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Kleinselbstschalter mit Klinkenfreiauslösung in Sockelform Die Erfindung
bezieht sich- auf überstromschalter mit Klinkenfreiauslösung in Sockelform, insbesondere
auf solche; die mit Kleinstspannung betrieben werden. Überstromschalter, die zum
Schutze des Verbrauchsnetzes gegen unzulässige Überlastung oder Kurzschluß dienen,
werden nach neuerem Brauch als Kleinselbstschalter bezeichnet und hauptsächlich
in Stöpsel- oder Elementform, ferner auch in Sockelform hergestellt, welch letztere
auf einem' im Grundriß rechteckigen Sockel den Aufbau der Schaltwerksteile und Auslösemittel
erkennen lassen. Das Bestreben geht dahin, unter Beibehaltung hoher Abschaltleistung
dieAbmessungen solcher Kleinselbstschalter noch weitgehender herabzusetzen und das
Gewicht herabzumindern. Man hat zu diesem Zwecke verschiedentlich versucht, den
Aufbau der Kleinselbstschalter so durchzubilden, daß die Größe einer einfachen Schmelzsicherungspatrone
nicht überschritten wird. Einen solchen Kleinselbstschalter in Patronenform kann
man zwar wie eine gewöhnliche Schmelzpatrone in ein Sicherungselement einsetzen,
gewinnt dabei aber deshalb keinen Raum; weil für die Unterbringung des Sicherungselementes
Platz benötigt wird. Bei derartigen Klenselbstschaltern in Patronenform hat man
zur Vereinfachung des Aufbaues von dem bekannten Mittel Gebrauch gemacht, als thermisches
Auslöseelement einen Bimetallstreifen vorzusehen, der als auf dem beweglichen Schaltstück
angebrachte Strombrücke und als Verrastungsteil des Schaltstückes dient. Gleichwohl
können die bisherigen Versuche der Herabminderung der Abmessungen und des Gewichtes
der bekannten Kleinselbstschalter noch nicht als vollkommen gelungen bezeichnet
werden. Eine Schwierigkeit besteht darin, daß es mit den bekannten Kleinselbstschaltern
z. B. in .Schmelzpatronenform wohl gelingt, einigermaßen einwandfrei bei Überlastung
einen Wechselstrom zu unterbrechen, während die Schaltleistung bei Gleichstrom unzureichend
ist. Ferner ist bei der Durchbildung der Kleinselbstschalter auf das Bedürfnis bzw.
zum mindesten auf den Wunsch Rücksicht zu nehmen, mehrere solcher Kleinselbstschalter
auf engstem Raum in einer oder mehreren Reihen anzuordnen. Eine solche Reihenanordnung
hat bei richtiger Ausbildung der Kleinselbstschalter namentlich in Sockelform den
besonderen Vorteil, daß die Selbstschalterreihe zugleich als Klemmenreihe dienen
kann, also zum Anschluß der einzelnen Leitungen und beispielsweise zur Herstellung
von Querverbindungen nicht besondere Klemmenreihen benötigt werden.
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Zur Vereinfachung im Aufbau sowie zur Herabminderung der Abmessungen
und -der Gewichte solcher Kleinselbstschalter in Sockelform mit thermischem Auslöseelement
in Gestalt eines Bimetallstreifens, der als bewegliehe
Schaltbrücke
und als Verrastungsteil für ° das Schaltstück auszubilden ist, wird nacl.
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der Erfindung vorgeschlagen, den das Schaltstück über den Bimetallstreifen
verriegelnden Betätigungsteil als der Rechteckform des Schaltersockels angepaßten,
mit einer Ausnehmung zur Aufnahme der aus der Sockelausnehmung hervortretenden beweglichen
Schalterteile versehenen gehäuseartigen Schieber auszubilden und für die ortsfeste
Verklinkung mit einer parallel zur Sockelgrundfläche sowie in der Längsrichtung
des Sockels angeordneten Blattfederverrastung zu versehen. Der besondere Vorteil
einer derartigen Ausbildung eines Kleinselbstschalters in Sockelform liegt in der
günstigen Ausnutzung des gebotenen Raumes, erzielt durch folgerichtige Anordnung
der Einzelteile innerhalb dieses Raumes. Selbst bei rein thermischer Auslösung werden
trotz der kleinen Abmessungen und Gewichte Leistungen erzielt, die denjenigen der
sonst üblichen Kleinselbstschalter in Stöpsel-, Element- oder Sockelform mit elektromagnetischer
und thermischer Auslösung nahekommen.
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Die Verrastung des Schiebers erfolgt nach der Erfindung durch Einfallen
der Blattfedern in Ausnehmungen eines feststehenden Bolzens, die Entrastting durch
einen die Blattfederenden auseinanderbiegenden Konus. Diese Teile lassen sich sehr
leicht und auf geringstem Raum innerhalb des Schiebers unterbringen. Durch entsprechende
Ausbildung des Konus läßt sich ohne weiteres. Handauslösung erzielen, er wird dazu
als von außen bedienbarer Druckknopf und als Doppelkonus ausgebildet, dessen zweite
Konusfläche als Anschlag für einen vom beweglichen Schaltstück beeinflußbaren Auslöser
dient.
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Kleinselbstschalter dieser Art lassen sich auch mit elektromagnetischer
Auslösung versehen. Nach der Erfindung wird zu diesem Zweck eine eigenartige Anordnung
und Ausbildung des Elektromagneten gewählt, bei welcher zwei Auslösespulen vorgesehen
sind, deren jede einen Kern mit T-förmig angeordneten Spulenflanschen verschiedener
Länge besitzt und die derart angeordnet sind, daß der bewegliche Anker den Kraftfluß
zwischen den beiden längeren Spulenflanschen der um 180 ° gegeneinander versetzten
Spulen schließt, während die jenseits der Spulenkerne liegenden Flanschteile zwecks
magnetischer Blasung bis an die Unterbrechungskontakte geführt sind. Es ist an sich
bekannt, Auslöseelektromagnete zur Blasung des Unterbrechungslichtbogens heranzuziehen,
doch - besteht bei den meisten derartigen Elektromagneten der Nachteil, daß beim
Ansprechen der Magnetkreis durch den herangezogenen Anker vollkommen geschlossen
wird und daher für die Blasung kaum noch ein nennenswertes Kraftfeld vorhanden ist.
Die Anordnung nach der Erfindung ergibt eine überaus hohe Leistungsfähigkeit, und
zwar sowohl hinsichtlich des zur Auslösung herangezogenen Kraftfeldes als auch bezüglich
des zur Blasung dienenden Magnetfeldes.
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Die Zeichnung läßt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.erkennen.
Abb. i ist ein Längsschnitt durch den Kleinselbstsehalter, Abb.2 ein Querschnitt
nach Linie A-B -der Abb. i. Abb. 3 veranschaulicht eine Draufsicht auf das Gesperre
des Kleinselbstschalters nach Abnahme der äußeren Abdeckung. Abb.4 veranschaulicht
die Ausbildung des Elektromagneten, Abb.5 zeigt eine Draufsicht und Abb. 6 eine
Seitenansicht einer Anordnung mehrerer Kleinselhstschalter in einer Klemmreihe.
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Beim Ausführungsbeispiel ist angenommen; daß mehrere Kleinselbstschalter
auf einem gemeinsamen Sockel a angeordnet und dadurch zu einer Klemmenreihe vereinigt
sind: In jeder Phase sind auf dem Sockel a Anschlußklemmen b, c angeordnet, an denen
Kontaktfedern 2 befestigt sind. Die Strombrücke zur stromleitenden Verbindung der
Kontaktfedern 2 wird durch timetallstreifen 3 dargestellt, von denen zwei je zu
beiden Seiten des aus Isolierstoff bestehenden Schaltstückes 4 befestigt sind. Jeder
der Bimetallstreifen zeigt in der Seitenansicht T-Form mit einem Schlitz 5. Der
untere Teil 6 eines jeden der Bimetallstreifen 3 biegt sich bei Erwärmung nach außen.
In dem Schlitz 5 der Bimetallstreifen 3 gleitet ein an einem Bolzen 8 befestigter
Steg 9. Der Bolzen 8 ist an dem Schieber ? befestigt, der die Schaltteile abdeckt
und mit einer besonderen Kappe fo versehen ist. Im Sockel a sind zwei Bolzen i i
befestigt; die einerseits zur Führung des Schaltstückes 4 dienen und in der Nähe
ihres oberen Endes mit seitlichen Einschnitten 12 versehen sind. In der dargestellten
Einschaltstellung der Teile liegen zu beiden Seiten der Bolzen ii in deren Einkerbungen
i2 Blattfedern 13, deren freie Enden über die Bolzen i i hinausstehen. Sie liegen
hier im Bereiche eines Konus 14, der zu einem von außen bedienbaren Druckknopf 15
gestaltet ist. In dem Schieber 7 ist ein Bolzen 16 verschiebbar gelagert, den eine
nicht dargestellte Feder in seine untere Stellung drücken kann. Der Bolzen 16 liegt
ebenfalls an dem Konus 14 an. Die Festhaltung der Schaltbrücke 4 in der dargestellten
Einschaltstellung wird also dadurch erzielt, daß zufolge der Anlage der Bimetallstreifen
3 am Steg 9 entgegen der Wirkung der Federn 17 das Schaltstück 4 sich gegenüber
den Bolzen 8 nicht bewegen kann und dieser sowie der mit ihm verbundene
Schieber
7 durch den Eingriff der Federn 13
in die Ausnehmungen r2 der Bolzen i i festgehalten
sind.
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Die Wirkungsweise des Schalters ist die folgende: Tritt eine Überlastung
in dem an den Klemmen b, c angeschlossenen Stromkreis ein, so biegen sich die Bimetallstreifen
3 nach außen, bis sie den Steg 9 freigeben. Nunmehr kommen die gespannten Federn
17 zur Wirkung und schnellen das Schaltstück q. mit der Strombrücke 3 nach oben.
Dabei wird der Stromkreis an den Kontaktfedern 2 geöffnet, das Schaltstück q. trifft
außerdem auf die Bolzen 16, die gegen die Konusse 1q. gedrückt werden. Diese können
sich in der von dem Schieber 7 und dessen Kappe io gebildeten Höhlung 18 nur seitlich
verschieben, der Doppelkonus 1q. dringt also zwischen die Enden der Blattfedern
13 und preßt diese so auseinander, daß nunmehr auch der Schieber 7 unter der Einwirkung
der Federn 17 nach oben gedrückt wird. Diese Aufwärtsbewegung ist begrenzt
durch an den Bolzen i9 befestigte Anschläge 2o (von denen der Deutlichkeit halber
nur einer gestrichelt dargestellt ist). Da die Aufwärtsbewegung des Schaltstückes
q. durch an den Bolzen i i vorgesehene Splintscheiben 2i begrenzt ist, bleibt das
Schaltstück nach Auslösen des Schiebers 7 in der an den Scheiben 2i anliegenden
Stellung stehen, so daß nach der Aufwärtsbewegung des Schiebers 7 die erkaltenden
Bimetallstreifen 3 sich wieder hinter den Steg 9 legen können. Nunmehr ist die Ausschaltstellung
endgültig erzielt, gleichzeitig aber auch erreicht, daß durch bloßen Druck- auf
den Schieber 7 oder seine Kappe io, gegebenenfalls unter gleichzeitigem Eindrücken
der beiden Druckknöpfe 15, die Einschaltstellung wieder erreicht werden kann.
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In Abb. i ist lediglich gestrichelt auf einer Seite die Anordnung
eines Elektromagneten angedeutet. Zur elektromagnetischen Auslösung ist ein Anker
22 (in den Abb. 2 und q. gestrichelt angedeutet) vorgesehen, der bei seinem Anziehen
die Bimetallstreifen 3 nach außen drückt und dadurch die bereits erwähnte Freigabe
des Schaltschlosses bewirkt. Der Elektromagnet besteht aus zwei Kernen 23 mit ihren
Spulenwindungen. Die Spulen-$ansche 2q., 25 eines jeden der Kerne 23 sind verschieden
lang; sie sind so am Kern 23 befestigt, daß etwa ein T-förmiges Gebilde unsymmetrischer
Art entsteht. Die beiden Kerne z3 mit ihren Flanschen 2q., 25 sind so um i8o° zueinander
versetzt angeordnet, daß der Anker 22 von den längeren Schenkeln 25 angezogen wird.
Die außen nach beiden Seiten vorstehenden kurzen Flanschteile 26 sind (gestrichelt
in Abb. i dargestellt) bis zu den Unterbrechungsstellen 2, 3 geführt. Die Anordnung
und Ausbildung der Elektromagnete ist insofern sehr eigenartig,als stets einNordpol
einem Südpol gegenübersteht, und zwar sowohl hinsichtlich der beiden Pole, an die
der Anker 22 angezogen wird, als auch hinsichtlich der beiden Polpaare 26, die dem
Zwecke der magnetischen Blasung an den Unterbrechungsstellen dienen. Die Blaswirkung
ist deshalb auch nach dem Anziehen des Ankers 22 eine außerordentlich wirksame,
weil in keinem Falle die Flansche 24 und 25 eines jeden Magneten durch den angezogenen
Anker 22 kurzgeschlossen werden; die Blaswirkung zwischen den Enden 26 eines jeden
Magneten ist also eine ungeschwächte. Es ist gelungen, mittels eines Kleinselbstschalters
nach der Erfindung ohne magnetische Blasung einen Gleichstrom von 24 V bis zu Zoo
A zu unterbrechen; bei Hinzufügung der magnetischen Blasung stieg die Leistungsfähigkeit
auf die bei Selbstschaltern für Hausinstallationszwecke mögliche Leistung.
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In den Abb. 5 und 6 ist die Klemmenreihe in ihrem Zusammenbau dargestellt;
es ist noch eine besondere Kappe 27 vorgesehen, die Durchtrittsstellen für die Schieber
7 mit ihrer Kappe io aufweisen. An Stelle einer Kappe 27 kann selbstverständlich
bei Unterputzanordnung o. dgl. auch eine gemeinsame Abdeckplatte vorgesehen sein.