren Teil liegt. Ferner ist der Angriffspunkt
der Feder 5 in dem Hebel 3 derart gelegt, daß er möglichst nahe an dem Drehpunkt
io liegt. Durch diese Anordnung soll die Ausschaltgeschwindigkeit erhöht werden,
indem das Trägheitsmoment in dem unteren Teil des Hebels 3 im Vergleich zu dem Trägheitsmoment
in dem oberen Teil des Hebels 3 vergrößert wird. Es wird dadurch erreicht, daß die
öffnung der Kontakte i und 2 in dem Augenblick erfolgt, in dem der Anker 7 von dem
Elektromagneten 6 losgelassen wird.
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Der in der Abb. 5 angegebene induktive Widerstand 31 in dem Stromkreise
der zwischen den Polen .des Elektromagneten 6 gehenden Windungen i9 hat den Zweck,
die Ansprechempfindlichkeit des Schalters zu verändern, je nachdem ob er bei kleineren
Überströmen oder erst bei höheren ansprechen soll.
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Außerdem kann der Schalter mit einer Blasvorrichtung versehen sein,
um den beim Ausschalten entstehenden Unterbrechungsfunken zu löschen.
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Da die Einschaltorgane beim geschlossenen Schalter nicht mehr an dem
Einschalthebel liegen, so ist die Ausschaltgeschwindigkeit verhältnismäßig groß,
weil die Bewegung durch keine Schalterteile gehemmt wird. Um beim Ausschalten den
Rückschlag gegen das Gegenlager 27 zu mildern, kann der Winkelhebel ii derart angeordnet
sein, daß bevor der Hegel gegen das Lager 27 schlägt, zunächst auf die Rolle 13
auftrifft.