DE627703C - Elektrischer, eine Freiausloesung ermoeglichender Selbstschalter - Google Patents

Description

Die Mehrzahl der selbsttätigen elektrischen Unterbrecher,, die dazu bestimmt sind, die Freiauslösung sowohl im Falle des Kurzschlußstromes als auch des Überstromes zu bewirken, besitzen einen sogenannten Kniegelenkmechanismus, d. h. sie besitzen drei Gelenkachsen. Diese Ausschalter haben infolge der Abnutzung, die die Gelenkachsen erfahren, nur eine begrenzte Betriebsdauer, und das aus der Abnutzung sich ergebende Spiel hat zur Folge, daß der Unterbrecher sehr wenig empfindlich ist.

Es besteht ferner eine Unterbrecherausführungsform ohne Kniegelenk, bei der ein einen Einschaltknopf tragender, axial verschiebbarer Schaltstab durch eine an ihn angelenkte Sperrklinke entgegen einer Federkraft in der Einschaltstellung festgehalten wird. Bei diesem Unterbrecher wird aber die Freiauslösung durch eine elektrische Einrichtung erreicht, die von einem zweiten Paar . von festen Kontakten gebildet wird.

Diese Ausbildung der bekannten Vorrichtung besitzt demzufolge erhebliche Mißstände, die sich aus der Vielzahl der Kontakte ergeben.

Andere Ausführungsformen ohne Kniegelenk besitzen eine Klinke, die entgegen einer Federkraft die Kontakte in der Einschaltstellung hält, aber die verschiedenen Bewegungen, die zur Freigabe der Kontakte sowie . zur Erzielung der Freiauslösung notwendig sind, machen die Anordnung verschiedener um besondere Achsen schwingender Teile not^ wendig, und die mechanische Verwickeltheit des Aussehalters, die sich hieraus ergibt; vergrößert in beträchtlichem Maße die Herstellungskosten des Apparates und macht gleichfalls den Zusammenbau des Apparates verwickelter.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Selbstschalter mit Freiauslösung dieser Art. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß der Schaltstab, dessen Führungskörper und der Träger des die beweglichen Schaltkontakte in *5 loser Berührungsverbindung steuernden Gliedes aus ineinanderliegenden Metallteilen von U-förmigem Querschnitt bestehen und die von der Kurzschluß- und Üherstromauslösung beeinflußte Kupplungsklinke zwischen dem verschiebbaren Schältstab und dem Steuerglied der Schaltkontakte an dem gleichen Lagerzapfen wie die Sperrklinke des Schaltstabes aufgehängt ist.

Aus der gekennzeichneten Ausbildung des Schalters ergibt sich, daß dieser nur eine einzige Drehachse besitzt, was den Zusammenbau vereinfacht, die Herstellungskosten verringert und eine vollkommene Empfindlichkeit selbst nach einer beträchtlichen Betriebsdauer sichert.

Eine andere Eigenart des Selbstschalters nach der Erfindung besteht darin, daß das an seinem Träger als Querstab ausgebildete

Steuerglied durch Schlitze des Schaltstabes und des Führungskörpers", beiderseits heraustritt, was--gestattet/ die Enden dieses Querstabes "als Befeätigungspunkte der Rückholfedern zu benutzen. Der Querstab dient gleichzeitig dazu, bei seiner Aüsschaltbewe< gung die Sperrklinke des Schältstabes zu lösen. Bei dem Selbstschalter nach der Erfindung wird die Freiauslösung, d. h. die Unmöglichkeit, den Schalter während der Zeit, während der der Kurzschlußstrom andauert, dadurch wieder einzuschalten, daß man auf den Bedienungsknopf drückt, durch ein außerordentlich einfaches, mechanisches Mittel erzielt und durch einen Teil bewirkt, der einerseits die Rolle eines Stößels oder Anschlags mit Bezug auf den Querstab, der sich gegen die Kontakte stützt (in der Richtung der Einschaltung; d. h. in der-Richtung der Einao drückbewegung des Knopfes), und andererseits die Rolle einer Klinke "während der Auslösung spielt, wobei dieser Teil von der Berührung mit dem Querstab freigegeben wird und diesen nach hinten zurückkommen läßt. - „ "■".-,-. *

Ein. weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Auseinanderhält des gesamten Apparates mit der größten Leichtigkeit erfolgen kann, indem der Querstab befreifwird und indem man die Achse mittels einer Zange entfernt. Alle Stücke können dann,; ohne daß ein Werkzeug hierzu notwendig ist, entfernt werden.

Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt. ■ Die Fig. 1 und 2 sind eine schematische Seiten- und Stirnansacht des Selbstschalters, . wobei das Gehäuse fortgeschnitten: bzw. abgenommen ist. ■· ■ Fig. 3> ist eine der Fig. 1 entsprechende schematische Ansicht des Selbstschalters im ausgeschalteten Zustand.
_ Fig. 4 zeigt ein Arbeitsschema des. Selbstschalters.

Die Fig- 5 und 6 zeigen in Einzelansicht und im Grundriß das Schaltwerk bei gesehlos-. senem Schalterkontakt,

Fig. 7 ist-eine der Fig.. 5 entsprechende Ansicht bei -geöffnetem Schalterkontakt. "Fig.. 8> zeigt das Schaltwerk in einer Zwischenstellung, die zwischen der Stellung gemäß der Fig. 5 und der Fig. 7 liegt

Die Fig. 9 bis 17 stellen Einzelansichten yon verschiedenen Teilen des Sehaltwerkes dar, Der Selbstschalter besitzt eine Gr.undplatteti> die für jede der Leitungen 1· und 2 des elektrischen Stromkreises eine Zuführungsklemme x^e, 2* und eine Äbführungsklemme I^s, 2^ enthält. . ■_. - - .-,...""-Zwischen denZuführungs- und Abführungsklemmen sind die beiden Unterbrechungs stellen vorgesehen, die je von einem festen Kontakt 3° bzw, 3* und einem beweglichen Kontaktklotz 4¹¹ bzw. 4P, der- am Ende einer Federlamelle S^a bzw. $^b sitzt, gebildet werden. Die Federlamellen sind an ihrem gegenüberliegenden Ende gebogen und bei 6° bzw. 6^b auf der Grundplatte α befestigt.

Die Kontakte 4^α, 4? werden in der geschlossenen Lage durch einen isolierten Querstab 7 gehalten, der sich gleichzeitig gegen die beiden Feder lamellen 5^ff und 5⁶ abstützt, wie dies in Fig. 2 ersichtlich*'ist. Dieser Stab 7 wird durch eine Freilaufkupplungsklinke 29 verriegelt, die unter dem Einfluß der Tauchkerne 8 und 9 der Auslösespulen 10 und 11 steht.

In Reihe mit jeder der Kontaktlamellen ζ^α, 5^δ liegen Zweimetallstreifen i2^a, i2⁶, die auf die Enden eines Schwinghebels 13 einwirken, der bei 14 in der Mittelebene des Selbstschalters drehbar gelagert ist. Die Wirkung der Zweimetallstreifen erfolgt unabhängig voneinander, und zwar drückt der eine auf den einen und der andere auf den anderen Arm des Schwinghebels, wie dies schematisch in Fig. 4 dargestellt ist. Der Schwinghebel 13 wird normalerweise durch eine sehr schwache Federn3^fl in seiner Ruhelage gehalten (Fig. 1). In Reihe mit den Zweimetallstreifen und den Drähten ι und 2 des Stromkreises sind auch die Wicklungen der Auslösespulen 10 und Ii aus starkem Draht geschaltet, die auf die Kerne; 8 und 9 einwirken. Ferner besitzt der Selbstschalter eine Spule 15 aus dünnem Draht, die in einer Abzweigung des Strömkreises liegt und um dasselbe Gestell wie die Spule, 10 herumgewickelt ist.

Die Spule aus dünnem Draht enthält in ihrem Stromkreis einen Kontakt, dessen einer Kontaktteil 17 durch einen Zweimetallstreifen ioq 18 getragen wird, der entgegengesetzt zu den Zweimetallstreifen 12⁰ und 12* wirkt, um die Änderungen der Umgebungstemperatur auszugleichen, und dessen anderer Kontaktteil starr an dem Schwinghebel 13 sitzt. Der Schwinghebel 13 enthält ferner einen magnetischen Ansatzi 6,- derseitlich durch die Spule 15 angezogen werden kann.

Das Schaltwerk enthält im wesentlichen, wie dies aus den Fig. 6 bis 17 ersichtlich ist, einen Führungskörper 20 von- |J-förmigem Querschnitt, der im einzelnen in Seitenansicht in Fig. 14 und im Grundriß in Fig. 15 dargestellt ist und dessen Grundplatte 21 an der Grundplatte α des Selbstschalters befestigt ist. In den Seitenwänden des Körpers sind Schlitze 22 und in dem Boden 20^a eine öffnung 23 vorgesehen. Den festen Führungskörper 20 umfaßt ein verschiebbarer Tragkörper 24,, der ebenfalls einen - U-förmigen Querschnitt besitzt und der im einzelnen n-den Fig. 16 und 17" dargestellt ist. Der

Teil 24 trägt in ösenförmigen Ansätzen 25 einen Querstab 7, der sich gegen die Kontaktfedern 5^a, 5⁶ abstützt. ' Der Querstab 7 geht frei verschiebbar durch die Schlitze 22 des Führungskörpers 20 hindurch. Im Innern des Körpers 20 ist der Schaltstab 26 verschiebbar angeordnet, der einen U~förmigen Querschnitt besitzt und im einzelnen von der Seite in Fig. 12 und im Grundriß in Fig. 13 dargestellt ist. ' Der Schaltstab 26 trägt an seinem Ende den Wiedereinschaltknopf 27, wie dies in Fig. r dargestellt ist. Vorn an dem Schaltstab 26 ist eine Drehachse 28 vorgesehen, um die die zungenförmige Freilaufkupplungsklinke 29 drehbar gelagert ist, die von der Seite in Fig. 9 und im Grundriß in Fig. 10 dargestellt ist. Das hintere Ende 29° dieser Klinke 29 ist gabelförmig ausgebildet. Zwischen den Schenkeln der Gabel geht der Kern 9· hindurch, der am Ende mit einer Anschlagscheibe 9⁰ versehen ist. Die Gabel 29* wird angehoben, wenn einer der Kerne 8 oder 9 in Richtung des Pfeiles in Fig. 8 angezogen wird.

Ferner besitzt die Klinke 29 eine senkrechte Fläche 29*, gegen die der Querstab 7 anliegt, wenn der Teil 29 sich in seiner unteren Stellung befindet, in welcher er normalerweise von einer Feder 30^s gehalten wird, die von dem Teil 26 getragen wird.

Zwischen Flanschen des zungenförmigen Teiles 29 ist ein Haken 30 angeordnet, der ebenso wie. das Stück 29 auf der Achse 28 des Schaltstabes 26 drehbar sitzt. Der Haken 30 wird normalerweise durch eine Blattfeder 29^C (Fig. 5) abwärts gedrückt. Wenn die Spitze 31 des Hakens gegen den geradlinigen vorderen Rand der öffnung 23 in dem festen Führungskörper 20 (Fig. 15) sich abstützt,

<μ> so hält der Haken 30 den Schaltstab 26 in seiner eingeschobenen, d. h. also in der betriebsbereiten Lage fest.

Die vordere Fläche 32 des Hakens 30 bildet eine geneigte Fläche und ist dem nach links gerichteten Druck des Querstabes 7 unterworfen, was das Anheben des Hakens hervorruft und hierdurch die Rückkehr des Schaltstabes 26 in seine Anfangslage gestattet. Diese Rückbewegung des Schaltstabes 26 nach hinten wird durch zwei Schraubenfedern 33 bewirkt, die ihren festen Punkt bei 34 an dem Führungskörper 20 haben und mit ihren anderen Enden bei 35 an dem Schaltstab 26 befestigt sind (Fig. 12).

Der Selbstschalter wirkt in folgender Weise:

Es sei angenommen, daß der Selbstschalter

sich in seiner ausgerückten Stellung (Fig. 7) befindet. Die Fläche 29* des Teiles 29 (Fig. 9), die bei dieser Lage durch die Feder 30^s abwärts gedrückt wird, ist dann bereit, bei ihrer Bewegung den Querstab 7 mitzunehmen. Am Ende der Bewegung, d. h. wenn der Einrückknopf, wie dies in Fig S dargestellt ist, einwärts geschoben ist, greift die Spitze 3.1 des Hakens 30, der unter der Wirkung der Feder 29? steht, in den Schlitz 23 des Führungskörpers 20 und hält so den .Schaltstab 26 in seiner eingeschobener!. Lage fest; die Kontakte 4^a, 4^b sind durch den Druck, den der Querstab 7 auf sie ausübt, geschlossen.

Wenn eineplötzliche Überlastung an irgendeinem der Pole des Ausschalters auftritt, so bewirkt eine der Spulen 10 bzw. 11 aus starkem Draht (oder beide Spulen) das Anziehen eines der Kerne 8 oder 9 oder beider Kerne. Durch Vermittlung der Anschlagscheibe ψ erfolgt dabei das Anheben des Teiles 29,' der sich alsdann um seine Lagerachse 28 in Richtung des Pfeiles in Fig. 8' dreht. Der Querstab 7 wird dann nicht mehr durch die Anschlagfläche 29* gehalten, sondern ist freigegeben. Die Kontaktfedern 5°, 5^Ö, die ursprünglich durch den Druck des Stabes 7 gespannt werden, bewirken infolge ihrer Elastizität die Unterbrechung des Stromkreises, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist.

Wenn die Stärke des Stromes allmählich wächst, dann sprechen die Zweimetallstreifen an und bewirken das Einschalten der Spule aus dünnem Draht und somit gleichfalls die Auslösung des Selbstschalters. Sobald nämlich die Ausbiegung der Zweimetallstreifen 12^ 12* eine Verdrehung des Schwinghebels 13 hervorgerufen hat, die genügend groß ist, daß der Kontakt 17 von dem Winkelhebel 13 getroffen wird, tritt die Spule 15 aus dünnem Draht in-Wirkung und vervollständigt die Schwingbewegung des Hebels 13 durch Anziehen des seitlichen Ansatzes 16, der starr " mit dem Schwinghebel verbunden ist. Die in der Spule 15 erzeugten Amperewindungen bewirken das Anziehen des Kernes 8, der die Auslösung des Selbstschalters herbeiführt,' wie diese oben erläutert ist. ■

Die Freiauslösung wirkt in folgender Weise: Wenn man den Selbstschalter in der Stellung gemäß der Fig. 5 betrachtet, sieht man, daß, wenn der Teil 29 durch die Verschiebung der Kerne der Elektromagneten angehoben wird, der Querstab 7 freigegeben wird und nach .110 hinten sich bewegen kann, selbst wenn man den Knopf 27 in der eingeschobenen Stellung festhält. Die verschiedenen Teile des Schaltwerks werden dann die in Fig. 8 gezeichnete Lage einnehmen. Bei dieser Stellung wird, sobald man den Knopf 27 losläßt, der Schaltstab 26 durch die Federn 33 rückwärts bewegt, und die gesamte Vorrichtung gelängt in die Stellung nach Fig. 7.

Wenn man im Gegensatz hierzu den Selbstschalter wieder einrückt, nachdem die Überlastung aufgehört hat, bewirkt das Einschie-.

ben des Knopfes: 27^ das Einhaken der Spitze 31 des Hakens*3O in den Schlitz 23 des festen Führungskörpers 20, und der Apparat bleibt eingeschaltet, wie es Fig. 5 zeigt.
Der TapchkernS trägt einen schwanzför-' migen Ansatz 34" (Fig. 1), der durch einen Hebel 35 nach oben gestoßen werden kann. Der Hebel 35 ist bei 36 an dem Deckel des Apparates gelenkig befestigt und kann mittels eines Knopfes 37 betätigt werden, der nach außen hindurehtritt. Man kann also so in bekannter Weise von Hand die Ausschaltung des Selbstschalters herbeiführen. -

Es ist selbstverständlich, daß Änderungen in der oben beschriebenen, und dargestellten Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne daß durch diese der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE;:

   i. Elektrischer, eine Freiauslösung ermöglichender Selbstschalter- mit Kurz-^ Schluß- und Überstromauslösung, bei dem ein einen Einschaltdruckknopf tragender, axial verschiebbarer Schaltstab durch eine an ihn angelenkte Sperrklinke entgegen einer Federkraft in der Einschaltstellung festgehalten wird, dadurchgekennzeichnet, daß der Schaltstab (26), dessen Führungskörper (20) und der Träger (24) des die beweglichen Schaltkontakte (5°, 5^&) in loser Berührungsverbindung steuernden Gliedes (7) aus ineinanderliegenden Metallteilen von U-förmigem Querschnitt bestehen und die von der Kurzschluß- und Überstromauslösung beeinflußte Kupplungsklinke (29) zwischen dem verschiebbaren Schaltstab (26) und dem Steuerglied (7) der Schaltkontakte (5^a, 5^) an dem- gleichen Lagerzapfen (28) wie die Sperrklinke ,(30) des Schaltstabes (26) aufgehängt ist.
2. 2. Selbstschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das an seinem. Träger (24) als Querstab " ausgebildete Steuerglied (7) durch Schlitze des Schaltstabes (26) und des Führungskörpers (20) beiderseits heraustritt und gleichzeitig dazu dient, bei seiner Ausschaltbewegung die Sperrklinke (30) des Schaltstabes (26) zu lösen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   Berlin, GfibRUCto" in öSr nfeicHsbnuCKEttai