DE1096471B - Elektrischer Kipphebelschalter mit thermischer UEberstrom- und elektromagnetischer Schnellausloesung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kipphebelschalter mit thermischer Überstrom- und elektromagnetischer Schnellauslösung.

Es ist ein elektrischer Kipphebelschalter bekannt, bei welchem gegenüber einem festen Kontakt ein beweglicher Kontakt durch einen Kipphebel gesteuert wird und bei dem während der anfänglichen Bewegung eine Feder gespannt wird, die bei Bewegung des Kontaktes jenseits der Totmittellage den beweglichen Kontakt in die Schließstellung schnellt.

Ferner ist ein Installationsselbstschalter mit Momenteinschaltung bekannt, bei dem die den beweglichen Kontakt tragende Öffnungsfeder über ein Kniehebelwerk betätigt wird und bei welchem zwischen dem beweglichen Kontakt und einem Teil des Kniehebel-Werkes nur eine einzige Verklinkung vorgesehen ist, die beim öffnen des Schalters nur durch die Öffnungsfeder gespannt und beim Durchdrücken des Kniehebels gelöst wird. Zu diesem Zweck ist an dem Kipphebel eine Nase vorgesehen, welche mit einem Zapfen an dem beweglichen, unter Federeinfluß stehenden Kontakt zusammenarbeitet, die bestrebt ist, diesen Kontakt in die Offenlage zu schnellen. Die Bewegung des beweglichen Kontaktes in die Schließstellung wird daher anfänglich gehemmt.

Nach einem älteren Vorschlag wird bei einem automatischen Überstromschalter mit einem festen Kontakt und einem beweglichen Kontakt auf einem schwenkbaren Kontaktträger die Schwenkachse des beweglichen Kontaktträgers federnd ausgebildet und drückt diesen bei geschlossenem Schalter gegen den festen Kontakt, um einen ausreichenden Kontaktdruck zu haben.

Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf einen elektrischen Kipphebelschalter mit thermischer Überstrom- und elektromagnetischer Schnellauslösung, bei dem der Schaltmechanismus mit einer während der Schnelleinschaltbewegung zeitweise zur Wirkung gelangenden Hemmvorrichtung versehen ist. Gemäß der Erfindung wird die Hemmvorrichtung durch einen Vorsprung am Gehäuse und durch einen bügelartigen Teil am Kontakthebel gebildet, und diese Hemmung wird gegen Ende der Einschaltbewegung durch einen Anschlag am Schalthebel gelöst.

Nach einer praktischen Ausführungsform der Erfindung ist dieser Bügel von V-artiger Form mit seiner Spitze auf dem Kontakthebel in der Nähe der Kontakte kippbar gelagert.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Lagerung des Kontakthebels als Feder ausgebildet sein.

Diese zeitweise Hemmung des beweglichen Kontaktes bedingt bei Beseitigung der Hemmung eine sehr schnelle Schnappbewegung der Kontakte in die Elektrischer Kipphebelschalter

mit thermischer überstrom-
und elektromagnetischer Schnellauslösung

Anmelder:

Federal Pacific Electric Company,
Newark, N.J. (V.St.A.)

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 15,

und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1, Ballindamm 26,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 11. Dezember 1953

Paul Martin Christensen, West Orange, N. J.,

und Dominik Wiktor, Newark, N. J. (V. St. Α.),

sind als Erfinder genannt worden

Schließlage. Durch diese Ausführung wird weiterhin erreicht, daß das öffnen des beweglichen Kontaktes trotz eines möglichen Aneinanderhaftens mit größerer Sicherheit als bei bekannten Schaltern erfolgt, und weiterhin wird das Öffnen des Kontaktes durch einen automatischen ÖffnungsVorgang als auch beim öffnen von Hand erreicht.

Außerdem wird durch die neue Hemmung mit Sicherheit ein unerwünschtes Einschalten des beweglichen Kontakthebels verhindert, bevor der Schalthebel in eine bestimmte Stellung gebracht ist und durch seine Bewegung die Hemmung freigibt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß sie bei einfacher Ausbildung wenig empfindlich ist und daß die Zuordnung der Hemmvorrichtung nach der Erfindung keine Änderung im Aufbau eines bekannten Schalters erfordert, bei dem diese Hemm vorrichtung fehlt.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnungen beispielsweise erläutert, die ein Ausführungsbeispiel zeigen.

Fig. 1, 2 und 3 sind Seitenansichten eines Schalters gemäß der Erfindung bei geöffneter, teilweise geschlossener und vollständig geschlossener Stellung; ein Teil des Gehäuses ist in diesen Darstellungen weggelassen, um den Mechanismus freizulegen;

009 697/413

Fig. 4 ist ekie unvollständige Schnittansicht im vergrößerten Maßstab längs Linie 4-4 von Fig. 1;

Fig. S ist eine vergrößerte, unvollständige Schnittdarstellung längs Linie 5-5 von Fig. 3;

Fig. 6 ist eine vergrößerte Ansicht der Hemmvorrichtung des Schalters, und

Fig. 7 ist eine unvollständige Seitenansicht längs Linie 7-7 von Fig. 5.

Schaltgeräte der hier genannten Gattung sind verschiedentlichbekannt (USA.-Patentschriften 2647186, 2 642 509 und 2 681 396). In jedem Falle wird durch einen mittels einer Handhabe betätigten Mechanismus ein beweglicher Kontakt gegen einen anderen Kontakt bewegt. In dem Mechanismus, der der Handhabe ermöglicht, ihren Schließ weg zu beenden, befindet sich ein Federelement, das nach dem Zusammentreffen, der Kontakte den Kontaktdruck herstellt. Ferner ist ein Bimetall vorhanden, das sich verbiegt, um den Schalter auszulösen; außerdem ist eine Rückstellfedereinrichtung vorgesehen, um den beweglichen Kontakt in die »Aus«-Stellung zu bringen, wenn der Schalter von Hand oder selbsttätig ausgeschaltet wird.

Nach den Zeichnungen enthält ein zweiteiliges Gehäuse 10, das den Gehäusekörper 12 und die Abdeckung 14 aufweist, den Schaltermechanismus 16. Dieser umfaßt einen beweglichen Kontaktarm 18, der einen beweglichen Kontakt 20 trägt, welcher mit einem ortsfesten, an die Klemme 24 angeschlossenen Kontakt 22 zusammenarbeitet. Am Ende des Armes 18 gegenüber dem Kontakt 20 befindet sich ein drehbar gelagerter Hebel 26., der durch eine Handhabe 28 und einen Verbindungslenker 30 betätigt werden kann, und Handhabe und Lenker bilden ein Knickgelenk. Die Handhabe 28 hat, wie dargestellt, einen mit ihr aus einem Stück bestehenden Schaft (Achsstümpfe) mit Lagern in dem Gehäuse 10.

Ein Bimetall 32 ist mit einem Ende an dem Arm 18 befestigt; sein entgegengesetztes Ende ist über einen biegsamen Leiter 36 an die Klemme 34 angeschlossen, so daß der vom Schalter geführte Strom über das Bimetall fließt. Durch die Stromwärme wird das Bimetall ausgebogen, und zwar gemäß der Zeichnung nach unten. Der Strom im Bimetall erzeugt ein magnetisches Feld, das den Anker 38 magnetisiert, der starr an dem Arm 18 befestigt ist. Dies beschleunigt die Abwärtsbewegung des Bimetalls bei plötzlichen starken Strömen.

Eine Druckfeder 42 dreht den Arm 18 um die Drehachse 48, und zwar gemäß der Zeichnung linksherum. Die Drehachse 48 ist als Schraubenfeder ausgebildet und hat in den Gehäuseteilen 12 und 14 Lager 50, die bei 52 und 54 entlastet sind> um ein seitliches Abbiegen oder Ausweichen der Drehachse 48 zuzulassen, wenn durch den Arm 18 während des Arbeitens verschiedene Drücke ausgeübt werden.

Der Hebel 26 hat ein Klinkenende 46, das durch ein Ende 44 des Bimetalls 32 während der Schließbewegung des Mechanismus 16, die durch Umlegen der Handhabe 28 aus der Stellung gemäß Fig. 1 in die Stellung gemäß Fig. 3 bewirkt wird, festgehalten wird. Die federnde Drehachse 48 wirkt der Druckfeder 42 während des Schließens der Kontakte entgegen. Nach dem Schließen des Schalters bringt ein Überstrom das Bimetall 32 außer Eingriff mit dem Hebel 26, um den Schalter selbsttätig zu öffnen.

Die Feder 42 stützt sich gegen die Aussparung 64 und den Absatz 66 ab, die sich in den Schenkeln 60 und 62 eines bügeiförmigen Teils 56 befinden. Der Teil 56 wird an einer Kante 76 des Armes 18 zwecks begrenzter Kippbewegung gehalten und ist durch eine Zunge 63 am Arm 18, die in den Schlitz 58 des Teils 56 eintritt, in seiner Lage festgelegt.

Die Handhabe 28 weist einen Vorsprung 75 auf, der von einem Ende der Feder 42 aufgenommen wird, ferner einen weiteren Vorsprung 77, der mit einer Tragbohrung für den Lenker 30 versehen ist. Die Vorsprünge 75 und 77 dienen während des Schließens und öffnens des Schalters durch ihren Eingriff mit einem Arm 62 des Teils 56 zusätzlichen Zwecken. Natürlich

ίο können ohne weiteres zusätzlich zu den Vorsprüngen 75 und 77, welche die Feder 42 und den Lenker 33 betätigen, besondere Vorsprünge an der Handhabe 28 zum Zusammenarbeiten mit dem Teil 62 vorgesehen werden, aber die dargestellte Ausführung für den zweifachen Zweck ist vorzuziehen.

Während der Bewegung der Handhabe 28 aus der Lage gemäß Fig. 1 in die Lage gemäß Fig. 3 treten verschiedene Wirkungen ein. Die Handhabe 28 bewegt den Lenker 30 gegen den Drehhebel 26 zum

ao Eingriff mit dem Ende des Bimetalls 32, und hiernach bewegen die Handhabe 28 und der Lenker 30 den Arm 18, den Lenker 26 und das Bimetall 32 als eine Einheit um die Drehachse 48. Der Arm 60 des Teils 56 wird durch die Feder 42 rittlings auf eine Kurvenfläche 68 an dem Gehäuseteil 12 gedrückt, bis das Ende 72 des Armes 60 durch eine Schulter 70 am Ende der Kurvenfläche 68 angehalten wird. Der Kontakt 20 wird an einem Punkt angehalten, der sich in einem merklichen Abstand von dem Kontakt 22 be-Q findet.

Bei der weiteren Betätigung wirken die Handhabe und der Lenker 30 als ein Knickgelenk, das sich streckt, und das Knickgelenk drückt auf den Arm 18, so daß er die normalerweise gestreckte biegsame Drehachse 48 durchbiegt. Dies schiebt den Arm 18 in die Richtung des Pfeils 74, Der Teil 76 des Armes 18 greift in das Ende des Schlitzes 58 in dem Teil 56 ein und sucht den Hemmarm 60 von der Schulter 70 wegzuführen. Dies tritt ungefähr ein, wenn der Knicklenker seine Totpunktlage passiert. Zu diesem Zeitpunkt drückt der Vorsprung 75 auf den Arm 62, um den Arm 60 von der Hemmschulter 70 zwangläufig wegzurücken. Dieser Arm stellt eine Hemmung dar, die eine Weiterbewegung des Kontaktarmes 18 verhindert, und wird zwangläufig aus der Bewegungsbahn des Kontaktarmes 18 durch die Verlängerung 75 der Handhabe herausbewegt. Das Verschieben des Armes 18 oder die Wirkung des Elementes 75 bewirkt die Beseitigung der Hemmung; am besten wirken beide zusammen. Wenn die Hemmung beseitigt ist, schnappt der bewegliche Kontakt 20 scharf gegen den Kontakt 22, ohne Möglichkeit der Verzögerung oder des Zurückhaltens durch die die Handhabe betätigende Bedienungsperson. Die Hemmung ist daher eine Gewähr für die Momentschaltung oder schnelles Schließen bei einem derartigen Mechanismus, der andernfalls allmählich betätigt werden könnte, was dazu führen würde, daß die Kontakte beim Bilden eines Lichtbogens beschädigt würden. Der Gebrauch einer federnden Lagerachse ist nicht unerläßlich; es können vielmehr auch andere nachgiebige Anordnungen verwendet werden.

Wenn die Handhabe betätigt wird, um den Schalter zu öffnen, greift der Arm 77 in den Arm 62 der Hemmvorrichtung 56 in seiner in Fig. 3 gezeigten Stellung ein, um die Feder 42 beim Auseinanderbringen der Kontakte zu unterstützen. Dies ist insbesondere dann ein Vorteil, wenn die Kontakte leicht zusammengeschweißt sind und aneinander hängenzubleiben suchen. Es beschleunigt außerdem das öffnen der

1 U3O ft / 1

Kontakte. Während der Öffnungsbewegung gleitet der Arm 60 des Teils 56 über die Schulter oder Nase 70, und der Teil 56 kippt auf dem Arm 18, ohne die Öffnungsbewegung des Schalters zu stören. Das selbsttätige öffnen bringt auch die Handhabe 28 in ihre ursprüngliche Lage.

Claims (3)

Patentansprüche·.

1. Elektrischer Kipphebelschalter mit thermischer Überstrom- und elektromagnetischer Schnellauslösung, bei dem der Schaltmechanismus mit einer während der Schnelleinschaltbewegung zeitweise zur Wirkung gelangenden Hemmvorrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hemmvorrichtung durch einen Vorsprung (70) am Gehäuse und einen bügelartigen Teil (56) am Kontakthebel (18) gebildet ist und gegen Ende der Einschaltbewegung durch einen Anschlag (75) am Schalthebel gelöst wird.

2. Kipphebelschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (56) mit seiner Spitze an dem Kontakthebel (18) in der Nähe der Kontakte (20, 22) kippbar gelagert ist.

3. Kipphebelschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung (48) für den Kontakthebel (18) als Feder ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 593 512;
USA.-Patentschrift Nr. 2 652 465.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 959 567.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen