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Elektrischer Überstromschalter mit selbst-und handbetätigter Momentausschaltung und Wieder- einschaltung von Hand.
Gegenstand der Erfindung ist ein elektrischer Überstromschalter mit selbst-und handbetätigter Momentausschaltung und Wiedereinschaltung von Hand, der sich dadurch, dass mehrere Einzelteile gleichzeitig verschiedene Funktionen erfüllen, durch besondere Einfachheit und Billigkeit von den bisher bekanntgewordenen Selbstschalter ähnlicher Art vorteilhaft unterscheidet. Der Schalter entspricht dabei allen Anforderungen und besitzt insbesondere eine betriebssichere Freiauslösung, rasche Funkenlöschung und Einfachheit der Bedienung, da nur ein einziger Druckknopf für die Handbetätigung vorhanden ist.
Erfindungsgemäss ist ein und dasselbe Glied gleichzeitig als Sperrklinke, als Hebel für die Handausschaltung und als Druckübertragungsorgan fir-die Einschaltung ausgebildet, wodurch sieh eine besonders einfache und zweckmässige Art der Bedienung und eine billige Herstellung ergibt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 einen Mittelschnitt durch den Schalter, Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 777-777 der Fig. 1, von oben gesehen, Fig. -1 eine Ansicht von unten, Fig. 5 eine andere Betriebsstellung in Vorderansicht und Fig. ss eine vergrösserte Ansicht der Sperrklinke in Funktionsstellung.
Auf eine Isolationsgrundplatte 1 ist ein Bügel 2 aufgesetzt, der oben eine Hülse. 3 trägt, in der ein Druckknopf 4 gleitet. Die lotrechten Schenkel des Bügels 2 besitzen Schlitze 6, die unten in eine Ausweitung 7 enden. Diese Schlitze bilden Gleitführungen für die Zapfen 8, die oben an einem plattenförmigen Teil 9 sitzen, der mit seinem unteren Ende auf der Oberfläche der Platte 1 gleitet und als Sperrklinke wirkt. Um die Zapfen 8 ist je eine Feder 11 (Fig. 2) gelegt, deren ein Ende sich gegen einen Vorsprung 12 der Klinke 9 und deren anderes Ende sich gegen die Platte 1 legt und dort in einer Rinne 12 gleitet. Die Federn 11 dienen zur Rückführung der Klinke 9 und des Drucklmopfes 4 in die gezeichnete Hochstellung.
Die Sperrklinke 9 besitzt ferner am oberen Ende beiderseits je einen etwas aus ihrer Ebene nach oben herausgebogenen Ansatz 13, die mit dem unteren Rand 4'des Druckknopfes zusammenwirken (Fig. 6).
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Fortsatz 16, unter welchem die Platte 1 ausgenommen ist, derart, dass nicht der Fortsatz 16, sondern die Kante 15 auf der Platte 1 gleitet.
Der Druekknopf 4 ist mit der Platte 9 durch einen mit Kugelkopf versehenen Bolzen 18 lose verbunden, der in einen entsprechenden Schlitz 19 der Klinke 9 hineinragt.
Das Kontaktsystem ist zwischen der Platte 1 und einer zweiten Isolationsplatte 21 angeordnet und besteht beim bezeichneten Ausführungsbeispiel aus zwei Kontaktklötzen 22, die durch Zuleitungsfedern 23 aneinandergedrückt werden. Die Trennung der Kontakte erfolgt durch das Schaltglied 24, das vorne ein Isoliertrennstück 25 trägt, unter Wirkung einer Druckfeder 26 steht und mit den aufragenden Ansätzen 27 unmittelbar mit der Kante 15 der Sperrklinke 9 verklinkt ist. Das Kontaktsystem kann aber ebensogut aus zwei festen, ungefederten Kontakten und einer beweglichen, gefederten Schaltbrücke bestehen.
Unterhalb der Platte 21 ist das Selbstauslösesystem untergebracht. Es besteht aus einer im Hauptstromkreis liegenden Magnetspule 31 mit Eisenkern 32, der mit einem Anker 33 zusammenwirkt. Der Anker 33 sitzt auf einem Bimetallstreifen 35 ungefähr in der Mitte desselben, während das eine Ende des Bimetallstreifens am Isolierteil 36 doppelpolig eingespannt ist und das andere freie Ende eine Ausnehmung 37 besitzt, In diese Ausnehmung 37 ragt ein Zapfen 38 eines Druckstabes 39 aus Isoliermaterial,
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der durch beide Platten Tund 21 hindurchgeht und an seinem oberen Ende eine Abschrägung 40 besitzt, die in der Bahn des Fortsatzes 16 der Klinke'9 liegt.
Die Grundplatten 1 und 21 werden durch nicht gezeichnete Schraubenbolzen od. dgl. zusammengehalten und das Ganze von einem nicht gezeichneten Gehäuse umschlossen, das je nach der Verwendung des Schalters als Sockel-oder Stöpselautomat entsprechend ausgebildet ist.
Die Wirkungsweise des Selbstschalter ist folgende :
A. Handeinschaltung. Die in Fig. 1 und 2 gezeichnete Ausschaltung ist durch die Hoehstellung des Druckknopfes von aussen erkennbar. Um einzuschalten, drückt man den Knopf 4 gegen die Wirkung der Federn 11 und 26 nieder, bis die Zapfen 8 der Sperrklinke in den Ausweitungen 7 angelangt sind (Fig. 5). Dabei hat die Kante 15 der Sperrklinke nach kurzem Gleiten die Ansätze 27 des Schaltgliedes vor sich hergeschoben und das Schaltglied in die Ausschaltlage gedrückt, wobei die Kontakte 22 sich durch die Eigenfederung geschlossen haben. Knapp vor Erreichung der Endstellung (Fig. 5) stösst der Ansatz 16 bereits an die Abschrägung 40 des Druckstabes an und läuft daran etwas auf, so dass sich die Kante 15 ein wenig von der Gleitbahn abhebt, wodurch die Verklinkungstiefe verringert wird.
Die Endstellung der Sperrklinke ist in Fig. 6 vergrössert dargestellt. Wie man sieht, wirkt die Sperrklinke bei der Handeinschaltung gleichzeitig als Druckübertragungsorgan zwischen Druckknopf und Sehaltglied.
Die Rückstellfedern. 11 sind in der Endstellung nicht imstande, die Rückführung des Druckknopfes zu bewirken, weil die bedeutend stärkere Schaltfeder 26 die Zapfen 8 so fest an die rechte Seite der Ausnehmung 7 eindrückt, dass die entstehende Hemmung grösser ist als die Kraft der Rückstellfedern 11.
Durch eine Schrägstellung der Schlitze 6 kann bei sonst gleicher Wirkungsweise die erforderliche Hubhöhe des Druckknopfes vermindert werden.
B. Handausschaltung. Drückt man den bereits in der Tiefstellung befindlichen Druckknopf mit erhöhter Kraft noch etwas hinunter, so erfolgt die Momentausschaltung, u. zw. auf folgende Weise : Die unteren Ränder 4'des Druckknopfes drücken die als kurze Hebelarme wirkenden Ansätze. M, wenn auch nur ganz wenig, nach unten, wodurch das andere Ende.
M der Klinke in die Höhe geht und die Ansätze 27 des Schaltgliedes freigibt, derart, dass die Schaltfeder die plötzliche Schliessbewegung des Schaltgliedes bewirkt ; der für die Ausschaltung nötige Druck ist infolge der grossen Hebelübersetzung und des Reibungwiderstandes an der Verklinkungsstelle bedeutend grösser als der Einschaltdruck, so dass ein unbeabsichtigtes Wiederausschalten beim Einschalten ausgeschlossen ist. Die Grösse des nötigen Ausschalt- druckes ist überdies durch die Dimensionierung der Ansätze 13 beliebig wählbar.
Nach der Entklinkung hört der Druck der Schaltfeder 26 auf die Zapfen 8 auf und die Rückstellfedern 11 bringen die Spenklinke und den Druckknopf wieder in die Hochlage.
Der Kugelkopfzapfen 18 dient dazu, den Druckknopf in seiner Stellung von der Sperrklinke abhängig zu machen, insbesondere zu verhindern, dass er (z. B. bei hängender Montage) bei niedergedrückter Klinke in die Hochlage geht. Man kann daher in jedem Fall am Druckknopf die Schaltlage erkennen.
C. Selbstausschaltung. Bei langdauernder, aber prozentuell nicht hoher Überlastung erwärmt sich das im Hauptstromkreis liegende Bimetall. 35, biegt sich dabei mit seinem freien Ende nach oben aus, drückt den Druckstab 39 etwas nach oben und hebt den auf der Abschrägung 40 liegenden Fortsatz 16 etwas an, so dass die Verklinkung gelöst wird und der Schalter sprungartig, wie unter B beschrieben, in die Aussehaltlage zurückkehrt.
Bei kurzzeitiger starker Überlastung, insbesondere bei Kurzschluss, wird der Anker 33 vom Kern der Magnetspule momentan angezogen, wobei das sich federnd ausbiegende Bimetall ebenfalls denDruckstab anhebt und die Entklinkung bewirkt.
D. Freiauslösung. Wenn einer der Selbstauslösemechanismen anspricht, während gleichzeitig der Druckknopf niedergehalten wird, so wird dadurch die Momentaussehaltung nicht behindert, da die Sperrklinke infolge ihrer beschriebenen Lagerung die für die Entklinkung nötige Ausschwenkung auch bei niedergehaltenem Druckknopf ausführen kann.
E. Funkenlösehung. Die entstehenden Ausschaltfunken werden auch bei Kurzschluss rasch durch die Blaswirkung des unmittelbar darunter befindlichen starken Magneten nach aussen gegen das Gehäuse getrieben und so rasch gelöscht. Der Löschfunke findet in dieser Richtung freie Bahn und ist nur gegen oben und unten durch die Platten 1 und 21 an der Ausbreitung gehindert, wodurch die ganzen Mechanismen in wirksamster Weise vor den Funken geschützt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Überstromschalter mit selbst-und handbetätigter Momentausschaltung und Wiedereinschaltung von Hand, dadurch gekennzeichnet, dass ein Glied (9) gleichzeitig als Sperrklinke, als Auslösehebel für die Handaussehaltung und als Druckübertragungsorgan für die Einschaltung ausgebildet ist.