DE1155184B - Durch Druck und Zug betaetigbarer, thermisch ausloesbarer elektrischer Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen durch Druck und Zug betätigbaren, thermisch auslösbaren Schalter.

Bekannt ist ein durch Druck und Zug betätigbarer, thermisch auslösbarer elektrischer Schalter mit einem Kontakte tragenden, gegen eine Rückstellfeder in die Einschaltstellung verschiebbaren Stößel, an dessen Betätigungsende Schrägflächen angeordnet sind, auf welche in der Einschaltstellung abgefederte Sperren mit einer größeren Kraft als der der Rückstellfeder einwirken, und mit einem Wärmefühler, der diese Sperren auslösen kann.

Gegenüber diesen bekannten Schaltern kennzeichnet sich der neue Schalter durch einen zweiteiligen Stößel, dessen Teile durch eine Leergangverbindung um einen kleinen Betrag gegeneinander verschiebbar sind, weiterhin durch auf Keilflächen des Kontakte tragenden inneren Stößelteiles wirkende, gegen Federkräfte schwenkbare Sperren, die den inneren Stößelteil in seiner Einschaltstellung halten, und durch relativ flach ausgebildete Nockenflächen am äußeren Stößelteil, die sich in Einschaltstellung ohne Krafteinwirkung unter die Sperren legen, so daß sie bei begrenzter Zugbetätigung des äußeren Stößelteiles relativ leicht aus der Sperrlage ausschwenkbar sind, in Einschaltstellung jedoch mit den steileren Keilflächen des inneren Stößelteiles eine sichere Sperrung gegen die Kraft der Rückstellfeder herbeiführen.

Durch diese neue Ausführung wird eine verbesserte Riegelanordnung für den Stößel geschaffen, die den Stößel in der »Einschaltstellung« zwangläufig hält, in der die Kontakte eingeschaltet sind, um auf diese Weise die Sicherheit zu geben, daß der Stößel in seiner Innenstellung, in der die Kontakte eingeschaltet sind, zurückgehalten wird, während es leicht möglich ist, den Stößel nach außen in seine »Ausschaltstellung« von Hand zu ziehen.

In den Zeichnungen ist

Fig. 1 ein teilweise in Ansicht dargestellter Schnitt des erfindungsgemäßen Schalters mit den Teilen in geschlossener Kontaktstellung,

Fig. 2 ein vergrößerter Teilschnitt des in Fig. 1 dargestellten Schalters nach Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 ein teilweise in Ansicht dargestellter Schnitt einer abgeänderten Ausführung der Handriegelanordnung mit dem in seiner üblichen Schalterschließstellung oder Innenstellung verriegelten Stößel,

Fig. 4 ein Schnitt des in Fig. 3 dargestellten Aufbaus nach Linie 4-4 der Fig. 3 und

Fig. 5 ein der Fig. 4 ähnlicher Schnitt mit den Stellungen, die die Teile einnehmen, wenn sich der Durch Druck und Zug betätigbarer,
thermisch auslösbarer elektrischer Schalter

Anmelder:

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

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,
Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. Juli 1956 (Nr. 598 188)

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

Stößel in seiner »Außenstellung« oder Schalteroffenstellung befindet.

Der in Fig. 1 dargestellte temperaturabhängige Schalter hat ein Gehäuse 13, in welchem ein Stößel 21 gleitet, dem innerhalb des Gehäuses ein Riegelhebel 73, ein Kontaktbrückenträger 29, der die mit den ortsfesten Kontakten 25 zusammenwirkenden Kontakte 27 trägt, und ein Bimetallstreifen 97 zugeordnet sind.
Der Kontaktbrückenträger 29 hat in seiner Mitte eine Öffnung 55, die von dem Stößel 21 durchsetzt wird, so daß zwischen dem Stößel 21 und dem Kontaktbrückenträger 29 eine in Längsrichtung verlaufende relative Gleitbewegung erfolgen kann. Auf der einen Seite des Stößels 21 ist ein Schieber 57 am Kontaktbrückenträger 29 befestigt. Auf der dem Schieber 57 entgegengesetzten Seite des Stößels 21 ist ein Riegelträger 61 angeordnet. Der Stößel 21 hat zwischen seinen Enden einen langen Schlitz bis zum Anschlag 65, der es ermöglicht daß der Kontaktbrückenträger 29 der Schieber 57 und der Riegelträger 61 eine axiale Gleitbewegung auf dem Stößel 21 ausführen können. Der Riegelträger 61, der Schieber 57 und der Kontaktbrückenträger 29 sind also auf diese Weise zu einem Schieberaufbau oder Kontakttragaufbau verbunden, der entsprechend dem Ausmaß der Anschläge 65 eine Gleitbewegung relativ zum Stößel 21 ausführen kann.

309 690/249

Ein hebelartiger Riegelhebel 73 ist an einem Scharnierstift 71 des Riegelträgers 61 angelenkt. Der Riegelhebel 73 erstreckt sich in Öffnungen des Riegelträgers 61 und des Kontaktbrückenträgers 29 nach hinten und weist nahe seinem hinteren Ende einen Vorsprung 75 auf, der das eine Ende einer Schraubenfeder 77 trägt. Das entgegengesetzte Ende der Schraubenfeder ist auf einen am hinteren Ende des Schiebers 57 befindlichen Vorsprung 79 gesetzt.

takte 27 an die ortsfesten Kontakte 25 gespannt werden, werden die Stößelsperren 93 von den Sperrfedern 85 im Einrastsinn auf den Zapfen 113 gedreht, welche die Stößelsperre 93 auf den Scharnierplatten 5 95 lagern. Die Rollen 109 werden infolgedessen nachgiebig federnd an die Keilflächen 111 des Stößels 21 angelegt und üben dabei einen so starken Druck auf den Stößel 21 aus, daß der Stößel gegen die Wirkung der nahe dem Innenende des Stößels 21

so daß die Feder 77 zwischen dem Riegel 73 und dem io befindlichen Rückstellfeder 51 in seiner Schalter-Schieber 57 wirkt, urn das hintere Ende des Riegels schließstellung gehalten wird. Wird jedoch infolge 73 vom Stößel 21 wegzudrücken, so daß sich also eines Überstromes der Riegelhebel 73 von dem der Riegel 73 gegen den Uhrzeigersinn um den Stößel 21 abgekuppelt, so daß sich der Schieber-Scharnierstift 71 dreht. aufbau 29, 57, 61 auf dem Stößel 21 nach vorn be-Das vordere Ende des Riegels 73 hat eine Ver- 15 wegt, dann entspannen sich die Sperrfedern 85, und riegelungsschulter 81, die für gewöhnlich an der die zusammengepreßte Rücksteilfeder 51 verschiebt Kante anliegt, die die Vorderseite des im Stößel 21 den Stößel 21 nach vorn, so daß die Rollen 109 und befindlichen Anschlages 65 bildet, so daß auf diese die Stößelsperren 93 zur Freigabe nach außen ver-Weise der Schieberaufbau mit dem Stößel 21 lösbar schwenkt werden. Der Stößel 21 ist auf diese Weise verriegelt wird und eine Einwärtsbewegung oder 20 von der Rückstellfeder 51 in die in Fig. 5 dargestellten Auswärtsbewegung des Stößels eine entsprechende Schalteroffenstellungen oder »Aus«-Stellung bewegt Bewegung des Schieberaufbaues zur Folge hat. Der worden.

Schieber 57 hat in der Nähe seiner Seitenenden Die Vorwärtsbewegung des Schieberaufbaues wird

Flansche 83, an denen die hinteren Enden von Sperr- von in dem Gehäuse 13 vorhandenen Anschlägen 115 federn 85 angreifen. Das vordere Ende jeder Sperr- 25 begrenzt. Bei der nach außen erfolgenden Bewegung feder 85 ist mit einem Zapfen 91 verbunden, der sich des Stößels 21 bewegt sich die Vorderkante des zwischen Stößelsperren 93 erstreckt und von diesen Anschlages 65 unter die auf dem Riegelhebel 73 vor-Stößelsperren 93 getragen wird. Die Stößelsperren 93 handene Schulter oder Riegelfläche 81. Bei dem sind im Gehäuse 13 mittels Scharnierplatten 95 dreh- durch die Stromunterbrechung erfolgenden Abkühlen bar gelagert, die von einer im Gehäuse 13 verankerten 30 des Bimetallstreifens 97 schwingt der Streifen in seine Platte 96 getragen werden. Befindet sich der Kontakt- Normalstellung zurück, so daß die Feder 77 den brückenträger 29 in seiner Innenstellung oder Riegelhebel 73 entgegen dem Uhrzeigersinne drehen Schalterschließstellung, so sind die Sperrfedern 85 kann. Die Riegelschulter 81 nimmt dann wieder eine gespannt. Steht der Riegelhebel 73 in Verriegelungs- solche Stellung ein, daß sie von der Vorderkante des eingriff mit dem Stößel 21, dann wird bei einer von 35 Anschlages 65 erfaßt wird, wenn der am Außenende Hand erfolgenden Bewegung des Stößels 21 der des Stößels 21 befindliche Knopf 43 nach innen ge-Schieberaufbau gleichzeitig bewegt. schoben wird. Beim Einwärtsschieben des Stößels 21

Ein langer Bimetallstreifen 97 ist mit seinem legen sich die beweglichen Kontakte 27 wieder an die vorderen Ende mittels eines Nietes 99 im Gehäuse ortsfesten Kontakte 25 an, und der Stößel 21 wird nahe dem Riegel 73 und längsseits des Riegels 73 40 durch Eingriff der Rollen 109 mit den Stößelkeilbefestigt. In das hintere Ende des Bimetallstreifens 97 flächen 111 wieder verriegelt und in seiner Schalterist eine Schraube 101 eingeschraubt. Der Bimetall- schließstellung gehalten, weil die Sperrfedern 85 streifen 97 kann sich zum Riegelhebel 73 hin und wieder gespannt oder gestreckt werden und diese vom Riegelhebel 73 wegbewegen. Wenn sich der Sperrfedern 85 die Rollen 109 so fest an den Stößel Bimetallstreifen unter dem Einfluß eines Über- 45 drücken, daß die Rückstellfeder 51 den Stößel nicht lastungsstromes erwärmt und ausbiegt, legt sie die in seine Außenstellung oder Schalteroffenstellung Schraube 101 an das hintere Ende des Riegelhebels bewegen kann.

73 an und dreht den Riegelhebel 73 im Uhrzeiger- Soll der Schalter aus der in Fig. 1 dargestellten

sinne um den Scharnierstift 71, so daß die Ver- Stellung von Hand ausgeschaltet werden, so wird riegelungsschulter 81 außer Eingriff mit dem Stößel 50 lediglich der auf dem Außenende des Stößels 21 be-21 kommt, worauf die Sperrfedern 85 den Schieber- findliche Knopf 43 nach außen gezogen. Bei dieser aufbau 29, 57, 61 auf dem Stößel 21 nach vorn von Hand aufgewendeten Zugkraft drehen die Keilziehen. Hierdurch kommen die beweglichen flächen 111 die Rollen 109 und die Stößelsperren 93 Kontakte 27 außer Berührung mit den ortsfesten in die Freigabestellung, so daß der Stößel 21 nach Kontakten 25. Der Bimetallstreifen 97 ist mit den 55 außen gezogen werden kann. Da die auf dem vorbeweglichen Kontakten 31 über elektrische Leiter 107 deren Ende des Riegelhebels 73 befindliche Ververbunden. Wenn also ein vorbestimmter Über- riegelung 81 mit dem Stößel 21 im Eingriff steht, lastungsstrom den Schalter und den Stromausschalter bewegt sich der Schieberaufbau mit dem Stößel 21 durchströmt, biegt sich infolge der Erwärmung das nach außen, so daß sich die beweglichen Kontakte 27 hintere oder innenliegende Ende des Bimetallstreifens 60 von den ortsfesten Kontakten 25 abheben und der zum Riegelhebel 73 und bewirkt die bereits be- den Schalter und den Stromausschalter durchfließende schriebene Entriegelung. Strom unterbrochen wird. Soll später der Schalter

Der Stößel 21 wird für gewöhnlich in der in Fig. 1 von Hand geschlossen werden, dann wird der Knopf dargestellten Schalterschließstellung von einem 43 nach innen geschoben, bis sich die beweglichen Riegelaufbau gehalten, der aus auf den Stößel- 65 Kontakte 27 an die ortsfesten Kontakte 25 anlegen, sperren 93 gelagerten Rollen 109 und auf dem Stößel Zu dieser Zeit haben sich die Rollen 109 und die 21 befindlichen Keilflächen 11 besteht. Wenn die Stößelsperre 93 unter der Einwirkung der Sperr-Sperrfedern 85 beim Anlegen der beweglichen Kon- federn 85 an die auf dem Stößel 21 vorhandenen

Keifflächen 111 gelegt, so daß der Stößel 21 in seiner Schalterschließstellung zurückgehalten wird.

Es hat sich herausgestellt, daß in bestimmten Fällen die zuerst beschriebene Verriegelungseinrichtung eine übermäßige, von Hand auszuübende Zugkraft erfordert, um die Rollen und die Stößelsperre mittels der Nockenflächen so zu verlagern, daß der Stößel von Hand in seine Ausschaltstellung gezogen werden kann. Wird die Spannung der Schraubenfedern verringert, um auf diese Weise den Stößel von Hand leichter beweglich zu machen, dann ist nicht genügend Druck vorhanden, der den Stößel gegen zufällige Verschiebung bei Auftreten von Vibrationen. Stoßen usw. in seiner Schalterumschaltstellung hält. Um nun alle Schwierigkeiten hinsiehtlieh der richtigen Belastung und Spannung der Federn auszuschalten und die erwähnten Schwierigkeiten zu überwinden, ist der in den Fig. 3 bis 5 dargestellte Verriegelungsaufbau geschaffen. Zu diesem Zweck besteht der Stößel 21 aus zwei Teilen, nämlich aus einem vorderen Stößelteil 141 und aus einem hinteren Stößelteil 143. Diese Stößelteile überlappen einander und sind mittels eines Nietes 145 od. dgl. so miteinander verbunden, daß sie gegenseitig einen Leergang ausführen können. Der Niet 145 wird von dem inneren Stößelteil 143 getragen und durchsetzt einen in dem äußeren Stößelteil 141 vorhandenen Längsschlitz 147. Befindet sich der Stößel in der in Fig. 3 dargestellten Einschaltstellung, dann liegt der Niet 145 an der vorderen Wand des Schlitzes 147 an. Die Stößelteile 141 und 143 sind an ihren entgegengesetzten Seiten mit Rasten oder Ausnehmungen 148 zur Aufnahme der Rollen 137 versehen. Die Innenflanken der Rasten bilden Nockenoder Riegelflächen. Die Flanke 149 jeder Nockenfläche des äußeren Stößelteiles ist jedoch flacher als die Flanke 151 jeder Keilfläche des inneren Stößelteiles. Die Flächen 151 sind also unter einem relativ großen Keilwinkel in bezug auf die Bewegungsbahn der Rollen 137 angeordnet und halten den inneren Stößelteil sicher gegen eine Bewegung aus seiner Einschaltstellung. Wenn der an dem vorderen Ende des Stößels befindliche Knopf 153 nach außen gezogen wird, werden die Rollen 137 und die Stößelsperren 125 von den Nockenflächen 149 sofort von dem Stößel weggedrückt, weil sich der äußere Stößelteil 141 zuerst bewegt, während der innere Stößelteil 143 so lange stillstehen bleibt, bis sich das Innenende des Schlitzes 147 an den Niet 145 anlegt. Dann bewegen sich beide Stößelteile gemeinsam nach außen. Die weiter fortgesetzte gemeinsame Bewegung der beiden Stößelteile ist möglich, weil die Rollen von den Keilflächen 151 weggedrückt worden sind, so daß sich also der Stößel in seine Ausschaltstellung bewegen kann. Bei dieser Anordnung wird also der Stößel in seiner Einschaltstellung durch das Anliegen der Rollen 137 an den Keilflächen 151 gehalten, während die Entriegelung durch das Anlegen der Rollen an die Nockenflächen 149 hervorgerufen wird. Es ist auf diese Weise leichter, den Stößel von Hand nach außen zu ziehen, und dennoch wird der Stößel in seiner Einschaltstellung gegen eine unbeabsichtigte Verschiebung sicher gehalten. Die Rückstellfeder 139 oder die Rückstellfeder 51 (Fig. 1) drängt natürlich den äußeren Stößelteil nach außen, so daß der Aufbau, wie bereits beschrieben, als Stromausschalter dient.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Durch Druck und Zug betätigbarer, thermisch auslösbarer elektrischer Schalter mit einem Kontakte tragenden, gegen eine Rückstellfeder in die Einschaltstellung verschiebbaren Stößel, an dessen Betätigungsende Schrägflächen angeordnet sind, auf welche in der Einschaltstellung abgefederte Sperren mit einer größeren Kraft als der der Rückstellfeder einwirken, und einem Wärmefühler, der diese Sperren auslösen kann, gekenn zeichnet durch einen zweiteiligen Stößel (141, 143), dessen Teile durch eine Leergangverbindung (145,147) um einen kleinen Betrag gegeneinander verschiebbar sind, weiterhin durch auf Keilflächen (151) des Kontakte (27, 31) tragenden inneren Stößelteiles (143) wirkende, gegen Federkräfte (135) schwenkbare Sperren (125), die den inneren Stößelteil (143) in seiner Einschaltstellung halten, und durch relativ flach ausgebildete Nockenflächen (149) am äußeren Stößelteil (141), die sich in Einschaltstellung ohne Krafteinwirkung unter die Sperren (125) legen, so daß sie bei begrenzter Zugbetätigung des äußeren Stößelteiles (141) relativ leicht aus der Sperrlage ausschwenkbar sind, in Einschaltstellung jedoch mit den steileren Keilflächen (151) des inneren Stößelteiles (143) eine sichere Sperrung gegen die Kraft der Rückstellfeder herbeiführen.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktbrückenträger (57, 29) verschiebbar auf dem inneren Stößelende (21 bzw. 143) geführt ist, daß die Sperrfedern (85 bzw. 135) als Zugfedern ausgebildet und an dem Schieber (57,83) gehaltert sind, daß weiterhin ein zweiarmiger Riegelhebel (73) am Schieber (57, 61) etwa parallel zu ihm schwenkbar gelagert und durch einen Bimetallstreifen (97), der an der Längsseite des Gehäuses befestigt ist, gegen eine Feder (77) in die Auslösestellung für den Schieber bzw. die Sperrfedern (85 bzw. 135) verschwenkbar ist, wodurch eine Verriegelung (81, 65) zwischen dem federbelasteten (51 bzw. 139) Stößel und dem Schieber (57, 61) aufgehoben wird, so daß zunächst der Schieber mit seinem Kontaktträger (29) durch die Sperrfedern (85 bzw. 135) gegen gehäusefeste Anschläge (115) geschnellt wird und danach infolge der Entspannung der Sperrfedern die schwenkbaren Stößelsperren (93 bzw. 125) durch Einwirken der Rückstellfeder (51 bzw. 139) des Stößels und dessen Keilflächen (111 bzw. 151) zurückgeschwenkt werden, so daß der Stößel in die Ausschaltstellung und über den Sperransatz (81) des Riegelhebels (73) verschoben wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 693 886;
USA.-Patentschriften Nr. 2458 807, 2 501156;
britische Patentschrift Nr. 739 380.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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