Drolischalter mit einer bei Überstrom selbsttätig wirkenden Aussehaltvorriehtung. Die Erfindung betrifft einen Dreliselial- ter mit einer bei Überstrom selbsttätig wir kenden Aussehaltvorriclitung und einem drehbaren Schaltorgan, sowie mit einem drehbaren Handgriff zum Wiedereinschalten.
Erfindungsgemäss ist der Schalter mit einer Achse versehen, die undrehbar aber gegen die Kraft einer Feder längs verschieb bar gelagert ist. An dieser Achse greift ein bei Überstrom ansprechendes Aussehaltorgan an. An der Achse ist die Schaltwalze und ein Kupplungsteil einer zwischen dem Hand- .r (Y iff und der Schaltwalze befindliel:Len <B>K</B> upplung angeordnet. Der mit der Achse verbundene Teil der Kupplung ist am Längs- verschieben gegenüber der Achse verhindert.
Er wird beim Bewegen der Achse mitgenom men und dadurch die Verbindung zwischen Handgriff und Schaltwalze aufgehoben.
Auf der Zeichnung sind drei Ausfüh rungsformen der Erfindung dargestellt. Die Abbildungen<B>1</B> bis<B>3</B> zeigen einen Schalter mit magnetischer oder inagnetischer und thermischer Auslösung, bei welchem die auf der Schalteraclise sitzende Schaltwalze mit der Achse zugleich verschiebbar ist. Die Abbildung 4 gibt eine Ausführungsform mit thermischer Auslösung wieder, bei welcher die Selialtwalze -in achsialer Richtung un- verseliiebbar ist.
In Abb. <B>5</B> ist ein Schalter dargestellt, der Abb. 4 im wesentlichen elit- spricht, aber sowohl mit thermiseller, als aueli mit magnetischer Auslösung versehen ist.
Bei dem Schalter nach den Abb. <B>1</B> bis<B>3</B> ist im Innern eines Isolierkörpers<B>1</B> eine aus dem Kern 2 der Wicklung<B>3</B> und dem Man tel 4 bestehende Schaltspule mit Schrauben, <B>5</B> befestigt. Über dem Kern 2 der Spule liegt eine Achse<B>6,</B> die mit einem Lagerstfick <B>7</B> auf dem Kern ruht und mit einem kanti gen Ansatz<B>8</B> in die zentrale Kernbohrung eingreift. Der aus einer kreisförmigen Eisen scheibe bestehende Magnetanker<B>9,</B> sowie das Lagerstück<B>7</B> sind fest mit der Achse<B>6</B> ver- bunden. Der Ansatz<B>8</B> ist in der Bohrung des Kernes 2 längsverschiebbar, aber nicht drehbar.
Er wird durch die schraubenför mige Druckfeder<B>10,</B> deren Spannung durch die von unten her zugängige Schraube<B>11</B> eingestellt werden kann, naell oben gedrückt. Auf der Achse<B>6</B> wird mit Hilfe der Mutter 12 die Schaltwalze gehalten. Sie besteht aus zwei Isolierstoffteilen 12 und<B>13,</B> zwischen denen ein Stromschlussring 14 angeordnet ist. Die Schaltkontakte<B>15</B> der Walze sind mit dem Stromschlussring 14, wie die Abb. 2 deut licher erkennen lässt, leitend verbunden.
Zwi schen Mutter 12 und Isolierstoffteil <B>13</B> der Schaltwalze liegt die Hälfte einer Kronrad- kupplung <B>16</B> mit einseitig abgesehrägten Zähnen.
Die Schaltwalze ist auf der Achse<B>6</B> dreh bar und zugleich mit ihr gegenüber der Spule längsverschiebbar. Die Schaltwalze ist mit dem Magnetanker<B>9</B> durch eine Spiral feder<B>17</B> verbunden, was Abb. <B>3</B> näher er kennen lässt. <B>18</B> ist eine an der Schaltwalze starr befestigte Sperrnase.
Der Innenraum des Sockelteils<B>1</B> ist durch eine Trägerplatte<B>19</B> abgeschlossen. An die ser Platte ist eine zweite Sperrnase 20 an geordnet. Diese Nase ist durch eine als thermostatisches Element wir].-ende Bimetall- feder 21 gehalten, die bei ihrer Tätigkeit die Nase 20 von der Schaltspule fortbewegt und sie dadurch ausser Eingriff mit der Nase<B>18</B> der Schaltwalze bringt. An der Trägerplatte <B>19</B> ist ferner ein Drehstück 22 gelagert, das an seinem obern Ende den Bedienungsgriff <B>23</B> trägt und an seinem untern unmittelbar als kronradförmiger Kupplungsteil 24 aus gebildet ist.
Drehgriff<B>23,</B> Dreliteil <B>229,</B> Kronradkupp- lung 24,<B>16,</B> Schaltwalze und Schaltspulen liegen in der gleichen geometriselien Achse. Der Dreliteil 22 ist ferner aehsial durchbohrt und mit einem längsbeweggliehen Stift<B>'227</B> versehen, der mit einem Knopf<B>25</B> über dem Bedienungsgriff <B>23</B> liina-Ligragt. Der vordere Teil des Isolierkörpers <B>1</B> ist von einer Haube <B>26</B> überdeckt,
die nur den Drellgriff 23 und den Knopf<B>25</B> nach aussen treten lässt. Der undrehbare aehsial bewegliche Anker <B>9</B> ist in Abb. <B>1</B> in einer Stellung gezeichnet, in der er von der Schaltspule angezogen ist. Beim Aufhören des Überstromes und der magnetischen Kraft der Spule bewegt sich der Anker und mit ihm die Schaltwalze und die Achse<B>6</B> mit dem Ansatz<B>8</B> unter der Wir kung der Feder<B>10</B> nach oben. Im stromlosen und im normalen Ruhezustand des Schalters sind also die beiden Hälften der Kronrad- kupplung in Eingriff.
Zum Einschalten des Selbstschalters wird der Griff<B>23</B> im Uhrzeigersinn gedreht. Da bei nimmt der Teil 24 der Kronradkupplung den Teil<B>16</B> und damit die Schaltwalze mit, während der Magnetanker<B>9</B> in seiner Ruhe lage bleibt. Dadurch wird die Feder<B>17</B> ge spannt. Bei der Drehung der Walze trifft die abgesehrägte Sperrnase<B>18</B> auf die fest stehende 20. Die Schaltwalze bewegt sich mitsamt dem Magnetanker und dem Ansatz <B>8</B> etwas nach unten, bis die feste Nase 20 überwunden und die Nase<B>18</B> hinter ihr nach oben einspringt. In dieser Stellung ist die Schaltwalze gegen Zurückdrehen gesperrt. Ein Weiterdrelien des Griffes 23 ist unnötig.
Uni es zu vermeiden, kann an der Walze ir gend ein Ausschlag vorgesehen sein, der das, 'V#reiterdrehen unmöglich macht.
Tritt ein unzulässig hoher Überstrom auf, so wird der Anker und mit ihm die Schalt walze mit der Sperrnase<B>18</B> zur Magnetspule hin angezogen. Die Nase<B>18</B> kommt ausser Eingriff mit der Nase 20, so dass nunmehr die Feder<B>17</B> in Tätigkeit tritt und die Walze in die Aussehaltstellung schnellt.
Es kann jedoch auch eine Ausselialtang von Hand vorgenommen, das heisst der Selbstschalter als normaler Ausschalter ver wendet werden. Zu diesem Zwecke braucht nur der Knopf<B>25</B> in die auf Abb. <B>1</B> darge stellte Lage niedergedrückt zu werden. Der Stift<B>27</B> bewegt dann die Achse<B>6</B> und damit die Schaltwalze zur Magnetspule hin in der selben Weise und löst die Spannung, wie Ps beim Auftreten eines Überstromes geschieht.
Die Zähne der Kronräder können jedoch auch so abgeschrägt sein, dass beim Drehen des Schaltgriffes entgegen dem Uhrzeiger- sinn die von der Nase 20 undrehbar festge haltene Walze bezw. das Kronrad <B>16</B> zur Spule hin gedrückt wird. Dann ist der Stift <B>27</B> mit dem Knopf<B>25</B> überflüssig.
Der dargestellte Selbstsehalter lässt sieh auch als Selbstschalter mit nur magnetischer Auslösung einrichten. Zu diesem Zweck wird die Nase 20 starr an dem Träger<B>19</B> befestigt.
Die feststehenden Kontaktstücke des Schalters sind zweckmässig federnd und die zu ihrer Verbindung dienenden starr, wie es in Abb. 2 schematisch angedeutet ist. Die feststehenden Kontaktstücke können ebenso wie die Anschlussklemmen für die Zuleitun gen an der Trägerplatte<B>19</B> befestigt sein. Die Ansehlussklemmen kann man ausserhalb des Schaltraumes so anbringen, dass sie sich bei zusammengesetzten Schalter zwischen der Trägerplatte<B>19</B> und der Abdeckhaube <B>26</B> be finden.
Zum Anschluss eines Selbstschalters brauchen dann nur Griff und Kappe abge nommen zu werden, während das Schalt innere geschlossen bleibt.
In den Beispielen der Abb. 4 und<B>5</B> sind sämtliche zum Sprung- und Schaltwerk ge hörenden Teile symmetrisch um die längs verschiebbare Achse herum angeordnet. Die Einzelteile können sämtlich ausserhalb des 1.solierkörpers zusaminengebant werden.
Bei dem Schalter nach Abb. 4 sitzt die Schaltwalze unmittelbar über dem kantigen Ansatz<B>8</B> der Achse<B>6.</B> Sie wird von dem Boden des Isolierkörpers<B>1</B> und von der Kappe<B>26</B> gegen LKugsverschieben gesichert. Die Walze ist mit dem Isolierkörper<B>1</B> durch eine Feder<B>17</B> verbunden, die, bestrebt ist, die Walze in der Aussehaltstellung zu halten.
Die Sahaltwalze <B>13</B> trägt ein Kronrad <B>1-6,</B> das auf der Achse<B>6</B> drehbar und gegen Längsverschieben gesichert ist, so dass es beim Verschieben der Achse<B>6</B> mitgenommen wird.
Auf dem obern unrunden Ende der Achse <B>6</B> sitzt ferner ein Rücklaufsperrstück <B>30,</B> das auf dem Ende der Achse längsverschiebbar, aber nicht drehbar ist. Das Sperrstück hat die Form eines Drelikörpers und ist an seinem untern Ende zu einem Sperrkronrad <B>31</B> ausgebildet, das in das Kronrad <B>16</B> der Schaltwalze<B>13</B> eingreift.
Die Abdeckung<B>26</B> des Schalters nimnit in einer mittleren Bohrung, den Drehknopf <B>23</B> auf. An dem Knopf ist ein Mitnehnier <B>33</B> befestigt, dessen unteres Ende als Kupp- lungskronrad 40 ausgebildet ist. Die Kron- räder <B>31</B> und 40 liegen in dem dargestellten Zustand des Schalters ungefähr in der glei- ehen Ebene.
Sie greifen beide in das gemein same Kronrad <B>16</B> der Walze<B>13</B> ein. Sämt- liehe Kronräder haben einseitig abgeschrägte Zähne, so dass zum Beispiel beim Drehen des Schaltknopfes<B>23</B> in Richtung des eingezeicli- neten Pfeils das Kronrad <B>16</B> mitgenommen und gleichzeitig durch die Schrägflächen seiner Zähne die Sperrung<B>31</B> gehoben und ausser Eingriff gebracht wird.
In der end gültigen Schaltstellung wird dann durch das Kronrad <B>31</B> der Rücklaufsperrung <B>30</B> ein Zurückdrehen der Schaltwalze <B>13</B> der Wir kung der Feder<B>17</B> entgegen verhindert. Das wird durch folgende Anordnung erreicht. Zwischen Rücklaufsperrung <B>30</B> mit Mit- nehmer <B>33</B> ist eine Hülse 34 angeordnet, die von einer Feder<B>35</B> zum Schaltknopf hin ge drückt und durch eine Schraube<B>36</B> gehalten wird. Durch die Schraube kann die Hülse beliebig dicht an die Rücklaufsperrung <B>30</B> geschraubt und dadurch die Spannung der Feder<B>35</B> eingeregelt werden.
Beim Ausschalten des Schalters von Hand wird der Drehknopf <B>23</B> entgegen der Rich tung des eingezeichneten Pfeils gedreht. Da bei drücken die abgesehrägten Flanken der Kronradzä'hne 40 des Mitnehmers <B>33</B> gegen die Schrägflanken der Zähne des Kronrades <B>16.</B> Infolgedessen wird das Kronrad mit der Achse<B>6</B> zurückgedrückt, bis es ausser Ein griff mit den Kronrädern 40 Lind<B>31</B> von Mitnehmer und Rücklaufsperrung kommt.
In diesem Augenblick wird die Walze frei gegeben, so dass die Feder<B>17</B> die Walze in die Ausselialtstellung zurückbewegen kann.
An der Rückseite des Isolierkörpers <B>1</B> ist eine Schiene<B>37</B> befestio,t, die ein Bimetall- band <B>38</B> trägt. Das Bimetallband ist durch die Einstellschraube<B>39</B> mit der Achse<B>6</B> ver bunden. Beim Auftreten von genügend lang dauernden Überströmen biegt sieh das Bi- metallband <B>38</B> nach aussen.
Die Achse<B>6</B> wird dann mit dem Kronrad <B>16</B> mitgenom men, bis das Kronrad ausser Eingriff mit den beiden andern Kronrädern ko mint und dadurch die Walze freigibt, die dann von der Feder<B>17</B> in die Ausschaltstellung geschnellt -wird.
Der Schalter nach Abb. 4 hat den beson deren Vorteil, dass er sieh mit Abmessungen ausführen lässt, die kaum grösser sind als die der übliahen Wandschalter. Man kann den Schalter zum Beispiel in Verbindung mit einer Steckdose bei Ansehlussstellen verwen den, wo elektrische Hausgeräte angeschlossen werden und gelegentlich Überlastungen auf treten können. Ist der Arbeitsstrom des an die Steckdose anueschlossenen Gerätes längere Zeit unzulässig hoch, so schaltet der träge Selbstschalter selbsttätig ab. Bei einem Kurzschluss hingegen kommt der Schalter wegen seiner Trägheit nicht zur Geltung.
In <B>Z,</B> C diesem Falle schaltet die im allgemeinen auf einer besonderen Schaltiafel sitzende Siche rung der Anlage den Strom ab.
Der in Abb. <B>5</B> dargestellte Schalter stimmt in seinen wesentlichen Teilen völlig mit der Anordnung nach Abb. 4 überein. Er hat aber ausser der tliermisellen Auslösevor- riaht,ung noch eine magnetische Auslösung n Z,1 Glie bei hoher Stromstärke, insbesondere bei Kurzschluss, unverzügert anspricht.
Zwischen dem Boden des Isolierhörpers <B>1</B> und der Sehaltwalze ist eine aus dem Kern 2 der Wicklung<B>3</B> und dem Mantel 4 be stehende Schaltspule mit Schrauben<B>5</B> be- festi(yt. Der Ma-netanker besteht aus einer Kreisseheibe <B>9,</B> die unmittelbar über dem unrunden Ansatz<B>8</B> auf der Schalterachse <B>6</B> befestigt ist. Die Ausschaltfeder<B>17</B> greift einerseits am Magnetanker<B>9,</B> anderseits an der Schaltwalze<B>13</B> an.
Die Achse<B>6</B> des Schalters wird zweckmässig aus unmagne- tischem Werkstoff, zum Beispiel Messing hergestellt. Bei einem Schalter nach der Erfindung ist es ohne weiteres möglich, den elektrischen Teil der Anordnung vollständig von dem Be wegungsmechanismus zu trennen. Bei den dargestellten Selbstschaltern ist kein Teil des Bewegungsmechanismus zur Führung des Stromes benutzt.
Gelenke sind vollständiu vermieden. Die Bewegungsfedern der Sehaltwalzen sind fer ner nicht nur vollständig im Innern des Schalters, sondern auch in einem vollkommen abgedichteten einem Feder"",eliäuse ähnlichen Raum untergebracht.
Wie weiter oben bereits anhand der Zeichnung erläutert ist, gewähren die be schriebenen Selbstschalfer den Vorteil, dass sie wie normale Schalter benutzt werden kön nen. Während nun beim Ausschalten durch Hand Überstrom -und auch durch Links drehen des Griffes eine Auslösuno- mit sprunghafter Wirkung erzielt wird, wie sie für das Abreissen des Lichtbogens erwünscht ist, erfolgt das Einschalten von Hand wie bei allen bisher bekannten Selbstselialtern ohne Sprungbewegung.
Schalter, die nur als Selbstsahalter dienen, sprechen im allgemei nen so selten an, dass auf eine Sprungwir- kung beim Einschalten kein Wert gelegt zu werden braucht. Da nun die oben beschrie benen Selbstschalter auch für die Verwen dung als normale Schalter geeignet sind, ist unter Umständen mit einem häufigeren Ein schalten züi rechnen. Infolgedessen ist es ei- wünscht, dass auch bei dem Einschaltvorgang ein Schutz vor Lielttbogenbildung und vor dem Versellmoren der Kontaktstücke ge währleistet ist.
Das liesse sieh zum Beispiel durch einen zusätzlichen. auch beim Ein schalten wirkenden Sprungmechanismus er zielen, wie er in den normalen Drehschaltern verwendet wird. Uni aber zusätzliche Teile zu vermeiden, kann die Schaltspule in be kannter Weise gleiehzeitig als Blasmagnet dienen und so bemessen sein, dass ihre Blas- wirkung bereits bei Nennstrom oder Normal- Strom ausreicht,
um das Stehenbleiben eines Liehtbogens bezw. das Funkenziehen zu ver hindern. Versuche haben ergeben, dass diese tD Forderung bei dem dargestellten Selbst schalter ohne weiteres erfüllbar ist. Ein so eingerichteter Schalter genügt infolgedessen sowohl als Selbstschalter, wie auell als nor maler Handaussehalter allen weitgehenden Anforderungen.