DE1002066B

DE1002066B - Schaltmechanismus fuer UEberstromselbstschalter

Info

Publication number: DE1002066B
Application number: DEL12896A
Authority: DE
Inventors: Alfred Fehrenbach; Rudolf Buerkle
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1952-07-18
Filing date: 1952-07-18
Publication date: 1957-02-07

Description

DEUTSCHES

Bei Kleinstselbstschalterrt fehlt der Bauraum, um die Kontakte über ein Schaltschloß mit geschlossenem Kniegelenk und Kraftspeicher oder abgestütztem Kniegelenk ohne Kraftspeicher zu steuern. Man ist dazu übergegangen, in gerader Richtung bewegliche Schaltstangen, welche Kontakt vermitteln, mit einer an einem Einschaltknopf drehbar angeordneten Klinke abzustützen, welche von einem Bimetallstreifen entklinkt werden kann, wobei der Einschaltknopf in Einschaltstellung über eine zweite Klinke arretiert wird, welche von der ausschaltenden Schaltstange freigegeben wird. Der Bimetallstreifen ist dabei auf einem besonderen Bauelement befestigt und ortsfest zur Auslöseklinke gelagert. Es sind auch Ausführungen dieser Art bekanntgeworden, bei denen der Bimetallstreifen am Einschaltknopf oder an der Kontaktbrücke befestigt ist, bzw. die Kontaktbrücke bildet und als Arretierklinke wirkt. In allen diesen Fällen muß der Einschaltknopf besonders ver- und entklinkt und der Bimetallstreifen mit besonderen Mitteln befestigt werden, wodurch ein entsprechend großer Aufwand an Einzelteilen und Bauraum entsteht.

Es ist auch bekannt, die Eigenfeder spannung eines oder mehrerer in geeigneter Weise geformter Bimetalle so zur Arretierung einer Schaltachse auszunutzen, daß besondere Verklinkungsteile überflüssig werden. Für sehr kleine Installationsselbstschalter, insbesondere solche, die als Ersatz für die in automatischen Fernsprechwählämtern verwendeten Rücklötsicherungen dienen sollen und deren Durchmesser auf Grund gegebener Einbaumaße nicht größer als etwa 11 mm sein darf, ist auch schon der Versuch gemacht worden, einen Bimetallstreifen parallel zu einer Schaltachse anzuordnen, und zwar so, daß sein freies Ende eine Schaltachse verklinkt, während das andere Ende fest mit dem Gehäuse oder entsprechenden Einsatzteilen verbunden ist.

Bei einer derartigen Anordnung treten aber Nachteile auf, die funktionell und. konstruktiv bedingt sind. Es ist erforderlich, daß der Bimetallstreifen absolut fest eingespannt ist und sich diese Einspannstelle auch in bezug auf die Schaltachse nicht im Laufe der Zeit ändert. Das absolut feste Einspannen des Bimetallstreifens in dem sehr kleinen Sockelteil eines Schalters, in. dem noch Bohrungen für die Schaltachse und für die Stromführungen vorhanden sein müssen, ist konstruktiv schwer durchführbar und kostspielig. Daher werden derartige Schalter fertigungsmäßig Schwierigkeiten bereiten und nicht genau genug auslösen.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, unter Verwendung bekannter Prinzipien einen Kleinstselbstschalter herzustellen, bei dem auf eine besondere Be-Schaltmechanismus
für überstromselbstschalter

Anmelder:

LICENTIA Patent -Verwaltungs - G. m. b. H._r Hamburg 36, Hohe Bleichen 22

Alfred Fehrenbach und Rudolf Bürkle, Hameln,
sind als Erfinder genannt worden

festigung des Bimetalls verzichtet und zur Verbilligung der Fertigung der Schalter so aufgebaut wird, daß alle Teile nacheinander in ein vorgefertigtes Gehäuse eingeschoben werden können und durch die Festlegung eines einzigen Bauteiles alle in ihrer funktionsrichtigen Lage gehaltert werden. Außerdem soll eine gute Auslösecharakteristik sichergestellt sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß für einen Schaltmechanismus für Überstromselbstschalter, insbesondere für Kleinstselbstschalter, die an Stelle von automatischen Feinsicherungen in Fernsprechanlagen eingebaut werden sollen, bei dem durch die Eigenfederspannung eines Bimetallstreifens die Schaltachse verklinkt wird, dadurch gelöst, daß ein manschettenartig eng um den Umfang der Schaltachse anliegender und unter Eigenfederspannung stehender Bimetallstreifen die Schaltachse in bestimmten Schaltstellungen im Sinne einer Verklinkung festhält und erst durch die Erwärmung von einer direkten¹ oder indirekten Beheizung so weit an Eigenfederspannung verliert, daß bei einer bestimmten kritischen Temperatur die auf die Schaltachse durch Federvorspannung ausgeübten Kräfte die von dem Bimetall ausgeübten Haltekräfte überwiegen, worauf ein Schaltstellungswechsel eintritt.

Der Schalter besteht im wesentlichen aus einem vorgefertigten Blechgehäuse, in das ein oberes und unteres Einsatzteil aus Isolierstoff einschiebbar ist. Zwischen diesen beiden Einsatzteilen ist ein manschettenförmiger Bimetallstreifen, der sich mit Hilfe besonderer Nasen in entsprechenden Ausnehmungen dieser Einsatzteile verdrehungssicher haltert, ebenfalls lose eingesetzt. Vor Einbau sind jedoch alle diese Teile auf eine Schaltachse geschoben, die durch die Eigenfederspannung des manschettenförmigen· Bimetallstreifens in der Einschaltlage gehalten oder freigegeben wird und unter der Kraftwirkung einer

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zusätzlich angeordneten Auslösefeder steht. Wird nun beispielsweise durch Umbördeln des oberen Randes des Gehäuses das obere Einsatzstück festgelegt, so bildet das obere Einsatzstück gleichzeitig den Deckel des Gehäuses und legt damit alle anderen Teile in ihrer Funktionslage fest. Durch besondere Ausbildung des Bimetallstreifens, an dem an den beiden Stirnseiten je eine Nase vorgesehen- ist, wird ein Verdrehen gegenüber der Schaltachse und den Gehäuseteilen verhindert, aber die bei Erwärmung auftretende Aufwertung der Manschette nicht behindert.

Vorteilhaft ist es auch, in dem von den beiden Enden der Bimetallmanschette gebildeten Schlitz einen seitlich aus der Schaltachse herausragenden Arretierstift zu führen. Zusätzlich kann an einer der beiden Stirnenden der Bimetall manschette noch eine Einkerbung vorgesehen sein, durch die definierte Endschaltstellungen sichergestellt sind. Die Endschaltstellungen können aber auch am oberen und/oder unteren Ende des Schlitzes vorgesehen sein.

In Fig. 1 bis 5 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 und 2 zeigen den Schalter im Längsschnitt in Einschalt- bzw. Ausschaltstellung;

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt längs der Linie A-B in Fig. 2;

Fig. 4 und 5 zeigen zugehörige Einzelteile.

Im Gehäuse α bewegt sich in Richtung der Schalterlängsachse ein Metallkontaktschaltteil b, welches mit seinem freien Ende b₁ eine in- oder außerhalb des Schalters liegende Gegenverbindung elektrisch oder mechanisch steuern kann. Das andere Ende b₂ dient zur Schaltbetätigung; es kann überpreßt oder anderweitig isoliert sein.

Das Kontaktschaltteil wird innerhalb der Isolierscheiben c, d, e geführt, durch die Feder / in Ausschaltstellung gebracht und in der Ausschaltstellung durch Anschlag des Stiftes b_z an der Isolierscheibe c gehalten.

Das Bimetallblech g legt sich als Manschette federnd oder mit geringem Spiel um das Kontaktschaltteil und ist in Schalterlängsrichtung durch die Scheiben c und d lose abgestützt bzw. .gehaltert.

Beim Einschalten bewegt sich das Kontaktschaltteil von der Stellung nach Fig. 2 in diejenige nach Fig. 1, d. h., der Stift b_s gleitet über den offenen Manschettenspalt g_t in die Raststelle g₂ von g. Die Manschette federt radial zum Stiftd'urchmesser b₃. Diese Federung ist größer als diejenige der Feder f. Das Kontaktschaltteil wird im normalen Betriebszustand in der Lage nach Fig. 1 über Teil g festgehalten, denn der in Schalterrichtung lose im Gehäuse gehalterte Bimetallstreifen kann sich nicht in Schaltrichtung verschieben, Der Stromverlauf erfolgt dabei vom metallischen Gehäuseteil a_± über die Heizung h oder direkt zum Bimetall g und von. da über die federnde Druckstelle g₂, b_s nach b_v so daß keine flexiblen Verbindungsleitungen, welche zusätzlichen Raum benötigen und häufig zu Störungen Anlaß geben, erforderlich sind.

Bei Kleinspannung können das Gehäuse und der Bedienungsteil b₂ auch aus Metall bestehen. Die Isolierscheiben c, d und e verhindern, daß die direkte oder indirekte Strombeheizung des Bimetalls überbrückt wird. Das Ausführungsbeispiel ist als Steckschalter mit konzentrischem Anschluß an den Polen .O₁, 5j dargestellt.

Bei Stromdurchgang, d. h. bei Erwärmung des Bimetalls, biegt sich dasselbe in Richtung Vergrößerung des Manschettendurchmessers auf und gibt das Kontaktschaltteil über den Stift b_s frei, wodurch der Schalter von der Lage nach Fig. 1 in die Lage nach Fig. 2 zu stehen kommt und durch diese Bewegung eine Gegenverbindung od. dgl. steuert. In Fig. 2 ist die Bimetallmanschette in einer Lage gezeichnet, wo sie sich nach der Auslösebewegung wieder abgekühlt hat.

Um die Bewegungsfreiheit der Manschette zu sichern, d. h. die Reibung zwischen den Stirnfrontseiten der Manschette und den Isolierscheiben c und d zu verhindern, stützt sich die Manschette g· z. B. über Nasen ^₃ lose, d. h. mit wenig Spiel an den Scheiben c und d ab. Diese Nasen können teilweise in kleine Aussparungen greifen und damit gleichzeitig eine Verdrehung der Bimetallmanschette in Richtung um das Kontaktschaltteil verhindern. Die Heizung ist nur schematisch angedeutet; sie kann, wenn indirekte Beheizung erforderlich, in· dem Raum i so untergebracht werden, daß die Aufbiegebeweguiig von g noch gewährleistet ist.

Die Handauslösung kann durch Rechtsdrehen des Kontaktschaltteiles erfolgen, wobei der Stift b₃ aus der Raste g₂ herausgenommen und für die Ausschaltbewegung freigegeben wird. Die Handauslösung kann auch über einen besonderen, im Bedienungsteil b₂ mi.ttig liegenden Stift, welcher die Manschette entsprechend betätigt, bewerkstelligt werden. Weiterhin kann die Handauslösung durch Nachdrücken des Einr schaltknopfes bzw. Kontaktscbaltteiles, wenn dieses, gleichzeitig als Einschaltorgan benutzt wird, in Schaltrichtung unter Aufwendung eines höheren Schaltdruckes als für das Einschalten erforderlich, erfolgen derart, daß die federnde Arretierung aufgehoben und der Kontaktschaltteil freigegeben wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltmechanismus für Überstromselbstschalter, insbesondere für Kleinstselbstschalter, die an Stelle von automatischen Feinsicherungen in Fernsprechanlagen eingebaut werden sollen, bei dem durch die Eigenfederspannung eines Bimetallstreifens die Schaltachse verklinkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein manschettenartig eng um den Umfang einer Schaltachse anliegender und unter Eigenfederspannung stehender Bimetallstreifen (g) die Schaltachse (b) in bestimmten Schaltstellungen im Sinne einer Verklinkung festhält und erst durch die Erwärmung von einer direkten, oder indirekten Beheizung so weit an Eigenfederspannung verliert, daß bei einer bestimmten kritischen Temperatur die auf die Schaltachse (b) durch Federvorspannung ausgeübten Kräfte die von dem Bimetall (g) ausgeübten Haltekräfte überwiegen, worauf ein Schaltstellungswechsel eintritt.

2. Schaltmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schaltachse (b) seitlich ein Stift (b₃) oder eine Nase angebracht ist, der oder die im Auslösefalle von dem bei Erwärmung sich öffnenden und von den Enden des Bimetallstreifens (g) gebildeten Schlitz freigegeben: wird¹.

3. Schaltmechanismus nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der lose auf die Schaltachse aufgeschobene manschetten-förmige Bimetallstreifen (§·) an beiden Stirnseiten über den Rand der Manschette vorstehende Nasen oder Ansätze (g-j) aufweist, die ein Verdrehen der Manschette (g) in bezug auf das Gehäuse (α) durch

Eingriff in entsprechende Ausnehmungen des Gehäuses oder der Gehäuseeinsatzteile (c, d) verhindern.

4. Schaltmechanismus nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Handauslösung durch Nachdrücken des Einschaltknopfes bzw. Kontaktschaltteiles in Schaltrichtung unter Aufwendung eines höheren Schaltdruckes als für das Einschalten erforderlich erfolgt, wodurch die federnde Arretierung aufgehoben und der Kontaktschaltteil freigegeben wird:.

5. Schaltmechanismus nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Handauslösung ein im gleichzeitig als Bedienungsteil dienenden Kontaktschaltteil geführter zusätzlicher Stift vorgesehen ist, der bei Betätigung die federnde Arretierung aufhebt, so daß das Kontaktschaltteil freigegeben wird.

6. Schaltmechanismus nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusammenbau durch loses Einsetzen aller Bauelemente im Gehäuse erfolgt, wobei das ganze System lediglich durch eine ganze oder teilweise Umbördelung des oberen Gehäuserandes od. dgl. gehalten, geführt und gelagert wird.

7. Schaltmechanismus nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromführung über Gehäuse, Heizung, Bimetall, Kontaktschaltteil ohne flexible Leitung u. dgl. erfolgt, wobei der Stromübergang vom Bimetall zum Kontaktschaltteil durch die Federwirkung des Bimetalls gesichert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 676 748, 653 899;
französische Patentschrift Nr. 986 157.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen