DE616133C - Elektrischer Schalter mit elektromagnetischer und elektrothermischer Ausloesung und Momentein- und -ausschaltung mittels eines Schnappfedermechanismus - Google Patents

Description

Es ist bekannt, zum raschen Ein- und Ausschalten von elektrischen Schaltern einen Schnappfedermechanismus anzuwenden, der aus drei gelenkig miteinander verbundenen Hebeln besteht, von denen die beiden äußeren je einen festen Drehpunkt haben. Der eine äußere Hebel ist mit dem beweglichen Schaltstück oder bei mehrpoliger Ausführung des Schalters mit den beweglichen Schaltstücken verbunden, die dann an einer am Hebel befestigten Isoliertraverse sitzen. An dem Gelenkpunkt des anderen äußeren Hebels, der diesen Hebel mit dem mittleren der drei Hebel verbindet, können ein oder mehrere .Schnappfedern angreifen, .die an einem besonderen, zum Herbeiführen der Schnappbewegung beim Ein- und Ausschalten umlegbaren Betätigungshebel zu befestigen sind. Zur Verbindung des Schnappfedermechanismus mit einer elektromagnetischen und elektrothermischen Auslösungseinrichtung kann der Drehpunkt des äußeren Hebels, an dem die Schnappfedern angreifen, beweglich gelagert und mit einem elektromagnetisch oder durch wärmeempfmdliche Glieder bewegbaren Teil verklinkt werden. Da der Mechanismus eines solchen Schalters unübersichtlich ist, so besteht der Wunsch, an einem Zeichen deutlich sichtbar zu machen, in welcher Stellung sich der Schalter befindet, so insbesondere bei ausgeschaltetem Zustand, ob dieAusschaltung willkürlich oder durch selbsttätige Auslösung stattgefunden hat.

Dazu wird ein elektrischer Schalter der vorbeschriebenen Art erfindungsgemäß so ausgebildet, daß nach Aufhebung der Verklinkung die durch die Schnappfedern herbeigeführte Bewegung des Drehpunktes des äußeren Hebels über die Schnappfedern hinaus durch einen festen Anschlag begrenzt ist, und daß sich der Betätigungshebel bei seiner Bewegung in die Ausschaltstellung an dem Drehpunkt so festhakt, daß er bei ausgeschaltetem Schalter in einer zwischen Einschaltstellung und Ausschaltstellung befindlichen Mittelstellung steht.

Einen besonderen Vorteil bietet die Sichtbarmachung der Schalterstellung .durch den Betätigungshebel insofern, als bei gekapseltem oder sonst irgendwie verdecktem Einbau des Schalters der Betätigungshebel stets herausragt und somit deutlich sichtbar bleibt, während alle übrigen Teile nicht zu sehen sind. Eine besondere z. B. elektrische An-

Zeigevorrichtung wird dadurch unter wirksamer Kontrolle gehalten bzw. ganz überflüssig gemacht. · -

Eine besonders einfache und in der Herstellung billige Ausführungsform erhält man, wenn man die festen Drehpunkte der verschiedenen Hebel an einem gemeinsamen Blechteil lagert, der mit einem als Anschlag dienenden Fortsatz versehen ist. ίο Die Verklinkung für die Selbstauslösung wird vorteilhaft mit einem gelenkigen Zwischenglied ausgeführt, das einerseits durch engen Zusammenbau mit dem Auslöseglied eine empfindliche Einstellung, andererseits durch Hebelübersetzung des Klinkenweges eine sichere Sperrung auch bei einfacher Ausführung des Hauptklinkhebels ermöglicht.

In der Zeichnung ist ein elektrischer Schalter der beschriebenen Art dargestellt, und zwar in .den Fig. 1 und 2 schematisch in seiner grundsätzlichen Wirkungsweise zunächst ohne Verklinkung, in den Fig. 3 und 6 mit einer nach der Erfindung ausgebildeten Verklinkung ebenfalls schematisch; die Fig. 4 und 5 sollen Einzelheiten verdeutlichen. In den Fig. 7 bis 10 ist die konstruktive Ausbildung eines dreipoligen elektrischen Schalters nach der Erfindung dargestellt. Fig. 7 ist ein Längsschnitt, und die Fig. 8 und 9 sind Querschnitte durch den Schalter nach den in Fig. 7 angegebenen Schnittlinien A-B und C-D. In Fig. 10 ist ein wichtiger Einzelteil perspektivisch abgebildet.

Die Fig. 1 und 2, in denen der neue Schnappfedermechanismus schematisch dargestellt ist, lassen seine Wirkungsweise erkennen. Die drei gelenkig miteinander verbundenen Hebel sind mit 10, 11 und 12 bezeichnet. Die beiden äußeren Hebel 10 und 12 sind in den festen Punkten 13 und 14 drehbar gelagert. An dem Hebel 12 befindet sich das bewegliche Schaltstück 15. 16 ist das feste Gegenschaltstück. Der Betätigungshebel ist mit 17 bezeichnet. An dem Betätigungshebel 17, der im Punkt 18 drehbar gelagert ist, ist eine Schnappfeder 19 befestigt, die an dem die Hebel 10 und 11 verbindenden Gelenkpunkt 20 angreift.

In Fig. i, in .der sich der Schnappfedermechanismus in der Ausschaltstellung befindet, zieht die gespannte Feder 19 den Betätigungshebel 17 gegen den festen Anschlag 21 und den das bewegliche Schaltstück 15 tragenden Hebel 12 gegen den festen Anschlag 22. Beim Einschalten wird der Betätigungshebel 17 rechtsherum gedreht. Wird dabei die Feder 19 über den Hebel 10 gebracht, so wirkt auf den Gelenkpunkt 20 eine nach rechts gerichtete Federkraftkomponente, die die Hebel 10 und 11 in die Strecklage zu bringen sucht! Dabei wird der Hebel 12 xiechts-I herum gedreht, bis das an ihm befestigte Schaltstück auf das feste Gegenschaltstück 16 auftrifft. In dieser aus Fig. 2 ersichtlichen Einschaltstellung wird der Weg des Betätigungshebels 17 durch den festen Anschlag 23 begrenzt, so daß die Schnappfeder 19 gespannt bleibt. Infolgedessen wird auf den Gelenkpunkt 20 weiterhin eine nach rechts gerichtete Kraft ausgeübt. Da sich bei der Berührung der Schaltstücke 15 und 16 die Hebel 10 und 11 nicht ganz in der Strecklage befinden, wird infolge der Spreizung der Hebel 10 und 11 durch die an ihrem Gelenkpunkt angreifende Kraft ein hoher Kontaktdruck ausgeübt.

In den Fig. 3 undo sind die Teile 10 bis 23 .die gleichen wie in den Fig. 1 und 2. Der Drehpunkt 13 des Hebels 10 befindet sich an einem im Punkt 24 drehbar gelagerten Hebel 25, der eine als Klinke ausgebildete Verlängerung 26 hat. Die Klinke 26 greift in eine bei 27 drehbar gelagerte Gegenklinke 28 ein. Die Gegenklinke 28, die unter der Einwirkung einer linksherum drehenden Feder 29 steht, ist an einem Winkel 30 abgestützt, der an einer im Punkt 31 drehbar gelagerten Auslöseklappe 32 befestigt ist. Eine an der Auslöseklappe 32 angreifende Feder 33 ist in der in Fig. 3 gezeichneten Stellung der Auslöseklappe schwach gespannt, um die Abstützung •der Klinke 28 an der Auslöseklappe 32 zu sichern. 34 ist ein Bimetallstreifen, der z. B. eine aus Fig. 4 ersichtliche Form hat und für die elektrothermische Auslösung vorgesehen ist. Um den Bimetallstreifen greift das obere Ende der Auslöseklappe 32 herum, in dem eine Stellschraube 35 zum Einstellen des Abstandes zwischen Streif en und Klappe sitzt.

Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, liegen die Schenkel 36 und 37 des am unteren Ende U-förmigen Bimetallstreifens 34 zwischen den Schenkeln eines E-förmigen Magneteisens 38, das zur elektromagnetischen Auslösung vorgesehen ist. Bei .der in Fig. 4 und 5 dargestellten Anordnung von Bimetallstreifen und Magneteisen bildet der Bimetallstreifen 34 die Erregerwicklung für das Magneteisen 38. Mit dem beweglichen Schaltstück 15 ist die eine Klemme 39 des Bimetallstrei- n₀ fens 34 durch die Leitung 40 verbunden (Fig. 3). Mit der anderen Klemme 41 des Bimetallstreifens und dem festen Schaltstück 16 sind .die Anschlußleitungen 42 und 43 des Schalters verbunden.

Wird beim Einschalten durch Umlegen des Betätigungshebels 17 der Schnappmechanismus aus der in Fig. 3 gestrichelt gezeichneten Ausschaltstellung in die durch ausgezogene Linien dargestellteEinschaltstellung gebracht, _J2o so bleibt dabei die Lage des Drehpunktes 13 des Hebels 10 unverändert, da der Hebel 25,

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an dem sich der Drehpunkt 13 befindet, verklinkt ist. Das gleiche ist der Fall, wenn durch Umlegen des Betätigungshebels 17 in entgegengesetzter Richtung ausgeschaltet wird. Wird nun die Ausschaltung selbsttätig dadurch herbeigeführt, daß die Klappe 32 bei einem langer andauernden geringen Überstrom durch den infolge Erwärmung sich durchbiegenden Bimetallstreifen 34 oder im Kurzschlußfall durch das vom Strom im Bimetallstreifen erregte und die Klappe als Anker anziehende Magneteisen 38 gegen die Feder 33 linksherum gedreht wird, so verliert die Gegenklinke 28 an dem an der Klappe 32 befestigten Winkel 30 ihre Stütze und wird durch die Feder 29 linksherum gedreht. Dabei wird die Klinke 26 freigegeben. Die gespannte Schnappfeder 19 dreht nun den Hebel 25 rechtsherum, wobei der Drehpunkt 13 des Hebels 10 die Federachse überschreitet. Die Feder 19 übt dann auf den Gelenkpunkt 20 der Hebel 10 und 11 eine nach links gerichtete Kraft aus, die den Schnappmechanismus in die in Fig. 6 gezeichnete Aus-Schaltstellung bringt. In dieser Stellung liegt der Hebel 25 an einem festen Anschlag· 44 an, und der Betätigungshebel 17 bleibt dadurch, daß er sich mittels eines Hakens 45 am Hebel 25 festhakt, in einer zwischen der Einsclialtstellung und der Ausschaltstellung befindliehen Mittelstellung stehen. Es ist also bei gekapseltem Schalter an dieser Mittelsteilung des Betätigungshebels zu erkennen, daß die Ausschaltung des Schalters selbsttätig durch elektromagnetische oder elektrothermische Auslösung erfolgt ist.

I'm wieder einzuschalten, wird zunächst durch Bewegung des Betätigungshebels 17 in die Ausschaltstellung die Verklinkung des Hebels 25 mit der Auslöseklappe 32 wiederhergestellt. Beim Bewegen des Betätigungshebels 17 bis gegen den festen Anschlag 21 wird der Hebel 25 mittels des Hakens 45 mitgenommen. Dabei drückt das Ende der Verlängerung 26 des Hebels 25 auf den unteren Steg 46 der Gegenklinke 28, so daß die Gegenklinke 28 gegen ihre Feder 29 rechtsherum gedreht und wieder auf dem Winkel 30 abgestützt wird. Durch die abgestützte Gegenklinke 28 wird dann· der Hebel 25 mittels seiner als Klinke ausgebildeten Verlängerung 26 festgehalten und dadurch der Drehpunkt 13 des Hebels 10 wieder festgelegt (s. Fig. 3). In den Fig. 7 bis 10 sind die Bezugszeichen

der Teile, die mit den Teilen in den Fig. 1 bis 6 übereinstimmen, die gleichen wie bisher.

Nach Fig. 7 ist auf einer aus Isolierstoff

bestehenden Grundplatte 47 ein Unförmiger Blechteil 48 festgeschraubt, in dem der Betätigungshebel 17 bei 18, der Hebel 12 bei 14 und der Hebel 25 bei 24 drehbar gelagert sind. Der Blechteil 48 ist in Fig. 10 perspektivisch dargestellt. Seine seitwärts herausgebogenen Lappen 49 und 50 bilden die festen Anschläge 23 und 21 für den nach Fig. 9 bügeiförmigen Betätigungshebel 17 in der Einschalt- und Ausschaltstellung bei Verklinkung des Hebels 25 an der Gegenklinke 28, die in Punkt 27 an einem auf der Grundplatte 47 befestigten Lagerbock 51 drehbar gelagert ist. Der Blechteil 48 hat ferner einen vor dem Hebel 25 liegenden Lappen 52, dessen obere Kante den Anschlag 44 für den Hebel 25 bildet. Die untere Kante des Lappens 52 ist der Anschlag 22 für den mittleren, das bewegliche Schaltstück 15^s tragenden, und am Hebel 12 befestigten Kontaktfinger 53. Die Kontaktfinger 54 und 55 der beiden anderen beweglichen Schaltstücke ι ζ^α und 15^C sitzen an einer am Hebel 12 befestigten Isoliertraverse 56 und liegen bei ausgeschaltetem Schalter an im Deckel 57 vorgesehenen Rippen 58 und 59 an (Fig. 9). Die festen Schaltstücke i6^a, i6^b, i6^c befinden sich in Funkeinkammern 6o^a, 6o^b,6o^c, die durch Metallplatten 61 unterteilt sind.

In Fig. 8 sind die drei Bimetallstreifen, von denen jeder in .einer Phase Kegt, mit 34°, 34^& und 34^e bezeichnet. Die Bimetallstreifen wirken auf die gemeinsame Auslöseklappe 32 derart, daß jeder Bimetallstreifen einzeln oder alle drei Bimetallstreifen gemeinsam die Auslösung herbeiführen können. Für eine elektromagnetische Auslösung im Kurzschlußfall lassen sich ohne weiteres Magneteisen 36 in .der in Fig. 4 und 5 angegebenen Form und Anordnung vorsehen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrischer Schalter mit elektromagnetischer und elektrothermischer Auslösung und Momentein- und -ausschaltung mittels eines Schnappfedermechanismus, bestehend aus einem Kniehebel, dessen einer äußerer Drehpunkt an einem drehbar gelagerten Hebel so angeordnet ist, daß der Kniehebel beim Einschalten und beim willkürlichen Ausschalten durch eine Verklinkung festgehalten wird, die beim selbsttätigen Auslösen aufgehoben wird, so daß dann der eine äußere Drehpunkt des Kniehebels beweglich und der andere an dem festen Kontakt über den Schaltkontakthebel abgestützt ist, und aus einer an n₅ einem besonderen Betätigungshebel aufgehängten Schnappfeder, welche am Kniegelenk des Kniehebels angreift, dadurch gekennzeichnet, daß nach Aufhebung der Verklinkung die durch die . Schnappfedern (19) herbeigeführte Bewegung des Drehpunktes (13) des äußeren Hebels (10)

   über dieSchnappfedern hinaus durch einen festen Anschlag (44) begrenzt ist, und daß sich der Betätigungshebel (17) bei seiner Bewegung in dieAusschaltstellung an dem Drehpunkt (13) so festhakt, daß bei ausgeschaltetem Schalter der Betätigungshebel in einer zwischen Einschaltstellung und Ausschaltstellung befindlichen Mittelstellung steht.
2. 2. Elektrischer Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontakthebel (12), der Betätigungshebel (17) und der den Drehpunkt (13) aufweisende drehbare Hebel (25) an einem gemeinsamen Blechteil (48) mit einem vor dem Hebel (25) liegenden Fortsatz (52) gelagert sind, der als Anschlag für den Hebel (25) und den Schaltkontakthebel (12) dient.
3. 3. Elektrischer Schalter nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (25) mit einer als Klinke ausgebildeten Verlängerung (26) in eine drehbar gelagerte, an dem elektromagnetisch oder durch wärmeempfindliche Glieder bewegbaren Teil (32) entgegen der Wirkung einer Feder (29) abgestützte Zwischenklinke (28) eingreift.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen