DE614023C

DE614023C - Doppelt unterbrechender, einpoliger oder doppelpoliger Selbstschalter

Info

Publication number: DE614023C
Application number: DES100032D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Klement
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-07-26
Filing date: 1931-07-26
Publication date: 1935-05-31

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 31. MAI 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE 68 oi

5"1Qoo32 VIII ty21 c

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Juli 1931 ab

Trotzdem bereits Installationsselbstschalter bekanntgeworden sind, die bei verhältnismäßig kleinen Abmessungen beträchtliche Schaltleistungen zu überwinden vermögen, ist man bestrebt, die Abmessungen des für das Schalten von Überstrom oder Kurzschluß nötigen Mechanimus weiter zu verringern, ohne dadurch die Schaltleistung herabzusetzen. Auf diese Weise würde es nämlich gelingen, den Schaltmechanismus mit anderen Installationsapparaten zusammenzubauen bzw. ihn in Gehäuse von der Größe üblicher Installationsapparate, z. B. Handschalter, Steckdosen, Sicherungselemente, oder auch in elekirische Geräte, wie Bügeleisen, Kochgeräte u. dgl., einzubauen. Diesem Bestreben nach Verringerung der Abmessungen steht aber entgegen, daß mit den bisher bekannten Schalterkonstruktionen die entstehenden Schalt-

ao lichtbogen bei verkleinerten Abmessungen nicht mehr ausreichend beherrscht werden können.

Gegenstand der Erfindung ist ein doppelt unterbrechender, einpoliger oder doppelpoliger Installationsselbstschalter, der im wesentlichen durch eine andere Anordnung der magnetischen Schaltspule und der Kontaktorgane eine Steigerung der Schaltleistung ergibt und daher in so kleinen Abmessungen ausgeführt werden kann, daß er auch für den Zusammenbau mit anderen Installationsapparaten, z. B. Steckdosen, für den Einbau in Sicherungselemente üblicher Größe u. dgl. geeignet ist.

Nach der Erfindung werden zwei nebeneinanderliegende gleichachsige Schaltspulen vorgesehen, an deren äußeren Stirnseiten in der Nähe der Spulenachse die Unterbrechungsstellen des Schalters und an deren inneren Stirnseiten ein die beiden Unterbrechungsstellen gemeinsam steuernder Anker angeordnet sind. Zweckmäßig befinden sich beide Schaltspulen auf einem T-förmigen Eisenkern, dessen mittlerer Schenkel einen Anzugspol für den Anker bildet. Durch diese An- Ordnung der Magnetspulen wird die Wirkung des magnetischen Feldes sowohl für die Löschung der Schaltlichtbögen an den Unterbrechungsstellen als auch für die Steuerung des magnetischen Auslöseorgans ausgenutzt. Da durch die Anordnung des magnetischen Auslöseorgans zwischen den Schaltspulen der magnetische Kreis nur unbedeutend vergrößert wird, ist sowohl an den Unterbrechungsstellen als auch an dem magnetischen Auslöseorgan ein starkes Feld vorhanden, so daß nur ein kleiner Aufwand von Amperewindungen für den magnetischen Kreis erforderlich ist.

Es sind bereits doppelt unterbrechende einpolige Selbstschalter bekannt, die im Gegensatz zu dem Schalter der Erfindung eine einzige Schaltspule besitzen. Die Unterbrechungsstellen dieser Schalter sind an den bei-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Wilhelm Klement in Finkenkrug.

den Stirnseiten der Schaltspule angeordnet. Bei derartigen. Schaltern bereitet es Schwierigkeiten, das magnetische Auslöseorgan einem starken magnetischen Feld auszusetzen. Ferner ist es bekannt, bei doppelt unterbrechenden doppelpoligen Selbstschaltern in jedem Stromkreis je eine Schaltspule anzuordnen, die beide auf ein gemeinsames Auslöseorgan einwirken. Das magnetische Feld

ίο dieser Schaltspulen wird jedoch nicht wie bei dem Schalter der Erfindung zur Löschung der Schaltflammen herangezogen.

Auf der Zeichnung ist in den Fig. ι und 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und in den Fig. 3 und 4 eine Steckdose mit einem eingebauten Selbstschalter nach der Erfindung dargestellt.

Die Abbildungen zeigen einen Selbstschalter mit doppelpoliger Abschaltung und zwei Magnetwicklungen, von denen jede einem der abzuschaltenden Pole zugeordnet ist.

Auf einem gemeinsamen Magnetkern 1, der am Isoliersockel 2 befestigt ist, sitzen zwei Magnetspulen 3 und 4. Der Kern 1 hat einen zwischen den beiden Spulen 3 und 4 liegenden Fortsatz 5, der als Anzugspol für den beiden Unterbrechungsorganen gemeinsamen Magnetanker 6 dient. Der Magnetanker steht unter der Wirkung einer nicht dargestellten Feder, die bestrebt ist, ihn in der durch Fig. 2 erkennbaren Sperrstellung zu halten. Der magnetische Anzug wirkt der Kraft dieser Feder entgegen und bewegt den Anker 6 zum Magnetkern hin. Das als Sperrnase,7 ausgebildete Ende des Ankers greift durch eine öffnung 8 eines Hebels 9, der um die Achse 10 drehbar gelagert ist. Mit dem. Hebel 9 sind zwei Schalthebel 11 verbunden, die mit zwei weiteren um eine gemeinsame Achse 12 drehbaren Schalthebeln 13 zusammenwirken. Zwischen den am Ende der Schalthebeln und 13 angebrachten Kontaktstücken erfolgt die Stromunterbrechung. Die beiden Hebel sind zu beiden Stirnseiten des Magnetkerns 1

+5 so angeordnet, daß die Unterbrechungsstelle etwa in der geometrischen Achse des Magnetkernes liegt. Die Schalthebeln und 13 sind an zwei Lagerkörpern 14 gelagert, die am Schaltersockel befestigt sind. Statt dessen kann man auch den Spulenkern 1 so ausbilden, daß er selbst das Lager für die Schalthebel 11 und 13 bildet. Zu diesem Zweck kann man ihn mit einem parallel zur Spulenachse verlaufenden Jochstück versehen, das die Lagerung für die Hebel 11 und 13 bildet. Das Jochstück bildet dann gleichzeitig einen magnetischen Rückschluß für das an den Unterbrechungsstellen wirkende Blasfeld.

Bei der dargestellten Anordnung sind die Hebel 11 durch einen Isoliersteg 15 fest miteinander verbunden. Der Hebel 9 ist am Isoliersteg 15 befestigt oder besteht mit ihm aus einem Stück. Der Hebel 9 steht unter der Wirkung einer Ausschaltfeder, die bestrebt ist, ihn in der in Fig. 2 gestrichelt dargestellten Lage zu halten. Die Hebel 13 sind ebenfalls durch einen isolierenden Steg 16 o. dgl. fest miteinander verbunden. Der Steg hat einen Fortsatz 17, auf den ein Einschaltstab 18 einwirkt, der mit einem Druckknopf 19 durch die Kappe 20 ragt. Der Druckknopf kann in der Kappe gelagert sein. Er ist mit einer Feder 21 versehen, die ihn nach außen drückt. Die Hebel 13 stehen ebenfalls unter dem Einfluß einer Feder, die sie zur Kappe 20 hin zu drehen suchen.

22 und 23 sind die Anschlußklemmen für einen Pol der zu überwachenden Leitung, 24 und 25 sind die Klemmen für den anderen Pol. Der Strom verläuft von der Klemme 22 über einen Schalthebel n, dann über die Unterbrechungsstelle, den Schalthebel 13, von dort über die Spule 4 zur Anschlußklemme 23. Der Strom im anderen Pol der Leitung verläuft über die Klemme 24 ebenfalls zu den Schalthebeln 11 und 13 und von dort über die Spule 3 zur Klemme 25.

In Fig. 2 ist der Übersichtlichkeit wegen im wesentlichen nur die Schaltanordnung einer Seite des Selbstschalters und der zügehörende Auslöse- und Einschaltmechanismus dargestellt, während die Spulen und der Spulenkern nur gestrichelt angedeutet sind.

In der Einschaltstellung nehmen die Teile des Schaltmechanismus die in Fig. 2 mit starken Linien gezeichnete Lage ein. Tritt ein überstrom oder Kurzschluß auf, so wird der Anker 6 durch den Fortsatz 5 des Magnetkernes ι angezogen und dadurch der Hebel 9 freigegeben. Der Hebel schnellt dann unter dem Einfluß der Ausschaltfeder in die durch Fig. 2 wiedergegebene gestrichelte Lage, so daß der Strom unterbrochen wird.

Zum Einschalten wird der Knopf 19 gedruckt. Das untere Ende des Knopfes legt sich auf den Hebel 9 und nimmt den Hebel in die Einschaltstellung mit. Gleichzeitig aber drückt das Ende des arn Knopf 19 sitzenden Stabes 18 auf den Fortsatz 17, der mit den Hebeln 13 in Verbindung steht. Infolgedessen bewegen sich die Hebel 13 gleichzeitig mit den Hebeln 9 in Richtung zum Schaltersockel bis in die in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Lage. 'In dieser gestrichelten Lage der Hebel 13 nehmen der Hebel 9 und die Schalthebel 11 wieder die stark gezeichnete Lage ein, so daß die Klinke 7 des Ankers 6 einspringt und den Rückgang des Hebels 9 und der Hebel 11 sperrt. Der Strom ist in diesem Augenblick noch unterbrochen. Erst wenn der Knopf 19 freigegeben wird, kommt die auf die Hebel 13 wirkende Feder zur Geltung und bewegt die

Hebel in die stark gezeichnete Einschaltstellung, so daß nunmehr der Kontakt geschlossen wird.

Man kann den Mechanismus ferner so ausbilden, daß der Druckknopf 19 in der Einschaltstellung des Selbstschalters durch einen Riegel o. dgl. gesperrt ist, so daß es nicht möglich ist, den Stromkreis durch Drücken auf den Knopf 19 zu öffnen. In diesem Fall kann man jedoch einen zweiten Druckknopf vorsehen, der zum Auslösen dient. Dieser zweite Druckknopf 26 kann z. B. gemäß Fig. 4 unmittelbar auf die Sperrnase 7 einwirken.

Die unmittelbar in der Nähe des getneinsamen Magnetkernes liegende Unterbrechungsstelle kann man mit Isolierwänden 27 (Fig. 1) umgeben, die man zu einer Art Funkenkamin ausbilden kann.

Die in Fig. 3 und 4 dargestellte Anwendung des Selbstschalters läßt seine kleinen Abmessungen gegenüber den bekannten Selbstschaltern erkennen. Auf einer gemeinsamen Unterlage 30 ist ein Selbstschaltereinsatz 31, der gemäß den Fig. 1 und 2 ausgebildet sein kann, und ein normaler Steckdoseneinsatz 32 befestigt. Beide Einsätze sind von einer gemeinsamen Abdeckung 33 überdeckt. Bei der dargestellten Überputzanordnung nimmt sie die Einsätze vollständig unter sich auf und übergreift die Einsätze mindestens an einer Schmalseite der Anordnung so weit, daß zwischen den Einsätzen und der Kappe ein Raum bestehen bleibt. Dieser Raum ermöglicht es, die Zuleitungen an die Vorderseite der Einsätze und die dort befindliche Anschlußklemme zu führen. Über dem Steckdoseneinsatz ist die Kappe mit einer Vertiefung 34 zur Aufnahme des Steckers versehen. 35 sind die über den Steckerhülsen 36 des Einsatzes 32 liegenden Steckeröffnungen. Der Steckdoseneinsatz wird zweckmäßig so angeordnet, daß er beim verlegten Schalter unterhalb des Selbstschalters liegt, so daß die von dem eingeführten Stecker ausgehende bewegliche Leitung das Bedienen des Einschaltknopfes 19 und des Auslöseknopfes 26 nicht hindert.

Beim Zusammenbau eines Selbstschalters nach der Neuerung mit einer Steckdose für Erdung oder Nullung kann man an Stelle der Überstromauslösung oder auch zugleich mit ihr eine Fehlerstromauslösung vorsehen. Man versieht zu diesem Zweck den Selbstschalter mit einer im auslösenden Sinne auf den Anker 6 einwirkenden Magnetspule, die zwisehen die Schutzkontaktorgane und die Klemme der Anordnung zum Anschluß der Schutzleitung geschaltet ist.

Es ist ferner möglich, den Selbstschalter außer der dargestellten magnetischen Auslösung mit einer thermisch wirkenden Auslösevorrichtung zu versehen, die bei schwachen, jedoch bei längerer Dauer gefährlichen Überlastungen verzögert zum Ansprechen kommt, während in diesem Fall die magnetische Auslösung für das Abschalten besonders hoher, ein Vielfaches des Nennstromes überschreitender Überlastungen und Kurzschlußströme, und zwar unverzögert in Tätigkeit tritt.

Claims

Patentansprüche:

1. Doppelt unterbrechender, einpoliger oder doppelpoliger Selbstschalter, gekennzeichnet durch zwei nebeneinanderliegende gleichachsige Schaltspulen (3,4), an deren äußeren Stirnseiten in der JNähe der Spulenachse die Unterbrechungsstellen (11, 13) des Schalters und an deren inneren Stirnseiten ein die beiden Unterbrechungsstellen gemeinsam steuernder Anker (6) angeordnet sind.

2. Doppelt unterbrechender Selbstschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schaltspulen (3,4) auf einem T-förmigen Eisenkern (1) angeordnet sind, dessen mittlerer Schenkel (5) einen Anzugspol für den Anker (6) bildet.

3. Doppelt unterbrechender Selbstschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (1) auf dem Schaltersockel (2) befestigt ist.

4. Doppelt unterbrechender Selbstschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (1) mit einem parallel zur Spulenachse verlaufenden Jochstück versehen ist, das einen magnetisehen Rückschluß für das an den Unterbrechungsstellen wirkende magnetische Blasfeld bildet.

5. Doppelt unterbrechender Selbstschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch als Träger für die beiden senkrecht zur Spulenachse verlaufenden, unter der Wirkung einer Ausschaltfeder stehenden beweglichen Schalthebel (11) dient.

6. Doppelt unterbrechender Selbstschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schalthebel (11) durch einen Isoliersteg (15) miteinander verbunden sind. no

7. Doppelt unterbrechender Selbstschalter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Schalthebeln (11) zusammenwirkenden Gegenkontakte ebenfalls an Hebeln (13) sitzen, ng die unter der Wirkung von Federn stehen, welche im gleichen Bewegungssinn auf sie einwirken wie die Ausschaltfedern auf die Ausschalthebel (11).

8. Doppelt unterbrechender Selbstschalter nach Anspruch 1 und 6, gekennzeichnet durch einen mit dem Einschaltknopf

versehenen, in der Schalterkappe (20) gelagerten Druckstab (18, 19), der auf die Isolierstege der Schalthebel (11, 13) einwirkt und beim Einschalten sowohl die Ausschalthebel (11) als auch die Gegenhebel (13) in Richtung zum Sockel (2) bewegt, bis ein Arm (9) des die Ausschalthebel (11) verbindenden Isoliersteges (15) hinter die Sperrnase (7) des Auslöseankers (6) einklinkt, so daß erst beim Zurückbewegen des Druckstabes (18, 19) die ihm folgenden Gegenhebel (13) zur Berührung mit den Ausschalthebeln kommen.

9. Doppelt unterbrechender Selbstschalter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Selbstschalter (31) und ein Steckdoseneinsatz (32) zusammengebaut und von einer gemeinsamen,

ao beide Einsätze (31, 32) vollständig unter sich aufnehmenden Kappe (33) überdeckt sind (Abb. 4).

10. Doppelt unterbrechender Selbstschalter nach Anspruch 9, dadurch gekenn-

s5 zeichnet, daß ein Steckdoseneinsatz mit Schutzkontakten zum Anschluß an eine geerdete oder genullte Schutzleitung verwendet wird.

11. Doppelt unterbrechender Selbstschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Selbstschalter außer der bei Überstrom oder Kurzschluß ansprechenden Auslösung noch mit einer Fehlerstromauslösung verseben ist, deren Auslösespule unmittelbar mit den Schutzkontaktorganen des Steckdoseneinsatzes verbunden ist und in bekannter Weise auf die gleiche Auslöseklinke einwirkt wie die Überstromauslösung.

12. Doppelt unterbrechender Selbstschalter nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckdoseneinsatz unterhalb des Selbstschalters an- _% geordnet ist, so daß die bewegliche Leitung eines eingeführten Steckers das Bedienen der zum Selbstschalter gehörenden Handhabe nicht behindert.

13. Installationsselbstschalter, inbesondere nach. Anspruch 1, dessen Unterbrechungsstellen von je zwei Kontakte tragenden Schalthebeln, einem Ausschalthebel und einem Gegenhebel, gebildet sind, die durch den Einschaltdruckknopf in Richtung auf den Sockel bis zur Verklinkung des Ausschalthebels bewegt werden, so daß. erst beim Zurückbewegen des Einschaltdruckknopfes der ihm folgende Gegenhebel in Berührung mit dem Ausschalthebel gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schaltmechanismus eine Sperrvorrichtung vorgesehen ist, die in eingeschaltetem Zustand des Schalters ein öffnen der Unterbrechungsstellen durch den Einschaltdruckknopf verhindert.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen