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Kleinselbstschalter mit thermischer Auslösung Es besteht Bedarf an
möglichst kleinen Selbstschaltern, die nur mit thermischer Auslösung arbeiten und
die beispielsweise in kleine Haushaltsgeräte, Schalttafeln, Kraftfahrzeuge und Werkzeugmaschinen
eingebaut werden. Die bekannten üblichen Selbstschalter mit hohen Kurzschlußabschaltleistungen,
die 1200A
und mehr abschalten, sind für den genannten Verwendungszweck viel
zu groß und zu teuer. Es genügt eine zuverlässige thermische Auslösung und die Einhaltung
vorgeschriebener Kriech- und Luftstrecken.
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Es sind bereits thermische Kleinselbstschalter bekannt, bei denen
ein Bimetallstreifen kontaktgebend ein aus mehreren Teilen bestehendes, starres
Einschaltsystem arretiert, das im eingeschalteten Zustand seinerseits eine doppelte
Schleifkontaktstelle schließt. Diese Schleifkontaktstelle vermeidet die Anordnung
einer flexiblen Litze zum beweglichen Einschaltsystem und wirkt nebenbei zusammen
mit der Bimetallunterbrechungsstelle als Zweifachunterbrechung.
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Ferner sind Schalter mit Bimetallwippen oder -membranen bekannt, die
nur bei Stromdurchgang auslösen und nach Abkühlung selbsttätig wieder einschalten
oder zum Einschalten mechanisch durchgedrückt werden müssen. Diese sind aber insbesondere
deshalb nachteilig, weil sie keine Schaltstellungsanzeige besitzen und weil bei
Vorhandensein eines Schaltschlosses dieses mit sehr viel Aufwand und raumbeanspruchend
ausgeführt sein muß.
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Bei anderen bekannten Schaltern erfolgt die Verklinkung mit Hilfe
von Bimetallen, die senkrecht zu einem in Längsrichtung verschiebbaren Schaltdruckknopf
federn und den Schalter verklinken, jedoch besitzen diese Schalter eine verhältnismäßig
aufwendige Kontakteinrichtung und eine sich über die ganze Schalterbreite erstreckende
Kontaktbrücke.
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Weiterhin sind noch Kleinselbstschalter in Schraubausführung bekannt,
die im wesentlichen nur aus einem Gewindekorb bestehen, in dem ein druckknopfartiges,
an einem Bedienungselement angebrachtes Kontaktteil mit Bimetallfedern zusammenwirkt.
Die I')iinetallfedern stehen mit einem am Boden des Gewindekorbes angebrachten Kontaktfuß
in leitender Verbindung, und sie wirken von mehreren Seiten auf das Kontaktteil
des Schalters ein und verklemmen es in Einschaltstellung. An dem Umfang des Bedienungselementes
sind Federn angebracht, die die leitende Verbindung vom Gewindekorb zum Kontaktteil
herstellen und als Führung im Gewindekorb dienen. Im Einschaltzustand steht das
Bedienungselement unter Federspannung. Bei dieser Konstruktion wird als nachteilig
empfunden, daß die Führung des Bedienungselementes auf dem ganzen Umfang erfolgt
und die hierfür vorgesehenen Federn wegen der erforderlichen Kontaktgabe an dem
Gewindekorb besonders stark ausgelegt sein müssen. Außerdem besitzt das Bedienungselement
nur verhältnismäßig wenig Spiel, was für die Kontaktgabe unvorteilhaft ist.
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Es sind schließlich Kleinselbstschalter vorgeschlagen worden, bei
denen der Schaltschieber zwischen seinen Führungsstellen ein als Kontaktbrücke dienendes
Kontaktteil trägt, an dem beiderseits des Schaltschiebers zwei senkrecht zur Schalterlängsachse
federnde Kontaktteile angreifen, die von Bimetallfedern getragen werden und den
Schaltschieber in der Einschaltstellung verspannen. Die direkt beheizten Bimetallfedern
sind an Ansätzen einer Isolierstoffplatte befestigt, die in eine entsprechend geformte
Aussparung einer Gehäuseschale gelegt ist und nach Aufsetzen des Gehäusedeckels
unverschiebbar gehalten wird. Das Gehäuse besteht also aus zwei Teilen, die nach
dem Einlegen des Schaltmechanismus zusammengebaut werden müssen. Die Führung des
Schaltschiebers wird bei diesen Schaltern vollständig von im Gehäuse vorgesehenen
Ansätzen und Aussparungen übernommen. Daher ist das Gehäuse verhältnismäßig kompliziert,
und die Herstellung wird entsprechend teuer. Außerdem geht durch die Befestigungselemente
für den Deckel auf der Schale Bauraum verloren, was gerade bei der Herstellung kleiner
Schalter als sehr ungünstig empfunden wird. Schließlich hat man bei der Montage
und Justierung des Schalters nicht die Möglichkeit einer Funktionskontrolle, da
der Schalter wegen der Führung der Einzelteile nur bei geschlossenem Gehäuse geschaltet
werden kann.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Kleinselbstschalter inSchmalbauform
mit thermischerAuslösung, insbesondere zur Abschaltung von Gleichströmen, mit einem
Schaltschieber, der ein als Kontaktbrücke dienendes Kontaktteil trägt und von Bimetallfedern
in der Einschaltstellung verspannt wird. Es ist ihre Aufgabe,
bei
diesem Schalter.=(le Mängel der bekannten Ausführungen zu vermeiden und ihn so einfach
auszuführen, daß eine Massenherstellung in einfacher Weise durchführbar ist. .
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß auf einem als Grundbauteil
dienenden Sockel an zwei Rahmenbügeln federnde, ausBimetall bestehende Kontaktträger
symmetrisch angeordnet und die freien Enden der Rahmenbügel durch eine gelochte,
aus Isolierstoff bestehende Halteplatte zusammengehalten sind, die außerdem zur
Abstützung der Schaltfeder und zur Führung des Schaltschiebers dient. Das Gehäuse
für den Schalter besteht aus einem einzigen Preßteil, das über das gesamte System
greift und an den Enden der Rahmenbügel angeschraubt oder anderweitig befestigt
ist. Das Schaltergehäuse ist in seinem Oberteil stufenförmig abgesetzt, und der
Absatz sichert die Halteplatte und damit den Schaltschieber in seinen Funktionslagen.
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Im folgenden ist auf die Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung darstellt, Bezug genommen. In Fig. 1 der Zeichnung ist der Sockel mit
den Rahmenbügeln und den Bimetällfedern, in Fig.2 die Halteplatte mit dem Schaltschieber
und dem Schaltknopf dargestellt; Fig.3 zeigt das Gehäusedes Schalters.
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Gemäß Fig. 1 sind auf dem mit 1 bezeichneten als Grundbauteil dienenden
Sockel mit den von unten her zugänglichen Schrauben 2 die Rahmenbügel 3 a und 3
b befestigt. An den einander zugekehrten Seiten der Rahmenbügel sind U-förmig ausgebildete
Bimetallfedern 4 a und 4 b angebracht, deren freie Enden Kontaktteile 5a und 5 b
tragen. Die Befestigung der Bimetallfedern an den Rahmenbügeln erfolgt an den Stellen
6 durch Löten, Schweißen od. dgl. Die Rahmenbüge13 sind oberhalb der Bimetallfedern
abgebogen, und die Enden 7 besitzen eine geringere Breite gegenüber den übrigen
Bügelteilen. In den Enden 7 sind Bohrungen 8 vorgesehen, in die Gewinde eingeschnitten
sind.
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Der in Fig. 2 dargestellte Schaltschieber 9 mit dem als Kontaktbrücke
dienenden Kontaktteil 10 ist aus einem Vollprofil gearbeitet, und das Kontaktteil
10 ist im Ouerschnitt etwa herzförmig ausgebildet. Der Schaltschieber ragt durch
einen aus der Darstellung nicht ersichtlichen Durchbruch in der Halteplatte 11.
Oberhalb der Halteplatte ist auf dem Schaltschieber die als Schraubenfeder ausgebildete
Schaltfeder 12 geführt, die sich einerseits an der Halteplatte und andererseits
an demSchaltknopf 13 abstützt. Der SchaItknopf 13 ist auf dasEnde des Schaltschiebers
bajonettverschlußartig aufgesetzt. Im montierten Zustand ist die Halteplatte mit
den beiden seitlichen Durchbrüchen 14 auf die Enden 7 der Rahmenbügel gesteckt.
Die Enden 7 sind in ihrer Entfernung voneinander durch die Halteplatte 11 festgelegt.
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Die gesamte Anordnung wird von unten in das in Fig.3 dargestellte
Gehäuse geschoben, das an der einen Stirnseite eine Öffnung für den Schaltknopf
13 besitzt. Das Gehäuse 15 ist in seinem oberen Teil stufenförmig abgesetzt. Der
Absätz 16 greift im montierten Zustand an den Kanten der Halteplatte 11 an und sichert
diese und damit den Schaltschieber in seinen Funktionslagen. Die Befestigung des
Gehäuses mit dem Schaltersystem erfolgt durch Schrauben, die durch Schlitze 17 in
dem Gehäuse greifen und in den mit Gewinde versehenen Bohrungen 8 der Enden 7 der
Rahmenbügel verschraubt sind. Statt der Befestigung mit Schrauben an den Enden der
Rahmenbügel kann die Befestigung auch durch einen Niet erfolgen, der in Bohrungen
20 an den Unterkanten des Gehäuses einsetzbar ist. Zum Einsetzen der Schalter in
Kleminenblöcke sind gleichzeitig mit der Montage der Rahmenbügel 3 noch Kontaktzungen
18 a und 18 b (Fig. 1) angebracht. Diese Kontaktzungen ragen beim fertig
montierten Schalter durch die Aussparungen 19 des Gehäuses nach außen. Statt derKontaktzungen
können je nach dem Verwendungszweck des Schalters auch Lötfahnen nach außen geführt
sein.
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Beim Drücken des Schaltknopfes wird das als Kontaktbrücke dienende
Kontaktteil zwischen die kontakttragenden Bimetallfedern geklemmt, und diese verklinken
es infolge der an ihren Enden befindlichen Auswölbungen. Dabei spannt sich die Schaltfeder
12. Der Stromverlauf erfolgt über die Kontaktzunge 18a, den Rahmenbügel 3 a, die
Bimetallfeder 4 a, den Kontakt 5 a, die Kontaktbrücke 10, den Kontakt 5 b, die Bimetallfeder
4 b, den Rahmenbügel 3 b zur Kontaktzunge 18 b. Erwärmen sich die Bimetallfedern
infolge Stromdurchganges, so läßt der Kontaktdruck auf die Kontaktbrücke nach und
diese gleitet bei genügender Ausbiegung der Bimetallfedern über die an den Enden
befindlichenWölbungen hinweg. Die Schaltfeder treibt den Schaltschieber so weit
nach oben, bis die Kontaktbrücke 10 an das Halteteil 11 anschlägt. Das Wiedereinschalten
erfolgt durch Drücken des Schaltknopfes.
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Die bajonettverschlußartige Verbindung des Schaltschiebers mit dem
Schaltknopf sowie die Führung des Schaltschiebers in der Halteplatte 11 besitzt
so viel Spiel, daß sich die Kontaktbrücke auf jeden Fall gleichzeitig an die beiden
federnden Kontakte anlegt. Dadurch wird eine hohe Gleichmäßigkeit des Federdruckes
sowohl beim Ein- als auch beim Ausschalten erzielt. Durch die im Querschnitt herzförmige
Ausbildung der Kontaktbrücke wird weiterhin gewährleistet, daß das Kontaktteil stets
zwischen die kontakttragenden Bimetallfedern gelangt.
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Die thermischen Schalter mit einem derartigen Aufbau sind insbesondere
deshalb von Vorteil, weil sämtliche Einzelteile in einfachen Arbeitsgängen herstellbar
sind und der Zusammenbau praktisch ohne besondere Werkzeuge vorgenommen werden kann.
Etwaige Fertigungstoleranzen wirken sich auf die Schaltgenauigkeit nicht aus.