DE2905576C2

DE2905576C2 - Elektrischer Schalter mit thermischer Überstromabschaltvorrichtung

Info

Publication number: DE2905576C2
Application number: DE19792905576
Authority: DE
Inventors: Alois 7208 Spaichingen Schäffeler
Original assignee: J&J Marquardt KG
Current assignee: J&J Marquardt KG
Priority date: 1979-02-14
Filing date: 1979-02-14
Publication date: 1984-02-02
Also published as: DE2905576A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen w Schalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Schalter ist beispielsweise durch die DE-OS 34 808 bekanntgeworden. Der Kontaktträger dieses vorbekannten elektrischen Schalters hat im wesentlichen eine U-Form. Es ist etwa in Längsrichtung des beheizbaren Bimetallelements verschiebbar gelagert. Um ein einwandfreies Funktionieren zu gewährleisten, muß die Schiebeführung entsprechend weite, ein Klemmen verhindernde Toleranzen aufweisen. Andererseits sollte aber wegen der Bimetall-Auslösung die mi Verrastung mit dem Kontaktglied des Bimetallelements vergleichsweise knapp übergreifend gehalten werden. Insofern muß also zwischen diesen beiden gegensätzlichen Forderungen ein Kompromiß eingegangen werden. Dabei kann es wegen der schiebbaren Lagerung μ des Kontaktträgers zu Störungen kommen. Außerdem tritt bei einem derartigen Schalter grundsätzlich Abrieb auf. und es läßt sich nicht verhindern, daß sich dieser gerade an der Schiebeführung für den Kontaktträger ablagert und dadurch dessen Verschiebbarkeit beeinträchtigt, wenn nicht gar verhindert. Schwierig ist auch die Montage dieses Schalters, weil die Elemente verhältnismäßig klein sind und am Kontaktträger nicht nur die Feder, sondern auch der Mitnehmer des Drückers angekuppelt werden müssen.

Ähnliche Schalter sind durch das DE-GM 77 04 459 sowie die US-PS 23 35 082 bekanntgeworden. Bei diesen Schaltern verrastet die Kontaktbrücke direkt mit dem Bimetallelement d. h. ein Kontaktträger, wie ihn beispielsweise die DE-OS 26 34 808 und der Erfindungsgegenstand aufweisen, fehlt dort Beim Schalter nach der US-PS ist eine flexible Verbindung zwischen Kontaktbrücke und Bimetall vorhanden, die erfahrungsgemäß zu Störungen Anlaß geben kann und somit unerwünscht ist Der Schalter des DE-GM 77 04 479 vermeidet zwar eine derartige Litze, dafür sind aber komplizierte Mittel für das Wiedereinschalten nach der Thermoauslösung notwendig. Sowohl Materialabnutzung als auch eine im Betrieb auftretende Dejustage führen bei dieser Konstruktion leicht zu Störungen.

Die Aufgabe der Erfindung wird infolgedessen darin gesehen, den elektrischen Schalter der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß seine Auslösevorrichtung robust, leicht montierbar sowie mit sicheren Bewegungsverhältnissen versehen ist, wobei selbst bei gebrochener Belastungsfeder ein genaues Rückstellen in die vorgesehene Lage möglich sein soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der elektrische Schalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechend dem Kennzeichen dieses Anspruchs ausgebildet ist. Die angestrebte robuste Bauart dieses Schalters erreicht man in erster Linie durch die drehbare Lagerung des Kontaktträgers in Verbindung mit der doppelarmigen Gestaltung. Aufgrund der im wesentlichen senkrechten Anordnung des Kontaktträgers zum Bimetallelement vermeidet man beengte Platzverhältnisse, und dies ermöglicht dann den problemlosen und raschen Zusammenbau dieses Schalters.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der andere Hebelarm des Kontaktträgers zur Bildung des Verrastansatzes zweimal gegenläufig umgebogen ist. Man erhält hierdurch eine gewisse Aussteifung in diesem Bereich, was dem robusten Betrieb zugute kommt.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines derartigen Schalters mit einem etwa in Längsrichtung des Bimetallelements verschiebbaren Betätigungsorgan, das an seinem inneren Ende einen Rücksteller für den thermisch ausgelösten Kontaktträger besitzt, der mit einem Rückstellansatz des Kontaktträgers zusammenwirkt, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstellansatz des Kontaktträgers hakenartig ausgebildet und zwischen dem umgebogenen Teil des einen Hebelarms des Kontaktträgers und dessen Achse am Kontaktträger angebracht, insbesondere angeformt ist, und er den seitlich abstehenden Rücksteller des Betätigungsorgans übergreift. Der Rücksteller und der Rückstellansatz befinden sich in einer zur Verschwenkebene des Kontaktträgers seitlich versetzten Lage, damit der Kontaktträger und der Rücksteller nicht direkt, sondern' nur indirekt über den Rückstelleransatz zusammenwirken können.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es MeIIt dar

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemä-

Ben Schalter in der Ausgangsstellung,

F i g. 2 eine analoge Darstellung in der Schaltstellung, und

Fig.3 eine der Fig.2 entsprechende Darstellung nach der thermischen Überstromauslösunj;.

Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Taster mit einem gegen die Kraft einer Rückholfeder 1 im Sinne des Pfeils 2 eindrückbaren Betätigungsorgan 3. Das innere Ende des letzteren trägt ein Schwenkglied 4, das mittels einer Druckfeder 5 gegen einen ersten Hocker 6 eines Kontaktarmes 7 gedrückt wird. Letzterer besitzt zwei sich senkrecht zur Bildebene nach entgegengesetzten Richtungen erstreckende Lagerzapfen 8, die zwischen jeweils zwei Lagerlaschen 9, 10 greifen. Das Lager 11 ist über den Steg 12 elektrisch leitend mit einer Anschlußklemme 13 verbunden. Der Kontaktarm 7 trägt an seinem freien Ende den bewegbaren Kontakt 14, der mit einem Gegenkontakt 15 zusammenwirkt. Zwischen dem bewegbaren Kontakt 14 und dem ersten Hocker 6 befindet sich noch ein zweiter Hocker 16.

Wenn man das Betätigungsorgan 3 im Sinne des Pfeils 2 verschiebt, so drückt der Ansatz 17 gegen die in seinem Bewegungsbereich liegende, in Fig. 1 rechte Flanke des zweiten Höckers 16, wodurch der Kontaktarm 7 in Richtung des Pfeils 18 verschwenkt wird. Am Ende dieser Verschwenkbewegung trifft der bewegbare Kontakt 14 am Gegenkontakt 15 auf, und damit ist der Stromkreis geschlossen, in welchem sich dieser Schalter befindet. Der Kontaktdruck wird dadurch aufrechterhallen, daß die Platte 19 auf dem zweiten Höcker 16 federnd aufgepreßt ist. Wenn man nunmehr das Betätigungsorgan 3 freigibt, so wird es durch die Rückholfeder 1 in die aus Fig. 1 ersichtliche Ausgangslage zurückgeführt. Dabei drückt dann sein Ansatz 20 gegen das rechtwinklig umgebogene, nach oben stehende Ende 21 des als zweiarmiger Hebel ausgebildeten Kontaktarms 7 und bewirkt dadurch seine Rückdrehung entgegen dem Pfeil (8 und die Trennung der Kontakte 14, 15. Hinsichtlich weiterer Details wird * auf die DE-PS 21 29 823 verwiesen, die einen Schaltmechanismus ähnlicher Bauart zeigt.

Der vorstehend beschriebene Schalter ist mit einer thermischen Überstromabschaltvorrichtung ausgestattet, deren wesentlicher Bestandteil ein Bimetallelement^J 22 ist. An seinem freien Ende trägt es eine Raste 23, die bei Normalstrom mit einem Verrastansatz 24 verrastet ist. Letzterer ist durch das zweimal gegenläufig umgebogene eine Ende eines Kontaltträgers 26 gebildet. '

Der Kontaktträger ist als doppelarmiger Hebel ausgebildet und um die Achse 25 schwenkbar. Am einen Hebelarm 27 des Kontaktträgers 26 ist der Gegenkontakt 15 befestigt, während der andere Hebelarm 28, wie bereits erläutert, den Verrastansalz 24 trägt bzw. als ^: solcher gestaltet ist. Außerdem ist dieser andere Hebelarm 28 mittels einer Schraubendruckfeder 29 in Verrastrichtung federbelastet.

Der Kontaktträger 26 erstreckt sich, wie die Zeichnung zeigt, im wesentlichen ungefähr senkrecht^fc zur Längsachse des Bimetallelements 22. Sein einer Hebelarm 27 ist jedoch rechtwinklig gegen den Kontaktarm 7 hin umgebogen und am freien Ende des umgebogenen Teilstücks befindet sich der Gegenkontakt 15. Der Kontaktarm 7 erstreckt sich etwa parallel ^b zum Bimetallelement 22, wobei letzteres beim gezeichneten Ausführungsbeispiel oberhalb und der Kontaktarm im wesentlichen unteiiuilb des inneren Endes des Betätigungsorgan 3 gelegen ist. Die freien Enden des Bimetallelements und des Kontaktarms erstrecken sich insbesondere bei geschlossenen Schallerkontakten in gleicher Richtung.

An seinem dem Kontaktträger 26 zugekehrten inneren Ende trägt das Betätigungsorgan 3 einen Rücksteiler 30, der mit einem Rückstellansatz 31 des Kontaktträger 26 zusammenwirkt. Der Rücksteller 30 besteht aus einem zapfenförmigen Anratz am inneren Ende des Betätigungsorgans 3, der sich in der Zeichnung senkrecht aus der Bildebene heraus erstreckt. Seine Länge ist jedoch so bemessen, daß der Kontaktträger 26 ohne Behinderung daran vorbeigeschwenkt werden kann, wie beispielsweise F i g. 2 der Zeichnung deutlich zeigt. Der Rückstellansatz 31 liegi in der Bewegungsebene des Rückstellen 30, also tiefer als der Kontaktträger 26. Er besitzt beim Ausführungsbeispiel eine winkel- oder hakenartige Gestalt, und er ist vorzugsweise einstückig mit dem Kontaktträger 26 hergestellt. Er befindet sich etwa zwischen dem umgebogenen Teil des einen Hebelarms 27 des Kontaktträgers 26 und der Achse 25 des letzteren.

Das Bimetallelement besitzt eine vom Schalterstrom durchfließbare Heizwicklung 41, die etwa am freien Ende des Bimetallelements einerseits und an dessen Einspannstelle 32 andererseits mit dem Bimetallelement elektrisch leitend verbunden ist. An der Einspannstelle 32 des Bimetallelements liegt die Spitze einer Stellschraube 33 an, die im Gehäuse verschraubbar ist und mit deren Hilfe das Bimetallelement justiert werden kann. Außerdem ist die Einspannstelle durch einen hülsanartigen Ansatz eines bügeiförmigen elektrischen Leiters 34 gebildet, dessen äußeres Ende 35 T-förmig gestaltet ist. Der T-Quersteg bildet zusammen mit einer winkelförmig gebogenen Blattfeder 36 eine schraublose Anschlußklemme 37. Der dem T-Quersteg zugeordnete Winkelschenkel kann bogenförmig nach innen geführt sein.

Drück man das Betätigungsorgan 3 im Sinne des Pfeils 2 nach innen, so nähert sich der bewegbare Kontakt 14 in der eingangs geschilderten Art dem Gegenkontakt 15. Fig. 1 zeigt die Ausgangslage und Fig.2 die Endstellung, die man relativ schlagartig erreicht, so daß eine schleichende Kontaktgabe vermieden wird. Der Strom kann dann beispielsweise von der Anschlußklemme 13 über den Kontaktarm 7 das Kontakipaar 14, 15, den Kontaktträger 26, die als weiteres Kontaktpaar zu wertende Verbindungsslelle zwischen der Raste 23 und dem Verrastansatz 24, das Bimetallelement 22 und die Heizwicklung zur zweiten Anschlußklemme 37 fließen. Wenn er einen unzulässig hohen Wert annimmt, so wird das Bimetallelement durch die Heizwicklung so stark erwärmt, daß es sich in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise krümmt. Dabei entfernt sich dann die Raste 24 vom Verrastansatz 23, so daß der elektrische Kontakt an dieser Stelle unterbrochen wird. Gleichzeitig drückt dann die Feder 29 den Hebelarm 28 im Sinne des Pfeils 38 ins Schalterinnere. Diese Drehbewegung ist beendet, wenn der Hebelarm 27 im Bereich seiner Biegestelle an einem Gehäuseanschlag 39 auftrifft. Der Gegeilkontakt 15 ist dabei so weil vom bewegbaren Kontakt 14 entfernt, daß eine Kontaktgabe an dieser Stelle in keiner Schiebestellung des Betätigungsorgans 3 möglich ist. Bei der thermi-St'ien Auslösung wird der Kontaktarm 7 von der Druckfeder 5 mit Hilfe des Schwenkglieds 4 im Gegenuhrzeiy.rsinn noch etwas verschwenkt, bis er an einem gehäuse Testen Anschlag 40 auftrifft.

Wenn sich das Bimetallelement abgekühlt hat, kehrt es wieder in seine aus Fi g. I ersichtliche Ausgangslage zurück, und nunmehr ist es möglich, durch Verschieben der Taste entgegen dem Pfeil 2 den Veirastansatz 24 mit der Raste 23 des Bimetallelements wieder zu verrasten. Damit ist der Schalter wieder betriebsbereit. Läßt man die Taste bei gebogenem Bimetallelement los, so kann man zwar den Kontaktträger 26 mit Hilfe des Rückstellen 30 und des Rückstellansatzcs 31 in seine Betriebsstellung zurückführen, jedoch wäre der Strompfad durch den Schalter selbst dann noch unterbrochen, wenn die Kontakte 14 und 15 einander berühren würden. Letzteres wird jedoch dadurch verhindert, daß der Ansatz 20 das Ende 21 des Kontaktarms 7 erreicht bevorder Rüeksteller30 am Rückstellansatz31 auftrifft, so daß der bewegbare Kontakt 14 weggeschwenkt ist, bevor ihn der Gegenkontakt 15 erreichen kann. Vorzugsweise ist die Rückholfeder I stärker als die Feder 29, so daß bei geöffneten Kontakten Hund 15 die Verrastung 23,24 automatisch stattfinden kann.

Das Ausführungsbeispiel ist ein einpoliger Schalter mit Arbeitskontakten, jedoch ist leicht einzusehen, daß' man diesen Schalter auch als zwei- oder mehrpoligen Schalter ausbilden kann, indem man mehrere Schaltwerke parallel zur Bildebene nebeneinander anordnet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schalter mit einem durch ein Betätigungsorgan (3) bewegbaren Kontakt (14), mit einer ein beheizbares Bimetallelement (22) aufweisenden thermischen Überstromabschaltvorrichtung und mit einem in Richtung auf eine Raste (23) federbelasteten, bei Normalstrom durch das Bimetallelement gehaltenen Kontaktträger (26) für den sich bei thermisch ausgelöstem Schalter außerhalb des Bewegungsbereichs des bewegbaren Kontakts (14) befindlichen Gegenkontakt (15), wobei das eine Ende des Kontaktträgers den Gegenkontakt trägt, während sein anderes Ende bei Normalstrom mit der Raste (23) am freien Ende des Bimetallelements verrastel und zumindest in der Verraststellung unmittelbar elektrisch leitend damit verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (26) als schwenkbar gelagerter, doppelarmiger Hebel ausgebildet ist, der sich im wesentlichen senkrecht zum Bimetallelement (22) erstreckt und dessen einer, den Gegenkontakt (15) tragender Hebelarm (27) etwa rechtwinklig gegen den drehbar im Schalter gelagerten, sich etwa parallel zum Bimetall (22) erstreckenden und an seinem freien Ende den bewegbaren Kontakt (14) tragenden Kontaktarm (7) umgebogen ist.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Hebelarm (28) des Kontaktträgers (26) zur Bildung des Verrastansatzes . (24) zweimal gegenläufig umgebogen ist.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, mit einem etwa in Längsrichtung des Bimetallelements verschiebbaren Betätigungsorgan (3), das an seinem inneren Ende einen Rücksteiler (30) für den thermisch ausgelösten Kontaktträger (26) besitzt, der mit einem Rückstellansatz (31) des Kontaktträgers zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstellansatz (31) der, Kontaktträgers (26) hakei.artig ausgebildet und zwischen dem umgebogenen Teil des einen Hebelarms (27) des Kontaktträgers (26) und dessen Achse (25) am Kontaktträger angebracht, insbesondere angeformt, ist und er den seitlich abstehenden Rücksteiler (30) des Betätigungsorgans (3) übergreift.

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