DE1292729B

DE1292729B - Thermal miniature circuit breaker with manual and free release

Info

Publication number: DE1292729B
Application number: DE1964L0048388
Authority: DE
Inventors: Heindorf Helmut
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-07-27
Filing date: 1964-07-27
Publication date: 1969-04-17

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen thermischen Kleinselbstschalter mit Hand- und Freiauslösung.The invention relates to a thermal miniature circuit breaker with manual release and release.

Zum Schutz elektrischer Kleingeräte und elektrischer Kleinanlagen werden Schaltgeräte benötigt, die ein bestimmtes Einbaumaß nicht überschreiten dürfen. Sie sollen außerdem einfach aufgebaut sein, damit sie in einem tragbaren Kostenverhältnis zu dem zu schützenden Gerät stehen. Es besteht daher Bedarf an Kleinselbstschaltern, die nur thermisch auszulösen brauchen und im übrigen den normalen Isolationsanforderungen genügen sollen. Bei bekannten thermischen Schaltern wird als Auslöseorgan ein Bimetall verwendet, das vom zu überwachenden Strom direkt oder indirekt beheizt wird und bei Auftreten eines überstromes sich so weit ausbiegt, daß ein Mechanismus entklinkt wird. Die bekannten Schalter genügen insofern nicht den gestellten Forderungen, als sie entweder zu groß sind oder ihr Mechanismus zu kompliziert ist. Bei den Schaltern, bei denen die geforderten Maße eingehalten sind, fehlt meist eine Möglichkeit zur Handauslösung oder sie sind nicht mit Freiauslösung ausgerüstet.For the protection of small electrical devices and small electrical systems switching devices are required that must not exceed a certain installation dimension. They should also be of simple construction so that they are affordable stand by the device to be protected. There is therefore a need for small circuit breakers, which only need to be triggered thermally and the normal insulation requirements for the rest should suffice. In known thermal switches, a bimetal is used as the trigger element used, which is heated directly or indirectly by the current to be monitored and when an overcurrent occurs, it flexes so far that a mechanism disengages will. The known switches do not meet the requirements, when they are either too big or their mechanism is too complicated. At the counters in which the required dimensions are met, there is usually no way to Manual release or they are not equipped with trip-free release.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kleinselbstschalter der eingangs genannten Art zu bauen, der aus nur wenigen Einzelteilen besteht.The object of the invention is to provide a small self-switch of the initially called type, which consists of only a few individual parts.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen mit zwei Führungsbahnen versehenen, vom Handbedienungsorgan abwechselnd in der einen oder anderen Schwenkrichtung zu betätigenden Kipphebel, der einerseits an einer über Totpunktlage verschwenkbaren, auf eine Kontakteinrichtung einwirkende Schaltfeder angreift und andererseits durch ein thermisches Auslöseorgan betätigbar ist.According to the invention, this object is achieved by one with two guide tracks provided, from the manual control unit alternately in one or the other pivoting direction to be operated rocker arm, which is on the one hand pivotable above dead center, engages switching spring acting on a contact device and on the other hand by a thermal release element can be actuated.

Der aus. einem Stanzteil bestehende Kipphebel sitzt an einem Ende auf einer in Schubrichtung des als Druckknopf ausgebildeten Handbedienungsorgans angeordneten Achse und weist in seinem Mittelteil eine gabelförmige Ausnehmung für ein mit dem Druckknopf gekoppeltes Steuerteil auf und hat an seinen freien Enden abgewinkelte Ansätze, von denen der eine Ansatz zur Abstützung der als Spiralfeder ausgebildeten Schaltfeder dient, und der andere Ansatz einen Angriffsarm für einen parallel zur Schubrichtung des Druckknopfes angeordneten Bimetallstreifen bildet.The out. a stamped rocker arm sits at one end on a manual control element designed as a push button in the pushing direction arranged axis and has a fork-shaped recess for in its central part a control part coupled to the push button and has at its free ends angled approaches, of which one approach to the support of a spiral spring trained switching spring is used, and the other approach an attack arm for one Forms bimetallic strips arranged parallel to the pushing direction of the push button.

Der Schalter ist vorteilhaft, weil er außer der das bewegliche Kontaktstück bildenden einfachen Blattfeder und einem ortsfesten Kontaktstück bestehenden Kontakteinrichtung und dem Bimetallstreifen nur aus dem leicht herstellbaren Kipphebel, dem ebenfalls als Stanzteil ausgebildeten Steuerteil, dem Handbedienungsorgan und der Schaltfeder besteht. Die Schalterteile lassen sich besonders leicht montieren, da sie einfach nur in. ein schalenförmiges Gehäuse eingelegt zu werden brauchen. Die Halterung der einzelnen Schalterteile erfolgt durch eine das Gehäuse abschließende Platte, die in einfacher Weise mit dem Gehäuse vernietet sein kann.The switch is advantageous because it also has the movable contact piece forming simple leaf spring and a stationary contact piece existing contact device and the bimetallic strip only from the easy-to-manufacture rocker arm, which is also designed as a stamped part control part, the manual control element and the switching spring consists. The switch parts are particularly easy to assemble because they are simple only need to be inserted into a shell-shaped housing. The bracket of the individual switch parts is carried out by a plate closing the housing, which can be riveted to the housing in a simple manner.

An Hand der Zeichnung sei die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf den Schalter bei abgenommener Gehäuseplatte, F i g. 2 eine Einzelheit des Handbedienungsorganes. Das Schaltergehäuse 1, das durch einen ebenen, nicht dargestellten Deckel verschließbar ist, ist schalenförmig ausgebildet und weist an einer Seite eine Aussparung 2 auf, durch die ein Handbedienungsorgan 3 geführt ist. Das Handbedienungsorgan 3, das unter der Wirkung einer sich an einem Gehäuseabsatz 4 abstützenden Feder 5 steht, besitzt an seinem inneren Ende einen stößelartigen Fortsatz 6, auf den ein Steuerteil 7 aufgeschoben ist, das seinerseits durch die Feder 5, die den Fortgatz 6 umfaßt, gegen die Unterseite des Handbedienungsorgans 3 gedrückt wird und somit nach Betätigung immer wieder in die senkrechte Stellung gelangt. Das Handbedienungsorgan 3 hat an der einen Seite eine Ausnehmung 8, in der ein zwischen Gehäusenocken 9 geführter Schieber 10 verrastet. Der Schieber 10 weist in seinem Mittelteil eine Ausnehmung 11 auf; in die ein Ansatz 12 a eines Kipphebels 12 ragt. Der Kipphebel 12, der den größten Teil der Schalterhöhe einnimmt, besteht aus einem Stanzteil und ist auf einer aus dem Gehäuse herausgeformten Achse 13 schwenkbar gelagert. Er weist in seinem Mittelteil eine gabelförmige Ausnehmung 14 auf, deren Schenkel 14 a und 14 b verschieden lang ausgeführt sind. Die Innenseiten der Ausnehmung bilden Führungsbahnen 15, 16 für einen von dem Steuerteil 7 abgewinkelten Ansatz 7 a. Das Steuerteil 7 ragt mit dem Ansatz 7 a durch die Ausnehmung 14 hindurch. Der Ansatz 7 a kann beim Niederdrücken des Handbedienungsorgans 3 mit den Führungsbahnen 15 und 16 in noch näher zu beschreibender Weise in Berührung gebracht werden. Die länger als die Führungsbahn 16 ausgebildete Führungsbahn 15 ist in Höhe des Endes der Führungsbahn 16 mit einem Absatz 17 versehen. An dem T-förmig verbreiterten freien Ende des Kipphebels sind abgewinkelte Ansätze 12 b, 12 c vorgesehen, von denen der Ansatz 12 b als Angriffsarm für einen auf einem Metallträger 18 befestigten Bimetallstreifen 19 dient. Der andere Absatz 12 c dient zur Abstützung einer Schaltfeder 20, die mit ihrem anderen Ende auf eine Blattfeder 21, die ein bewegliches Kontaktstück 22 trägt, einwirkt. Die das bewegliche Kontaktstück haltende Blattfeder 21 ist ebenfalls an dem Metallteil 18 befestigt. Parallel zu der Blattfeder 21 ist ein das ortsfeste Kontaktstück haltender Metallstreifen 23 angeordnet, der gleichzeitig die eine Anschlaußfahne des Schalters bildet. Der Metallstreifen 23 ist wie die übrigen Teile nur lose im Gehäuse eingelegt. Der Metallstreifen 23 ist winklig ausgeführt und hält auf dem abgewinkelten Teil 23 a eine verstellbare Justierschraube 24. Die Justierschraube 24 liegt mit ihrem Ende an dem längeren Teil des Metallstreifens 23 an, so daß durch ihre Verstellung eine Verschwenkung des am Ende des Streifens sitzenden ortsfesten Kontaktstückes 25 in bezug auf das bewegliche Kontaktstück möglich ist.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the drawing. It shows F i g. 1 shows a plan view of the switch with the housing plate removed, FIG. 2 a detail of the manual control element. The switch housing 1, which can be closed by a flat cover, not shown, is shell-shaped and has a recess 2 on one side through which a manual control element 3 is guided. The manual control element 3, which is under the action of a spring 5 supported on a housing shoulder 4, has at its inner end a plunger-like extension 6 onto which a control part 7 is pushed, which in turn is supported by the spring 5, which comprises the extension 6, is pressed against the underside of the manual control element 3 and thus always returns to the vertical position after actuation. The manual control element 3 has on one side a recess 8 in which a slide 10 guided between housing cams 9 engages. The slide 10 has a recess 11 in its central part; into which an approach 12 a of a rocker arm 12 protrudes. The rocker arm 12, which takes up the greater part of the switch height, consists of a stamped part and is pivotably mounted on an axis 13 formed out of the housing. In its central part it has a fork-shaped recess 14, the legs 14 a and 14 b of which are designed to be of different lengths. The inner sides of the recess form guide tracks 15, 16 for a projection 7 a which is angled from the control part 7. The control part 7 protrudes with the shoulder 7 a through the recess 14. The approach 7 a can be brought into contact with the guide tracks 15 and 16 in a manner to be described in more detail when the manual control element 3 is pressed down. The guide track 15, which is longer than the guide track 16, is provided with a shoulder 17 at the level of the end of the guide track 16. At the T-shaped widened free end of the rocker arm, angled lugs 12 b, 12 c are provided, of which the lug 12 b serves as an attack arm for a bimetal strip 19 attached to a metal support 18. The other shoulder 12 c serves to support a switching spring 20, which acts with its other end on a leaf spring 21 which carries a movable contact piece 22. The leaf spring 21 holding the movable contact piece is also attached to the metal part 18. A metal strip 23 holding the stationary contact piece is arranged parallel to the leaf spring 21 and at the same time forms one of the connection lugs of the switch. Like the other parts, the metal strip 23 is only loosely inserted in the housing. The metal strip 23 is angled and holds an adjustable adjusting screw 24 on the angled part 23 a. The adjusting screw 24 rests with its end on the longer part of the metal strip 23, so that by its adjustment a pivoting of the stationary contact piece seated at the end of the strip 25 with respect to the movable contact piece is possible.

Der den Schalter durchfließende Strom verläuft von einer Anschlußfahne 26 über eine mit dieser Anschlußfahne in Verbindung stehende, den Bimetallstreifen 19 umgebende, mit ihrem Ende mit dem Bimetallstreifen 19 leitend verbundene Heizwicklung 27, von dort über den Bimetallstreifen 19, das Metallteil 18, die Blattfeder 21, die Kontaktstücke 22 und 25 sowie den die andere Anschlußfahne bildenden Metallstreifen 23. Der Schalter ist im eingeschaltenen Zustand dargestellt. Der Kipphebel 12 befindet sich in einer nach links ausgeschwenkten Stellung, so daß die Schaltfeder 20 mit der Blattfeder 21 ein über Totpunkt gebrachtes Kniegelenk bildet. Die Schaltfeder 20 drückt das bewegliche Kontaktstück 22 fest gegen das ortsfeste Kontaktstück 25. Das Handbedienungsorgan 3 ist in der niedergedrückten Stellung durch den Schieber 10, der in die Ausnehmung 8 eingreift, verrastet. Die Auslösung des Schalters durch Überstrom erfolgt in der Weise, daß der Bimetallstreifen 19 gegen den Ansatz 12 b der Abwinklung des Kipphebels 12 drückt und diesen nach rechts verschwenkt. Bei dieser Schwenkbewegung wird das obere Ende der Schaltfeder 20 ebenfalls nach rechts gedrückt, d. h. das durch die Schaltfeder 20 und die Blattfeder 21 gebildete Kniegelenk wird allmählich zusammengedrückt. Bei überschreiten des Totpunktes wechselt die Schaltfeder 20 ihre Angriffsrichtung an der Blattfeder 21 und drückt das Kontaktstück 22 jetzt vom ortsfesten Kontaktstück 25 ab. Die Blattfeder 21 wird gegen einen Gehäuseanschlag 28 gedrückt. Die Kontaktstelle ist somit geöffnet und der Stromkreis unterbrochen. Die Beheizung des Bimetallstreifens 19 hört dabei auf. Bei der Schwenkbewegung des Kipphebels 12 nimmt der Ansatz 12 a des Kipphebels 12 den Schieber 10 erst beim endgültigen Umkippen mit nach rechts, der dadurch aus der Ausnehmung 8 des Handbedienungsorganes 3 herausgleitet und das Handbedienungsorgan 3 freigibt. Das Handbedienungsorgan 3 federt aus dem Gehäuse heraus und zeigt durch seine Stellung den Schaltzustand des Schalters an. Der Bimetallstreifen 19 kehrt nach Öffnung der Kontaktstelle in seine dargestellte, gestreckte Lage zurück, während der Kipphebel und die Blattfeder 21 in der ausgeschalteten Stellung verharren.The current flowing through the switch runs from a terminal lug 26 via a heating coil 27 connected to this terminal lug, surrounding the bimetal strip 19 and conductively connected at its end to the bimetal strip 19, from there via the bimetal strip 19, the metal part 18, the leaf spring 21 , the contact pieces 22 and 25 and the metal strip 23 forming the other terminal lug. The switch is shown in the switched-on state. The rocker arm 12 is in a position pivoted to the left, so that the switching spring 20 forms with the leaf spring 21 a knee joint brought over dead center. The switching spring 20 presses the movable contact piece 22 firmly against the stationary contact piece 25. The manual control element 3 is locked in the depressed position by the slide 10, which engages in the recess 8. The switch is triggered by overcurrent in such a way that the bimetallic strip 19 presses against the projection 12 b of the angled portion of the rocker arm 12 and pivots it to the right. During this pivoting movement, the upper end of the switching spring 20 is also pressed to the right, ie the knee joint formed by the switching spring 20 and the leaf spring 21 is gradually compressed. When the dead center is exceeded, the switching spring 20 changes its direction of attack on the leaf spring 21 and now pushes the contact piece 22 away from the stationary contact piece 25. The leaf spring 21 is pressed against a housing stop 28. The contact point is thus open and the circuit is interrupted. The heating of the bimetal strip 19 stops. During the pivoting movement of the rocker arm 12, the shoulder 12 a of the rocker arm 12 only takes the slide 10 to the right when it finally tips over, which slides out of the recess 8 of the manual control element 3 and releases the manual control element 3. The manual control element 3 springs out of the housing and indicates the switching state of the switch by its position. The bimetallic strip 19 returns to its illustrated, extended position after the contact point has been opened, while the rocker arm and the leaf spring 21 remain in the switched-off position.

Zur Wiedereinschaltung wird das Handbedienungsorgan 3 in das Schaltergehäuse 1 hineingedrückt. Der Ansatz 7 a des Steuerteils 7 kommt dabei mit der Führungsbahn 15 in Berührung. Beim Herabgleiten der Abwinklung 7 a auf der Führungsbahn 15 wird das Steuerteil 7 zunächst von seiner Anlage am Handbedienungsorgan 3 etwas abgehoben, so daß es eine leichte Schrägstellung erhält. Der Ansatz 7 a kommt dann schließlich mit dem Absatz 17 des Kipphebels 12 in Berührung und verrastet an diesem Absatz. Das Steuerteil ? ist durch die Verrastung des Ansatzes 7 a an dem Absatz 17 in der Lage, den Kipphebel 12 beim weiteren Niederdrücken des Handbedienungsorgans 3 in die dargestellte Stellung zurückzuschwenken. Schaltfeder 20 und Blattfeder 21 gehen wieder über Totpunktlage, und die Kontaktstücke 22, 25 schließen. Das Handbedienungsorgan 3 federt nach Loslassen wieder etwas aus dem Gehäuse heraus, wird aber durch den Schieber 10 in der angegebenen Weise verrastet. Soll der Schalter von Hand ausgeschaltet werden, so ist ebenfalls nur das Handbedienungsorgan 3 zu betätigen. Dabei kommt der Ansatz 7 a jetzt mit der Führungsbahn 16 in Berührung. Der Kipphebel 12 geht wieder in die andere Schaltstellung über, wenn der Ansatz 7 a am Ende der Führungsbahn 16 angelangt ist und auf die Endfläche der Innenseite des Schenkels 14b drückt.To switch it on again, the manual control element 3 is pressed into the switch housing 1. The approach 7 a of the control part 7 comes into contact with the guide track 15. When the angled portion 7a slides down on the guide track 15, the control part 7 is initially slightly lifted from its abutment on the manual control element 3, so that it is slightly inclined. The approach 7 a then finally comes into contact with the paragraph 17 of the rocker arm 12 and latches on this paragraph. The control part? is by the latching of the approach 7 a on the paragraph 17 in a position to pivot the rocker arm 12 back into the position shown when the manual control element 3 is further depressed. Switching spring 20 and leaf spring 21 go back over dead center, and the contact pieces 22, 25 close. The manual control element 3 springs out of the housing a little after it is released, but is locked in place by the slide 10 in the specified manner. If the switch is to be switched off manually, only the manual control element 3 has to be actuated. The approach 7 a now comes into contact with the guide track 16. The rocker arm 12 changes back into the other switching position when the extension 7a has reached the end of the guide track 16 and presses on the end face of the inside of the leg 14b.

Der Freiauslösefall tritt dann ein, wenn der Schalter gerade eingeschaltet wurde, das Handbedienungsorgan 3 sich aber noch im niedergedrückten Zustand befindet und dann ein überstrom auftritt, der normalerweise zur Auslösung führen müßte. Die Auslösung wird auch tatsächlich durchgeführt, da durch das niedergedrückte Handbedienungsorgan die Verschwendung des Kippgliedes durch den Bimetallstreifen nicht aufgehalten werden kann. Bei ganz niedergedrücktem Handbedienungsorgan 3 liegt der Ansatz 7 a in dem Schenkel 14 a der Ausnehmung 14 unterhalb des Absatzes 17 an der Führungsbahn 15a etwa auf halber Höhe zwischen dem Absatz und dem Ende der Führungsbahn 15 a an, so daß der Kipphebel 12 ungehindert nach rechts schwenken kann.The release case occurs when the switch has just been switched on, but the manual control element 3 is still in the depressed state and then an overcurrent occurs, which would normally lead to the release. The release is actually carried out, since the depressed hand control element cannot stop the waste of the tilting element through the bimetallic strip. In very depressed manual control part 3 of the attachment 7 a is in the leg 14 a of the recess 14 below the shoulder 17 on the guide path 15a approximately half the height between the shoulder and the end of the guideway 15 a, so that the rocker arm 12 without hindrance to the right can pivot.

Claims

Claims: 1. Thermal small self-contained switch with manual and free release, characterized by one provided with two guide tracks (15, 16) from the manual control element (3) rocker arms to be operated alternately in one or the other pivoting direction (12), on the one hand at a pivotable over dead center position, on a contact device acting switching spring (20) engages and on the other hand by a thermal release element (19) can be actuated.

2. Small self switch according to claim 1, characterized in that that the rocker arm (12) consisting of a stamped part at one end on an in Pushing direction of the manual control element (3) designed as a push button Axis (13) sits that the rocker arm (12) has a fork-shaped in its middle part Has recess (14) for a control part (7) coupled to the push button and at its free ends angled approaches (12 b, 12 c), one of which Approach (12c) serves to support the switching spring (20), which is designed as a spiral spring and the other approach (12 b) an attack arm for a parallel to the thrust direction of the push button arranged bimetallic strips (19) forms.

3. Retail auto switch according to claim 2, characterized in that the control part (7) as with its ends on opposite sides bent double angle is formed, which with one leg end on a pestle-like extension (6) of the hand control element (3) sits and through a on the hand control element (3) acting on one Housing paragraph (4) supporting spring (5) is held.

4. Small auto switch after Claim 3, characterized in that the control part (7) with its approach (7 a) formed other leg end in the fork-shaped recess (14) of the Rocker arm (12) protrudes and that the insides of the recess of the rocker arm (12) serve as guide tracks (15, 16) for this leg of the control lever (7).

5. Small self switch according to claim 4, characterized in that the longer Guide track (15) at the level of the end of the shorter guide track (16) a shoulder (17).

6. Small self-switch according to claim 1, characterized in that the contact device (22, 25) on the one opposite the bimetal strip (19) Side of the rocker arm (12) is arranged and from a stationary, by an adjusting screw (24) adjustable contact piece (25) and one carried by a leaf spring (21) movable contact piece (22) and that on the free end of the leaf spring (21) the switching spring (20) acts.

7. Small self switch according to claim 6, characterized characterized in that the switching spring (20) with which the movable contact piece (22) bearing, on one also holding the bimetallic strip (19) Metal part (18) attached leaf spring (21) a knee joint that can be snapped over above its dead center position forms. B.

Small self-switch according to Claim 6, characterized in that the stationary contact piece (25) on a parallel to which the movable contact piece (22) supporting leaf spring (21) arranged, also forming a connection terminal Metal strip (23) that is loosely inserted in the switch housing (1) and on an angled part (23 a) carries the adjustable adjusting screw (24).

9. Small self-switch according to claim 1, characterized in that the manual control element (3) has a recess (8) in which one of the rocker arm (12) moved and guided between housing cams (9) slide (10) can be locked.