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Elektrischer Sicherungsschalter. Die' Erfindung betrifft einen elektrischen
Sicherungsschalter. Sein Wesen besteht darin, daß der bewegliche Kontakt auf einem
unter dem Einfluß des Stromes sich längsdehnenden einheitlichen Federdraht angeordnet
ist, dessen natürliche Federspannung im eingeschalteten Zustande den beweglichen
Kontakt am festen Kontakt festhält und die für das Abschnellen desselben aus der
Kontaktstellung in die Ausschaltstellung nötige Triebkraft liefert.
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Die Zeichnung stellt mehrere beispielsweise Ausführungsformen des
Erfindungsgegenstandes schematisch dar.
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Abb. i zeigt einen einfachen federnden Draht oder Streifen a, der
an einem Punkt b befestigt ist. Der Draht wird durch federndes Abbiegen in
die Einschaltstellung I gebracht, wo sich ein an seinem Ende angebrachter Kontaktknopf
oder Kontaktteller gegen eine den zweiten Kontakt bildende Rast c legt und dort
durch Reibung oder in einer Kerbe festgehalten wird. In dieser Stellung steht der
Draht oder Streifen unter der Einwirkung seiner eigenen Elastizität. Wird der Arm
a von Hand von -dem Rastkontakt weggeschoben oder dieser entsprechend bewegt, was
durch einen Finger f (Abb. a) erfolgen kann, so schnellt er in die Ausschaltstellung
II von selbst zurück. Der Draht kann gemäß Abb. a auch zu einer Schleife e gebogen
werden, die dann entsprechend isoliert und geführt wird. In diesem Falle sind beide
Enden der Drahtschleife frei. Das eine Ende b liegt dauernd -an einem Kontakt g,
in dessen abgestuften Kerben es festgehalten wird. Die Federspannung kann durch
die Wahl der betreffenden Kerbe reguliert werden. Die Stromzuführung erfolgt einerseits
beim ruhenden Ende b des Drahtes, anderseits beim festen Rastkontakt c. Der Stromdurchgang
durch den Draht oder Streifen a bewirkt eine Erhitzung desselben durch die joulesche
Wärme, und die Dimensionen des Drahtes oder Streifens sind so ausgemittelt, daß
bei Überschreitung der höchst zulässigen Stromstärke die Längenänderung groß genug
wird, um den Kontaktknopf oder -toller vom Rastkontakt c abzuheben, worauf er unter
dem Einfluß seiner
Elastizität oder der der Schleife in die Ausschaltstellung
zurückschnellt. Er wirkt demnach als dauernde Sicherung, da er beim »Durchgehen«
nicht verbraucht wird, vielmehr sogleich wieder in Benutzung genommen werden kann.
Statt einer einfachen kann auch eine aus mehreren Windungen bestehende Schleife
e' vorteilhaft verwendet werden, wie dies in Abb. 3 angedeutet ist. Die Drahtwicklung
wird wieder in geeigneter Weise i-oliert und geführt gehalten. Bei dieser Ausführungsform
kommt auch der Einfluß des magnetischen Feldes der Wicklungen zur Geltung. Bekanntlich
zieht sich nämlich eine Drahtwicklung unter dem Einfluß des beim Durchfließen des
Stromes entstehenden Feldes zusammen, d. h. sie verringert ihren Durchmesser. Dadurch
wird das frei vorstehende Ende a' nach außen gedrückt und der Kontaktteller von
dem als Rast dienenden Kontakt ebenfalls abgehoben. Die Abmessungen und die Eigenschaft
des Drahtes können so gewählt werden, daß beide Einflüsse zur Wirkung kommen bzw.
daß die Auslösung, falls sie nicht durch die Wärmewirkung bereits erfolgt ist, durch
die fortschreitende Zusammenziehung der Drahtwicklung herbeigeführt wird.
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Um völlig gleiche Abmessungen des Drahtes oder der Drahtschleife bei
verschiedenen Höchststromstärken verwenden zu können, kann auch ein Widerstand h
zur Drahtschleife parallel geschaltet werden. Die Kontaktrast ist dann zweiteilig
(c, cl) und wird durch den Kontaktknopf oder -teller des Drahtes überbrückt, um
den Widerstand nur in der Einschaltstellung unter Strom zu halten. Die Drahtschleife
steht dann nur unter dem Einfluß des zum Widerstand h parallel fließenden "Peilstromes.
Die Änderung der zulässigen Höchststromstärke erfolgt durch Auswechseln des parallel
zur Schleife e liegenden Widerstandes h ohne Änderung der letzteren selbst.
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Um allen Sicherheitsvorschriften zu genügen, und um eine etwaige gewaltsame
Blockierung oder sonst einen gewaltsamen Eingriff unwirksam zu machen, kann der
Draht selbst oder ein Stück desselben aus einer schmelzbaren Legierung bestehen,
welche als Abschmelzsicherung wirkt, oder es kann auch eine solche dem Draht vorgeschaltet
werden. Bei passender Wahl der Abschmelzsicherung kann dieselbe im Normalfall nur
durchgehen, da die Längenausdehnung, welche die augenblickliche Auslösung des Sicherungsschalters
bewirkt, bereits bei einer unter der Schmelztemperatur liegenden Temperatur erreicht
ist. Nur bei gewaltsamer Blockierung des Schalfers tritt Abschmelzen der Sicherung
ein, die natürlich dann eine Auswechslung des betreffenden Drahtes oder Drahtstückes
bedingt.
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Der beschriebene Schalter bildet eine überaus einfache Dauersicherung
ohne zusätzliche Teile und ohne Auswechslung der Teile nach erfolgtem Durchgehen
der Sicherung und in einer so übersichtlichen Weise, daß jederzeit von außen sogleich
wahrgenommen werden kann, welche Sicherung in Tätigkeit getreten ist. Ist der Schalter
ganz verschlossen, : o kann das Drahtende mit einem Schauzeichen versehen werden,
das durch eine Öffnung hindurchscheint. Die Abmessungen des Drahtes, die Durchmesser
der Wicklung und die Windungszahl können auch so gewählt werden, daß die Ausschaltung
erst nach einer bestimmten Zeit eintritt, so daß ein Zeitschalter entsteht. Es wird
dies ohne weiteres klar, wenn man die auf Grund des Jouleschen Gesetzes ermittelte
Abhängigkeit zwischen den einzelnen Dimensionen und Größen in Betracht zieht.
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Die Anordnung kann außer für Sicherungszwecke u. dgl. auch überall
dort gebraucht werden, wo eine schrittweise, automatisch auszulösende Bewegung eines
Schaltarmes zwischen zwei Kontakten oder über eine Reihe von Kontakten, die dann
entsprechend ausgebildet werden müssen, hinweg stattfinden soll.