DE2065785B2 - Elektrischer Schalter - Google Patents

Description

Bauelementes 98 nach links der elektrische Kontakt mit dem leiter 78 unterbrochen wird.

Der nicht leitende Verschluß oder Einsatz 74 kann um den zweiten Leiter 78 eine zentrale öffnung' 76 besitzen und in der leitenden Hülse 12 am rechten Hülsenende festgemacht sein. Der Isoliereinsatz 74 besitzt ferner einen zylindrischen Hauptteil 80 von größerem Durchmesser, der an der Innenseite 34 der Hülse 12 angreift Der Einsatz 74 besitzt eine relativ große Mittelöffnuiig 84 mit einer Einlaßöffnung 86 nach der Innenseite der Hülse 12. An der nach außen gerichteten Verlängerung 82 liegt der Boden 88 der Mittelöffnung 84.

Der Einsatz 74 zeigt weiter eine nach außen gerichtete Verlängerung 82 von kleinerem Durchmesser, wobei die äußere Verlängerung 82 aus der Hülse 12 herausführt Eine Leiterkopfhalterung 90 für den zweiten Leiter 78 wirkt auf den Boden 88 und hält den zweiten Leiter 78 gegen Zug nach außen. Der zweite Leiter 78 tritt durch die öffnung 76 der Verlängerung 82 aus.

Die Dichtmasse 102 umschließt einen Teil der äußeren Verlängerung 82 des zweiten Leiters 78 neben der äußeren Verlängerung und dichtet am rechten Ende der Hülse 12, etwa am nach innen gerichteten Flansch 44 ab. Dieser Flansch 44 verhindert eine Bewegung des Hauptteils 80 und seiner nach außen gerichteten Verlängerung 82 nach außen. Die Verlängerung 82 besitzt eine flache Stirnseite 48.

Die Hülse 12 besitzt am rechten Ende ein in dünnwandigen Abschnitt zur Innenseite 34 mit nach innen gerichteten Flanschen 44 und 50 an jedem Ende des dünneren Abschnitts. Der dünnwandige Abschnitt hält dadurch den Hauptteil 80 des Einsatzes 74 sowie die Verlängerung 82 über die nach innen gerichteten Flansche 44 und 50 gegen Längsbewegung fest.

Die Druckfederanordnung besteht im Ausführungsbeispiel aus einer relativ starken Druckfeder 104 zwischen Schmelzpellets 22 und elektrisch leitendem Bauelement 98 und einer relativ schwachen Druckfeder 106 zwischen Einsatz 74 und elektrisch leitendem Bauelement 98. Die schwächere Feder 106 wirkt auf das flache Ende 108 des Einsatzes 74 und den nach außen gerichteten scheibenförmigen Flansch des Kopfes 96 am Zapfen 92. Der Kopf 96 verteilt die Federkraft der Feder 106 gegenüber dem verschiebbaren Bauelement 98. Ebenso dient der Kopf % zur Abstützung und Kraftverteilung für die stärkere Feder 104. Solange das Schmelzpellet 22 nicht zusammengefallen ist, drückt die starke Feder 104 das verschiebbare Bauelement 98 gegen den Kopf 96 des relativ kräftigen, leitenden Zapfens 92, der mit einem Ende 94 auf einen Leiterkopf 90 drückt, wodurch ein elektrischer Strompfad zwischen dem zweiten Leiter 78 und der Hülse 12 und dem ersten Leiter 110 vorhanden ist Der Zapfen 92 führt aus der Mittelöffnung 84 heraus und wirkt mit einem Kopf 96 auf ein leitendes Bauelement 98. An der praktisch flachen Stirnseite kann der Kopf 96 etwas abgerundete Kanten besitzen. Der Zapfen 92 und das verschiebbare Bauelement 98 sind gemeinsam aus der elektrischen Verbindung nach F i g. 1 verschiebbar, wobei der zweite Leiter 78 (Fig.2) durch einen großen isolierenden Luftraum 100 zwischen der Leiterkopfhalterung 90 und dem Ende 94 vom Zapfen 92 getrennt ist.

Beim Zusammenfallen des Schmelzpellets 22 wird dessen Material fast augenblicklich flüssig und fließt um eine Scheibe 56, wodurch sich die starke Feder 104 in Richtung auf den Verschluß 14 ausdehnen kann und ihre Kraft kleiner wird als diejenige der relativ schwachen Feder 106. Dadurch kann die schwächere Feder 106 den leitenden Zapfen 92 von der Leiterkopfhalterung 90 weg bewegen, wodurch der leitende Zapfen 92 den elektrischen Strompfad zum zweiten Leiter 78 und damit auch den Strompfad zwischen den Leitern 78 und 110 unterbricht

ίο Die Scheibe 56 dient zur Verteilung der Federkraft, sie besitzt einen kleineren Durchmesser als die angrenzende Innenseite der Hülse 12, ist dem einen Ende der stärkeren Feder 104 zugewandt und besteht aus einer flachen Metallscheibe oder einer leitenden Scheibe.

Der erste elektrische Leiter 110 ist mittels einer Flanschanordnung 60, 62 an dem leitenden, in die Stirnseite integrierten Verschluß 14 befestigt Das Schmelzpellet 22 kann, wie dargestellt, an der Stirnseite oder in ihrer Nähe liegen.

Zur Verwendung werden die Stromleitungen mit den Leitern 110 und 78 verbunden, wobei die beiden Leiter einen Strompfad bilden. Die Teile des Schalters 10 bleiben solange in dem in F i g. 1 dargestellten leitenden Zustand, wie die Hülse 12 unterhalb der Schmelztemperatur des Schmelzpellets 22 bleibt Falls jedoch die Umgebungswärme die Hülse 12 am Schmelzpellet 22 bis auf diese Temperatur erwärmt, so fällt das Schmelzpellet 22 zusammen, wird flüssig oder bewegt sich auf andere Weise an der Scheibe 56 vorbei. Dadurch können die Scheibe 56 und das linke Ende der stärkeren Feder 104 so weit nach links gehen, daß ihre Federkraft unter diejenige der schwächeren Feder 106 absinkt. Damit kann die Feder 106 den leitenden Zapfen 92 nach links von der Leiterkopfhalterung 90 weg bewegen, so daß die leitenden Verbindung der Leiter 78 und 110 unterbrochen ist.

Der Luftraum 100 nach F i g. 2 bildet eine große Isolierstrecke zwischen dem zweiten Leiter 78 und dem ersten Leiter 110 und bewirkt eine höhere Abschaltleistung der Vorrichtung nach F i g. 1 und 2 gegenüber der entsprechenden Ausführungsform nach dem Stand der Technik, wobei der dicke Zapfen 92 und der große scheibenartige Kopf 96 ebenfalls eine höhere Leitfähigkeit besitzen.

Die einzelnen Schalterteile lassen sich aus bekanntem, für diese Schaltart geeignetem Material herstellen.

Beispielsweise können die elektrischen Leiter 78,110 aus versilbertem Kupfer bestehen. Für die Hülse 12 kann man Messing wählen. Für die Dichtmasse 102 eigent sich hochtemperaturfestes Epoxydharz oder ein anderes hochtemperaturfestes und elektrisches nicht leitendes Material. Das geeignete Material für das Schmelzpellet 22 ist ebenfalls im Handel erhältlich und durch Zusammenbruchtemperatur, Größe usw. definiert. Derartige Schmelzpellets besitzen einen starren Körper, der unter dem Druck der verwendeten Feder nicht zusammenfällt wenn die Umgebungstemperatur unter der gewählten Zusammenbruch- oder Schmelztemperatur liegt. Sobald das Schmelzpellet die gewählte Zusammenbruchtemperatur erreicht, z. B. innerhalb einer Grenze von 1 oder 2%, schmilzt das Schmelzpellet oder zerfällt auf andere Weise, so daß die Federkraft auf die beschriebene Weise und praktisch sofort wirksam wird.

£u 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schalter mit einer zylindrischen, elektrisch und thermisch leitenden Hülse mit einem Verschluß an jedem Hülsenende, wobei einer der Verschlüsse elektrisch nicht leitend ist, einem ersten Leiter, der mit der Hülse leitend verbunden ist, einem zweiten Leiter, der durch den elektrisch nicht leitenden Verschluß in die Hülse führt, einem federbelasteten, normalerweise festen Schmelzpellet, das auf einen der Verschlüsse einen nach außen gerichteten Druck ausübt, einem in der Hülse verschiebbar angeordneten leitenden Bauelement, das an seinem Umfang mit der Hülse federnd und elektrisch in Eingriff steht, und das in einer ersten Stellung mit einem leitenden Mittelteil einen elektrischen Strompfad zum zweiten Leiter bildet und in einer weiteren Stellung von dem zweiten elektrischen Leiter getrennt ist, einer Druckfederanordnung an der Außenseite des Schmelzpellets, die zwischen dem Bauelement und der Hülse unter Druck steht und beim Zusammenfallen des Schmelzpellets den elektrischen Strompfad zwischen der Hülse und dem elektrischen Leiter verändert, einem in dem nicht leitenden Verschluß vorgesehenen, eine relativ kleine Mittelöffnung um den zweiten Leiter aufweisenden, in der leitenden Hülse angebrachten starren Isoliereinsatz mit einem zylindrischen Hauptteil, der an der Innenseite der leitenden Hülse angreift, und mit einer nach außen gerichteten Verlängerung kleineren Durchmessers, die aus einem (dem rechten) Ende der leitenden Hülse ragt, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (74) eine relativ große Mittelöffnung (84) in seinem Hauptteil (80) mit einer Einlaßöffnung (86) nach der Innenseite der leitenden Hülse (12) und mit einem den Hohlraum in Nähe der nach außen gerichteten Verlängerung (82) begrenzenden Boden (88) aufweist, daß der Hauptteil (80) des Einsatzes (74) den Boden (88) in einem relativ großen Abstand von der Einlaßöffnung hält, daß der zweite Leiter (78) eine Leiterkopfhalterung (90) aufweist, welche in Eingriff mit dem Boden (88) des Hohlraumes steht, den zweiten Leiter (78) gegen Bewegung nach außen festhält, wobei die Leiterkopfhalterung (90) relativ weit entfernt von der Einlaßöffnung (86) des Hohlraums angeordnet ist, daß der zweite Leiter (78) sich durch die Mittelöffnung (84) und durch die nach außen gerichtete Verlängerung (82) kleineren Durchmessers nach außen erstreckt, und daß ein leitender Zapfen (92) ein sich durch den Hohlraum des Einsatzes erstreckendes, auf die Leiterkopfhalterung (90) auftreffendes Ende (94) und einen auf das leitende Bauelement (98) treffenden Kopf (96) aufweist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen gerichtete Verlängerung (82) des Einsatzes (74) eine flache Stirnseite aufweist.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2 mit einer aus einer stärkeren und einer schwächeren Feder bestehenden Druckfederkonstruktion, dadurch gekennzeichnet, daß die schwächere Feder (106) an einem Ende mit einer Federkraftverteilungsscheibe in Form des Kopfes (96) versehen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Schalter ist aus der US-PS 33 09 481 bekannt Aufgabe der Erfindung ist es. den eingangs beschriebenen Schalter so weiterzuentwickeln, daß eine erheblich höhere elektrische Leistung abgeschaltet werden kann. Dabei soll eine wirtschaftliche Herstellung und eine beträchtliche höhere Leitfähigkeit gewährleistet sein.

ίο Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst

Der Einsatz weist also einen beweglichen leitenden Zapfen auf, der so an einer Leiterstirnseite in einem Hohlraum des Einsatzhauptteils angreift, daß in einer Stellung die Leitfähigkeit und in der anderen Stellung die Abschaltleistung erhöht wird. Zweckmäßig weist die nach außen gerichtete Verlängerung des Einsatzes eine flache Stirnseite auf. Weiter kann der Schalter eine aus einer stärkeren und einer schwächeren Feder bestehenden Druckfederkonstruktion aufweisen, wobei die schwächere Feder an einem Ende mit einer Federkraftverteilungsscheibe in Form des Kopfes versehen ist

Der mit. dem erfindungsgemäßen Schalter erzielte Vorteil besteht insbesondere in der größeren Leitfähig-

keit und in dem großen isolierenden Luftraum, der den Strompfad zwischen den elektrischen Leitern unterbricht Außerdem besitzt die nach außen gerichtete Verlängerung des Einsatzes eine große elektrische Isolierstrecke über die Dichtmasse.

Viele Teile des Schalters sind relativ klein. Es entstehen dadurch praktisch keine höheren Kosten, wenn die einzelnen Teile lediglich an den Kontaktstellen oder aber vollständig versilbert sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

F i g. 1 einen Längsschnitt einer Ausführungsform und Fig.2 eine Ansicht bestimmter Teile gemäß Fig. 1

mit nach dem Zusammenfallen des Schmelzpellets

weiter bewegtem Zapfen.

Gemäß F i g. 1 weist der Schalter 10 eine zylindrische, thermisch und elektrisch leitenden Hülse 12 mit Verschlüssen 14 bzw. 74 an jedem Ende auf. Der Verschluß oder Einsatz 74 ist elektrisch nicht leitend.

Ein erster Leiter 110 kontaktiert leitend die Hülse 12 am integrierten Verschluß 14. Ein zweiter Leiter 78 geht durch den elektrisch nicht leitenden Verschluß oder Einsatz 74 in die Hülse 12. Ein normalerweise festes Schmelzpellet 22 ist federbelastet und übt einen nach außen gerichteten Druck auf den Verschluß 14 aus.

In der Hülse 12 ist ein elektrisch leitendes Bauelement 98 verschiebbar gehalten. Das Bauelement 98 steht an seinem Umfang verschiebbar und elastisch mit der leitenden Hülse 12 im Eingriff, z. B. über nach außen gerichtete federnde Zähne 26, die auf die Innenseite der Hülse 12 drücken. Das Bauelement 98 weist ein elektrisch leitendes Mittelteil 28 auf, das in einer Stellung des Bauelements 98 mit dem zweiten elektrischen Leiter 78 über einen beweglichen leitenden Zapfen 92 einen elektrischen Strompfad bildet, der in der anderen Stellung des Bauelements 98 unterbrochen ist.

Außerhalb des Schmelzpellets 22 wird eine Druckfederanordnung zwischen dem Bauelement 98 und der Hülse 12 unter Druck gehalten, die den elektrischen Strompfad zwischen der Hülse und dem elektrischen Leiter 78 beim Zusammengehen des Schmelzpellets 22 verändert, z. B. indem durch Beweeune des leitenden