DE1513472C3 - Kipphebelselbstschalter mit thermischer und elektromagnetischer Überstromauslösung - Google Patents
Kipphebelselbstschalter mit thermischer und elektromagnetischer ÜberstromauslösungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kipphebel-Selbstschalter mit thermischer und elektromagnetischer
Überstromauslösung, mit an einem Ende eines an seinem anderen Ende schwenkbar gelagerten
Kontaktarmes angeordneten Kontaktstücken, bei dem der Kontaktarm mit dem Kipphebel über einen
Kippfeder-Kniehebelmechanismus gekuppelt ist.
Schalter dieser Art sind in einigen Ausführungsformen
bekannt (USA.-Patentschrift 3 003 046, französische Patentschrift 1 362 407). Insbesondere bei
höheren Schaltleistungen wird eine verhältnismäßig große Schaltgenauigkeit verlangt, die zu entsprechenden
Anforderungen an die Herstellungsgenauigkeit der Einzelteile des Schaltermechanismus führt. Es
sind deshalb schon Schalter bekanntgeworden, bei denen Vorkehrungen getroffen sind, die es gestatten,
den Kontaktabstand bei den einzelnen Schalterpolen nach der Montage einzujustieren. Bei in der USA.-Patentschrift
2 642 509 und der USA.-Patentschrift 2 647 187 beschriebenen Kipphebelselbstschaltern ist
zu diesem Zwecke der Kontaktarm selbst in seiner Form veränderbar. Er weist ein randoffenes Loch
auf, das zum Zwecke der Einjustierung aufweitbar ist, wodurch der Kontaktarm eine bleibende Verbiegung
erfährt. Das Justieren des Kontaktabstandes durch Verbiegen des Kontaktarmes erfordert jedoch
eine beträchtliche Sorgfalt; eine zu weitgehende Verbiegung kann, da es sich um eine plastische Formänderung
handelt, nicht mehr ohne weiteres rückgängig gemacht werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kipphebelselbstschalter der eingangs genannten
Art zu schaffen, der bei einfachem, betriebssicherem Aufbau es in einfacher Weise gestattet, herstellungsmäßig
bedingte Toleranzen auszugleichen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mit dem Kontaktarm im Bereich des von
den Kontaktstücken abgewandten Endes des Kontaktarmes ein schwenkbar gelagerter Antriebsarm
elastisch verbunden ist, dessen Schwenkachse auch die Schwenkachse für den Kontaktarm und den
Kipphebel ist, daß der Antriebsarm an seinem freien Ende eine quer zu dem Kontaktarm und im wesentliehen
parallel zu der dem Kontaktarm, dem Antriebsarm und dem Kipphebel gemeinsamen Schwenkachse
verlaufende Querschiene trägt und daß die Verbindung zwischen dem Antriebsarm und dem
Kippfeder-Kniehebelmechanismus einstellbar ist.
Durch entsprechende Einjustierung der einstellbaren Verbindung zwischen dem Antriebsarm und
dem Kippfeder-Kniehebelmechanismus können herstellungsbedingte Toleranzen einwandfrei ausgeglichen
werden, so daß eine exakte Funktion des Schalters gewährleistet ist.
Weitere vorteilhafte Merkmale des neuen Schalters sind Gegenstand der nachfolgenden Unteransprüche.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 einen Kipphebelselbstschalter gemäß der Erfindung in der Draufsicht, wobei einige im Schalterinneren
angeordnete Teile gestrichelt angedeutet sind,
F i g. 2 den Schalter nach F i g. 1 in der Draufsieht, bei abgenommener Haube, unter Weglassung
einzelner Teile,
Fig. 3 den Schalter nach Fig. 1, geschnitten längs der Linie 4-4 der Fig. 2, im Ausschnitt, in
einem anderen Maßstab unter Veranschaulichung des mittleren Schalterpols in der »Ein«-Stellung,
F i g. 4 das Federwiderlager des Kippfeder-Kniehebelmechanismus des Schalters nach Fig. 1 in einer
perspektivischen Einzeldarstellung, .
Fig. 5 den Schalter nach Fig. 1 in einer Dar-Stellung
entsprechend Fig. 3, jedoch unter Veranschaulichung des mittleren Schalterpols in der
»Aus«-Stellung,
Fig. 5a den Schalter nach Fig. 5, geschnitten längs der Linie5a-5a der Fig. 5 in einer Teildarstellung,
Fig. 5b die Anordnung nach Fig. 5a, geschnitten längs der Linie 5b-5b der Fig. 5a in einer
Teildarstellung, und
Fig. 6 den Schalter nach Fig. 3, geschnitten
längs der Linie 6-6 der F i g. 3.
Zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung in Zusammenhang mit einem
dreipoligen Schalter erläutert, obwohl naturgemäß die erfindungsgemäßen Gedanken in gleicher Weise
auch auf Schalter unterschiedlicher Polzahl anwendbar sind. Der erfindungsgemäße dreipolige Schalter
weist ein zweiteiliges Gehäuse auf, das aus einem Unteneil 20 und einer Haube 22 besteht und dem
als Bedienungshandgriff ein Kipphebel 24 zugeordnet ist, wobei" alle Teile mit Vorzug aus einem Isoliermaterial
geformt sind. Das Unterteil 20 und die Haube 22 sind zweckmäßigerweise mittels zwei Paar
Nieten 26 miteinander verbunden, die jeweils an gegenüberliegenden Gehäuseenden in Trennwänden
angeordnet sind, welche die drei Pole des Schalters voneinander trennen. Die Haube 22 ist mit einer
Öffnung 23 versehen, durch die das äußere Ende des Kipphebels 24 ragt; sie trägt daneben »Ein«- und
»Aus«-Bezeichnungen.
Der Kipphebel 24 weist eine innere einstückig angeformte gebogene Schulter 25 auf, die im wesentliehen
konzentrisch zu einer gebogenen Innenfläche 27 der Haube 22 verläuft. Auf dem Kipphebel 24 ist
eine dünne, im wesentlichen rechteckige Abdeckung 28 angeordnet, welche die Öffnung 23 verschließt
und zwischen die Innenfläche 27 sowie die Schulter 25 eingefügt ist. Die Abdeckung 28 ist mit einer im
wesentlichen rechteckigen Öffnung 29 versehen, durch die der Kipphebel 24 ragt.
Jeder Schalterpol ist an einem Ende mit einem elektrischen Anschluß 30 versehen, der als Netzleitungsanschluß
dient, während am anderen Ende ein vorzugsweise gleichartig ausgeführter elektrischer
Anschluß 32 als Geräte- oder Belastungsanschluß dient.
Der Unterteil 20 weist eine Bodenwand 21 auf, von der ein Paar paralleler äußerer Seitenwandteile34
und 35 sowie ein Paar ebenfalls paralleler Innenwandteile 36, 37 (Fig. 2 und 6) rechtwinklig abgehen.
Die Innenwandteile 36, 37 trennen die drei Pole des Schalters; sie sind jedoch oben an zwei Stellen für
eine gemeinsame Auslöseschiene 39 und eine Querschiene 40 ausgespart, die beide quer zu den drei
Polen verlaufen und später noch im einzelnen beschrieben werden. Die gegenüberliegenden Enden
der Seitenwandteile 34, 35 und der Innenwandteile 36, 37 sind jeweils in der aus F i g. 2 ersichtlichen
Weise verstärkt, wobei in den verstärkten Teilen der Innenwandteile 36, 37 die Niete 26 verlaufen.
Die Haube 22 ist mit Wandungsteilen 34a, 35«, 36a und 37a versehen, die im wesentlichen den Sei-
tenwandteilen 34,35 und den Innenwandteilen 36,37
entsprechen. Die Innenwandteile 36, 37 des Unterteiles sowie die entsprechenden inneren Wandungsteile
36« und 37 a der Haube sind mit einer Rille versehen, die zur Aufnahme von Vulkanfibereinlagen
oder Anschlägen 41 dient, welche die Öffnungsbewegung der Querschiene 40 begrenzen. Diese Anschläge
sind in F i g. 2 zum Zwecke der Veranschaulichung zusammen mit dem Unterteil 20 dargestellt, doch
sind sie mit Vorzug in geeigneter Weise in die Haube 22 eingefügt, wie es aus F i g. 6 zu ersehen ist.
Jeder Schalterpol ist mit einem feststehenden Kontaktstück 42 versehen sowie mit einem im Bereiche
eines Endes verschwenkbar gelagerten Kontaktarm 43 ausgerüstet, an dessen freiem Ende ein
bewegliches Kontaktstück 44 angeordnet ist, das mit dem zugeordneten feststehenden Kontaktstück zusammenwirkt.
Die feststehenden Kontaktstücke 42 sind jeweils etwa durch Hartlöten an dem inneren Ende einer
Bronzeleitungslasche 46 befestigt, die an ihrem äußeren Ende einen Anschluß 30 trägt (F i g. 1). Die
Anschlüsse verfugen jeweils über rechteckige Aluminiumkörperteile 48, die am Schalterende durchbohrt
sind, um Aluminium- oder Kupferdrähte aufnehmen zu können, und die daneben mit Klemmschrauben
50 für die Drähte ausgerüstet sind.
Der Kipphebel 24 ist mit einem Kippfeder-Kniehebelmechanismus gekuppelt, der im Bereiche des
mittleren Pols angeordnet und in den F i g. 2, 3, 5 und 6 dargestellt ist. Die Abdeckung 22 hält die
Schulter 25 des Kipphebels 24 im Eingriff mit einem Armmechanismus und einem im wesentlichen T-förmigen
Federwiderlager 78 für eine Zugfeder 77. Der Armmechanismus umfaßt ein Paar im wesentlichen
dreieckförmiger Seitenplatten oder Armteile 79 und 80, die im Bereiche ihrer von dem Kipphebel 24
entfernt liegenden Enden auf einem Bolzen 82 verschwenkbar gelagert sind.
Zur Vervollständigung des Armmechanismus ist ein Bolzen 84 an gegenüberliegenden Enden in den
Armteilen 79 und 80 starr gelagert. Die Armteile sind hierbei mit Vorzug angesenkt, während die
Enden des Bolzens 84 in die Absenkungen eingewalzt sind, wodurch die Armteile fest gegen Schultern
gedrückt werden, die in der Nähe der kurzen Enden ausgebildet sind. Das Federwiderlager 78 ist
am besten aus F i g. 4 zu ersehen. Ein freier Endteil 78 a des eigentlichen Fedenviderlagers 78 ist teilweise
um den Bolzen 84 herumgebogen, während zwei freie Endteile 78 b und 78 c des Querbalkens
des T-förmigen Federwiderlagers jeweils abgebogen sind und an den Außenseiten der plattenförmigen
Armteile 79 und 80 anliegen, die im Bereiche ihrer rechten Enden, wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, abgekröpft
sind. Der Längsbalken des T-förmigen Federwiderlagers 78 ist bei 78 d verschmälert, so
daß das Ende der Zugfeder 77 angefügt werden kann. Die Haube 22, der Kippheber 24, ein Teil der
Zugfeder 27, das Federwiderlager 78 sowie der Bolzen 84 wurden in Fig. 2 der besseren Übersicht
wegen weggelassen. Ein Bolzen 82 ist in zwei Rahmenteilen 87 und 88 gelagert, die jeweils innerhalb,
jedoch unmittelbar benachbart, der plattenförmigen Armteile 79 und 80 angeordnet und mit der Bodenwand
21 durch zwei Schrauben 90 verbunden sind, wie es insbesondere aus Fig. 6 zu entnehmen ist.
Die Schrauben 90 sind mit Vorzug selbstschneidend, während die Rahmenteile 87 und 88 zur Ausbildung
gegenüberliegend vorstehender Laschen 91 ausgebuchtet sind, in welche Schrauben 90 eingeschraubt
sind.
Der Kontaktarm 43 des mittleren Pols ist in der Nähe eines Endes auf der Mitte des Bolzens 82 gelagert.
Auf dem Bolzen 82 ist daneben noch ein im wesentlichen U-förmiger Antriebsarm 92 für die
Querschiene 40 gelagert, und zwar derart, daß die
ίο freien Enden der Schenkel des Antriebsarmes 92 auf
dem Bolzen 82 verschwenkbar gelagert sind, während der ausgebuchtete Teil des Antriebsarmes 92
an der Querschiene 40 angenietet oder sonst befestigt ist.
Die Kontaktarme 43 der beiden äußeren Pole sind jeweils auf einem Paar Bolzen 83 verschwenkbar gelagert.
Die Enden eines der Bolzen 83 sind jeweils in entsprechenden Schlitzen in dem Seitenwandteil 34
und dem Innenwandteil 36 gehalten, wie es am besten aus F i g. 6 zu ersehen ist, während die Enden
des anderen Bolzens 83 in entsprechenden Schlitzen gelagert sind, die in dem Seitenwandteil 35 und dem
Innenwandteil 37 jeweils ausgebildet sind. Die Bolzen werden in den jeweiligen Schlitzen jeweils von
einem im wesentlichen U-förmigen, aus Fibermaterial bestehenden Halter 85 festgehalten, der seinerseits
jeweils zwischen dem zugeordneten Bolzen 83 sowie den Wandungsteilen 34 a und 36 a bzw. 35 a
und 37 a der Haube 22 eingefügt ist.
Die Kontaktarme 43 sind mittels einer haarnadelförmig
gebogenen bzw. im wesentlichen U-förmigen Feder 93 mit der Querschiene 40 verbunden. Der
ausgebuchtete Teil der Federn 93 ist jeweils in eine entsprechende Nut am Ende des zugeordneten Kontaktarmes
43 auf der entgegengesetzten Seite des Kontaktstückes 44 angeordnet. Die Schenkel der
Federn verlaufen zu beiden Seiten der jeweiligen Kontaktarme; sie sind elastisch über einen Bolzen 94
gebogen, der quer zu dem jeweiligen Kontaktarm verläuft, in dem er reibschlüssig festgehalten wird,
während die freien Enden der Schenkel einer jeden Feder 93 in entsprechend gestalteten Schlitzen der
Querschiene 40 gehalten werden.
Auf den Rahmenteilen 87 und 88 ist ein im wesentlichen U-förmiger wiegenartiger Teil bzw.
Auslösehebel 96 verschwenkbar gelagert, dessen einer Schenkelteil 96 α an dem Rahmenteil 87 mittels eines
Niets 97 angelenkt ist, während der andere Schenkelteil 96 b mittels eines Niets 98 an dem Rahmenteil
88 gelagert ist, wie es am besten aus Fig. 1 zu ersehen ist.
Auf dem Auslösehebel 96 sind im Bereiche ihrer jeweils oberen Enden zwei obere Verbindungsglieder
101 und 102 verschwenkbar gelagert, von denen das Verbindungsglied 101 an dem Schenkelteil
96 a mittels eines Niets 103 angelenkt ist, während das Verbindungsglied 102 an dem Schenkelteil 96 b
mittels eines Niets 104 verschwenkbar gelagert ist. Die unteren Endteile der Verbindungsglieder 101
und 102 sind jeweils an einem Kniehebelzapfen 105 verschwenkbar gelagert, wie es insbesondere aus
F i g. 5 a zu entnehmen ist. Die unteren Endteile der Verbindungsglieder 101 und 102 sind hierbei mit
randoffenen Schlitzen versehen, wie es aus den F i g. 3, 5 zu ersehen ist, in die einen verringernden
Durchmesser aufweisende Teile 105 a und 1056 (F i g. 5 a) des Kniehebelzapfens eingefügt sind. Die
Zugfeder 77 ist an einem Ende an dem Federwider-
lager verankert, während sie an ihrem anderen Ende an dem Kniehebelzapfen 105 befestigt ist.
Zwischen dem Kniehebelzapfen 105 und dem Antriebsarm 92 ist eine einstellbare Verbindung vorgesehen,
die es gestattet, den herstellungsmäßig bedingten Toleranzen zwischen den Einzelteilen Rechnung
zu tragen. Demgemäß sind auf dem Kniehebelzapfen 105 jeweils innerhalb der oberen Verbindungsglieder
101 und 102 ein Paar untere Verbindungslaschen 107 verschwenkbar gelagert, die im
Bereiche ihrer unteren Enden auf einer Büchse 108 gelagert sind, die insbesondere aus den F i g. 5 a und
5 b zu ersehen ist. Ein Schenkelteil des Antriebsarmes 92 ist mit einer sechseckigen öffnung versehen,
in die der sechseckige Kopfteil 109 eines BoI-zens 110 eingefügt ist, der einen exzentrischen
Nockenteil 111 aufweist, welcher in der Büchse 108 liegt. Der andere Schenkel des Antriebsarmes 92
weist ein rundes Loch auf, in das das dem sechseckigen Kopfteil 109 gegenüberliegende Ende des
Bolzen 110 eingefügt ist. Die durch den Bolzen 110 gegebene Einstellmöglichkeit wird im Rahmen eines
bei der Montage vom Hersteller erfolgenden Abgleiches ausgenutzt. Nach der Prüfung des Mechanismus
des mittleren Pols wird der Kopfteil 109 des Bolzens 110 in die entsprechende Öffnung des Antriebsarmes
92 in der geeignetsten der sechs möglichen Relativstellungen eingeführt, so daß die herstellungsmäßig
bedingten Toleranzen durch den exzentrischen Nockenteil 111 möglichst gut ausgeglichen
werden.
Wird der Kipphebel 24 aus der »Ein«-Stellung der F i g. 3 in die »Aus«-Stellung der F i g. 5 übergeführt,
so wird die Richtung der von der Zugfeder 77 auf den Kniehebelzapfen 105 ausgeübten Kraft
über die Schwenklagerungen der oberen Endteile der oberen Verbindungsglieder 101 und 102 hinwegbewegt,
während der Kniehebelzapfen 105 im Gegenuhrzeigersinn um die Niete 103 und 104 aus der
in F i g. 3 dargestellten in die in F i g. 5 veranschaulichte Stellung verschwenkt wird, wobei die unteren
Verbindungslaschen 107 über den Antriebsarm 92 und die Querschiene 40 eine Bewegung der Kontaktarme
43 der drei Pole in die »Offen«-Stellung bewirken, so daß die jeweiligen Kontaktstücke 42 und
getrennt werden. Die Wirkung wird umgekehrt, wenn der Kippschalter 24 von der »Aus«-Stellung
der F i g. 5 in die »Ein«-Stellung der F i g. 3 zurückgeführt wird.
Claims (3)
1. Kipphebelselbstschalter mit thermischer und elektromagnetischer Überstromauslösung, mit an
einem Ende eines an seinem anderen Ende schwenkbar gelagerten Kontaktarmes angeordneten
Kontaktstücken, bei dem der Kontaktarm mit dem Kipphebel über einen Kippfeder-Kniehebelmechanismus
gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kontaktarm (43) im Bereich des von den Kontaktstücken (44)
abgewandten Endes des Kontaktarmes (43) ein schwenkbar gelagerter Antriebsarm (92) elastisch
verbunden ist, dessen Schwenkachse auch die Schwenkachse für den Kontaktarm (43) und den
Kipphebel (24) ist, daß der Antriebsarm (92) an seinem freien Ende eine quer zu dem Kontaktarm
(43) und im wesentlichen parallel zu der dem Kontaktarm (43), dem Antriebsarm (92)
und dem Kipphebel (24) gemeinsamen Schwenkachse verlaufende Querschiene (40) trägt und
daß die Verbindung zwischen dem Antriebsarm (92) und dem Kippfeder-Kniehebelmechanismus
einstellbar ist.
2. Kipphebelselbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare
Verbindung zwischen dem Antriebsarm (92) und den unteren Enden von zwei an einem Kniehebelzapfen
(105) des Kippfeder-Kniehebelmechanismus angelenkten Verbindungslaschen (107) angeordnet ist.
3. Kipphebelselbstschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare
Verbindung eine Büchse (108) besitzt, in der ein einen exzentrischen Nockenteil (111) aufweisender
Bolzen (110) drehbar gelagert ist, der wahlweise in einer Anzahl verschiedener Winkelstellungen
bezüglich des Antriebsarmes (92) in diesem feststellbar ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |