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Thermoschutzschalter
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Die Erfindung betrifft einen Thermoschutzschalter mit mit einem Thermoelement
mit Schnappwirkung, auf dem ein Schaltstift sitzt, und einem Schaltknopf mit Freiauslösung.
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Derartige Schutzschalter weisen eine konkav gebogene Scheibe auf,
die unter dem Wärmeeinfluss einer überlasteten elektrischen Leitung in eine konvex
gebogene Scheibe umschnappt und damit mechanisch den elektrischen Stromkreis unterbricht.
Das Wiedereinschalten erfolgt durch Druck auf den Schaltknopf, wobei die Scheibe
mechanisch zurückschnappt und gleichzeitig den Stromkreis wieder schliesst. Es hat
sich nun gezeigt, dass der Schaltknopf verbotenerweise durch Festklemmen ständig
in der gedrückten Stellung gehalten wird um das Ausschalten zu verhindern.
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Ziel der Erfindung ist eine Anordnung, die das Ausschalten auch bei
gedrücktem Schaltknopf gestattet.
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Dies wird bei einem Thermoschutzschalter der eingangs genannten Art
erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass auf der dem Temperaturfühler.entgegengesetzten
Seite des Schaltstiftes eine Kugel angeordnet ist, die in einem Käfig in Achsrichtung
des Schaltstiftes beweglich gelagert ist, wobei die Aussenwand des Käfigs von der
Kugel weg sich keilförmig verengt und der Schaltknopf in Achsrichtung des Schaltstiftes
gegen die Kugel zu beweglich gelagert ist und einen freien. Innenkeil aufweist,
der dazu bestimmt ist, auf der Aussenwand des Käfigs abzugleiten, wobei die den
Keil begrenzenden Schenkel federnd ausgebildet sind und
näher beieinander
liegen als der entsprechende Teil des Aussenkeils des Käfigs und dass der Durchmesser
der Kugel ungefähr der grössten Breite des Keils des Schaltknopfes entspricht.
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Beim Niederdrücken des Schaltknopfes werden die elastischen Schenkel,
die den Keil bilden, etwas auseinandergespreizt, so dass eine Kugel, die auf dem
Schaltstift aufliegt, ungehindert hochgehen kann. Der Temperaturfühler schaltet
aus. Dieses Ausschalten, trotz gedrücktem Knopf, nennt man Freiauslösung. Um nun
wieder einzuschalten, muss die verbotene Sperrung des Schaltknopfes gelöst werden,
sodass der Knopf hochgeht. Durch bewusstes Drücken des Knopfes wird der Stromkreis
im abgekühlten Zustand wieder geschlossen.
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In der Zeichnung ist ein Querschnitt durch einen beispielsweisen
Thermoschutzschalter gemäss der Erfindung dargestellt, wobei der eigentliche Freiauslöser
der Klarheit halber etwas vom Thermoschalter abgehoben und um 90° gedreht ist.
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Der untere Teil besteht aus dem Gehäuse 1, mit zwei seitlich im Innern
angeordneten T-Nuten, in welche je eine mehrfach abgewinkelte Kontaktbride 2 mit
Anschlussösen 20 und Kontaktknopf 21 eingesteckt ist. Die Briden sind durch den
Deckel 6 gesichert, der mittels Ultraschall am Gehäuse angeschweisst ist. Im unteren
Teil des Gehäuses ist die scheibenförmige Bimetall-Membrane 3 eingesetzt, die mit
der Kappe 10 abgedeckt ist. Im dargestellten Beispiel eines Oeffnungsschalters ist
die Scheibe im Ruhezustand konkav, im erregten, d.h. geschnappten Zustand konvex
bombiert. In der Figur ist der erregte Zustand, d.h. der Schalter im unterbrochenen
Zustand, gezeichnet. Auf der Scheibe 3 liegt der Schaltstift 4 auf, der einen Bund
40 aufweist, auf welchem die im Deckel 6 des Gehäuses geführte Kontaktplatte 5 aufliegt.
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Der obere Teil,also der Freiauslöser,. besteht aus dem
Mantel
7, der über das Gehäuse 1 des unteren Teiles aufschiebbar ist, wobei die Kontaktbride
2 in die ausnehmung 70 des Mantels einrastet. Im Mantel ist der Käfig 8 fest montiert,
der aus einer Grundplatte 80 und einem die ûeffnung 81 umfassenden Bogen 82 besteht.
Dieser 3cgen liegt in einer Ebene. Die seitlichen Wände 83 des Bogen bilden einen
Konus, auf welchem die beiden Schenkel 90 des Schaltknopfes 9 abgleiten. Dieser
Schaltknopf ist gleitbar i Mantel gelagert. Die beiden Schenkel 90 begrenzen einen
Keil 91. Sie bestehen aus elastischem Material und weisen am unteren Ende je eine
gegen den Keil gerichtete Rippe 92 auf.
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Zwischen Schaltknopf 9 und Käfig 8 befindet sich eine Druckfeder.
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In der Oeffnung 81 des Käfigs 8 ist eine Kugel 84 untergebracht,
die in der Achse des Schaltstiftes 4 liegt. Eine Druckfeder 85 befindet sich zwischen
der Kugel 84 und der Abschlussscheibe 86 des Käfigs 8. Auch zwischen dem Deckel
6 des unteren Teils und der Kontaktplatte 5 ist eine den Schaltstift 4 umwindende
Druckfeder 65 angeordnet.
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Der Durchmesser der Kugel 84 entspricht ungefähr der grössten Breite
des Keiles 91 des Schaltknopfes 9. Die elektrisch nicht leitenden Teile bestehen
aus wärme festem Kunststoff.
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Der Thermoschutzschalter ist in ausgeschalteter Stellung gezeichnet.
Zum Einschalten wird der Schaltknopf 9 gedrückt.
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Die Schenkel 91 des Schaltknopfes gleiten seitlich des Bogens 82 des
Käfigs 8 nach unten und nehmen dabei die über die Oeffnung 81 vorstehende Kugel
84 entgegen der Kraft der Feder 85 mit. Die Kugel drückt auf den Schaltstift 4,
dessen Zentrum von der konvexen Biegung in eine konkave Stellung durchgedrückt wird.
In dieser Stellung verbleibt die Scheibe, auch
wenn der Schaltknopf
9 von der Feder 89 zurückgeschoben wird. Mit dem Senken des Schaltstiftes 4 wird
auch die Kontaktplatte 5 abgesenkt, bis sie unter der Wirkung der Druckfeder 65
auf den Kontaktknöpfen 21 aufliegt. Der Stromdurchfluss wird geschlossen.
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Das Auflösen erfolgt im umgekehrten Sinne. Steigt die Temperatur
der Scheibe 3 über einen vorbestimmten Wert, so schnappt das Zentrum der Scheibe
hoch. Der Bund 40 des Schaltstiftes 4 hebt die Kontaktplatte 5 hoch. Die Kugel 84
wird in der Oeffnung 91 des Käfigs 8 hochgehoben.
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Wird nun der Schaltknopf 9 sicherheits- und benützungswidrig in gedrückter
Stellung blockiert, so gleiten beim Niederdrücken die elastisch federnden Schenkel
90 des Schaltknopfes der Oeffnung 81 dem Bogen 82 entlang nach unten und werden
dabei unwesentlich gespreizt. Die Schenkel verharren in dieser Stellung. Beim Ausschaltvorgang
kann nun die Kugel trotzdem in der Oeffnung 81 und damit im Keil 91 hochgleiten.
Der Stromfluss wird also funktionsgerecht unterbrochen. Zum Wiedereinschalten muss
nun der Schaltknopf-deblockiert werden. Er muss zuerst die Freistellung einnehmen,
bevor der Schalter in normaler Weise wieder betätigbar ist.
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Bisher wurde der Thermoschutzschalter als Aus schalter beschrieben.
Er kann aber auch als Einschalter konzipiert sein, wobei die Bimetallscheibe um
180 0gedreht eingebaut wird und die Kontakte 2, 5 sich auf der unteren Seite befinden.
Die Arbeitsweise des oberen Teils des Thermoschalters bleibt dieselbe.