DE1051951B

DE1051951B - Druckknopfbetaetigter UEberstromschalter

Info

Publication number: DE1051951B
Application number: DEE13373A
Authority: DE
Inventors: Jakob Ellenberger
Original assignee: Ellenberger and Poensgen GmbH
Current assignee: Ellenberger and Poensgen GmbH
Priority date: 1958-02-27
Filing date: 1956-12-14
Publication date: 1959-03-05
Also published as: NL295713A; NL106254C; FR74972E; FR1185835A; US2895028A; DE1072717B; CH370471A; GB866733A; GB828754A; NL121180C; CH359196A; US2952757A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen mit einer thermischen und bzw. oder magnetischen Auslösung versehenen druckknopfbetätigten Überstromschalter, dessen schwenkbare Kontaktbrücke vom Bimetallstreifen der thermischen Auslösung in Einschaltstellung gehalten wird. Es ist ein Überstromschalter dieser Art bekannt, bei dem der Bimetallstreifen direkt am unter Federdruck stehenden Druckknopf befestigt ist. In der Einschaltstellung des Überstromschalters hintergreift der Bimetallstreifen mit einer Haltenase das eine Ende der als zweiarmiger Hebel ausgebildeten Kontaktbrücke und drückt einen an ihrem anderen Ende angeordneten Kontakt gegen einen festen Kontakt, wodurch der Stromkreis innerhalb des Überstromschalters geschlossen wird. Beim Auftreten von Überstrom lnegt sich der Bimetallstreifen so weit durch, daß seine Haltenase die Kontaktbrücke freigibt, so daß diese unter Wirkung einer Schraubenfeder geschwenkt und damit der an der Kontaktbrücke befindliche Kontakt vom festen Kontakt abgehoben und der Stromkreis innerhalb des Überstromschalters unterbrochen wird. Sobald der Bimetallstreifen erkaltet und der Überstrom abgeklungen ist, wird der Druckknopf gedrückt, wobei die Haltenase des Bimetallstreifens das entsprechende Ende der Kontaktbrücke hintergreift, so daß beim Loslassen des Druckknopfes die Kontaktbrücke unter Wirkung der Druckknopf feder geschwenkt und der Stromkreis innerhalb des Überstromschalters geschlossen wird. Dieser bekannte Überstromschalter hat den Nachteil, daß durch Betätigung des Druckknopfes in Einschaltstellung der Kontaktbrücke der Stromkreis an den beiden Kontakten geöffnet werden kann. Beim Eindrücken des Druckknopfes wird nämlich die Haltenase des am Druckknopf befestigten Bimetallstreifens nach unten verschoben, so daß die Schraubenfeder die Kontaktbrücke schwenken kann, wobei sich der Kontakt der Kontaktbrücke vom festen Kontakt abhebt und den Stromkreis innerhalb des Überstromschalters unterbricht. Kommt es bei diesem bekannten Überstromschalter vor, daß aus irgendeinem Grunde der Druckknopf im eingedrückten Zustand verklemmt wird, dann sind die beiden Kontakte getrennt, so daß der Überstromschalter als solcher wirkungslos ist. Dieser große Nachteil des bekannten Überstromschalters wird gemäß der Erfindung dadurch behoben, daß die als Winkelhebel ausgebildete Kontaktbrücke auf Ansätzen einer mit dem unter Federdruck stehenden Druckknopf über eine Schaltstange starr gekuppelten Schaltbrücke frei schwenkbar und in Achsrichtung der Schaltstange verschiebbar gelagert ist und daß die Kontaktbrücke beim Ausschalten von den Ansätzen gegen einen Schräganschlag gedrückt und beim Einschalten von einem Mitnehmer der Schaltbrücke an ihrem Anschlag mitgenommen

Druckknopfbetätigter überstromschalter

Anmelder:

Ellenberger & Poensgen G.m.b.H.,
Altdorf bei Nürnberg,
Hersbrucker Str. 400

Jakob Ellenberger₁ Altdorf bei Nürnberg, ist als Erfinder genannt worden

und zum Einrasten hinter eine Haltenase des Bimetallstreifens gebracht wird.
Beim erfindungsgemäßen Überstromschalter kann selbst durch wiederholte Betätigung des Druckknopfes an der Einschaltstellung der Kontaktbrücke nichts geändert werden, weil sich in der Einschaltstellung der Anschlag der Kontaktbrücke infolge ihrer Verschwenkung nicht mehr im Wirkungsbereich des Mitnehmers der Schaltbrücke befindet. In der Ausschaltstellung wird die Kontaktbrücke durch die Ansätze der Schaltbrücke gegen einen Schräganschlag gedrückt, so daß sich der Anschlag der Kontaktbrücke bei Beginn des Einschaltvorganges im Bereich des Mitnehmers der Schaltbrücke befindet. Auch wenn der Druckknopf in der eingedrückten Stellung verklemmt ist, verbleibt trotzdem die Kontaktbrücke in der einmal eingenommenen Einschaltstellung.

Ferner hat der erfindungsgemäßeÜberstromschalter den Vorteil, daß die bekannte Druckknopffeder zur Herstellung des Kontaktdruckes voll ausgenutzt wird. Beim erwähnten bekannten Überstromschalter wird zwar auch die Druckknopffeder zur Herstellung des Kontaktdruckes benutzt, jedoch wird dieser Kontaktdruck durch die Kraft der Schraubenfeder verringert, die zum Abheben des Kontaktes de Kontaktbrücke vom festen Kontakt dient.

Beim erfindungsgemäßen Überstromschalter wird in einfacher Weise die Freiauslösung durch eine Feder erreicht, die auf die Kontaktbrücke einwirkt und sich an der Schaltbrücke abstützt. Durch diese Ausbildung des erfindungsgemäßen Überstromschalters wird also eine Auslösung auch dann ermöglicht, wenn aus irgendeinem Grunde der Druckknopf in eingedrückter Lage verklemmt ist. Da die Druckknopffeder dann, wenn der Druckknopf in eingedrückter Lage verklemmt ist, nicht zur Wirkung gelangen kann, ist zur Auslösung des Schalters für diesen Fall die sich an

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der Schaltbrücke abstützende Feder vorgesehen, welche die in axialer Richtung auf der Schaltstange verschiebbar gelagerte Kontaktbrücke in die Ausschaltstellung drückt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Bimetallstreifen mit einer Heizwicklung für indirekte Beheizung versehen, die bei Verwendung einer gleichzeitig angeordneten elektromagnetischen Auslösung mit der Wicklung für die Spule des Elektromagneten in Reihe liegt. Hierbei dient der Elektromagnet zur Auslösung des Überstromschalters bei Kurzschlüssen.

Um den Bimetallstreifen auf verschiedene Ansprechströme einstellen zu können, besitzt er einen Ansatz, auf den der Kegel einer Justierschraube einwirkt, um dadurch dem Bimetallstreifen eine mehr oder weniger große Vorspannung zu geben.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Schaltbrücke eine Kontaktfeder auf, die in der Einschaltstellung und bzw. oder in der Ausschaltstellung des Schalters mit je einem Kontaktpaar zum Anschluß von Signaleinrichtungen, z. B. Signallampen, in Berührung steht. Beispielsweise können hierbei in die Signalstromkreise farbige Lampen eingeschaltet werden, so daß in der Einschaltstellung des Überstromschalters z. B. eine rote Lampe und in der Ausschaltstellung z. B. eine grüne Lampe aufleuchtet. Befindet sich die Kontaktfeder in einer Zwischenstellung, so steht sie mit keinem der Kontaktpaare in Verbindung, so daß weder die rote noch die grüne Lampe aufleuchtet. Um eine solche Zwischenstellung zu schaffen, weist der Bimetallstreifen in weiterer Ausgestaltung der Erfindung über der Haltenase eine weitere Haltenase auf, welche die Kontaktbrücke in einer Zwischenstellung festhält, in der sich der abgewinkelte Schenkel der Kontaktbrücke mit seinem Kontakt gegen einen Vorsprung des Gehäuses legt. In dieser Stellung sind die Schaltkontakte voneinander getrennt.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Überstromschalters ist der Mitnehmer und mithin die an seinen Ansätzen sich abstützende Kontaktbrücke von der durch die Schaltbrücke getragenen Kontaktfeder in einfacher Weise durch Isolierbuchsen elektrisch getrennt.

Der Überstromschalter gemäß der Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß er eine raumsparende Konstruktion ermöglicht, so daß dieser Überstromschalter sehr schmal ausgebildet werden kann. Um diesen Vorteil noch weiterhin ausnützen zu können, ist der Bimetallstreifen zwischen der Magnetspule für den elektromagnetischen Auslöser und der Kontaktbrücke angeordnet. In vorteilhafter Weise weist der Magnetkern an seinem außerhalb der Spule befindlichen Ende einen Schlitz auf, in dem ein im Gehäuse gelagerter, die Ausrückung des Bimetallstreifens bewirkender Winkelhebel geführt ist, auf den ein von Hand betätigbarer Auslöseknopf einwirken kann. Durch diese Anordnung ist es möglich, auf jeden Fall eine Auslösung, und zwar entweder elektromagnetisch oder thermisch oder von Hand zu erzielen.

Eine besonders einfache Montage des Überstromschalters ergibt sich, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung mindestens in eine der Hälften des längsgeteilten Gehäuses Vorsprünge, Leisten und Bohrungen eingeformt sind, die den einzelnen Schalterteilen als Anschläge bzw. Führungen dienen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schalter mit abgenommener Gehäusehälfte in der Ausschaltstellung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1. jedoch mit vollständigem Gehäuse,

Fig. 3 eine Ansicht gemäß der Fig. 1, aber in Einschaltstellung,

Fig. 4 eine Ansicht gemäß der Fig. 1 in der neutralen Stellung,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4 mit beiden Gehäusehälften,

Fig. 6 eine schematische Darstellung des Schalters ίο in eingeschaltetem Zustand,

Fig. 7 einen Schalter in der Verwendung ohne Elektromagneten und

Fig. 8 eine Gehäusehälfte.

In den Fig. 1 bis 6 ist der Erfindungsgedanke an einem Selbstschalter dargestellt, der in einem flachen Gehäuse untergebracht ist und bei dem die Auslösung des Schaltvorganges sowohl auf elektromagnetischem als auch auf thermischem Wege erfolgen kann.

Das Gehäuse, in dem der Schalter untergebracht ist, besteht aus den beiden Teilen 1 und 2. In dem Oberteil 3 des Gehäuses ist der Druckknopf 4 mit seinem Ansatz 5 in einer Bohrung 6 geführt. Die Schaltstange 7 ist von einer Feder 8 umgeben, welche den Druckknopf 4 in die Ausschaltstellung zu drücken bemüht ist. Über die Schaltstange 7 ist nun der Druckknopf 4 mit einer aus Isolierwerkstoff bestehenden Schaltbrücke 9 verbunden, auf der ein Mitnehmerteil 10 befestigt ist. Der Teil 10 besitzt auf seinen beiden Seiten Ansätze 11, auf deren Oberkante 12 ein aus den beiden Armen 13 und 14 bestehender Winkelhebel beweglich gelagert ist. Dieser Winkelhebel besitzt einen Ansatz 15, der, wie die Fig. 1 zeigt, von dem Mitnehmerteil 10 mitgenommen werden kann, wenn die Schaltbrücke 9 nach unten gedrückt wird.

Der Winkelhebel 13, 14 steht unter der Wirkung einer Feder 16. Der Winkelhebel besitzt die Kontaktstelle 17, die mit dem Gegenkontakt 18 zusammenarbeitet, der bei 19 nach außen geführt ist. Ferner besitzt die aus leitendem Material bestehende Kontaktbrücke 13, 14 eine weitere Kontaktstelle 20, mit der sie sich in dem in Fig. 3 gezeigten eingeschalteten Zustand unter die Nase 21 legen kann, die an einem Bimetallstreifen 22 angebracht ist. Dieser Bimetallstreifen besitzt eine weitere Haltenase 53 für den Winkelhebel 13,14, welche, wie Fig. 4 zeigt, die Kontaktbrücke in einer Zwischenstellung festhält. Ferner ist an der isoliert ausgeführten Schaltbrücke eine U-förmige Kontaktfeder 54 vorgesehen, die je nach der Stellung der Schaltbrücke 9 mit dem Kontaktpaar 23 oder mit dem Kontaktpaar 24 in Berührung kommt. Diese sind bei 25 bzw. 26 nach außen geführt. Die Brücke 9 und die Kontaktfeder 54 sind durch entsprechende Buchsen 49, 50 je für sich isoliert.

Ferner weist der Bimetallstreifen 22 eine Heizwicklung 27 auf, die, wie Fig. 6 zeigt, in die Wicklung 28 eines Magnetsystems 29 übergeht. Der Kern 30 des Magnetsystems besitzt an seinem oberen Ende einen Schlitz 31, in den ein Ansatz 32 eines Winkelhebels 33 eingreifen kann, der bei 34 gelagert ist. Auf einen am Winkelhebel 33 angebrachten seitlichen Lappen 48 wirkt der Auslöseknopf 35 ein. Dieser Winkelhebel 33 ist mit dem Bimetallstreifen 22 gekuppelt, so daß bei seiner Bewegung der Bimetallstreifen in der gleichen Weise ausgebogen wird, wie es bei Überstromerwärmung der Fall ist. Dadurch ist die Betätigung des Bimetallstreifens sowohl durch den Magnetkern als auch durch den Auslöseknopf 35 gewährleistet.

Um in einfachster Weise den Ansprechstrom einstellen zu können, ist am Bimetallstreifen 22 weiterhin ein Ansatz 36 vorgesehen, auf den die Kegelspitze

Claims

37 einer Schraube 38 einwirkt, die bei 39 geführt und von außen bedienbar ist. Die Wicklung 28 ist bei 40 nach außen geführt und liegt in Reihe mit der Heizwicklung 27 des Bimetallstreifens 22 und der Kontaktbrücke 13, 14. Die Anschlüsse 25, 26 dienen zum Anschluß von Signahrorrichtungen, z. B. von Lampen. Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführung fehlt lediglich die elektromagnetische Auslösung 28, 29. Im übrigen ist die Ausbildung die gleiche wie nach den Fig. 1 bis 6. Die Wirkung des Schalters ist die folgende: In der in Fig. 3 und 6 dargestellten eingeschalteten Stellung fließt der Strom von dem Anschluß 19 über die Kontakte 18, 17, die Kontaktbrücke 13, 14, die Nase 21, den Bimetallstreifen 22, die Heizwicklung 27 und die Magnetspulenwicklung 28 zur Anschlußstelle 40. Entfällt, wie in Fig. 7 dargestellt, der Magnetteil des Schalters, erfolgt der Anschluß an die Stelle 40'. In diesem Falle kann, wie in Fig. 6 strichpunktiert angedeutet ist, der Bimetallstreifen 22 direkt beheizt werden. In diesem eingeschalteten Zustand sind auch die beiden Kontakte 24 über die Kontaktfeder 54 miteinander verbunden, so daß ein an den Klemmen 26 angelegter Signalstromkreis geschlossen ist. Durchfließt den Schalter nun ein Überstrom geringer Größe, so spricht in bekannter Weise der Bimetallstreifen 22 an. Die Nase 21 rutscht von der Kontaktstelle 20 ab. Unter der Wirkung der Feder 8 schnellt die Schaltbrücke 9 nach oben in die in Fig. 1 gezeigte Stellung. Die Kontaktbrücke 13, 14 schwingt um die Auflagepunkte 12 in die in Fig. 1 gezeigte Lage, wobei sich der obere Teil 13 an die Schrägfläche 41 anlegt. Die beiden Kontakte 17, 18 werden ebenfalls voneinander abgehoben, so daß eine doppelte Unterbrechung gegeben ist. Der gleiche Vorgang ergibt sich beim Ansprechen des Magnetsystems 28, 29 bei plötzlich auftretenden Überströmen. Beim Anziehen des Ankers 30 wird der Winkelhebel 33 verschwenkt und biegt über den Mitnehmerteil 42 den Bimetallstreifen 22 genauso aus, wie dies unter der Wirkung von durch die Heizwicklung 27 fließenden Überstrom der Fall sein würde. Auch auf diese Weise kommt der Schalter in die in Fig. 1 gezeigte Stellung. In der Ausschaltstellung sind über die Brücke 54 die Kontakte 23 miteinander verbunden, so daß ein an die Klemmen 25 angeschlossener Signalstromkreis zum Ansprechen gebracht wird. In die Signalstromkreise können z. B. farbige Lampen eingeschaltet werden, so daß in der Einschaltstellung des Überstromschalters z. B. eine rote Lampe und in der Ausschaltstellung z. B. eine grüne Lampe aufleuchtet. Wird die Kontaktbrücke 13, 14 von der Haltenase 53 des Bimetallstreifens 22 in einer Zwischenstellung festgehalten, in der die Kontaktfeder 54 mit keinem der beiden Kontaktpaare 25 oder 26 in Verbindung steht, dann leuchtet weder die rote noch die grüne Lampe auf. Wurde also entweder elektromagnetisch oder thermisch der Überstromschalter ausgelöst, dann leuchtet die grüne Lampe auf, die dem die Anlage Bedienenden anzeigt, daß der Schalter angesprochen hat. Zum Zeichen dafür, daß der Bedienende das Ansprechen, d. h. das Lösen der Schalterkontakte erkannt hat, drückt er den Druckknopf 4 so weit in das Gehäuse hinein, bis etwa der obere Rand des Ansatzes 5 mit dem oberen Rand 6 abschneidet. Durch diese Bewegung wird mit Hilfe des Mitnehmerteils 10 die Kontaktbrücke 13, 14 an ihrem Anschlag 15 so weit mit- genommen, daß ihr Kontakt 20 die Haltenase 53 passiert, so daß nach Loslassen des Druckknopfes 4 die Feder 9 den Druckknopf 4 hochzudrücken versucht. Diese Bewegung wird dadurch gestoppt, daß sich der Kontakt 20 gegen die Haltenase 53 des inzwischen erkalteten Bimetallstreifens 22 legt und die Ansätze 11 des Mitnehmerteils 10 die Kontaktbrücke 13, 14 aus der in Fig. 1 dargestellten schrägen Stellung in die in Fig. 4 gezeichnete Lage um die Haltenase 53 schwenken, die hierbei als Drehpunkt für die Kontaktbrücke 13, 14 wirkt. In dieser Stellung nach Fig. 4 liegt der Kontakt 17 am Vorsprung 43 des Gehäuses an. Hierbei nimmt der Bügel 54, wie bereits oben erwähnt, eine Mittelstellung zwischen den Kontakten 23, 24 ein, in der die Signalstromkreise geöffnet sind und weder die grüne noch die rote Lampe aufleuchtet. Dadurch wird der die Schaltanlage Überwachende darauf aufmerksam gemacht, daß der Schalter angesprochen hat, daß aber dieses Ansprechen von dem die Schaltanlage Bedienenden bereits erkannt worden ist. Da in dieser Zwischenstellung der Kontaktbrücke 13, 14 nach Fig. 4 der Stromkreis innerhalb des Überstromschalters geöffnet ist, kann ein Schwenken des Bimetallstreifens 22 durch magnetische oder thermische Auslösung nicht erreicht werden. Eine Freigabe der durch die Haltenase 53 gesperrten Kontaktbrücke 13, 14 ist lediglich durch Betätigung des Auslöseknopfes 35 möglich. Kommt es vor, daß der Druckknopf 4 in eingedrückter Lage verklemmt ist, dann wird durch diese Verklemmung die Druckknopf feder 8 wirkungslos. In diesem Falle drückt die Feder 16, wenn der Bimetallstreifen 22 durchgebogen und die Kontaktbrücke 13, 14 freigegeben wird, die Kontaktbrücke 13, 14 in die Ausschaltstellung, wodurch der Stromkreis innerhalb des Überstromschalters unterbrochen wird. PATENTANSPRÜCHE:

1. Mit einer thermischen und bzw. oder magnetischen Auslösung versehener druckknopfbetätigter Überstromschalter, dessen schwenkbare Kontaktbrücke vom Bimetallstreifen der tibermischen Auslösung in Einschaltstellung gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die als Winkelhebel ausgebildete Kontaktbrücke (13,14) auf Ansätzen (11) einer mit dem unter Federdruck stehenden Druckknopf (4) über eine Scbaltstange (7) starr gekuppelten Scbaltbrücke (9) frei schwenkbar und in Achsrichtung der Schaltstange (7) verschiebbar gelagert ist und daß die Kontaktbrücke (13, 14) beim Ausschalten von den Ansätzen (11) gegen einen Sohräganschlag (41) gedrückt und. beim Einschalten von eimern Mitnehmer(IO) der Schaltbrücke (9) an ihrem Anschlag (15) mitgenommen und zum Einrasten hinter eine Haltenase (21) des Bimetallstreifens (22) gebracht wird.

2. Überstromschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (13,14) unter Wirkung einer Feder (16) steht, die sich an der Schaltbrücke (9) abstützt.

3. Überstromsohalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstreifen (22) mit einer Heizwicklung (27) für indirekte Beheizung verseihen ist, die bei Verwendttng einer gleichzeitig angeordneten elektromagnetischen Auslösung mit der Wicklung für die Spule (28) des Elektromagneten (29) in Reihe liegt.

4. Überstromsahalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstreifen

(22) einen Ansatz (36) besitzt, auf den der Kegel