DE962091C - Elektrischer Selbstschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Selbstschalter mit einem Gehäuse, in welchem die festen und! beweglichen Konitakte dies Schalters sowie die die festen Kontakte tragenden und der Stromzufuhr dienenden Lederstreifen angeordnet sind. Ferner enthält das Gehäuse einen thermischen Überlastungsschutz, der mit Erreichen eines vorgegebenen Stromgcenzwertes die Unterbrechung der Kontakte bewirkt. Hierbei sind Schutzflächen ίο vorgesehen, die sidh in die Bahn des bei Stromumterbrecbueg gebildeten Lichtbogens erstrecken.

Beim Bau derartiger Schalter liegt eiSn Problem darin, das Gehäuse so klein auszuführen, daß der Schalter etwa in den Abmessungen, einer Haussicherung ausgeführt werden' kann, wobei, die Kon<struktiion! einfach und billig und der Unterbrecher allen Beansprüdhiungen .gewachsen sein soll'. Diese Beanspruchungen sind erfahrungsgemäß wegen der Liahtbogenwirkunigien' beträchtlich.

Derartige Selbstschalter werden mit einem geteilten Gehäuse ausgeführt, das feste und bewegliche Kontakte emtlhiält, an denen der Lichtbogen bei· plötzlicher Unterbrechung gebildet und. zur sammen mit Gasströmungen zu einer schlleifenförmigen Bahn in Form eines annähernden Kreisbogens ausgezogen wird.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine derartige Schalteraueführung zu schaffen, daß die

die Kontakte tragenden Teile geschützt werden und dia/bei kleinste Schalterabmessungen erzielt werden Ernndungsgemafi verlaufen die Leiterstreifen die die festen Kontakte tragen, von einander gegenüberfliegenden Steifen an der Gehäusewand aus als bogenförmige Teile in entgegengesetzten Richtungen entlang der Wand - zn. den festen Kontakten, wobei zwischen dem Anfang des bogenförmigen Teiles¹ eines, jeden Leiterstreifens und dem mit dem ίο anderen Leiterstreifen verbundenen festen Kontakt sowie dem entsprechenden beweglichen' Kontakt ein an dier Gehäusewand vorgesehener, mit einer Sohuttzfläche ausgebildeter. Vorsprung angeordnet ist. Das· Gehäuse weist bei dieser Ausführung eine mittlere Trennfuge auf, an> der die Leiteretreifen· bis zum Anfang des bogenförmigen Teiles verlaufen, wobei die Kontakte in möglichst großer Entfernung von der Trennfuge angeordnet sind.

Der als eine Bimetallklinkenanordniung auegeführte thermische· Überlastungsschutz ist mit Platten ausgerüstet, auf denen die beweglichen Kontakte unmittelbar angeordnet sind. Diese Platten schützen und¹ 'decken die Klirikenanordriung. vor der direkten: Einwirkung des Lichitbogengases und' der Lichtbogenflamme ab.

Diese und! andere Merkmale sowie Vorzüge dier Erfindung werden an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielies iirn einzelnen erörtert. In den Zeichnungen zeigt Fig. ι einen Blick in dlas zweiteilige Gehäuse flach Entfernen des einen Gehäuseteiles; dabei sind die beide Gehäuseteile zusammenhaltenden Mittel gestrichelt angedeutet,

Fig. 2 einen Längsschnitt 'durch den Schalter gemaß der Schnittlinie a-a der Fig. 1 mit den Kontakten, der Schaltklinke und' den Stößelteilen in Ansicht,

Fig. 3 einen. Querschnitt nach der Schnittlinie b-b der Fig. 1,

Fig. 4 und 5 je einen Querschnitt gemäß Linie c-c und d-d der Fig. r, ohne d!ie thermische KMnke und die damit verbundenen Teile.

Das Gehäuse besteht aus zwei gleichen tialbzylindrisdhen Teilen 1 und 2 aus. Isolierstoff (Fig. 3 bis 5), die in einer Trennfuge 3 zusammenstoßen uind^: durch zwei Kappen 4 und 5 (Fig. 1 und 2) zusammengehalten werden.

In der von den beiden Gehäuseteilen umschlossenen Kammer 6 sind zwei feste Konitakte 7 in großem Abstand einander gegenüber angeordnet. Weiterhin nimmt diese Kammer 6 eine thermische Klinke und bewegliche Kontakte, die zusammen eine Einheit 8 bilden, sowie einem Betätigumgsstößel 9 auf.

Die Einheilt 8 besteht aus einander gegenüber-Megenden, im wesentlichen U-förmigen Bimetall¹-sehenkelni 10 (Fig. 1 umd 2), die mit Verbindungisstegen 11 einteilig ausgebildet sind. Jeder der Stege 11 trägt einen der beweglichen Kontakte 12, die den feste» Kontakten 7 zugeordnet sind (Fig. 2). -

Die Einheit 8 ist auf dem Stößel 9 verschiebbar angeordnet, und zwar so, daß die Teile 10 auf einander gegenüberliegenden Seiten d'es Stößels liegen und in Eingriff mit Anschlagleisfcen 13 (Fig. 1) gebracht werden können. Diese sind vorteilhaft als gesonderte Metallteile in L-Form ausgebildet und z. B. durch einen Niet 14 am Stößel· 9 befestigt. Dadurch, daß die Anschillagleisteni 13 auf besonderem Metallteilen anstatt unmittelbar auf dem Stößel vorgesehen werden, wird' eine ungebührliche Abnutzung am Stößel aus Isolierstoff vermieden. Die Einheit 8 wird kraftschlüssig im Eingriff an den Anschlaglteisten 13 mittete zweier Schraubenfederm 15 gehabten, die einerseits an dien Stegen 75 ■ 11 und andererseits ans Querarmen 16 des· inneren Stößielendas' angreifen. Diese Federn werden gie-■spannt, wenn dlüei Einheit 8 unter Verschieben auf dta Stößel 9 verschoben umd die Bimetalilschenkel 10 in Eingriff mi't den Anschlägleisten· 13 gebracht werden. Die Schenkel 10 sind elektrisch leitend', so daß der Stromkreis beim Anlegen der bewegliche» Kontakte 12 an die festen Kontakte 7 über dlte Schenkel· der U-förmigen Teile 10 geschlossen ist. 85 ■

Am Stößel· 9 selbst greift eine Schraubenfeder 18 an, die zusammengedrückt gehalten wird, wenn ■die Klinkenteife 10 an den Anschlaglei sten 13 antliegen. Sobald jedoch die durch· diese Anlage bedingte Abstützung aufgehoben wird, schiebt die gespannte' Feder 18 das äußere Ende 19 des Stößels aus- dem Gehäuse; weiter heraus. Dies ist der Fall, wenn der durch den Schalter hindurchr gelleitete Strom einten vorgegebenen Grenzwert überschreitet, auf den die Bimetallteüe 10 ein.-gestellt sind und der z. B. 15, 20, 25 oder 30 Ampere betragen! kann. Alsdann schlagen die Teile 10 unter der Wärmeeinwirkung auf Grund ihres Bimetall char akters seitlich aus und' heben den Eingriff mit dem Anschlagleisterii 13 auf.

In der Stellung, in welcher das äußere Stoß eilende 19, wie erwähnt, durch die Feder 18 weiter aus dem Gehäuse herausgeschoben worden ist, erscheint am Stößdfende 19 ein Bandteil· 20, der z. B. auffaltend! gefärbt ist uinid augenfällig zu erkennen gibt, daß der Stromkreis unterbrochen worden ist. Auf dem Stößlei ist eine Scheibe 21 angeordnet, die in der Untierbrecherstellung eine Durchtrittsbohrung 212 in 'der Gehäuisestirnwand 23 abdeckt und· dem Lichtbogen, sowie der diesen begleitenden' Gasentwicklung den Austritt durch 22 verwehrt. Eine - weitere Scheibe 24 an der Außenseite der Gelhäusestirnwand ergibt eine zusätzliche Abdichtung und wird zwischen .der Gehäusestirnwand 23 und der Kappe 4 gehalten.

Da sich übrigens die Außenscheibe 24 über die Treninfu'ge. 3 erstreckt und diese also abdeckt, so ist ein wirksamer Abschluß des Gehäuseinnern gegen ein Entweichen der Gase und der Flamme nach außen /gegeben. .

Die Kappe 4 hat einen- einwärts gebogenen Rand 26, der die Gehäuseteile 1 und 2 in einem verjüngten Bereich 25 ständig übergreift.

Die andere Kappe 5 ist mit Gewindegänigen 27 versehen, d'i'e auf den am Umfang ebenfalls mit Gewindegängen ausgerüsteten Teil 28 der beiden

Gehäusehälftem ι und 2 aufgeschraubt sind und ihrerseits in eiine (micht dargestellte) Fassung eingeschraubt werden können, 'die rni't den Anschlußkontakten für 'den Unterbrecher versehen ist Mit diesen Kontakten kommt beim Einschrauben in. die Passung ein Kontaktknopf 29 zur Anlage (Fig. 1 uod 2).

Die Gehäiuseteile 1 und 2 sind mit in Längsrichtung verlaufenden Aussparungen 30 versehen. Diese bilden Längskanäle 31 für die Aufnahme von Leiterstreifen 32 und 33. Der Streifen 33 ist an den eben erwähnten Kontaktknopf 29 und der Streifen. 32 an den Gewindeteil 27 der Kappe 5 anr geschlossen' (Fig. 1).

Diese Streifen sind in dem Gehäuse festgelegt und tragen, die festen Kontakte 7. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, haben die Kanäle 31 einen gekrümmten oder gewundenen Verlauf, dem die Streifen zn·- gepaßt sind. Hierdurch wird erreicht, daß düejenigen Teile des Lichtbogeins und der von· ihm erzeugten Gase, die längs der Leiterstreifen. zu entweichen versuchen, zu einem gewundenen Weg gezwungen werden, wodurch ihr Austritt aus dem Gehäuse vereitelt wird.

Die festen Kontakte 7 sind an dieti Enden 34 der Kantaktstreifen angeordnet. Die Endlem 34 sind! in einander entgegengesetzter Richtung einwärts gebogen (Fig. 3), so daß ihre festen Kontakte 7 einander entgegengesetzt soweit wie möglich von der Gehäusetrennfuge 3 entfernt liegen. Weiterhin weist die Gehäusewanduing in dlie Gehäusekanimer hineinragende Vorspränge 35 auf, deren Seitenflächen 36 neben dem kurvenförmig gebogenen TeH 37 der LeiterstreiieiniteMe 34 liegen (vgl. Fig. 3 und 4).

Diese Vorsprünge 35 ^u'ⁿ'd ihre Seitenflächen 36 haben die Bedeutung, daß sie die Teile 37 der Leiterstreifen gegen einen unmittelbaren Zutritt des Lichtbogens an den Kontakten 7 und 12 bei plötzlicher Unterbrechung dies Stromkreises schützen. Erfahrungsgemäß zeigt ein· solcher Lichtbogen das Bestreben, einer kreisförmigen Bahn nach Art einer Schleife zu folgen, d. h. also einer Bahn, in der die Leiterstreifenteile 37 liegen. In dieser Bahn ist nun aber auch die Seitenfläche 36 unmittelbar neben den Teilen 37 angeordbet, so· daß die Fläche 36 als eine Art Prallfläche wirkt und' den Lichtbogen sowie die Gase an einem Auf treffen· auf die sonst frei M'egenden Leiterstreifeniteile hindert und diese damit gegen Beschädigung schützt.

Daß durch d'ie Erfindung ein solcher Schutz tatsächlich gegeben ist, haben Versuche bewiesen, nach denen Abbrandierscheihungen auf diesen Schutzflächen beim Auftreten " eines Lichtbogens zu beobachten sind.

Außerdem wird nach der Erfindung auch für einen Schutz der Bimetallklinkenschenkel 10 gegen den Lichtbogen· gesorgt, und zwar durch Ausrüsten der Stegteile 11 mit Plattem 38 (Fig. 1 bis 3), dienen Seitenteile 39 dlie oberen Enden der Schenkel 10 überragen und sie damit gegen eine unmittelbare Einwirkung solcher Lichtbogen abdecken.

Zur Arbeitsweise ist, ausgehend! von der in den Fig. ι und 2 veranschaulichten Stellung, folgendes zu bemerken: In dieser Stellung ist der Stromkreis an den Kontakten 7 und 12 geschlossen, und der Strom fließt über die Leiter 32 und 33, die geschlossenen Kontakte 7 und 12 und die Schenkel 10. Wenn diese unter einer Wärmeeinwirkung siidh seitlich auswärts zu verlagern beginnen', so bereiten sie eine Aufhebung des Eingriffes an den· Anschlagldsten 13 vor. Sobald der Überlastungsstromgrenzwert erreicht ist, haben sich die Schenkel 10 so weit nach außen verlagert, daß sie ihre Abstützung an den Anschlagleisten 13 verlieren, so daß die Federn 15 die Einheit 8 sofort abwärts bewegen und den Strom an den Kontakten 7 und

12 plötzlich unterbrechen. Der sich dabei ausbildende Lichtbogen wird durch das Zusammenwirken der Diehtungsschei'ben 21 und 24, der PraM-flächen 36, der Platten 38 und der gewundenen Kanäle 31 im Gehäuse verteilt und dieses dadurch gegen ein Zerspringen geschützt. Gleichzeitig wird der Möglichkeit wirksam begegnet, daß der Lichtbogen irgendeinen Schaden außerhalb- des Gehäuses verursacht Mit dem Öffnen der Kontakte kommt der Stößel! 9 sofort in Bewegung, indem er von seiner Feder 18 herausgestoßen wird! und das Anzeigeband 20 außerhalb der Gehäusestirn'-wand 23 sichtbar macht.

Zum Rückstellen des· Unterbrechers braucht der. Stößel nor unter Spannen der Feder 18 hineingeschoben zu werdJen,- um die Anschlagleisten

13 wieder in. Eingriff mit den Schenkeini 10 zu bringen. Freigeben des ,-Stößels ermöglicht dann den beweglichen Kontakten 12 eine Anlage an ihren festen Kontakten 7, womit die Klinkenischenkel .11 wieder für eine erneute selbsttätige Ausschaltung beim erneuten Auftreten einer Überlastung vorbereitet sind.

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Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrischer Selbstschalter mit einem Gehäuse, in dem die festen und beweglichem Kontakte des Schalters· sowie die die festem Kontakte tragenden, der Stromzufuhr dienernden Leiterstreifen und ein thermischer Überlastungsschutz, Ar mit Erreichen eines vorgegebenen Stromgrenzwertes die Unterbrechung der Kontakte bewirkt, untergebracht sind, wobei Schutzflächen vorgesehen sind, die sich in die Bahn: des bei Stroniunterbrechung gebildeten Lichtbogens erstrecken, dadurch. gekennzeichnet, 'daß die Leiterstreifen (32, 33, 34) von einander gegenüberliegenden Stellen an' der Gehäusewand aus als bogenförmige Teile (37) in entgegengesetzten Richtungen entlang dier Wand zu den festen Kontakten (7) verlaufen und daß zwischen dem Anfang dies bogenförmigen Teiles (37) eines jeden Leiterstreifens und dem mit dem anderen Leiterstreifen· verbündenen festen Kontakt sowie dem entsprechenden beweglichen Kontakt (12) ein an der Gehäusewand vorgesehener, mit einer Schutzfläche (36) ausgebildeter Vorsprung (35) angeordnet ist.

2. Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine mittlere

Trennfuge(3) aufweist, an. der die Leiterstreifee Ms zum Anfang des bogenförmigem Teiles (37) verlaufen, und daß die Kontakte (7,12) in mögliichst großer Entfernung von dec Trennfuge (3) angeordnet sind.

3. Elektrischer Selbstschalter mit einem Gehäuse, in dem die festen und¹ beweglichen Kontakte des Schalters angeordnet und dliie beweglichen Kontakte mit einer Bimetallklinkenanordnung so verbunden, sind¹, daß sie sich mit dieser Anordnung bewegen, um eine plötzliche Unterbrechung des über diese Kontakte geschlossenen Stromkreises durch selbsttätige Freigabe der Klinkenanordnung von einem Widerlager in dem Gehäuse bei Erhitzung und Ablenkung der Anordnung infolge Durchfluß eines Stromes vorbestimmter Größe zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallklinkenanordnung (8) mit Platten (38) ausgerüstet ist, auf denen die Kontakte (12) unmittelbar angeordnet sand*, und dlaß die Platten so au'sgebil'det skid', daß sie die Klänkenanordr nung vor der direkten Einwirkung des Lichtbogens und der Lichtbogengase, die sich bei einer plötzlichen, Unterbrechung des Stromkreises entwickeln, abdecken und¹ schützen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 729566, 705619, 695021.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen