DE1953984B2

DE1953984B2 - Druckknopfbetaetigter schalter

Info

Publication number: DE1953984B2
Application number: DE19691953984
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Ellenberger & Poensgen Gmbh, 8503 Altdorf
Priority date: 1969-10-27
Filing date: 1969-10-27
Publication date: 1972-06-15
Also published as: US3675177A; DE1953984A1; GB1318760A; FR2065550B1; CH519243A; DE1953984C3; CA947342A; FR2065550A1

Description

""Die Erfindung bezieht sich auf einen druckknopfbetäligten Schalter mit einer als Winkelhebel ausgebildeten Kontaktbrücke, die auf einer mit dem Druckknopf starr verbundenen Schaltstange schwenkbar und axial verschiebbar angeordnet ist, und mit einer am unteren Ende der Schaltstange befestigten SchaltbrUcke, die auf den Druckknopf hin gerichtete Ansätze aufweist, auf denen sich die Kontaktbrücke bei ihrer Schwenkung mit einem Arm abstützt und die die Kontaktbrücke mit diesem quer zur Schaltstange liegenden Arm in der Ausschaltstellung gegen einen Schräganschlag des Schaltergehäuses drücken, und mit einem an der Schaltbrücke vorgesehenen Mitnehmer, der sich in der Ausschaltstellung der Kontaktbrücke im Bewegungsbereich eines Anschlages der Kontaktbrücke befindet und diese beim Einschalten an ihrem Anschlag mitnimmt und zum Einrasten hinter eine Haltenase eines von einem Elektromagneten betätigbaren Ankers bringt.

Es ist ein Schalter dieser Art bekannt (deutsche Patentschrift 1 051 951), der als Überstromschalter ausgebildet ist. Tritt ein Kurzschlußstrom auf, dann wird durch ihn der Elektromagnet so erregt, daß sein Anker anzieht und dadurch die Haltenase in ihre unwirksame Stellung schwenkt. Die Haltenase gibt die Kontaktbrücke frei, so daß dieser bekannte Überstromschalter auslöst und der Stromkreis unterbrochen wird.

Es ist ein Spannungsrückgangsschalter mit einem an Netzspannung liegenden Elektromagneten bekannt (Lehmann, »Die Elektrotechnik und die elektrischen Antriebe«, 1953, S '). dessen Anker eine Haltenase aufweist, die b /ogenem Anker

den zweipolig ausgebildeten Schalter in seiner Einschaltstellung arretiert. Bei Spannungsausfall wird der Anker mit seiner Haltenase in die unwirksame Stellung geschwenkt und damit der Schalter zur Auslösung freigegeben. Bei unverhoffter Wiederkehr der Netzspannung wird zwar der Elektromagnet erregt und die Haltenase seines Ankers in die Sperrstellung gebracht, jedoch bleibt der Schalter weiterhin in seiner Offenstellung und damit die an ihn angeschlossene Maschine bzw. das an ihn angeschlossene Gerät vollkommen spannungslos. Auf diese Weise werden Unfälle durch unverhoffte Wiederkehr der Netzspannung vermieden. Die Maschine bzw. das Gerät wird erst dann unter Spannung gesetzt, wenn der Schalter mittels eines Handgriffes in seine Schließstellung gebracht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den oben bezeichneten druckknopfbetätigten Schalter so auszubilden, daß durch ihn ebenso wie durch den bekannten Spannungsrückgangsschalter elektrische Maschinen oder Geräte, z. B. Kreissägen, nach einem Stillstand infolge Netzspannungsausfall, wenn danach eine Abschaltung vergessen worden ist, selbsttätig so abgeschaltet werden, daß diese Maschinen oder Geräte vollkommen spannungslos sind und Unfälle durch unverhoffte Netzspannungswiederkehr vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gemHß der Erfindung dadurch gelöst, daß bei nicht erregtem, an Netzspannung Hegenden Elektromagneten sich die Haltenase in unwirksamer Stellung befindet und erst bei Erregung des Elektromagneten durch seinen Anker in ihre S wirksame Stellung bringbar ist und daß mit der in oiner Leitung eines zu unterbrechenden Stromkreises liegenden Kontaktbrücke mechanisch, aber nicht elektrisch eine zweite Kontaktbrücke verbunden ist, die in einer anderen Leitung des zu unterbrechenden Stromes sich befindet, und daß beim Einschaltvorgang zuerst die zweite Kontaktbrücke und danach erst die erste Kontaktbrücke in ihre Einschaltstellung bringbar ist.

Wenn in dem Stromkreis, in dem sich der erfindungsgemäße Schalter befindet, die Netzspannung ausfällt, dann wird ebenso wie bei dem bekannten Spannungsrückgangsschalter der Elektromagnet stromlos, weshalb der Anker abfällt und die Haltenase in ihre unwirksame Stellung bewegt wird, so daß die beiden Kontaktbrücken zur Bewegung in ihre Ausschaltstellung freigegeben und der Stromkreis der zugehörigen Maschine bzw. des Gerätes, z. B. der Kreissäge, unterbrochen wird. Kehrt nun die Netzspannung wieder, dann zieht der Elektromagnet den Anker an, der die Haltenase in ihre wirksame Stellung bringt. Auch bei Wiederkehr der Netzspannung bleibt die angeschlossene Maschine bzw. das Gerät vollkommen spannungslos, so daß durch den erfindungsgemäßen Schalter ebenso wie durch den bekannten Spannungsrückgangsschalter eine Unfallgefahr durch unvorhergesehenes Einschalten der Maschine bzw. des Gerätes bei Netzspannungswiederkehr mit Sicherheit verhindert ist. Erst nach Betätigung des Druckknopfes werden die beiden Kontaktbrücken des erfindungsgemäßen Schalters in die Einschaltstellung gebracht und damit der Stromkreis wieder geschlossen. Beim Einschaltvorgang gelangt zunächst die zweite Kontaktbrücke und danach erst die erste Kontaktbrücke in ihre Einschaltstellung. Infolge der besonderen Ausbildung und Lagerung dieser ersten Kontaktbrücke wird diese erste Kontaktbrücke ruckartig in ihre Einschaltstellung gebracht und damit eine Momenteinschaltung eireicht, die bei dem bekannten Spannungsrückgangsschalter nicht vorgesehen ist. Durch diese Momenteinschaltung werden die Kontaktstücke der ersten Kontaktbrücke und die zugehörigen Gegenkontaktstücke geschont. Diese Momenteinschaltung ist beim erfindungsgemäßen Schalter deshalb von großem Vorteil, weil ja bei ihm die Einschaltung unter Spannung erfolgt, wenn also die Netzspannung bereits zurückgekehrt ist.

Der Elektromagnet des erfindungsgemäßen Schalters besitzt einen einstückig und U-förmig ausgebildeten Magnetkern, auf dessem einen Schenkel eine Magnetspule angeordnet und auf dessem anderen Schenkel der als Winkelhebel ausgebildete Anker schwenkbar gelagert ist, dessen parallel zu den Schenkeln des Magnetkerns liegender Arm an seinem freien Ende die Haltenase aufweist. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß sich die Haltenase im angezogenen Zustand des Ankers in einer sehr stabilen Sperrstellung befindet, da im angezogenen Zustand des Ankers der durch den U-förmigen Magnetkern und den einen Arm des winkelförmigen Ankers gegebene Magnetkreis geschlossen ist. Verbessert wird der Schluß des Magnetkreises noch dadurch, daß die Stirnflächen der beiden Schenkel des Magnetkerns miteinander fluchtend geschliffen sind und daß auf die äußere Kante des äußeren Schenkels der als Winkelhebel ausgebildete Anker mit seinem Scheitel aufgelegt und durch eine vorgespannte Blattfeder gegen diese Kante gedrückt ist. Dadurch ergibt sich eine sehr genaue und einfache Lagerung für den Anker.

Zur Verbindung und Betätigung der beiden Kontaktbrücken ist im Gehäuse ein parallel zur Schaltrichtung verschiebbarer Schieber vorgesehen, der an seinem oberen Ende mit der ersten Kontaktbrücke verbunden und auf dem unterhalb dieser ersten Kontaktbrücke die zweite Kontaktbrücke angeordnet ist. Dieser Schieber ist in Nuten beider Gehäusehälften gelagert und stützt sich mit seinem oberen Ende an dem quer zur Schaltstange liegenden Arm der ersten Kontaktbrücke unter Wirkung einer gegen sein unteres Ende drückenden Druckfeder ab. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß dadurch eine Freiauslösung beim erfindungsgemäßen Schalter möglich ist. Wird nämlich bei plötzlichem Netzspannungsausfall, wobei die Haltenase in ihre unwirksame Lage gebracht wird, der Druckknopf in eingedrückter Siel lung festgehalten, dann wird durch die auf den Schieber einwirkende Druckfeder der Schieber mit der an ihm angeordneten zweiten Kontaktbrücke und gleichzeitig auch die erste Kontaktbrücke in die Ausschaltstellung gebracht und damit sowohl die Hinleitung als auch die Rückleitung für die zugehörige Maschine bzw. das zugehörige Gerät unterbrochen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht eines geöffneten Schalters gemäß der Erfindung in Ausschaltstellung und

Fig. 2 die gleiche Ansicht wie Fig. 1, wobei sich der Schalter in seiner Einschaltstellung befindet.

Der dargestellte Schalter weist ein Gehäuse auf, das aus zwei Gehäusehälflen besteht, von denen nur die eine Gehäusehälfte 1 dargestellt ist. In dem Gehäuse ist ein Elektromagnet 2 angeordnet, der aus einem Magnetkern 3, vorzugsweise aus weichmagnetischem Werkstoff mit hoher Anfangspermeabilität und geringer Koerzitivkraft, einer Magnetspule 4 und einem Anker 5 besteht. Der Magnetkern 3 ist einstükkig und U-förmig hergestellt, um die magnetischen Verluste klein zu halten. Sein Schenkel 6 durchsetzt die Magnetspule 4, und auf seinem anderen Schenkel 7 ist der als Winkelhebel ausgebildete Anker 5 in seinem Scheitelpunkt schwenkbar gelagert. Auf das Ende des Schenkels 6 des Magnetkerns 3 ist ein Kurzschlußring 6' aufgepreßt, der gleichzeitig die Magnetspule 4 festhält. Die äußeren Stirnflächen 8 und 9 der beiden Schenkel 6 und 7 des Magnetkerns 3 werden nach dem Schlußglühen des Magnetkerns 3 so geschliffen, daß sie miteinander fluchten. Auf der äußeren scharfen Kante 10 des Schenkels 7 ist der Anker 5 schwenkbar gelagert. Das eine Ende 11 der Magnetspule 4 ist mit einer Anschlußfahne 12 und das andere Ende 13 der Magnetspule 4 mit einer Anschlußfahne 14 elektrisch verbunden. An seinem etwa senkrechten Arm weist der Anker 5 eine Haltenase IS auf. Eine vorgespannte Blattfeder 16, die zwischen zwei Vorsprüngen 17 und 18 der Gehäusehälfte 1 eingelegt ist, drückt den Anker 5 gegen die Kante 10.

Zum Einschalten des dargestellten Schalters dient ein Einschaltdruckknopf 19, der mit einer Schaltstange 19' starr verbunden oder einstückig mit ihr aus Isolierstoff hergestellt ist. Am unteren Ende der

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Schaltstange 19' ist eine Schaltbrücke 20 starr befe- net 2 den Anker 5 an, so daß seine Haltenase 15 in stigt, die aus einem Blechstück besteht. Die Schalt- ihre wirksame Stellung gebracht wird. Um den Schalbrücke 20 weist einen Mitnehmer 21 und zu beiden ter einzuschalten, wird der Druckknopf 19 gedrückt. Seiten der Schaltstange 19' je einen Ansatz 22 auf, an Bei dieser Einschaltbewegung gelangt der Mitnehmer denen sich eine als Winkelhebel ausgebildete Kon- 5 21 der Schaltbrücke 20 in Anlage an die Anschläge taktbrücke 23 abstützt. Der obere Arm 24 der Kon- 32 der Kontaktbrücke 23, so daß diese Kontakttaktbrücke 23 ist in der Mitte mit einer Bohrung ver- brücke 23 mitgenommen wird. Das rechte Ende des sehen, in die die Schaltstange 19' mit Spiel so ein- waagerechten Armes 24 der Kontaktbrücke 23 gegreift, daß die Kontaktbrücke 23 auf den Ansätzen langt in Anlage an die Haltenase 15 und drückt diese

22 schwenken und sich auf der Schaltstange 19' in io und damit den gesamten Anker 5 entgegen der Kraft axialer Richtung dieser Schaltstange 19' verschieben des Elektromagneten2 nach rechts gemäß Fig. 1. kann. Der etwa senkrechte Arm 25 der Kontakt- Nachdem sich dieses rechte Ende des etwa waagebrücke 23 ist außen mit einem Kontaktstück 26 ver- rechten Armes 24 der Kontaktbrücke 23 an der Halsehen, das mit einem festen Kontaktstück 27 zusam- tenase 15 vorbeibewegt hat, bewegt sich die Haltemenarbeitet. Das feste Kontaktstück 27 ist an einer 15 nase 15 wieder in ihre wirksame Stellung zurück und Anschlußfahne 28 befestigt. Mittels einer Litze 29 ist umgreift dieses rechte Ende des etwa waagerechten der etwa senkrechte Arm 25 der Kontaktbrücke 23 Armes 24 der Kontaktbrücke 23. Wird nun der Einmit einer Abbiegung 30 einer Anschlußfahne 31 ver- schaltdruckknopf 19 losgelassen, dann führt die Konbunden, taktbrücke 23 eine Schwenkbewegung im Uhrzeiger-

An beiden Seiten weist der etwa senkrechte Arm ao sinn gemäß Fig. 1 um die Haltenase 15 als Dreh-

25 der Kontaktbrücke 23 je eine senkrechte Abbie- punkt aus. Hierbei erreicht die Kontaktbrücke 23

gung mit Anschlägen 32 auf, mit denen der Mitneh- eine Stellung, in der ihre Anschläge 32 von dem Mit-

mer 21 der Schaltbrücke 20 zusammenarbeitet. In nehmer 21 abgleiten, so daß danach die Schwenkbe-

eine entsprechende Aussparung des Gehäuses ist eine wegung der Kontaktbrücke 23 um die Haltenase 15

Isolierscheibe 33 eingesetzt, die eine Bohrung zur 25 ruckartig verläuft und ihr Kontaktstück 26 plötzlich

Führung der Schaltstange 19' aufweist. Zur weiteren zur Anlage an das feste Kontaktstück 27 gelangt.

Führung der Schaltstange 19' dienen die Ansätze 22, Diese Einschaltung stellt eine Momenteinschaltung

die in Nuten 34 beider Gehäusehälften eingreifen. dar, durch die die Kontaktstücke 26 und 27 geschont

Zwischen dem Einschaltdruckknopf 19 und der Iso- werden.

lierscheibe 33 ist auf der Schaltstange 19' eine als 30 Bei dieser Einschaltbewegung des Einschaltdruck-Druckfeder ausgebildete Ausschaltfeder 35 angeord- knopfes 19 nimmt die Kontaktbrücke 23 den Schienet, die den Einschaltdruckknopf 19 in die in F i g. 1 ber 38 nach unten gemäß F i g. 1 mit, wobei die dargestellte Ausschaltstellung und mit Hilfe der An- Druckfeder 39 durch den Schieber 38 zusammengesätze 22 der Schaltbrücke 20 den etwa waagerechten drückt und durch die Druckfeder 41 die Kontakt-Arm 24 der Kontaktbrücke 23 gegen eine Schräg- 35 brücke 40 mit ihren Kontaktstücken 43 in Anlage an fläche 36 drückt, wie aus F i g. 1 ersichtlich ist. In die festen Kontaktstücke 44 gebracht wird. Der dieser Ausschaltstellung befinden sich die Anschläge Schalter ist in den Stromkreis einer Maschine bzw. 32 des etwa senkrechten Armes 25 der Kontakt- eines Gerätes so eingeschaltet, daß die Kontaktbrücke 23 im Bewegungsbereich des Mitnehmers 21 brücke 23 mit den Kontaktstücken 26, 27, der Litze der Schaltbrücke 20, so daß bei Betätigung des Ein- 40 29 und den Anschlußfahnen 28 und 31 in der einen schaltdruckknopfes 19 der Mitnehmer 21 die Kon- Leitung, z. B. in der Hinleitung, und die Kontakttaktbrücke 23 an den Anschlägen 32 in die Einschalt- brücke 40 mit den Kontaktstücken 43, 44 und den stellung mitnimmt, in der bei erregtem Elektromagne- Anschlußfahnen 45 in der anderen Leitung, z. B. in ten 2 die Haltenase 15 des Ankers 5 das rechte Ende der Rückleitung, liegen,
des etwa waagerechten Armes 24 der Kontaktbrücke 45 Wenn die Netzspannung ausfällt, wird die Magnet-

23 übergreift und das Kontaktstück 26 der Kontakt- spule 4 stromlos. Unter der Wirkung der Blattfeder brücke 23 an dem festen Kontaktstück 27 anliegt, wie 16 gelangt dann der Anker 5 mit seiner Haltenase 15 aus F i g. 2 hervorgeht. in die in F i g. 1 dargestellte unwirksame Lage. Die

In senkrechten Nuten 37 beider Gehäusehälflen ist Druckfeder 39 drückt den Schieber 38 nach oben geein Schieber 38 gelagert, der sich mit seinem oberen so maß Fig. 1, wobei er die Kontaktbrücke 23 und die Ende am etwa waagerechten Arm 24 der Kontakt- Kontaktbrücke 40 in die in F i g. 1 dargestellte Ausbrücke 23 abstützt. Auf das untere Ende des Schiebers schaltstellung mitnimmt. Die Ausschaltfeder 35 wirkt 38 wirkt eine Druckfeder 39 ein. Auf dem Schieber 38 bei dieser Ausschaltbewegung ebenfalls auf die Konist eine Kotaktbrücke 40 verschiebbar gelagert, die in taktbrücke 23 ein. In dieser Ausschaltstellung liegt der Ausschaltstellung gemäß F i g. 1 durch eine 55 die Kontaktbrücke 23 an der Schrägfläche 36 an. Druckfeder 41 gegen einen Bund 42 des Schiebers 38 Diese Bewegung des Schiebers 38 mit der Kontaktgedrückt wird. Die Druckfeder 41 bewirkt in der Ein- brücke 23 und der Kontaktbrücke 40 kann auch dann schaltstellung gemäß F i g. 2 den Kontaktdruck. Kon- erfolgen, wenn der Einschaltdruckknopf 19 in seiner taktstücke 43 der Kontaktbrücke 40 liegen in der Einschaltstellung festgehalten wird, weil nämlich in Einschaltstellung an festen Kontaktstücken 44 an, die 60 der Einschaltstellung gemäß F i g. 2 sich die Anan Anschlußfahnen 45 befestigt sind. schlage 32 der Kontaktbrücke 23 nicht im Bewe-

Die Wirkungsweise des Schalters ist folgende· Es gungsbereich des Mitnehmers 21 der Schaltbrücke 20 sei angenommen, daß sich der Schalter in der in befinden, so daß sich also die Kontaktbrücke 23 aus F i g. 1 dargestellten Ausschaltstellung befindet. So- der in F i g. 2 dargestellten Einschaltstellung ungehinbald die Netzspannung an die Anschlußfahnen 12 65 dert an dem Mitnehmer 21 der Schaltbrücke 20 vor- und 14 angelegt wird, zieht der erregte Elektromag- bei in die Ausschaltstellung bewegen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

. 1. Druckknopf betätigter Schalter mit einer als Winkelhebel ausgebildeten Kontaktbrücke, die auf einer mit dem Druckknopf starr verbundenen Schaltstange schwenkbar und axial verschiebbar angeordnet ist, und mit einer am unteren Ende der Schaltstange befestigten Schaltbrücke, die auf den Druckknopf hin gerichtete Ansätze aufweist, iq auf denen sich die Kontaktbrücke bei ihrer Schwenkung mit einem Arm abstützt und die die Kontaktbrücke mit diesem quer zur Schaltstange liegenden Arm in der Ausschaltstellung gegen einen Schräganschlag des Schaltargehäuses drUkken, und mit einem an der SchaltbrUcke vorgesehenen Mitnehmer, der sich in der Ausschaltstellung der Kontaktbrücke im Bewegungsbereich eines Anschlages der Kontaktbrücke befindet und diese beim Einschalten an ihrem Anschlag mit- ao nimmt und zum Einrasten hinter eine Haltenase eines von einem Elektromagneten betätigbaren Ankers bringt, dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht erregtem, an Netzspannung liegenden Elektromagneten (2) sich die Haltenase (IS) in unwirksamer Stellung befindet und erst bei Erregung des Elektromagneten (2) durch seinen Anker (5) in ihre wirksame Stellung bringbar ist und daß mit der in einer Leitung eines zu unterbrechenden Stromkreises liegenden Kontaktbrücke (23) mechanisch, aber nicht elektrisch eine zweite Kontaktbrücke (40) verbunden ist, die in einer anderen Leitung des zu unterbrechenden Stromes sich befindet, und daß beim Einschaltvorgang zuerst die zweite Kontaktbrücke (40) und danach erst die erste Kontaktbrücke (2.3) in ihre Einschaltstellung bringbar ist.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (2) einen einstückig und U-förmig ausgebildeten Magnetkern (3) besitzt, auf dessem einen Schenkel (6) eine Magnetspule (4) angeordnet und auf dessem anderen Schenkel (7) der als Winkelhebel ausgebildete Anker (5) schwenkbar gelagert ist, dessen parallel zu den Schenkeln (6, 7) des Magnetkerns (3) liegender Arm (55) an seinem freien Ende die Haltenase (15) aufweist.
3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (8, 9) der beiden Schenkel (6, 7) des Magnetkerns (3) miteinander fluchtend geschliffen sind und daß auf die äußere Kante (10) des äußeren Schenkels (7) der als Winkelnebel ausgebildete Anker (5) mit seinem Scheitel aufgelegt und durch eine vorgespannte Blattfeder (16) gegen diese Kante (10) gedrückt ist.
4. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse ein parallel zur Schaltrichtung verschiebbarer Schieber (38) vorgesehen ist, der an seinem oberen Ende mit der ersten Kontaktbrücke (23) verbunden und auf dem unterhalb dieser ersten Kontaktbrücke (23) die zweite Kontaktbrücke (40) angeordnet ist.
5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (38) in Nuten (37) beider Gehäusehälften gelagert ist und mit seinem oberen Ende sich an dem quer zur Schaltstange (19') liegenden Arm (24) der ersten Kontaktbrücke (23) unter Wirkung einer gegen sein unteres Ende druckenden Druckfeder (39) abstützt.