DE1563862A1

DE1563862A1 - Thermostatischer Stromunterbrecher

Info

Publication number: DE1563862A1
Application number: DE19661563862
Authority: DE
Inventors: Clarke David Elmer
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1965-10-24
Filing date: 1966-10-21
Publication date: 1970-04-09
Also published as: GB1149358A; US3486150A; DE1563862B2; DE1563862C3; US3361882A

Description

Oft.-IM·. Olr»L..|Ne. M.SC. " ' ·■ HÖGER - STELLRECHT ~ GRIESSBACH- HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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17.10.1966

U.S.Ser.No. 504,632

Texas Instruments Incorporated, Pallas» !Texas, U.S.A.

!Dhermostatischer Stromunterbrecher

Die Erfindung betrifft einen thermostatisehen Stromunterbrecher·

Bei derartigen Stromunterbrechern 1st es wichtig, daß bei Ansprechen derselben nach Erreichen einer bestimmten Temperatur an der Thermovorrichtung, insbesondere einem stromervärmten Thermo» glied, eine sichere Trennung der Kontakte erfolgt und die Wiedereinschaltung von Hand erst dann möglich iafc, wenn eine entsprechende AblcUhlung der Thermovorrichtung eingetreten ist·

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, den eingangs erwähnten thermostatischen Stromunterbrecher entsprechend su verbessern und damit eine sichere Abschaltung zu erhalten und den

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Stromunterbrecher rttckstellsieher (trip-fre)* zu gestalten. Biese Aufgabe wird bei dem oben erwähnten Stromunterbrecher gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine zweite Verriegelungsvorrichtung vorgesehen ist, die bei Verriegelung die Betätigungsvorrichtung in Kontaktschließeteilung hält, wenn die erste Verriegelungsvorrichtung verriegelt ist. Damit ist die Anordnung so getroffen, daß bei Entriegelung der ersten Verriegelungsvorrichtung die zweite Verriegelungsvorrichtung freigegeben und eine entsprechende Lageänderung der Schalterteile vor sich geht·

Weitere vorteilhafte Merkmale sind in den UnteransprÜehen enthalten und beziehen sich insbesondere auf folgende Eigenschaften; Sie Kontakte öffnen sich schnappartig.
Der Stromunterbrecher, sofern er sich thermostatisch öffnet,

ist gegen die Außentemperatur kompensiert. Die Vorrichtung zeigt sichtbar an, daß sie offen ist. Die Kalibrierung läßt sich leicht durchführen. Ferner werden die meisten Seile außerhalb des Gehäuses, in dem sie dann gehalten werden, zusammengebaut und dann als Ganzes vor der Kalibrierung der Vorrichtung eingesetzt.

*) trip-free bedeutet, daß der Stromunterbrecher sein· Kontakte bei einem entsprechenden Überlaetetrom öffnet und auch geöffnet hält, wenn die von Hand betätigbare Rückstellvorrich tung in der Kontaktsohließstellung gehalten tat.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele der Erfindung enthält«. In der Zeichnung zeigen;

fig.1 einen Längsschnitt durch eine Vorderansicht einer

ersten Ausfuhrungsform der Erfindung, lig,2 einen Längsschnitt durch eine Seitenansicht gemäjss

Pig,3 einen Schnitt naqh Linie 3«3 der $l:

Fig,4 einen Teilsahnitt gemäss fig,l la

©18 diesej
fig,5 einen Längsschnitt entapreehenö Iig,l_t bei offenen Kontakten,

fig»β eineii Längsschnitt entsprechend lig.jL_f ^o"bei die

Betätigungsteile in einer ZwisQhen§tel_;lung; Mg.7 einen ipeiisaiinitt nach Mnig ?<*? der. Mg,I fig,i einen $eils«?hnitt naoh !(inie p^a der ^ig^l Fig,9 eine Sraufsieht suf 4ie Siegelfealt§ruiig Kg₁IQ einen Schnitt naefe Müie 19*4Q a§3? ^i

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_?ti eise Sfsuflieht fntpsfsefepni fii*11»

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Pig. 13 eine Seitenansicht auf ein kombiniertes Montage- und Einstellteil gemäss Pig.1,

Pig.14 eine Stirnansicht gemäss Pig.13, Pig.15 einen Querschnitt nach Linie 15-15 der Pig.13, Pig.16 eine Stirnanaicht einer Baugruppe mit dem linetellteil naoh Pig. 13» einee stationären Anschlusses,, eines Thermoglieds und eines stationären Kontakts

wie die Teile in Pig.1 verwendet werden, Pig.17 eine Seitenansicht gemäss Pig,16, Pig.18 einen Querschnitt nach Linie 18-18 der Hg,17» Pig.19 eine Seitenansicht einer Baugruppe der Pig.l bestehend aus einem beweglichen Kontakt unä einem Trägerarm,

Pig.20 eine Seitenansicht gemäss Pig.19, Pig.21 einen Schnitt naoh Linie 21*21 der Pig.19, Pig.22 eine schaubildliche Ansicht eines Eiegela der Pig.1,

Pigc23 eine sohaubildliche Ansicht eines »eiteren feile der Pig.1,

Pig.24 einen Teilsehnitt unter Verwendung der Elemente Pig.21-23, wie Bie in der Aueführungsform öaoa verwendet werden,

25 einen Teilschnitt durch eine Vorrichtung äaölieh Hg$l, wobei ^edoöh die Einzelteile entspreeatöi »weiten AusführuögBform ausgebildet sind.

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Es sei darauf hingewiesen, dass einzelne Seile der besseren Übersichtlichkeit wegen in abgeänderten und/oder vergröeserten Dimensionen dargestellt sind.

Bei der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispieles wird zuerst auf Fig.l und 2 Bezug genommen. Dort ist ein erfindungsgemässer thermostatischer Stromunterbrecher als Ganzes mit 2 bezeichnet und hat ein Gehäuse 4, das aus irgendeinem geeigneten, entsprechend geformten Harz hergestellt sein kann, das zugleich isolierend und dauerhaft ist. Vorzugsweise ist das Harz auch lichtbogenwiderstandsfähig, und als Beispiel sei auf ein Phenolharz hingewiesen. An einem Ende des Gehäuses sind geeignete Schlitze 6 und 8 vorgesehen, um dort Anschlussglieder 10 und 12 aufzunehmen. Die Anschlussglieder 10 und 12 sind Schraubklemmen, doch können sie auch als reine Klemmglieder oder als Lötanschlüsse ausgebildet sein.

Um den Stromunterbrecher leichter zu einer vollständigen Vorrichtung zusammenbauen zu können, ist das Gehäuse 4 aus zwei Schalen 14 und 16 hergestellt. Bei dieser Bauart ist ein halber Schlitz 6 bzw. 8 jeweils in der betreffenden Schale eingeformt, wobei diese Schlitze dann aufeinanderpasaen, wenn die Schalen zusammengesetzt werden. Wenn die Schalen endgültig zusammengebaut sind, werden eie durch Schrauben oder Niete zusammengehalten, die entsprechend

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vorgesehene Löcher 18 durchdringen, die vorher in den betreffenden Schalen angeformt worden sind und miteinander fluchten, wenn die Schalen zusammengebaut sind.

An dem dem Ende der Schlitze 6 und 8 entgegengesetzten Ende der Schalen ist eine nach innen vorstehende, angeformte Schulter 20 vorgesehen. Die Schulter 20 greift in eine Eingnut 22 ein, die sich um den äusseren Umfang eines Halses 24 herumerstreokt, um diesen sicher am Gehäuse zu halten, wobei die Ringnut 22 die anliegenden und gegenüberliegenden Schultern 26 und 28 zu diesem Zweck bildet.

Um nach der Montage den Hals 24 am Drehen im Gehäuse zu hindern, sind an der Schulter 26 gegenüberliegende Flächen 30 und 32 vorgesehen, und in den Enden der Schalen ist eine angeformte Ausnehmung 34 angebracht,, die einen passenden Raum zur Aufnahme der so geformten Schulter 26 bildet. Der Hals 24 ist aus einem geeigneten Metall, wie beispielsweise Stahl. Am Hals 24 sind eine Verriegelungsvorrichtung und ein mechanischer Riegel montiert, die im folgenden näher beschrieben werden und die einen Teil der Erfindung bilden*..

Der Haie 24 hat am äusseren Ende eine Bohrung 36, die< mit einer Bohrung 38 von grosserom Durchmesser an deesefi ^: innerem Ende kommuniziert. Die Bohrungen 36 und 38 eind koaxial, und in.diese Bohrungen greift die ale Qanses mit

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40 bezeichnete Biegevorrichtung ein, die einen Kopf und eine zylindrische Hülse 44 aufweißt. Der Kopf 42 kann aus elektrisch isolierendem Harz oder Kunststoff sein und hat koaxiale Bohrungen 46, 48, 50 und 52» Die Hülse 44 hat an ihrem äusseren Ende 54 einen Eingzapfen, der in die Bohrung 52 passt. Eine Schraube 56 durchdringt die Bohrung 50 und ist in eine Bohrung 58 eingeschraubt, die am äuBseren Ende 54 zur Befestigung des Kopfes 42 an der HUlse 44 ange* ordnet ist. Anschlieesend kann dann eine Abdeekeo&eibe 60 im Presßitz in die Bohrung 46 eingesetzt werdenj um irgendeine Einwirkung auf die Schraube 56 au verhindern*

Um sicheraugehen, dass das richtige Spiel für den Kopf 42 in der Bohrung 36 vorhanden ist, ist das Ende 62 des Kopfes 42 im Durchmesser, wie dargestellt, etwas reduziert.

Die Hülse 44 i*st vorzugsweise aus Stahl, und um ihr Drehen la Hals 24 zu verhindern, ist eine Keilnut 66 in die äuesere Fläche eingefräet» in die ein Keil 64 etn«* greift, der, wie dargestellt, im Hals 24 angeordnet ist» In dem vorlitge'nden Beispiel wurde der Köil 64 durch Ün£räseä eines Schütte am äusseren Ende des Halses 24 aagstoönt, üJü so aie Wandstärke eines Teils des Haieeö heiafegiisetzönä Der Keil 64 wird in diesem Fall dadurch gebildet,, äasa

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entsprechender S tauch vor gang durchgeführt wird, so dass nun ein in die Keilnut 66 eingreifender Vorsprung entsteht.

Das innere Ende der Hülse 44 ist mit einer ümfanfsschulttr 68 versehen, die, wie dargestellt, als Lager für eine. Druckfeder 70 dient. Die Druckfeder 70 verbucht, de» gurückzudrüoken, und ihr anderes Ende greift in eineo Kapfring 72 als iager ein, der durch eine UKbördelusg oder Verformung am Ende der Hülst 44 ist. Der Napfring IZ hat ein £00.« 74 von messer, dass ein Verriegelungsscbieber 8€ nnü zugehörige iDeile eich dort frei bewegen

Die Hüls© 44 hat auf einem Teilstück ihrer Bohrung 76. Diametral gegenüber sind ferner in dt?

der Hülse 44 zwei löcher 78 und 80 vorgesehen, di© tat» sprechende Kugeln 82 und 84 so aufnehmen können_f dtii die.it darin verschiebbar sind»

Dtr vorerwähnte Yerrieg#luagi§schiebtr i6 igt T«M0tait1»iMUP In der Bohrung 76 angtordnet· Er igt eb^nfslli τ©ϊ·ϊο§§» weise aus Stahl und «war gthlrtttero Stahl, £©3? Mitttlttil Verriegelunfagehiebtrs 86 hat ein Paar von tesaartaleu

äes-ee Spitgen ©it©inaad©r TerfeundiR siad. B4« dta Verriegfilungsschiebeara 8g, diit tiawttrti ft« richtet© fiefe der Kegel, di© drohne d©r Mchtr 7$ u»i §Q

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und die vorerwähnten Kugeln 82 und 84 stehen in einer solchen Beziehung zueinander, dass bei Freigabe der Aufwärtshaltekraft auf den Verriegelungsschieber die Kugeln 82 und 84 sich aufeinander zu um einen solchen Abstand bewegen können, dass die Kugeln nun von einer Schulter 92 freikommen ₉ die an der Verbindungsstelle der Bohrungen 36 und 38 gebildet ist.

Aiii inneren Ende des Verriegelungsschiebers 86 ist ein Grewindezapfen 94 vorgesehen, der in eine Verbindungslasche' 96 eingeschraubt ist, die aus einem zähen Kunststoff oder Harz, wie beispielsweise Phenolharz oder Nylon, geformt ist. Das Ende der Verbindungslasche 96 wird von einem Loch 98 (s.I?ig.4) durchdrungen, und ferner ist ein entsprechend dimensionierter Schlitz 100 an diesem gleichen Ende zur Bildung eines Joches vorgesehen. Der Gewindezapfen 94 kann gegebenenfalls die Form einer mit einem Kopf versehenen Verlängerung haben, und die Verbindungslasche 96 kann danach um den so gebildeten Zapfen herumgeformt werden, um so die Wirkverbindung mit dem Verriegelungsplunger 86 herzustellen.

So ergibt eich bei der oben erwähnten Konstruktion des Halses 24, der HUlse 44, dee Verriegelungesohiebers 86 und -der Kugeln 82 und 84 ein erfinduhgsgemässes Merkmal, nämlich '

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dass eine volletändige mechanische Verriegelung im Hals 24 erfolgt und dass durch Verwendung eines bisher ungenutzten Raumes die Verkleinerung der Grosse des Stromunterbrechers weiter gefördert wird. Wenn die so beschriebene Baugruppe in der in fig.i beschriebenen lage ist, so wird bei Zusammendrücken des Kopfes 42 und des Endes der Verbindungslasche 96 die Riegelvorrichtung 40 relativ unbeweglich im Hals 24 gehalten, weil eine Verriegelung der Kugeln 82 und 84 an der Schulter 92 vorhanden ist. Wenn jedoch dieser Druck freigegeben und der Verriegelungsschieber 86, wie gezeichnet, nach unten bewegt wird, so können sich die Kugeln 82 und 86 in der Ausnehmung aufeinander zu bewegen, die durch die umgekehrten Kegel 88 und 90 gebildet wird, um so von der Schulter 92 freizukommen. Hierdurch kann sich die Riegelvorrichtung 40 nach oben im Hals 24 bewegen und dabei bestimmte Kontaktöffnungsvorgänge durchführen.

Mit Hilfe eines sich quer erstreckenden Stiftes 102 ist im Schlitz 100 ein winkelhebelartiger Riegel 104 drehbar angeordnet, der zu diesem Zweck ein geeignetes Loch 106 aufweist« Der Stift durchdringt das Looh 98, und zur Führung gleiten . die Enden des Stiftes 102 in Schlitzen 108 und 110, die in , den Wänden der Schalen 14 und 16vorgesehen sind. :

Der Riegel 104 hat ein sich seitlich erstreckendes Riegelatüok

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112 und Im Winkel zu dem Riegelstück 112 einen eioh wegerstreckenden Schenkel 114, der ein Loch 116 hat, in

eine
das dasvEnde einer Zugfeder 117 eingehakt ist, aßmxx anderes

Ende an einem Finger 118 einer Ankerplatte 119 "befestigt ist« Die Ankerplatte 119 ist im Schlitz 100 mit Hufe des vorerwähnten Stifte a 102 gehalten, der ein I>OQh 120 der An* kerplatte 119 durchgreift.. Me letztere hat. eine, flaahe Kante 121, die in $ezug auf das Loch 120 so, angeordnet ist, dass heim Haltern der Ankerplatte im Soolits 100 took den Stift log die flache Kante 131 gegen den Boden des Sehlitses' @q anliegt» dass die Ankerplatte 119. sieh nieht um d,ea Stift 102 drehen kann, Bamit ist d.ie Ankerplatte 11.9 iß, ein Mittel, um dag stationär© IMe der lu§« 117 mit der ?erhindung;8la§che 96 zu Yer^S,nden_f vtm go auf den Siegel 104 eine Kraft in der Weiee etussmt£kei_s dass sich dieser Riegel um den Stift 102 entgegen 4^m Ihr* au bewegen

fli#9 uaä 10 ist eine mehrteilige stellt, iit dasu dient, eine lösbare Ve-rbindung Bit

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voaperwäbnte Biegelaaltesung und di©

weist teti feile auf _f nämliüh ein 15/0853

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ment 122, einen eigentlichen Riegelhalter 124 und eine Blattfeder 126. Das Kompensationselement 122 ist aus thermostatischem Metall und U-förmig und hat Schenkel 128 und 13O₀ Der Riegelhalter 124 ist T-förmig und hat an einem Ende ein Querstück 132* Die Enden der Schenkel 128 und 130 sind durch Schweissen oder sonstwie fest am Querstück 132 "befestigt. Die Blattfeder 126 ist durch Schweist-en oder sonstwie am Oberteil des Riegelhalters 124 befestigt und steht etwas über das Ende des Riegelhalters vor, wie dies bei 134 angedeutet ist, Der Vorsprung 134 wirkt als ein rückwärtiger Anschlag für das Riegelstück 112, um so das letztere vom Vorbeigleiten zu hindern.

Da nun das Kompensationselement 122 am Riegelhalter 124 nur durch die Enden der Schenkel 128 und 130 befestigt ist, ergibt sich, dass bei Erwärmen des Kompensationselements 122 dieses sich biegen oder in sich selbst krümmen kann, ohne dass hierdurch die Lage der Riegelhalterung 124 beeinflusst wird. Das heisst also, der Riegelhalter 124 bewegt sich nicht, wenn sich das Kompensationselement 122 unter dem Einfluss einer Temperaturänderung biegt. Wie dargestellt, ist die einen hohen Ausdehnungskoeffizienten aufweisende Sohioht des Kompensationselements 122 an der rechten Seite und die einen niedrigen Ausdehnungskoeffizienten aufweisende

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Schicht an der linken Seite. Wenn damit das Kompensationselement 122 durch die umgebende Luft erwärmt wird, so biegt sie sich nach links·

Das Kompensationselement 122 ist zusammen mit seinem zugehörigen Riegelhalter 124 und der Blattfeder 126 schwenkbar mit seinem Ende in einem Paar von Schlitzen 136 und 138 angeordnet, die in den Wänden der Schalen 14 und 16 angeformt sind. In diese passen schwenkbar die entsprechenden Enden des Querstücks 132. Bei dieser Anordnung liegt die Blattfeder 126 gegen die Seitenwand des Gehäuses an und ergibt so auf das Kompensationselement 122 eine Vorspannung, die dieses Element im Uhrzeigersinn um die in den Schlitzen 136 und 138 angeordnete Schwenkstelle zu bewegen vereuoht«

In den Mg,19 bis 24 ist im einzelnen der eine Winkelhebelform aufweisende Riegel 104 im Zusammenbau mit einer beweglichen Kontaktkonstruktion dargestellt. Der Riegel 104 (siehe Fig.22) hat Ausnehmungen und Schultern 140, 142 und 144 zur Aufnahme einer einen Kontakt tragenden Blattfeder. Ferner ist ein Haken 146 vorgesehen, der am äusseren Umfang des Riegels 104 angeordnet ist.

Bin beweglioher Brüokenkontakt 148 ist gabelartig und im vorliegenden Auaführungsbeiepiel aus zwei Sohichten herge-

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stellt, wobei die Stirnschicht 150 aus einem elektrischen Kontaktmaterial, wie beispielsweise Silber, und die Trägerschicht 152 aus einem Material wie beispielsweise Stahl oder Hiekel ist, das in günstiger Weise mit der Blattfeder 158 verschweisst werden kann. Wie dargestellt, ist der Brückenkontakt 148 gabelförmig und hat Schenkel und 156, so dass der Brückenkontakt 148 in der Art eines Brüokenkontaktes ausgebildet ist. Die Blattfeder 156 hat ein nach rückwärts umgebogenes Teilstück 160. Das eine Ende der Blattfeder 158 ist gabelartig, so dass sich dort Schenkel bilden, die zu den Schenkeln 154 und 156 des Brüokenkontaktes 148 passen. Der umgebogene Teil der Blattfeder ist ebenfalle gabelförmig wie bei 162 dargestellt, um so die Flexibilität der Feder zu vergrössem und einen Raum zu schaffen, um die Blattfeder in den Hiegel 104 einsetzen zu können.

Ferner sind in der Blattfeder zwei Kerben 164 und 166 vorgesehen, wobei die Kerbe 164 am Vorderteil der Feder und ,die Kerbe 166 am rückwärts umgebogenen Teilstüofc angebracht ist. Am unteren Ende der Kerbe 166 ist das Material dee zurückgebogenen Teilstückes 160 nach innen gedruckt, um so einen Vorsprung 168 zu bilden, der die Halterung der Blattfeder am Hiegel 104 unterstützt«,

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Um nun die Blattfeder 158 und den Riegel 104 zusammenzubauen, werden die Enden der Blattfeder so weit zusammengehalten, dass der Riegel in die Gabel 162 und in die Kerben 164 und 166 eingeschoben werden kann. In dieser Lage übergreifen die beiden Kerben den Hauptteil des Riegels 104, so dass ein zu grosses seitliches Spiel verhindert wird. Das Einstecken wird so weit durchgeführt, dass bei Freigabe der Enden der Blattfeder das freie Ende des rückwärtegebogenen Teilstückes 160 gegen die Schulter 144 anliegt und der Torsprung 168 gegen eine Fläche der ScbWlter 142, wie dies in Fig.21 dargestellt ist. In dieser Lage wirkt der Haken 146 des Riegels als ein Anschlag, um die Vorwärtsbewegung der Blattfeder 158 zu verhindern, und die Kombination des Hakens 146, des Vorsprungs 168 und der Schulter 144 dient dazu, die Blattfeder und ihre beweglichen Kontakte sicher an der richtigen Stelle im Riegel 104 zu halten.

In Fig.l sind ferner stationäre Kontakte 170 und 172 dargestellt, die in der Basis des Unterbrechers in fester Lage montiert sind. Der Kontakt 170 ist an einer Verlängerung des Anschlussgliedes 10 durch eine geeignete Befestigung, beispielsweise durch Schweissen oder Löten, befestigt, wobei die gesamte Konstruktion im Gehäuse mit Hilfe der -Schlitze 6 gehalten ist. Der Kontakt 172 ist in ähnlicher Weise auf

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einem Tragstück 174 angeordnet das dort durch Schweissen, Löten oder sonstwie befestigt ist. Das Tragstück 174 ist aus Metall und im Gehäuse rait Hilfe eines in der Stirnwand der Basis vorgesehenen Schlitzes und ferner durch eine innen angeordnete Teilwand 176 gehalten, wobei die Teilwand und das Ende des Gehäuses einen Innenkanal bilden, der zur Aufnahme einer elektrischen Verbindungsleitung 178 geeignet ist. Die Verbindungsleitung 178 ist mit ihrem einen Ende elektrisch am Tragstück 174 und mit ihrem anderen Ende elektrisch an das Ende eines Schenkels 182 eines thermostatischen, bimetallischen Betätigers 180 angesohlossen. Damit sind die Kontakte 170, 172 getrennt und können durch den beweglichen Brückenkontakt 148 überbrückt werden, wenn dieser in Berührung mit ihnen ist«.

In den Fig.13-17 ist der U-förmige Betätiger 180 dargestellt, der zwei Schenkel 182 und 184 hat. Die freien Enden der Schenkel 182 und 184 sind, wie im folgenden näher beschrieben, mit einem rinnenartigen Trägerglied 186 verbunden. Um nun die Steifheit des Trägergliedes zur Kalibrierung des Betätigers 180 herabzusetzen, ist der Boden desselben geschlitzt, so dass nun die eine Wand 188 mit der anderen Wand 190 lediglich durch einen Mittelsteg 192 verbunden ist. In der Wand 190 ist ein Gewindeloch 194 vorgesehen, in das eine Einstellschraube 196 eingeschraubt wird, die sich bis zur Wand 188 erstreckt, um eo die Wände

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des Trägergliedes 186 zum Kalibrieren aufzuweiten«,

Am einen Ende des Trägergliedes 186 ist ein abgebogenes Teilstüek des Endes des Schenkels 182 des Betätigers 180 befestigtο Das Ende des Schenkels 182 ist elektrisch gegenüber dem Trägerglied 186 mit Hilfe einer üblichen Isolation bzw. Isolationsscheiben 195, 197 und 198 isoliert. Die Isolierscheibe 197 erstreckt sich soweit am Schenkel 182 hinauf, dass sie zwischen dem Schenkel und der Wand liegt, so dass eine elektrische Berührung zwischen dem Schenkel 182 und dem Trägerglied an dieser Stelle verhindert wird. Anstatt nun die Isolationsscheiben 197 am Schenkel hinauf zu verlängern, kann auch gegebenenfalls ein getrenntes Isolationsstück verwendet werden,,

An diesem Ende des Trägergliedes ist ferner ein Ende der Verbindungsleitung 178 derart befestigt, dass es in elektrischer Verbindung mit dem abgebogenen Ende des Schenkels 182 ist» Alle diese verschiedenen Teile sind durch bekannte Mittel, beispielsweise ein Niet 200, fest miteinander verbunden,

Das abgebogene TeiletUoIc des freien Sohenkele 184 ist unmittelbar mit dem anderen Ende der Wand 188 durch Sohwelesen oder gegebenenfalls durch Vernieten verbunden. Dieses Ende des Betätigere 180 ist deshalb in elektrischer Verbindung mit dea Trögerglied 186. Wie dargestellt, liegt die

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hohe Ausdehnungsseite dea Betätigers 180 rechts und die niedrige Ausdehnungsseite links.

Es ergibt sich so, dass durch Drehen der Einstellschraube 196 nach innen oder aussen die Wände 188 und 190 des Trägergliedes auseinandergedrückt werden bzw. sich einander nähern. Diese Bewegung der Wand 188 bewirkt eine Bewegung des Betätigers 180 auf das Kompensationselement 122 zu bzw. von diesem weg.

Das Trägerglied 186 ist mit Hilfe des Mittelstegea 192 auf dem einen Ende des Anschlussgliedes 12 angeordnet, das dem Mittelsteg 192 durch Schweissen oder Vernieten verbunden ist.

Aniden entgegengesetzten Stirnwänden der Schalen 14 und 16 ist jeweils ein Paar von Schlitzen 2o2 vorgesehen· Die Schlitze 2o2 nehmen die Kanten einer Schiebeplatte 2o4 auf, die ein im wesentlichen rechteckiges Stück aus elektrischem Isoliermaterial, wie beispielsweise Phenolharz, ist und dazu dient, die Bewegung vom Betätiger 180 an das Kompeneati^nselement 122 und damit zum Riegelhalter 124 weiterzugeben· Die Schieberplatte 2o4 hat ein geeignet geformtee und dimensioniertes loch 2o6, durch das die Verbindungelasehe 96 und der zugehörige Riegel sowie der bewegliche Kontakt frei hindurchgehen können·

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Es ergibt sich so, dass ein elektrischer Strom wie folgt durch den Unterbrecher fliessen kann: vom Anschlussglied über das Trägerglied 186, den Schenkel 184, den Schenkel 182, die Verbindungsleitung 178, das Tragstück 174, den elektrischen Kontakt 172, den elektrischen Brückenkontakt 148, den elektrischen Kontakt 170 zum Anschlussglied 10* Ea ergibt sich ferner, dass das Kompensationselement 122 nicht stromdurchflossen ist und seine Temperaturänderung, falls eine solche auftritt, von der Temperatur der dieses Element umgebenden Aussenluft und/oder von einer Strahlung des Gehäuses und/oder von einer Wärmeleitung aus den erwärmten Teilen des Gehäuses herrührte

Beim Zusammenbau der verschiedenen Teile ergibt sich so das günstige Merkmal, dass die Zugfeder 117 mit dem Verriegelungsschieber 86 fest verbunden ist_o Dadurch ist es möglich, dass viele der verschiedenen Elemente der Vorrichtung ausserhalb des Gehäuses als Baueinheit zusammengebaut werden* Beispielsweise trifft dies auf den Kopf 42, die Hülse 44, den Verriegelungsschieber 86, die Kugeln 82 und 84, den Hals 24, die Druckfeder 70, die Verbindungslasche 96, den Riegel 104 mit seiner zugehörigen Blattfeder 158 . den

Brückenkontakt I48 und die Zugfeder 117 zu, Die Schieberplatte 2o4 kann hierbei ebenfalls an Ort und Stelle gebracht werde»„ In die eine Hälfte ües Gehäuses, beispielsweise diö Schale 16. kann dann das stationäre Anschlussglied 10 urid sein Kontakt 170 eingesetzt werden. In die

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andere Gehäusehälfte 14 kann der andere stationäre Kontakt und sein Tragstüok 174, das stationäre Anschlussglied 12, das Trägerglied 186 und der Betätiger 180 montiert werden. Die vorbeschriebene, in der Art einer Baueinheit ausgebildete Konstruktion (auf der nun auch die Schiebeplatte 204 angeordnet ist) kann dann an Ort und Stelle in eine solche Lage eingebracht werden, dass das Riegelstück 112 mit dom Riegelhalter 124 in Wirkverbindung ist, worauf dann die andere Schale 16 in richtiger Lage aufgepasst wird. Die beiden Schalen werden anschliessend aneinander befestigt, um so die eingesetzten Baugruppen in der richtigen Lage sicher zu halten_o

Die Wirkungsweise des Unterbrechers soll im folgenden näher beschrieben werden«

Die Lage der Teile gemäss Pig.l ergibt sich durch Eindrücken der Riegelvorrichtung 40 nach einwärts in das Gehäuse. Wenn dies durchgeführt wird, wird das Riegelstück 112 am Riegelhalter 124 verriegelt, und der Riegel 104 dreht sich unter dem Einfluss des Stiftes 102 im Uhrzeigersinn und gegen die Kraft der Zugfeder 117, so dass nun der bewegliche Brückenkontakt 148 in brückenartiger Berührung mit den stationären Kontakten 170 und 172 kommt,,

Bei der Einwärtsbewegung der Riegelvorrichtang 40 werden

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die Kugeln 82 und 84 nach aussen durch den unteren Kegel 90 über die Schulter 92 geschoben, wobei die Druckfeder 70 zusammengepresst wird. Wenn nun die Riegelvorriehtung freigegeben wird, so übt der Kegel 90 gegen die Kugeln eine solche Wirkung aus, dass diese in Verriegelung mit der Schulter 92 gehalten werden. Der Verriegelungsschieber 86 wird in einer äusseren, unter Federspannung stehenden lage unter der Kraft der Blattfeder 158 und der Zugfeder 117 gegen den Stift 102 gehalten, wobei diese Kraft daa Riegelstück 112 und das Ende des Riegelhalt ers 124 zu schwenken versucht. Wenn nun ein Überlaststrom durch den Unterbrecher flieset, so erwärmt sich der Betätiger 180 infolge des hindurch· fliessenden Stromes und biegt sich nach links. Bei dieser Mnksbiegung trifft er auf die Schieberplatte auf, wodurch die Bewegung des Betätigers 180 über die Schieberplatte 204 auf daa Kompensationelement 122 übertragen wird. Die Bewegung des Betätigers 180 bewegt das Kompensationselement 122 nach links, wodurch der Riegelhalter 124 so lange mitgenommen wird, bis das Riegelstüok 112 vom Riegelhalter freikommt (s.Pig.6). Nach dem Verlust des Schwenkpunktes für die vorerwähnte Reaktionskraft, was durch das Freikommen des Riegelstücks 112 vom Riegelhalter 124 verursacht wird, hört die Reaktionekraft auf den Verriegelungsschieber 86 auf, so dass auch die radial nach aussen auf die Kugeln 82 und 84.

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wirkende Kraft freigegeben wird (s.J?ig.6). Die schräge Anlage der Schulter 92 auf die Kurvenflächen der Kugeln 82 und-84 bewegt nun diese Kugeln so weit nach innen, bis sie von der Schulter 92 freikommen. Daraufhin bewegt sich nun die gesamte Riegelvorrichtung 40 nach oben im Gehäuse unter der Vorspannung der Druckfeder 70 und nimmt den Stift 102 mit. Die Aufwärtsbewegung des Stiftes 102 zusammen mit dem Zug der Zugfeder 117 dreht nun den Riegel entgegen dem Uhrzeigersinn um den Stift 102, so dass nun der bewegliche Brückenkontakt 148 von den stationären Kontakten 170 und 172 weggezogen wird und der elektrische Stromkreis durch den Unterbrecher unterbrochen wird·

Fig.6 zeigt.die Teile in einer Zwischenstellung, gerade nachdem eine Entriegelung infolge eines Stromdurchgange durch den Betätiger 180 eingetreten ist. Es ergibt sich, dass das Riegelstüok 112 vom Riegelhalter 124 freigekommen ist und die Zugfeder 117 damit die Möglichkeit hat, den beweglichen Brückenkontakt 148 unmittelbar von den stationären Kontakten 170, 172 zu trennen. Die Kugeln 82 und 84 Bind von der Schulter 92 freigekommen, und der Yerriegelungsschieber und ferner auch die Hülse 44 beginnen nun ihr· 'Aufwärtsbewegung.

In ?ig.5 sind die Teile in der Kontaktoffeneteilung dargestellt. In dieser Lage haben sich die Teile nach oben bewegt,

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und infolge 'dieser Aufwärtebewegung ist nun der Riegel so angeordnet, dass der Riegelhalter 124 und das Riegelstück 112 in einer solchen Stellung sind, dass bei Eindrücken des Kopfes 42 nach innen die Eontakte wieder geschlossen werden. Wenn der Kopf 42 nach innen geschoben wird, so kehren die Seile in die Lage gemäss Fig.l unter Schliessung der Kontakte zurück» Das Riegelstück 112 kommt nur dann in Wirkverbindung mit dem Riegelhalter 124-, wenn nach entsprechender Abkühlung des Betätigers 180 die Schiebeplatte 204 sich so weit nach rechts bewegen kann, dass sich die Blattfeder 126, das Kompensationselement 122 und der Riegelhalter 124 ebenfalls nach rechts bewegen können«

Dass die Vorrichtung rückstellsicher (trip free) ist, ergibt sich aus der folgenden Erklärung: Wenn die Riegelvorrichtung 4-0 durch eine von aus sen aufgedrückte Kraft nach innen im Gehäuse gedrückt wird und der Betätiger 180 sich nach links bewegt, um so das Kompensationselement 122 nach links zu bewegen und das Riegelstück 112 vom Riegelhalter 124 freizubekommen, dann wirkt auch bei stationär gehaltenem Stift lo.2 die Zugfeder 117 auf den Schenkel 114 dec Riegels, um so den Riegel entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen und den beweglichen Brücfcenkontakt 148 vom stationären Kontakt 170 und 172 wegzuziehen,

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Falls der Unterbrecher einer höheren Aussentemperatur als der ausgesetzt wird, für die er ursprünglich kalibriert war, so ergibt sich folgende Kompensation? Wie oben beschrieben, ist das Kompensatxnselement 122 aus Thermostatmetall, wobei seine hohe Ausdehnungsseite rechts und seine niedrige Ausdehnungsseite links ist. Beim Erwärmen infolge einer Änderung der äusseren Temperatur bewegt sich das Ende des Kompensationselements nach links ungefähr um den gleichen Abstand, um den sich das Ende des Betätigers 180 nach links unter dem Einfluss der gleichen äusseren Temperatur bewegt, so dass der relative Abstand zwiuchen den beiden entsprechenden Enden konstant bleibt. Dies bedeutet, dass sich zum Öffnen bei einem bestimmten elektrischen Strom das Ende des Betätigers 180 stets um den gleichen Abstand bewegen muss, um so das Kompensatiunselement 122 um einen solchen Weg zu bewegen, dass das Eiegelstück 112-vom Riegelhalter 124 freikommt.

Es ergibt sich ferner, dass das Ende des Kompensationselements 122 sich unter dem Einfluss der äusseren Temperatur bewegen kann, ohne im wesentlichen die Lage der Riegelhalter 124 zu beeinflussen. Damit ergibt sich gemäss der Erfindung, dass das Kompensationselement mit der Riegelhalterung kombiniert ist, sich jedoch zur Kompensation bewegen kann, ohne dadurch die Lage des Riegelhalters in Bezug auf den Riegel zu beeinflussen.. _ 25

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Gegebenenfalls kann noch ein liehtbogenschirm 208 zwischen den elektrischen Kontakten 170 und 172 oder geeignete andere Teilwände vorgesehen sein, um. so für die Kontakte Licht-« bogenkammern zu schaffen.

In Pig.25 ist ein Teilschnitt ähnlich Pig.l dargestellt, nur mit dem unterschied, dass das stationäre Ende der Zugfeder in diesem Ausführungsbeispiel an einem stationären Glied befestigt ist. Das Glied 210 kann ein Stift sein, der sich quer durch das Innere des Gehäuses erstreckt, wobei die Enden des Stiftes in Ausnehmungen an den Innenwänden des Gehäuses eingesteckt sind. Es ergibt sich bei dieser Konstruktion, dass eine Baugruppe aus dem,Verriegelungsschieber, der Kugelverriegelung, dem Doppelhebelriegel, den Anschlussgliedern, der Schieberplatte.des Betätigers und des Kompensationselements in eine der Schalen eingesetzt und dann die Feder 117 über das Ende des Gliedes 210 gehakt werden kann. Um diesen Vorgang zu unterstützen, ist es von Vorteil, eine der Ausnehmungen in den Seitenwänden im Passitz für ein Ende des Stiftes so auszubilden, dass der Stift aufrecht und fluchtend mit der pasuenden Ausnehmung der anderen Schale gehalten wird, wenn die letztere aufgesetzt wird. Wie oben angedeutet, ist Pig.l eine bevorzugte Ausführungsform, weil dort der Zusammenbau sehr leicht vor sich geht, doch kann ohne weiteres auch sie Ausführungeform nach Pig. 25 verwendet werden,, -. 26 -

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Claims

A .35 415 h - 26 - 17.10.1966 Pat entansprüche

1. iEherraostatischer Stromunterbrecher mit einem Schaltergestell ₉ insbesondere in Form eines Gehäuses, in dem mindestens ein stationärer Kontakt mit einem beweglichen. Kontakt bei verriegelter erster Verriegelungsvorrichtung geschlossen gehalten ist, die durch eine gegen die Wirkung einer RuckstelUSäiser von Hand betätigbare Betätigungsvorrichtung verriegelbamist. un& deren mit einem Riegel zusammenwirkender Riegelhalt earduapeo. eine mindestens teilweise vom Strom durchflossene Thmstm* vorrichtung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Verriegelungsvorrichtung (44₉ 80, 82, 88, 90) vcmg®- sehen ist, die bei Verriegelung die Betätigungsvorrichtasig (40) in Kontaktschließstellung hält, wenn die erste VerriegfrljTOgs^ vorrichtung (1O4₉ 124) verriegelt ist.

2. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiclm^t, daß während des Öffnens der Kontakte (172, 148)von Hand* der erste Riegel (104) in Riegelstellung verbleibt.

3. Stromunterbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

der
dadurch gekennzeichnet, daß^yerste Riegel (104) als VTinkelhebel ausgebildet ist, der am inneren Ende der Betätigungsvorrichtung (40) drehbar angeordnet ist und den beweglichen Kontakt (148) federnd trägt.

4. Stromunterbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermovorrichtung ein erstes stroradurchflossenes und ein zweites kompensierendes Thermo-

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glied (180, 122) aufweist, deren "bewegliche Teile durch ein Übertragungsglied (204) miteinander verbunden sind, wobei der Hiegelhalter (124) am aweiten Thermoglied (122) angeordnet ist, und daß sich bei gleicher Temperaturänderung beider Thermoglieder (180, 122} deren bewegliche Teile ohne Entriegelung der ersten Verriegelung vorrichtung (104, 124) in gleicher Richtung bewegen.

5. Stromunterbrecher nach Anspruch 4? dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoglieder (180, 122) metallische Streifen oder Platten sind. ■ ' '

6. Stromunterbrecher nach Anspruch 5_f dadurch gekennzeichnet, daß das zweite !hermoglied^n zweiter iChermostatstreifen ist, der mit einem Ende schwenkbar am Gestell (14? 16) angeordnet ist und mit uem anderen Ende mit dem Übertragungsglied (204) zusammenwirkt.

7. Stromunterbrecher nach Anspruch 5 oder 6₉ dadurch gekennz eich?? net, daß der Riegelhalter (124) ein längliches Metallstück ist, dessen eines Ende am zweiten Thermostatstreifen (122) in der Nähe'von dessen Schwenkpunkt befestigt ist, während der übrige Teil frei und zwischen den Enden des zweiten Thermostatstreifens (122) angeordnet ist.

8. Stromunterbrecher nach einem der Ansprüche 4 - 7_? dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Thermoglieder (180, 122) durch ein Schiebeglied ρ beispielsweise eine Sehiebeplatte (264)»miteinander verbunden sind. ■

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9- Stromunterbrecher nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ihermostatstreifen (180) mit seinem einen Ende fest am Schaltergestell (14, 16) befestigt ist und mit seinem anderen Ende auf das Übertragungsglied (204) wirkt.

10. Stromunterbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der als Winkelhebel ausgebildete erste Riegel (104) an seinem einen Ende ein mit dem Riegelhalter (124) zusammenwirkendes Riegelstück (112) hat und an dessen anderem Ende eine Zugfeder (117) angreift, die den Riegel (104)'schwenken versucht.

11. Stromunterbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (40) einen Verriegelungsschieber (86) hat, an dessen innerem Ende der Riegel (104) drehbar angeordnet ist und mit dem die zweite Verriegelungsvorrichtung (44, 80, 82, 88, 90) mit mindestens einem Riegelglied (80, 82} zusainmemd.rkt, das bei Verriegelung den Yerriegelungsschieber \8β) in Schließstellung hält.

12. Stromunterbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verriegelungsvorrichtung (44, SO_? 82s 88, 90) eine Kugellcupplung ist, die die Betätigungsvorrichtung (40) bei Ausüben einer Kraft auf die Kupplung in Schließeteilung hält, jedoch die Betätigungsvorrichtung (40* freigibt, wenn die Kraft durch Freikommen des Riegels (104) vom Ri egelhalt er (12/Γ. aufhört.

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13. Stromunterbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Schaltergestell (14, 16) ein länglicher Ansatz (24) angebracht ist, in dem die Betätigungsvorrichtung (40) mindestens zum Teil untergebracht ist.

14. Stromunterbrecher nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verriegelungsvorrichtung (40, 80, 82, 88, 90) eine in dem Ansatz verschiebbare Hülse (44) hat, deren Wand mindestens ein loch (78, 80) zur Aufnahme einer radial beweglichen Kugel (80, 82) hat, mit der eine am Ansatz (24) angebrachte Schulter (92) in ihrer äußeren Stellung zusammenwirkt, und daß ein Kupplungsglied (86) im Ansatz (24) vorgesehen ist, das die Kuegel (80, 82) in Anlage gegen die Schulter (92) hält.

15. Stromunterbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (172, 148) voneinander durch Bewegung des Riegels (104) getrennt sind, wenn die Betätigungsvorrichtung (40) in Schließstellung gehalten wird.

16. Stromunterbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (40), öle Ihermovorrichtung (180, 122) und der bewegliche Kontakt (148) eine Baueinheit bilden, die als Ganzes außerhalb des Schaltergestells (14, 16) zusammenbaubar ist.

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