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Bimetallsicherungsautomat
Die Erfindung bezieht sich auf einen Bimetallsicherungsautomaten mit im wesentlichen parallel zum
Schaltstift verlaufenden von einer Heizwicklung umgebenen Bimetallfedern. Derartige Bimetallsicherungs- automaten sind bereits in verschiedenen Ausführungen bekannt geworden. So hat man z. B. an beiden Sei- ten des Schaltstiftes Bimetallfedern angebracht, die quer zum Schaltstift liegen und mit ihren Längskanten in entsprechende Rastungen des Schaltstiftes eingreifen. Abgesehen davon, dass bei dieser e usführung der
Bimetallstreifen direkt vom Strom durchflossen wird, nimmt diese Anordnung wegen des quer liegenden Bi- metallstreifens verhältnismässig viel Raum ein.
Es sind jedoch auch Bimetallsicherungsautomaten bekannt geworden, bei denen eine parallel zum Schaltstift liegende Bimetallfeder durch eine herumgewickelte
Heizleitung erhitzt wird und mit einer angesetzten Nase hinter einen auf den Schaltstift aufgesetzten
Flansch greift. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, dass der gefederte Schaltstift von der hinter den
Flansch greifenden Bimetallnase nur einseitig belastet wird und deshalb leicht verklemmt. Ausserdem er- fordert der um den Schaltstift gelegte Flansch einen besonderen Raum zum Ausweichen der Bimetallfe- der, durch den der ganze Sicherungsautomat vergrössert wird. An Stelle der auf die Pimetallfeder aufge- setzten Nase hat man für Thermoauslöser auch einen an seinem freien Ende umgebogenen Bimetallstreifen benutzt.
Bekannt sind ferner Bimetallsicherungen, deren Bimetallfedern auf eine Verdickung am Ende des Schaltstiftes auflaufen. Diese Verdickung erfordert einen grösseren Durchmesser der Sicherung, der bei den für die Praxis vorgeschriebenen, oft genormten geringen Aussendurchmesser nicht tragbar ist.
Schliesslich sind auch Sicherungsvorrichtungen mit eingeschnürter Schaltstift bekannt, bei denen jedoch die Schaltnase der Bimetallfeder nach dem Schaltvorgang in einem freien Raum neben und vor der Stirnseite des Schaltstiftes liegt. Bei den für den praktischen Betrieb solcher Sicherungen geforderten häufigen Schaltleistungen entstehen leicht Stauchungen der Bimetallfedern, welche die Präzision der Schaltvorgänge beeinträchtigen.
Bekannt ist auch die Benutzung eines eingekerbten Schaltstiftesvon elektromagnetischen StarkstromSelbstschaltern her. Bei diesen dient jedoch die Einkerbung des Schaltstiftes einem ganz andern Zweck, zumal die Frage der Raumersparnis bei derartigen Sicherungen keine Rolle spielt.
Demgegenüber hat die Erfindung zum Ziel die Schaffung eines Bimetallsicherungsautomaten, der in so kleinen geometrischen Dimensionen hergestellt werden kann, dass er aussen nicht mehr als etwa 8 mm Durchmesser hat und deshalb z. B. als Feinsicherung für Nachrichtengeräte, so etwa für automatische Fernsprech- ämter, Verwendung finden kann und ein Höchstmass an Betriebssicherheit bietet.
Gemäss der Erfindung ist deshalb bei einem Bimetallsicherungsautomaten mit im wesentlichen parallel zum Schaltstift freitragend verlaufenden von einer Heizwicklung umgebenen Bimetallfedern, die mittels etwa rechtwinkelig zu ihnen gerichteten Rastnasen in eine an dem axial verschiebbaren Schaltstift befindliche Rastung eingreifen, der Schaltstift von einer an sich bekannten Einschnürung aus mit einer zylindrischen Oberfläche ausgestattet, deren axiale Erstreckung mindestens dem Weg gleich ist, über den die Rastnasen zweier einander gegen- überliegender Bimetallfedern nach dem Austritt aus der Einschnürung während ihres ganzen Schaltvorganges bzw. bei Rückführung des Schaltstiftes bis zum Eingreifen der Rastnasen in die Einschnürung entlanggleiten.
Durch diese Anordnung wird es möglich, einerseits den ganzen Sicherungsautomaten in einem sehr kleinen Raum unterzubringen und anderseits derBimetallfeder am Schaltstift eine sehr sichere Führung zu geben, die auch bei häufiger Wiederholung des Schaltvorganges erhalten bleibt,
Die Einleitung des Schaltvorganges kann dadurch erleichtert werden, dass die untere Aussenkante der Einschnürung abgerundet ist.
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In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die Federkraft der Bimetallfeder durch je eine Feder, z. B. eine Stahlfeder, verstärkt sein. Die Bimetallfedern können gegebenenfalls zusammen mit den Verstärkungsfedern am Boden einer zweckmässig leicht herausnehmbaren Büchse aus Isolierma- terial befestigt sein, vorzugsweise mit einer Rohrniete, die gleichzeitig dem Sicherungsstift als Führung und Gleitkontakt dient.
In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und nachstehend be- schieben, ohne dass die Erfindung jedoch auf diese Ausführungsform beschränkt sein soll.
Fig. 1 zeigt die Sicherung im axialen Längsschnitt in Bereitschaftsstellung, Fig. 2 in ausgelöstem Zustand. Fig. 3 stellt den Querschnitt nachA-B der Fig. 1 und Fig. 4 den Querschnitt nach C-D der Fig. 2 dar.
An einer Seite eines röhrchenförmigen Gehäuses 1 ist in zwei Scheiben 2 und 3 aus Isoliermaterial ein Kontaktstift 4 axial verschiebbar gelagert. Eine an dem Isolierkörper 2 und an dem Bund 5 des Kon- taktstiftes 4 abgestützte Druckfeder 6 hält den Stift unter einer nach der Mitte des Gehäuses 1 hin gerichteten Druckspannung.
An der andern Seite des röhrenförmigen Gehäuses 1 mit rundem. ovalem oder eckigem Querschnitt befindet sich der eigentliche Sicherungsautomat. Am Boden einer zweckmässig leicht herausnehmbaren Büchse 7 aus Isoliermaterial sind zwei federnde Bimetallstreifen 8 und 9 befestigt, die an ihrem oberen und unteren Ende etwa rechtwinkelig umgebogen sind. Ihr unterer Teil wird von je einer Stahlfeder 10 und 11 in seiner Federkraft mechanisch verstärkt. Die Bimetallstreifen und die Stahlfedern werden zweckmässig durch eine einzige Rohmiete 12 im Boden der Büchse 7 festgehalten. Die Bimetallstreifen sind von je einer Heizwicklung 13 und 14 umgeben, die zwecks Erzielung einer gleichmässigen Erwärmung zweckmässig hintereinander geschaltet sind. Der eine Pol 15 der Heizwicklung ist an die Rohrniete 12, der andere Pol 16 an die Gehäusewand 1 angelötet.
Innerhalb der Bimetallstreifen 8 und 9 ist der Sicherungsstift 17 axial verschiebbar. Er steht an seinem einem Ende in mechanischem und elektrischem Kontakt mit dem Kontaktstift 4, der zu diesem Zweck z. B. eine axiale Bohrung 18 haben kann, in die der Sicherungsstift 17 eingeschoben wird, oder umgekehrt.
An der Stelle, wo sich die freien Abwinkelungen 19 und 20 der Bimetallstreifen 8 und 9 befinden, hat der Sicherungsstift 17 eine halsartige Einschnürung 21, in die die zum besseren Eingriff mit Aussparungen 22 und 23 versehenen Bimetallstreifen eingreifen. so dass der Sicherungsstift 17 trotz des Druckes der Feder 6 in seiner in Fig. 1 gezeigten Lage bleibt.
Wird die Sicherung im Zusammenhang mit einer Kontaktfeder 24 benutzt, so fliesst der Strom des zu sichernden Stromkreises oder ein Teil desselben von der Feder 24 über den Stift 4, der in der Rohrniete 12 geführt wird, durch diese von dort über die Lötstelle 15 durch die Heizleiter 14 und 13 und dann über die Lötstelle 16 aus der Sicherung über deren Gehäuse 1 heraus.
Entsteht in dem Stromkreis ein Überstrom bestimmter Grösse, so biegen sich die Bimetallstreifen 8 und 9 unter dem Einfluss der in der Heizleitung 13 und 14 erzeugten Stromwärme nach aussen. Durch entsprechende Dimensionierung der einzelnen Teile kann man erreichen, dass die Ausbiegung der Aussparungen 22 und 23 bei einer vorgegebenen Stromstärke gerade gross genug ist, um den Sicherungsstift 17 unter dem Einfluss der Druckfeder 6 vorschnellen zu lassen, so dass der Stromkreis an der Kontaktfeder 24 geöffnet wird. Die Sicherung kommt dann in die Stellung der Fig. 2.
An der Stirnseite ist das Sicherungsgehäuse 1 mit einem beispielsweise eingeschraubten Verschlussdeckel 25 versehen, durch dessen inneren aus Isoliermaterial bestehenden Teil 26 der Stift 17 geführt wird. und an dem ein am. Stift befindlicher Anschlag 27 ein Widerlager zur Begrenzung der nach aussen gerichteten Bewegung des Stiftes findet.
Um die Sicherung wieder betriebsfähig zu machen, genügt es. die Feder 24 in Kontaktstellung zu bringen und den Stift 17 entgegen der Kraft der Feder 6 wieder in das Gehäuse 1 hineinzudrücken. Dazu kann man am Ende des Stiftes 17 noch einen Druckstift 28 mit einem Anschlagbund 29 aufsetzen, der die Bewegung des Stiftes 17 nach innen begrenzt. Durch das Hineindrücken des Stiftes 17 kommen die Bimetallstreifen, die sich inzwischen nach dem automatischen Abschalten des Stromes abgekühlt haben und damit eine Drucktendenz in Richtung auf die Achse des Stiftes 17 hin aufweisen, wieder in die Einschnürung 21, wo sie den Stift in der Bereitschaftslage der Fig. 1 festhalten.
Es kann unter Umständen zweckmässig sein, an Stelle der in den Figuren gezeigten zwei Stifte 4 und 17 l1ur einen einzigen Stift zu verwenden, der die Funktionen beider Stifte übernimmt. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist jedoch aus Gründen der einfacheren Montage die Verwendung von zwei Stiften vorgesehen.
Der gesamte Aufbau und die beschriebene Figur des Sicherungsautomaten ist als Ausführungsbeispiel
EMI2.1
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Selbstverständlich kann die äussere Gestaltung unter Anwendung des Funktionsprinzipes auch so ausgebildet sein, dass der Sicherungsautomat allgemeiner angewendet werden kann
Ein besonderer Vorteil des beschriebenen Sicherungsautomaten besteht darin, dass die Sicherung verhältnismässig klein hergestellt werden kann. So braucht der äussere Durchmesser der in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur 8 mm zu betragen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Bimetallsicherungsautomat mit im wesentlichen parallel zum Schaltstift freitragend verlaufenden von einer Heizwicklung umgebenen Bimetallfedern, die mittels etwa rechtwinkelig zu ihnen gerichteten Rastnasen in eine an dem axial verschiebbaren Schaltstift befindliche Rastung eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltstift (17) von einer an sich bekannten Einschnürung (21) aus eine zylindrische Oberfläche aufweist, deren axiale Erstreckung mindestens dem Weg gleich ist, über den die Rastnasen zweier einander gegenüberliegender Bimetallfedern (8,9) nach dem Austritt aus der Einschnürung während ihres ganzen Schaltvorganges bzw. bei Rückführung des Schaltstiftes bis zum Eingreifen der Rastnasen in die Einschnürung entlang gleiten.