DE468709C - UEberstrom-Druckknopfschalter in Schraubstoepsel- oder Sockelform mit Frei- und Handausloesung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Überstrom-Druckknopfschalter mit Hand- und Freiauslösung nach Art der Installationsselbstschalter, und zwar mit thermischer Zeitauslösung und elektromagnetischer Momentkurzschlußauslösung. Der Schalter ist für Licht- und Kraftstromkreise, für Gleich- und Wechselstrom zu verwenden. . In der äußeren Form stellt der Schalter einmal einen runden Stöpsel dar, der in vorhandene bzw. installierte Sicherungselemente einschraubbar ist, das andere Mal ist das Gehäuse des Schalters direkt als Element mit rundem oder viereckigem Sockel ausgebildet, wobei derselbe Einbau wie bei dem ersten Stöpsel verwendet wird.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die das Schaltstück in der Einschaltstellung festhaltende Sperrklinke an einem innerhalb des Druckknopfes geführten, das für mehrere Unterbrechungsstellen ausgebildete Schaltmesser tragenden Kontaktbolzen angelenkt ist und ihre Verklinkung mit einer Nase am Magnetgestell erfolgt.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Abb. ι den Grundriß des Schalters von unten gesehen, also mit Ansicht auf den Fußkontakt, Abb. 2 den Druckknopf allein mit Ansicht auf die Arretierklinke, Abb. 3 die Seitenansicht eines Kontaktmessers mit zugehöriger Kontaktfeder im eingeschalteten Zustand, Abb. 4 einen Längsschnitt durch den fertigen eingeschalteten Schalter, Abb. 5 einen Schnitt wie Abb. 4, jedoch um 90⁰ versetzt, Abb. 6 eine Draufsicht des Schalters mit abgenommenem Deckel; Abb. 7 und 8 zeigen das herausgenommene Magnetgestell mit Anker, Hitzdraht und zu letzterem gehörigem Hebel in zwei Ansichten, und zwar um je 90° versetzt; Abb. 9 und 10 zeigen eine Ausführungsform als Element oder Sockelschalter in Seitenansicht und im Grundriß. Der Schaltmechanismus und die Arbeitsweise des Automaten sind besonders aus den Abb. 2, 4 und 5 zu ersehen.

Die Klinke e ist in einem Schlitz des Kontaktbolzens c im Punkte I gelagert, und zwar derart, daß der Winkel e¹ der Klinke e unter den Punkt b¹ des Druckknopfes b mittels des Druckes der Blattfeder f zu sitzen kommt fAbb. 2 und 4). Beim Druck auf den Druckknopf 'b wird nur die Arretierklinke e mitgenommen, welche wiederum den Kontaktbolzen c in Druckrichtung mitführt und das im Kontaktbolzen c befestigte Kontaktmesser ni in die in Abb. 5 ersichtlichen Kontaktfedern y einführt und somit den Stromkreis schließt. Dabei wird die Druckfeder d, die zwischen dem unteren Teil des Magnet-

gestellsg· und einem Bunde¹ des Kontaktbolzens c sitzt, gespannt. Der Druck hat so tief zu erfolgen, bis die Nase e² der Klinke e sich unter die Nase g¹ des Magnetgestells g setzt und den Kontaktbolzen mit Kontaktmesser festhält. In diesem Moment ist der Stromkreis über den Fußkontakt o, die Platte p, den Hitzdraht h, der mit dem Kontaktbolzen c oben durch das bewegliche Verbindungsstück u in leitender Verbindung steht, den Kontaktbolzen c, das Kontaktmesser m, die Kontaktfedern y und die Schrauben χ zur Gewindehülse q geschlossen. Bei Überstrom erwärmt sich der aus geeignetem Material hergestellte Hitzdraht h, der oben im Punkte IV am Winkelhebel k verstellbar befestigt ist, und dehnt sich aus, wodurch der Winkelhebel k mittels der Spannfeder / eine Drehbewegung im Uhrzeigersinne macht, ao und zwar derart, daß die Spitze k¹ des Hebels k sich dem Winkelstück e¹ der Arretierklinke ' e nähert. Nimmt der Überstrom eine für den Betrieb gefährliche Größe an, erfolgt also eine bestimmte Drahtverlängerung, so übt die vordere Spitze k¹ des Winkelhebels k auf das umgewickelte -Stück e¹ der Klinke e einen Druck aus. Sobald nun die Klinke e dem Druck des Hebels k um einen gewissen Betrag nachgibt, wird die Nase e² der Klinke e unter der Nase g·¹ des Magnetgestells g weggedrückt, wodurch die Druckfeder d, die zwischen dem unteren Teil des Magnetgestells g und dem Bund c¹ des Kontaktbolzens c gespannt sitzt, den Kontaktbqlzen c mit dem Kontaktmesser m in die Höhe schnellt bzw. letzteres aus den Kontakt federn y herausreißt. Jetzt ist der Stromkreis unterbrochen. Der soeben beschriebene thermische Auslösevorgang tritt ein bei lange andauernden und den Betrieb gefährdenden Überlastungen, Um jedoch bei sehr starken Überlastungen und Kurzschlüssen nicht Gefahr zu laufen, daß irgendwelche im Stromkreis liegende Teile beschädigt werden, bevor sich der Hitzdraht genügend ausgedehnt hat und eine Abschaltung bewirken konnte, ist neben der thermischen eine momentan wirkende elektromagnetische Kurzschlußauslösung vorgesehen. Ihre Arbeitsweise ist folgende: Der Hitzdraht h ist an dem flachen oder profilartigen Magnetgestell g vorbei- bzw. hindurchgeführt und erzeugt bei Stromdurchgang in diesem ein Magnetfeld. Ein vor dem Magnetgestell g im Punkt III beweglicher Anker i wird nun angezogen, sobald die Stromstärke die Kurzschlußhöhe erzeugt hat und somit ein genügend starkes Magnetfeld erreicht ist. Die Blattfeder η verhindert ein zu frühzeitiges Anziehen des Ankers, außerdem aber kann der Ankerabstand noch durch eine Einstellschraube eingestellt werden. Beim Anziehen des Ankers i wird die am oberen Teil desselben befindliche Nase i¹ in Richtung nach der Klinke e bewegt und schlägt hammerartig gegen das schon beim thermischen Auslösevorgang erwähnte Winkelstück e¹ der Klinke e und bringt den Schalter auf dieselbe Weise wie bei thermischer Auslösung zur Abschaltung. Es ist klar, daß diese Abschaltung eine augenblickliehe ist, denn sobald der Kurzschluß in der Leitung entsteht, wird auch der Anker schon angezogen und die Auslösung bewirkt, wodurch eine Beschädigung der Leitungsteile verhindert wird.

Den Bedürfnissen der modernen Technik entsprechend besitzt der Schalter eine sicher wirkende Freiauslösung, d. h. es ist unter allen Umständen unmöglich, den Schalter bei in der Leitung bestehendem Kurzschluß ⁸<> einzuschalten bzw. ihn in der Einschaltstellung festzuhalten. Die Arbeitsweise ist die, daß bei in der Leitung bestehendem Kurzschluß der Anker angezogen wird, sobald sich das Kontaktmesser m und die Kontaktfedem y berühren, d. h.y ein Stromfluß stattfindet. Es darf in diesem Augenblick nicht möglich sein, den Schalter in seiner Lage durch anhaltenden Druck auf den Druckknopf festzuhalten. Zu dem Zwecke ist die Klinke e an ihrem unteren Ende nochmals umgewinkelt. Gegen dieses Winkelstück e" (Abb. 2) schlägt die Nase i¹ des Ankers i, da das Winkelstück e¹ in dem Augenblick, in dem das Kontaktmesser m die Kontaktfedern y eben berührt, noch zu hoch sitzt, um von eier Nase %^x des Ankers / schon berührt werden zu können. Der Schlag der Ankernase i¹ bewirkt jetzt, daß das Winkelstück e¹ der Klinke e unter dem Punkte b¹ des Druckknopfes b hinweggedrückt wird und innerhalb des Druckknopfes b zu liegen kommt, der für das Winkelstück e¹ eine geeignete Aussparung b² hat und nun eine Bewegung des Kontaktbolzens c mit Arretierklinke e in axialer Richtung im Druckknopf gestattet. Da die ganze Klinkee jedoch nicht in das Innere des Druckknopfes b hineinpaßt, ist in dem Druckknopf ein Schlitz b³ (Abb. 2) vorgesehen, in welchem sich die am weitesten vorstehenden Teile der Klinke, z. B. die Nase e², führen. Gleichzeitig ist damit auch ein Schutz des Druckknopfes gegen Verdrehung gegeben, wie überhaupt der Mechanismus dadurch gegen Verdrehung geschützt ist, daß sich das Kontaktmesser m in Schlitzen a² des entsprechend ausgebildeten Gehäuses führt. Wenn also, wie oben erwähnt, das Winkelstück e¹ der Klinke e unter dem Punkte b¹ des Druckknopfes b hinweggedrückt ist, tritt die Druckfeder d wieder in Tätigkeit und trennt das Kontaktmesser m

von den Kontaktfedern y. Es ist also nicht möglich, die Kontakte im eingeschalteten Zustand festzuhalten, wenn ein Kurzschluß in der Leitung besteht. Läßt man nun den Druckknopf b los, so tritt die Druckfeder t, die viel schwächer ist als die Druckfeder^ und die sich im Druckknopf b führt und unten, auf dem Kontaktbolzen c aufsitzt, in Tätigkeit und drückt den Druckknopf b heraus.

ίο Auf diese Weise wird das Winkelstück t'¹ der Klinke r wieder unter den Punkt b¹ des Druckknopfes b gebracht, da die Blattfeder f einen Druck in dieser Richtung auf die Klinke c ausübt; somit ist der Apparat wieder einschaltfähig.

Die Kontaktgabe durch das Kontaktmesser erfolgt an zwei Stellen, und zwar, wie in Abb. 6 ersichtlich, in zwei in sich geschlossenen Funkenräumen a". Die Kontakte sind

so kräftig ausgebildet und mit Kontaktklötzchen versehen. Das Kontaktmesser ist nicht rechteckig, sondern konisch, die Kontaktklötzchen entsprechend ausgebildet, so daß die Reibungsverluste und die evtl. dadurch

as herbeigeführten Geschwindigkeitsverluste beim Ausschaltvorgang fortfallen, mithin sichere Gewähr für möglichst geringe Funkenbildungen gegeben ist. Durch die besonders gute Kontaktgabe der sehr kräftig ausgebildeten Kontaktstücke, ferner dadurch, daß die Abschaltung bzw. Stromunterbrechung an zwei Stellen erfolgt, und zwar jede in einem in sich geschlossenen Funkenrauni a³. ferner durch den Umstand, daß die Abschaltung eine absolut zuverlässige und rasche, der Abreiß- bzw. Abschaltweg ein großer ist, ist es möglich, den Schalter auch für höhere Leistungen, als es bisher bei ähnlichen Selbstschaltern möglich war, zu verwenden und höhere Stromstärken damit abzuschalten.

Die Arretierklinke e ist so geformt und angeordnet, daß sie für thermische und elektromagnetische Auslösung verwendet wird bzw. direkt zur Abschaltung dient, und daß sie außerdem durch die Umwinklungen an zwei Stellen, e¹ und e³, für die Freiauslösung geeignet ist und gleichzeitig auch als Arretier- bzw. Halteklinke dient. Es wäre ohne diese Winkel, die nichts weiter sind als zwei umgelegte Lappen der Klinke, nicht möglich, daß diese gleichzeitig den obenerwähnten vier Bedingungen entspricht, nämlich Verwendbarkeit für thermische, elektromagnetische und Freiauslösung sowie Verwendbarkeit als Arretier- und Halteklinke. Der Druck des Winkelhebels k und der Ankernase Z¹ gegen die Arretierklinke beim Auslöse\'organg erfolgt nicht gegen die Stirnfläche der Klinke e, sondern immer gegen den seitlich umgewinkelten Lappen e¹ oder beim Einschaltvorgaüg und· bei in der Leitung bestehendem Kurzschluß gegen den Lappen e³. Der Hebel k und die Ankernase i¹ liegen deshalb auch nicht in der Mittellinie des Schalters bzw. des Druckknopfes und nicht in einer Ebene mit der Arretierklinke, wie auch aus Abb. 6 und 7 ersichtlich, da sonst beim Ein- und Ausschaltvorgang die Arretiernase e" der Klinke e von der Hebelspitze k¹ bzw. der Ankernase Z¹ behindert würde oder gar ein Ein- und Ausschalten unmöglich wäre. Gleichzeitig ist durch die seitliche Anordnung von k und e¹ genügend Raum für den Hitzdraht k vorhanden (Abb. 5 und 7). Vom wirtschaftlichen Standpunkte aus betrachtet, ist es als ein besonderer Vorteil zu bewerten, daß der Anker i und der Winkelhebel k an das Magnetgestell g außerhalb des Schaltergehäuses angesetzt und das Ganze äußerst leicht in das Gehäuse eingebaut werden können, wie überhaupt der ganze Mechanismus leicht und schnell einzumontieren ist. Es sind möglichst wenige Einzelteile vorhanden, wie z. B. auch durch die eigenartige Formgebung der Arretierklinke e andere Klinken und weitere Teile am und im Druckknopf gespart sind. Die Teile sind also denkbar einfach, die Montage leicht und schnell, welches verbilligend auf Herstellung und Preis des Schalters wirkt.

Um auch jederzeit die Leitung leicht stromlos machen zu können, ohne den Schalter aus dem Sicherungselement herausnehmen zu müssen, ist neben dem Hauptdruckknopf b noch ein kleinerer Druckknopf ν vorgesehen, der an seinem inneren unteren Teil einen Konus v¹ hat, welcher bei einem Druck auf den Knopf r an dem Anker c schleift und einen Druck in der Ausschaltvorrichtung auf diesen ausübt, wodurch die Abschaltung und Leitungsunterbrechung bewirkt wird. Als ein. weiterer Vorteil ist anzusehen, daß sowohl eine Stöpselform für vorhandene Sicherungselemente als auch eine Form als Element mit rundem oder eckigem Sockel als Gehäuse für den Schalter vorgesehen ist. Bei letzterer Form fällt also das bisher notwendige Sicherungselement, in welches der Stöpsel eingeschraubt wurde, ganz fort: außerdem kann der Sockel des Elementschalters so klein gewählt werden, daß gegenüber bisherigen Schalttafelanlagen bedeutend an Platz, in jedem Falle aber an Geld gespart werden kann. Der Einbau bei beiden Gehäuseausführungen ist genau derselbe.

Die Schaltstellung des Schalters ist jederzeit von außen deutlich sichtbar, da der große mittlere Druckknopf bei der Einschaltstellung fast ganz im Automaten sitzt, während er bei der Ausschaltstellung ein großes Stück aus diesem hervorsteht.

Claims (5)

1. Patentansprüche :
   ι. Überstrom-Druckknopf schalter in Schraubstöpsel- oder Sockelform mit Frei- und Handauslösung, bei dem die das Schaltstück in der Einschaltstellung festhaltende Sperrklinke sowohl elektromagnetisch als auch thermisch ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke (e) an einem innerhalb des

   to Druckknopfes (&) geführten, das für mehrere Unterbrechungsstellen ausgebildete Schaltmesser (m) tragenden Kontaktbolzen (c) angelenkt ist und ihre Verklinkung mit einer Nase (g¹) am Magnetgestell (g) erfolgt.
2. 2. Überstrom-Druckknopfschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktbolzen (c) zwischen einer im Druckknopf (b) sich abstützenden schwä-

   ao cheren Feder (t) und einer am Magnetgestell (g·) sich abstützenden stärkeren Feder (d) liegt.
3. 3. Überstrom-Druckknopfschalter nach. Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge an der Sperr- ^a5 klinke (e) für die Betätigungshebel (2¹, k) des Ankers (i) und des Hitzdrahtes (h) aus zwei übereinanderliegenden umgewinkelten Lappen (e¹, e³) bestehen, von denen der obere (e¹) für die Auslösung bei Überstrom und Kurzschluß und der untere (e^s) für die Freiauslösung be- stimmt ist.
4. 4. Überstrom-Druckknopfschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Handauslösungsdruckknopf (v, v¹) den Anker (i) gegen die Sperrklinke (e) verschiebt.
5. 5. Überstrom- und Druckknopfschalter nach Anspruch r bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungskontakte (y) je in einem in sich geschlossenen Funkenraum (α³) des Schaltgehäuses liegen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen