DE1092996B - Schaltgeraet in Flachbauform, insbesondere Kleinselbstschalter, mit thermischer Ausloesung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

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.

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.

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,

insbesondere Kleinselbstschalter,

mit thermischer Auslösung

Anmelder:

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

Heinrich Fraatz und Alfred Fehrenbach, Hameln,
sind als Erfinder genannt worden

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.

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.

009 648/333

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.

An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert. In

Fig. 1 bis 4 ist der Schalter in verschiedenen Schaltstellungen dargestellt;

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch die Schaltermitte, während

Fig. 6 ein Schaltereinzelteil wiedergibt.

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 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. Der

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.

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 die

Schaltbrücke, die Verklinkungsstelle und die Raststelle eingestellt werden.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. 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, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbrücke einen dritten Hebelarm besitzt, der mit einem Führungsansatz an Absprüngen oder in Vertiefungen des Gehäuses gleitet und 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 verklinkt wird, während beim Ausschaltvorgang der Führungsansatz von der Verklinkungsstelle aus auf einem anderen Weg in die Ausgangstellung zurückgeführt wird.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbrücke etwa T-förmig ausgebildet ist und ihr Mittelteil mit einer Abwinkelung als Führungsansatz dient, der in einer etwa dreieckförmigen Gehäusekulisse geführt ist, in der eine entsprechend geformte, an ihrem oberen Ende aufgeschnittene und aus der Kulisse herausfedernde Blattfeder liegt.

3. Schaltgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusekulisse in ihrem unteren, von einem in Bewegungsrichtung des Druckknopfes verlaufende Kulissenteil rechtwinklig abzweigenden Teil eine Raststelle für den Führungsansatz der Kontaktbrücke bildet.

4. Schaltgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbrücke als flaches Stanzteil mit Hilfe eines nur durchgesteckten Stiftes an einem mit dem Druckknopf fest verbundenen Schaltschieber angelenkt ist und mit dem einen um 90° verdrehten Ende des T-Balkens in Einschaltlage an dem Bimetall verklinkt wird, während das andere Ende des T-Balkens mit einer Abknickung als Kontakt mit einem federnden Gegenkontakt zusammenwirkt.

5. Schaltgerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schaltbrücke auf dem verklinkungsseitigen Schenkel des T-Balkens eine mit ihrem anderen Ende am Gehäuse befestigte Ausschaltfeder angebracht ist.

6. Schaltgerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltschieber an seinem unteren Ende eine Rückführfeder trägt, die sich zwischen dem Schaltschieber und dem Schalterboden verspannt.

7. Schaltgerät nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Lage der Ausschaltfeder in bezug auf Schaltbrücke, Bimetallverklinkungsstelle und Raststelle die Verklinkungskraft einstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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