DE828752C

DE828752C - Small self-switch with toggle lever contact device

Info

Publication number: DE828752C
Application number: DEP6725A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Leyhausen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-01-21

Description

Kleinselbstschalter mit Kniehebel-Kontaktvorrichtung hie meisten auf dem -Markt befindlichen Kleinselbstschalter haben noch immer eine Größe und ein Gewicht, die neben den verhältnismäßig hohen Kosten der Schalter ihrer Verwendung an vielen Stellen in elektrischen Installatiol)en im Wege stehen. Insbesondere Kleinselbstschalter in Schraubstöpselform kiilltlell in manchen Sicherungselementen, die nur dem Raumbedarf von Sicherungspatronen angepaßt sind, nicht ver-@Xendet «erden. Die -bisherigen Konstruktionen lassen aber eine wesentliche Verkleinerung der Schalter unter Beibehaltung einer genügenden Schaltleistung und in :\lll>etracht der hohen und vielseitigen Anforderungen, die an sie gestellt werden, nicht zu. :\tlch würde bei der Art und Vielheit der Teile dieser Schalter eine Verkleinerung kaum zu einer Verbilligung beitragen, da mit der Verkleinerung der Einzelteile, die eine gewisse Präzision erfordern, sich die Schwierigkeiten in der Fabrikation erhöhen.Small circuit breakers with a toggle lever contact device, most of the small circuit breakers on the market, are still of a size and weight which, in addition to the relatively high costs of the circuit breakers, stand in the way of their use in many places in electrical installations. In particular, small self-contained circuit breakers in the form of screw plugs should not be grounded in some fuse elements that are only adapted to the space requirements of fuse cartridges. The previous designs, however, do not allow a substantial reduction in the size of the switches while maintaining a sufficient switching capacity and in view of the high and varied requirements that are placed on them. With the type and multiplicity of the parts of these switches, a reduction in size would hardly contribute to a reduction in the price, since the difficulties in manufacture increase with the reduction in the size of the individual parts, which require a certain degree of precision.

Die Erfindung bedeutet demgegenüber einen bedeutenden Fortschritt. Sie bezieht sich auf Kleinselbstschalter mit Kniehebel-Kontaktvorrichtung und besteht im wesentlichen in einer Anordnung der Kniehebel und Schaltorgane derart, daß eine die Kniehebelkette mittels eines auf dem ersten Glied der Kette sitzenden Sperrkegels in der Strecklage haltende Sperrklinke, auf welche die Auslöseorgane einwirken, auf der Achse des am anderen Ende der Kniehebel'kette angelenkten Kontakthebels oder in deren unmittelbarer Nähe gelagert ist. Es ist dadurch nicht nur möglich, den ganzen zur Verfügung.stehenden Raum für die Vergrößerung der Schalterteile auszunutzen, sondern auch die Anzahl der Teile zu verringern und beispielsweise die ganze Mechanik in nur zwei Achsen zu lagern. Die Eigenart der Konstruktion ermöglicht dabei auch die Erzielung einer sicheren Momenteinschaltung und die .=Xiiliringung eines für die Kurzschlußfestigkeit dieser kleinen Schalter besonders wichtigen Schlagankers und im übrigen die Herstellung 'kleinster Schalter, deren Gesamtvolumen um 20 bis 3o% gegenüber den bisherigen Konstruktionen verringert werden kann, ohne daß dabei die gemäß den bestehenden Vorschriften geforderten -.Mindestleistungen der Schalter unterschritten werden müßten. Weitere Vorteile der Erfindung sind in nachstehender Beschreibung angeführt.In contrast, the invention represents a significant advance. It relates to small auto switches with toggle lever contact device and consists essentially in an arrangement of toggle levers and switching elements such that one the toggle chain by means of a locking cone seated on the first link of the chain in the extended position holding pawl on which the triggering organs act, on the axis of the articulated at the other end of the toggle lever chain Contact lever or is stored in their immediate vicinity. It is not only possible to use all the space available for enlarging the counter parts, but also to reduce the number of parts and, for example, the entire mechanics to be stored in only two axes. The peculiarity of the construction also makes it possible the achievement of a safe momentary switch-on and the the short-circuit resistance of this small switch is particularly important impact armature and the rest of the production of 'the smallest switches, their total volume by 20 to 3o% compared to previous designs can be reduced without doing so the minimum power of the switches required in accordance with the existing regulations should be fallen below. Further advantages of the invention are set out below Description given.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einem Kleinselbstschalter in Schraubstöpselform dargestellt, wobei alle für die Erfindung unwesentlichen Teile, wie Gehäuse, Magnetspule, Kontakte usw., fortgelassen sind. Es zeigt Mb. i eine Seitenansicht des Schalters in der Einschaltstellung, Abb. 2 eine Draufsicht, Abb. 3 die Ausschaltstellung teilweise im Schnitt und Abb..I die Stellung der Schalterteile im Augenblick der magnetischen Abschaltung, ebenfalls teilweise im Schnitt.In the drawing, an embodiment of the invention is shown on a small self-switch in screw plug form, with all parts that are not essential to the invention, such as housing, magnet coil, contacts, etc., have been omitted. It shows Mb. I a side view of the switch in the ON position, Fig. 2 a plan view, Fig. 3 the OFF position partially in section and Fig..I the position of the switch parts at the moment of magnetic disconnection, also partially in section.

Die Platte i, die gleichzeitig zum A1>schluß des Spulen- und Funkenraumes des Schalters dient, trägt (las U-förmige Gehäuse 2 (Abb. i und 2). In letzterem ist auf der Achse 7 die Gelenklasche 12 drehbar gelagert und mit den Kniegelenklaschen 13 und 14 (Abb. 3) Tiber die Gelenkzapfen 8, 9 und io mit dem auf der Achse i i gelagerten Schalthebel 15, 16 verbunden. Der Sperrkegel 33 liegt mit seiner Nase auf der Sperrklinke 17, die aus einem U-förmigen Rahmen besteht und mit ihren Schenkeln 18 und ig ebenfalls auf der Achse i1 drehbar gelagert ist. Der Schenkel i9 hat einen Ausleger 20, der über den Bimetallstreifen 30 greift, dessen Einwirkung auf die Sperrklinke 17 mittels der Schraube 31 reguliert werden kann. Die Schraube 31 ist aus Isoliermaterial gefertigt (Abb. 2). Auf der anderen Seite des Gehäuses 2 hat der Schenkel i8 der Sperrklinke 17 einen Ausleger 21, der an dem Hebel 24, 25 des ebenfalls auf der Achse i i gelagerten Magnetankers 22 anliegt. Der Magnetanker 22 ist mit seinem Hebel 25 und bei der Lagerstelle 26 auf der Achse i i gelagert. Die mit dem Druckknopf 3 versehene Schaltkulisse .I hat einen Schlitz 5 mit einer Rast 6 und ist von dem Kniegelenkzapfen 9 des Kniehebels 13, t4 durchsetzt. An dem Schalthebel i6 ist mittels !, des Gelenkzapfens 29 die mit der Kontaktbrücke 28 verbundene Kontaktstange 27 angelenkt.The plate i, which also serves to close the coil and spark chamber of the switch, carries (read U-shaped housing 2 (Fig Knee joint brackets 13 and 14 (Fig. 3) are connected via the pivot pins 8, 9 and io to the shift lever 15, 16 mounted on the axis ii and is also rotatably mounted with its legs 18 and ig on the axis i1. The leg i9 has a bracket 20 which engages over the bimetallic strip 30 , the action of which on the pawl 17 can be regulated by means of the screw 31. The screw 31 is off On the other side of the housing 2, the leg 18 of the pawl 17 has an arm 21 which rests on the lever 24, 25 of the magnet armature 22, which is also mounted on the axis ii Heb el 25 and stored at the bearing point 26 on the axis ii. The switching gate provided with the push button 3 .I has a slot 5 with a detent 6 and is penetrated by the toggle pin 9 of the toggle lever 13, t4. The contact rod 27 connected to the contact bridge 28 is hinged to the shift lever i6 by means of the pivot pin 29.

Die Wirkungsweise ist folgende: In der Ausschalt Stellung (M)b- 3) liegt der Schalthebel i6 unter (lein I'influß der nicht gezeichneten Ausschaltfeder an der oberen Wand des Schaltergehäuses 2 an und hat die Kontaktstange 27 nach oben eingezogen. Der Kniehebel 13, 1I ist nach oben eingeknickt und die Schaltkulisse 4 ist durch eine nicht gezeichnete Feder nach oben gehoben. Der Gelenkzapfen 9 liegt in der Rast 6. Wird nun der Druckknopf 3 entgegen dem Druck der genannten Federn in der Pfeilrichtung niedergedrückt, so wird der Kniehebel in die Strecklage gebracht. Diese Bewegung wird jedoch zunächst durch die Rast 6 gehemmt, so dall der Bedienende gezwungen ist, den Druck auf den Knopf 3 erheblich zu verstärken, worauf der Gelenkzapfen 9 plötzlich aus der Rast und der Schalter in die l"ins s chaltstellung springt (.@11i1i. i).The mode of operation is as follows: In the switch-off position (M) b- 3) is the shift lever i6 under (lein I'influence of the not shown opening spring on the upper wall of the switch housing 2 and has the contact rod 27 upwards moved in. The toggle lever 13, 1I is bent upwards and the shift gate 4 is lifted up by a spring, not shown. The pivot pin 9 is located in the detent 6. Now the push button 3 is against the pressure of the said springs depressed in the direction of the arrow, the toggle lever is brought into the extended position. However, this movement is initially inhibited by the detent 6, so that the operator is forced to increase the pressure on button 3 considerably, whereupon the pivot pin 9 suddenly comes out of rest and the switch jumps to the switch position (. @ 11i1i. i).

Wird der ;Magnetanker durch Überstrom oder Kurzschluß angezogen, so liebt er mit seinem Hebel 23, 24 und dein :\usleger 21 die Sperrklinke 17 so, daß diese den Sperrkegel 33 freigibt, worauf sich dieser unter dem f>ruck der Ausschaltfeder nach innen dreht und der Schalthebel 1 6 mit der Kontaktstange 27 in die .\usschaltstellung geht. Die Stellung der Vorrichtung i» diesem Augenblick zeigt Abb. d, aus welcher auch zu ersehen ist, daß es für die Funktion des Schalters unerheblich ist, ob der Druckknopf bei Kurzschluß oder Überstrom festgehalten wird. Der Schalter hat, wie sich aus vorstehendem ergibt, eine vollendete Freiauslösung. Wird der Druckknopf losgelassen, so geht die Vorrichtung in die Ausschaltstellung (Abb. 3) zurück.If the magnet armature is attracted by overcurrent or short circuit, then he loves with his lever 23, 24 and your: \ usleger 21 the pawl 17 so that this releases the locking cone 33, whereupon it moves under the pressure of the switch-off spring rotates inwards and the switching lever 1 6 with the contact rod 27 in the. \ off position goes. The position of the device at this moment is shown in Fig. D, from which can also be seen that it is irrelevant for the function of the switch whether the Push button is held in the event of a short circuit or overcurrent. The switch has how the above results in a complete release. Will the push button released, the device goes back to the switch-off position (Fig. 3).

Der Magnetanker 22 mit seinem Schlaghebel 23 und der Schalthebel 16 sind so gestaltet, daß der Schlaghebel 23, sobald die Nase des Sperrkegels 33 freigegeben ist, auf die Unterkante 32 des Schalthebels 16 schlägt und diesem eine erhöhte Beschleunigung gibt. Dadurch wird auch ein mögliches Festschweißen der Kontakte verhindert, das bei sehr hohen Strömen namentlich bei oxydierten Kontaktflächen und anderen tTrsachen eintreten kann.The magnet armature 22 with its hammer 23 and the switching lever 16 are designed so that the hammer 23 as soon as the nose of the locking cone 33 is released is, hits the lower edge 32 of the shift lever 16 and this increased acceleration gives. This also prevents any possible welding of the contacts with very high currents, especially with oxidized contact surfaces and other things can occur.

Geschieht die :'luslösung bei geringen Vberströmen durch den Bimetallstreifen 30, so druckt dieser gegen die Einstellschraube 3 1 und liebt die Sperrklinke 17 aus ihrer Verklinkung mit der Nase 33 heraus, wodurch ebenfalls die Auslösung und der Rückgang des Schalters in die Ausschaltstellung (Abb. 3) erfolgt. Durch die Ausführung der Schraube 31 aus Isolierstoff wird die notwendige Isolation der Schaltmechanik von dem stroinführenden Bimetallstreifen erreicht und die bisher gebräuchliche komplizierte Isolierung beseitigt.The release occurs with low overcurrents through the bimetal strip 30, this presses against the adjusting screw 3 1 and loves the pawl 17 from their latching with the nose 33, which also triggers and the switch returns to the off position (Fig. 3). Through the Execution of the screw 31 from insulating material is the necessary isolation of the switching mechanism reached by the stroin-carrying bimetallic strip and the complicated one that has hitherto been used Isolation eliminated.

Die Lagerung der Sperrklinke 17 in größtmöglicher Entfernung von dein Sperrkegel 33 hat den Vorteil, daß die Eingriffs- und Gleitflächen beider Teile gerade sein können und sich der lIingriff bei voller Erschütterungsfestigkeit der Vorrichtung auf das kleinste Maß beschränken kann. Dabei ergibt sich bei der Eigenart der Sperrklinke 17 bei deren Herstellung voii selbst, daß ihre Gleitfläche mit der harten und glatten Walzhaut des Bleches versehen ist, so daß diese eines Glättens und Polierens nicht bedarf. Soll der Schalter mit einer Handauslösung versehen werden, so kann diese durch einen auf einer über die Achse 1 r hinausgehenden@ kurzen Verlängerung des Hebels t9 aufgesetzten Isolierstift hergestellt werden.The storage of the pawl 17 at the greatest possible distance from your locking cone 33 has the advantage that the engagement and sliding surfaces of both parts can be straight and the lIingriff can be limited to the smallest amount with full shock resistance of the device. In this case, with the peculiarity of the pawl 17 during its manufacture, the result is that its sliding surface is provided with the hard and smooth rolled skin of the sheet, so that it does not require smoothing and polishing. If the switch is to be provided with a manual release, this can be produced by an insulating pin placed on a short extension of the lever t9 that extends beyond the axis 1r.

Die durch die in <lern Schlitz 5 der Kulisse 4 für den Gelenkzapfen 9 vorgesehene Rast 6 bewirkte Momenteinschaltung unterscheidet sich von anderen bekannten Molnenteinschaltvorrichtungen an Kleinselbstschaltern dadurch, (laß der Schalter aus einer Endstellung unmittelbar in die andere Endstellung springt. Die bekannten Vorrichtungen sind für Selbstschalter kleinster Ausführung, wie sie durch die Erfindung ermöglicht werden, unbrauchbar, weil ihr Einschaltorgan und mit ihm der bewegliche Kontakt bereits einen Teil ihres Weges zurücklegen müssen. bevor der beabsichtigte Sprung in die Einschaltstellung erfolgt. Bei der kleinen Abmessung solcher Schalter und dem zwischen Einschaltorgan und Schalthebel notwendigen Übersetzungsverhältnis würde aber die bei der Fabrikation der Teile erforderliche Toleranz für .Achsen. Gelenkzapfen und den für sie vorgesehenen Bohrungen unter Umständen schon genügen, um die Kontakte in Berührung zu bringen, ehe die Momenteinschaltvorrichtung in Tätigkeit tritt, wenn nicht wie bei der Erfindung der ganze Weg des Einschaltorgans für den Einschaltsprung ausgenutzt wird.The through the in <learning slot 5 of the backdrop 4 for the pivot pin 9 provided latch 6 effected momentary engagement differs from others known Molnenteinschaltvorrichtungen on small circuit breakers by, (let the Switch jumps directly from one end position to the other end position. the known devices are for circuit breakers of the smallest version, as they are by the invention will be made unusable because its switching element and with it the moving contact already have to cover part of their way. before the intended jump to the switch-on position takes place. With the small size such a switch and the gear ratio required between the switching element and the gear lever but the tolerance for axes required in the manufacture of the parts. Pivot pins and the holes provided for them may be sufficient, to bring the contacts into contact before the momentary closing device is activated occurs, if not as with the invention, the whole way of the switching element for the Switch-on jump is used.

Die Anwendung eines Schlagankers zur Beschleunigung des Schalthebels bei Kleinselbstschaltern ist bereits bekanntgeworden. Die bekannten Konstruktionen eignen sich jedoch nicht für kleinste Schalter dieser Art, weil die unabhängige Lagerung des Ankers von dem Schalthebel und der Sperrung Fehlerquellen ergehen, welche die Wirkung des Schlagankers unter Umständen aufheben können. Durch die Lagerung von Anker, Schalthebel und Sperrklinke auf einer gemeinsamen Achse kann jedoch der kleine Weg, den der Anker beim .Ausschalten zurücklegt, so aufgeteilt werden, daß seine einzelnen Funktionen, d. h. Aufhebung der Sperrung und unmittelbar darauffolgender Schlag auf den Schalthebel, exakt nacheinander zur Wirkung kommen, ohne für die Teile eine Präzision fordern zu müssen, die bei der Massenfabrikation verteuernd wirken würde.The use of a drop anchor to accelerate the shift lever with small circuit breakers has already become known. The known constructions however, they are not suitable for the smallest switches of this type because they are independent Storage of the armature of the shift lever and the blocking cause sources of error, which can possibly cancel the effect of the drop anchor. Through storage of armature, gear lever and pawl on a common axis, however, can small distance that the anchor travels when switching off, are divided so that its individual functions, d. H. Lifting of the block and immediately thereafter Hit the gear lever, one after the other, come into effect without being responsible for the Parts having to demand a precision that makes mass production more expensive would work.

Aus der Zeichnung,ist zu ersehen, daß man einen Teil der geschilderten Vorteile der Erfindung, z. B. möglichst große Einzelteile und das fast gerade (leiten der Flächen der Sperrvorrichtung, auch erreichen kann wenn Kontakthebel, Magnetanker und Sperrklinke auf besonderen Achsen gelagert sind. Durch die Lagerung dieser Teile auf einer gemeinsamen Achse i t wird jedoch eine weitere Vereinfachung und das oben geschilderte exakteZusammen-,virken der Teile erzielt. Ebenso kann als äquivalente Lösung gelten, wenn der Magnetanker auf der Achse 7 des ersten Gliedes 1 2 der Kniehehellkette gelagert ist.From the drawing it can be seen that one part of the described Advantages of the invention, e.g. B. as large individual parts as possible and almost straight (direct the surfaces of the locking device, even if contact lever, magnet armature and pawl are mounted on special axles. By storing these parts on a common axis i t, however, there is a further simplification and that above the exact joining together of the parts is achieved. Likewise, can be used as equivalents Solution apply if the magnet armature is on axis 7 of the first link 1 2 of the knee lever chain is stored.

Die Erfindung ist nicht an (las dargestellte ,Atrsführungsbeispiel gebunden. Sie kann auf Kleinselbstschalter beliebiger Art und Form angewendet "-erden. Beispielsweise kann auch an Stelle des Druckknopfes 3 jedes andere Betätigungsorgan verwendet werden.The invention is not to (read illustrated, Atrsführungbeispiel bound. It can be applied to small circuit breakers of any type and shape. For example, any other actuating element can also be used instead of the push button 3 be used.

Claims

: 1. Klednselself switch with toggle lever contact device, characterized in that a locking pawl (17) holding the toggle lever chain (12, 13, 14) in the extended position by means of a locking cone (33) seated on the first link (12) of the chain, on which the triggering organs act, is mounted on the axis (r 1) of the contact reel (15, 10) articulated at the other end of the toggle chain.

2. Small self-switch according to claim 1, characterized in that the pawl (17) and the armature (22) mounted on the axis (t r) of the contact lever (16) are.

3. Small self-switch according to claim 1, characterized in that the: magnet armature is mounted on the axis (7) of the first link (12) of the toggle chain.

4. Retail auto switch according to claim t, characterized by a U-shaped forming the pawl Frame (17, 18, 19), which causes the blocking with its end face (17) and on the magnetic (22) or thermal (3o) release device or both release devices act.

5. Small self-switch according to claim t or one of the preceding Claims, characterized by a notch (6) in the slot (5) of a link (4), in which a pivot pin (9) of the toggle lever (13, 14) rests in such a way that when Depressing the backdrop by means of the switching element (3) the inevitable lateral Movement of the pivot pin (9) in the slot of the link is inhibited until through increased pressure the pivot pin jumps out of the detent.

6. Retail auto switch according to claim 1 and 5, characterized in that the catch (6) at the point of Slot (5) is located, which is the position of the pivot pin (9) in the switch-off end position dier gate (4) corresponds, and the switch when the gate is pressed down immediately jumps from the switch-off end position to the switch-on end position.

7. Small self switch according to claim r or one of the preceding claims, characterized in that the magnet armature (22) has after it affects the triggering of the switch loading, with a lever (23) strikes directly at the contact lever (16, 32). B. small self-switch according to claim 1, characterized in that the locking cone (33) is connected to a knee height chain (12, 13, r4) which is hinged to the shorter arm (15) of the contact lever (15, 16), the longer arm of which (16) controls the contact rod (27) with the contact bridge (28). G. Small self-switch according to claims t and 8, characterized in that the entire knee link chain (12, 13, 14, 15) forms a joint parallelogram with the contact lever (16) and the contact rod (27). Small self-switch according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized by a frame (17, 18, 19) which locks the switching device in the switched-on position and has a bracket (20) on which the thermal release line (30 ) acts, and with a boom (21) on which with a (ni ITel) el (24, 25) the magnet armature (22) a «-ii-lzt. i i. Small circuit breaker according to: liiskret i or one of the preceding: liispriiche, characterized by an adjusting screw (31) made of an atis insulating material for the thermal release device.