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Installations-Selbstschalter Installations-Selbstschalter mit elektromagnetischer
und/oder thermischer Auslösung besitzen häufig ein Kniehebelschaltwerk. Das Kniehebelpaar
wirkt während der Einschaltbewegung und in der Einschaltstellung wie eine einteilige
Lasche, die einerseits mit dem den beweglichen Kontakt tragenden Schalthebel verbunden
ist und sich andererseits an einem ortsfesten Widerlager abstützt. Das Auslösemittel
bringt beim Ansprechen das Kniehebelpaar zum Durchknicken, so daß die Ausschaltfeder
zur Wirkung gelangen kann. Der eine Kniehebel gleitet dann mit einem Führungsbolzen
in einem gradlinigen Schlitz nach oben, wobei das Kniehebelpaar wieder in die Strecklage
gebracht wird. Durch Druck auf den Schaltknopf oder Drehen eines Kipphebels- wird
nun die Einschaltstellung dadurch wieder herbeigeführt, daß das gestreckte Kniehebelpaar
mit seinem Führungsbolzen so lange in dem Führungsschlitz gleitet, bis es mindestens
senkrecht auf der Rückwand des Führungsschlitzes steht. Um die Einschaltstellung
besser zu sichern, führt man den Führungsbolzen ein wenig über die erwähnte senkrechte
Stellung des gestreckten Kniehebelpaares hinaus oder ordnet am unteren Ende des
Führungsschlitzes eine Rast an, in die der Führungsbolzen einfällt.
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Der Nachteil von Kniehebelschaltwerken besteht einerseits darin, daß
die beiden Kniehebel gelenkig miteinander verbunden werden müssen, also die Zahl
der Gelenkverbindungen erhöht wird. Noch nachteiliger ist es, daß das Kniehebelpaar
durch ein thermisches Auslösemittel nur mittelbar zum Durchknicken gebracht werden
kann. Ein Bimetallstreifen
verbiegt sich bei Erwärmung so langsam,
daß es notwendig ist, zwischen Bimetallstreifen und Kniehebelgesperre noch einen
besonderen Auslösehebel anzuordnen, der unter der Wirkung einer besonderen Hilfsfeder
steht. Der Bimetallstreifen hat dann lediglich die Aufgabe, den aus Auslösehebel
und Hilfsfeder bestehenden Kraftspeicher, der in der Einschaltstellung verrastet
ist, zu entrasten. Die Notwendigkeit der Zwischenschaltung eines solchen Kraftspeichers
bedeutet eine Verwicklung im Aufbau und auch noch eine Erschwerung insofern, als
Maßnahmen getroffen werden müssen, um den Kraftspeicher nach seinem Ansprechen so
rechtzeitig wieder in seine Ausgangsstellung zurückzuführen, daß ihn der erkaltende
Bimetallstreifen ohne mechanische Beeinflussung wieder v errasten kann.
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Man hat daher Kniehebelgesperre mit -zwei in der Sperrlage nicht überzogenen
Kniehebelpaaren vorgesehen, von denen das eine den beweglichen Schaltkontakt trägt,
während das zweite Kniehebelpaar das erstere am Einknicken verhindert. Man kommt
bei solchen Schalteinrichtungen zwar bei thermischer Auslösung ohne besonderen Kraftspeicher
aus, aber der Aufbau des Schalters ist wesentlich verwickelter.
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Es ist auch schon versucht worden, ohne ein eigentliches Kniehebelpaar
auszukommen. Bei einer Ausführung dieser Art stützt sich in der Einschaltstellung
ein von einer drehbaren Lasche getragener Lenker mit einer Rolle an einem mit dem
Schaltgriff fest verbundenen Nocken ab. Beim Ansprechen des Schalters verliert zufolge
der Einwirkung eines Elektromagneten die Rolle ihr Widerlager am Nocken, und die
Ausschaltfeder gelangt zur Wirkung. Auf thermischem Wege aber würde sich das Ansprechen
des Schalters nur unterZwischenschaltung eines besonderen Kraftspeichers ermöglichen
lassen. Bei einem anderen Schalter dieser Art besteht das Schältgesperre aus miteinander
gelenkig verbundenen Hebeln, von denen der eine als Doppelhebel einen in einem Schlitz
verschiebbaren Drehpunkt aufweist und an seinem freien Ende entgegen der Wirkung
der Schaltfeder verrastet werden kann: Zwischen dem ortsbeweglichen Drehpunkt des
Doppelhebels und der Druckknopfstange befindet sich ein Lenker. Besitzt der bewegliche
Drehpunkt des Doppelhebels keine sehr genaue Führung im Schlitz, die aber eine erhöhte
Reibung bedeuten würde, so kann man durch Druck auf den Schaltknopf beim»Einschalten
auf den Rasthebel einwirken und dessen Lage verändern, so daß die erforderliche
Charakteristik eines thermischen Auslösernittels ungünstig beeinflußt werden kann.
Die Erfindung bezieht sich auf Installations-Selbstschalter mit einer an dem Schalthebel
angreifenden Lasche, welche sich in der Einschaltstellung mit einem Führungsbolzen
an der Rückwand eines Führungsschlitzes abstützt, und vereinfacht derartige Schalteinrichtungen.
Es wird dies dadurch erreicht, daß die Rückwand des Führungsschlitzes beweglich
angeordnet und in der Einschaltstellung verrastet wird, so daß sie nach Entrastung
durch das Auslösemittel den Schalthebel für die Ausschaltbewegung freigibt. Ein
solches Schaltergesperre besitzt keinen Kniehebel, vielmehr ist dieser durch eine
einzige Lasche ersetzt, die einerseits beispielsweise vermittels einer Rolle auf
den die beweglichen Kontakte tragenden Schalthebel einwirkt und andererseits durch
eine Lasche mit einem Druckknopf oder einem Kipphebel verbunden ist. Das Durchknicken
eines Kniehebelgelenkes wird dadurch ersetzt, daß die Rückwand des Führungsschlitzes,
an welcher sich die das Kniehebelpaar ersetzende Lasche abstützt, beweglich ausgebildet
wird, derart, daß sie beim Ansprechen des Selbstschalters ihre die Lasche abstützende
Stellung verläßt, so daß die Ausschaltfeder den Schalthebel mit seinem beweglichen
Kontakt in die Ausschaltstellung bringen kann. Der durch die bewegliche Rückwand
in deren Einschaltstellung zu einer geradlinigen Führung verengte Schlitz erhält
in Richtung senkrecht zur geradlinigen Vorderwand eine Erweiterung, in die der Führungsbolzen
nach Freigabe der Rückwand bis zu einem ortsfesten Anschlag einfällt. Bei einem
derartigen Schaltergesperre besteht das gesamte Schaltgestänge aus nur drei gelenkig
miteinander verbundenen Laschen, von denen die beiden äußeren ortsfest bzw. am Schaltgriff
gelenkig gelagert sind. Eine derartige Anordnung vereinfacht den Aufbau und sichert
eine rasche Auslösung des Selbstschalters. Trotz der Tatsache, daß alle drei das
Schaltgestänge bildenden Laschen gelenkig miteinander verbunden sind, besitzt der
Schalter dennoch die erforderliche Freiauslösung, denn dieses Schaltgestänge läßt
sich auch selbst beim Niederdrücken des Druckknopfes nicht in seiner Einschaltstellung
festhalten, da, solange Überstrom besteht, die Rückwand des Führungsschlitzes sich
nicht in der Lage befinden kann, in der sie als Abstützung für die auf den Schalthebel
einwirkende Lasche dienen kann.
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Die bewegliche Rückwand des Führungsschlitzes wird zweckmäßig als
drehbar gelagerter Hebel ausgebildet, auf den einerseits eine Rückholfeder, andererseits
mit größerer Kraft oder an größerem Hebelarm die Ausschaltfeder einwirken, die erst
dann die Rückholfederkraft
überwindet, wenn der Rückwandhebel entrastet
ist. Diese Anordnung hat noch den besonderen Vorteil, daß nach dem Ansprechen des
Selbstschalters die Rückwand, die zwecks , Auslösung des Schalters ausgewichen ist,
sofort danach durch die Rückholfeder wieder in diejenige Stellung zurückgebracht
wird, in der sie später als abstützende Wand dienen. kann. Damit ist auch mit Sicherheit
erreicht, daß bei rein thermischer Auslösung der erkaltende Bimetallstreifen ohne
mechanische Beeinträchtigung wieder in seine Ausgangsstellung zurückkehren kann,
in der er den Rückwandhebel für die erneute Einschaltstellung wieder verrastet.
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Die .bewegliche Rückwand des Führungsschlitzes kann beispielsweise
als doppelarmiger Hebel ausgebildet sein, auf dessen einen Teil mit größerem Hebelarm
die schwächere Rückholfeder, auf dessen anderen Teil mit kleinerem Hebelarm die
stärkere Ausschaltfeder einwirken.
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Die. Zeichnung läßt _ eine beispielsweise Ausführungsmöglichkeit des
Erfindungsgegenstandes erkennen, und zwar in Gestalt eines Installations-Selbstschalters
in Sockelform. Für die- Erfindung unwesentliche Einzelheiten sind fortgelassen.
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Abb. z veranschaulicht den Selbstschalter in Einschaltstellung; Abb.
2 zeigt die Teile in derjenigen Lage, in der sie sich kurz nach dem Öffnen der Schaltkontakte
befinden; Abb. 3 zeigt die Lage der Einzelteile kurz vor Beginn der Wiedereinschaltung;
Abb. q. stellt eine Abänderungsform des Schaltgriffes dar.
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Auf dem Sockel a der nur einpolig dargestellten Ausführungsform ist
eine mit dem ortsfesten Schaltkontakt b in stromleitender Verbindung stehende Anschlußklemme
c befestigt. Die zweite Anschlußklemme d steht über eine Leitung e mit dem freien
Ende des unmittelbar vom Strom durchflossenen Bimetallstreifens f in Verbindung,
an dessen Befestigungsstelle g die den beweglichen Kontakt 1t tragenden Ausschaltfeder
i fest eingespannt ist. . Der Bimetallstreifen f wirkt unter Vermittlung
eines bekannten Zwischenstückes j auf einen Sperrhebel k ein, der um den Bolzen
zn drehbar gelagert ist.
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Auf dem Schaltersockel a ist das Gestell n befestigt, in dem die Schaltwerksteile
gelagert sind. Diese bestehen aus einer um den Bolzen o drehbar gelagerten Lasche
p, die gelenkig mit einer weiteren Lasche r verbunden ist. Diese wirkt beim Ausführungsbeispiel
mittels einer Rolle s auf die Schaltfeder i ein und ist an ihrem freien Ende mittels
eines Bolzens t mit einer Lasche u verbunden, die an dem Druckknopf v gelenkig befestigt
ist. Der Führungsbolzen t gleitet in einem Schlitz w,
der eine Erweiterung
x aufweist. Um den Bolzen y ist ein doppelarmiger Hebel z drehbar gelagert, den
eine Zugfeder z1 im Sinne entgegen dem Uhrzeiger zu verdrehen sucht. Der Hebel z
wird in der Einschaltstellung (Abb. z) durch den Sperrhebel k verrastet. Der Hebel
z stellt in dieser Einschaltstellung die Rückwand des Führungsschlitzes w dar, in
der der Bolzen t der Lascher geradlinig geführt ist. Die Wirkungsweise
des Schalters ist folgende: Bei Erwärmung des Bimetallstreifens f nimmt das freie
Ende desselben unter Vermittlung des Zwischenstückes j den Sperrhebel k mit und
verdreht ihn im Sinne des Uhrzeigers. Dadurch wird nach gewisser Zeit die Verrastung
zwischen dem Sperrhebel k und dem doppelarmigen Hebel z gelöst. Auf diesen Hebel
z wirkt die Ausschaltfeder i
über die Lasche r auf kleinerem Hebelarm
mit großer Kraft ein, andererseits in entgegengesetztem Sinne an größerem Hebelarm
die Rückholfeder z1. Nach der Freigäbe des Hebels z überwindet die stärkere Ausschaltfeder
die Gegenkraft der Rückholfeder z, und verdreht den Hebel z im Sinne des Uhrzeigers
in die aus Abb.2 ersichtliche Lage. Damit verliert der Führungsbolzen t seine Abstützfläche,
er gleitet unter der Wirkung der Ausschaltfeder i in die Erweiterung
x des Schlitzes w ein, was gleichbedeutend ist mit der Ausführung der Ausschaltbewegung.
Es geschieht dies, wie leicht erkennbar wird, auch dann, wenn man im Augenblick
beispielsweise eines Kurzschlusses den Druckknopf v in seiner eingedrückten Lage
festhalten wollte. Der Selbstschalter nach der Erfindung besitzt also Freiauslösung.
Nach dem Ansprechen (Abb. 2) bringt die auf den Druckknopf v einwirkende Feder in
bekannter Weise diesen in die aus Abb. 3 ersichtliche Lage. Dabei wird die Lasche
r mitgenommen, und die Rückholfeder z1 bringt den Hebel z in seineAusgangslage zurück
(Abb. 3), in der er durch den erkaltenden Bimetallstreifen f unter Vermittlung des
Hebels k verrastet wird. Nun besitzt also der Führungsschlitz w wieder eine geradlinige
Rückwand, gebildet durch den in seiner Lage verrasteten Hebel z. Drückt man nun
auf den Knopf v, so nimmt dieser unter Vermittlung der Lasche u die Lascher
mit, deren Führungsbolzen t in den nunmehr geradlinigen Führungsschlitz w gleitet,
so daß der bewegliche Kontakt 1t wieder in seine Einschaltstellung gebracht wird.
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An Stelle eines Druckknopfes v kann bei diesem Selbstschalter auch
ein Kipphebel v1 vorgesehen sein, an den die Lasche ta in der
gleichen
Weise angelenkt ist wie beim Ausführungsbeispiel nach Abb. i an den Druckknopf v.
Der Kipphebel v1 besitzt dann noch einen besonderen Drehpunkt v2 (Abb. q.).
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Der die Rückwand des Schlitzes w darstellende Hebel z muß nicht notwendigerweise
ein doppelarmiger Hebel sein. Die Rückholfeder z1 kann auch an dem freien Ende des
einarmig ausgebildeten Hebels z angreifen, naturgemäß in dem Sinne, daß sie den
Hebel .-
nach erfolgter Auslösung wieder in seine Einschaltstellung zurückbringt.
Die Verrastung des als einarmig gedachten Hebels z durch den Bimetallstreifen f
bzw. Sperrhebel h würde dann durch einen besonderen Zwischenhebel erfolgen. Wesentlich
ist nur, daß auf den Hebel z sowohl die Ausschaltfeder i als auch die Rückholfeder
z1 einwirken, und zwar derart, daß die erstere die Kraft der letzteren erst dann
überwindet, wenn der Hebel z entrastet ist.
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An Stelle einer thermischen Auslösung durch den Bimetallstreifen f
wäre selbstverständlich auch eine elektromagnetische Auslösung denkbar. Der Elektromagnet,
der in diesem Falle in einer Ausnehmung des Sol;-kels a unterzubringen wäre, kann
dann unmittelbar auf den als Anker wirkenden Sperrhebel a einwirken. Auch eine thermische
und eine elektromagnetische Auslösung ist denkbar.
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Die Kontakte b, lt brauchen nicht in der beim Ausführungsbeispiel
vorgesehenen Weise oberhalb des Sockels a neben dem Gestell zt angeordnet zu werden.
Es läßt sich denken, daß die Lasche p als doppelarmiger Hebel ausgebildet, also
über ihren Drehpunkt o nach der Ausnehmung des Sockels a zu verlängert ist und hier
mit dem beweglichenUnterbrechungskontakt verbunden wird, der in der Einschaltstellung
mit dem gleichfalls in der Ausnehmung des Sockels a untergebrachten ortsfesten Kontakt
in Berührung kommt. Diese Anordnung eignet sich besonders auch dann, wenn der Installations-Selbstschalter
nicht in Sockel-, sondern in Stöpselform ausgebildet werden soll.
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Der Selbstschalter nach der Erfindung zeichnet sich durch überaus
einfachen Aufbau aus. Das gesamte Schaltgestänge besteht mir ans drei Laschen p,
r, it. Außer der Ausschaltfeder ist nur die Rückholfeder z1 erforderlich,
die um so schwächer gehalten werden kann, als es lediglich ihre Aufgabe ist, den
sehr kleinen und leicht zu haltenden Hebel z in seine Einschaltstellung zurückzuführen.
Ein Kraftspeicher, wie er sonst bei namentlich thermischer Auslösung fast unentbehrlich
ist, kommt beim Erfindungsgegenstand völlig in Fortfall.