DE1175350B - Thermischer Kleinselbstschalter - Google Patents

Description

• Thermischer Kleinselbstschalter Es sind thermische Kleinselbstschalter bekannt, bei welchen durch Niederdrücken des Druckknopfes der Kontaktträger zunächst mit seinem dem Kontakt gegenüberliegenden Ende sich an einem Bimetallstreifen abstützt, im Verlauf der weiteren Einschaltbewegung der Kontakt geschlossen und in der Verklinkungsstelle verrastet wird. Derartige Schalter genügen den heutigen Anforderungen nicht, weil die Kontaktgabe schleichend erfolgt, d. h. keine Momenteinschaltung gegeben ist. Es sind zwar auch schon thermische Kleinselbstschalter bekannt, bei denen die Kontaktschließung und Kontaktöffnung sprungartig vor sich geht, jedoch haben diese Schalter wieder andere Nachteile.
• Bei einem bekannten Kleinselbstschalter ist durch den Druckknopf keine eindeutige Schaltstellungsanzeige möglich, weil dieser im eingeschalteten Zustand halb aus dem Gehäuse herausragt. Die Strecke, um die der Knopf herausragt, wird bei dieser Konstruktion für den Einschaltvorgang benötigt. Außerdem kann durch völliges Niederdrücken im Betriebszustand der Kontaktdruck wesentlich verringert werden oder durch Herausziehen die Arretierungs-bzw. Verklinkungskraft beliebig verändert und dadurch die Auslösung schwerwiegend beeinflußt werden.
• Bei einem weiteren bekannten Kleinselbstschalter mit sprunghaftem Schaltstellungswechsel ist mit einem Druckknopf eine schwenkbare, einerseits mit einem Gegenkontakt zusammenwirkende und andererseits sich an einem Bimetall abstützende Schaltbrücke verbunden. Diese Schaltbrücke besitzt einen dritten Hebelarm, der mit einem Führungsansatz an Vorsprüngen oder in Vertiefungen des Gehäuses gleitet, auf einer in sich geschlossenen Kurve geführt und darin verklinkt wird. Nachteilig ist bei dieser Ausführung, daß die Bimetallverklinkungskraft eine bestimmte Größe nicht unterschreiten darf. Die Federkraft, die den Druck an der Verklinkungsstelle erzeugt, muß so groß gewählt werden, daß sie nach einer Entklinkung durch das Bimetall die Reibungskräfte an dem Kontakt sowie in der Führung des dritten Hebelarmes (Raststelle) leicht überwindet. Wird diese Mindestverklinkungskraft unterschritten, so erfolgt keine Abschaltung.
• Der gleiche Nachteil ist auch bei einer ähnlichen Ausführung gegeben. Zusätzlich zur Schaltbrücke ist bei dieser Ausführung ein T-förmiger Hebel angeordnet, welcher ebenfalls mit dem Druckknopf verbunden ist und dessen Mittelschenkel in Schalterschließstellung mit Gehäuseansätzen verklinkt ist. In diesem Fall ist die Bimetallverklinkungskraft gleich dem Kontaktdruck, da beide Kräfte entgegengesetzt auf einen gleichschenkeligen Hebelarm wirken.
• Ferner ist ein Kleinselbstschalter mit Kniegelenkmechanismus bekannt, bei welchem zum Unterschied von den zuvor beschriebenen Kleinselbstschaltern das Schaltorgan auf einer ortsfesten Achse gelagert ist. Dabei steht das Schaltorgan mit einer Kurbel in gegenseitiger Federwirkung und ist über diese und das Kniegelenk mit dem Druckknopf verbunden. Nachteilig ist bei dieser Ausführung, daß zur Erreichung einer Momentein- und -ausschalteng ein verhältnismäßig komplizierter Mechanismus benötigt wird, welcher aus einer Vielzahl von Schaltgliedern mit Achsen und Gelenken besteht.
• Die Erfindung bezieht sich auf einen thermischen Kleinselbstschalter mit Momentein- und -ausschalteng sowie Freiauslösung, ohne bzw. mit magnetischer Auslösung, bei dem mit einem Druckknopf eine drehbar gelagerte, einerseits mit einem Gegenkontakt zusammenwirkende und andererseits sich an einem Bimetall abstützende Schaltbrücke verbunden. ist. Es ist die Aufgabe der Erfindung, die bei den bekannten Schaltern dieser Art bestehenden Nachteile zu vermeiden. Sie erreicht dies dadurch, daß die mit ihrem Drehpunkt in Achsrichtung des Druckknopfes verschiebbare Schaltbrücke aus zwei federnd verbundenen Teilen besteht, wobei das eine mittelbar oder unmittelbar als beweglicher Kontakt dienende Teil bei der Einschaltbewegung in einen ortsfesten Gehäusevorsprung einrastet und den Druckknopf in der Einschaltstellung festhält, während das zweite als überlastklinke dienende Teil sich auf dem Bimetall abstützt. Gemäß weiterer Erfindung besitzt das Schaltbrückenkontaktteil eine gerade Führungskante mit seitlicher Einbuchtung, so daß beim Einschaltvorgang unter Vergrößerung der Federspannung das Schaltbrückenkontaktteil mit der Führungskante an einem ortsfesten Gehäusevorsprung bis zum Kipppunkt gleitet und, eine Momenteinschaltung bewirkend, in der Einbuchtung verrastet. Hierbei ist der ortsfeste Gehäusevorsprung zwischen dem Kontaktauflagepunkt und der Schaltbrückenachse angeordnet, so daß die Druckknopfrückführfeder im Einschaltzustand über die Schaltbrückenachse um den Gehäusevorsprung ein Drehmoment auf die Schaltbrücke ausübt, welches den Kontaktdruck verstärkt. Hierdurch kann der Klinkendruck unabhängig vom Kontaktdruck niedrig gehalten werden. Beim Ausschaltvorgang wird der am Bimetall sich abstützende Teil der Schaltbrücke freigegeben, durch die Feder beschleunigt und schlägt nach einer Drehbewegung auf das Kontaktteil der Schaltbrücke auf, so daß dieses entrastet.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen F i g. 1. bis 5 den Schalter in verschiedenen Schaltstellungen.
• Auf dem Druckknopf 1 befindet sich eine Schaltbrücke, die um die Achse 4 drehbar gelagert ist und aus Kontaktteil 2 und dem darüberliegenden überlastklinkenteil 3 gebildet wird. Der Druckknopf gleitet zwischen Führungsleisten 5 a, 5 b in den Gehäuseschalen 6 und 7 (F i g. 3). Das Kontaktteil 2 besteht aus einem bogenförmig geformten flachen Blech mit zwei Abwinkelungen und einer Führungskante 8 mit seitlicher Einbuchtung 9. Die erste Abwinkelung 10 auf dem einen Ende trägt den Kontakt 11, und die zweite Abwinkelung 12 auf dem anderen Ende dient als Auflage für den unter der Wirkung der Feder 13 vorgespannten überlastklinkenteil 3. Die Führungskante 8 gleitet beim Einschaltvorgang an einem ortsfesten Gehäusevorsprung 14. Mit dem Kontakt 11 der Schaltbrücke wirkt ein Gegenkontakt 15 zusammen, der am Anschlußstück 16 befestigt ist. Als thermisches Auslöseglied dient ein Bimetall 17, das am freien Ende einen Ansatz 18 besitzt, auf welchem sich im Einschaltzustand die überlastklinke 3 abstützt. Der Bimetallstreifen ist über eine flexible Leitung 19 mit dem Kontakt 11 verbunden. Durch die Rückführfeder 20, welche sich im Gehäuseboden und an den zu einem Schaltschieber verlängerten Druckknopf abstützt, wird die Schaltbrücke in die Ausschaltstellung zurückgeführt und dort gehalten.
• In F i g. 1. ist der Schalter in Ausschaltstellung gezeigt. Die Feder 20 hält den Druckknopf 1 mit der Schaltbrücke in der oberen Endlage. Die Kontakte 11 und 15 sind geöffnet, das überlastklinkenteil3 liegt unter der Wirkung der Feder 13 auf der Abwinkelung 12 des Kontaktteils 2 auf.
• Beim Niederdrücken des Druckknopfes gleitet die gerade Führungskante 8 (F i g. 2) an dem ortsfesten Gehäusevorsprung 14, während das Klinkenteil 3 sich am Bimetallansatz 18 abstützt, so daß die Spannung der Feder 13 vergrößert wird. Am Ende der geraden Führungskante 8 angelangt, wird das Schaltbrückenkontaktteil 2 durch die gespannte Feder 13 in eine Drehbewegung versetzt, so daß die Kontakte 11 und 15 schlagartig geschlossen werden (F i g. 4). Der Gehäusevorsprung 14 gelangt dabei in die Einbuchtung 9 und verrastet damit die Schaltbrücke und den Druckknopf. Von den beiden Federn 13 und 20 wird gemeinsam ein Drehmoment um die Abstützung 14 auf den Schaltbrückenkontaktteil2 ausgeübt, so daß bei einem kleinen Klinkendruck ein ausreichender Kontaktdruck erreicht wirrt.
• Bei Überstrom wird das Klinkenteil 3 vom Bimetall 17 freigegeben und schlägt unter der Wirkung der Feder 13 auf die Abwinkelung 12 des Schaltbrückenkontaktteils 2 (F i g. 5), so daß dieses entrastet, die Kontakte 11 und 15 öffnet und von der Rückführfeder 20 in die Ausschaltstellung gebracht wird.
• Der erfindungsgemäße Schalter besitzt eine Freiauslösung sowie Momentein- und -ausschaltung und Schaltstellungsanzeige. Die Verklinkungskraft ist unabhängig vom Kontaktdruck und kann klein gehalten werden. Mit nur geringer Anzahl von Stanz-, Preßteilen sowie Federn wird ein einfacher Aufbau erzielt. Durch Einbau einer Spule mit Anker, welcher durch Zurückbiegen des freien Bimetallendes auf die Klinke wirkt, kann auch eine magnetische Auslösung erreicht werden.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Thermischer Kleinselbstschalter mit Momentein- und -ausschaltung sowie Freiauslösung, ohne bzw. mit magnetischer Auslösung, bei dem mit einem Druckknopf eine drehbar gelagerte, einerseits mit einem Gegenkontakt zusammenwirkende und andererseits sich an einem Bimetall abstützende Schaltbrücke verbunden ist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die mit ihrem Drehpunkt in Achsrichtung des Druckknopfes verschiebbare Schaltbrücke aus zwei federnd verbundenen Teilen besteht, wobei das eine mittelbar oder unmittelbar als beweglicher Kontakt dienende Teil bei der Einschaltbewegung in einen ortsfesten Gehäusevorsprung einrastet und den Druckknopf in der Einschaltstellung festhält, während das zweite als überlastklinke dienende Teil sich auf dem Bimetall abstützt.
2. 2. Thermischer Kleinselbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltbrückenkontaktteil eine gerade Führungskante mit seitlicher Einbuchtung besitzt, so daß beim Einschaltvorgang unter Vergrößerung der Federspannung das Schaltbrückenkontaktteil mit der Führungskante an einem ortsfesten Gehäusevorsprung bis zum Kippunkt gleitet und, eine Momenteinschaltung bewirkend, in der Einbuchtung verrastet.
3. 3. Thermischer Kleinselbstschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Gehäusevorsprung zwischen dem Kontaktauflagepunkt und der Schaltbrückenachse angeordnet ist, so daß die Druckknopfrückführfeder im Einschaltzustand über die Schaltbrückenachse um den Gehäusevorsprung ein Drehmoment auf die Schaltbrücke ausübt, welches den Kontaktdruck verstärkt.
4. 4. Thermischer Kleinselbstschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ausschaltvorgang das vom Bimetall freigegebene Klinkenteil unter der Wirkung der sich entspannenden Feder beschleunigt in einer Drehbewegung auf das Kontaktteil auftrifft und aus der Verrastung herausschlägt, so daß die Kontaktöffnung von der Druckknopfrückführfeder bewerkstelligt werden kann.
5. 5. Thermischer Kleinselbstschalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstreifen über eine flexible Leitung mit dem Kontaktteil der Schaltbrücke elektrisch verbunden ist.
6. 6. Thermischer Kleinselbstschalter nach Anspruch 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltbrückenkontaktteil und das Klinkenteil auf einer gemeinsamen Achse gelagert sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 875 225; deutsche Auslegeschriften Nr. 1092 997, 1092 996.