DE892468C - Elektrischer Stromunterbrecher - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 8. OKTOBER 1953

P 5292 VIIIb / 2i c

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Stromunterbrecher mit einem thermisch beeinflußbaren und mit Kontakten versehenen Federglied, das bei einer bestimmten Stromstärke bzw. Temperatur aus der einen Stellung, in der es mit seinen Kontakten gegen die Kontakte eines Stromkreises liegt, in eine andere Stellung schnappt, in der es gegen einen Anschlag liegt.

Derartige Stromunterbrecher sind bekannt. Bei einer solchen bekannten Ausführung ist das als Bimetallscheibe ausgebildete Federglied mit seinem mittleren Teil an einem feststehenden Lager befestigt. Beim Umschalten wird ein Zug auf die äußeren Teile der Scheibe ausgeübt, während die Mitte feststeht.

Von dieser und den sonstigen bekannten Ausführungen unterscheidet sich die Erfindung vor allen Dingen dadurch, daß der mittlere Teil des Federgliedes mittels einer Feder gegen ein auf der Kontaktseite angeordnetes, von außen bewegliches Lager gedrückt wird.

Dieses Lager ist bei· einer bevorzugten Ausführungsform mittels eines durch ein Gehäuse nach außen tretenden Stiftes verschiebbar. Es wird vorteilhaft durch eine an dem Stift sitzende Schulter gebildet. Der über diese Schulter hinausragende Teil des Stiftes sitzt dabei in einer in dem Federglied befindlichen Öffnung. Das Federglied ist vorteilhaft als Scheibenfeder ausgebildet, die sich mit ihrem Rand gegen fest im Gehäuse vorgesehene

Anschläge legt und zwecks Verhinderung der Drehung mit einem radial über ihren Umfang hervorstehenden Vorsprung versehen ist, der in eine im Gehäuse befindliche Rinne faßt. In weiterer Ausbildung der Erfindung kann der Stromunterbrecher als in einem kappenartigen Gehäuse sitzender Verbin dungs stecker oder Kabelkappe ausgeführt sein.

Nähere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt Fig. ι einen durch einen Stromunterbrecher gemäß der Erfindung nach Linie i-i in Fig. 2 gelegten und in Pfeil richtung gesehenen Querschnitt, ¹S Fig. 2 einen Grundriß in Richtung 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Querschnitt, der den Stromunterbrecher in Auslösestellung wiedergibt,

Fig. 4 einen Querschnitt, der den Stromunterbrecher nach dem ersten beim Zurückstellen erfolgenden Schritt darstellt,

Fig. 5 einen Grundriß eines Verbindungssteckers oder einer Kabelkappe nach der Erfindung, Fig. 6 einen Querschnitt durch Fig. 5 nach Linie 6-6 in Pfeilrichtung gesehen,

Fig. 7 einen Grundriß der Fig. 8 in Richtung J-J, der eine weitere Ausführungsform eines auf einem Wandbrett zu befestigenden Stromunterbrechers wiedergibt, Fig. 8 einen Schnitt der Fig. 7 nach Linie 8-8.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Stromunterbrecher besteht aus einem unteren Gehäuse 10 mit zylindrischem Innenraum io^a und einer ringförmigen oberen Kappe 11 aus Isolierstoff, die beide durch geeignete Mittel, z. B. Schrauben 9, miteinander verbunden sind. Die Kappen hat einen zylindrischen Raum ii°, der den gleichen Durchmesser wie der Raum io^a hat. An diesen Raum ii° schließt sich eine durch eine Ringschulter 12 verkleinerte Öffnung 12°. Der Boden des unteren Gehäuses 10 hat in der Mitte eine Öffnung 13 mit eingeschraubter Buchse 14, in der ein Druck- oder Tragstift 15 verschiebbar gelagert ist. Der Druckstift 15 hat eine Schulter 16, die sich in seiner äußeren Endstellung gegen die innenliegende Stirnfläche der Buchse 14 legt und dadurch seinen Hub begrenzt. Im Gehäuse 10 sitzt eine am Umfang Schnappbewegungen ausführende -tellerförmige Bimetallschnappscheibenfeder 17, deren Durchmesser etwas kleiner als der des Raumes io^a ist. Die Feder 17 hat in der Mitte eine Öffnung, durch die der Druck stift 15 faßt und mit dem sie dadurch lose verbunden ist. Die Schnappscheibenfeder 17 wird durch eine tellerförmige Scheibenfeder 18 gegen die Schulter 16 gedrückt. Diese Scheibenfeder 18 faßt ebenfalls mit einer in ihrer Mitte liegenden Öffnung über das innenliegende Ende des Druckstiftes 15 und arbeitet zwischen dem Mittelteil der Schnappscheibenfeder 17 und der Ringschulter 12. Normalerweise wird ein Teil der von der Scheibenfeder 18 ausgeübten Federkraft durch den Umfangsberührungsdruck auf die Schnapp scheibenfeder 17 übertragen, wie nachstehend noch näher beschrieben wird. Der Rest wird dadurch, daß die Schulter 16 gegen die feststehende Buchse 14 liegt, direkt auf das Gehäuse 10 übertragen. Vorteilhaft sitzt auf dem Druckstift 15 eine isolierende Abstandsscheibe 19, die zwischen den Scheiben 17 und 18 liegt. Dadurch werden der Wärmeübergang zwischen den beiden Scheiben und die dadurch entstehenden Wärmeverluste vermindert. ,Beide Scheiben 17, 18 sitzen also lose auf dem Druckstift 15. Das Ganze wird nur, wie beschrieben, durch die Federkraft der Scheibenfeder 18 zusammengehalten.

Die Bimetallschnappscheibenfeder 17 ist so beschaffen, daß sie aus ihrer ersten Gleichgewichtslage nach Fig. 1 unter der Wirkung der Wärme, die bei der gezeigten Ausführung durch den durch sie fließenden Strom entsteht, in die zweite Stellung nach Fig. 3 schnappt.

Die Schnappscheibenfeder 17 hat gemäß der Erfindung vorteilhaft eine solche Form, daß sie bei einer bestimmten, durch einen hindurchfließenden Strom erzeugten Temperatur aus der ersten in die zweite Stellung schnappt. Sie kehrt aber nicht innerhalb des Temperaturbereiches, in dem die Vorrichtung arbeiten soll, selbsttätig in ihre erste Stellung zurück, vielmehr muß ein Zurückstellen von Hand, wie nachstehend beschrieben, erfolgen.

Am Umfang der Bimetallsc'hnappfederscheibe 17 sind an gegenüberliegenden Stellen Kontakte 20, 21 angeschweißt oder angelötet, die radial vom Rand der Scheibe 17 nach außen ragen. Die vorstehenden Teile der Kontakte 20, 21 ragen in vertikale Führungsrinnen 22, 23 hinein, die an der Innenseite des Gehäuses 10 sitzen. Die Rinnen bilden eine Führung für die Kontakte, wenn die Scheibe 17 in die Stellungen nach Fig. 1 und 3 schnappt. Sie verhindern zusammen mit den Kontakten 20,21 die Drehung der Scheibe 17 um die Achse des Druckstiftes 15, so daß die Scheibe 17 immer in derselben Winkelstellung zum Gehäuse 10 verbleibt und ihre Kontakte 20, 21 mit den feststehenden Kontakten 24, 25, die an dem unteren Ende der Rinnen 22, 23 sitzen, in Berührung kommen, wenn die Schnappscheibenfeder 17 in die Stellung nach Fig. 1 schnappt.

Die Scheibe 17 besteht aus Metall, damit eine elektrische Verbindung zwischen den feststehenden Kontakten 24, 25 der über öffnungen im Gehäuse nach innen ragenden Stromführungen 26, 27 hergestellt werden kann, an die nicht dargestellte Leitungen angeschlossen werden. Beim Stromdurchgang wird die dem Stromkreis normalerweise schließende Scheibe 17 durch den Strom erwärmt. Bei Überhitzung durch Stromüberlastung schnappt die Scheibe 17 in die Stellung nach Fig. 3, wodurch der Unterbrecherstromkreis geöffnet und der Stromfluß in dem Außenstromkreis, in dem die Vorrichtung sitzt, unterbrochen ist. Es kann auch ein zusätzlicher Widerstandserhitzer verwendet werden, der die notwendige Wärme zum Krümmen der Schnappscheibe 17 erzeugt.

Das Zurückstellen kann von Hand erfolgen, indem der Druckstift 15 gegen die Wirkung der

Scheibenfeder 18 nach innen gedruckt wird, wodurch die Schnappscheibenfeder 17 axial verschoben wird, bis die Rückseite der vorstehenden Kontakte 20, 21 gegen die obere Begrenzung der Führungsrinnen 22, 23 trifft. Bei weiterer Verschiebung des Druckstiftes 15 wird die Scheibe 17 in ihre Anfangsgleichgewichtslage gedrückt. Auf diese Weise wird die Schnappscheibenfeder 17 von Hand in ihre Ursprungsform gebracht, wie in Fig. 4 gezeigt ist, ohne daß dabei der Stromkreis geschlossen wird. Infolge dieser Axialbewegung der Schnappscheibenfeder 17 werden die beweglichen Kontakte 20, 21 über eine Strecke verschoben, die größer ist als die durch die Schnappbewegung der Scheibe 17 erfolgte Verlagerung.

Wird anschließend der Druckstift 15 freigegeben, dann wird er durch die Scheibenfeder 18 nach außen gedrückt und verschiebt die Schnappscheibenfeder 17 in axialer Richtung, wodurch die Kontakte20-24 und 21-25 wieder geschlossen werden. Der Druckstift 15 dient also auf diese Weise als Zurücksteller für die Schnappscheibenfeder 17. Er ist, wie dargestellt, beim Zurückstellen von der ersten in die zweite Stellung verschiebbar. Daraus ergibt sich also ein Arbeitskreislauf mit kontaktfreiem Teil, derart, daß das erneute Schließen des Stromkreises nach und nicht während des Zurücksteilens der Schnappscheibe 17 in ihre erste Form erfolgt. Daher kann der Stromunterbrecher nicht unwirksam gemacht werden, d. h. ein Stromschluß durch Festklemmen des Druckstiftes 15 in seiner eingerückten oder Zurückstellage nicht erzeugt werden.

Durch weiteres Ein- oder Ausschrauben der Buchse 14 können die Einstellung des Kontaktdruckes und die Verstellgeschwindigkeit innerhalb eines vorher festgelegten Bereiches geändert werden. Durch Verschrauben der Buchse 14 nach innen wird z. B. die Stromübergangsstrecke zwischen den Kontaktspitzen der Unterbrecherkontakte vergrößert und der Kontaktdruck verringert, während durch Bewegen der Buchse 14 nach außen der Kontaktdruck vergrößert wird und die Stromübergangsstrecke abnimmt.

Die Erfindung kann auch gemäß Fig. 5 und 6 als elektrischer Verbindungsstecker oder in einer Kabelkappe verwendet werden. Hierbei sind in einem kappenartigen Gehäuse 28 zwei aus Isolierstoff bestehende Gehäuseteile 29, 30 angeordnet, die eine zylindrische Kammer bilden, welche die elektrothermische Schnappscheibenfeder 17 aufnimmt, die mit ihrer Mittelöffnung lose auf einem Druckstift 31 sitzt. Die Anordnung entspricht in diesem Punkt im wesentlichen derjenigen nach Fig. 1 bis 4, wobei die dieser Ausführung entsprechenden Teile die gleichen Bezugszeichen haben. Der Gehäuseteil 30 umschließt einen Mittelraum 30⁰, in dem eine Buchse 32 eingeschraubt ist, in der der Druckstift 31 verschiebbar ist. In dem Gehäuse 28 liegt über den Gehäuseteilen 29, 30 ein zylindrischer, aus Isoliermaterial bestehender Teil 33, der innen mit einer Ausnehmung 33° versehen ist, die das äußere Ende des Druckstiftes 31 aufnimmt. Die äußere oder freiliegende Fläche des Teiles 33 hat Bohrungen 34· 35> ^cu'e zur Aufnahme der üblichen, zinkenförmige Leiterklemmen 36, 37 haltenden Mittel, wie z. B. Schrauben 38, dienen. Die Einstellung der Arbeitscharakteristik der Scheibenänderung erfolgt durch Axialverstellung der Buchse 32, was entweder, wie oben beschrieben, durch Verschrauben oder aber durch Einfügen von Blecheinlagen oder Abstandshaltern zwischen Buchse 32 und dem Boden der Ausnehmung 30° geschehen kann.

Am unteren Ende der Ritfnen 22, 23 sind feststehende Kontakte 39, 40 angebracht, die durch die am Rand der Schnappscheibenfeder 17 sitzenden Kontakte 20, 21 geschlossen werden, wenn die Scheibe 17 in Schließstellung gelangt.

Der Teil 33 hat eine mittlere Bohrung 41, in der ein isolierter Druckknopf 42 verschiebbar gelagert ist, der auf dem 'Druckstift 31 aufgeschraubt ist. An der zinkenförmigen Leiterklemme 36 sitzt eine Anschlußplatte 44 (Fig. 5), die eine Klemmschraube 44^e zur Aufnahme des dnen Drahtes eines üblichen, nicht gezeigten zweiadrigen Kabels aufweist. Die zinkenförmige Leiterklemme 37 ist leitend über einen nicht dargestellten Leiter mit dem feststehenden Kontakt 40 verbunden. Der feststehende Kontakt 39 ist elektrisch mit einer Anschlußplatte 45 (Fig. 5) verbunden, die mit einer Schraube 46 an dem Teil 33 befestigt ist. In die Platte 45 ist eine Klemmschraube 45^s eingeschraubt, die zum Anschließen der zweiten Leitung des zweiadrigen Kabels dient, das mit dem Schalter verbunden ist. Dadurch entsteht- ein Stromkreis zwischen der Klemmschraube 45° und der zinkenförmigen Leiterklemme 37, der die Schnappscheibenfeder 17 und die normalerweise geschlossenen Kontakte 20-39, 21-40 enthält.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ähnelt im wesentlichen der oben beschriebenen. Bei Überlastung schnappt die Scheibenfeder 17 in Stromunterbrechungsstellung. Zum Zurückstellen wird der Druckknopf 43 nach innen gedrückt, wodurch die Scheibenfeder 17 in die andere Lage gebracht wird. Bei Freigabe des Druckknopfes 43 wird die Schnappscheibenfeder 17 durch die Scheibenfeder 18 in Stromschließstellung zurückgeführt.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigen die Fig. 7 und 8. Hiernach ist der Stromunterbrecher, in einem Wandbrettschaltergehäuse untergebracht. Aufbau und Wirkungsweise ähneln der nach Fig. 1 bis 4. Gleiche Teile haben daher auch dieselben Bezugszeichen.

Wie Fig. 7 und 8 zeigen, werden hier Anschlußklemmen oder Leiter 48, 49 verwendet, die durch in dem Isoliergehäuseteil 11 befindliche Öffnungen 5²> 53 geführt sind und deren im Gehäuse 10 liegenden Enden als feststehende Kontakte 50, 51 ausgebildet sind. Auf der Vorderseite des Gehäuseteiles 10 sitzt ein Ansatz 54, der eine mittlere öffnung 54^a aufweist, die einen aus Isoliermaterial bestehenden Druckknopf 55 aufnimmt, in dem der Druckstift 15 mit seinem Gewindeendeso sitzt. Die Hubverstellung erfolgt, wie beschrieben, durch Verschrauben der Buchse 32, wodurch die Scherbe verlagert wird.

Die dargestellten und beschriebenen Stromunter-' brecher stellen nur Ausführungsformen dar, die zur Erklärung der Erfindung dienen, welche aber in keiner Weise hierauf beschränkt ist.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrischer Stromunterbrecher mit einem thermisch beeinflußbaren und mit Kontakten versehenen Federglied, das -bei einer bestimmten

ίο Stromstärke bzw." Temperatur aus einer ersten Stellung, in der es mit seinen. Kontakten den Kontakten eines Stromkreises aufliegt, in eine zweite Stellung schnappt, in der es einem Anschlag anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil des Federgliedes (17) mittels einer Feder (18) gegen ein auf der Kontaktseite angeordnetes, von außen bewegliches Lager (16) gedrückt wird.

2. Stromunterbrecher nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (16) mittels eines durch ein Gehäuse (10) nach außen tretenden Stiftes (15)" bewegbar ist.

3. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (16) durch eine Schulter an dem Stift (15) gebildet wird und der über die Schulter hinausragende Teil des Stiftes in einer Öffnung in dem Federglied (17) sitzt.

4. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch, gekennzeichnet, daß das Federglied (17) als Scheibenfeder ausgebildet ist.

5. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß fest mit dem Gehäuse (10) Anschläge vorgesehen sind, gegen die die Scheibenfeder (17) mit ihrem Rand anliegt.

6. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenfeder (17) einen radial über ihren Umfang hervorstehenden Vorsprung (20 bzw. 21) hat, der in eine im Gehäuse (10) befindliche Rinne (22 bzw. 23) faßt und dadurch die Drehung der Scheibenfeder (17) um ihre Achse unterbindet.

7. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Scheibenfeder (17) angeordneten Kontakte die über den Rand der Scheibe vorstehenden Teile (20, 21) bilden bzw. an diesen befestigt sind.

8. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er als in einem kappenartigen Gehäuse (28) sitzender Verbindungsstecker oder Kabelkappe ausgebildet ist.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 658 159.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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