DE1638154B2 - Selbstschalter - Google Patents

Description

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ihre durch die Fed^r bewirkten Totpunktlagen über- bewegliche Kontaktarme 14, 16 auf, welche an ihren

schreiten. Bei einem derart ausgebildeten Selbstschal- freien Enden mit einem Paar Kontaktstücken 18, 20

ter kann der bewegliche Kontaktarm selbst bei relativ versehen sind. In der geschlossenen Position des

kleiner Dimensionierung genügend rasch zum öffnen Selbstschalters liegen die beiden Kontaktarme 14 und

gebracht werden, weil nach dem durch die elektrody- 5 16 parallel zueinander.

namischen Abstoßkräfte bewirkten anfänglichen Ab- Der obere Kontaktarm 14 ist mittels eines Zapfens schwenken des beweglichen Kontaktarme* zuerst 22 auf einem Kontaktarmhalter 24 drehbar gelagert, eines dieser beiden verschwenkbaren Elemente über der seinerseits drehbar an einem Drehzapfen 26 befeseine Totpvmktlage angehoben wird, worauf die Feder stigt ist An dem oberen Ende des Kontaktarmhalters in bezug auf dieses Element eine weitere Verschwen- io 24 ist ein aus elektrisch isolierendem Material bestekung bewirkt. Die nunmehr freiwerdende Energie der hender Verbindungsbügel 30 angebracht. Der obere Feder wird ab diesem Zeitpunkt dazu verwendet, das Kontaktarm 14 läßt sich zwischen seiner geschlosseandere. Element ebenfalls über die durch die Feder be- nen und seiner offenen Stellung hin- und herbewegen, wirkte Totpunktlage anzuheben, so daß schließlich Zu diesem Zweck ist der obere Kontaktarm 14 mit die Totpunktlagen sowohl des beweglichen Kontakt- 15 zwei parallelen Zugfedern 32 versehen, welche am annes als auch des Hilfshebels überwunden sind. So- einen Ende in einem Federschuh 34 verankert sind, wohl der bewegliche Kontaktarm als auch der ver- der einen links des Zapfens 22 liegenden Zapfen 36 schwenkbare Hilfshebel werden nunmehr durch den lose umschließt. Die anderen Enden dieser Zugfedern Einfluß der sie verbindenden Feder weiterver- 32 sitzen in einem Federschuh 38, welcher einen Zapschwenkt, wobei sich die Angriffsrichtung der Feder ao fen 40 umschließt, der an dem Kontaktarmhalter 24 iu bezug auf beide Elemente relativ stark verändert. an einer Stelle rechts des Zapfens 22 befestigt ist. Der Dief hat dann eine relativ rasche Verschwenkung des obere Kontaktarm 14 ist über einen tlexiblen Leiici beweglichen Kontaktarmes zur Folge, so daß in ge- 70 mit einem starren elektrischen Leiter 72 verbunwünschter Weise eine vollkommene Abhebung der den. LJm den oberen Kontaktarm 14 in seine abgeho-Kontaktstücke innerhalb der ersten Halbwelle des 25 bene Stellung bzw. erneut in seine abgelenkte Stellung Kurzschlußstromes stattfindet. Da der Kippvorgang schwenken zu können, ist eine Betätigungseinrichsomit in zwei Stufen abläuft, können die den Kippvor- tung 80 vorgesehen. Diese Betätigungseinrichtung 80 gang auslösenden elektrodynamischen Abstoßkräfte besitzt einen Betätigungsgriff 82, einen mit dem Betärelativ klein sein. Demzufolge können die beiden tigungsgriff 82 verbundenen auf einem stationären Kontaktarme relativ kurz dimensioniert werden, was 30 Zapfen 86 drehbar gelagerten Schalthebel 84 und zwei wiederum den Bau von Selbstschaltern kleiner Bau- Gelenkstücke 88 und 90, welche durch einen Gelenkweise möglich macht. zapfen 92 miteinander verbunden sind. Am einen

Die Kopplung zwischen dem beweglichen Kontakt- Ende des Schalthebels 84 ist an einem Federschuh

arm und dem verschwenkbaren Hilfshebel besteht 84 α ein Paar Zugfedern 94 eingehängt, deren andere

zweckmäßigerweise aus einem an dem beweglichen 35 Enden an einem den Gelenkzapfen 92 lose umschlie-

Kontaktarm befestigten Stift, welcher in einen Aus- ßenden Federschuh 92 a befestigt sind. Die Betäti-

schnitt des Hilfshebels eingreift. gungseinrichtung 80 arbeitet mit einer Auslösevor-

Eine relativ einfache Bauweise des erfindungsge- richtung 95 zusammen. Das Gelenkstück 90 greift an mäßen Selbstschalters ergibt sich dadurch, daß so- einem Auslösehebel 98 an, welcher an einem Ende auf wohl der schwenkbare Kontaktarm als auch der 40 einem stationären Zapfen 100 drehbar gelagert ist. schwenkbare Hilfshebel an einem Befestigungsblock während das andere Ende in einen Haken 102 eingelagert sind und daß Lagerzapfen des Kontaktarmes greift.

und des Hilfshebels zwischen Zapfen liegen, an wel- Solange sich der Selbstschalter in der geschlosse-

chen die als Zugfeder ausgebildete Feder eingehängt nen Stellung befindet, dienen die Zugfedern 32 dazu,

ist. 45 auf das obere Kontaktstück 18 einen Kontaktdruck

Um eine möglichst symmetrische Kraftverteilung auszuüben, um dasselbe mit dem Kontaktstück 20 in zu erreichen, erweist es sich als zweckmäßig, wenn der Berührung zu halten. Wenn durch den Selbstschalter Hilfshebel aus zwei Teilen besteht, welche zu beiden jedoch ein Kurzschlußstrom fließt, treten elektrody-Seiten des beweglichen Kontaktarmes angeordnet namische Abstoßkräfte zwischen den beiden parallelsind, daß die Zapfen sowohl des beweglichen Kontakt- 50 liegenden Kontaktarmen 14 und 16 auf, wodurch sich armes als auch der beiden Teile des Hilfshebels beid- die Wirkungslinie der Zugfedern 32 nach oberhalb des seitig nach außen ragen und daß an den Enden dieser Zapfens 22 verlagert. Der obere Kontaktarm 14 wird Zapfen je ein Federpaar eingehängt ist. somit in seine offene Stellung geschwenkt und mit

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Hilfe der Zugfedern 32 in die&c· Stellung gehalten.

Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt 55 Der untere Kontaktarm 16 ist über einen Lager-

F i g. 1 eine seitliche Ansicht des erfindungsgemä- zapfen 44 an einem Befestigungsblock 42 drehbar be-

ßen Selbstschalters, festigt und auf jeder Seite mit einem parallel dazu

Fig.2 eine schematische Ansicht des in Fig. 1 angeordneten Hilfshebel 46 versehen. Die Hilfshebel

dargestellten Selbstschalters mit zum Teil abgehobe- 46 sind an einem Ende in der Nähe des Kontaktstük-

nen Kontaktarmen, 60 kes 20 über einen Lagerzapfen 48 im Befestigungs-

Fig. 3 eine schematische Ansicht, ähnlich der block 42 gelagert und im Mittelteil mit einem L-förmi-

nach Fig. 2, mit vollkommen abgehobenen Kontakt- gen Ausschnitt 50 versehen. Am anderen Ende ist das

armen und Hilfshebelpaar durch einen Zapfen 52 verbunden, an

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht eines Teils des dessen beiden Enden (F i g. 4) Federschuhe 54 lose

in F i g. 1 dargestellten Selbstschalters. 65 angreifen, Zur Sicherung gegen Verschwenkung ver-

In den Figuren ist der mittlere Pol eines dreipoli- läuft durch das Mittelteil des unteren Kontaktarmes

gen Selbstschalters dargestellt. 16 ein Zapfen 56, der an jedem Ende einen Feder·

Der erfindungsgemäße Selbstschalter weist zwei schuh 58 trägt, an denen zwei Federn 60 verankert

sind. Am anderen Ende sind die Federn 60 in den gungsvorrichlung 80 in der geschlossenen Stellung ge-

Federschuhen 54 verankert. Zum Antrieb des Hilfshe- halten, während der obere Kontaktarm 14 sich unter

belpaares enthält der untere Kontaktarm 16 außer- der Wirkung der elektrodynamischen Abstoßkräfte

dem einen Zapfen 62, welcher in den L-förmigcn Aus- um den Zapfen 22 im Uhrzeigersinn verschwenkt. Die

schnitt 50 des Hilfshebelpaares hineinragt. Der untere 5 Wirkungslinie der Zugfedern 32 wird dadurch nach

Kontaktarm 16 ist ferner über einen flexiblen, elektri- oben über den Zapfen 22 verschoben. Der obere Kon-

schen Leiter 66 mit einem starren, elektrischen Leiter taktarm 14 wird dann in der offenen Position gehalten

68 verbunden. Schließlich sei erwähnt, daß ein in (F i g. 3).

Fig. 4 dargestelltes H-förmiges Rückstellelement 76 Gleichzeitig beginnt auch der untere Kontaktarm aus geeignetem, elektrischem Isolierstoff zwischen io 16 gemäß F i g. 2 sich unter der Wirkung der elektroeiner Auskragung 24 b des Kontaktarmhalters 24 und dynamischen Abstoßkräfte um die Achse des Lagerdem benachbarten Ende des unteren Kontaktarmes zapfens 44 im Gegenuhrzeigersinn zu verschwenken. 16 angeordnet ist. Der Befestigungsblock 42 besitzt Während dieser Schwenkbewegung des unteren Koneine vom rechten Ende schräg nach oben gegen die taktarmes 16 hat sich die Achse des Zapfens 56 gemäß Auskragung 24 b des Kontaktarmhalters 24 gerichtete 15 Fig. 2 von einer Position A nach einer Position B be-Verlängening 42 a. die eine schmale Führung 78 mit wegt so daß die Wirkungslinie der Feder 60 mit einer einer parallel zur Verlängerung 42a ansteigende durch die PositionenB und A' der Achse des Zapfens Fläche 10 α bildet. Das Rückstellelement 76 ist in der 56 und des Lagerzapfens 48 gehende Linie zusamschrägen Führung 78 verschiebbar angeordnet, und menfällt. In dem Augenblick, in dem die Wirkungslizwar so, daß die beiden Schenkel 76 α auf der oberen 20 nie der Feder 60 die Achse des Lagerzapfens 48 für Seite des »H« eine Aussparung einschließen und neben den Hilfshebel 46 nach unten überschreitet, beginnt der Auskragung 24 b am Ende des Kontaktarmhalters sich der Hilfshebel 46 um diesen Lagerzapfen 48 im 24 liegen, während die beiden Beine auf der anderen Uhrzeigersinn zu verschwenken. Die am Lagerzapfen Seite des »H« eine Aussparung bilden, zwischen denen 48 angieifenden Reibungskräfte halten jedoch den das Ende des unteren Kontaktarms 16 liegt. Das 25 Zapfen 52 immer noch in der PositionA'. Beim Rückstellelement 76 ist dabei weder mit dem Kon- Weiterschwenken des unteren Kontaktarmes 16 ertaktarmhalter 24 noch mit dem unteren Kontaktarm reicht die Achse des Zapfens 56 eine Position C, in der 16 mechanisch verbunden. der Stift 62, der mit dem zweiten Kontaktarm 16 zum Solange sich der untere Kontaktarm 16 in der ge- Antrieb des Hilfshebels 46 verbunden ist. gegen das schlossenen Stellung befindet, läßt sich eine gerade 3° untere Ende des L-förmigen Ausschnittes 50 des Hilfs-Linie durch die beiden Befestigungspunkte ziehen, in hebelpaares trifft, so daß dasselbe im Uhrzeigersinn denen jede Feder 60 mit den Federschuhen 54 brw. 58 niedergedrückt wird. Ein weiteres Verschwenken des verbunden ist. Die Linie geht bezüglich des unteren unteren Kontaktarmes 16 bewirkt daß sich das Hilfs-Kontaktarmes 16 oberhalb der Achse des Lagerzap- hebelpaar abrupt im Uhrzeigersinn verschwenkt. Sofens 44 vorbei, so daß die Federn 60 versuchen, den 35 bald sich der Zapfen 52 des Hilfshebelpaares gemäß unteren Kontaktarm 16 um die Achse des Lagerzap- Fig. 3 von der Stellung/4' der Stellung D' nähert fens 44 im Uhrzeigersinn zu verschwenken. Dadurch kommt die Wirkungslinie der Federn 60 sehr schnell wird sichergestellt, daß das untere Kontaktstück 20 dicht an den Lagerzapfen 44 für den unteren Kontaktmit einer bestimmten Kraft gegen das obere Kontakt- arm 16 heran, wodurch das infolge der Federn 60 auf stück 18 gedrückt wird. Die genannte gerade Linie 4° den unteren Kontaktarm 16 im Uhrzeigersinn wirgeht auch durch die Achse des Lagerzapfens 48 der kende Drehmoment sehr schnell verringert wird. Auf Hilfshebel 46. die sich um die Achse des Lagerzapfens diese Weise wird sehr wirksam die der elektrodynami-48 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen versuchen. sehen Abstoßkräfte entgegenwirkende Kraft herabge-Wenn jedoch ein Kurzschlußstrom durch den Selbst- setzt. Darauf geht der Zapfen 56 des unteren Kontaktschalter fließt, dann treten elektrodynamische Ab- 45 armes 16 gemäß Fig. 3 über eine Position G in eine Stoßkräfte zwischen den beiden parallel zueinander Position D. während sich die Wirkungslinie der Feangeordneten Kontaktarmen 14, 16 auf, so daß sich dem 60 unter den Lagerzapfen 44 absenkt. Damit auch der untere Kontaktarm 16 im Gegenuhrzeiger- üben die Federn 60 auf den unteren Kontaktarm 16 sinn um seine Drehachse verschwenkt eine Kraft aus, die ihn im Gegenuhrzeigersinn zu verWenn der Selbstschalter aus der geschlossenen Stel- 50 schwenken versucht. Diese Kraft bewirkt zusammen lung von Hand in die offene Stellung gebracht werden mit den elektrodynamischen Abstoßkräften eine äusoll. wird der Betätigungsgriff 82 nach rechts in die ßerst rasche Verschwenkung des unteren Kontaktar- »AUS«-Stellung umgelegt wodurch der den oberen mes 16 in die in F i g. 3 dargestellte Lage, in welcher Kontaktarm 14 mit dem Kontaktarmhalter 24 verbin- eine Stromunterbrechung stattfindet,
dende Zapfen 22 angehoben wird. Dadurch wird das 55 Bei der durch die Auslösung eines normalen Überobere Kontaktstück 18 um die Achse des Zapfens 26 Stromauslösers bewirkten nachfolgenden Bewegung im Uhrzeigersinn verschwenkt wobei eine Abhebung des Kontaktarmes 16 in die endgültige Ausschaltlage von dem unteren Kontaktstück 20 stattfindet. Der so wirkt die vom Kontaktstück 18 abgewandte Auskrageöffnete Selbstschalter läßt sich dann wieder schlie- gung 24 b des Kontaktarmhalters 24 über das Rückßen, indem man den Betätigungsgriff 82 in die »EIN«- 60 Stellelement 76 auf das Ende 16 a des unteren Kon-Stellung umlegt taktarmes 16, wodurch der Zapfen 56 des unteren Bei Auftreten eines Kurzschlußstromes treten in Kontaktarmes 16 aus der in Fig. 3 dargestellten Poden beiden parallel zueinander liegenden Kontaktar- <:ition D in eine Position H gelangt Die Wirkungsmen 14 und 16 elektrodynamische Abstoßkräfte auf. linie der Federn 60 wird dabei über die Achse des Die beiden Kontaktarme 14 und 16 drehen sich des- 65 Lagerzapfens 44 geführt, so daß die Kraft der Federn halb gleichzeitig in entgegengesetzter Richtung und 60 auf den unteren Kontaktarm 16 umgedreht wird, unterbrechen den Kurzschlußstrom (F i g. 2). Der Der untere Kontaktarm 16 kann damit in seine in Kontaktarmhalter 24 wird dabei durch die Betäti- Fig. 1 dargestellte geschlossene Stellung zurückkehren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Kontaktarme für die Unterbrechung des auftretenden Patentansprüche: Lichtbogens als notwendig, einen zusätzlichen feder-

1. Selbstschalter mit zwei parallelen Kontaktar- beaufschlagten Kipp- oder Schnappmechanismus vormen, von denen mindestens der eine bewegliche zusehen, durch welchen der schwenkbare Kontaktarm Kontaktarm beim Auftreten von Kurzschlußströ- 5 nach dem anfänglichen Abheben auf Grund der elekmen unter der Wirkung elektrodynamischer trodynamischen Abstoßkräfte in die vollkommen geKräfte von dem anderen Kontaktarm verschwenk- öffnete Stellung geschwenkt wird (deutsche Auslegebar ist, bei welchem Selbstschalter an dem einen Schriften 1079 176,1151059 und 1167 957). Bei derbeweglichen Kontaktarm das eine Ende einer über artigen Selbstschaltern weist der vorgesehene Kippeinen Totpunkt bewegbaren Feder angreift,da- io oder Schnappmechanismus eine Totpunktlage auf, durch gekennzeichnet, daß das andere welche beim Auftreten von Kurzschlußströmen durch Ende der Feder (60) an einem schwenkbaren das Vorhandensein von elektrodynamischen Abstoß-Hilfshebei (46) angreift und daß der Hilfshebel kräften überwunden werden muß. Sobald diese Tot-(46) über eine Kopplung derart nut dem bewegli- punktlage überschritten wird, bewirkt die vorgesehene chen Kontaktarm (16) verbunden ist, daß die 15 Zug- oder Druckfeder des Kipp- oder Schnappmechadurch die gemeinsame Feder (60) bewirkten bei- nismus eine weitere öffnung des beweglichen Konden Totpunktlagen des beweglichen Kontaktar- taktarmes, so daß die beiden Kontaktstücke hinreimes (16) und des Hilfshebels (46) zeitlich hinter- chend weit voneinander entfernt werden. Dadurch einander überschreitbar sind. wird der zwischen den beiden Kontaktstücken vor-

2. Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 handene Lichtbogen zum Abreißen gebracht, so daß kennzeichnet, daß die Kopplung aus einem an eine vollkommene Stromunterbrechung stattfindet,
dem beweglichen Kontaktarm (16) befestigten Im Hinblick auf einen möglichst geringen Kontakt-Stift (62) besteht, welcher in einem Ausschnitt abbrand erscheint es äußerst wichtig, daß derartige (50) des Hilfshebels (46) eingreift. Selbstschalter bereits während der ersten Halbwelle

3. Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch ge- as des Kurzschiußstromes vollkommen zur öffnung gekennzeichnet, daß sowohl der schwenkbare Kon- langen. Demzufolge muß der Öffnungsvorgang des taktarm (16) als auch der schwenkbare Hilfshebel beweglichen Kontaktarmes äußerst rasch durchge-(46) an einem Befestigungsblock (42) gelagert führt werden, was eine relativ starke Feder des Kippsind und daß Lagerzapfen (44, 48) des Kontaktar- bzw. Schnappmechanismus erforderlich macht. Beim mes (16) und des Hilfshebels (46) zwischen Zap- 30 Bau von relativ klein dimensionierten Selbstschaltern fen (52, 56) liegen, an welchen die als Zugfeder ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, weil die Länge ausgebildete Feder (60) eingehängt ist. der beiden parallel zueinander angeordneten Kontakt-

4. Selbstschalter nach Anspruch 3, dadurch ge- arme kurz sein muß. Mit Hilfe kurzer Kontaktarme kennzeichnet, daß der Hilfshebel (46) aus zwei können nämlich nur schwache elektrodynamische Ab-Teilen besteht, welche zu beiden Seiten des beweg- 35 Stoßkräfte erzeugt werden. Die zur Überwindung der liehen Kontaktarmes (16) angeordnet tind, daß oberen Totpunktlage des Kippmechanismus vorhandie Zapfen (52, 56) sowohl des beweglichen Kon- denen Kräfte sind somit relativ schwach, so daß die taktarmes (16) als auch der beiden Teile des Hilfs- den zweiten Teil des Schwenkvorgangs des beweglihebels (46) beidseitig nach außen ragen und daß chen Kontaktarmes bewirkende Feder nur schwach an den Enden dieser Zapfen (52, 56) je ein Feder- 40 dimensioniert werden kann. Dies wiederum hat jepaar eingehängt ist. doch zur Folge, daß der Abhebvorgang des beweglichen Kontaktarmes nicht schnell genug durchgeführt

wird, so daß ein ungewünschter Kontaktabbrand der

an den Kontaktarmen befestigten Kontaktstücke statt-45 findet.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Selbstschalter Im Hinblick auf diese Problematik liegt demzu-

mit zwei parallelen Kontaktarmen, von denen minde- folge der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zustens der eine bewegliche Kontaktarm beim Auftreten gründe, einen Selbstschalter zu schaffen, der selbst bei von Kurzschlußströmen unter der Wirkung elektrody- kleiner Bauweise eine zufriedenstellende Unterbrenamischer Kräfte von dem anderen Kontaktarm ver- 50 chung von Kurzschlußströmen ermöglicht,
schwenkbar ist, bei welchem Selbstschalter an dem Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem

einen beweglichen Kontaktarm das eine Ende einer Selbstschalter der eingangs genannten Art dadurch über einen Totpunkt bewegbaren Feder angreift. gelöst, daß das andere Ende der Feder an einem

Selbstschalter weisen in der Regel ein Paar von in schwenkbaren Hilfshebel angreift und daß der Hilfsetwa parallel zueinander angeordneten Kontaktarmen 55 hebel über eine Kopplung derart mit dem beweglichen auf, deren Kontaktstück bei geschlossenem Selbst- Kontaktarm verbunden ist, daß die durch die gemeinschalter einander berühren. Beim Auftreten eines same Feder bewirkten beiden Totpunktlagen des be-Kurzschlußslromes wird wenigstens einer dieser bei- weglichen Kontaktarmes und des Hilfshebels zeitlich den Kontaktarme durch das Auftreten von elektrody- hintereinander überschreitbar sind,
namischen Abstoßkräften von dem anderen weggc- 60 i_m Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der beschwenkt, so daß eine gewünschte Abhebung der wegliche Kontaktarm über die den zweiten Teil des Kontaktstücke stattfindet. Da jedoch die elektrodyna- Abhebvorgangs des Kontaktarmes bewirkende Feder mischen Abstoßkräfte mit zunehmendem Abstand der mit einem ebenfalls schwenkbar gelagerten Hilfshebel beiden Kontaktarme geringer werden und da beim gekoppelt, welcher in gleicher Weise wie der beweg-Abheben der beiden Kontaktstücke d-.-r Stromkreis 65 Hche Kontaktarm in bezug auf die Feder eine Totwegen des Auftretens eines Lichtbogens noch nicht punktlage überschreitet. Die Anordnung ist dabei dersofort unterbrochen vv'nd, erweist es sich im Hinblick art ausgebildet, daß der bewegliche Kontaktarm und auf ein vollkommenes Auseinandei\,chwenken der der verschwenkbare Hilfshebel zeitlich hintereinander