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Uherstr()inschalter finit Selbstauslösung und Handabschaltung
| 1)ic bisherigen Selbstschalter bedienten sich |
| meistens zur Äusl(isung eines irr den Schalterstrom- |
| kr-ciseirigeschalteten l?Iektroriiagrreten, der entweder |
| auf ein als Kniegelenk ausgebildetes Schloß oder |
| auf die \-crklinknng direkt wirkte. Die erforderliche |
| \usl@isckraft \\ar liierlxi verhältnismäßig groß. |
| \acli diesen \"@irrichtungen, die allgetnein in Ge- |
| braucli t@ itreri, kam die thermische Auslösung auf, |
| \\()bei nian ztirr@iclist -ersuchte, einen Bimetall- oder |
| I litz(lrztlit2ttrsl.iiscr auf (las Kniegelenk oder auf die |
| \@erklinlaing cirm-irken zu lassen. Die Auslöse- |
| dieser I@aut@-eisr \var jedoch nicht groß. |
| 1)iesc I_östuigsart eines l"lmrstromsclialters -,-,-urde |
| auf G rund Gier \acliteile wieder fallen gelassen, und |
| rnan ging dazu über. Knieliebelsysterne mit mehr- |
| faclier l@lrersc#tztirig zti verwenden. Sie bestellen in |
| (ler 1 lauptsaclu# atrs einer ster-nf('irriligeri .\nordnung |
von mindestens drei Lenkern, die mit dem Handbetätigungsorgan, mit der Kontakteinrichtung
und mit der Verklinkung verbunden waren. Diese Anordnung gestaltet sich räumlich
sehr ungünstig und aufkrdem ist bei dieser Vorrichtung noch ein zweiter Betätigungsknopf
zur Handausschaltung erforderlich. Ein anderer t`berstromschalter, der in der Hauptsache
aus einem aus zwei Lenkern bestehenden Kriiegelenkscliloß aufgebaut ist, ist ebenfalls
nachteilig, cla der Kontaktdruck durch eine besondere Feder aufgebracht werden muß,
und außerdem springt der Handauslöseschalter bei einer thermischen oder Kurzschlußausschaltung
vielfach nicht in die Ausschaltlage zurück. Die Auslösegescli«,iridi"1keit derartiger
Schaltschlösser hei kurz-
c ITl>erlastung war verhältnismäßig
s filtiffi
gering.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, ging man dazu über, die
Schnellauslösung direkt auf eine Verklinkung oder einen Kniehebel wirken zu lassen,
hingegen die thermische Auslösung über eine zusätzliche Übersetzung an dem Schaltmechanismus
angreifen zu lassen. Dies wird beispielsweise erreicht durch Zwischenschaltung eines
unter Federspannung stehenden Klinkenhebels, dessen Spannfeder nach erfolgter thermischer
Auslösung durch die Schalt-\verkrückzugsfeder in irgendeiner Form wieder gespannt
und aufgeladen wird.
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Zusammenfassend kann man zu den bisher bekannten Formen von Überstromschaltern
sagen, daß die ältesten Ausführungen die Probleme durch eine geringe Übersetzung
der Schloßteile zu lösen versuchten und dadurch größte Auslösekräfte benötigten.
Die späteren Ausführungsformen führten dagegen eine große Übersetzung,der Schloßteile
ein und gewannen dadurch geringere Auslösekräfte. Sie benutzten aber ebenfalls wie
die bisherigen zur thermischen und zur magnetischen Auslösung ein und dieselbe Stelle
des Schloßmechanismus, so daß die Kurzschlußauslösung verhältnismäßig träge arbeitete.
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Um dies zu verhindern, ließ man den magnetischen Auslöser direkt,
den thermischen Auslöser indirekt über eine zusätzliche Verklinkung oder Übersetzung
arbeiten, wobei aber die Schaltwerkfeder die Spannfeder für diese Übersetzung wieder
auflädt, was die Abschaltgeschwindigkeit ungünstig beeinflußt.
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Die Erfindung, die die Nachteile der bisher bekanntgewordenenÜberstromschalter
vermeidet, verwendet ebenfalls eine große Übersetzung, wodurch man damit verbundene
geringe Auslösekräfte erhält, weist darüber hinaus ebenfalls eine gesondert wirkende
Kurzschlußauslösung auf, ohne eine besonders starke Ausschaltfeder bzw. eine zusätzliche
Feder zu benötigen. Erfindungsgemäß ist der eine der beiden das Schloß bildenden
Lenker ortsfest gelagert und entweder mit einem thermischen oder magnetischen Auslöser,
insbesondere unmittelbar verklinkt. Der andere schwimmend gelagerte Lenker ist einerseits
mit der Handauslösung und andererseits mit der Kontakteinrichtung mittel- oder unmittelbar
gekuppelt, wobei außerdem noch ein fester Anschlag angeordnet ist, der mit dem letztgenannten
Lenker lediglich in der Ausschaltstellung direkt oder indirekt in Wirkungsverbindung
tritt. Der schwimmend gelagerte Lenker wird nach Abschluß der thermischen Auslösung
durch das hierauf folgende Zurückspringen des Fremdaus-1<isers bzw. des Handschalters
über diesen festen Anschlag derart gekippt, daß der zweite Lenker wieder in seine
erste Lage gezwungen wird, um sich mit dem Bimetallstreifen wieder zu werklinken.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Schalthebel der Kontakteinrichtung
mit dem schwimmend gelagerten Lenker durch einen besonderen Zwischenhebel verbunden.
Die Verbindung kann auch unmittelbar ausgeführt sein, indem z. B. dieser Lenker
gleichzeitig als Schaltbrücke ausgebildet ist. Im erstgenannten Fall, in dem eine
mittelbare Verbindung zwischen Lenker und Schalthebel verwendet ist, kann diese
Verbindung z. B. aus einer lösbaren Kupplung bestehen, die unter der Einwirkung
eines in dem Schalterstromkreis liegenden Elektromagneten steht. Hierbei wirkt also
die Schnellauslösung, ohne eine besondere Übersetzung einzuschalten, direkt auf
die Kontakteinrichtung, so daß eine Verzögerung ausgeschlossen ist.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der feste Anschlag, über
den der schwimmend gelagerte Lenker bei thermischer Auslösung kippt, ungefähr mittig
dieses Lenkers bzw. des Schalthebels angeordnet und weist in Einschaltstellung des
Schalters den für die Ausschaltbewegung geeigneten Abstand von diesem auf. Die Handauslösung
kann durch einen schwenkbar gelagerten zweiarmigen Hebel gebildet werden, der direkt
oder mit einem Zwischenhebel mit dem Lenker verbunden ist. Der eine Arm dieses Hebels
ist als Handgriff ausgebildet, und der Hebel selbst steht unter der Vorspannung
einer Feder, die ihn in Richtung der Ausschaltstellung belastet. Ferner kann der
Hebel auch unter der Einwirkung des Eigengewichtes des Griffes stehen.
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Aus günstiger Raumgestaltung ist es vorteilhaft, den ortsfest gelagerten
Lenker des Schlosses als Winkelhebel auszubilden.
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In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. i bis 3 verschiedene Schaltstellungen eines erfindungsgemäßen
Überstromschalters, wobei ein Lenker mittelbar mit dein Schalthebel und in Ausschaltstellung
direkt in Wirkungsverbindung mit dem festen Anschlag steht, Fig. 4 eine Ausführungsform,
wobei der Lenker gleichzeitig als Schaltbrücke ausgebildet ist und in Ausschaltstellung
direkt in Wirkungsverbindung mit dem festen Anschlag steht; Fig.5 und 6 zeigen eine
Darstellung, davon Fig.5 eine Teildarstellung einer anderen Ausführungsform, bei
welcher noch die magnetische Auslösung angedeutet ist, wobei der eine Lenker mittelbar
mit dem Schalthebel und in Ausschaltstellung indirekt mit dem festen Anschlag in
Wirkungsverbindung steht.
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In dem ersten Beispiel des erfindungsgemäßen Überstromschalters wird
der Strom durch die Klemme i zugeführt, geht über den Schalthebel 2, über die Kontaktstücke
3 und 4 nach einer Bimetallfeder 5 und von hier aus nach der Klemme 6. Der Schloßmechanismus
besteht in der Hauptsache aus einem Hebelsystem, das aus den beiden Lenkern 7 und
8 gebildet ist. Der Lenker 7 ist in dem Gelenk 9 ortsfest gelagert und wird an seinem
freien Ende io durch die Bimetallfeder 5 in kaltem Zustand verklinkt. Am anderen
Ende des Lenkers 7 ist der schwimmend gelagerte Lenker 8 angeschlossen, der mit
dem Schalthebel 2 mittelbar durch einen Zwischenhebel t i verbunden ist. Am unteren
Ende des Lenkers 8 greift die Handauslösung ein, die aus einem zweiarmigen Hebel
12 besteht, dessen einer Arm als Handgriff 13 ausgebildet ist, wobei die
Verbindung mit dem Lenker 8 durch einen
kleinen Zwischenhebel 14
ausgeführt ist. Die Stellung des Scliloßmechanismus, wie sie in Fig. i dargestellt
ist, veranschaulicht den eingeschalteten Zustand. Die Kontakteinrichtung mit den
Kontaktstücken 3, 4 ist geschlossen, die Bimetallfeder 5 verklinkt das Schloß am
Ende io des Lenkers 7 und der Handgriff 13 steht in Einschaltstellung. Ferner ist
zwischen dem festen Anschlag 15 und dem Lenker 8 ein geringer Abstand vorhanden.
Findet nun durch einen bestimmten Überstrom eine Erwärmung der Bimetallfeder 5 statt,
so biegt diese sich nach oben durch und der Lenker j schnappt unter der Wirkung
einer Ausschaltfeder nach links, wie es die Fig. 2 veranschaulicht, wobei der z.
B. als Blattfeder ausgebildete Schalthebel 2 über den Zwischenhebel i i auf den
Lenker 8 und damit in drehendem Sinn auf den Lenker 7 einwirkt, der sich in dein
Gelenk 9 abstützt. Die Bewegung des Lenkers 8 wird durch den festen Anschlag 15
begrenzt. Obwohl der zweiarmige Hebel 12 unter der Spannung einer in der Zeichnung
nicht dargestellten Feder steht, die ihn in Richtung Ausschalten zu drehen versucht,
konnte in der bisherigen Stellung gemäß Fig. i eine Drehung nicht erfolgen, da die
Stellung des Zwischenhebels 14 und des zweiarmigen Hebels 12 so eingerichtet ist,
daß gerade die Totpunktlage überschritten ist, und die Kraft der Feder nicht ausreicht,
um die Totpunktlage zu überschreiten. Da nun in der Stellung der Fig. 2 ein Widerstand
des unteren Endes des Lenkers 8 in Richtung des Hebels i4 kaum mehr vorhanden ist,
wird der zweiarmige Hebel von der genannten he(Ier im Uhrzeigersinn gedreht, wobei
über den Lenker 14 der Lenker 8 über den festen Anschlag 15 gekippt wird,
wie dies aus der Fig. 3 hervorgeht. 1)al>ei wandert das obere Ende des Lenkers 8
nach links und bringt den Lenker 7 wieder in seine ursprüngliche Lage. Wird nun
der Handgriff 13 nach oben bewegt, so entfernt sich der Lenker 8 wieder von dem
festen Anschlag unter Mitnahme des Schalthebels 2, so daß die Kontaktstücke 3 und
4 wieder zum Aneinanderliegen kommen. Der Schalter ist eingeschaltet und die ursprüngliche
Stellung gemäß Fig. i wieder erreicht.
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Soll der Schalter nur von Hand ausgelöst werden, so ist der Griff
13 aus der Stellung gemäß Fig. i lediglich nach unten zu bewegen. Dies ist trotz
der Sperrung bei io möglich, da sich der federnde Schalthebel 2 hierbei etwas nach
links durchbiegen kann. Das Schloß nimmt dann die Ausschaltstellung gemäß Fig. 3
ein. Die Einschaltung erfolgt wie ollen beschrieben.
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Eine einfache .lusfiihruiigsform ist in Fig. 4 dargestellt, wobei
Gier ortsfest gelagerte Lenker 7 als \\'inkellichel ausgebildet ist. Diese Ausführungsform
eignet sich besonders gut für eine günstige räumliche Gestaltung des Schalters.
Ferner ist in diesem Fall der Lenker 8 gleichzeitig als Schaltdrücke ausgebildet,
die mit den Kontaktstücken 16 und 17 direkt zusammenwirkt. Findet in diesem Fall
eine thermische Auslösung statt, so biegt sich die 13imetallfeder 5 nach links,
und der Lenker 7 springt in die gestrichelt eingezeichnete Stellung unter Mitnahme
des Lenkers 8 bis zu dem festen Anschlag 15. Die Bewegung wird hervorgerufen durch
die Feder 18, die an dem Lenker 8 angreift. Die Kontakteinrichtung ist dadurch unterbrochen.
Dreht sich nur der Griff 13 nach unten, so bewirkt der Zug der Feder 18 auf den
Lenker 7, daß dieser über den festen Anschlag 15 kippt und den Lenker wieder in
seine ursprüngliche Lage bringt. Die Einschaltung des Griffes 13 stellt die ursprüngliche
Lage wieder her.
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In der Ausführungsform gemäß Fig. 5 und 6 ist die Verbindung zwischen
dem schwimmend gelagerten Lenker 8 und dem Schalthebel 2 wieder mittelbar durch
den Lenker i i durchgeführt. Dieser Lenker i i dient hierbei gleichzeitig als Übertragungsglied
zur Kurzschlußauslösung mit dem in dem Stromkreis des Schalters liegenden Elektromagneten
i9, der auf das freie Ende 2o des Hebels i i einwirkt, in dem Sinne, daß das Ende
2o des Hebels i i vom Magneten nach oben bewegt wird. Das Gelenk, mit dem der Hebel
i i gemäß Fig. 5 mit dem Lenker 8 verbunden ist, ist als Kupplung 21 ausgebildet,
derart, daß durch eine Betätigung des Hebels i i durch den Elektromagneten i9 der
Schalthebel 2 augenblicklich, freigegeben wird, so daß er durch die Fdder 18 bis
zum festen Anschlag 15 bewegt wird und dabei die Kontaktstücke 3, 4 getrennt werden.
Bei thermischer Auslösung durch die Bimetallfeder 5 treten dieselben Bewegungen
des Schlosses ein wie in den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen mit dem
Unterschied, daß in diesem Fall der Lenker 8 nur indirekt mit dem Anschlag 15 bei
Ausschaltstellung in Wirkungsverbindung tritt. Das Kippen des Lenkers 8 nach Ausschalten
des Griffes 13 zur Zurückführung des Lenkers 7 in seine Ausgangsstellung erfolgt
bei Fig. 5 über den Ansatz 22 am Kontakthebel 2. Im Fall .der Fig. 6 ist die Auslösekupplung
21' für die Schnellauslösung an dem Gelenk, mit dem der Hebel i i mit dem Kontakthebel
2 verbunden ist, angeordnet. Nach Lösung der Kupplung durch den Magneten 19 werden
die Kontakte 3 und 4 augenblicklich getrennt.
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Bei thermischer Auslösung führt der Lenker 8 eine Schwenkbewegung
sinngemäß dem ersten Ausführungsteispiel gemäß Fig. 2 aus. Beim Bewegen des Griffes
13 in die Ausschaltstellung dreht sich der schwimmende Lenker 8 um den Zapfen 21
gemäß Fig. 5 bzw. um den Gelenkpunkt 23 gemäß Fig. 6 und führt so den Hebel .7 von
neuem in seine Ausgangslage, wie dies sinngemäß aus der Stellung gemäß Fig. 3 des
ersten Ausführungsbeispieles zu entnehmen ist.
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Da der Elektromagnet unmittelbar lediglich durch Zwischenschaltung
des Hebels i i auf 'den Schalthebel 2 einwirkt, so findet eine völlig unverzögerte
Schnellauslösung bei Kurzschluß statt.