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Franz Morschel, Eupen/Belgien, 150, Rue Noereth Priorität V. St. v.
Amerika vom 29. Juni 1959 Serial No. 823 653 Schaltschütz Die Neuerung bezieht sich
auf ein Schaltschütz, das sich dadurch auszeichnet, daß außer den Mitteln zum Befestigen
des Deckels des den Elektromagneten und
den Schaltmechanismus aufzunehmenden
Gehäuses zum Zusammenbau der Teile keine Schrauben, Niete od. dgl.
| benötigt werden und daß außerdem Dämpfungsmittel für |
| 0 |
die bei den schaltvorgängen auftretenden Stöße vorgesehen sind.
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Dieses Schaltschütz ist bezüglich der Herstellung seiner Teile einfach,
läßt sich leicht und bequem zusammenbauen und besitzt ohne die Notwendigkeit einer
Wartung eine vieljährige, störungsfreie Betriebsfähigkeit, die bis zu etwa 50 Millionen
Schaltvorgänge zuläßt.
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Bei dem Schaltschütz gemäß der Neuerung ist der Elektromagnet, einschiebbar
in sein Gehäuse eingesetzt, durch den aus Isoliermaterial bestehenden Deckel gehalten
und sein Kern in einen hinteren Teil und einen vorderen Teil unterteilt, die bei
stromloser Spule durch federnde Elemente (Federn, elastische Blöcke) in Abstand
gehalten und bei Erregung der Spule gegeneinander gezogen werden, wobei der hintere
Kernteil durch einen zwischen ihm und dem Gehäuseboden eingesetzten vom Deckel her
unter Druck gehaltenen elastischen Dämpfblock abgestützt ist und der vordere Kernteil
mit ihm im
Gehäuse $¢axial beweglich ein Schaltelement aus Isoliermaterial
trägt, das durch Löcher des Deckels nach außen ragende Ansätze besitzt, an denen
die beweglichen Kontakte befestigt sind, während die zugehörigen feststehenden Kontakte
auf der Außenseite des Deckels angebracht sind.
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Ein weiteres Merkmal des Schaltschützes besteht darin, daß der Deckel
auf seiner Außenseite durch sich kreuzende Wände die Kontakte umschließende, an
ihren äußeren Enden offene Zellen bildet.
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Gewisse dieser Zellenwände sind am Zellengrund mit Schlitzen versehen,
durch welche die feststehenden Kontakte bildende Metallstreifen hindurchgesteckt
sind, wobei die Schlitze und die Metallstreifen so bemessen sind, daß letztere in
ersteren durch Reibung gehalten werden.
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Schließlich steht die Neuerung Zusatzkontaktelemente vor, die in die
offenen Enden der genannten Zellen ausnehmbar eingesetzt werden können und je einen
feststehenden und einen beweglichen Kontakt aufweisen, von denen der letztere im
Bewegungsbereich des Schaltelementes der Hauptkontakte liegt und von diesem betätigt
wird.
In den Zeichnungen ist eine vorzugsweise Ausführungform eines
Schaltschützes gemäß der Neuerung dargestellt.
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Fig. 1 ist eine Vorderansicht des Schallschutzes, Fig. 2 ist ein waagerechter
Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 in größerem Maßstab, Fig. 3 ist ein senkrechter
Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1, Fig. 4 ist eine schaubildliche Ansicht eines
Zusatzkontaktelementes, Fig. 5 ist ein der Fig. 2 ähnlicher waagerechter Schnitt
des Jchützes mit einigen Teilen in veränderter Ausführung, Fig. 6 ist ein Schnitt
nach der Linie 6-6 der Fig. 5 bei abgenommenem Gehäusedeckel.
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Das in Fig. 1-4 gezeigte Schaltschütz besitzt ein Gehäuse 1, welches
zweckmäßig aus einem starken, dauerhaften und formbeständigen Kunststoff, wie
beispielsweise
Phenol-Harz, hergestellt ist. Das Gehäuse 1 besteht aus dem Boden 2 und den 4 Seiten-
| wänden 3, 4,5 und 6. An diagonal einander gegen- |
| CD |
überliegenden Ecken besitzt das Gehäuse nahe dem Boden gelochte Ansätze 7 zur Aufnahme
von Bolzen, Schrauben oder dergleichen zum Befestigen des Schützes auf einer senkrechten
Schalttafel oder anderen Stütze, wobei der Boden sich in einer senkrechten Ebene
befindet. Das Gehäuse 1 ist mit einem lösbar befestigten Deckel 10 versehen. Gemäß
Fig 1, 2 und 3 wird der Deckel auf dem Gehäuse durch an diagonal gegenüberliegenden
Ecken vorgesehene Schrauben 11 gehalten, die durch Löcher des Deckels hindurchgehen
und in Gewindelöcher von Ansätzen 12 der Wände 3 und 5 des Gehäuses gehalten sind.
Zweckmäßig besteht der Deckel ebenfalls aus Kunststoff. Die Deckelplatte 13 und
eine Anzahl von nach außen von ihr vorstehenden Wänden bilden eine Anzahl von Zellen.
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Bei der gezeigten Ausführungsform sind mit Abstand voneinander 2 parallele
senkrechte Wände 14 vorgesehen, die in gleichen Abständen auf einer den Deckel halbierenden
Ebene liegen. Fünf waagerechte Wände 15 schneiden die senkrechten wände 14 und bilden
mit diesen die Zellen 16. während in der Zeichnung der Deckel mit vier solcher Zellen
gezeigt ist, können
natürlich auch mehr oder weniger Zellen vorgesehen
sein, je nach der Zahl der Kontaktstellen, mit denen das Schütz ausgerüstet sein
soll.
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Auf der Deckelplatte 13 sind innerhalb der Zellen 16 feststehende
Kontakte angebracht. Die Kontakte bestehen aus in jeder Zelle mit Abstand voneinander
gehaltenen hetallstreifen 17 ? die durch je einen Schlitz am Grund der-..'ände 14
eingeschoben sind und auf der Deckelplatte 13 aufliegen. bin kleiner Vorsprung 18
auf der Deckelplatte 13 begrenzt die Strecke, um welche die Koncaktstreifen 17 eingeschoben
werden können. Die Abmessungen der Kontaktstreifen 17 und der sie aufnenmenden Cchlitze
sind derart, daß die ersteren dicht in die letzteren passen und durch Reibung in
ihnen gehalten werden. Jeder Kontaktstreifen 17 besitzt am äußeren Ende ein Gewindeloch
zur Aufnahme einer Schraube 19, die zum Befestigen eines Leitungsdrahtes oder sonstigen
Leiters an dem Kontaktstreifen dient. Der Deckel ist mit Löchern 20 versehen, in
welche sich die inneren Enden der Schrauben 19 hineinerstrecken. Die Löcher 20 weisen
jedoch keine Gewinde auf, da die Schrauben 19 zum Befestigen der Leiter an den Kontaktstreifen
und nicht zum Befestigen der Kontaktstreifen auf dem
Deckel dienen.
Wenn die Schrauben 19 eingesetzt sind, machen sie ein Herausziehen der Kontaktstreifen
17 aus ihren zugehörigen Schlitzen unmöglich und bilden daher eine doppelte Sicherung
für die Halterung der Kontaktstreifen. Die waagerechcen Wände 15 sind zweckmäßig
bei 21 seitlich verlängert und bilden auf diese Weise Trenner für die äußeren Enden
der Kontaktstreifen 7. Die Trenner verhüten unbeabsichtigte Kurzschlüsse zwischen
den mit den feststehenden Korntakten verbundenen Drähten.
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In den Zellen 16 arbeiten mit den beste-gehenden Kontakten 17 bewegliche
Kontakte 22 zusammen. Jeder bewegliche Kontakt 22 besteht aus einer länglichen Metallplatte,
die in Offen-und Schließstellung gebracht werden kann. In letzterer Stellung berühren
die Enden der Kontaktplatte 22 zwei in einer Zelle vorgesehene feststehende Kontakte,
während sie in offener Stellung in einem Abstand von den feststehenden Kontakten
gehalten werden. Alle beweglichen Kontakte werden von einem Schaltelement 23 gehalten
und betätigt, welches zweckmäßig ebenfalls aus Kunststoff, wie beispielsweise Phenol-Harz,
hergestellt ist. Das Schaltelement 23 besteht aus einer innerhalb des Gehäuses 1
liegenden Platte 24 mit einer Anzahl von
Stutzen 25, die sich durch
Öffnungen in dem Deckel 10, 13 in die Zellen 16 hineinerstrecken, und zwar ist für
jede Zelle ein Stutzen vorgesehen. Jeder Stutzen besitzt am äußeren Ende diametral
einander gegenüberliegende Teile, die in eine längliche Öffnung im mittleren Teil
der zugehörigen Kontaktplatte 22 passen.
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Die Kontaktplatte wird federnd in Stellung gehalten durch einen Schlüssel
26, der in den Stutzen 25 durch einen Schlitz eingeschoben und um 90° gedreht wird,
und eine Druckfeder 27, welche zwischen dem Schlüssel 26 und der Kontaktplatte 22
eingesetzt ist.
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Das Schaltelement 23 ist mittels des in dem Gehäuse 1 untergebrachten
Elektromagneten 30 senkrecht zum Deckel 10 beweglich. Der Elektromagnet besteht
aus einer Spule 31 und zwei Kernteilen 32 und 33. Die Spule 31 ist auf einen Halter
34 gewickelt, der Zweckmäßig aus Kunststoff besteht. Der Spulenhalter 34 bildet
gleichzeitig einen Tragteil 35 für die beiden Klemmen 36, die zum Anschließen der
Spule 31 an den Erregerstromkreis dienen. Der spulenträger 34 mit der Spule 13 sind
passend in das Gehäuse 1 eingeschoben, wobei der Klemmenteil 35 in eine Ausnehmung
im vorderen Teil der unteren ; sand 5 des Gehäuses paßt derart, daß die Klemmen
36 nach unten aus dem Gehäuse vorstehen.
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Aus fabrikatorischen Gründen sind die beiden Kernteile 32 und 33 von
gleicher Ausführung. Jeder Kernteil
| besteht aus einer Anzahl von Lamellen aus magnetisch |
| , netiseli |
durchlässigem Werkstoff. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, hat jeder Kernteil die Form
eines E, dessen mittlerer Teil 37 innerhalb der spule 31 liegt, Während die Endteile
3S die Spule außen umgreifen und zusammen einen magnetkreis bilden. Die Kernteile
können aus einer Stellung, in der sie, wie in Fig. 2 u. 3 gezeigt, in einem Ausland
voneinander liegen, in eine Stellung gebracht werden, in der sie in Berührung miteinander
stehen. Der vordere Kernteil 33 ist mit dem Schaltelement 23 durch unterschnittene
Teile 39 verbunden, die entsprechende Teile des Schaltelementes umgreifen.
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Durch diese schwalbenschwanzartige Verbindung fallen Schrauben, Nieten
oder ähnliche Befestigungsmittel fort.
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Zwischen dem Spulenhalter 34 und dem Schaltelement 23 sind federnde
Mittel, die gemäß Fig. 2 aus Druckfedern 40 bestehen, eingesetzt und drücken das
Schaltelement nach vorne, wodurch die agnetkernteile, wie in der genannten Figur
gezeigt, in Abstand voneinander gehalten werden.
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Wenn die Spule 31 von dem durch die Klemme 36 zugeführten Strom erregt
wird, werden die Kernteile 32 und 33
gegeneinander gezogen, wobei
sich der vordere Kernteil 33 mit dem an ihm sitzenden schaltelement 23 nach innen
bewegt, und so die beweglichen Kontakte 22 mit den feststehenden Kontakten 17 in
Berührung gebracht werden. Der hintere Kernteil 32 stützt sich gegen einen elastischen
Block 41 ab, der zwischen Flanschen 42 an dem Gehäuseboden mittels eines Klebstoffes
oder sonstwie gehalten ist. Der Block 41 besteht aus Schaumgummi oder einem anderen
Elastomer-Material, welches verhältnismäßigt weich und zusammendrückbar, aber so
elastisch ist, daß es in seine ursprüngliche Form zurückkehrt, wenn der Druck aufgehoben
wird. Der Block 41 ist von solcher Dicke, daß er um ein gewisses Maß zwischen dem
hinteren Kernteil 32 und dem Gehäuseboden 2 zusammengedrückt wird, wenn der Elektromagnet
in das Gehäuse eingeschoben worden und von dem Deckel 10 unter Druck gehalten wird.
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Abgesehen von den Schrauben 11, durch welche der Deckel 10 am Gehäuse
1 befestigt wird, werden für den Zusammenbau der Teile des Schützes keine Schrauben,
| Bolzen oder ähnliche Befestigungsmittel benötigt. Uie |
| CD c" |
oben beschrieben, werden die feststehenden Kontakte 17 dadurch von dem Deckel 10
gehalten, daß sie durch die erwähnten Schlitze der Wände 14 von der Seite her
eingeschoben
werden. Der vordere Kernteil 33 und das Schaltelement 23 werden durch die beschriebene
Schwalbenschwanz-Verbindung zusammengehalten. Die Stutzen des Schaltelementes werden
durch die dafür
| vorgesehenen Löcher des Deckels 10, 13 gesteckt, und |
die beweglichen Kontakte 22 mit ihren Federn 22 27 werden durch die Schlüssel 26
befestigt, die in der beschriebenen Weise mit den Stutzen 25 des Schaltelementes
23 eine Art Bajonett-Verbindung bilden. Der hintere Kernteil 32 wird einfach auf
die Spule bzw. den Spulenhalter aufgeschoben und das Ganze dann in das Gehäuse 1
eingesetzt. Der Deckel 10, der durch die Schrauben 11 auf dem Gehäuse 1 befestigt
wird, hält schließlich alle Teile zusammen.
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Wenn die Spule 31 stromlos ist, halten die Federn 40 das Schaltelement
in einer vorderen Lage, in der, wie in Fig. 2 gezeigt, ein Zwischenraum zwischen
den beweglichen und den feststehenden Kontakten besteht.
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Wird die Spule erregt, so werden die beiden Kernteile gegeneinander
gezogen. Da der Spulenhalter 34, der seinerseits durch den Deckel 10 gehalten ist,
eine Vorwärtsbewegung des hinteren Kernteiles 32 verhütet, wird der vordere Kernteil
33 nach hinten gezogen, wodurch die beweglichen Kontakte 22 in Berührung mit den
feststehenden Kontakten 17 gebracht werden. Der
elastische Block
41 dämpft dabei den Stoß, der beim Auftreffen des vorderen Kernteiles 33 auf den
hinteren Kernteil 32 auftritt. Auch kann sich dabei der Spulen-
| halter 34 mit der Spule 31 etwas nach hinten belegen, |
| CD |
| wobei auch diese Bewegung durch den elastischen |
| b |
Block 41 gedämpft wird. Durch die Dämpfwirkung des elastischen Blockes wird eine
schädliche Wirkung der auftretenden Stöße auf das bchaltschütz vermieden oder zumindest
stark herabgesetzt. Da für die Verwendung der Innenteile keine Schrauben oder ähnliche
Befestigungsmittel verwendet werden, die sich durch wiederholte Stöße leicht lockern,
wird dem Schaltschütz gemäß der Neuerung gegenüber den bisher bekannten Schützen
eine wesentlich größere Gebrauchsdauer verliehen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung kann die Zahl der verfügbaren
Kontaktstellen durch Verwendung eines oder mehrerer Zusatzkontaktelemente 50, die
in eine oder mehrere der Zellen 16 des Deckels eingesetzt werden können, vermehrt
werden. Wie aus den Fig. 1-4 ersichtlich, besteht jedes Zusatzkontaktelement 50
aus einem Körper 51, der zweckmäßig aus plastischem Isoliermaterial hergestellt
ist. Der Körper 51 ist mit vier federnden Fingerteilen 52 versehen, die dichtschließend
in die vier Ecken einer der Zellen 16 passen. Ein
fünfter Finger
53 ist am Ende mit einem Sperrzahn 54 versehen, der in eine Ausnehmung oder hinter
eine Schulter 55 (Fig. 3) greift, um das Zusatzkontaktelement ausnehmbar in der
in Fig. 2 und 3 gezeigten Stellung zu halten.
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Das Hilfskontaktelement 50 ist mit einem feststehenden Kontakt 56
versehen, der von einer U-förmigen Metallklammer 57 getragen wird, welche mit einer
Klemmenschraube 58 versehen ist. Ebenso besitzt jedes Element 50 einen beweglichen
Kontakt 59, der am Ende eines Federarmes 60 angebracht ist. Der Federarm 60 ist
an einer Metallklammer 61 befestigt, für die gleichfalls eine Klemmenschraube 62
vorgesehen ist.
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Wenn das Zusatzelement 50 in eine Zelle eingesetzt ist, nimmt der
Federarm 60 eine solche Lage ein, daß er von einem der Schlüssel 26 des schaltelementes
23 in dessen vorderen Lage so gehalten wird, daß der bewegliche Kontakt 59 in Berührung
mit dem feststehenden Kontakt 56 steht. Damit die Kontakte des Zusatzelementes 50
von den Eauptkontakten des Schaltschützes isoliert bleiben, sind die Schlüssel 26
aus einem Preßstoff oder sonstigen isolierenden Material hergestellt oder am oberen
Ende mit einer isolierenden Kappe versehen. Um den beweglichen Kontakt 59,60 des
Zusatzkontaktelementes
50 auch von Hand betätigen zu können, ist der Körper 51 des Zusatzkontaktelementes
mit einer Bohrung versehen, durch die sich ein Drücker 63 nach außen erstreckt.
Durch Linwärtsschieben des Drückers b3 werden die Kontakte 59 und 56, die gewöhnlich
geschlossen sind, voneinander getrennt. Durch Einsetzen eines oder mehrerer Zusatzelemente
50 in die Zellen 16 läßt sich die Zahl der verfügbaren Kontakte des Schaltschützes
in gewünschter'. Yeise erhöhen.
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Das in den Fig. 5 - 6 dargestellte Schaltschütz ist an einer senkrechten
Tafel oder sonstigen Stütze 65 mittels Schrauben 66 befestigt, Die federnden Mittel
zum Trennen der Kernteile des Magneten bestehen hier aus elastischen Blöcken 40
a, die in von dem Spulenhalter 34 gebildeten Näpfen 67 gehalten sind und sich gegen
die Innenseite des Schaltelementes 23 stü'czen.
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Für die Blöcke 40 a kann das gleiche material, wie beispielsweise
Schaumgummi, verwendet werden wie für den elastischen Block 41, der zwischen dem
hinteren Magnetkernteil und dem Boden des Gehäuses angeordnet ist. Das Material
der Blöcke 40 a ist derart zusammendrückbar, daß der äußere Kernteil 33 nach innen
bis zur Berührung mit dem inneren Kernteil 32 gezogen werden kann, wenn die Spule
des Elektromagneten erregt
wird. Andererseits ist das Material
der Blöcke 40 a derart elastisch, daß es bei Stromloswerden der Spule den vorderen
Kernteil nach vorne schiebt und damit beide Kernteile voneinander trennt und ebenfalls
die feststehenden und beweglichen Kontakte außer Berührung
| bringt. Schaumgummi und Schaumkunststoff hat eine lange |
| Lebensdauer und unterliegt nicht, wie dies bei etall- |
| federn der Fall ist, hristallisations-oder Ermüdung- |
| CD |
| erscheinungen. |
| b |
Gemäß Fig. 5 ist der Deckel 10 auf dem Gehäuse durch Federklammern 11 a gehalten,
die übereinstimmende Ansätze des Deckels und Gehäuses umfassen. Die Klammern 11
a werden durch an ihnen vorgesehene kleine Zähne 68 in Stellung gehalten, die in
entsprechende Löcher oder Ausnehmungen der erwähnten Ansätze einschnappen. Die Federklammern
11 a gestatten einen schnelleren und leichteren Zusammenbau der Teile und haben
gegenüber Schrauben oder Bolzen den Vorzug, daß sie sich nicht lockern können.
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Bei dem Schaltschütz gemäß Fig. 5 ist ebenfalls ein Zusatzkontaktelement
50 vorgesehen. Dieses Element 50 unterscheidet sich von dem entsprechenden Element
der
| Figuren 1-5 lediglich dadurch, daß der von der |
| w |
Klammer 57 a getragene feststehende Kontakt 56 a und der an dem
Federarm 60 a sitzende bewegliche Kontakt 59 a normalerweise durch den Schlüssel
26 geschlossen gehalten, dagegen getrennt werden, wenn wie in Fig. 5 gezeigt, das
Schaltelement 23 in seine äußere Lage bewegt worden ist.
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Abgesehen von den soeben erläuterten konstruktiven Unterschieden stimmt
das Schaltschütz der Figuren 5 und 6 mit dem der Figuren 1-4 überein und arbeitet
in der gleichen Weise wie dieses.