DE429788C - Schutzvorrichtung fuer elektrische Stromverbraucher gegen unzulaessige Erwaermung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schütze von elektrischen Stromkreisen gegen unzulässige Erwärmung, die außer einem federbelasteten Schaltgliede einen Kennstift, der beim Ansprechen der Schutzvorrichtung nach außen tritt und dann dazu dient, das Schaltglied unter Spannung seiner Feder in die Ruhelage zurückzuführen, sowie ein wärmebeeinfiußtes Sperrglied zum Festhalten des Schaltgliedes und des Kennstiftes in der Ruhelage enthält. Bei bereits bekannten Schutzvorrichtungen dieser Art besteht das Sperrglied aus einem Abscherstift aus Metall von niedrigem Schmelzpunkt, der durch übereinstimmende Löcher des Kennstifts und der letzteren führenden Hülse hindurchgesteckt ist. Dieser Abscherstift muß jedesmal beim Ansprechen der Schutzvorrichtung erneuert werden, was insbesondere wegen der Verstopfung der ihn aufnehmenden Löcher durch die Reste des abgescherten Stiftes umständlich und zeitraubend ist. Zugleich besteht dabei die Gefahr, daß an Stelle des vorgeschriebenen Abscherstiftes ein Stift aus Metall von hohem Schmelzpunkt, z. B. ein eiserner Nagel o. dgl., eingesteckt wird, der die Schutzvorrichtung unwirksam macht.

Diese Mängel sind bei der den Erfindungsgegenstand bildenden Schutzvorrichtnug beseitigt. Bei dieser gelangt als Sperrglied ein an sich bekanntes, bewegliches, durch eine dasselbe in die Ruhelage drückende Feder belastetes und gewöhnlich durch ein Schmelzlot festgelötetes Sperrglied zur Anwendung, während der seinerseits das Schaltglied in der Ruhelage haltende Kennstift im Sinne seiner Auswärtsbewegung unter Wirkung einer Feder steht, die stärker als die Rückführfeder des Sperrgliedes ist. Kennstift und Sperrglied stehen dabei erfindungsgemäß derart in Wechselwirkung, daß eine Bewegung des Kennstifts und des Schaltgliedes im Sinne der Schaltbewegung nur unter gleichzeitiger Mitbewegung des Sperrgliedes möglich ist und daß bei dieser Bewegung das Sperrglied zur Rückkehr in seine Ruhelage freigegeben wird.

Infolge dieser Ausbildung kehrt das Sperrglied jedesmal nach Ansprechen der Schutzvorrichtung selbsttätig in seine Ausgangsstellung zurück, so daß es zum Wiederein-■ schalten des Stromkreises nur nötig ist, den nach außen getretenen Kennstift wieder in seine innere Endstellung zurückzudrücken. Die Bedienung der Schutzvorrichtung ist also wesentlich vereinfacht, insbesondere fällt die jedesmalige Erneuerung des Sperrgliedes fort, wodurch zugleich die Gefahr, daß an Stelle eines vorgeschriebenen Sperrgliedes ein anderer, die Vorrichtung unwirksam machender Körper eingesetzt wird, beseitigt ist.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar veranschaulichen die Abb. 1 und 2 das erste Beispiel in Verbindung mit einem Bügeleisen und die Abb. 3 bis 5 das zweite Beispiel in Verbindung mit einem Stecker. Dabei zeigen

Abb. ι teils eine Seitenansicht, teils einen senkrechten Längsschnitt durch das Bügeleisen und

Abb. 2 einen senkrechten Querschnitt nach der Linie C-C der Abb. 1 in etwas größerem Maßstabe, während

Abb. 3 und 4 zwei Längsschnitte durch den Stecker nach der Linie D-D der Abb. 5 bei verschiedener Stellung der Teile und

Abb. 5 einen wagerechten Querschnitt nach der Linie E-E der Abb. 3 wiedergeben.

Bei dem in Abb. 1 und 2 gezeichneten Bügeleisen ruht auf der die Heizdrähte enthaltenden Isolierplatte 10 ein durch Boden und Decke abgeschlossener Metallzylinder 3, in dem ein Kolben 4 verschiebbar ist, der eine durch ein Loch der Zylinderdecke nach oben geführte Kolbenstange 18 trägt. Der Kolben steht unter Wirkung einer Feder 19, die ihn in die untere Endlage, die Ruhelage, zu drücken sucht, in welcher Stellung der Kolben 4 an der Wandung des Zylinders 3 festgelötet ist. Gleichachsig mit dem Kolben 4 ist in einem zylindrisehen Isolierkörper 20, der zugleich auch den oberen Teil des Metallzylinders 3 umschließt, ein als Druckknopf ausgebildeter Kennstift 5 geführt, der in eine Öffnung 21 eines Aufsatzes 22 der Bügeleisendecke 12 hineinragt. Der Kennstift trägt seinerseits das Schaltglied der Schutzvorrichtung, das aus zwei durch einen Querstift 23 verbundenen Kontaktfedern 24, 24 besteht. Diese Kontaktfedern treten bei der Aufwärtsbewegung des Kennstiftes 5 mit zwei am Isolierkörper 20 angeordneten Gegenkontakten 25, 25 in Berührung, die ihrerseits durch nicht gezeichnete Leiter mit den Steckerstiften 1 des Bügeleisens verbunden sind. Der Kenn-

stift 5 ist mit dem von der Stange 18 und dem Kolben 4 gebildeten Sperrglied lösbar gekuppelt. Die Kupplung besteht aus zwei am unteren abgesetzten Ende des Kennstiftes 5 befestigten, hakenförmig ausgebildeten Blattfedern 26, 26, die, wie gezeichnet, mit den Kontaktfedern 25, 25 ein Stück bilden können. Diese Blattfedern 26, 26 haben das Bestreben sich zu spreizen, sie werden jedoch in der unteren Endstellung

ίο des Kennstiftes 5 durch zwei am Metallzylinder 3 befestigte, kräftigere Blattfedern 27, 27 zusammengedrückt und greifen dann unter eine kegelige Verdickung 28 der Kolbenstange 18. Der Kennstift 5 mit Schaltglied 24, 24 steht unter Wirkung einer Feder 6, welche das Bestreben hat, den Kennstift 5 zusammen mit dem Sperrglied 4,18 nach aufwärts zu bewegen, daran aber gewöhnlich durch den festgelöteten Kolben 4 gehindert ist. Die Feder 6 stützt

ao sich mit ihrem unteren Ende gegen die nach innen gekröpften Schenkelenden der Blattfedern 27, 27. Sie ist kräftigerals die das Sperrglied 4, 18 belastende Feder 19, so daß sie die letztere zusammenzudrücken vermag.

Die Wirkungsweise dieser Schutzvorrichtung ist folgende: Bei Überschreitung der zulässigen Höchsttemperatur erweicht die Lötstelle, worauf die Feder 6 den Kennstift 5 samt Schalter 24, 24, Stange 18 und Kolben 4 nach aufwärts bewegt. Dabei wird der Stromverbrauch er unter Vermittlung der Kontakte 25, 25 an seinen Steckerpolen kurzgeschlossen, was in bekannter Weise das Abschalten des Verbrauchers durch die vorgeschaltete Schmelzsicherung, einen Höchststromschalter o. dgl., zur Folge hat. Bei der Aufwärtsbewegung des Kennstiftes 5 treten die unteren Enden der Kupplungsfedern 26, 26 aus den Blattfedern 27,

27 nach oben heraus; sie werden also frei und können sich auseinanderbewegen. Dadurch wird die Kupplung zwischen dem Kennstift 5 und dem Sperrglied 4, 18 gelöst, so daß der Kolben 4 sich mit seiner Kolbenstange 18 unter Wirkung der Feder 19 sofort in die untere Endlage zurückbewegt, in welcher er beim Abkühlen des Stromverbrauchers erneut festgelötet wird. Um die Schutzvorrichtung vollständig wieder instand zu setzen, wird der aus der Öffnung 21 des Aufsatzes 22 nach oben herausgetretene Kennstift 5 in seine untere Endlage zurückgedrückt. Dadurch wird der Kurzschluß des Stromverbrauchers aufgehoben. Zugleich treten die Kupplungsfedern 26, 26 wieder zwischen die kräftigeren Blattfedern 27, 27 ein und werden durch diese zusammengedrückt, so daß sie erneut unter die Verdickung

28 der Kolbenstange 18 greifen und dadurch die Kupplung des Kennstiftes 5 mit dem Auslöser wieder herstellen.

Der in den Abb. 3 bis 5 dargestellte Stecker besteht aus zwei in üblicher Weise lösbar miteinander verbundenen Teilen 29, 30 aus Isolierstoff. Im Oberteil 29 sind die beiden Steckerhülsen 31, 31 befestigt, die in Bohrungen des Unterteils 30 hineinragen. Seitlich der Hülsen 31, 31 enthält der Stecker eine Höhlung oder Kammer 32 zur Aufnahme der Teile der Wärmeschutzvorrichtung. Das Sperrglied der letzteren besteht aus einer am äußeren Ende mit einem metallischen Kopf 4 versehenen Stange 18 aus Isolierstoff, die in einer in der unteren Stirnwand des Steckers befestigten, durch einen Boden abgeschlossenen Metallbüchse 3 geführt und darin mittels eines Lotmetalls in der inneren Endstellung gesperrt ist. Die Büchse 3 ragt aus dem Stecker 29, 30 heraus, damit sie beim Aufstecken der Hülsen 31, 31 auf die Steckerstifte des Verbrauchers in eine Öffnung des letzteren eintreten kann. Die Sperrstange 4, 18 steht unter Wirkung einer Feder 19, welche die Stange stets in ihre innere Endstellung zu bewegen sucht. In der Höhlung 32 des Steckers ist ein Metallrahmen 33 befestigt, in welchem rechtwinklig zum Sperrglied 4, 18 ein Kennstift 5 geführt ist. Dieser trägt an seinem äußeren Ende einen Druckknopf, der in eine seitliche Öffnung 21 der Steckerwandung hineinragt. Der Kennstift 5 ist mit dem Sperrglied durch einen am Rahmen 33 gelagerten Winkelhebel 34, 35 in Verbindung gebracht, dessen einer Arm 34 sich auf das in die Kammer 32 eintretende Ende der Stange 18 stützt, während sein anderer klinkenförmiger Arm 35 hinter einen am inneren Ende des Kennstiftes 5 vorgesehenen kegeligen Kopf 36 greift. 6 ist eine den Kennstift belastende Feder, welche ihn nach außen zu drücken sucht, daran aber unter Vermittlung des Winkelhebels 34, 35 durch das festgelötete Sperrglied 4, 18 gehindert ist. Der Kennstift 5 besitzt in seiner Führung ein gewisses seitliches Spiel in der Achsenrichtung der Stange 18, so daß er nach oben ausweichen und, wenn der Winkelhebel 34, 35 in die in Abb. 4 strichpunktierte Stellung gedreht ist, von dem klinkenförmigen Arm 35 dieses Hebels abgleiten kann. Eine am Rahmen 33 befestigte Blattfeder 37 drückt den Kennstift 5 jedoch gewöhnlich gegen den Hebelarm 35 und sichert dadurch die Kupplung des Kennstiftes mit dem Winkelhebel. Die Blattfeder yj bildet zugleich das Schaltglied der Schutzvorrichtung. Sie ist durch einen Leiter 38 mit der einen Steckerhülse 31 verbunden und trägt an ihrem freien Ende einen Kohlekontakt 39, der bestimmt ist, mit einem festen Gegenkontakt 40 zusammenzuwirken. Letzterer steht unter Zwischenschaltung eines Dämpfungswiderstandes 41 durch einen Leiter 42 mit der anderen Steckerhülse 31 in Verbindung. Das aus der Feder 37 bestehende Schaltglied wird, wie aus Abb. 3 ersichtlich, durch den Kennstift 5 gewöhnlich in seiner unwirksamen Stellung gehalten.

Tritt infolge unzulässiger Steigerung der Temperatur des durch den Stecker an das Netz angeschlossenen Stromverbrauchers ein Erweichen der Lötstelle ein, dann verschiebt die Feder 6 einerseits den Kennstift 5, andererseits, und zwar unter Vermittlung des Winkelhebels 34, 35, die Sperrstange 18 in ihre äußere Endstellung. Dadurch gibt der Kennstift 5 das Schaltglied 37 frei, das nunmehr zur Anlage am Kontakt 40 kommt und einen Kurzschluß zwischen den Steckerhülsen 31, 31, d. h. zwischen den beiden Polen des Stromverbrauchers, herstellt, was wieder das Abschalten des Verbrauchers vom Netz zur Folge hat. Bei der Auswärtsbewegung des Kennstiftes 5 und der Stange 18 gelangt der Winkelhebel 34, 35 in die in Abb. 4 strichpunktierte Stellung, in welcher der Kopf 36 des Kennstiftes 5 unter seitlichem Ausweichen des letzteren vom klinkenförmigen Arm 35 des Winkelhebels abgleitet und sich vor diesem Arm legt, wodurch die Kupplung zwischen Kennstift und Auslöser gelöst ist (Abb. 4). Das Sperrglied 4, 18 bewegt sich dann unter Wirkung seiner Feder 19 wieder in die innere Endstellung, in welcher es durch das Erhärten des Lötmetalls erneut gesichert wird. Mit dem Sperrglied dreht sich auch der Winkelhebel 34, 35 in seine Ausgangsstellung zurück, wohingegen der Kennstift 5, dessen äußeres Ende aus dem Stecker herausgetreten ist, in seiner äußeren Endstellung verbleibt. Um die Schutzvorrichtung wieder in die Gebrauchslage zurückzubringen, ist es also nur notwendig, nach der Abkühlung des Stromverbrauchers den Kennstift 5 hereinzudrücken, wodurch der Kurzschluß durch Abheben des Kontaktes 39 vom Kontakt 40 unterbrochen wird. Dabei schnappt der keilförmige Kopf 36 des Kennstiftes 5 wieder hinter den klinkenförmigen Arm 35 des Winkelhebels 34, 35 und wird dadurch in seiner inneren Endstellung gesperrt. Natürlich muß außerdem wie bei dem vorbeschriebenen Beispiel, wenn das Abschalten des Stromverbrauchers durch die diesem vorgeschaltete Schmelzsicherung bewirkt war, diese Sicherung erneuert oder der zum Abschalten benutzte Höchststromschalter wieder eingelegt werden.

Die neue Schutzvorrichtung könnte auch in Verbindung mit an einer Schalttafel, in einem Schaltkasten oder an anderer Stelle angeordneten Sicherungselementen verwendet werden, in welchem Falle die Erwärmung der Lötstelle nicht unmittelbar durch den Stromverbraucher, sondern durch eine das Sperrglied umgebende, vom Stromverbraucher abhängige Heizspule bewirkt wird. Dabei könnte gegebenenfalls die Schaltbewegung, d. h. die Verschiebung von Kennstift und Sperrglied aus der Ruhelage heraus, statt durch eine Feder auch durch die elektromagnetische Wirkung der Heizspule erfolgen, so daß eine Feder nur noch für die Zurückführung des Sperrgliedes in die Ruhelage nötig ist. Statt durch Herstellung eines Kurzschlusses zwischen den Polen könnte die Abschaltung des gefährdeten Stromverbrauchers auch unter Vermittlung eines Hilfsstromkreises geschehen, der durch den Schalter der Schutzvorrichtung geöffnet oder geschlossen wird und seinerseits einen Schützenschalter beeinflußt.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Schutzvorrichtung für elektrische Stromverbraucher gegen unzulässige Erwärmung mit einem federbelasteten Schaltgliede, einem Kennstift, der beim Ansprechen der Schutzvorrichtung nach außen tritt und dann dazu dient, das Schaltglied unter Spannung seiner Feder in die Ruhelage zurückzuführen, und einem federbeeinflußten, mittels Schmelzlotes festgelöteten Sperrgliede zum Festhalten des Schaltgliedes und des Kennstiftes in der Ruhelage, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (4, 18) und der im Sinne seiner Auswärtsbewegung durch eine kräftigere Feder als die Rückführfeder des Sperrgliedes belastete Kennstift (5) derart in Wechselwirkung stehen, daß eine Bewegung des Kennstiftes und des Schaltgliedes (24 bzw. 39) im Schaltsinne nur unter gleichzeitiger Mitbewegung des Sperrgliedes möglich ist und daß bei dieser Bewegung das Sperrglied zur Rückkehr in seine Ruhelage freigegeben wird.

2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kennstift (5) und dem gleichachsig dazu verschiebbaren Sperrglied (4, 18) eine aus zwei am Kennstift angebrachten, nach außen federnden Haken (26) und einer kege- xoo ligen Verdickung (28) am Sperrgliede bestehende Kupplung eingeschaltet ist, die in der inneren Endstellung und während eines Teiles der Auswärtsbewegung des Kennstiftes durch federnde Anschläge (27) geschlossen gehalten wird.

3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kennstift (5) und dem im Winkel dazu beweglichen Sperrglied (4,18) ein Winkelhebel (34. 35) eingeschaltet ist, der sich mit seinem einen Arm (34) auf das Sperrglied stützt, während sein anderer Arm (35) klinkenartig unter eine kegelige Verdickung (36) des in seiner Führung gleichzeitig querbeweglichen Kennstiftes greift (Abb. 3 bis 5).

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.