DE435224C - Automatischer elektromagnetischer Schalter in Stoepselform - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen automatischen Ausschalter in Stöpselform, der sich von den bis jetzt bekannt gewordenen Ausführungen dadurch unterscheidet, daß ein zylindrischer Hohlraum des Schaltkörpers sich am Stirnende der Sicherung in zwei seitliche sektorförmige Aussparungen des Gehäuses aufweitet, in welche die Enden der Kontaktbrücke eines unter Federwirkung stehenden Schaltkörpers ίο hineinragen, daß ferner die Kontaktbrücke in einem bogenförmigen, quer durch den Schaltkörper gehenden Schlitz federnd und auswechselbar angeordnet ist und mit dem als Lager- und Federhalter ausgebildeten Schalterabschlußdeckel zwei allseits geschlossene Funkenkammern bildet. Ferner ist der Schaltkörper gemäß der Erfindung mit seinem Unterteil in einer in achsialen Rillen des Gehäuses gleitenden, mit Sperr- und Auslöse-Organen ausgerüsteten Brücke gelagert. Die Funkenkammern verhindern ein Überschlagen des Schaltfeuers auf zum Bau des Schalters verwendete Metallteile. Die Ausbildung des Schaltkörpers ist weiter so getroffen, daß an vom Schaltfeuer geschützter Stelle unterhalb der Funkenplatte das Sperrsegment und die Anschläge für die Arretiervorrichtung und Schaltbegrenzung sowie der untere Lagerzapfen und oberhalb des Schaltkörpers der obere Lagerzapfen mit der Verlängerung zur Aufnahme des Schaltergriffs angebracht sind. Der ganze Schaltkörper einschließlich der Lagerzapfen und der Verlängerung für den Handgriff sind aus feuerbeständigem, elektrisch isolierenden Material gegossen bzw. gepreßt. Durch die eigenartige Ausbildung des Isolierkörpers sowie des Schaltkörpers und j die Verwendung eines Auslöseschlosses, das auf der unteren Lagerbrücke angeordnet und hierdurch mit dem Isolierkörper bzw. Schaltergehäuse oder Sockel nicht verbunden bzw. zusammenhängend ist, wurde eine äußerst einfache Bauart des automatischen Schalters ohne Verwendung von Schrauben erreicht. Ein weiterer wesentlicher Unterschied von den bis jetzt bekannt gewordenen Ausführungen und für die Funktion dieser Art von automatischen Schaltern besonders wichtige Neuheit ist die Eisenarmierung der Magnetspule. Bei vielen Kleinautomaten in Stöpselform ist der Raum für das Magnetsystem durch den Abschlußring des Sicherungselementes begrenzt und läßt den Einbau von eisernen Magnetschenkeln zum Führen des Kraftlinienflusses nicht zu. Bei der Erfindung wird ein eisernes Magnetsystem zum Leiten des Kraftlinienstromes durch eine käfigartige Eisenblechbandagierung der Magnetspule hergestellt.

Auf der Zeichnung ist die ,Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Abb. ι zeigt den automatischen Schalter im Längsschnitt,

Abb. 2 gleichfalls im Längsschnitt, jedoch um 90° gegen Abb. 1 gedreht.

Abb. 3 zeigt einen Ausschnitt des Schalters.

Abb. 4 zeigt den automatischen Schalter von oben gesehen mit abgenommenem Abschlußdeckel und im eingeschalteten Zustand.

Abb. 5 zeigt einen Schnitt quer durch den Schalter,

Abb. 6 die käfigartige Einbandagierung der Magnetspule.

Der Schalter besteht aus einem Isolierkörper α mit zylindrischem Hohlraum, der zwei Aussparungen b und b¹ besitzt, die als Schaltraum bzw. Funkenraum dienen. An je einer Grenze dieser beiden Schalträume b bzw. b¹ befindet sich ein Kontaktstück c und c¹, das in dem Isolierkörper befestigt ist. Der Iso-

tierkörper α besitzt außerdem in dem Hohlraum noch die beiden Kanäle d und d¹, die zur Aufnahme der Lagerbrücke e dienen. Im Fuße des Hohlraums des Isolierkörpers α ist die von einer Eisenbandage / umgebene Magnetspule f¹ mit dem Kern f² eingebaut. Außerdem befinden sich am Fuße des Isolierkörpers der Kontakt g und der Kontaktring h. Der Fußkontakt g ist durch die Wicklung

ίο der Magnetspule f¹ mit dem Kontaktstück c, der Kontaktring h ist durch eine Leitung mit dem Kontaktstück c¹ verbunden. In die beiden Kanäle d und d¹ ist ein Arretier- und Auslöseschloß c, dessen Schloßgehäuse aus Metall oder Isoliermaterial bestehen kann, lose eingelegt. Das Schloßgehäuse e legt sich auf die Grenzfläche i der Kanäle d und d¹ und wird dadurch in der richtigen Entfernung von dem Magnetsystem gehalten. Über dem

ao Schloßgehäuse e ist der aus Isoliermaterial bestehende Schaltkörper k untergebracht und mit seinen unteren Lagerzapfen I an dem Gehäuse des Arretier- und Auslöseschlosses e gelagert. Der Durchmesser des Schaltkörpers k ist so gewählt, daß der Schaltkörper sich in der Bohrung des stöpseiförmigen Isolierkörpers α gerade drehen läßt. Dadurch wird erreicht, daß der Ausschaltfunke bzw. das Schaltfeuer nicht zwischen Gehäusewand und Schaltkörper von einem zum andern der festen Kontakte hindurchschlagen kann. Die untere Seite h des Schaltkörpers k ist als Funkenplatte stufenförmig oder auch zylindrisch ausgebildet und bewegt sich in dem analog ausgebildeten Hohlraum des stöpseiförmigen Isolierkörpers a. Durch die treppenförmige Ausbildung des Schaltkörperunterteils h und der entsprechenden Form des inneren Hohlraums des Isolierkörpers α wird das Durchschlagen des Schaltfeuers nach dem Schloß- und Magnetraum verhindert, da der Lichtbogen in dem stufenförmigen oder zylindrischen engen Luftspalt eingedämmt wird und dort erlischt. Über dem Lagerzapfen / und an der unteren stufenförmigen Seite der Funkenplatte η des Schaltkörpers k befinden sich das Sperrsegment m und die beiden Anschlagnocken Wi¹ und m", durch die die Einschalt- und Ausschaltbewegung des Schaltkörpers k begrenzt wird, um das Verbiegen der federnden Kontaktbrücke zu verhindern und ein sicheres Einspringen der Sperrklinke in den Arretierspalt zu gewährleisten. Der Schaltkörper k besitzt oben den Lagerzapfen p mit dem Schaft qu, auf dem der Schaltgriff r befestigt ist. Der obere Lagerzapfen p des Schaltkörpers k ist in dem Abschlußdeckel s des Isolierkörpers α drehbar gelagert. Der Schaltkörper k besitzt einen Schlitz t, der halbkreisförmig ausgebildet ist und zur Aufnahme der mit Kontaktklötzen versehenen und entsprechend gebogenen Kontaktbrücke u dient. _ Der Schlitz t ist an beiden Enden sektorartig erweitert, damit die eingelegte Kontaktbrücke u Platz zum Federn hat. Der 6s Schaltkörper k besitzt außerdem zwei Funkenfächer ν und ip-, die sich im Schalt- bzw. Funkenraum b und b¹ bewegen und bei ausgeschaltetem Schalter sich an die Begrenzungsfläche des Funkenraumes anlegen. Dadurch wird ein weiterer Schutz gegen das Durchschlagen bzw. Zusammenschlagen des Schaltfeuers längs des Umfangs des Schaltkörpers geschaffen. Durch die halbkreisförmige Ausbildung des Schlitzes t und dessen sektorartige Erweiterung an seinen beiden Enden im Schaltkörper k wurde erreicht, daß die mit einer halbrunden Biegung versehene Kontaktbrücke u nach der Einführung in den Schlitz t, ohne eingekittet oder sonst befestigt zu sein, ihre Lage beibehält, in der sektorartigen Erweiterung des Schlitzes t Spielraum zum Federn hat und dadurch einen guten Kontakt mit den beiden Kontakten c und c¹ herstellt. Die beiden Enden der Kontaktbrücke u sind mit je einem Kontaktklotz u¹ ausgerüstet, um ein Verbrennen der Kontaktbrücke zu vermeiden. Außerdem wird durch die halbrunde Ausbildung des Schlitzes t erreicht, daß man bei Bedarf den Schaltkörper k achsial hohlbohren und zur Verstärkung der Lagerstellen I und p sowie des Griffschaftes qu oder direkt als Achse und Griffträger ein Metallstück einziehen kann, ohne von der durchgehenden Kontaktbrücke in mechanischer und elektrischer Hinsicht gestört zu sein.

Für die Lagerung des Unterteils des Schaltkörpers k sowie für die Arretierung und Freigabe desselben ist das Arretier- und Auslöseschloß e vorgesehen. Dieses Arretier- und Auslöseschloß e ist in zwei Längsrillen d und d¹ des Hohlraums des stöpseiförmigen Isolierkörpers α lose eingelegt. Das Arretier- und Auslöseschloß e besteht aus dem brückenförmigen Schloß- und Lagergehäuse e, dem Winkelsperrhebel ze>, der in dem Schloßgehäuse e drehbar gelagert ist und dessen unterer wagerechter Schenkel eine eingepreßte Blattfeder 0 besitzt, sowie einem Doppelhebel x, y, dessen Bewegung durch den Hebelarm y an der Innenwand des Schloß- und Lagergehäuses e begrenzt wird. Der mit einer Gleitfläche versehene Hebelarm χ dient zur Einstellung des Tiefganges des senkrechten Sperrschenkels w in den Arretierschlitz des Schaltkörpers und zur Begrenzung der Bewegung des unter dem Druck der Feder ο stehenden wagerechten Schenkels des Winkelsperrhebels w nach unten sowie zum Betätigen des Winkelsperrhebels w. Durch den Hebelarm y mit der Anschkgfläche wird

gleichzeitig der Tiefgang des Doppelhebels x, y begrenzt und dadurch ein Spreizen desselben bei der Montage des Automaten gegen die Stoßplatte/³ oder die Magnetspule verhindert. Der senkrechte Schenkel des Winkelhebels w hat zwei Funktionen auszuüben. Die erste Funktion besteht in der Arretierung des Schaltkörpers k in der eingeschalteten sowie in der ausgeschalteten ίο Stellung. Zu diesem Zweck wird durch die Vermittlung der Blattfeder ο das obere Ende des senkrechten Schenkels des Winkelsperrhebels zv in den freien Raum zwischen den unter der Funkenplatte η angebrachten Anschlagnocken m¹ bzw. m² und dem Sperrsegment m eingeschoben. Die zweite Funktion des senkrechten Schenkels des Winkelsperrhebels w besteht darin, bei gelöster Arretierung die Drehbewegung des Schaltkörpers k innerhalb der beiden Anschlagnocken m¹ und m", die unterhalb der Funkenplatte η angebracht sind, zu beschränken und dadurch ein Verbiegen der Kontaktfeder u zu verhindern und ein sicheres Einspringen der Arretierung zu erreichen. Die Betätigung des Arretier- und xA.uslöseschlosses e erfolgt durch den Kern /² der Magnetspule in der bekannten Weise. Nach dem Auslösen der Arretierung des eingeschalteten Schaltkörpers erfolgt das Zurückdrehen des Schaltkörpers k in die Ausschaltstellung durch die Schraubenfeder 3, die in an sich bekannter Weise mit dem einen Ende in den Abschlußdeckel j des stöpseiförmigen Isolierkörpers a, mit dem anderen Ende dagegen an dem Schaltgriff r befestigt ist und beim Einschalten des Schaltkörpers k stets gespannt wird. Der Abschlußdeckel .y ist gegen Verdrehung gesichert und wird durch Einkitten oder von einem Sprengring 2^X im Gehäuse festgehalten. Die auf dem Grunde des hohlen Gehäuses α untergebrachte Magnetspule f¹, die bei Überstrom durch Einziehen des Kernes f² das Auslösen des Schaltkörpers k bewirkt, besitzt eine käfigartig ausgebildete Eisenbandagierung/, die den Zweck hat, den Kraftlinienfluß aufzunehmen, wodurch eine leichte und zuverlässige magnetische Erregung der Spule und des Kernes erreicht wird. Durch die eigenartige Bandagierung der Spule, die aus zwei geschlitzten Deckeln und am Umfang verteilten Eisenstreifen besteht, ist die Eisenbandage induktionsfrei und frei von Wirbelströmen, wodurch die Bandagierung auch für Wechselstrom sehr gut geeignet ist. Die Anzahl der um den Spulenumfang verteilten Eisenstreifen richtet sich nach der Stromstärke, für die die Magnetspule bestimmt ist. Für kleine Stromstärken, besonders für Gleichstrom bestimmte Ausführungen, genügen ein bis zwei Eisenstreifen, der Form ' der Spule entsprechend gebogen. Der Kern f² ist durch den unteren Deckel bzw. Platte oder ähnlich gebogene Eisenstreifen des Spulenumfanges mit wenig Spielraum hindurchgeführt. In den oberen Deckel bzw. Platte ist nur eine aus nicht magnetischem Metall bestehende, mit einer Stoßfläche versehene Stoßstange f³, deren Durchmesser bedeutend kleiner ist als der des Kernes, hindurchgeführt. Der Kern /² legt sich im angezogenen Zustande nur mit der oberen Stirnfläche an den oberen Deckel bzw. Platte der Eisenbandage an.

■ Die Wirkungsweise des automatischen j Schalters ist folgende: Im ausgeschalteten Zustande ist der Schaltkörper k mit der Kontaktbrücke u durch die Schraubenfeder s so weit zurückgedreht, daß die Funkenfächer ν und v¹ an der hinteren Grenzfläche der Funkenkammer b und b¹ anliegen. Außerdem j liegt auch der Anschlagnocken m² an dem I oberen Schenkel des Sperrhebels w an. In dieser Stellung des Schaltkörpers k wird durch die Blattfeder 0, die im horizontalen Schenkel des Sperrhebels w eingeklemmt ist, dieser Schenkel nach unten bewegt und der senkrechte Schenkel des Sperrhebels w in den freien Schlitz zwischen den Anschlagnocken m² und dem Sperrsegment m hinein- go geschoben. Der in den freien Schlitz eingeschobene senkrechte Schenkel des Sperrhebels w verhindert jetzt das Bewegen bzw. Einschalten des Schaltkörpers k mit der Kontaktbrücke u. Durch die Blattfeder 0 wird der horizontale Schenkel des Sperrhebels w so weit nach unten gedruckt, bis dieser Schenkel auf der Gleitfläche der Schaltklinke χ aufliegt. Diese Schaltklinke χ ist dem Sperrhebel m gegenüberliegend und gleichfalls leicht beweglich in dem gemeinsamen Schloßgehäuse e untergebracht. Der Tiefgang des Doppelhebels ist durch den Hebelarm mit Anschlag 31 begrenzt. Gleichzeitig wird durch diesen Anschlag y indirekt auch die Bewegung des Sperrhebels w durch die Feder 0 begrenzt. Der Doppelhebel x, y liegt mit seinem unteren Ende χ auf der Stoßfläche /³ der Stoßstange des Magnetkernes auf.

Um den in der Ausschaltstellung befindliehen automatischen Schalter einschalten bzw. den Schaltkörper k mit der Kontaktbrücke u bewegen zu können, ist in folgender Weise zu verfahren:

Mit einem dünnen Gegenstand wird durch den hohlen Fußkontakt g hindurch der in der Magnetspule / und Z¹ befindliche Kern f² nach oben gedruckt. Dadurch wird durch die in dem Kern /² befestigte Stoßstange bzw. deren Stoßplatte /³ der auf der Stoßplatte aufliegendeDoppelhebel^· gleichfalls nach oben bewegt. Der Sperrhebel w, dessen horizontaler

Schenkel durch die in demselben eingeklemmte Feder ο auf den Gleitbogen der Schaltklinke χ gedruckt wird, macht nun zwangsweise gleichfalls die nach oben gerichtete Bewegung des Doppelhebels x, y mit. Durch die Aufwärtsbewegung des horizontalen Schenkels des Sperrhebels w macht der senkrechte Schenkel desselben eine seitliche Bewegung und gleitet aus dem freien Schlitz zwischen

ίο dem Anschlagnocken m² und dem Sperrsegment m heraus. Hierdurch ist die Sperrung gelöst, und der Schaltkörper k kann von Hand in die Einschaltstellung bewegt werden bzw. der Schalter kann eingeschaltet werden. Das Xachobendrücken des Magnetkernes /² ist nur so lange auszuüben, bis der Schaltkörper k um einige Grad bewegt ist, da dann dem senkrechten Schenkel des Sperrhebels w das kreisförmige Sperrsegment» gegenüberliegt, auf dem der senkrechte Schenkel während der weiteren Einschaltbewegung des Schaltkörpers schleifen kann. Die Einschaltbewegung des Schaltkörpers k kann nur so lange fortgesetzt werden, bis der Anschlagnocken m¹ dem vertikalen Schenkel des Sperrhebels w anliegt. In dieser Stellung des Schaltkörpers k liegen die beiden Enden der federnden Kontaktbrücke u mit dem erforderlichen Druck auf den beiden Kontaktstücken c und c¹ auf, und der Stromdurchgang ist hergestellt. Gleichzeitig wird in dieser Stellung des Schaltkörpers k der vertikale Schenkel des Sperrhebels w durch die Wirkung der im horizontalen Schenkel eingeklemmten Blatt- j feder 0 wieder in den freien Schlitz zwischen dem Anschlagnocken m¹ und dem Sperrsegment m eingeschoben und dadurch der Schaltkörper k in der Einschaltstellung festgehalten. Bei der Einschaltbewegung des Schalt- j

körpers k wird die zwischen den an der Schaltkörperachse qu befestigten Schaltgriff r j und den Schalter deckel s eingesetzte Schraubenfeder ζ gespannt. Das Auslösen der Sperrung bei dem eingeschalteten Schaltkörper k kann von Hand oder elektromagnetisch durch Nachobendrücken des Magnetkernes /² ausgeführt werden. Der Auslösevorgang ist der gleiche wie bereits beschrieben. Nach Auslösung der Arretierung wird durch die gespannte Feder α der Schaltkörper k in die Ausschaltstellung zurückbewegt und dort in der beschriebenen Weise wieder arretiert.

Claims (5)

1. P ATENT-Ansprüche:

   i. Automatischer elektromagnetischer Schalter in Stöpselform, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Hohlraum des Schaltergehäuses (a) sich am Stirnende in zwei seitliche sektorförmige Aussparungen (b, b¹) des Gehäuses aufweitet, in welche die Enden der Kontaktbrücke eines unter Federwirkung (z) stehenden Schaltkörpers (k) hineinragen, daß ferner die Kontaktbrücke in einem bogenförmigen, quer durch den Schaltkörper (k) gehenden Schlitz, dessen beide Enden sektorförmig erweitert sind, federnd und auswechselbar angeordnet ist und der Schaltkörper (k) im Verein mit dem als Lagerund Federhalter ausgebildeten Schalterabschluß deckel (s) zwei allseits geschlossene Funkenkammern bildet. Mit seinem Unterteil, das Anschläge (m¹, m^z) und ein Arretiersegment (m) besitzt, ist der Schaltkörper in einer in achsialen RiI-len des Gehäuses gleitenden, mit Sperr- und Auslöseorganen (0, w, x) ausgerüsteten Brücke (e) gelagert sowie in seiner Ein- und Ausschaltbewegung begrenzt.
2. 2. xA.utomatischer Schalter in Stöpselform nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Schaltkörperunterteil eine vor dem Schaltfeuer und dem elektrischen Strom vollständig geschützte Kammer abgeschlossen ist, in der die Arretiersegmente sowie die Lagerbrücke, Arretier- und Auslösevorrichtung und das Magnetsystem untergebracht sind.
3. 3. Automatischer Schalter in Stöpselform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretier- und Auslöseschloß (e) durch einen Doppelhebel (x, y) auslösbar ist, der in seiner Bewegung durch den einen Hebelarm (y) durch dessen Anschlag am Schloßgehäuse (e) begrenzt wird.
4. 4. Automatischer Schalter in Stöpselform nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkörper (k) mit den beiden Lagerzapfen (I und ρ) und dem Griffschaft (qu) aus Isoliermaterial gepreßt ist, und daß durch dessen Mitte ein Metallstab durchgeführt ist, der vor dem Schaltfeuer und dem elektrischen Strom geschützt ist.
5. 5. Automatischer Schalter in Stöpselform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuseabschlußdeckel (s) der Schaltkörper (k) gelagert ist und außerhalb desselben zwischen dem Abschlußdeckel (s) und dem Schaltgriff (r) eine Schaltfeder (s) untergebracht und verankert ist, und daß der Schaltdeckel Cr) durch eine Kittmasse (s¹) im Schaltergehäuse (α) festgehalten wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.