DE1513133B2 - Druckknopfbetaetigter ueberstromschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen druckknopfbetätigten Überstromschalter mit elektromagnetischer und/oder thermischer Auslösung und vom Druckknopf beeinflußter Schaltmechanik, bei dem ein im Druckknopf axial verschiebbar geführter und eine Kontaktbrücke tragender Schaltstift gemeinsam mit dem Druckknopf entgegen einer Federkraft aus einer Offenstellung in eine Schließstellung überführbar und unabhängig vom Drucknkopf nach Lösung der zwischen Druckknopf und Schaltstift bestehenden Kopplung durch die Auslöser aus der Schließstellung in die Offenstellung zurückführbar ist.

Überstromschalter dieser Art sind in der deutschen Auslegeschrift V 6300 VIIIb/21c (bekanntgemacht am 22. 3. 1956) und in der deutschen Patentschrift 670 489 beschrieben. Beide bekannten Überstromschalter vermögen jedoch hinsichtlich ihres Ansprechverhaltens nicht voll zu befriedigen.

Bei dem Überstromschutzschalter nach der deutschen Auslegeschrift V 6300 VIII b/21 c erfolgt nämlich die Verbindung zwischen dem Druckknopf einerseits und dem Schaltstift andererseits, die für das Ansprechen des Uberstromschalters aufgehoben werden muß, über einen Schieber, der durch eine öffnung im Druckknopf hindurchgeführt ist und an seinem einen Ende mit einem in dem zu überwachenden Stromkreis liegenden Bimetall gekoppelt ist und an seinem anderen Ende an einer Schulter des Schaltstiftes zur Anlage kommen kann und diesen dann an einer Verschiebung gegenüber dem Druckknopf in Richtung auf seine Ruhestellung hin hindert. Bei einem derartigen Aufbau ist jedoch die Kopplung zwischen Druckknopf und Schaltstift nur relativ langsam zu lösen, da es zu diesem Zweck einer Verschiebung des Schiebers durch das Bimetall bedarf, der Schieber sich aber wegen der Größe der den Schaltstift in Richtung auf den Druckknopf zu drückenden Federkraft und der von ihr hervorgerufenen Reibungswiderstände nur schwer verschieben läßt. Die von dem Bimetall aufzubringenden Kräfte müssen daher bei dem bekannten Überstromschalter eine erhebliche Größe erreichen, bevor es zu einem Ansprechen des Uberstromschalters kommt, und selbst dann ist eine schlagartige Freigabe des Schaltstiftes nicht zu erreichen.

Bei dem Überstromschalter nach der deutschen Patentschrift 670 489 wird zwar die Verbindung zwischen Druckknopf einerseits und Schaltstift andererseits über eine Sperrklinke hergestellt, diese Sperrklinke wirkt jedoch bei der Auslösung des Uberstromschalters selbst, d. h. bei Auftrennung des durch den Überstromschalter zu überwachenden Stromkreises nicht unmittelbar mit, sondern wird vielmehr erst anschließend wirksam. Der zu überwachende Stromkreis wird nämlich durch eine Verschiebung der Kontaktbrücke gegenüber dem Schaltstift geöffnet, wobei dieser seine Stellung nicht verändert. Erst anschließend an diese Verschiebung der Kontaktbrücke wird die als Koppelelement zwischen Druckknopf und Schaltstift wirkende Sperrklinke gelöst. Das die Stromunterbrechung bewirkende Bauelement ist ein von einem thermischen oder magnetischen Auslöser betä- ■ tigter Schieber, die Auftrennung des zu überwachenden Stromkreises erfolgt also wieder erst nach Erzielung erheblicher Auslösekräfte und damit relativ langsam und auf keinen Fall schlagartig, wie dies vielfach gewünscht wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Überstromschalter der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß die für die Einleitung des Auslösevorganges von den Auslösern aufzubringenden Kräfte verkleinert werden und damit der Auslösevorgang selbst erleichtert und beschleunigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckknopf und der Schaltstift durch eine entgegen der Kraft einer Feder um eine zur Verschieberichtung von Druckknopf und Schaltstift senkrechte Achse am Schaltstift durch die Auslöser verschwenkbare Sperrklinke unter axialem Formschluß miteinander koppelbar sind.

Durch die- erfindungsgemäße Ausbildung der Kopplung zwischen Druckknopf und Schaltstift in Form einer um eine zu deren Verschieberichtung senkrechte Achse verschwenkbaren Sperrklinke wird sichergestellt, daß schon geringe von dem auf den Überstrom in dem zu überwachenden Stromkreis ansprechenden Auslöser auf die Kopplung ausgeübten Kräfte zur Lösung dieser Kopplung genügen, da für die Verschwenkung der Sperrklinke sofort nach deren Freigabe über den Auslöser auch die auf dem Schaltstift lastende Federkraft unterstützend zur Verfügung steht. Die Auslösung des Schaltstiftes und die Aufhebung des Stromschlusses in dem zu überwachenden Stromkreis erfolgen also bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Überstromschalter wesentlich rascher und unter Aufwendung geringerer Kräfte, als dies bei den bekannten Uberstromschaltem zu erreichen ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 eine teilweise geschnittene Stirnansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Uberstromschalters in geöffnetem, geschlossenem und ausgelöstem Zustand.

Das in F i g. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel enthält ein Gehäuse mit einem Druckknopf 2, der als Rahmen mit einem U-förmigen Eingriff steil ausgebildet ist. Dieser Druckknopf 2 besitzt ferner im

oberen Bereich einen durchsichtigen Teil 4, der von einer Abdeckkappe 5 umschlossen ist.

In dem Druckknopf 2 ist eine mit dem Gehäuse 1 verbundene Anschlagplatte 6 fest angeordnet, auf der sich eine Feder 7 abstützt, die den Druckknopf 2 nach oben drückt. Eine Betätigungsplatte 8 ist mit einem Halterungsglied 9 für ein bewegliches Kontaktstück 22 verbunden. Dieses Halterungsglied 9 stützt sich über eine Feder 10 am Boden des Gehäuses 1 ab. Die Betätigungsplatte 8, die mit Stufen 8 α versehen ist, wird normalerweise nach oben bis an die Anschlagplatte 6 gedrückt.

Die Betätigungsplatte 8 besitzt einen nach oben gerichteten Ansatz 8 b, der einen Anzeigestößel bildet und frei durch eine zentral in der Anschlagplatte 6 vorgesehene Öffnung 6 a hindurchgreift und durch ein Fenster 5 α in der Oberseite der Abdeckkappe 5 beobachtet werden kann.

Das bewegliche Kontaktstück 11 stützt sich auf dem Halterungsglied 9 über eine Druckfeder 12 ab und liegt einem feststehenden Kontaktstück 13 gegenüber, das aus zwei mit Abstand voneinander angeordneten Kontaktelementen besteht, die durch das bewegliche Kontaktstück 11 miteinander verbunden werden, wenn letzteres durch die Schließbewegung des Druckknopfes 2 abgesenkt wird. Eine Sperrklinke 14 ist in seinem unteren Bereich auf einem Schwenkzapfen 15 gelagert, der mit dem unteren Teil der Betätigungsplatte 8 fest verbunden ist. Eine Feder 16 sucht die Sperrklinke 14 im Uhrzeigersinn zu drehen. Der Eingriff steil 3 des Druckknopfes 2 weist in seinem Boden eine Öffnung 3 a auf, durch die der nach oben gerichtete Hauptarm der Sperrklinke 14 sowie die Betätigungsplatte 8 frei hindurchgreifen. Die Sperrklinke 14 ist im oberen Bereich an der rechten Seite mit einer Ausnehmung 14 a versehen, die normalerweise unter der Wirkung der von der Feder 16 ausgeübten Kraft an der rechten Begrenzungskante der Öffnung 3 α anliegt.

Ein Ausschaltdruckknopf 17 stützt sich auf einer Druckfeder 19 ab, deren anderes Ende auf einer weiteren mit dem Gehäuse 1 fest verbundenen Anschlagplatte 18 ruht. Der Ausschaltdruckknopf 17 ist in seinem unteren Bereich mit einer Abschrägung 17 α versehen.

Eine bewegliche Platte 20 ist im Gehäuse 1 horizontal frei verschiebbar und wird durch eine Druckfeder 21 nach links gedrückt, so daß das linke Ende 20 b dieser Platte 20 normalerweise an den unteren Teil des Druckknopfes 2 angedrückt wird. Die an die bewegliche Platte 20 angrenzende Seitenwand des Druckknopfes 2 weist an ihrem oberen Teil erne Queröffnung 2 α auf. Wird der Druckknopf 2 nach unten gedrückt, so kann das linke Ende 20 b der beweglichen Platte 20 in diese Queröffnung 2 α eintreten, so daß der Druckknopf 2 in seiner unteren Lage festgehalten wird. Die bewegliche Platte 20 besitzt in ihrem mittleren Bereich einen Schlitz 20 c, durch den sich der Ausschaltdruckknopf 17 nach unten bewegen und über seine Abschrägung 17 a die bewegliche Platte 20 nach rechts drücken kann (F i g. 2).

Weiterhin ist ein Bimetall 22 zum Schutz gegen kleinere Überströme sowie ein Elektromagnet 23 zum Schutz gegen große Überströme vorgesehen; letzterer enthält einen festen Eisenkern 24, eine Erregerspule 25 und einen beweglichen Anker 26, der sich an einer Feder 27 abstützt. Mit dem beweglichen Anker 26 ist ein horizontaler Betätigungsstößel 28 verbunden, der

axial beweglich ist und dessen rechtes Ende ein Schraubgewinde sowie einen zur Einführung eines Schraubenziehers geeigneten Schlitz aufweist, so daß der Betätigungsstößel in seiner axialen Lage einstellbar ist. Das linke Ende des Betätigungsstößels 28 greift frei durch das obere Ende des Bimetalls 22 hindurch und ist lose mit einer Kappe 29 verbunden, die frei durch eine Trennwand la des Gehäuses 1 hindurchgreift und einem zur Temperaturkorrektur dienenden Bimetall 31 gegenüberliegt, das am Ende des sich in Querrichtung erstreckenden Armes der Sperrklinke 14 befestigt ist. Das Bimetall 31 ist so angeordnet, daß sein oberes freies Ende zur Anlage an der Kappe 29 des Betätigungsstößels 28 kommt, wenn der Druckknopf 2 niedergedrückt wird.

Der Schalter enthält weiterhin eine Anschlußplatte 32, Anschlußschrauben 33, 34 sowie eine Einstellschraube 30 für das Bimetall 22. Der Ausschaltdruckknopf 17 weist an einander gegenüberliegenden Seitenwänden ausgestanzte Vorsprünge 17 δ auf, die in vertikalen Längsschlitzen gleiten, die im Gehäuse 1 vorgesehen sind. Der Druckknopf 2 ist mit einer entsprechenden Führung versehen, die in der Zeichung jedoch nicht dargestellt ist.

Wird im Betrieb des Schalters der Druckknopf 2 aus seiner in F i g. 1 dargestellten Normalstellung gegen die Vorspannung der Feder 7 nach unten gedrückt, so bewegt sich auch der Eingriff steil 3 des Druckknopfes 2 nach unten, wobei jedoch der Eingriff mit der Sperrklinke 14 aufrechterhalten bleibt. Die Betätigungsplatte 8 wird demgemäß mit dem Halterungsglied 9 gegen die Kraft der Feder 10 nach unten gedrückt, bis sich das bewegliche Kontaktstück 11 auf das feststehende Kontaktstück 13 auflegt. Gleichzeitig kommt die in der rechten Seitenwand des Einschaltdruckknopfes 2 vorgesehene Queröffnung 2 α in Eingriff mit dem linken Ende 20 b der beweglichen Platte 20, so daß der Druckknopf 2 in der unteren Lage (F i g. 2) festgehalten wird und damit ein geschlossener Stromkreis von der Anschlußschraube 33 über die feststehenden und beweglichen Kontaktstücke 13 und 11, das Bimetall 22, die Erregerspule 25 und die Anschlußschraube 34 gebildet wird. Wie¹ aus F i g. 2 hervorgeht, wird der Ansatz 8 b zusammen mit dem Druckknopf 2 nach unten bewegt; das freie Ende des Bimetalles 31 gelangt in eine Lage gegenüber dem linken Ende der Kappe 29, die über die Trennwand 1 α leicht vorsteht.

Es sei nun angenommen, daß ein Überstrom auftritt, der ein Mehrfaches des Nennstromes beträgt. In diesem Falle biegt sich das Bimetall 22 nach links durch, so daß die Kappe 29 auf das Bimetall 31 drückt und hierdurch die Sperrklinke 14 im Gegenuhrzeigersinn um den Zapfen 15 gegen die Kraft der Feder 16 geschwenkt wird. Die Ausnehmung 14 α kommt damit von der Kante der Öffnung 3 α im Eingriffsteil 3 des Einschaltdruckknopfes 2 frei, so daß die Sperrklinke 14 mit der Betätigungsplatte 8 durch die gespannte Feder 10 in den Druckknopf 2 hinein nach oben bewegt wird, bis sich die Stufe 8 α der Betätigungsplatte 8 an die Anschlagplatte 6 anlegt (vgl. Fig. 3). Das von dem Halterungsglied 9 getragene bewegliche Kontaktstück 11 hebt sich infolgedessen von dem feststehenden Kontaktstück 13 ab und öffnet damit den Stromkreis. Der Ansatz 8 b tritt durch die Anschlagplatte 6 in den durchsichtigen Teil 4 des Druckknopfes 2 ein und gelangt damit unmittelbar unter die Oberseite dieses Druckknopfes 2, so daß

i bio Ιόό

man sich visuell durch das Fenster 5 α in der Abdeckkappe 5 davon überzeugen kann, daß eine Auslösung erfolgt ist.

Es sei nun angenommen, daß in der Schließlage gemäß F i g. 2 ein Überstrom auftritt, der mehr als das Zehnfache des Nennstromes beträgt. In diesem Falle wird der Elektromagnet 23 betätigt. Seine Erregerspule 25 zieht den beweglichen Anker 26 gegen die Kraft der Feder 27 nach links, so daß der Betätigungsstößel 28 über die Kappe 29 das Bimetall 31 gegen die Kraft der Feder 16 im Gegenuhrzeigersinn schwenkt. Die hierdurch hervorgerufene Aufhebung der Verriegelung entspricht dem Vorgang, wie er vorstehend im Zusammenhang mit der Auslenkung des Bimetalls 22 erläutert wurde. Der Stromkreis wird daher unterbrochen, wobei der Druckknopf 2 in seiner unteren Lage bleibt. Die Durchführung des Auslösevorganges wird wiederum von dem Ansatz 8 b durch das Fenster Sa angezeigt. In dieser Auslösestellung kann der Stromkreis durch Niederdrücken des Druckknopfes 2 nicht geschlossen werden, da der Druckknopf in seiner unteren Lage festgehalten wird.

Um den Stromkreis wieder zu schließen, wird der Ausschaltdruckknopf 17 niedergedrückt, so daß sich die bewegliche Platte 20 gegen die Kraft der Feder 21 nach rechts bewegt. Das linke Ende 20 b der Platte 20 tritt infolgedessen aus der Queröffnung 2 a des Druckknopfes 2 aus, so daß dieser unter der Wirkung

ίο der gespannten Feder 7 weder in seine obere Stellung zurückkehren kann. Wenn hierbei die Öffnung 3 α im Boden des Eingriffsteiles 3 des Druckknopfes 2 in die Höhe der Ausnehmung 14 α der Sperrklinke 14 gelangt, fällt die Ausnehmung 14 α unter der Wirkung der Feder 16 wieder in die Verriegelungslage. Der Schalter nimmt wieder seine in Fig. 1 dargestellte Normalstellung ein, so daß durch Niederdrükken des Druckknopfes 2 der Stromkreis geschlossen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Druckknopf betätigter Überstromschalter mit elektromagnetischer und/oder thermischer Auslösung und vom Druckknopf beeinflußter Schaltmechanik, bei dem ein im Druckknopf axial verschiebbar geführter und eine Kontaktbrücke tragender Schaltstift gemeinsam mit dem Druckknopf entgegen einer Federkraft aus einer Offenstellung in eine Schließstellung überführbar und unabhängig vom Druckknopf nach Lösung der zwischen Druckknopf und Schaltstift bestehenden Kopplung durch die Auslöser aus der Schließstellung in die Offenstellung zurückführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckknopf (2) und der Schaltstift (8, 9) durch eine entgegen der Kraft einer Feder (16) um eine zur Verschieberichtung von Druckknopf (2) und Schaltstift (8, 9) senkrechte Achse (Schwenkzapfen 15) am Schaltstift (8, 9) durch die Auslöser (Bimetall 22, Elektromagnet 23) verschwenkbare Sperrklinke (14) unter axialem Formschluß miteinander koppelbar sind.