DE1092996B

DE1092996B - Switching device in flat design, especially small self-contained switch, with thermal release

Info

Publication number: DE1092996B
Application number: DEL33653A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Fraatz; Alfred Fehrenbach
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1959-07-06
Filing date: 1959-07-06
Publication date: 1960-11-17

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es sind thermische Kleinselbstschalter bekannt, bei denen ein Kontaktträger mit einem Schaltdruckknopf gekoppelt ist. Der Kontaktträger ist um einen Stift, mit dem er am Druckknopf angelenkt ist, schwenkbar und mit Hilfe dieses Stiftes in Platinenschlitzen verschiebbar. In Einschaltstellung ist er einerseits an einem Klinkenhaken und andererseits in einem Bimetall verklinkt. Der am anderen Ende des Kontaktträgers befindliche Kontakt wirkt mit einem ortsfesten Gegenkontakt zusammen. Im Einschaltzustand ist eine am Kontaktträger angreifende Ausschaltfeder gespannt. Bei auftretenden Überströmen wird durch den Bimetallstreifen die Verklinkung zunächst an dieser Abstützstelle gelöst, wodurch der Kontaktträger um die Lagerachse im Druckknopf schwenkt und dabei die andere Verklinkungsstelle an dem Klinkenhaken entarretiert. Der Kontaktträger ist damit frei und bewegt sich unter Wirkung der Ausschaltfeder in Ausschaltrichtung. Das Wiedereinschalten erfolgt durch Niederdrücken des Druckknopfes, wobei sich der Kontaktträger zunächst mit seinem dem Kontakt gegenüberliegenden Ende an dem Bimetallstreifen abstützt und im Verlauf der weiteren Einschaltbewegung auch an der zweiten Verklinkungsstelle arretiert wird, wenn der Kontakt geschlossen ist. Ein derartiger Schalter genügt nicht den heutigen Anforderungen, weil die Kontaktgabe während des Einschaltvorganges schleichend erfolgt. Es werden Schalter gefordert, die sowohl beim Ausschalten als auch beim Einschalten einen sprunghaften Schaltstellungswechsel ausführen.There are thermal miniature circuit breakers known in which a contact carrier with a push button switch is coupled. The contact carrier can be pivoted about a pin with which it is hinged to the push button and with the help of this pin it can be moved in the PCB slots. In the on position, it is on on the one hand a latch hook and on the other hand latched in a bimetal. The one at the other end of the contact carrier The contact located cooperates with a stationary mating contact. In the switched-on state is a The opening spring acting on the contact carrier is tensioned. If overcurrents occur, the Bimetallic strips initially released the latch at this support point, causing the contact carrier to move the bearing axis swivels in the push button and the other latch point on the pawl hook unlocked. The contact carrier is thus free and moves under the action of the opening spring in the opening direction. Switching on again takes place by pressing down the push button, whereby the contact carrier is initially supported with its end opposite the contact on the bimetal strip and is also locked at the second latching point in the course of the further switch-on movement, when the contact is closed. Such a switch does not meet today's requirements, because the contact is made gradually during the switch-on process. Switches are required that Carry out a sudden switch position change both when switching off and when switching on.

Es sind zwar auch schon thermische Kleinselbstschalter bekannt, bei denen die Kontaktschließung und Kontaktöffnung sprungartig vor sich geht, jedoch haben diese Schalter wieder andere Nachteile.There are also already known thermal miniature circuit-breakers in which the contact closure and Contact opening occurs abruptly, but these switches have other disadvantages.

Bei einem bekannten Kleinselbstschalter mit sprunghaftem Schaltstellungswechsel wird eine als Winkelhebel ausgebildete Kontaktbrücke von einem Druckknopf betätigt und von einem Bimetallstreifen verklinkt. Die Kontaktbrücke ist auf Ansätzen einer mit dem unter Federdruck stehenden Druckknopf über eine Schaltstange starr gekuppelten Schaltbrücke frei schwenkbar und in Achsrichtung der Schaltstange verschiebbar gelagert. Die Kontaktbrücke liegt in Ausschaltsstellung an einem Schräganschlag des Druckknopfes an. und stützt sich mit einem Anschlag gegen einen Mitnehmer der Schaltbrücke ab. Zwischen Schaltbrücke und Kontaktbrücke ist eine Feder vorgesehen, die in gleicher Richtung wie eine sich am Druckknopf abstützende zweite Feder wirkt. Das Einschalten des Schalters erfolgt durch Niederdrücken des Druckknopfes, wobei die Kontaktbrücke mitgenommen wird und sich mit dem einen Ende hinter eine Haltenase des Bimetallstreifens legt. Die Kontaktbrücke schwenkt nach Loslassen des Druckknopfes um Schaltgerät in Flachbauform,In a known small self-switch with abrupt switch position change is a Angled lever-shaped contact bridge actuated by a push button and by a bimetal strip latched. The contact bridge is on approaches one with the spring pressure push button over a shift rod rigidly coupled shift bridge freely pivotable and displaceable in the axial direction of the shift rod stored. In the switch-off position, the contact bridge lies against an oblique stop on the push button at. and is supported with a stop against a driver of the switching bridge. Between Switching bridge and contact bridge, a spring is provided, which is in the same direction as one on The second spring supporting the push button acts. The switch is switched on by pressing it down of the push button, whereby the contact bridge is taken and one end is behind a The retaining lug of the bimetal strip. The contact bridge swivels around when the push button is released Switchgear in flat design,

insbesondere Kleinselbstschalter,in particular small self-switch,

mit thermischer Auslösungwith thermal release

Anmelder:Applicant:

LICENTIA Patent - Verwaltungs - G. m. b. H., Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1LICENTIA Patent - Administrative - G. m. B. H., Frankfurt / M., Theodor-Stern-Kai 1

Heinrich Fraatz und Alfred Fehrenbach, Hameln,
sind als Erfinder genannt wordenHeinrich Fraatz and Alfred Fehrenbach, Hameln,
have been named as inventors

die Ansätze der Schaltbrücke und geht schließlich aus ihrer Schräglage in die Kontaktschließstellung über. Der Anschlag der Kontaktbrücke rückt dabei von der Schaltbrücke ab, so daß eine sprungartige Kontaktschließung erfolgt. Der Kontaktdruck wie auch die an der Verklinkung wirksame Kraft wird von den beiden vorstehend erwähnten Federn erzeugt. Bei auftretendem Überstrom erfolgt die Auslösung ebenfalls sprungartig, indem durch den Bimetallstreifen die Verklinkung gelöst wird und die Kontaktbrücke sich unter Wirkung der Ausschaltfeder in öffnungsrichtung bewegt. Nachteilig macht sich bei diesem Schalter bemerkbar, daß durch den Druckknopf keine eindeutige Schaltstellungsanzeige möglich ist, denn im eingeschalteten Zustand ragt der Druckknopf noch immer halb aus dem Gehäuse heraus. Diese Tatsache läßt sich bei dem Schalter nicht umgehen, da die Strecke, um die der Knopf herausragt, für den Einschaltvorgang benötigt wird. Außerdem ist nachteilig, daß durch das herausstehende Ende des Einschaltdruckknopfes durch völliges Niederdrücken im Betriebszustand der Kontaktdruck wesentlich verringert werden kann oder durch Herausziehen die Arretierungs- bzw. Verklinkungskraft beliebig verändert und dadurch die Auslösung schwerwiegend beeinflußt werden kann.the approaches of the switching bridge and finally goes from its inclined position into the contact closed position. The stop of the contact bridge moves away from the switching bridge, so that a sudden contact closure he follows. The contact pressure as well as the force acting on the latch is determined by the two above-mentioned springs generated. If an overcurrent occurs, it will also trip abruptly, in that the latching is released through the bimetal strip and the contact bridge closes under the action of the switch-off spring in the opening direction emotional. A disadvantage of this switch is that the push button does not make a clear one Switch position display is possible, because the push button still protrudes when switched on always halfway out of the housing. This fact cannot be avoided with the switch, since the Distance by which the button protrudes is required for the switch-on process. In addition, it is disadvantageous that by the protruding end of the switch-on pushbutton by pressing it down completely in the operating state the contact pressure can be reduced significantly or by pulling out the locking or latching force can be changed as desired and the release can be seriously influenced as a result can.

Hinzu kommt noch, daß die Verklinkung nicht nur durch die Kontaktdruckfeder, sondern auch durch die wesentlich stärkere Ausschaltfeder belastet wird, wodurch sich große Ungenauigkeiten oder Streuungen bei der Auslösung ergeben können.In addition, the latching not only through the contact pressure spring, but also through the Much stronger switch-off spring is loaded, resulting in great inaccuracies or scatter may result when tripping.

009 648/333009 648/333

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgerät, insbesondere Kleinselbstschalter, mit thermischer Auslösung und Momentein- und -ausschaltung sowie Freiauslösung, bei dem mit einem Druckknopf eine schwenkbare, einerseits mit einem Gegenkontakt zusammenwirkende und andererseits sich an einem Bimetall abstützende Schaltbrücke verbunden ist. Es ist die Aufgabe der Erfindfung, die bei den bekannten Schaltern dieser Art bestehenden Nachteile zu vermeiden. Sie erreicht dies dadurch, daß an der Schaltbrücke ein dritter Hebelarm vorgesehen ist, der mit einem Führungsansatz an Vorsprüngen oder in Vertiefungen des Gehäuses gleitet und dadurch auf einer in sich geschlossenen Kurve geführt wird, so daß die unter Federwirkung stehende Schaltbrücke beim Einschaltvorgang durch etwa rechtwinklige, durch die Feder hervorgerufene Lageänderung des Führungsansatzes in Kontaktschließstellung gebracht und gleichzeitig verklinkt wird, während beim Ausschaltvorgang der Führungsansatz von der Verklinkungsstelle aus auf einem anderen Weg in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird.The invention relates to a switching device, in particular a small circuit breaker, with thermal tripping and momentary switch-on and switch-off as well as trip-free, in which a pivotable, on the one hand cooperating with a counter contact and on the other hand on a bimetal supporting switching bridge is connected. It is the object of the invention that with the known Switches of this type to avoid existing disadvantages. You achieve this by working on the switching bridge a third lever arm is provided which has a guide attachment on projections or in depressions of the housing slides and is thereby guided on a self-contained curve, so that the under spring action switching bridge during the switch-on process by approximately right-angled, by the Spring-induced change in position of the guide approach brought into contact closed position and at the same time is latched, while the guide approach of the latching point during the disconnection process from is returned to the starting position in a different way.

An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert. InThe invention is explained in more detail with reference to the drawing. In

Fig. 1 bis 4 ist der Schalter in verschiedenen Schaltstellungen dargestellt;1 to 4, the switch is shown in different switching positions;

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch die Schaltermitte, währendFig. 5 shows a cross section through the middle of the switch, while

Fig. 6 ein Schaltereinzelteil wiedergibt.Fig. 6 shows a switch component.

Bei dem in den Fig. 1 bis 4 nur schematisch dargestellten Schalter ist an einem mit dem Druckknopf 1 fest verbundenen Schaltschieber2 eine Schaltbrücke4 mit Hilfe eines Stiftes 3 angebracht. Die Schaltbrücke besteht aus einem T-förmigen flachen Blech, das auf der einen Seite eine als Kontakt dienende Abwinkelung 5 aufweist und auf der anderen Seite durch Verdrehung um 90° eine Klinkenstelle6 bildet. Der Hebelarm Aa der Schaltbrücke hat ebenfalls an seinem Ende eine rechtwinklige Abknickung 7, die in einer Gehäusekulisse 8 geführt ist. Am verklinkungsseitigen Ende der Schaltbrücke greift eine Ausschaltfeder 9 an, die mit ihrem anderen Ende am Gehäuse befestigt ist. Unten am Schaltschieber ist eine Rückführfeder 10 vorgesehen, die sich am Schaltschieber und am Gehäuse abstützt und zur Rückführung des Druckknopfes dient. Mit dem Kontakt 5 der Schaltbrücke wirkt ein Gegenkontakt 11 zusammen, der an einem Kontaktträger 12 befestigt ist. Der Kontaktträger federt gegen einen Anschlag 13. Als thermisches Auslöseglied dient ein Bimetallglied 14, das an seinem freien Ende einen Kontaktschuh 15 besitzt, der gleichzeitig als Verklinkung dient. In der Gehäusekulisse 8 ist eine Feder 16 (Fig. 6) angeordnet, die an einer Stelle aufgeschnitten ist und deren Enden an dieser Stelle gegeneinander abfedern. Die Gehäusekulisse ist etwa dreieckförmig ausgebildet und verläuft an der einen Seite parallel zum Schaltschieber. Der untere Teil der Kulisse bildet mit dem zuerst erwähnten etwa einen rechten Winkel und besitzt eine Raststelle 17. Für einen dritten Teil wird die Kulisse zu der dreieckartigen Form geschlossen. Für die Funktion des Schalters sind auf den beiden ersten Teilen die Innenkanten und auf dem letzten Teil die Außenkanten wesentlich. Die Kulisse kann also auch von Gehäusevorsprüngen gebildet werden, die nur diese Kanten aufweisen. Ein Mittelschnitt durch die Schmalseite des Schalters zeigt Fig. 5, in der zu erkennen ist, daß der Schalter aus schalenartigen Gehäusehälften 18 und 18' zusammengesetzt ist, zwischen denen der Schaltschieber 2 und der Druckknopf 1 geführt sind. Schaltschieber und Druckknopf bestehen zweckmäßigerweise aus einem Teil, und der Schaltschieber besitzt an seinem Ende einen Ansatz 19, an dem die Feder 10 angreift. In einer Aussparung 20 ist die Schaltbrücke gelagert, die mit Hilfe des nur durchgesteckten Stiftes 3 gehalten wird.In the switch shown only schematically in FIGS. 1 to 4, a switching bridge 4 is attached with the aid of a pin 3 to a switch slide 2 firmly connected to the push button 1. The switching bridge consists of a T-shaped flat sheet metal, which on one side has a bend 5 serving as a contact and on the other side forms a pawl point 6 by rotating it by 90 °. The lever arm Aa of the switching bridge also has a right-angled bend 7 at its end, which is guided in a housing link 8. At the end of the switching bridge on the latch side, an opening spring 9 engages, the other end of which is attached to the housing. At the bottom of the slide switch, a return spring 10 is provided, which is supported on the slide switch and on the housing and serves to return the push button. A mating contact 11, which is fastened to a contact carrier 12, interacts with the contact 5 of the switching bridge. The contact carrier springs against a stop 13. A bimetallic element 14, which has a contact shoe 15 at its free end which also serves as a latch, serves as a thermal release element. In the housing link 8, a spring 16 (FIG. 6) is arranged, which is cut open at one point and the ends of which cushion one another at this point. The housing link is approximately triangular and runs parallel to the slide switch on one side. The lower part of the backdrop forms approximately a right angle with the first mentioned and has a locking point 17. For a third part, the backdrop is closed to the triangular shape. The inner edges on the first two parts and the outer edges on the last part are essential for the function of the switch. The backdrop can therefore also be formed by housing projections that only have these edges. A central section through the narrow side of the switch is shown in FIG. 5, in which it can be seen that the switch is composed of shell-like housing halves 18 and 18 ', between which the slide switch 2 and the push button 1 are guided. The slide switch and push button are expediently made of one part, and the slide switch has at its end a shoulder 19 on which the spring 10 engages. The switching bridge, which is held with the aid of the pin 3 that has only been pushed through, is mounted in a recess 20.

In Fig. 1 ist der Schalter in Ausschaltstellung gezeigt, d. h., der Druckknopf 1 ragt aus dem Gehäuse heraus, die Kontakte 5, 11 sowie 6, 15 sind geöffnet, und die Feder 9 besitzt ihre geringste Spannung. DerIn Fig. 1 the switch is shown in the off position, i. that is, the push button 1 protrudes from the housing out, contacts 5, 11 and 6, 15 are open, and the spring 9 has its lowest tension. Of the

ίο Ansatz 7 befindet sich in dem oberen Teil der Kulisse und wird von dem hochfedernden Teil der Feder 16 daran gehindert, in die rechte Kulissenbahn von der Feder 9 hineingezogen zu werden. Beim Einschalten, d. h. beim Niederdrücken des Druckknopfes (Fig. 2), gleitet der Ansatz 7 infolge der von der Feder 9 auf ihn ausgeübten Kraft an der inneren Kante des parallel zum Schaltschieber verlaufenden Kulissenteiles abwärts, wobei die Ausschaltfeder 9 gespannt wird, d. h., die Schaltbrücke erfährt zunächst nur eine Parallelverschiebung, ohne dabei den Bimetallkontaktschuh zu berühren. Die Schaltbrücke wird schlagartig in die Kontaktschließstellung gebracht, wenn der Ansatz 7 in den unteren Teil der Kulissenbahn eintritt. Die Feder 9 schwenkt dabei die Schaltbrücke und bringt sie in die in Fig. 3 dargestellte Stellung, d. h., die Kontakte 5 und 11 bzw. 6 und 15 sind geschlossen, und die Schaltbrücke ist an dem Kontaktschuh 15 des Bimetallstreifens mit ihrem Ende 6 verklinkt. Der Kontaktdruck wird einerseits durch den Kontaktträger 12, der durch die Kontaktschließung von dem Anschlag 13 abgehoben wurde, und andererseits durch die Ausschaltfeder 9, welche die Schaltbrücke gegen den Kontaktschuh des Bimetalls drückt, erzeugt. Der Strom fließt von dem Kontaktträger 12 über die Kontakte 5, 11 und über die Schaltbrücke zum Bimetallstreifen 14. Der Bedienungsdruckknopf 1 ist in der eingeschalteten Stellung bis auf einen Gehäuseansatz heruntergedrückt. Die Schaltbrücke ist somit in der Kontaktschließstellung und auch während des sprunghaften Einschaltens von Hand unbeeinflußbar, denn auch im Augenblick des Einschaltens befindet sich der Knopf bereits in seiner tiefsten Stellung. Ein Funkenziehen von Hand ist daher ausgeschlossen. Tritt durch einen Überstrom eine erhöhte Erwärmung des Bimetalltsreifens ein, so krümmt er sich nach außen und gibt die Verklinkung der Schaltbrücke frei (Fig. 4), die sich unter der Wirkung der Feder 9 mit ihrem einen Ende aufwärts und mit dem anderen Ende abwärts bewegt und dabei den Ansatz 7 in den dritten Teil der Gehäusekulisse hineinführt. Die Feder 9 führt die Schaltbrücke dann auf dem dritten Teil der Gehäusekulisse aufwärts, und der Ansatz 7 gleitet dabei im oberen Teil über das hochstehende Ende der Feder 16, so daß die Schaltbrücke schließlich wieder die in Fig. 1 dargestellte Lage einnimmt.ίο approach 7 is in the upper part of the backdrop and is prevented by the highly resilient part of the spring 16 from being in the right slide track of the Spring 9 to be drawn into it. When switching on, i. H. when pressing the push button (Fig. 2), the approach 7 slides as a result of the force exerted on it by the spring 9 on the inner edge of the parallel downward to the slide switch part, whereby the switch-off spring 9 is tensioned, d. In other words, the switching bridge only experiences a parallel shift at first, without the bimetallic contact shoe to touch. The switching bridge is suddenly brought into the contact closed position when the approach 7 enters the lower part of the slide track. The spring 9 pivots the switching bridge and brings it into the position shown in Fig. 3, i. i.e. contacts 5 and 11 or 6 and 15 are closed, and the switching bridge is latched with its end 6 on the contact shoe 15 of the bimetallic strip. Of the Contact pressure is on the one hand by the contact carrier 12, which by the contact closure of the Stop 13 was lifted, and on the other hand by the opening spring 9, which the switching bridge against the contact shoe of the bimetal presses generated. The current flows from the contact carrier 12 via the contacts 5, 11 and over the switching bridge to the bimetal strip 14. The operating push button 1 is in the switched on position down to a housing approach. The jumper is thus in the Contact closed position and also cannot be influenced by hand during sudden switching on, because the button is also in its lowest position when it is switched on. A spark by hand is therefore not possible. If an overcurrent causes increased heating of the bimetal tire on, it curves outwards and releases the latching of the switching bridge (Fig. 4), which, under the action of the spring 9, move with one end upwards and with the other end downwards moves and thereby the approach 7 leads into the third part of the housing link. The spring 9 The switching bridge then leads upwards on the third part of the housing link, and the approach 7 slides in the process in the upper part over the upstanding end of the spring 16, so that the switching bridge finally again assumes the position shown in FIG.

Der erfindungsgemäße Aufbau gewährleistet sowohl eine Momentein- und -auschaltung als auch eine Freiauslösung und gibt außerdem durch die Knopfstellung eine einwandfreie Schaltstellungsanzeige. Der Aufbau ist besonders einfach, da nur eine geringe Anzahl von Schalterteilen erforderlich ist. Außerdem ist an der Verklinkungstselle am Bimetall nur eine verhältnismäßig geringe Verklinkungskraft wirksam, weil die Kraft der Rückführfeder und auch ein großer Teil der Auslösefederkraft an der Raststelle vom Gehäuse aufgenommen wird. Die an der Verklinkungsstelle wirksame Kraft ist so gewählt, daß ein ausreichender Kontaktdruck erzeugt wird. Die Verklinkungskraft, d. h. also der Kontaktdruck an der Bimetallverklinkungsstelle, kann durch die Lage der Feder in bezug auf dieThe structure according to the invention ensures both momentary switching on and off as well as free release and also gives a flawless switch position indication through the button position. The structure is particularly simple because only a small number of switch parts is required. In addition, the Verklinkungstselle on the bimetal only a relatively low Verklinkungskraft effective because the Force of the return spring and also a large part of the release spring force absorbed by the housing at the latching point will. The force effective at the latching point is chosen so that there is sufficient contact pressure is produced. The latching force, d. H. i.e. the contact pressure at the bimetal latching point, can by the position of the spring in relation to the

Schaltbrücke, die Verklinkungsstelle und die Raststelle eingestellt werden.Switching bridge, the latching point and the locking point can be set.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Switching device, especially small circuit breaker, with thermal release and momentary input and -switch-off as well as trip-free, in which with a push button a swiveling, on the one hand with a mating contact interacting and on the other hand supported on a bimetal switching bridge is connected, characterized in that the switching bridge has a third lever arm, the one with a leadership approach to takeoffs or slides in recesses in the housing and is guided on a self-contained curve, so that the switching bridge, which is under spring action, is caused by approximately right-angled, brought by the spring caused change in position of the guide approach in contact closed position and is latched, while the guide approach from the latching point during the disconnection process from is returned to the starting position in a different way.

2. Switching device according to claim 1, characterized in that the switching bridge is approximately T-shaped is formed and its central part is used with a bend as a guide approach, which is approximately triangular housing link is performed, in which a correspondingly shaped, at its upper end leaf spring cut open and springing out of the backdrop lies.

3. Switching device according to claim 1 and 2, characterized in that the housing link in its lower, from a sliding part running in the direction of movement of the push button at right angles branching part forms a locking point for the guide approach of the contact bridge.

4. Switching device according to claim 1 to 3, characterized in that the switching bridge as a flat one Stamped part with the help of a pin only pushed through on one firmly connected to the push button Switch slide is hinged and with one end of the T-bar rotated by 90 ° in Switch-on position is latched to the bimetal, while the other end of the T-bar with a Kink interacts as a contact with a resilient mating contact.

5. Switching device according to claim 1 to 4, characterized in that on the switching bridge on the Latch-side leg of the T-bar one attached with its other end to the housing Switch-off spring is attached.

6. Switching device according to claim 1 to 5, characterized in that the slide switch at his lower end carries a return spring, which is located between the slide switch and the switch base tense.

7. Switching device according to claim 1 to 6, characterized in that the position of the opening spring in relation to the switching bridge, bimetallic latching point and locking point, the latching force is adjustable.

1 sheet of drawings