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Sicherungsschalter Bei der Signalübertragung für elektrische Steuerungen
und andere Zwecke werden sog. Sicherungsschalter benutzt, die in zwei getrennte
Stromkreise eingebaut sind. Der eine Stromkreis ist der Arbeitsstromkreis, der die
Signale, Steuerkommandos o: dgl. überträgt und zum Schutze gegen Überlastung oder
Gefährdung das Sicherungselement enthält. Beim Auslösen der Sicherung wird ein unter
Federwirkung stehender Stellhebel freigegeben und dadurch der zweite Stromkreis:,
der Signalstromkreis, eingeschaltet, der die Unterbrechung des Arbeitsstromkreises
auf der Beobachtungs- oder Bedienungsstation durch ein optisches oder akustisches
Signal o. ä. anzeigt.-Die vorliegende Erfindung betrifft einen solchen Sicherungsschalter
mit Arbeits- und Signalstromkreis, die beim Auslösen der Sicherung durch einen unter
Federwirkung stehenden, die Kontaktfedern des Arbeits-bzw. Signalstromkreises betätigenden
Winkelhebel (S,tellhebel) umgeschaltet werden; das wesentliche erfinderische Kennzeichen
b.-steht darin, daß bei geschlossenem Arbeitsstromkreis der Stellhebel durch die
gegen seinen einen Schenkel anliegende erste Kontaktfeder (Sperrfeder) des Arbeitsstromkreises
derartig arretiert ist, daß das Ende des anderen Schenkels zwischen Kontaktstelle
und Einspannstelle der zweiten Kontaktfeder (Arbeitsfeder) gedrückt wird, so daß
die sich an die Einspannstelle anschließende Hälfte der Arbeitsfeder einen Druck
auf den Stellhebel im Sinne des Umschaltens, die andere Hälfte einen Druck in entgegengesetzter
Richtung gegen den durch das Schmelzlot gehaltenen Stift der Sicherungspatrone ausübt,
während beim Auslösen der Sicherung die dem zurückweichenden Stift folgende Sperrfeder
die Arretierung des Stellhebels freigibt, so daß durch die nunmehr nur gegen den
Stellhebel drückende Arbeitsfeder die Umschaltung erfolgt.
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In der Regel wird für die genannten Anwendungsgebiete der Erfindung
eine Vielzahl von aneinandergereihten Sicherungsschaltern benötigt, so daß die Forderung
der einfachen
und billigen Fertigung bei gleichzeitiger Werkstoffersparnis
besteht. In Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens sind zweckmäßige Ausbildungen
und Anordnungen von Gehäuse, Kontaktfedern und Stellhebel gefunden worden; die Gesamtheit
aller dieser Maßnahmen ergibt eine räumlich gedrängte, metallsparende Konstruktion,
die übersichtlich in der Anordnung und leicht zusammenzubauen ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeichnung in den
Fig. i bis 6 dargestellt und soll ausführlich beschrieben werden. Es zeigen Fig.
i eine Draufsicht auf vier aneinandergereihte erfindungsgemäße Sicherungsschalteil,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. i bei geschlossenem Arbeitsstromkreis,
Fig.3 die gleiche Darstellung nach erfolgter Umschaltung, Fig. 4. eine Stirnansicht,
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 2, Fig. 6 einen Schnitt nach der
Linie VI-VI der Fig.2.
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Der Schnitt 11-II der Fig. i ist längs der Trennebene zweier aneinandürstoßend@er
Sichel rungsschalter geführt, so daß die Fig. 2 und 3 eine Ansicht des Gehäuses
mit dem offenliegenden Schaltmechanismus darstellen.
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Auf einer Grundplatte i sind die einzelnen Sicherungsschalter (ün
gezeichneten Beispiel vier Stück) aneinandergereilit aufgebaut; sie werden durch
zwei U-Stücke 2 und 3 an den beiden Enden der Reihe und einen Blechstreifen 4.,
der in eine entsprechende Aussparung im Gehäuse der Sicherungsschalter eingelegt
ist, zusammengehalten, indem die U-Stücke mit der Grundplatte 1 und der Haltestreifei1
.4 mit den U-Stücken verschraubt ist. Das Gehäuse 5, das vorzugsweise aus keramischem
Werkstoff besteht, ist als offene Kammer ausgebildet; der Boden 6 dieser Kammer
bildet die isolierende Trennwand zwischen zwei aneinanderstoßenden Sicherungsschaltern
(s. insbesondere Fig.6). Die offenliegende Seite des letzten Sicherungsschalters
in der Aufreihung ist durch eine Abschlußwand 2o abgedeckt, die aus Hartgummi, Glas,
Porzellan oder einem sonstigen isolierenden Baustoff bestehen kann. Der Anschluß
des einzelnen Sicherungsschalters an den zugehörigen Arbeitsstromkreis erfolgt über
die Lamelle 7 und die Kontaktfeder S, die zu diesem Zwecke an ihren aus dem Gehäuse
herausragenden Enden mit Lötösen bzw. Lötschwänzen versehen sind. Die Kontaktfeder
8, im folgenden Arbeitsfeder genannt, bildet mit einer weiteren Kontaktfeder g,
im folgenden Sperrfeder genannt, den Unterbrechungskontakt für den Arbeitsstromkreis.
Die Kontaktfedern i o und i i werden durch die Lötschwänze 14. dind 15 an den Signalstromkreis
angeschlossen und bilden für diesen den Unterbrechungskontakt. Die Lamellen und
Kontaktfedern sind in Aussparungen der Gehäuseseitenwände eingelegt. Die Arbeitsfeder
8 und die Sperrfeder o sind außerdem an ihrer Auflagefläche bzw. an ihrem Ende mit
Nasen 12 und 13 versehen; die Aussparungen sind entsprechend gestaltet. Da die einzelnen
Sicherungsschalter derart aneinandergereiht werden, daß der Gehäuseboden 6 jeweils
den Abschluß der sich anschließenden Kammer bildet, wird ein Herausfallen der Lamellen
und Kontaktfedern verhindert. Die sichere Arretierung innerhalb des Gehäuses wird
für die Kontaktfedern 8 und g durch die Nasen 12 und 13, für die Kontaktfedern 1o
und i i durch die schräg verlaufende Auflagefläche und die verschränkten Lötschwänze
1,4 und 15 erreicht. Der Lötschwanz 16 der Arbeitsfeder 8 ist el-,enfalls verschränkt,
damit er in der gleichen Ebene liegt wie die Lötöse der Lamelle,-.
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Am inneren Ende der Lamelle 7 sitzt in einer entsprechend geformten
Aussparung des Gehäuses ein geschlitzter metallischer Hohlzylinder 17, der
zur Aufnahme der Sicherungspatrone IS dient. Die Sicherung enthält in an sich bekannter
Weise einen Stift 19, der ,unter Federwirkung steht und durch den Schmelzeinsatz
in der aus Fig.2 ersichtlichen Lage gehalten wird. Sobald die Sicherung ausgelöst
ist, schnellt der Stift unter cier Einwirkung der in der Sicherung vorgesehenen
Feder nach oben und gelangt dadurch in die Lage der Fig.3. Für die sichere und erschütterungsfeste
Anbringung der Sicherungspatrone ist noch die Befestigung mittels Bajonettverschlusses
vorgesehen. Zu diesem Zwecke enthält die Sicherungspatrone eine Nase 2 i, und im
unteren Ende des Hohlzylinders 17 ist eine als Rast wirkende Aussparung 22 vorgesehen.
Das Einsetzen der Sicherung erfolgt in bekannter Weise durch Einschieber. und nachfolgendes
Verdrehen. Für den aus dem Gehäuse herausragenden Teil der Sicherungspatrone ist
ein Berührungsschutz in Form eines isolierenden Hohlzylinders 23 vorgesehen, der
z-,veckmäßig mit dem Metallzylinder i,^ eine Einheit bildet.
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Der Arbeitsstrom nimmt seinen Weg von der Lamelle? über den Haltezylinder
17, die Sicherung 18 nebst Stift 19, Kontakt der Sperrfeder 9, Arbeitsfeder
8 zur zweiten Anschlußstelle 16. Die Kontaktfedern 8 und 9 bilden dabei die Kontaktstelle,
die beim Umlegen eines winkelförmigen Stellhebels 2:1 unterbrochen wird. Diese Unterbrechung
hat gleichzeitig das Einschalten des Signalstromkreises zur Folge (s. Fig.3). Für
die Lagerang
des Stellhebels ist im Boden 6 des Gehäuses eine Buchse
28 # vorgesehen, in der der Drehzapfen 25 des Stellhebels lagert. Ein auf der anderen
Seite des Stellhebels liegender zweiter Drehzapfen 26 hat seine Lagerung in der
Gehäusewand des nächsten Sicherungsschalters; gleichzeitig wird durch diese Anordnung
eine gute Zentrierung erreicht.
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Wie ersichtlich, ist bei geschlossenem Arbeitsstromkreis der Stellhebel
24 durch die gegen seinen oberen Schenkel 24a anliegende Sperrfeder g derartig arretiert,
daß das Ende des unteren Schenkels 24b zwischen Kontaktstelle -und Einspannstelle
der Arbeitsfeder 8 gedrückt wird. Auf diese Weise ruft die sich an die Einspannstelle
anschließende Hälfte der Arbeitsfeder einen nach unten gerichteten Druck auf den
Schenkel 24b des Stellhebels im Sinne des Umschalters hervor. Durch die sich gegen
eine Nase 27 im oberen Schenkel 24a legende Sperrfeder g ist der Stellhebel jedoch
in seiner Sperrlage festgehalten. Das freie Ende der Arbeitsfeder 8 ruft vermöge
der getroffenen Anordnung einen Druck nach oben hervor, so daß der Kontakt -zwischen
den beiden Federn 8 und 9 stets gesichert und absolut erschütterungsfest ist. Die
Arbeitsfeder 8 kann zwecks Erreichung dieser doppelten Wirkung vorteilhaft als geschichtete
Blattfeder ausgebildet sein.
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Sobald die Sicherung auslöst und er Stift i g nach oben schnellt,
wird durch die nach oben wirkende Druckkomponente der Arbeitsfeder 8 die Sperrfeder
g nachgeführt und über die Nase 27 hinweggeschoben. Dadurch wird der Stellhebe124
freigegeben und durch die nach unten wirkende Druckkomponente der Arbeitsfeder 8
in die Stellung der Fig.3 umgelegt; damit wird der Signalstromkreis eingeschaltet
und der Arbeitsstromkreis unterbrochen. Das Auslösen der Sicherung ist an der Patrone
selbst durch den angehobenen Stift ig wahrnehmbar. Da dieses Schauzeichen jedoch
nicht besonders auffällig ist, empfiehlt es sich, den Schenkel 24 des Stellliebels
so weit aus dem Gehäuse herausragen zu lassen, daß er deutlich sichtbar den Schaltzustand
der Einrichtung anzeigt. Der die einzelnen Sicherungsschalter zusammenhaltende Haltestreifen
4 dient zweckmäßig gleichzeitig als Bezeichnungsschild für die einzelnen Stromkreise
der Sicherungen, Die Sicherung selbst kann als sog. flinke Sicherung oder als träge
Sicherung ausgebildet sein; zweckmäßig benutzt man eine Rücklotsicherungspatrone.
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Das wesentliche Merkmal des erfindungsgemäßen Sicherungsschalters
ist die in zweifacher Richtung wirkende Arbeitsfeder 8, die eine Unterbringung der
einzelnen Schaltelemente auf kleinstem Raum ermöglicht. Ein anderer wichtiger Vorteil
dieser Federausbildung ist der festbleibende Kontakt im Arbeitsstromkreis beim allmählichen
Weichwerden des Schmelzlotes. Erst beim Abreißen der Lötstelle und plötzlichem Emporschnellen
des Stiftes ig, das ein gleichzeitiges Umlegen des Stellhebels 24 zur Folge hat,
wird der Kontakt ebenso plötzlich unterbrochen. Das nachteilige Schmoren der Sicherung
beim allmählichen Erweichen des Schmelzlotes und langsamen Zurückgehen des Stiftes
wird auf diese Weise vollständig vermieden.
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Bekannte Konstruktionen von Sicherungsschaltern weisen den Nachteil
auf, daß beim Einstecken der Sicherungspatrone leicht die Auslösenase der Kontaktfeder
verbogen und der Sicherungsstift beschädigt wird, wenn aus Nacl-lässigkeit oder
Vergeßlichkeit unterlassen wird, den Stellhebel zurückzulegen. Das hat zur Folge,
daß die Sicherung nicht mehr erschütterungsfest ist. Dieser Nachteil ist bei der
erfindungsgemäßen Anordnung vermieden. Wenn beim Einstecken der Sicherung vergessen
wird, den Stellhebe124 in die Lage der Fig. 2 zurückzulegen, so wird lediglich die
Sperrfeder etwas durchgebogen, bis die Arretierung an der Nase erfolgt ist.
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Der erfindungsgemäße Sicherungsschalter erfordert zu seiner Herstellung
nur geringe Mengen metallischer Werkstoffe; @er enthält keine geschraubten Teile
und ist daher leicht zusammenzubauen. Die vorzügliche Isolierung macht ihn insbesondere
für höhere Spannur-. gen geeignet. Erwähnenswert ist noch, daß die Lötanschlüsse
von der Bedienungsseite aus jederzeit kontrolliert und überprüft werden können.