DE1017695B - Elektrischer Selbstschalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Selbstschalter mit thermischer Auslösung, dessen Gehäuse ein aus halbzylindrischen, mittels Endkappen zusammengehaltenen Teilen, gebildeter Hohlzylinder ist. An den Enden und Seiten, weist der Hohlzylinder, der aus einer Mehrzahl von Teilen aus Isoliermaterial besteht, durchgehende Schlitze auf. Eine Stirnwand ist mit einer zentralen öffnung versehen, durch die ein Betätigungskolben, herausragt, der zur Bewegung der beweglichen Schalterkontakte gegen die der Öffnung benachbarten festen, Kontakte dient.

Bei Schaltern dieser Art hat es sich gezeigt, daß es von großer Bedeutung ist, daß das Gehäuse gegen das Austreten des bei Stromunterbreehung erzeugten Lichtbogens abgedichtet ist, damit die von dem Lichtbogen erzeugten Gase keine elektrisch leitende Verbindung mit der Außenseite des Gehäuses herstellen können.

Ferner kommt bei einem derartigen Schalter, bei dem die festen. Kontakte an den Enden des Gehäusedurchmesser angeordnet sind, der senkrecht zu dem zwischen, den. Gehäuseteiilen befindlichen Spalt liegt und bei dem die beweglichen. Konitakte auf den Enden von innerhalb des Gehäuses nach entgegengesetzten Richtungen gebogenen Leitern sitzen, der Lichtbogen mit Kontakt- und Zuleitungsteilen in Berührung, wodurch eine teilweise Verdampfung der nicht geschützten Zuleitungsteile eintritt. Diese Anordnung der Kontakte ist aber für eine Verhinderung des Austrittes von. Lichtbogengasen. von Bedeutung.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe, gestellt, die Spalte des Gehäuses gegen einen Austritt der Lichtbogengase abzudichten und darüber hinaus die Zuleitungsteile gegen einen Verschleiß durch den entstehenden Lichtbogen zu schützen.

Hierbei gleitet der Kolben in an sich bekannter Weise durch die Öffnungen, einer Dichtungsscheibe, die zwischen, der die Kolbenöffnung aufweisenden. Gehäusesitirnwand und der entsprechenden Endkappe festgehalten wird. Diese Dichtungsscheibe dichtet den. Spalt in der Stirnwand ab. Erfindungsgemäß wird eine weitere Dichtungsscheibe zwischen der ersten Scheibe und der Endkappe angeordnet, die zungenförmiige Ansätze besitzt, welche vom Flansch der Endkappe dichtend an die Teile der Gehäuselängsspalte angedrückt werden, die der Flansch umfaßt und die sich über den Teil des Gehäuseinnern, erstrecken, in dem sich, die festen. Kontakte und die beweglichen Kontakte schließen.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schalters unter Weglassung eines Teiles des Gehäuses und der Kappe, so daß die zur

Anmelder:

Mechanical Products Inc.,
Jackson, Mich. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 43

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. Januar 1953

Richard Castle Ingwersen, Jackson, Mich. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

Dichtung der seitlichen Schlitze vorgesehenen. Mittel sichtbar werden,

Fig. 2 eine Innenansicht einer Hälfte des Gehäuses mit dem Schaltorgan, und dem Betätigungskolben in ihren Lagen sowie — in strichpunktierten. Linien. ·— die Lagen der Kappen und. Dichtungsscheiben, am zusammengesetzten Schalter,

Fig. 3 einen Längsschnitt entlang der Linie α der Fig. 2 des zusammengesetzten. Schalters mit. den Kontakten, dem Schaltorgan und. dem Kolben in Seitenansicht,

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie b der Fig. 2,

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie c der Fig. 2 unter Weglassung des Schaltorgans und der mit ihm verbundenen Teile,

Fig. 6 einen Querschnitt ähnlich der Fig. 5 entlang der Linie d der Fig. 2,

Fig. 7 eine Einzelansicht, die Dichtungsscheibe mit ihren zungenförmigen Vorsprüngen zeigend,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung der in dem Gehäuse vorhandenen Schaltelemente in, der stromschließenden Lage,

Fig. 9 eine Ansicht ähnlich der Fig. 8 mit den Kontakten in der offenen Lage.

Das in den Zeichnungen gezeigte Gehäuse besteht aus zwei Teilen 1 und 2 aus Isoliermaterial mit im wesentlichen halbzylindrischer Form, die beim zusammengesetzten Schalter einen sich längsweise erstreckenden Schlitz 3 erzeugen. Die Gehäuseteile werden, durch ein Paar Kappen. 4 und 5 zusammengehalten.

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Im Innern des Gehäuses befindet sich eine mit 6 Seitenflansch4a- der Kappe 4 und tragen zur D ichbezeichnete Kammer, in der ein Paar einander diame- tung der Schlitze bei. Von Bedeutung ist, daß die tral gegenüberstehende feste Kontakte 7 angebracht Flansche 4 α denjenigen Teil 6 a des Gehäuses, in dem sind, sowie ein bewegliches wärmeempfindliches die Kontakte untergebracht sind und in dem der Schaltargan 8 und ein Betätigungskolben 9. Das 5 Lichtbogen zustande kommt, vollständig umgibt. Es Schaltorgan 8 umfaßt zwei einander gegenüber- ist ferner von Bedeutung, daß die Zungen 25a der stehende Bimetallstreifen 10 von U-Form, die durch Scheibe 25 sich über die ganze Breite der Flansche4a eine damit fest verbundene Brücke 11 zusammen- erstrecken und von denselben zum festen Anliegen gehalten werden und auf denen die beweglichen Kon- gegen die Schlitze 3 gebracht werden. Hierdurch wertakte 12 derart befestigt sind, daß sie mit den festen io den die Schlitze gegen das Austreten von mit Metall-Kontakten 7 in Berührung treten können. Die festen teilchen versetzten Gasen abgedichtet, die Bildung und beweglichen Kontakte sind in einem Endteil 6 a eines leitenden Stromweges zwischen der Kappe 4 der Kammer 6 angebracht, der von der Stirnfläche 23 und dem Innern des Gehäuses wird verhütet, begrenzt wird. In dieser ist eine zentrale Öffnung 22 Die Scheiben 24 und 25 können eventuell in einem

vorhanden, durch die der Betätigungskolben 9 hinaus- 15 Stück als eine einzige Scheibe ausgeführt werden und ragt. Eine entsprechende Öffnung 4 & in der Kappe 4 bestehen vorzugsweise aus vulkanisiertem Fiberist für den Kolben vorgesehen, der, wie aus den. Fig. 1 material. Wenn sie in einem Stück ausgeführt wer- und 3 ersichtlich, die Öffnung nicht ganz ausfüllt. den, können, die so erhaltenen Scheiben ziemlich steif

Das Schaltorgan 8 ist relativ zum Kolben 9 gleit- ausgeführt sein, jedoch müssen, die Zungen 25 α verbar, wobei die Streifen 10 sich auf entgegengesetzten 20 formbar sein, damit sie gegen die Schlitze 3 dicht Seiten des Kolbens befinden, und mit an diesen vor- anliegen können.

gesehenen Anschlagfahnen 13 (Fig. 2, 8 und 9) in Die Kappe 4 ist am Rande mit einer Verjüngung26

Eingriff treten können. Die Fahnen 13 bestehen vor- versehen, durch die sie sich an eine entsprechende zugsweise aus L-förmigen, am Kolben mittels Niete 14 Verjüngung 25 des Gehäuses dicht anschmiegt. Die befestigten Teilen. Dadurch, daß die Fahnen 13 aus 25 Verjüngung des Gehäuses sollte außerhalb des Teiles selbständigen Metallteilen bestehen, statt direkt am 6 a liegen. Die zweite Kappe 5 ist an ihrem Flansch-Kolben ausgebildet zu sein, wird das Abnutzen des teil mit einem Gewinde versehen und wird auf das Kolbens vermindert, wenn dieser aus Isoliermaterial mit einem entsprechenden Gewinde versehene Ende28 hergestellt ist. Das Schaltorgan 8 wird durch Schrau- des Gehäuses aufgeschraubt. Darauf kann der ganze benfedern 15, die mit der Brücke 11 einerseits und 30 Schalter nach Art eines Stöpsels in. eine Hülse einmit am inneren. Ende des Kolbens vorgesehenen geschraubt werden. Der Anschluß wird durch die Wulsten 16 andererseits verbunden, sind, zum An- Kappe 5 sowie durch einen am Ende des Gehäuses liegen gegen die Fahnen 13 vorgespannt. Die Federn vorgesehenen Kontaktknopf 29 erreicht. Die Gehäusewerden gespannt, wenn das Schaltorgan 8 gegenüber teile 1 und 2 sind entlang ihrer einander diametral dem Kolben 9 in der in den Fig. 2, 3 und 8 gezeigten 35 gegenüberstehenden Kanten mit längs gehenden Aus-Weise so bewegt wird, daß die elektrisch leitenden sparungen 30 versehen, die bei Zusammensetzung des Streifen 10 mit den Fahnen 13 in Eingriff kommen. Gehäuses längs gehende Rinnen 31 erzeugen, in denen Beim Schließen des Stromkreises durch Berühren der Zufübrungsleiter 32 und 33 aus Flachdraht unterKontakte 11 und 12 fließt der Strom über die Sehen- gebracht sind. Der Leiter 33 ist mit dem Knopf 29 kel des Streifens 10. 40 und der Leiter 32 mit dem Flanschteil 27 der Kappe 5

Der Kolben 9 ist durch eine kegelförmige Schrau- leitend verbunden. Die genannten Zuführungsleiter benfederl8 vorgespannt, die zusammengedrückt wird, sind innerhalb des Gehäuses fest angebracht und trawenn die Streifen 10 mit den Fahnen 13 in Eingriff gen die festen Kontakte 7.

gebracht werden, die jedoch das Ende 19 des Kolbens Wie aus den Fig. 2, 8 und 9 deutlich ersichtlich,

dann mit großer Schnelligkeit nach, außen zu bewegen 45 haben die Rinnen 31 eine gewundene Form, mit der vermag, wenn, die Streifen 10 in der in Fig. 9 gezeig- die Form der Zuführungsleiter übereinstimmt. Demten Weise von den Fahnen 13 abgleiten. Dieses Ab- zufolge wird derjenige Teil des erzeugten Lichitgleiten erfolgt automatisch., wenn sich die aus Bimetall bogens, der längs der Zuführungsleiter in den Rinnen hergestellten Streifen 10 unter Einwirkung der Strom- zu entweichen versucht, auf eine entsprechend gewunwärme verformen. Dies tritt bei Erreichung eines 50 dene Strombahn eingeschränkt sein, wodurch ein vorbestimmten Stromwertes, für den die Streifen be- Austreten desselben nach, außen zu verhütet wird, messen sind, ein. Der Ansp rech wert kann. z.B. 15, 20, Die festen Kontakte 7 sitzen auf solchen Endteilen

oder 30 A betragen. Der Kolben, ist mit einem 34 der Zuführungsleiter, die im wesentlichen bogenbandförmigen Teil 20 versehen, der beim Auswärts- förmig in das Innere des Gehäuses hineinragen, wie bewegen des Kolbens außerhalb des Gehäuses zu He 55 in den Fig. 4, 8 und 9 dargestellt, so daß die festen gen kommt und der mit einer gut sichtbaren Färbung Kontakte einander diametral gegenüber in einer von versehen sein kann, um eine sichtbare Anzeige der den Schlitzen 3 möglichst entfernten Lage zu stehen Unterbrechung des vom Schalter kontrollierten, kommen. In den Fig. 4 und 5 ist zu erkennen, daß Stromkreises zu geben. An dem Kolben ist ein das Innere des Gehäuses mit nach innen hervorragen-Flansch 21 fest angebracht, der so· ausgebildet ist, 60 den Wandabschnitten. 35 ausgebildet ist, deren, entdaß er bei Unterbrechung des Stromkreises die zen- sprechende Wandflächen 36 sich in unmittelbarer trale öffnung 22 gegen den Lichtbogen und die er- Nähe der bogenförmigen Teile 37 der Leiter 34 bezeugten Gase abdichtet. Eine zusätzliche Dichtung finden. Diese Wandabschnitte 35 mit ihren Flächen 36 wird durch die zwischen der Stirnfläche 23 und der dienen dazu, die Teile 37 der Leiter gegen die direkte Kappe 4 vorgesehene Dichtungsscheibe 24 erreicht so- 65 Einwirkung des bei Unterbrechung entstehenden wie durch, eine zusätzliche Scheibe 25, die auf der Lichtbogens zu schützen.

Scheibe 24 liegt und mit einander diametral gegen- Die Bimetallstreifen; 10 werden gegen die direkte

überstellenden zungenförmigen Vorsprüngen 25 α ver- Einwirkung des Lichtbogens dadurch geschützt, daß sehen ist. Diese erstrecken sich über die längsweise die Brücken 11 mit Deckscheiben 38 überzogen werverlaufenden Schlitze 3 des Gehäuses unter dem 7° den, die mit sich über die unteren Enden der Strei-

fen 10 erstreckenden Seitenteilen 39 versehen sind, wie aus den Fig. 4, 8 und 9 ersichtlich.

Die Arbeitsweise des Schalters ist folgende: Bei der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Lage ist der Stromkreis durch, das Aufeinanderliegen, der Kontakte 7 und 12 geschlossen, und der Strom kann von den Leitern 32 und 33 durch die geschlossenen Kontakte und die in Reihe geschaltaten U-förmigen Streifen 10 fließen.

Bei Erwärmung der Streifen 10 durch den Leitungsstrom bewegen sich diese von der Eingriffslage seitlich nach außen und werden, wenn der vorgesehene Ansprechwert erreicht ist, so weit verformt, daß sie von den Anschlagfahnen¹ 13 abgleiten. Das Schaltorgan 8 bewegt sich dabei unmittelbar unter der Einwirkung der Federn. 15 in der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Weise nach unten und führt eine Unterbrechung des Stromes an den Kontakten 7 und 12 herbei. Diese Bewegung des Organs 8 hört auf, wenn die Brücken 11 mit auf der inneren Wand des Gehäuses vorgesehenen Anschlagflächen 40 in Berührung kommen. Der sich bildende Lichtbogen wird innerhalb des Gehäuses durch die kombinierte Einwirkung der Teile 21, 24, 25 und 27 sowie der Wandflächen 36 der Deckscheiben 38 und der gewundenen Rinnen 31 gelöscht. Beim öffnen, der Kontakte wird der Kolben 9 unmittelbar durch die Einwirkung der Feder 18 hinausschnellen, SO' daß der Anzeigestreifen20 außerhalb der Stirnfläche 23 des Gehäuses sichtbar wird.

Das Rückstellen, des Schalters wird ganz einfach durch Einschieben des, Kolbens bewirkt, wodurch die Anschlagfahnen, 13 in die ursprüngliche Lage mit Bezug auf die Streifen 10 gebracht werden, da sich das Schaltorgan8 wegen des Eingriffs der Brücken 11 mit den Anschlagflächen 40 in einer dazu geeigneten Lage befindet. Beim Freigeben des Kolbens kommen die beweglichen Kontakte; 12 wieder mit den festen Kontakten 7 in Berührung, und die Streifen sind wieder ini ihre für die Stromunterbrechung vorgesehene Bereitschaftslage gebracht. ^

Die Scheiben 24 und 25 oder die aus diesen zusammengesetzte einheitliche Scheibe sind mit zentralen Öffnungen, 29 versehen, durch, die der Kolben 9 sich gleitbar erstreckt. Die Scheiben erstrecken sich jedoch vollständig über die an der Stirnfläche 23 vorhandenen Schlitze, so daß diese gut abgedichtet sind. Der Flansch 21 ist in den Fig. 4, 8 und 9 von im wesentlichen rechteckiger Form dargestellt und ist so ausgebildet, daß er das innere Ende der Öffnung 22 vollständig zudecken kann. Wenn der Schalter in, der Bereitschaftslage steht, in der die Kontakte geschlossen sind, wird der Flansch 21 von der Öffnung 22 entfernt sein. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Wirkung der Federn 15 beim Freigeben, der Streifen 10 derart schnell ist, daß der Flansch 21 schon im Zeitpunkt des Erzeugens des durch die Unterbrechung erzeugten Lichtbogens gegen die Öffnung 22 zu liegen kommt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Elektrischer Selbstschalter, dessen, Gehäuse ein aus halbzylindrischen, mittels Endkappen zusammengehaltenen Teilen gebildeter Hohlzylinder ist, der an den Enden und Seiten durchgehenda Schlitze aufweist und bei dem eine Stirnwand mit einer zentralen Öffnung versehen ist, durch die sich ein. zur Bewegung der beweglichen. Schalterkontakte gegen die der Öffnung benachbarten festen Kontakte dienender Kolben, erstreckt, wobei der Kolben durch die Öffnungen einer Dichtungsscheibe gleiten kann, welche zwischen der die Kolbenöffhung aufweisenden Gehäusestirnwand und der entsprechenden Endkappe festgehalten wird und den Spalt in der Stirnwand abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Dichtungsscheibe (25) zwischen, der ersten. Scheibe (24) und der Endkappe (4) angeordnet ist, die zungenförmige Ansätze (25 a) besitzt, welche vom Flansch (4 a) der Endkappe (4) dichtend an. die Teile der Gehäuselängsspalte angedrückt werden, die der Flansch umfaßt und die sich über den Teil des Gehäuseinnern erstrecken, in dem sich die festen Kontakte (7) und die beweglichen Kontakte (12) schließen.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschriften Nr. 2 514 545, 2 476 648.

   Entgegengehaltene ältere Rechte:
   Deutsches Patent Nr. 962 091.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 709 755/338 10.