DE914510C

DE914510C - Stromschalter

Info

Publication number: DE914510C
Application number: DES26423A
Authority: DE
Original assignee: ELECTRO MECANIQUES SOC ET
Current assignee: ELECTRO MECANIQUES SOC ET
Priority date: 1950-12-22
Filing date: 1951-12-20
Publication date: 1954-07-05
Also published as: FR1030050A; US2704312A; GB691167A; NL166233B; CH298279A; DE943842C; BE507954A

Description

11. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 5. JtJLI 1954

S 26423 VIIIb/21 c

Stromschalter

Die Erfindung betrifft einen Stromschalter, bei dem die Öffnungs- und Schließbewegung der Kontaktknöpfe durch Krümmungsumkehrung eines Federtellers bewirkt wird, dem vorher eine konkave Gestalt gegeben wurde. Dieser Federteller, dessen grundsätzliche Wirkungsweise an sich bekannt ist, kann auf verschiedene Art und Weise unter verschiedenartigen Gestalten hergestellt werden: Er kann vollwandig· sein und ein mittleres Loch aufweisen; er kann radiale Arme haben, die an den Enden durch einen Umfangsring miteinander verbunden sind; er kann aus einem Stück oder aus mehreren Teilen bestehen, wobei der äußere Ring z.B. getrennt angebracht ist; er kann schließlich kreisförmig oder unrund sein.

Bei den bekannten Ausführungen ist der Federteller meistens für zwei im allgemeinen symmetrische Gleichgewichtslagen ausgebildet. Die plötzliche Umkehrung der Tellerkrümimmg kann bei feststehender Mitte durch einen auf den Außenrand ausgeübten Druck oder bei feststehendem Rand durch einen auf den mittleren Teil ausgeübten Druck ausgelöst werden.

Bei einer dieser bekannten Ausführungen steht der mittlere, gelochte Teil des Tellers fest, und der Druck wird auf zwei einander diametral,gegenüberliegende Stellen des Umfangsrandes derart ausgeübt, daß der ganze Teller bei passend gewählter Wölbung plötzlich umschlägt. Ist der äußere Rand dabei mit Kontaktknöpfen versehen, so kann die Abreißbewegung beim Schließen oder öffnen eines Stromkreises durch die einfache Umkehrung des'Tellers erzielt werden. Der Hub des beweglichen Tellerteiles und demgemäß auch der der Kontaktknöpfe

während der Umkehrbewegung kann durch Änderung der Tellerkrümimung, also der ursprünglichen Gestalt, vergrößert oder verkleinert werden. Diese Gestalt wird im allgemeinen durch Pressen, Stanzen od. dgl. hergestellt und durch Änderung des Durchmessers bei kreisrundem Teller oder der Hauptabmessungen bei nicht kreisrundem Teller geändert Man verfährt in gleicher Weise mit einem Teller dessen mittlerer Teil beweglich ist und dessen Umfangsrand feststeht.

Die Erfindung betrifft einen Schalter dieser Art, der mit einer verbesserten Vorrichtung zur Umkehrung des Federtellers versehen ist. Diese Vorrichtung kennzeichnet sich durch einen zweiarmigen Hebel, der mit Hilfe von Diruckknöpfen betätigt wird und dessen Schwenkbewegung durch einen Bügel auf zwei einander diametral gegenüber liegende Randstellen des Federtellers in einer Ebene übertragen wird, die rechtwinklig zu der die Kontaktknöpfe enthaltenden Ebene verläuft. Aus dieser Anordnung ergibt sich eine Abreißbewegung der Kontaktknöpfe nach der einen oder der anderen Richtung, wobei der mittlere Teil des Tellers fest stehenbleibt. Ferner wird der auf die Kontaktknöpfe ausgeübte Druck bis zur nächsten Umkehrung der Tellerwölbung aufrechterhalten. Die Lage des mittleren Tellerteiles kann mit Hilfe einer Einstellschraube verändert werden, damit die Umkehrung bei mehr oder weniger großem Hub des Außenrandes des Tellers erfolgt. Die Tellerscheibe kann als Ein- oder als Bimetallscheibe ausgebildet sein. Im letzteren Fall ist es möglich, mit Hilfe der Einstellschraube die Umkehrung der Tellerscheibe durch den durchfließenden Strom bei verschiedenen Temperaturen zu bewirken.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines Tellerschalters mit der erfindungs- : gemäßen Betätigungsvorrichtung.

Fig. ι ist ein Längsschnitt gemäß der Linie I-1 der Fig. 3 bei geschlossenem Schalter;

Fig. 2 ist eine ähnliche Ansicht bei geöffnetem Schalter;

Fig. 3 ist ein Querschnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 1;

Fig. 4 ist ein Längsschnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig. 1;

Fig. 5 ist eine Draufsicht des Doppelhebels. Wie aus dieser Zeichnung zu ersehen ist, besteht der Schalter aus einer Bodenplatte 1 aus Isolierstoff, einem Deckel 2, der ebenfalls aus Isolierstoff besteht und die Betätigungsvorrichtung trägt, und aus zwei Druckknopf en 3 und 4, die auf den Enden eines Doppelhebels 5 ruhen. Dieser besitzt zwei seitliche Drehzapfen ζ", die in den Deckel 2 derart eingreifen, daß der Doppelhebel sich um die Achse der Drehzapfen verschwenken läßt. Die beiden Seitenkanten $^b des Doppelhebels 5 stehen mit Einschnitten 6^b eines Bügeiso im Eingriff, der gleitend in zwei Nuten 2° des Deckels 2 geführt ist. Diese Nuten halten den Bügel 6 in einer lotrechten Ebene, die rechtwinklig zu der die Kontaktknöpfe 7" des Tellers 7 enthaltenden Ebene verläuft. An zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen steht der Tellerrand mit Einschnitten 6° des Bügels 6 im Eingriff. Diese beiden Stellen befinden sich ebenfalls in einer lotrechten Ebene, die rechtwinklig zu derjenigen der Kontaktknöpfe j^a verläuft. Eine Schraube 8, die in einem Gewindeloch des Deckels 2 sitzt und die sich mit dem inneren Ende gegen die Tellerscheibe 7 stützt, gestattet die Änderung der Scheibenkrümmung und demgemäß die Änderung der Hublänge des Außenrandes und der Kontaktknöpfe während der Umkehrbewegung.

Die feststehenden Kontaktknöpfe 9 und 10 sind mit Polklemmen 11 und 12 verbunden, die das Anschließen der Stromleiter und das Durchfließen des Stromes durch die Tellerscheibe gestatten.

Die Wirkungsweise des so beschaffenen Schalters ist folgende: Ist der Schalter geschlossen (Fig. i, 3 und 4), so genügt es, den die Aufschrift >>Aus« tragenden Knopf 4 einzudrücken, der auf das entsprechende Ende des Dbppelhebels 5 einwirkt. Dieser wird dadurch um die Drehzapfen S" verschwenkt und hebt den gleitend geführten Bügel 6. Dabei hebt der Bügel 6 selbst die beiden einander diametral gegenüberliegenden Stellen 6^b des Tellerrandes. Sobald diese beiden Stellen des Tellerrandes über die Ebene des feststehenden mittleren Tellerteiles gelangen, die durch die Linie N-N bestimmt ist, kehrt sich der Teller plötzlich um und nimmt go eine konvexe Gestalt an. Dabei werden die Kontaktknöpfe 7^a von den feststehenden Kontaktknöpfen 9 und 10 abgerissen, und der Strom wird ausgeschaltet. ' ■

Zum Schließen des Schalters muß der mit der Aufschrift »Ein« versehene Druckknopf 3 eingedrückt werden. Das entsprechende Ende des Doppelhebels senkt den Bügel 6, und die Tellerscheibe wird wieder, jedoch in der entgegengesetzten Richtung, umgekehrt, sobald die beiden in die Einschnitte 6" eingreifenden Randteile unter die Ebene N-N gelangen. Die beweglichen Kontaktknöpfe j^a werden dabei wieder heftig auf die feststehenden Kontaktknöpfe 9 und 10 gedrückt.

Ein besonderes Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß der Druck auf zwei einander diametral gegenüberliegende Randstellen der Tellerscheibe ausgeübt wird, deren Verbindungslinie rechtwinklig zur Verbindungslinie der Kontaktknöpfe 7« verläuft. Durch diese Anordnung wird während des Öffnens des Schalters, und zwar bis zu dem Augenblick, wo die beiden Randstellen der Tellerscheibe sich über die Ebene N-N heben, das feste Andrücken der Kontaktknöpfe J" gegen die feststehenden Kontaktknöpfe 9 und 10 sichergestellt, gleichgültig ob dabei der (entsprechende Druckknopf langsam oder schnell eingedrückt wird. Ferner können die Kontaktknöpfe mit dem größtmöglichen Abstand in Abhängigkeit von den Abmessungen der Tellerscheibe und von ihrer ursprünglichen Krümmung voneinander getrennt werden.

Mit Hilfe der erfindungsgeinäßen Vorrichtung läßt sich ein Handschalter mit zwei Druckknöpfen von großer Einfachheit herstellen, der mit einer Tellerscheibe aus Stahl, Bronze od. dgl. versehen ist. In gleicher Weise läßt sich ein Hand- und

Thenmostatschalter durch Anwendung einer an sich bekannten Bimetallscheibe herstellen, wenn diese aus zwei Metallen mit abweichenden Ausdehnungskoeffizienten besteht. Die Umkehrung der Tellerscheibe aus der geschlossenen Schalterlage kann dann entweder durch Druck auf den Knopf 3 oder durch Erwärmung der Saheibe 7 erfolgen, die dann durch die Ddfferentialwirkung der beiden Metalle bei einer bestimmten Temperatur umgekehrt wird und. dabei den Strom ausschaltet. Diurch die Wahl einer Bimetallscheibe geeigneter Größe und Gestalt kann man also einen Schalter herstellen, der den Strom bei einer bestimmten Temperatur der Scheibe selbsttätig ausschaltet.

Die Temperatur, bei welcher die Umkehrung stattfindet, kann durch die Umgebungsluft bestimmt werden, und der Schalter wirkt dann als Thermostatschalter mit großer Genauigkeit. Sie kann auch durch die Erwärmung der als Heizwiderstand dieao nenden Bimetallscheibe durch den Strom selbst bestimmt werden, und der Schalter dient dann mit großer Genauigkeit als Strombegrenaör zum Schützen eines Stromkreises und der Gebraiuchsvorrichtungen gegen Überlastungen. Die Tellerscheibe kann auch mittelbar erwärmt werden, wenn sie als Strombegrenzer dienen soll. Für diesen Fall wird sie in einen Heizkörper eingebettet, durch den der Strom fließt und der von der Scheibe isoliert ist. Dabei können Scheibe und Heizkörper auch in Reihe geschaltet sein.

Die Verbindung der Vorrichtung für die Handbetätigung mit Hilfe zweier Druckknöpfe für »Ein« und »Auls« mit einer Bimetallscheibe gestattet die Herstellung eines Thermostatschalters, eines Strombegrenzers oder Ausschalters für drei Arbeitsvorgänge, und zwar: Schließen des Schalters durch Druck auf den Knopf 3, Öffnen des Schalters durch Druck auf den Knopf 4, Öffnen des Schalters bei Überstrom, wenn er als Ausschalter dient, oder bei übermäßiger Umgebungstemperatur, wenn der Schalter als Thermostat dient.

Die Verhältnisse, unter denen die Handbetätigung der Tellerscheibe erfolgt, d. h. die Verschiebung des Bügels 6 nach oben oder nach unten und der entsprechenden Randstellen der Tellerscheibe, sind derart gewählt, daß unter Berücksichtigung der Einstellmöglichkeit der Tellerkrümmung, also des Hubes, und schließlich der Lage der Umkehrebene N-N der Scheibe der Strom begrenzer oder Thermostat frei auslöst. Darunter ist zu verstehen, daß, solange die Temperatur der Tellerscheibe nicht das selbsttätige Zurückkehren in die der normalen Umgebungstemperatur entsprechende Lage gestattet, es durch Druck auf den zum Einschalten dienenden Knopf nicht möglich ist, die beweglichen Kontaktknöpfe J" mit den feststehenden Kontaktknöpfen 9 und 10 in Berührung zu bringen. Ebenso ist es nicht möglich, den Stromkreis durch Druck auf den Einschaltknopf zu schließen, wenn die Temperatur der Tellerscheibe unter der Einwirkung der Umgebungsluft (Thermostat) oder infolge Erwärmung durch den Heizwiderstand (Strombegrenzer) oberhalb des Umkehrwertes der Tellerscheibe liegt.

Selbstverständlich sollen die beschriebenen Einzelheiten der zur Umkehrung der Tellerscheibe dienenden Vorrichtung nur als Beispiel dienen. Ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen, können Änderungen getroffen werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Stromschalter mit einer in einem Gehäuse untergebrachten Betätigungsvorrichtung, gekennzeichnet durch einen in diesem Gehäuse gelagerten Dioppelhebel, der mit Hilfe zweier Druckknöpfe verschwenkt werden kann, eine metallische Schnapptellerscheibe, die in der Mitte am Gehäuse befestigt und mit Kontaktknöpfen versehen ist, welche in einer Lage der Tellerscheibe mit den feststehenden Kontaktknöpfen zusammenarbeiten, einen als Schieber dienenden Bügel, der durch den Dioppelhebel verschoben wird und dabei auf zwei einander diametral gegenüberliegende Randstellen der Tellerscheibe einwirkt, deren Verbindungslinie 8g im wesentlichen rechtwinklig zur Verbindungslinie der an der Scheibe sitzenden Kantaktknöpfe verläuft.

2. Stromschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine in einem Gewindeloch des Gehäuses sitzende Einstellschraube auf den mittleren Teil der Tellerscheibe einwirkt.

3. Stromschalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerscheibe aus nur einem Metall besteht.

4. Stromschalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerscheibe als Bimetallscheibe ausgebildet ist.

5. Stromschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung der Tellerscheibe (für einen Thermostaten oder Strombegrenzer) durch einen Heizwiderstand erfolgt, der vom Strom durchflossen wird.

6. Stromschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizwiderstand und die Tellerscheibe in Reihe geschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen