Elektrischer Überstromschalter für Hausinstallationen. Die Erfindung betrifft einen elektrischen Überstromschalter für Hausinstallationen, bei dem die Ausschaltung durch die Formände rung eines auf einen Isolierkörper aufge wickelten Heizdrahtes eingeleitet wird. Eine derartige Ausbildung des thermischen Glie des gestattet einen besonders einfachen Auf bau des Schalters in der Grösse einer üblichen Schmelzsicherung.
Die Erfindung besteht darin, dass für das Einschalten eines beweglichen, unter Feder wirkung stehenden Kontaktbolzens durch einen ebenfalls unter Federwirkung stehenden Einschaltknopf ein in einem mit dem Ein schaltknopf fest verbundenen Bolzen, um eine zur Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktbolzens senkrechte Achse drehbar ge lagerter Kupplungshebel vorgesehen ist, der auch zum Festhalten des Kontaktbolzens in der eingeschalteten Stellung dient und der auch bei festgehaltenem Einschaltknopf ausser Eingriff mit dem Kontaktbolzen gebracht werden kann.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbei spiel des Schalters gemäss der Erfindung, und zwar Fig. 1 einen Schnitt durch den Schalter nach Linie I-I der Fig. 2 ; der Schalter mechanismus ist zum Teil in Ansicht, zum Teil im Schnitt dargestellt, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der F'ig. 1;
der Schaltermechanismus ist nicht mitgeschnitten, Fig. 3 eine Aufsicht auf den Schalter, Fig. 4 die Freiauslösung des Schalters in geschlossener Stellung, Fig. 5 die Freiauslösung in der Ausschalt- Stellung, Fig. 6 eine andere Ausführungsart der Freiauslösung in der Schliessstellung, und Fig. 7 die gleiche Freiauslösung in der Ausschaltstellung.
1 bezeichnet das zum Beispiel aus keramischem Materialbestehende Gehäuse des Schalters, das in Form und Grösse ,dem einer üblichen Schmelzsicherung ent- spricht. Es besitzt am untern zylindri schen Teil ein Schraubengewinde 2, auf das in bekannter Weise ein Schraubenge winde 3 aufgepresst ist. Im Boden des Ge häuses ist für die Stromzuführung eine Kon- taktscliraube 4 vorgesehen, die durch eine Mutter,5 gesichert wird. Die Schraube 4 und die Mutter @5 sind bei 6 miteinander verlötet.
An die Schraube 4 ist ein Bügel 7 eingenietet, an den wiederum ein Kontaktstück @8 ange nietet ist.
Zum Einführen des Schaltmechanismus besitzt das Gehäuse 1 oben eine runde Öff nung, die nach Einbringen des Schalters durch einen keramischen Teil 9 abgeschlossen wird. Dieser Teil 9 wird in das Gehäuse ein gekittet, wie dies in der Fig. 12 bei 10 ange deutet ist.
Der Schalter besitzt ferner ein Gerüst, das durch die obere Traverse 11, durch zwei Führungsschienen 12 und 1.3 und durch eine Metallkappe 14 gebildet ist. Die Schienen 12 und 13 sind in der Traverse 11 eingelassen und durch Schrauben 15 und 1.6 mit der Tra verse verbunden. Diese Schrauben dienen gleichzeitig dazu, das Gerüst im Gehäuse zu tragen. Zu diesem Zweck sind in dem runden obern Ausschnitt des Gehäuses weitere Aus schnitte vorgesehen, in die sich die Schrauben einlegen lassen und die zugleich eine Ver drehung des Gerüstes verhindern. Diese Aus schnitte werden, wie bei 10 dargestellt, nach träglich verkittet. In der Kappe 14 sind die Führungsschienen 12 und 13 in geeigneter Weise befestigt.
In einer zentralen Bohrung der Kappe 14 ist das bewegliche Kontaktstück, ein zylind rischer Bolzen 17, verschiebbar angeordnet. Der Bolzen 17 ist an seinem obern Teil auf eine gewisse Länge hin zur Hälfte fortge- schnitten. An dem verbleibenden Teil ist eine Platte 18 angenietet, die zwei Ansätze 19 und 20 besitzt. Mit diesen Ansätzen wird der Kontaktbolzen in den Führungsschienen 12 und 13 geführt, die dafür mit geeigneten Ausschnitten versehen sind. Zwischen der Kappe 14 und der Platte 18 ist die Ausschalt feder 21 angeordnet, die den Bolzen 17 nach oben zu drücken sucht.
Um eine sichere Stromführung zu erzielen, ist an dem etwas verlängerten und rechtwinklig abgebogenen Ansatz 19 ein Kupferseil 22 angelötet, das mit Hilfe der Schraube 15 an der Traverse 11 gutleitend angeschlossen ist. Der Strom verläuft dann von der Kontaktschraube 4 über das Kontaktstück 8, den Kontaktbolzen 17, das Kupferseil 22 zur Traverse 11, von hier aus über die Schienen 12 und 13 zur Metall kappe 14, um von hier über die noch zu be schreibende Auslösevorrichtung zur Ab leitungsschiene 23 zu fliessen, die mit dem Gewindering 3 verlötet ist.
Die Auslösevorrichtung besitzt einen Heizdraht 24, der schraubenförmig auf einen zylindrischen keramischen Körper 2;5 aufge wickelt ist. Der Heizdraht ist an seinem un tern Ende elektrisch mit der Kappe 14 ver bunden, während das obere Ende in einem Gleitstück 24 befestigt ist. Dieses Gleitstück ist in einer Führung 27 angeordnet und kann in seiner Höhenlage durch die Schraube 2@8 verstellt werden, wodurch die Spannung des Heizdrahtes nach Wunsch eingestellt werden kann. Die Schraube<B>28</B> ragt in eine Öffnung des Teils 9 hinein, die nach erfolgter Einstel lung des Heizdrahtes verkittet werden kann.
Das Führungsblech 2.7 ist in dem keramischen Körper befestigt.
In einem rechteckigen Ausschnitt des Körpers 25 ist eine Feder 2,9 angeordnet, die an der Metallkappe 14 befestigt ist. Auf diese Feder, die mit geeigneter Vorspannuug eingesetzt ist, drückt unter Zwischenschal tung eines keramischen Teils 30 der Heiz draht 24. Bei Erwärmung dehnt sich der Heizdraht 24 und die Feder 29 bewegt sich nach aussen und betätigt dabei einen Kupp lungshebel 31, wodurch der Kontaktbolzen 17 freigegeben wird.
Diese Bewegung der Feder 29 tritt nicht ein, wenn auch der keramische Körper 25 Zeit gefunden hat sich auszudehnen. Um aber auch in diesem Falle eine Auslösung zu bewirken, wird die Feder 29 aus einem Bimetallstreifen gemacht, der sich bei längerer Erwärmung nach aussen durchbiegt und die erforderliche Bewegung des Kupplungshebels 31 herbei führt. Es lässt sich so bei kleinen und lange andauernden Überströmen eine sichere Ab schaltung erreichen.
Für die Betätigung des Kontaktbolzens 17 ist eine Freiauslösung vorgesehen. Diese be sitzt einen Bolzen 32, der in einer zentralen Bohrung der Traverse 11 geführt ist; die Traverse ist dafür mit einem rohrartigen An satz 33 versehen. Der Bolzen hat an seinem obern Ende ein Gewinde 34, auf das der Ein schaltknopf 35 aufgeschraubt ist. Der Ein schaltknopf greift mit einem rohrartigen An satz 36 über eine Feder 37, die sich unter Zwischenschaltung einer Platte 38 gegen die Traverse 11 abstützt. Die Feder 37 versucht den Bolzen 32 nach oben zu drücken. Im Bolzen 32 ist drehbar mittelst des Zapfens 39 der Kupplungshebel 31 gelagert. Der Kupp lungshebel 31 dient zur Bewegung des Bol zens 17; er legt sich mit einer Nase 40 gegen die Platte 18, die am Bolzen 17 befestigt ist.
Um den Bolzen 17 in der in F'ig. 1 und 4 ge zeichneten Einschaltstellung zu halten, ist am Bolzen 32 ein Ausschnitt 41 vorgesehen, in die ein Ansatz 42 des Verriegelungshebels 43 der Freiauslösung eingreift. Dieser Hebel 43 ist durch die Achse 44 in einen Ausschnitt der Traverse 11 drehbar gelagert; auf ihn drückt die Platte 38, so dass er federnd in dieser Stellung gehalten wird.
Der Kupplungshebel 31 ist mit einem An satz 45 versehen, gegen den sich die Feder 29 bei Überstrom bewegt. Es genügt eine kleine Drehung des Kupplungshebels 31, worauf die Nase 40 den Bolzen 17 freigibt. Der Bolzen 17 bewegt sich unter Wirkung der Feder 21 nach oben, ohne dass zunächst eine Bewegung des Bolzens 32 und des Einschaltknopfes 35 eintritt. Daraus folgt, dass die Ausschaltbe wegung auch bei festgehaltenem Einschalt knopf stattfinden kann. Die Platte 18 trifft bei ihrer Bewegung gegen die schiefe Ebene 46 des Hebels 43. Dieser Hebel wird dabei im Uhrzeigersinn gedreht, der Ansatz 42 aus der Aussparung 41 herausgedreht und der Bolzen -32 freigegeben, so dass er sich nun- mehr unter Einwirkung der Feder 37 nach oben bewegt.
Mit dem Bolzen 32 wird der Kupplungs hebel 31 nach oben mitgenommen; er legt sich dabei mit der Kante 47 gegen eine an der Platte 38 befestigte Nase 48, die durch eine Bohrung der Traverse 11 hindurchgreift. Der Kupplungshebel 31 wird dann durch die Wirkung der Feder 37 wieder nach rechts bewegt, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Die Nase 40 gelangt so in eine Stellung oberhalb der Platte 18.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine andere Aus führungsform der Freiauslösung, die aber nach dem gleichen Prinzip wie die hiervor beschriebene aufgebaut ist. Statt des Kupp lungshebels 31 ist ein mit einem Schlitz ver- sehener Hebel 50 vorgesehen.
Der Schalt bolzen 17 ist in seiner obern Partie mit einem Längsschlitz 0 versehen, durch den ain Zapfen 51 hindurchgreift. Dieser Zapfen 51 besorgt zugleich die Führung des Bolzens 17 in den Führungsschienen, deren eine mit 52 bezeichnet ist; er greift ferner durch den Schlitz des Hebels 50, und zwar in der Ein schaltstellung so, dass er in einem seitlichen Ansatz des Schlitzes sich befindet. Die Wir kungsweise der Freiauslösung geht im übrigen aus den Darstellungen ohne weiteres hervor.
Die einfache Ausbildung der Freiaus lösung wird wesentlich durch die gleich zeitige Benutzung der Feder 37bestimmt, um sowohl den Einschaltknopf 35 nach oben zu bewegen, als auch federnd auf den Verriege- lungshebel und den Kupplungshebel einzu wirken. Dadurch entfallen die bei den be kannten Freiauslösungen notwendigen beson deren Federn für die Kupplungs- und die Verriegelungsorgane. Es wird auf diese Weise möglich, auch in einem so kleinen Schalter, wie der vorliegende es ist, eine Freiauslösung anzubringen.
Um den Schalter auch von Hand auslösen zu können, ist ein Hebel,55 vorgesehen (Fig. 2), der mit einem Ansatz 56 hinter den An satz 45 des Kupplungshebels 31 greift. Er ist um die Schraube 16 drehbar gelagert und besitzt einen weiteren Arm 57, an dem mit- telst des Zapfens 5,8 der Auslöseknopf 59 angreift. Der Auslöseknopf 59 ist in Fig. i gestrichelt gezeichnet, da er vor dem Schnitt liegt. Eine kleine Feder -60 hält den Auslöse knopf 59 ausser Eingriff.
Um eine gute Lichtbogenlöschung zwi schen dem Kontakt,8 und dem Bolzen 17 zu erzielen, hat es sich als zweckmässig erwiesen, die Ableitungsschiene 23 sehr weit in den Gewindering 3 einzuführen und den Ring selbst aus magnetischem Material zu machen. In diesem Falle erfolgt der Stromübergang zur feststehenden, nicht gezeichneten Fassung des Schalters fast ausschliesslich an der Stelle, wo die Ableitungsschiene sich be findet. Da der Strom im Lichtbogen und in der Ableitungsschiene in umgekehrter Ricb- tung verläuft, so wird eine bedeutende mecha nische Kraft auf den Lichtbogen ausgeübt und der Lichtbogen nach aussen getrieben; die Verlängerung bewirkt dann ein Abreissen des Bogens.
Um auch bei grossen Stromstärken einen dünnen Heizdraht verwenden zu können, ist parallel zum Heizdraht 2'4 ein Nebenschluss 6<B>1</B> gelegt, der einmal an der Metallklappe 14 und zum andern an der Führungsschiene 27 angeschraubt ist. Bei dieser A4ordnung wird der grössere Teil des Stromes nicht durch den Heizdraht, sondern durch der Nebenschluss 61 verlaufen. Man erhält so einen dünnen Heiz draht, somit eine kurze Abschaltzeit.
Damit der Heizdraht sich schneller er wärmt als der Nebenschluss, kann der Heiz draht aus einem Widerstandsmaterial mit ge ringem Temperaturkoeffizienten hergestellt werden, dagegen der Nebenschluss aus einem Material, dessen Widerstand mit ansteigender Temperatur stark zunimmt. Bei richtiger Wahl des Materials für Heizdraht und Nebenschluss ist es möglich, die Ansprechzeit des Heizdrahtes sehr weit herabzusetzen, da der Anteil des Stromes, der im. Kurzschluss durch den Heizdraht geht, grösser gemacht werden kann als der Anteil bei Nennbetrieb.