DE967384C - UEberstromschalter, insbesondere Installationsselbstschalter - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 7. NOVEMBER 1957

V5333VIIIb /21 c

Die Leistungsfähigkeit von Überstromschaltern, insbesondere Installationsselbstschaltern, ist in hohem Maße von der Geschwindigkeit bestimmt, mit der die Trennung der Kontakte im Falle eines Kurzschlusses erfolgt. Ein Weg, um die Kontaktöffnungsgeschwindigkeit zu vergrößern, besteht darin, die Massenträgheit auf ein Mindestmaß zu beschränken. Eine weitere Möglichkeit, dieses Ziel zu erreichen·, erhält man durch günstige Hebelübersetzungsverhältaisse und durch zweckmäßige Anordnung der zusammenwirkenden Teile sowie durch geeignete Formgebung der einzelnen Glieder. Diesen Möglichkeiten stehen jedoch erhebliche konstruktive Schwierigkeiten entgegen, denn einerseits müssen sich die zur Ausführung dieses Bewegungs-Vorganges notwendigen Konstruktionselemente auf engstem Raum unterbringen lassen, andererseits müssen sie im Aufbau sehr einfach sein, um die Herstellungskosten gering zu halten.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Über- ao Stromschalter, insbesondere Installationsselbstschalter, der den Anforderungen in bezug auf hohe Schaltleistung bei sehr kleinen Abmessungen gerecht wird. Erfindungsgemäß wirken sämtliche Auslöseorgane auf einen einarmigen Schwenkhebel ein, dessen eines Ende durch die Bewegung des Einschaltdruckknopfes in senkrecht zur Schalterachse verlaufenden Langlöchern unter Spannen der

Ausschaltfedern verschoben wird und dessen anderes Ende eine Ausnehmung und eine Verklinkusngsstelle aufweist, wobei die Ausnehmung einen Mitnehmerbolzen des vom Thermostaten gesteuerten Winkelhebels umfaßt, während die Verklinkungsstelle den Kontakthebel unmittelbar mitnimmt. Zweckmäßig ist der vom Thermostaten gesteuerte Winkelhebel über eine angelenkte Auslösestange vermittels eines Anschlages und der Kraft ίο der Ausschaltfeder in seiner Lage gehalten, und es sind am Winkelhebel Anschläge vorgesehen, die den Weg des Winkelhebels bei dessen Freigabe durch den Thermostaten eingrenzen. Die weiteren Erfindungsmerkmale und ihre Vorteile werden an Hand der Bilder näher erläutert.

Die Bilder 1 und 2 zeigen schematisch den Aufbau des Überstromschalters. In den Bildern 3 und 4 ist eine mögliche Ausführungsform des Überstromschalters teilweise im Schnitt in Ein- und Ausschaltstellung dargestellt. Bild 5 zeigt einen Schnitt entsprechend der Linie A-B in Bild 3. Mit dem Einschaltdruckknopf 1 ist die U-förmig ausgebildete Schaltstange 2 starr verbunden, die mit zwei seitlichen Ansätzen 3 (Bild S) versehen ist. Die Enden der U-förmigen Schaltstange 2 lagern schneidenartig in je einer kreisausschnittförmigen Ausnehmung 5 der beiden parallel angeordneten Hebel 4. Die seitlichen Ansätze 3 stehen unter der Einwirkung von Federn, vorzugsweise Haarnadelfedern 6, die die Aufgabe haben, den Einschaltdruckknopf 1 sowie den am Hebel 4 angelenkten Schwenkhebel 7 in die Ausschaltstellung· zu bewegen. Diese Teile sind zwischen zwei parallel angeordneten, ortsfesten Platten 9 gelagert. In diesen befinden sich Schlitze 8 zur Führung des einen Endes des Schwenkhebels 7 sowie nicht dargestellte kurvenförmige Schlitze für die Führung der seitlichen Ansätze 3 der Schaltstange 2. Das Halten des Schwenkhebels 7 in der Einschaltstellung erfolgt durch die beiden über die Totpunktlage bewegten, vom Einschaltdruckknopf gesteuerten Zwischenhebel 4, die am Schwenkhebel angreifen, oder aber durch eine Verrastung, die dadurch entsteht, daß die Schaltstangen 2 mit ihren Ansätzen 3 in der Endlage über die Hebel 4 durch den Einschaltdruckknopf in entsprechende Aussparungen in den Führungsschlitzen der Platten 9 gedrückt werden. Die beiden Platten 9 dienen auch zur Lagerung der Welle 10 als Drehlager für den aus Isolierstoff bestehenden Kontakthebel 12. Auf der gleichen Welle lagert das eine Ende des Winkelhebels 15, in dessen Kniepunkt der Mitnehmerbolzen 14 angebracht ist. Das andere Ende des Winkelhebels 15 steht über den Gelenkpunkt 17 mit dem Auslösehebel 16 in Verbindung, der sich mit einer Ausnehmung gegen einen ortsfesten Anschlag 11 abstützt. 13 ist die Ausschaltfeder in Form einer Haarnadelfeder, die einerseits auf den Kontakthebel 12, andererseits auf den Auslösehebel 16 einwirkt. Der Winkelhebel 15, der aus zwei parallelen Teilen besteht, die den Auslösehebel 16 einschließen, besitzt in seinem Drehpunkt 10 einen Anschlag 18 zu seiner Mitnahme durch den Kontakthebel 12 bei der thermischen Auslösung. Ferner besitzt der Winkelhebel 15 zur Eingrenzung seiner Bewegung an seinem frei beweglichen Schenkel zwei Anschläge 19 und 20. Diese Anschläge sind zweckmäßig nach außen abgebogen, damit der Auslösehebel 16 nicht in seiner Bewegung gehemmt wird und dann die Abstützung des Hebels 15 auf breiter Fläche erfolgt, wodurch eine seitliche Verlagerung dieses Hebels verhindert ist. Der Auslösehebel 16, der aus Isoliermaterial besteht und gegen den bei anhaltender geringer Überlastung der einstellbare Stift 2¹I des Bimetall-Streifens 22 drückt, ist an, seinem unteren Ende 23 mit einer riillenförmigen Ausnehmung versehen, in der das eine freie Ende der Ausschaltfeder 13, welche den Auslösehebel 16 im Verklinkungssinne zu drehen sucht, geführt ist.

Die Handauslösung erfolgt durch Betätigung des Druckknopfes 24, der mit der Isolierstange 25 fest verbunden ist und den doppelarmigen Hebel 26 gabelförmig umgreift, damit auf letzteren nur Druckkräfte und keine Zugkräfte ausgeübt werden können. Auf diese Weise wird eine einwandfreie elektromagnetische Auslösung auch dann eintreten, wenn unvorschriftsmäßigerweise am Druckknopf

24 gezogen werden sollte. Diese Unabhängigkeit kann auch beispielsweise durch ineinandergreifende Ausnehmungen sowohl in der Handauslösestange

25 als auch in dem doppelarmigen Hebel 26 erreicht werden. Der andere Arm des Hebels 26 ist mit einer Scheibe 27 versehen, welche im Falle der Handauslösung gegen den in den Langlöchern 8 geführten Hebel 7 gedruckt wird und durch Verschwenken dieses Hebels seine Entklinkung mit dem Kontakthebel 12 durch Freigabe des Bolzens 28 herbeiführt. In diesem Augenblick wird der Kontakthebel 12 infolge der gespannten Ausschaltfeder 13, unterstützt durch die Federn 6 und 33, in seine Ausschaltstellung gebracht. Derselbe Vorgang tritt ein, wenn der Stößel 29 der Magnetspule 30 gegen die Scheibe 27 stößt. Damit der zweiarmige Hebel 26 'trotz der beschränkten Platzverhältnisse in seinem Drehpunkt möglichst reibungslos lagert, kann er an seiner Lagerstelle zwei Zapfen aufweisen, die in Ausnehmungen der ortsfesten Platten 9 lagern. Abweichend hiervon kann auch die Lagerung so erfolgen, daß auf der Grundplatte 31 (Bild 3 bis 5) zwei Zapfen 32 angeordnet sind, die in entsprechende Ausnehmungen des zweiarmigen Hebels 26 ragen.

Beim Einschaltvorgang wird durch Druck auf den Druckknopf 1 der unter Federwirkung stehende, in den Langlöchern 8 geführte Schwenkhebel 7 von der in Bild 1 und 3 dargestellten Lage in die der Bilder 2 und 4 gebracht. Der Hebel 7 besitzt Ausnehmungen 34 und 35. Die Ausnehmung 34 nimmt beim Einschalten den Kontakthebel 12 mit in die in Bild 2 bzw. 4 dargestellte Lage. Gleichzeitig umfaßt die Ausnehmung 35 den am Winkelhebel 15 angebrachten Mitnehmerbolzen 14.

Bei Überstromauslösung wird durch Druck des Bimetallstreifens 22 auf den Auslösehebel 16 die Verklinkung bei 11 gelöst, und auf Grund der

Kraft der Feder 13 bewegt sich der Winkelhebel 15 bis zu seinem Anschlag 20. Hierbei wird der Schwenkhebel 7 durch den Bolzen 14 mitgenommen und gibt die Raste 28 des Kontakthebels 12 frei, S wodurch die unter dem Druck der Feder 37 stehende Kontaktstelle 36 geöffnet wird.

Die in den ortsfesten Platten 9 gelagerten Achsen 10 und 11 können zur Vermeidung einer Verschiebung an ihren Enden entweder mit einem Bund oder Ansatz versehen sein. Auch können sie durch Quetschung der überstehenden Enden gegen seitliche Verschiebung gesichert werden. Um aber die hierfür erforderlichen Arbeitsgänge einzusparen, wird die den Schaltmechanismus abdeckende Haube 38 so ausgebildet, daß sie mit ihrer Innenwandung, z. B. dem Nocken 39, die seitliche Verschiebung der Achsen verhindert.

Der Installationsselbstschalter gemäß der Erfindung zeichnet sich trotz kleiner Bauart durch seine hohe Ausschaltgeschwindigkeit und dadurch durch seine Schaltleistung aus. Dies ist vor allem auf das günstige Zusammenwirken der mechanischen Teile, insbesondere des an den Langlöchern 8 geführten Schwenkhebels 7 zurückzuführen, auf den die drei Auslösearten, die thermische, die magnetische und die Handauslösung, einwirken. Dieser Hebel verlagert beim Einschaltvorgang seinen Drehpunkt, so daß alle Auslöser auf das Ende des freien Hebelarmes einwirken, wodurch eine geringe Auslösekraft erforderlich ist. Für die magnetische Auslösung genügt daher eine .im Durchmesser klein gehaltene Spule 30, wodurch wertvoller Raum im Schaltergehäuse frei wird, der für andere Zwecke, beispielsweise zur Vergrößerung des Schaltraumes, verwendet werden kann. Die seitliche Verschiebung des Schwenkhebels 7 trägt auch dazu bei, daß trotz zentraler Lagerung der Magnetspule 30 der für den Schaltmechanismus benötigte Raum klein gehalten werden kann.

Da der Schwenkhebel 7 ein nicht federndes Element darstellt und unmittelbar mit dem Kontakthebel 12 verklinkt ist, bleibt der Schaltweg des Kontakthebels stets gleich, im Gegensatz zu bekannten Verklinkungseinrichtungen, bei denen eine Feder-

■+5 kraft dazwischengeschaltet ist, durch die der Schaltweg sich ändern kann.

Die Erfindung ist nicht an die äußere Form des Überstromauslösers gebunden, sie kann sowohl in der als Beispiel gezeigten Schraubstöpselform als auch in der Form eines Sockelautomaten verwendet werden.

Claims (11)

1. Patentansprüche:

   i. Überstromschalter, insbesondere Installationsselbstschalte^mitmagnetischer, thermischer und Freiauslösung, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Auslöseorgane auf einen einarmigen Schwenkhebel (7) einwirken, dessen eines. Ende bei Betätigung des Einschaltdruck-•60 knopfes (1) in senkrecht zur Schalterachse verlaufenden Langlöchern (8) unter Spannen der Ausschaltfedern (6, 13) verschoben wird und dessen anderes Ende eine Ausnehmung (35) und eine Verklinkungsstelle (34) aufweist, wobei die Ausnehmung (35) einen Mitnehmerbolzen (14) eines vom Thermostaten (22) gesteuerten Winkelhe'bels (15) umfaßt, während die Verklinkungsstelle (34) den Kontakthebel

   (12) unmittelbar mitnimmt.
2. 2. Überstromschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Thermostaten (22) gesteuerte Winkelhebel (15) über eine angelenkte Auslösestange (16) vermittels eines Anschlages (11) und der Ausschaltfeder

   (13) in seiner Lage gehalten ist und daß am Winkelhebel (15) Anschläge (19,20) vorgesehen sind, die den Weg des Winkelhebels (15) bei dessen Freigabe durch den Thermostaten (22) eingrenzen.
3. 3. Überstroni'sohalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das· Handauslöseorgan (24) über einen doppelarmigen Hebel (26) auf den Schwenkhebel (7) einwirkt, wobei das Ende der fest mit dem Auslöseorgan (24) verbundenen Stange (25) gabelförmig das eine Ende des doppelarmigen Hebels (26) umfaßt.
4. 4. Überstromschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakthebel (12) und der Winkelhebel (15) den gleichen Drehpunkt (10) besitzen und der Kontakthebel

   (12) vermittels eines am Winkelhebel (15) angebrachten Anschlages (18) den Winkelhebel nach erfolgter thermischer Auslösung in seine Bereitschaftsstellung zurückführt.
5. 5. Überstromschalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakthebel (12), der Aüslösehebel (16) und die Handauslösestange (25) aus Isoliermaterial bestehen.
6. 6. Überstromschalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausschaltfeder

   (13) eine Haarnadelfeder dient (Bi¹Id 3 bis 5), die gleichachsig mit dem Kontakthebel (12) gelagert ist und deren eines Ende unmittelbar auf den Kontakthebel (12).und dessen anderes Ende auf den vom Thermostaten (22) betätigten Auslösehebel (16) einwirkt.
7. 7. Überstromschalter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der am Winkelhebel (15) angelenkte Auslösehebel (16) an seinem GeJenkpunkt (17) mit einer rillenförmigen Ausnehmung (23) zur Lagerung des einen Endes der Ausschaltfeder (13) versehen ist (Bild 3 und 4), das im Verriegelungssinne auf den Auslöseiiebel (16) einwirkt.
8. 8. Überstromschalter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltmechanismus' zwischen zwei ortsfesten Platten (9) angeordnet ist, die die Drehlager für die verschiedenen Wellen aufnehmen und die Langlöcher (8) für die Führung des Drehpunktes des Schwenkhebels (7) sowie Langlöcher für die Ansätze (3) der mit dem Einschaltdruckknopf bewegten Stange (2) besitzen.
9. 9. Überstromschaker nach Anspruch I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an das in aon Langlöchern (8) geführte Ende des Hebels (7)

   zu beiden Seiten Übertragungshebel (4) angelenkt sind, die mit je einer "kreisausschnittförmigen Ausnehmung (5) versehen sind, im denen die vom Druckknopf (1) gesteuerte Stange (2) schneidenartig lagert.
10. 10. Überstromschalter nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Einschaltdruckknopf (1) bewegte Stange (2) U-förmig ausgebildet und in Langlöchern der Platten (9) durch seitliche Ansätze (3) geführt ist, die außerhalb der Platten (9) unter der Einwirkung von. Haarmadelfedern (6) und innerhalb der Platten unter der Einiwirkung der Federn (33) stehen.
11. 11. Überstromschalter nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daiß die in den Platten. (9) gelagerten Achsen (10, 11) durch die 'den Schaltmechanismus abdeckende Schalterkappe (38) bzw. durch an dieser angebrachte Nocken (39) gegen seitliche Verschiebung gesichert sind.

    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Patentschriften Nr. 836822, 839672.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

    © 60» 548/384 6.56 (709 751/19· 10.57)