DE2626003A1

DE2626003A1 - Mehrpoliger druckschalter mit ueberstromausloesung und unterspannungs- bzw. phasenausfallschutz

Info

Publication number: DE2626003A1
Application number: DE19762626003
Authority: DE
Inventors: Manfred Boeing; Siegfried Schulte
Original assignee: SCHULTE ELEKTROTECH
Current assignee: SCHULTE ELEKTROTECH
Priority date: 1976-06-10
Filing date: 1976-06-10
Publication date: 1977-12-22
Also published as: DE2626003C2

Description

Nehrpoliger Druckschalter mit Überstromauslösung
und Unterspannungs- bzw. Phasenausfallschutz Das Hauptpatent bezieht sich auf einen mehrpoligen Druckschalter mit thermischer Überstromauslösung und mit Freiauslösung, bei dem ein an der druckfederbelasteten Betätigungshandhabe schwenkbar gelagertes Hebelglied sich im Einschaltzustand mit seinem einen Schenkel auf dem Schaltschieber für die Kontaktanordnung und mit seinem anderen Schenkel unter einem durch das thermoelektrische Auslöseorgan verstellbaren Verklinkungsglied ahstützt.
Um bei einem Druckschalter dieser Gattung die Schalt- und Auslösefunktion der Kontaktanordnung im binschaltzustand unabhängig von dem Grad der Druckbeaufschlagung zu machen und für die Dauerbetätigung des Schalters weder eine zweite Betätigungshandhabe noch einen besonderen Peststellknopf in Betracht zu ziehen, bildet die Erfindung nach dem Hauptpatent den betreffenden Druckschalter dahingehend aus, daß die innerhalb des Schaltergehäuses geführte Betätigungshandhabe in ihrem Schaftteil einen beweglichen Schieber in sich aufnimmt, an welchem das Hebelglied gelagert ist und der sich seinerseits gegenüber der Handhabe und dem Gehäuse jeweils mittels einer Druckfeder abstützt, während die Handhabe selbst mit einem Ansatzzapfen des Schaftes in die quer zur Betätigungsrichtung im Gehäuse gleitende Kurvenscheibe eines Gesperres eingreift.
Auf diese Weise ergeben sich im Gegensatz zu den bekannten Druckschalterausführungen sowohl gleichbleibende Werte für die Kontaktgabe, als auch durchaus stabile Auslöseverhältnisse, da sich der aufgegliederte Betätigungsvorgang seitens der Handhabe weder auf den Kontaktdruck noch auf die Auslösecharakteristik des Bimetallstreifens auszuwirken vermag. Darüber hinaus läßt sich die durch den beweglichen Schieber innerhalb des Schaftteils der Handhabe erreichte Überhubfunktion in vorteilhafter Weise sowie unabhängig von den Schaltvorgängen des Druckschalters zur gleichzeitigen Betätigung anderweitiger Vorrichtungen elektrischer und/oder mechanischer Art ausnützen.
Hier setzt die vorliegende Weiterbildung der Erfindung nach dem Hauptpatent ein und benutzt den seitens der Betätigungshandhabe des Druckschalters auf der dem Rastgesperre gegenübergelegenen Seite durch eine Ausnehmung innerhalb der Schalterabdeckung nach außen reichenden Ansatzzapfen sowie ein entsprechend ausgebildetes Anschlußteil der Kontaktanordnung desselben zur Kopplung des Druckschalters mit einer Vorrichtung zum Schutz gegen Unterspannung, Phasenausfall und dergleichen.
Mit einer derartigen Zusatzvorrichtung soll aus Sicherheitsgründen verhindert werden, daß ein vermittels des Druckschalters in Betrieb gesetztes Elektrogerät, wie beispielsweise eine Handbohrmaschine oder ein Rasenmäher, bei Stromausfall, Beitungsdefekt u.dgl. nach dem Wegfall der Störung von selbst wieder anläuft, wenn es der Benutzer zuvor versäumte, das Gerät bei Auftreten der Störung von sich auszuschalten.
Um dem damit verbundenen Gefahrenmoment zu begegnen, macht es sich die Erfindung zur Aufgabe, die über den Druckschalter geführte Betriebsspannung durch eine mit diesem gekoppelte Zusatsvorrichtung zu überwachen, die im Störungsfall einen der durch den Druckschalter geschlossenen Stromkreise selbsttätig öffnet und solange geöffnet hält, bis eine Wiedereinschaltung des Gerätes durch die erneute Betätigung des Druckschalters auf dem Wege über dessen Ausschaltstellung erfolgt.
Diese Aufgabe wird bei einem mehrpoligen Druckschalter mit thermischer Uberstromauslösung und Freiauslösung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 dadurch gelöst, daß der Ansatzzapfen der Betätigungshandhabe des Druckschalters in eine hin-und hergleitende Kurvenscheibe der ihm angesetzten Schutzschaltvorrichtung eingreift, welche ihrerseits über den Schwenkkontakt einer elektrischen Kontakteinrichtung mit einem druckfederbelasteten Schieber zum Eingriff in ein elektromagnetisches Halteorgan der Schutzschaltvorrichtung gekoppelt ist.
Aufgrund dessen wirkt sich die Betätigung der Handhabe des Druckschalters simultan zu dessen Schalt- und Verriegelungsvorgängen auch auf. die Mechanik der ihm angesetzten Schutzschaltvorrichtung aus. Dies vollzieht sich in der Weise, daß sich die genannte Kurvenscheibe in der ersten Phase der Einschaltbetätigung in die Arbeitsstellung verschiebt und dabei den Schwenkkontakt der Kontakteinrichtung in Berührung mit dem ihm zugeordneten Festkontakt bringt. Zur gleichen Zeit verstellt dabei der Schwenkkontakt seinerseits den druckfederbslasteten Schieber in Richtung des elektromagnetischen Halteorgans der Vorrichtung. In der anschließenden Überhubphase läßt die Betätigungshandhabe die Kurvenscheibe wieder in die Ausgangsstellung zurückgleiten, wodurch der Schwenkkontakt und der mit ihm gekoppelte Schieber freigegeben werden.
Im Zuge dessen schließt der Schwenkkontakt bei vorhandener Betriebsspannung kurzzeitig den Stromkreis für das elektromagnetische Halteorgan. Dieses wiederum hält den Schwenkkontakt vermittels des Schiebers in der Einschaltstellung, selbst wenn die Kurvenscheibe wieder in die Ausgangsstellung zurückkehrt, womit zur gleichen Zeit über den Festkontakt Spannung in Richtung des Druckschalters gelangt. Dagegen zieht bei Unterspannung oder Ausfall einer Netzphase bzw. Phasenstromdifferenz das betreffende Halteorgan entweder garnicht erst an oder es fällt ab, wodurch die Druckfeder den Schieber und mit ihm den selbstfedernden Schwenkkontakt wieder in die Ausgangsstellung zurückführt. Auf diese Weise wird sowohl der Haltestromkreis der Schutzschaltvorrichtung als auch die Stromversorgung in Richtung des Druckschalters und des von ihm bedienten Elektrogeräts unterbrochen, und zwar unabhängig von dem jeweils vorhandenen Schaltzustand.
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schutzschaltvorrichtung wird die Kurvenscheibe innerhalb des Zusatzgehäuses quer zur Betätigungsrichtung der Handhabe des Druckschalters geführt. Zugleich ist sie auf ihrer Innenseite mit einer in sich geschlossenen Umlaufnut für den kraftschlüssigen Eingriff des Ansatzzapfens der Betätigungshandhabe und auf ihrer Außenseite mit einem angeformten Zapfen zur Betätigung des Schwenkkontakts versehen. Dabei ist die Umlaufnut im Zusammenwirken mit dem in ihrem IiIittelbereich gebildeten Steuerprofil derartig ausgestaltet, daß die von Seiten des Druckschalters her bewegte Kurvenscheibe im Verlauf der Einschaltbetätigung zunächst in ihre Arbeitsstellung gelangt und während der Überhubphase wieder in ihre Ruhestellung zurückkehrt. Zu diesem Zweck ist die Kurvenscheibe der funkticnsgemäßen Führung wegen an ihrer unteren Gleitkante mit einer durch Schlitzung gebildeten Rastfederzunge und in Betätigungsrichtung mit einer angeformten, seitwärts abstehenden Federzunge versehen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung stützt sich der ebenfalls quer zur Betätigungsrichtung der Handhabe des Druckschalters innerhalb des Zusatzgehäuses geführtelSchieber an seinem einen Ende mittels einer Druckfeder in Betätigungsrichtung gegen das Gehäuse ab. An dem entgegengesetzten Ende ist der Schieber mit einem den Tauchanker des elektromagnetischen Überwachungsorgan klauenartig umgreifenden Ansatz versehen. Dazu weist der Schaft des Schiebers in seinem mittleren Bereich eine Schlitzung für den Durchgriff des Schwenkkontakts auf. - Auf diese Weise ist es möglich, den Schieber durch den Schwenkkontakt in die Arbeitsstellung zu bewegen und in dieser den Schwenkkontakt mit Hilfe des Schiebers zu halten, oder aber den Schieber mitsamt dem Schwenkkontakt und dem Tauchanker des elektromagnetischen Halteorgans vermittels der Druckfeder wieder in die Ruhestellung zurückzubewegen. Hierbei läßt sich die Auslösung der Schutzschaltvorrichtung bei einer vorgegebenen Ampere-Windungszahl des elektromagnetischen Überwachungsorgans einfach durch die Wahl der Federkonstanten bzwO der Rückstellkraft der Druckfeder einstellen.
Die Kontaktanordnung der Schutzschaltvorrichtung betreffend, besteht diese gemäß einer Weiterbildung der Erfindung aus einer im oberen Bereich quer durch das Zusatzgehäuse geführten und auf beiden Außenseiten mit Steckanschlüssen od.dgl. versehenen Kontaktschiene, von welcher der Schwenkkontakt rechtwinklig abzweigt, um mit der Kontaktstelle an seinem freien Ende mit dem im unteren Bereich des Gehäuses vorgesehenen Festkontakt zusammenzuwirken. Diesbezüglich ist das von Seiten des Druckschalters her in die ihm angesetzte Schutzschaltvorrichtung hineinreichende Anschlußteil innerhalb des Zusatzgehäuses geführt und zur Bildung der Festkontaktstelle dem Schwenkkontakt gegenüber mit einem Kontaktniet versehen.
Zum Zweck der baulichen Vereinigung von Druckschalter und Schutsschaltvorrichtung verfügt das mit seiner Anschlußwandung das Gehäuse des Druckschalters verschließende Zusatzgehäuse der Schutzschaltvorrichtung in gleicher Weise wie die das letztgenannte Gehäuse verschließende und dabei die in dieses eingelegten Contakt- und Funktionsteile halternde Außenabdeckung ringsum über mehrere stegförmige Abwinklungen, die jeweils mit einer entsprechenden Verzahnung an den Seitenrandungen der beiden Gehäuse verrasten und auf diese Weise die funktionell miteinander gekoppelten Schaltvorrichtungen einteilig zu einer in sich geschlossenen Bauform verbinden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nach Ausbildung und Funktion näher erläutert, Hierbei zeigt Figur 1 des besseren Verständnisses wegen nochmals den Grundriß des ausgeschalteten Druckschalters nach dem Hauptpatent im geöffneten Zustand, während in Figur 2 nur schematisch der Aufbau der erfindungsgemäßen Schutzschaltvorricbtung in eingeschaltetem Überwachungszustand dargestellt ist. Zudem zeigt Figur 3 die Ausbildung der verwendeten Kurvenscheibe in Einzeldarstellung.
Wie in der zeichnerischen Darstellung nicht besonders ausgeführt, ist die Schutzschaltvorrichtung gemäß Fig. 2 der Zeichnung vollkommen deckungsgleich über dem Druckschalter nach Fig. 1 angeordnet. Hierbei durchdringt der Ansatzzapfen 1 am Schaft der Betätigungshandhabe 2 des Druckschalters die als dessen Abdekkung dienende Rückwand des Zusatzgehäuses 3 der Schutßschaltvorrichtung, um in deren querverstellbare Kurvenscheibe 4 einzugreifen. Diese Kurvenscheibe 4 enthält auf ihrer Innenseite unter Bildung eines zentralgelegenen Steuernockens 5 eine in sich geschlossene Umlaufnut 6 und wird im Verlauf der in Einschaltbewegung und Überhub aufgegliederten Betätigung seitens der Handhabe 2 aus der strichliniert angedeuteten Ruhestellung kurzzeitig in die Arbeitsstellung und daran anschließend wieder in die Ruhestellung verschoben. Hierbei dient eine durch Schlitzung an der unteren Gleitkante der urvenscheibe 4 gebildete Rastzunge 7 einer geringfügigen Bremsung in der Beweglichkeit und der exakten Fixierung von Ruhe- und Arbeitsstellung. Darüber hinaus ist der Kurvenscheibe 4 seitlich eine in Betatigungsrichtung abstehende Federzunge 8 angeformt, welche die Rückführung der Kurvenscheibe 4 in die Ruhestellung unterstützt.
Für die Betätigung der Kontaktanordnung der Schutzschaltvorrichtung ist die Kurvenscheibe 4 auf ihrer Außenseite mit einem angeformten Zapfen 9 versehen, der auf den Schwenkkontakt 10 einwirkt. Dieser Schwenkkontakt 10 zweigt rückfedernd von der im oberen Bereich quer durch das Zusatzgehäuse 3 geführten und auf den beiden Seiten mit Steckanschlüssen versehenen Kontaktschiene 11 ab und wirkt mit der Kontaktstelle an seinem freien Ende auf den im unteren Bereich des Zusatzgehäuses 3 angeordneten Festkontakt 12 ein. Diesen Festkontakt 12 bildet ein aus dem Druckschalter in die Schutzschaltvorrichtung hineinragendes Anschlußteil, welches in einer entsprechenden Profilierung des Zusatzgehäuses 3 gehaltert und mit einem Kontaktniet versehen ist.
Gleichlaufend zu der Kontaktgabe betätigt der Schwenkkontakt 10 einen ebenfalls querverschiebbar innerhalb des Zusatzgehäuses 3 gelagerten und von ihm dazu in einem Führungsschlitz 13 durchgriffenen Gleitschieber 14. Dieser Gleitschieber 14 stützt sich an seinem innengelegenen Ende mit Hilfe einer Druckfeder 15 entgegen der Betätigungsrichtung am Gehäuse 3 ab, wobei die Rückstellkraft dieser Peder 15 den Zeitpunkt der Auslösung des elektromagnetischen Halte- und Überwachungsorgans 16 bestimmen läßt.
Am entgegengesetzten Ende verfügt der Gleitschieber 14 über einen Kupplungsansatz 17, von welchem der Tauchanker 18 des außerhalb des Zusatzgehäuses 5 gelegenen Elektromagneten 16 klauenartig umgriffen wird.
Zur baulichen Vereinigung mit dem Druckschalter und zur Halterung der in das Zusatzgehäuse 3 eingelegten Kontakt- und Funktionsteile ist dasselbe an seinen Seitenrandungen mit einer Reihe von Verrastungsvorkehrungen versehen. Diese bestehen einesteils aus mehreren stegförmigen Abwinklungen,.die in eine entsprechende Verzahnung auf Seiten des Druckschaltergehäuses eingreifen und andererseits aus einer Verzahnung 19, die auf gleiche Weise von den stegförmigen Abwinklungen der Abdeckung für das Zusatzgehäuse 3 übergriffen werden.
Leerseite

Claims

Patentansprüche Mehrpoliger Druckschalter mit thermischer Überstromauslösung und mit Freiauslösung, bei dem die in der Wirkung auf die Kontaktanordnung des Schalters mit Überhub fungierende und über ein Verklinkungsglied durch den Bimetallstreifen auslösbare Betätigungshandhabe auf der dem Rastgesperre gegenüber gelegenen Seite mit einem Ansatz zapfen und die Kontaktanordnung mittels eines besonders ausgebildeten Anschlußteils durch entsprechende Ausnehmungen innerhalb der Schalterabdeckung nach außen reichen, zur Kopplung des Schalters mit einer Vorrichtung zum Schutz gegen Unterspannung und Phasenausfall, nach Patent .........

(P 25 32 734.8), dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatzzapfen (1) der Betätigungshandhabe (2) des Druckschalters in eine hin und her gleitende Kurvenscheibe (4) der ihm angesetzten Schutzschaltvorrichtung eingreift, welche ihrerseits über den Schwenkkontakt (10) einer Haltekontaktanordnung mit einem druckfederbelasteten Gleitschieber (14) zum Eingriff in ein elektromagnetisches Halteorgan (16) der Schutzschaltvorrichtung gekoppelt ist.
2. Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb des Zusatzgehäuses (3) der Schutzschaltvorrichtung quer zur Betätigungsrichtung der Handhabe (2) geführte Kurvenscheibe (4) auf ihrer Innenseite eine in sich geschlossene Umlaufnut (6) für den kraftschlüssigen Eingriff des Ansatzzapfens (1) der Betätigungshandhabe (2) und auf ihrer Außenseite einen angeformten Zapfen (9) zur Betätigung des Schwenkkontaktes (10) aufweist.
3. Schutzschalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufnut (6) der Kurvenscheibe (4) im Zusammenwirken mit dem in ihrem Nittelbereich gebildeten Steuernocken (5) derartig ausgestaltet ist, daß die von Seiten des Druckschalters bewegte Kurvenscheibe (4) im Verlauf der Einschaltbetätigung zunächst in ihre Arbeitsstellung gelangt und während der Überhubphase wieder in ihre Ruhestellung zurückkehrt.
4. Schutzschalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (4) an ihrer unteren Gleitkante mit einer durch Schlitzung gebildeten Rastzunge (7) und in Betätigungsrichtung mit einer angeformten, seitwärts abstehenden Pederzunge (8) versehen ist.
5. Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der quer zur Betätigungsrichtung der Handhabe (2) innerhalb des Zusatzgehäuses (7) geführte Gleitschieber (14) sich an dem der Greifkupplung (17) mit dem Tauchanker (18) des elektromagnetischen Halteorgans (16) gegenüber gelegenen Ende mittels einer Druckfeder (15) in Betätigungsrichtung gegen das Gehäuse (3) abstützt und im mittleren Bereich seines Schaftes eine Schlitzung (13) für den Durchgriff des Schwenkkontakts (10) aufweist.
6. Schutzschalter nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung der Schutzschaltvorrichtung bei einer vorgegebenen Ampere-Windungszahl des elektromagnetischen Halteorgans (16) durch die Wahl der Rückstellkraft (Federkonstante) der Druckfeder (15) einstellbar ist0
7. Schutzschalter nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkontakt (10) rechtwinklig von einer im oberen Bereich quer durch das Zusatzgehäuse (3) geführten und auf beiden Außenseiten mit Steckanschlüssen od.dgl. versehenen Kontaktschiene (11) abzweigt, um mit dem im unteren Bereich des Gehäuses (3) vorgesehenen Pestkontakt (12) zusammenzuwirken.
8. Schutzschalter nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das von Seiten des Druckschalters in die ihm angesetzte Schutzschaltvorrichtung hineinreichende Anschlußteil innerhalb des Zusatzgehäuses (3) gehaltert und zur Bildung der Festkontaktstelle (12) mit einem Kontaktniet versehen ist.
9. Schutzschalter nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mit seiner Anschlußwandung das Gehäuse des Druckschalters verschließende Zusatzgehäuse (3) ebenso wie die das letztere verschließende und dabei die in dieses eingelegten Kontakt- und Funktionsteile halternde Außenabdeckung ringsum über mehrere stegförmige Abwinklungen zur Verrastung mit einer entsprechenden Verzahnung (19) an den Seitenrandungen der beiden Gehause verfügt.