DE856329C - Thermostatischer Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen thermostatischen Schutzschalter, wie er in Stromkreisen Verwendung findet, um im Fall einer Störung oder bei anomalem Stromverlauf den Stromkreis zu unterbrechen. Zweck der Erfindung ist, einen solchen Schalter zu schaffen, der sich nach erfolgter Unterbrechung des Stromkreises nicht wieder selbsttätig schließt.

Der nach der Erfindung vorgeschlagene Schalter soll ein Paar normalerweise geschlossene Kontakte, einen Elektromagneten mit einer dauernd parallel zu den Kontakten liegenden Erregerspule sowie eine auf Wärme ansprechende Vorrichtung zum Trennen der Kontakte aufweisen. Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, wenigstens einen der beiden Kontakte durch den Elektromagneten bewegbar auszuführen, so daß beim Trennen der Kontakte durch die auf Wärme ansprechende Vorrichtung die Kontakte durch den Elektromagneten getrennt gehalten werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sollen beide Kontakte beweglich vorgesehen sein, wobei der eine Kontakt duroh die auf Wärme ansprechende Vorrichtung in öffnungsrichtung bewegt wird und der andere Kontakt mit dem Anker des Elektromagneten derart verbunden ist, daß er beim Unterbrechen des Stromkreises durch die auf Wärme ansprechende Vorrichtung durch den Elektromagneten nach der anderen Seite in öffnungsrichtung bewegt werden kann. Nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung kann die auf Wärme ansprechende Vorrichtung aus einem Bimetallstreifen bestehen, der insbesondere von dem zu steuernden Strom durchflossen wird und der den

einen der beiden beweglichen Kontakte am Ende aufweist!

Nach dem öffnen des Kontaktes durch die auf Wärme ansprechende Vorrichtung hält der noch in den Stromkreis eingeschaltete Elektromagnet den zweiten Kontakt in einer solchen Lage fest, daß beim Zurückgehen des ersten Kontaktes in eine Lage, die dem stromlosen Zustand entspricht, kein Stromschluß wieder erfolgt. Um nun den Schalter ίο wieder einschalten und den Stromkreis schließen zu können, wird gemäß der weiteren Erfindung vorgeschlagen, einen willkürlich, vorzugsweise von Hand betätigbaren Schalter vorzusehen, durch den der Strom, der die Erregerwicklung des Elektromagneten durchfließt, unterbrochen werden kann. Durch das Stromloswerden der Erregerspule des Elektromagneten kann sich der mit dem zweiten Kontakt verbundene Anker durch Federwirkung auf den ersten Kontakt zu bewegen und somit den Hauptstromkreis wieder schließen.

Der zum Einschalten des thermostatischen Schalters willkürlich bedienbare Schalter kann mit dem ersten zusammen zu einer baulichen Einheit vereinigt sein. Vorzugsweise weist dieser Schalter as eine bewegliche Brücke mit gegeneinander federnden Kontakten auf, welche mit entsprechenden festen Gegenkontakten zusammenwirken. Zum schnellen Ein- und Ausschalten der Kontaktbrücke können zwischen dieser und der Betätigungsvorrichtung Federmittel vorgesehen sein.

An Hand der Figuren ist ein Ausführungst>eispiel zu der Erfindung näher erläutert.

Fig. ι zeigt eine schematische Darstellung eines thermostatischen Schalters nach der Erfindung zur Erläuterung der Schaltanordnung und der Wirkungsweise;

Fig. 2 zeigt eine konstruktive Durchbildung eines Schalters gemäß der Erfindung in einem Querschnitt. Jn den Figuren haben die gleichen Teile auch die gleichen Bezugszeichen erhalten.

In Fig. ι stellt d einen Elektromagneten dar, dessen Erregerspule e parallel zu zwei normalerweise geschlossenen Kontakten α und b in den Stromkreis h eingeschaltet ist. Die Kontakte ο und b befinden sich am Ende zweier beweglicher Arme c und/. Der Arm/ besteht im wesentlichen aus einem beweglichen Anker, der normalerweise durch die Kraft einer Feder p in der in Fig. 1 dargestellten Lage gehalten wird. Der den Kontakt b tragende Arm c besteht aus einem im vorliegenden Fall von dem Betriebsstrom durchflossenen Bimetallstreifen. Außerdem ist in dem Stromkreis h ein normalerweise geschlossener Schalter i vorgesehen, der willkürlich, insbesondere von Hand, geöffnet werden kann, ν sind die Anschlußklemmen für die Stromzuführung.

Wird der in Fig. 1 dargestellte Schalter mit den Klemmen ν an den zu überwachenden Stromkreis angeschlossen, so fließt ein Strom über den geschlossenen Schalter i, den Bimetallstreifen c, die Kontakte b und a, den Anker /, das Federglied p und das Joch ο des Elektromagneten d von der einen zur anderen Anschlußklemme v. Ebenso fließt auch ein Strom parallel zu dem Bimetallschalter c und den Kontakten b und α durch die Erregerspule e des Elektromagneten d. Der durch die Erregerspule e fließende Strom ist hierbei normalerweise sehr klein, da der Widerstand der Spule sehr viel höher als der Widerstand des Bimetallstreifens und der übrigen parallel zu der Erregerspule liegenden Leitungsteile ist. Infolgedessen wird der Anker / von dem Elektromagneten nicht angezogen, so daß das Federglied ρ die Kontakte α und b gegeneinanderpreßt. Tritt nun durch einen Kurzschluß od. dgl. in dem Stromkreis eine unzulässig hohe Stromstärke auf, so deformiert sich durch Erwärmung der Bimetallstreifen c und bewegt den Kontakt b in Öffnungsrichtung von dem Kontakt ο fort. Auf diese Weise wird der Widerstand in dem parallel zu der Erregerspule e liegenden Leitungsteil erhöht. Im gleichen Maße wächst der Spannungsabfall an der Erregerspule e und damit die Erregung des Elektromagneten d. Hat die Erregung einen gewissen Wert erreicht, so wird der Anker / von dem Elektromagneten angezogen, wodurch sich die Kontakte α und b völlig trennen. Die Trennung der Kontakte α und b erfolgt somit sehr schnell, so daß ein Verschmoren derselben weitgehend vermieden wird. Durch den Elektromagneten ist hierbei der Kontakt α in eine so große Entfernung von dem Kontakt b gebracht worden, daß auch nach dem Erkalten des Streifens c und dem Zurückwandern des Kontaktes b keine Kontaktgabe mehr erfolgen kann. Solange also die Anlage unter Strom ist, bleiben die Kontakte α und b geöffnet. Sollen nun die Kontakte α und b wieder geschlossen werden, so ist lediglich erforderlich, den die Erregerspule e enthaltenden Parallelstromkreis durch den Schalter i kurzzeitig zu unterbrechen.

In Fig. 2 ist ein Schutzschalter nach der Erfindung dargestellt, <bei dem der selbsttätig wirkende thermostatische Schalter mit dem von Hand zu betätigenden Einschalter zu einer baulichen Einheit vereinigt ist. Der Schalter gemäß Fig. 2 besteht im wesentlichen aus einer in der Mitte mit einer öffnung versehenen Tragplatte n, unterhalb der zwei Isolierstücke 8 mittels kräftiger Schrauben befestigt sind. Die Isolierstücke 8 dienen im wesentlichen zur Befestigung des Elektromagneten, des Bimetallschalters und der Stromzuführungen. Unterhalb der Tragplatte η ist ein den Schalter umhüllendes Blechgehäuse m befestigt. Der Elektromagnet d besteht aus einem Joch 0, einer Spule e und einem unter Federwirkung stehenden Anker /. Dieser Anker ist an seinem einen Ende durch einen elastischen Metallstreifen p mit dem inneren Ende des Joches 0 beweglich verbunden und hat an seinem anderen Ende einen Kontakt a. In der Nähe des Ankers / ist innerhalb des Gehäuses m ein Bimetallstreifen c angebracht, welcher mit seinem einen Ende an einem Metallstück q befestigt ist und an seinem anderen Ende einen Kontakt b trägt, der mit dem Kontakt a zusammenwirkt. Die Enden der Spule e sind mit dem Metallstück q bzw. mit dem Joch ο elektrisch leitend verbunden. Das Metallstück q liegt teilweise zwischen der einen Seite des Joches ο und einem zweiten Metallstück r. Gegen diese Teile ist es

elektrisch isoliert. Das Metallstück r ist mit dem Joch ο durch Schrauben ί elektrisch leitend verbunden, welche auch zur Befestigung des Metallstückes q dienen. Ein drittes Metallstück t ist durch Schrauben u an der anderen Seite des Joches ο befestigt, ist gegen dieses aber elektrisch isoliert. Die Metallstücke r und t ragen über das geschlossene Ende des Gehäuses m hinaus und sind an ihren äußeren Enden mit Klemmschrauben ν zum Anschluß an den zu steuernden Stromkreis versehen.

Um die Metallstücke q und t elektrisch leitend zu verbinden, wird ein Schalter i verwandt, der ein Paar feststehende Kontakte w und ein Paar zugehörige bewegliche Kontakte χ hat. Die festen Kontakte w sind an den Metallstücken q und t in der Nähe der Tragplatte η befestigt und an ihren einander zugekehrten Seiten mit V-förmigen Einkerbungen y versehen, welche entsprechend gestaltete Teile der Kontakte χ aufnehmen. Die Kontakte sind mit

ao einer aus einem elastischen Metallstück ζ bestehenden Brücke verbunden und durch einen in Achsrichtung verschiebbaren Stab 2 zu betätigen, welcher durch eine öffnung in der Mitte der Tragplatte η hindurchreicht und an seinem äußeren Ende

a5 mit einem Griffteil 3 aus isolierendem Material versehen ist. Der Griffteil 3 ist unten mit einem zylindrischen Fortsatz 4 versehen, welcher in eine auf der Tragplatte η aufsitzenden Metallhülse 5 verschiebbar eingesetzt ist. Der Stab 2 geht durch eine mittlere öffnung des Brückenteiles ζ und ist von einem Paar schraubenförmigen Druckfedern 6 umgeben, welche jede Bewegung des Stabes auf den Brückenteil übertragen und auf diese Weise die Kontakte χ in Bewegung setzen. Eine der Federn sitzt zwischen dem Brückenteil ζ und dem Griffteil 3, die andere zwischen dem Teil ζ und einem am inneren Ende des Stabes 2 angebrachten Kopfstück 7. Zwischen der Trägerplatte η und den festen Kontakten w sind die Isolierteile 8 an der Tragplatte η befestigt. Diese sind an ihren gegenüberliegenden Seiten ebenfalls mit V-förmigen Einkerbungen 9 versehen, um die beweglichen Kontakte χ aufzunehmen.

Wie bereits erwähnt, wird durch die Kontaktbrücke ζ und die beiden Kontakte χ eine Strombrücke zwischen den Leiterteilen w hergestellt. Der Strom fließt somit von der rechten Klemmschrauben durch den Leiter t, dem rechten Kontaktteil w über die Strombrücke x-z-x zu dem linken Kontaktteil w, dem Leiterteil q zu dem Bimetallstreifen c und von da über die Kontakte b und a, die Feder p, die Schrauben s zu dem Leiter r zur linken Klemmschraube ν zurück. Parallel zu den Kontakten a, b und dem Bimetallstreifen c liegt, in der Figur allerdings nicht sichtbar, die Erregerwicklung e des Elektromagneten d.

Ist der Schalter i geschlossen, so greifen seine beweglichen Kontakte in die Einkerbungen y der festen Kontakte w ein. Um den Schalter i zu öffnen, genügt ein Anziehen an den Griffteil 3. Dies bewirkt das Zusammendrücken der Feder 6, die sich zwischen der Brücke ζ und dem Kopfstück 7 befindet, bis sie die beweglichen Kontakte χ von den Vertiefungen 9 loslöst und mit den Vertiefungen y wieder in Verbindung bringt. Sowohl das öffnen wie das Schließen der Kontakte χ geschieht also rasch unter Federwirkung.

Gegebenenfalls kann die Lage des Kontaktes b durch eine Klemmschraube 10, die auf dem Metallstück q sitzt und auf den Bimetallstreifen c wirkt, einjustiert werden.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt. So kann !beispielsweise an Stelle eines Bimetallstreifens auch ein anderes durch Wärme sich verformendes Material zur Trennung der Kontakte verwendet werden.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Thermostatischer Schalter, welcher ein Paar normalerweise geschlossene Kontakte, einen Elektromagneten mit einer dauernd parallel zu den Kontakten liegenden Erregerspule sowie eine zum Trennen der Kontakte dienende, auf Wärme ansprechende Vorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der beiden Kontakte durch einen beweglichen Teil des Elektromagneten derart bewegbar ist, daß beim Trennen der Kontakte durch die auf Wärme ansprechende Vorrichtung die Kontakte durch den Elektromagneten getrennt gehalten werden.

2. Thermostatischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kontakte beweglich vorgesehen sind, wobei insbesondere der eine Kontakt durch die auf Wärme ansprechende Vorrichtung und der andere Kontakt durch einen beweglichen Teil des Elektromagneten bewegt wird.

3. Thermostatischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Wärme ansprechende Vorrichtung aus einem vorzugsweise von dem zu steuernden Strom durchflossenen und am Ende den einen beweglichen Kontakt aufweisenden Bimetallstreifen bestellt.

4. Thermostatischer Schalter nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schließen der thermostatisch gesteuerten Kontakte in dem Stromkreis ein willkürlich und vorzugsweise von Hand betätigbarer Schalter vorgesehen ist, der insbesondere mit dem thermostatischen Schalter zu einer baulichen Einheit vereinigt ist.

5. Thermostatischer Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil des willkürlich betätigbaren Schalters aus einer leitenden Kontaktbrücke mit gegeneinander federnden Kontakten besteht, die mit festen Gegenkontakten zusammenwirken, wobei zwischen Betätigungsglied und Kontaktbrücke weitere Federmittel zum schnellen Ein- und Ausschalten vorgesehen sind. lao

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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