DE7039477U

DE7039477U - Druckknopfbetatigter Uberstromschalter mit thermischer und elektromagnetischer Aus lösung

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Publication number: DE7039477U
Application number: DE19707039477
Authority: DE
Original assignee: Ellenberger and Poensgen GmbH
Current assignee: Ellenberger and Poensgen GmbH
Priority date: 1970-10-26
Filing date: 1970-10-26
Publication date: 1971-01-28

Description

. E. WetZe! 8500 Nürnberg 1,23· Okt. 1970

Hafnertplatz 3 - Pottfach 0347

Dipl.-Ing. E. Teraau τ,\»»οβ/^3θ7 - ^.oo^/ww^^

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Ellenberger & Poensgen G.m.b.H., Altdorf bei Nürnberg

Druckknopfbetätigter Überstromschalter mit thermischer und elektromagnetischer Auslösung.

Die Neuerung bezieht sich auf einen druckknopfbetätigten Überstromschalter mit thermischer und elektromagnetischer Auslösung und einer als Winkelhebel ausgebildeten Kontaktbrücke, die auf Ansätzen einer mit dem unter Federdruck stehenden Druckknopf über eine Schal^stange starr verbundenen Schaltbrücke frei schwenkbar und in Achsrichtung der Schaltstange verschiebbar gelagert ist und beim Ausschalten von den Ansätzen gegen einen Schräganschlag des Gehäuses gedrückt und beim Einschalten von einem Mitnehmer der Schaltbrücke an einem Anschlag mitgenommen und zum Einrasten hinter eine Haltenase des Bimetallstreifens der thermischen Auslösung gebracht wird. Es ist ein Überstromschalter dieser Art bekannt (deutsche Patentschrift 1 051 951)» der eine Freiauslösung sowie eine Momentaus- und Momenteinschaltung aufweist, so daß seine Kontakte geschont werden und dieser Überstromschalter eine hohe Lebensdauer aufweist.

Der Neuerung li^st die Aufgabe zugrunde, diesen bekannten bewährten Überstromehalter so auszubilden, daß er als F-rnmeldeschutzschalter verwendet werden kann. Diese Aufgabe

wird zunächst dadurch gelöst, daß der Bimetallstreifen mittels eines Isolierstückes an einem im Gehäuse gelagerten Kompensaticnsbimetallstreifen befestigt ist. Infolge dieser Ausbildung ist der neuerungsgemäße Uberstromschalter hinsichtlich seiner Auslösung unabhängig von der Umgebungstemperatur,, Der Kompensationsbimetallstreifen und der Bimetallstreifen schließen etwa einen rechten Winkel ein, und der Kompensationsb ijnetallstreif en ist in der Nähe des Isolierstückes zwischen zwei gegenüberliegenden Gehäusevorsprüngen gelagert und an seinem dem Isolierstück gegenüberliegenden Ende mit einer Einstellschraube versehen, die in eine im Gehäuse befestigte Mutter eingeschraubt ist. Die beiden Gehäusevorsprünge bilden für den Kompensationsbimetallstreif en ein Gelenk, um das er verschwenkt werden kann. Die Einstellschraube dient nicht nur zur genauen Einstellung der Auslösestromstärke, sondern auch zur Befestigung des entsprechenden Endes des Kompensationsbimetallstreifens.

Um im Falle eines Kurzschlusses eine möglichst schnelle Auslösung zu erreichen, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Neuerung die Magnetspule des Elektromagneten von einem Joch umgeben. Dieses Joch schließt den magnetischen Kreis des Elektromagneten fast vollständig.

Ebenso wie der oben erwähnte bekannte Uberstromschalter kann auch der neuerungsgemäße Uberstromschalter mit Signalstromkreisen zur Anzeige der Schaltstellungen versehen sein.

In weiterer Ausgestaltung der Neuerung sind an der Schaltbrücke bzw» an der Schaltstange zwei Signalkontaktbrücken isoliert voneinander befestigt, die mit zwei getrennten Signalkontaktpaaren zusammenarbeiten.

TJm den neuerungsgemäßen Überstromschalter an einer Schalttafel befestigen zu können, sind an seiner Stirnseite, an der der Einschaltdruckknopf vorgesehen ist, zwei Einlegomuttern angeordnet, in die Befestigungsschrauben eingeschraubt werden.

Es besteht auch die Möglichkeit, an der Stirnseite, an der der Einschaltdruckknopf vorgesehen ist, einen mit Bohrunger versehenen Metallflansch mittels in die Elnlegemuttern eingeschraubter Schrauben zu befestigen, deren mit den Bohrungen versehene Enden über die Stirnseite hinausragen.

Ferner ist es möglich, an der Stirnseite, an der der Einschaltdruckknopf vorgesehen ist, einen Metallflansch zu befestigen, der eine Bohrung aufweist, in die eine mit Außengewinde versehene Gewindebuchse zur Aufnahme des Einschaltdruckknopfes und zweier Befestigungsmuttern eingenietet ist.

Ausführungsbeispiele der Neuerung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigen:

Fig.1 eine Ansicht eines geöff':;vten überstromschalters gemäß der Neuerung in der E^nschaltstellung^

Fig«2 die Magnetspule des Elektromagneten des Überstromochalters gemäß Fig.1,

Fig.3 die gleiche Ansicht wie Fig.1, wobei sich der Uberstromschalter in seiner Ausschaltstellung befindet,

Fig.4 eine ähnliche Ansicht wie Fig.2, wobei die Magnetspule von einem Joch umgeben ist,

Fig.5 eine gleiche Ansicht wie Fig.1, wobei sich der Uberstromschalter in einer Zwischenschaltstellung befindet,

Fig.6 eine Vorderansicht des geschlossenen überstromschalters gemäß Fig.1 in verkleinerter Darstellung,

Fig.7 eine Draufsicht gemäß Fig.6,

Fig.8 eine ähnliche Ansicht wie Fig.6, wobei der Überstromschalter mit einem Befestigungsflansch versehen ist,

Fig.9 eine Draufsicht gemäß Fig.8,

Fig.10 eine ähnliche Ansicht wie Fig.6, wobei der Überstromschalter mit einem eine Gewindebuchse aufweisenden Befestigangsflansch versehen ist,

Fig.11 eine Draufsicht gemäß Fig,10,

Fig.12 eine schematische Ansicht der Signalstromkreise, wobei sich der Uberstromschalter in seiner Einschaltstellung befindet,

Fig.13 die gleiche Ansicht wie Fig.12, wobei sich der Uberstromschalter in einer Zwischenschaltstellung befindet,

Fig. 14- die gleiche Ansicht wie Fig. 12, wobei sich der Uberstromschalter in seiner Ausschaltstellung befindet,

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Fig.15 eine Ansicht von Signalstromkreisen mit zwei Signalkontaktbrücken, wobei sich der überstromsehalter in der Einschaltstellung befindet,

Fig. 16 die gleiche Ansicht wie J¹Xg.15» wobei sich der Überstromschalter in einer Zwischenschaltstellung befindet , und

Figi17 die gleiche Ansicht wie Fig.15, wobei sich der Überstromschalter in der Ausschaltstellung befindet.

Der dargestellte Überstromschalter weist ein Gehäuse auf, dasams zwei spiegelbildlich gleich ausgebildeten Gehäusehälften 1 und 2 aus Isolierwerkstoff besteht, die z.B. mittels Hohlniete 3 miteinander verbunden sein können. Für den elektrischen Anschluß dienen zwei Anschlußfahnen 4- und 5· Ferner sind noch weitere vier Anschlußfahnen 6 bis 9 vorgesehen, die mit je zwei Paar festen Signalkontakten 10 und 11 in elektrischer Verbindung stehen. In den Fig.1, 3 und 5 sind nur die hinteren Anschlußfahnen 7 und 9 sichtbar, die in der Gehäusehälfte 1 untergebracht sind. Die vorderen Anschlußfahnen 6, 8 liegen vor den Anschlußfahnen 7 und 9 und befinden sich in der anderen Gehäusehälfte 2.

Die Anschlußfahne 4 weist ein festes Kontaktstück 12 auf, das mit einem Kontaktstück 13 einer als Winkelhebel ausgebildeten Kontaktbrücke 14- zusammenarbeitet. Die Kontaktbrücke 14 weist zu beiden Seiten zapfenfÖTTnige Ansätze 15 auf, die in senkrechte Nuten beider Gehäusehälften 1 und 2

eingreifen. Mit diesen zapfenförmigen Ansätzen 15 ist die Kontal·"- ecke 14 auf in den gleichen senkrechten Ruten geführten Ansätzen 16 einer Schaltbrücke 17 schwenkbar gelagert, die am unteren Ende einer Schaltstange 18 starr befestigt ist. Die Schaltstange 18 ist einstückig mit einem Einschaltdruckknopf 19 aus Kunststoff hergestellt. Unterhalb des.Einsehaltdruckknopfes 19 ist auf der Schaltatange 18 eine Hülse 20 befestigt, die eine andere Farbe aufweist.als der Druckknopf 19 und zur Kennzeichnung der Schaltstellungen des Überstromschalters dient. Eine Ausschaltfeder 21 stützt sich einerseits unterhalb der Hülse 20 an der Schaltstange und andererseits an einem in die Gehäusehälften 1 und 2 eingelegten Fäderteller 22 ab» Zwischen der Schaltbrücke 1? und dem etwa waagerechten Schenkel der winkelförmigen Kontaktbrücke 14 befindet sich eine Druckfeder 23, die die Freiauslösung und die Momenteinschaltung bewirkt. Der etwa waagerechte Schenkel der Kontaktbrücke 14 weist eine Bohrung auf, die von der Schaltstange 18 mit relativ großem Spiel durchsetzt wird, so daß die Kontaktbrücke 14 auf der Schaltstange 18 verschwenkt werden kann.

Am unteren Ende der Schaltstange 18 sind noch ein Isolierblock 24 und eine Signalkontaktbrücke 25 befestigt, die aus Blech gestanzt und U-förmig gebogen ist.Diese Signalkontaktbrücke 25 arbeitet mit den festen Signalkontakten 10 und 11 zusammen.

Das obere rechte Ende des Isolierblockes 24 ist als Anschlag 26 ausgebildet. Auf der linken Seite gemäß Fig.1 weist der Isolierblock 24 eine Kammer 27 auf, die den bei der Auslösung zwischen den beiden Kontaktstücken 12 und 13 entstehenden Lichtbogen iimgibt und damit den Lichtbogen von der Signalkontaktbrücke 25 und den festen Signalkontakten 10 und 11 fernhält.

In der in Fig.1 dargestellten Eins ehältst ellung wird die Kontaktbrücke 14 von einer Haltenase 28 eines Bimetallstreifens 29 gehalten. Mittels eines Isolierstückes 30 ist der Bimetallstreifen 29 an einem KoF.n.i.:isr.tionsbimetallstrcifen 31 befestigt, der zwischen zwei Gehäusevorsprünge

32 eingelegt ist. Um diese Gehäusevorsprünge 32 kann der Kompensationsbimetallstreifen 51 geschwenkt werden. Am rechten Ende gemäß Fig.1 ist der Kompensationsbimetallstreifen 31 mit einer Einstellschraube 33 versehen, die in eine Mutter 34 eingeschraubt ist. Die Mutter 34- ist in einer entsprechenden Aussparung beider Gehäusehälften undrehbar und unverschiebbar befestigt. Die Einstellschraube

33 dient einerseits zur genauen Einstellung der Auslösestromstärke des Überstromschalters und andererseits zur Befestigung des Kompensationsbimetallstreifens 31. Erhöht sich die Umgebungstemperatur, dann biegt sich der Bimetallstreifen 29 im Uhrzeigersinn gemäß Fig.1 durch. Diese Durchbiegung wird aber durch den Kompensationsbimetallstreifen 31 dadurch wieder aufgehoben, daß sich dieser bei dieser

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Erwärmung nach oben in Richtung des Pfeiles 34' durchbiegt, wodurch der Bimetallstreifen 29 über das Isolierstück 30 wieder zurückgebogen wird, so daß also Änderungen der Umgebungstemperatur auf die Stellung der Haltenase 28 des Bimetallstreifens 29 keinen Einfluß haben.

Der Bimetallstreifen 29 is» mit einer Heizwicklung 35 versehen, deren oberes Ende gemäß Fig.1 mit dem Bimetallstreifen 29 bzwο mit der Haltenase 28 und das untere Ende mit dem einen Ende einer Magnetspule 36 elektrisch verbunden ist. Die Magnetspule 36 ist auf einen Spulenkörper 37 aufgewickelt, der in entsprechende Aussparungen beider Gehäusehälften 1,2 eingesetzt ist. Das andere Ende der Magnetspule 36 steht mit der Anschlußfahne 5 in elektrischer Verbindung. In der Bohrung des Spulenkörpers 37 befindet sich ein Magnetanker 38, auf den ein Ausschaltdruckknopf 39 einwirken kann. In einer Aussparung dieses Aus s ehalt druckten opf es 39 befindet sich eine Druckfeder 40. In eine Aussparung 41 des Magnetankers 38 greift ein Zapfen 42 eines drehbaren Winkelhebels 43 ein, der mit einem Arm 44 am oberen Ende des Bimetallstreifens 29 anliegt.

Bei relativ kleinem Überstrom wird der Bimetallstreifen 29 mittels der Heizwicklung 35 erhitzt, so daß sich der Bimetallstreifen 29 im Uhrzeigersinn gemäß Fig.1 durchbiegt und seine Haltenase 28 die EontaMbrücke 14 freigibt, so daß diese unter Wirkung der Druckfeder 23 und der Ausschalt-

feder 21 in die in Fig.5 dargestellte Ausschaltstellung gebracht wird, in der sie an einer Schrägfläche 45 beider liehäusehälften 1,2 al

Bei einem Kurzschluß bzw. bei 10- bis 15fachera Nennstrom wird der Elektromagnet erregt und der Magnetanker 38 angezogen, so daß dieser den Winkelhebel 43 und dieser wieder den Bimetallstreifen 29 im Uhrzeigersinne schwenkt, wodurch die Haltenase 28 die Kontaktbrücke 14 freigibt. Diese Schwenkung des Bimetallstreifens 29 kann auch durch Betätigung des Aussehaltdruckknopfes 39 erreicht werden. Hierbei wirkt nämlich der Einsehaltdruckknopf 59 auf den nagnetanker 38 und dieser wiederum über den Winkelhebel 43 auf den Bimetallstreifen 29 so ein, daß die Haltenase 28 die Kontaktbrücke 14 freigibt, wodurch die Auslösung eingeleitet wird.

Um eine elektromagnetische Auslösung schon bei 4- bis 5fachem Nennstrom zu erreichen, ist gemäß Fig.4 die Magnetspule mit einem Joch 46 umgeben, durGh das der magnetische Ereis des Elektromagneten nahezu vollständig geschlossen wird.

Wie aus den Fig, 1, 3? 5 und 7 hervorgeht, sind im Bereich der Stirnseite des Überstromschalters, aus der der Einschaltdruckknopf 19 herausragt, zwei Einlegemutte-rn 47 in entsprechenden Aussparungen beider G-ehäusehälften 1,2 angeordnet, in die entsprechende Befestigungsschrauben zur Befesti-

gung des Überstromschalters an einem Schaltbrett eingeschraubt werden können.

Gemäß den Fig.8 und 9 ist an der Stirnseite des Überstromschalters, aus dem der Einsehaltdruckknopf 19 herausragt, ein Netallflansch 48 mittels in die Einlegemuttern 47 eingeschraubter Schrauben befestigt, der Bohrungen 49 zur Aufnahme von entsprechenden Befestigungsschrauben aufweist.

Gemäß den Pig.10 und 11 ist an der Stirnseite, an der der Einschaltdruckknopf 19 vorgesehen ist, ein Metallflansch 50 befestigt, der eine Bohrung aufweist, in die eine mit Außengewinde versehene Gewindebuchse 51 eingenietet ist« Innerhalb der Gewindebuchse 51 befindet sich der Einsehaltdruckknopf 19· Auf das Außengewinde der Gewindebuchse 51 sind zwei Befestigungsmmttern 52 und 53 aufgeschraubt.

Die Fig.12, 13 und 14 zeigen schematisch die drei möglichen Stellungen der Signalkontaktbrücke 25 in bezug auf die festen Signalkontakte 10 und 11. Die Schaltstellung gemäß Fig.12 entspricht der Einschaltstellung des überstromschalters, die Schaltstellung gemäß Fig»13 einer Zwischensehältst ellung, in der die Signalkontaktbrücke nicht mit den festen Signalkontakten 10 und 11 in elektrischer Verbindung steht, und die Schaltstellung gemäß Fig.14 der Ausschaltstellung des Überstromschalters.

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Gemäß d^n Pig. 15 bis 17 sind am unteren Ende der Schaltstange 18 zwei Rignalkontaktbrücken 54 und 55 isoliert voneinander befestigt. Beide Signalkontaktbrücken 54» 55 sind aus Blech gestanzt und U-förmig gebogen. Sie arbeiten mit zwei Paar festen Signalkontakten 10¹ und 11' zusammen. Isolierstücke 56 und 57 bewirken die elektrische Trennung. Dd 3 in den Fig.15 bis 17 dargestellten Stellungen dei? Signalkontaktbrucken 54, 55 entsprechen der EJjaschaltstellung (Pig.15)» der Zwischenschaltstellung (Fig»16) und der Ausschaltstellung (Fig.17) des Überstromsehalters. Gemäß Fig«15 stehen die beiden Signalkontaktbrücken 54, 55 in keiner elektrischen Verbindung mit den festen Signalkontakten 10', 11'. Gemäß Fig. 16 liegt nur die Signalkontaktbrücke 55 auf den festen Signalkontakten 11' auf, und gemäß Fig„17 liegen beide Signalkontaktbrücken 54, 55 auf den zugehörigen festen Signalkontakten 10', 11' auf.

Claims

- 12 Schutzansprüche;

1. In., kknopfbetätigter Überstromsolialter mit th.ermisch.er und elektromagnetischer Auslösung und einer als Winkelhebel ausgebildeten Kontaktbrücke, die auf Ansätzen einer mit dem unter Federdruck stehenden Druckknopf über eine Schaltstange starr verbundenen Schaltbrücke frei schwenkbar und in Achsrichtung der Schaltstange verschiebbar gelagert ist und beim Ausschalten von den Ansätzen gegen einen Schräganschlag des Gehäuses gedruckt und beim Einschalten von einem Mitnehmer der Schaltbrücke an einem Anschlag mitgenommen und zum Einrasten hinter eine Haltenase des Bimetallstreifens der thermischen Auslösung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstrifen (29) mittels eines Isolierstückes (30) an einem im Gehäuse gelagerten Kompensationsbimetallstreifen (31) befestigt ist.

2. Überstromschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationsbimetallstreifen (31) und der Bimetallstreifen (29) etwa einen rechten Winlrel einschließen und der Kompensationsbimetallstreifen (31) in der Nähe des Isolierstückes (30) zwischen zwei gegenüberliegenden Gehäusevorsprüngen (32) gelagert und an seinem dem Isolierstück (30) gegenüberliegenden Ende mit einer Einstellschraube (33) versehen ist, die in eine im Gehäuse befestigte Mutter eingeschraubt ist.

5· Überstromschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetspule (36) des Elektromagneten von einem Joch (46) imgeber ist.

4. Überstrumschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Signalstromkreisen zur Anzeige der Schaltstellungen, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schaltbrücke (17) bzw. an der Schaltstange (18) zwei Signalkontaktbrücken (54-»55) isoliert voneinander befestigt sind, die mit zwei getrennten Signalkontaktpaaren (1Ο',11·) zusammenarbeiten.

5· Überstromschalter nach einem der vorbor gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite, an der der Einschaltdruckknopf (19) vorgesehen ist, zwei Einlegemuttern (47) angeordnet sind, in die Befestigungsschrauben eingeschraubt werden.

6. Überstromschalter nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite, an der der Einschaltdruckknopf (19) vorgesehen ist, ein mit Bohrungen (49) versehener Metallflansch (48) mittels in die Einlegemuttern (47) eingeschraubter Schrauben befestigt ist, deren mit den Bohrungen (49) versehene Enden über die Stirnseite hinausragen.

7. Überstromschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite, an der der Einschaltdruckknopf (19) vorgesehen ist, ein Metallflansch(50)

befestigt ist, der eine Bohrung aufweist, in die eine mit Außengewinde versehene Gewindebuchse (51) zur Aufnahme des Einschaltdruckknopfes (19) und zweier Befestigungsmuttern (52,53) eingenietet ist.

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