DE1084357B - Thermischer Kleinselbstschalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen thermischen Kleinselbstschalter mit einem gegen Federwirkung in die Schließstellung bewegbaren Kontaktkolben, der an zwei hintereinandergeschalteten Kontaktstellen mit mindestens einem Bimetallelement und einem Unterbrecherkontakt zusammenwirkt.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Kontaktkolben im Schaltgehäuse drehbar gelagert ist, mit dem Bimetallelement während der Schaltbewegung in Gleitberührung steht und eine ihn in der Schließstellung mit dem Bimetallelement verrastende Schulter aufweist. Dadurch wird erreicht, daß verschiedene Teile der auf der Kontaktplatte vorgesehenen Kontaktfläche zur Zusammenarbeit mit dem Kontaktelement und den Kontakten zusammen zur Verfugung stehen und daß die dem Bimetallelement zugeordneten Kontaktelemente ständig mit dem Kontaktkolben in Berührung bleiben, wodurch Funkenbildung vermindert wird.

Gemäß weiterer Erfindung ist das Bimetallelement im allgemeinen U-förmig und mit in Abstand angeordneten Schenkeln versehen, von denen jeder bei Überlastung thermoempfmdlich in voneinander weggerichteter Bewegung in bekannter Weise anspricht, wenn die Schenkel im Stromkreis liegen, und ein Teil des Kontaktkolbens weist eine erweiterte, sich verjüngende Form auf und ist mit einer zwischen den Schenkeln angeordneten Schulter, versehen, die sich in Schließstellung in festhaltender Reibungsverbindung mit den Schenkeln befindet.

Erfindungsgemäß ist an dem erfindungsgemäßen Kleinselbstschalter eine Vorrichtung vorgesehen, die mit dem Kontaktkolben bewegbar ist und bei Bewegung des Kontaktkolbens um ein vorbestimmtes Maß über die Schließstellung hinaus den Unterbrecherkontakt und Kontaktkolben auf mechanische Weise voneinander trennt; dadurch wird eine vereinfachte Rückschaltungsvorrichtung geschaffen, die insbesondere einen besonderen Freigabeknopf an dem Kleinselbstschalter unnötig macht.

An Hand der Zeichnung werden zwei Ausführungsbeispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Kleinselbstschalter in Stöpselbauart, der sich in der Einschaltstellung befindet,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch den Schalter nach Fig. 1 in Ausschaltstellung,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig._2,

Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch einen Schalter anderer Ausführungsform in Einschaltstellung,

Fig. 5 eine teilweise als Schnitt gezeichnete Ansicht des Schalters nach Fig. 4 in Ausschaltstellung,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 5,

Anmelder:

Florence W. Stephens,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Fxiedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
München 27, Pienzenauer Str. 2, Patentanwälte

Harry Talbot, San Francisco, Calif. (V. St, Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 7, 8 und 9 halbschematische Ansichten, welche die aufeinanderfolgenden Schritte der Arbeitsweise des Überstromschalters aus der Einschalt- in die Ausschaltstellung veranschaulichen, wenn eine Überlastung in dem Stromkreis vorhanden ist

Der Kleinselbstschalter in Stöpselbauart besteht gemäß Fig. 1 bis 3 aus einem Gehäuse, das aus einem Kopf Ij zylindrischen Seitenwänden 2 und einem Unterteil 3 aus Isolierstoff ausgebildet ist. Der Unterteil und die Seitenwände sind durch einen metallischen Schraubgewindeteil 4 lösbar aneinander befestigt, der im Gewinde der Seitenwände festsitzt und in einen Flansch 5 ausläuft, der sich über den Randteil des Bodens 3 erstreckt.

Größe, Material und Form der vorstehenden Elemente entsprechen denen einer genormten Schrauboder Stöpselsicherung.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 ragt der mittlere Teil 7 des Unterteiles 3 in Richtung des Kopfes 1 ein Stück in den von den Seitenwänden umschlossenen Raum vor und ist mit einer zentrischen Aussparung 8 versehen, in der ein U-förmiges thermoempfindliches Glied mit gegenüberliegenden Schenkeln 9 und einem geschlossenen Ende 10 angeordnet ist. Das geschlossene Ende liegt am Boden der Aussparung 8 auf, und ein leitender Metallknopf oder Niet 11 verläuft durch den Unterteil 3 und das geschlossene Ende 10. Der Niet hat einen Kopf 12 auf der Außenseite des Unterteiles 3 zum Anschluß des Stöpsels an Spannung.

Die Schenkel 9 sind als bimetallische Teile ausgebildet, deren freie Enden sich bei einer Überlastung auseinanderbiegen.

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Der Kopf 1 hat eine. zentrische öffnung 14 für den ter Linie gezeichnete Stellung 43 abgelenkt (Fig. 1),

zylindrischen Schaft 15 eines Handbetätigungsknopfes in der der Stromkreis unterbrochen ist. Wenn der

16 und verläuft koaxial durch die kreisförmige Öff- Druckknopf 16 losgelassen wird, geht der Hals 26

nung 14. Der Knopf 16 erweitert sich zu einem Ab- nach oben, bis die Kontaktstücke 41 die Schulter 37

satz 17 als Anschlag zur Begrenzung der Knopf- 5 berühren und damit den Stromkreis schließen,

bewegung. ■ - ' ■ Die Kraft der Feder 19 reicht nicht aus, um den

Knopf und Schaft bestehen aus Isolierstoff, bei- Reibungswiderstand zwischen den Kontaktstücken 41

spielsweise Hartgummi oder einem geeigneten Mate- und der geneigten Schulter 37 zu überwinden, jedoch

rial. Der Knopf ist bei 18 ausgespart und nimmt dort besteht keine Schwierigkeit, den Leiter durch den

eine Schraubenfeder 19 auf. Diese Feder drückt den i° Knopf 16 von Hand nach oben zu ziehen.

Knopf aus dem Kopf ständig heraus. Der Strom fließt nunmehr durch den Gewindeteil 4,

Ein koaxial zu dem Schaft 15 verlaufender lang- den Streifen 32, die Scheibe 27, den Leiter 25, das

gestreckter Leiter 25 ist starr an dem Schaft befestigt Bimetallglied 9 und den Niet 11.

und ragt zwischen die äußeren Enden der Schenkel 9 Im Überstromfall erwärmen und spreizen sich die

des Bimetallelementes vor."Dieser Leiter besteht vor- *5 Schenkel 9 des Bimetallgliedes. Der Leiter 25 bewegt

zugsweise aus Messing und hat einen zylindrischen sich dann nach oben, wobei Kontakt 42 und Scheibe

Hals 26, der an den Schaft 15 angrenzt und sich in 27 in Berührung bleiben, bis die Kontaktstücke 41 die

diesen erstreckt. Eine Ringscheibe 27, vorzugsweise Verbindungsstelle zwischen der Schulter 37 und den

ebenfalls aus Messing, ist an dem Hals 26 befestigt Seiten 38 erreichen (Fig. 8). Wenn dieser Punkt er-

und in eine Aussparung in einer zweiten Scheibe 28 20 reicht ist, reicht der Reibungswiderstand zwischen

versenkt, die aus Isolierstoff besteht, so daß ein ring- den Kontakts rücken 41 und¹ dem Leiter 25 nicht mehr

förmiger Rand 29 aus Isolierstoff um die Scheibe 27 aus, um diesen festzuhalten, und unter Wirkung der

herum gebildet wird. Hierbei, liegen die Scheibe 27 Feder 19 und des elastischen Kontaktes 42 wird der

und die dem Unterteil 3. zugewandte Seite des Randes Leiter schnell nach oben getrieben. Daher erfolgt die

29 miteinander bündig. ■'■'-.-- 25 Unterbrechung zwischen dem Kontakt 42 und der

Zwischen der einen Seite des Teiles 7 am Boden 3 Scheibe 27 sehr rasch, und die Kontakte verschmoren

und der Seitenwand 2 ist ein Metallstreifen 32 ange- kaum. Die Koiitaktstücke 41 berühren den Leiter auch

ordnet, der ebenfalls aus Messing bestehen kann. jetzt noch, so daß an der Berührungsstelle kein Licht-

Die von dem Kopf 1 abgewandte freie Kante der bogen auftritt.

Seitenwände 2 ist zur Durchführung des einen Strei- 30 Nach der Unterbrechung des Stromkreises kühlen fenendes ausgeschnitten oder eingekerbt, die äußere sich die Schenkel 9 ab. Das erweiterte Ende des Lei-Seite dieser Seitenwand ist bei 33 (Fig. 1) genutet ters hält sie auseinander.

und nimmt einen Streifen 34 aus schmelzfähigem lei- Im Falle einer schweren Überlastung lösen die tendem Metall auf, der auch die Kante der Wand 2 Schenkel 9 den Leiter schnell aus, wenn der Schalter in derselben Kerbe überqueren kann, die den Streifen 35 zurückgestellt ist. Ein Versuch, den Leiter durch 32 aufnimmt. Der Streifen 34 kann sich auch bis zu ständigen Druck auf den Knopf in Kontakt mit den der Innenseite der Wand 2 in Berührung mit dem Kontaktgliedern zu halten, bewirkt, daß der Strom-Streifen 32 erstrecken (Fig. 1). kreis durch den Kranz 29 der Scheibe 28 offen bleibt.

Der Schraubgewindeteil 4 liegt an dem Streifen 34 Der Kontakt 42 kommt mit der Scheibe 27 erst in Bean und verbindet die beiden Streifen 32 und 34 fest 40 rührung, wenn der Knopf losgelassen wird,
miteinander. Die Ausführungsform der Erfindung gemäß den

An einer Stelle oberhalb des Teiles 7 des Bodens 3 Fig. 4 bis 6 unterscheidet sich von der beschriebenen

(Fig. 1) erstreckt sich der Streifen 32 in Richtung des und in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Bauart haupt-

Halses 26 des Leiters 25 mit einer geringfügigen Nei- sächlich durch die Form des Gehäuses 10. Das Ge-

gung gegen die Scheibe 27. Der Streifen ist als Blatt- 45 häuse nach Fig. 4 hat einen. Kopf 50, Seitenwände 51

feder ausgebildet. und ein Unterteil oder Boden 52. Der Kontakt 42 ist

Das untere Ende des Leiters 25 (Fig. 1) ist bei 36 als elastischer Streifen ausgebildet und an der Seitenerweitert, und die obere Fläche 37 der Erweiterung wand 51 mit einer Mutter 54 auf einer Schraube 55 verläuft konisch (Fig. 7), so daß eine im allgemeinen befestigt. Diese Schraube und Mutter verbinden den ebene Schulter entsteht. Vorzugsweise sind die Seiten 50 Kontakt mit dem einen Ende eines schmelzfähigen 38 unterhalb der Schulter geringfügig in derselben Sicherungsgliedes 56, das seinerseits mit einer Kon-Richtung wie die Fläche 37 konisch abgeschrägt, taktzinke 57 mittels einer Schraube 58 verbunden ist. während das untere Ende 39 konisch oder kegel- Die andere Kontaktzinke 59 steht mit den unteren stumpfförmig ist, um den Zusammenbau des Unter- Enden der Bimetallstreifen 9 in Verbindung,
brechers zu erleichtern. 55 Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 4

Die oberen Enden 40 der Schenkel 9 verlaufen ge- und 5 entspricht der Arbeitsweise der Vorrichtung

ringfügig gegeneinander und können an ihren benach- gemäß den Fig. 1 bis 3.

barten Seiten Messingkontaktplatten oder -stücke 41 In der normalen Konstruktion braucht der Schaft haben, die an ihren gegenüberliegenden Seiten so ge- 15 (Fig. 1 und 4) nicht genau in die öffnung eingekrümmt sind, daß sie sich im wesentlichen der Krüm- 60 paßt zu sein, durch die er verläuft, da die Schenkel 9 mung des Halses 25 anpassen und in der Schließstel- mit praktisch der gleichen Kraft auf die entgegengelung einen guten Kontakt mit dem Hals bilden. setzten Seiten des Leiters drücken und diesen zen-

Der Schalter wird durch Fingerdruck auf den Knopf trieren.

16 eingeschaltet. Dabei bewegt sich das Ende 36 des Der Leiter ist in jeder der beiden beschriebenen

Leiters 25 unter die Kontaktstücke 41, und diese um- 65 Ausführungsformen einschließlich der Leiterscheibe

schließen den Hals 26 des Leiters in gleitendem Kon- 27 in der öffnung leicht drehbar, durch die er verläuft,

takt. und es hat sich gezeigt, daß der elastische Druck des

Das obere Ende 42 des- Streifens 32 berührt anfäng- Kontaktes 42 gegen die Kontaktscheibe 27 dem Leiter

lieh die Scheibe 27 des Leiters 25, wird aber von dem und damit der Scheibe jedesmal eine geringfügige

Kranz 29 der Scheibe 28 schnell in die mit gestrichel- 70 Drehbewegung erteilt, wenn der Leiter nach einer

Unterbrechung zurückgestellt wird. Auf diese Weise wird ein Mittel geschaffen, um eine Drehbewegung dieses Leiters zu veranlassen, wodurch nicht nur das störende örtliche Verschmoren der Scheibe verhindert wird, das auftreten würde, wenn die Unterbrechung immer an derselben Stelle erfolgt, sondern wobei auch der Verschleiß an der Schulter 37 durch die Kontaktstücke ausgeglichen und somit die Auslösung des Leiters immer gleichmäßig gemacht wird.

Die Tatsache, daß der Kontakt 42 die Scheibe 27 zwangläufig wegdrückt, wenn eine Überlastung auftritt, vermindert ebenfalls das nachteilige Verschmo^ ren der Scheibe wesentlich.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Thermischer Kleinselbstschalter mit einem gegen Federwirkung in die Schließstellung bewegbaren Kontaktkolben, der an zwei hintereinandergeschalteten Kontaktstellen mit mindestens einem Bimetallelement und einem Unterbrecherkontakt ao zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkolben (25) im Schaltgehäuse drehbar gelagert ist, mit dem Bimetallelement (9) während der Schaltbewegung in Gleitberührung steht und eine ihn in der Schließstellung mit dem Bimetall- as element verrastende Schulter aufweist.

2. Schalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallelement im allgemeinen U-förmig und mit in Abstand angeordneten Schenkeln (9) versehen ist, von denen jeder bei Überlastung thermoempfmdlich in voneinander weggerichteter Bewegung in bekannter Weise anspricht, wenn die Schenkel (9) im Stromkreis liegen; daß ein Teil (36) des Kontaktkolbens (25) eine erweiterte, sich verjüngende Form aufweist und mit einer zwischen den Schenkeln (9) angeordneten Schulter (37) versehen ist, die sich in Schließstellung in festhaltender Reibungsverbindung mit den Schenkeln (9) befindet.

3. Schalter gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (29), die mit dem Kontaktkolben (25) bewegbar ist und bei Bewegung des Kontaktkolbens (25) um ein vorbestimmtes Maß über die Schließstellung hinaus den Unterbrecherkontakt (42) und Kontaktkolben (25) auf mechanische Weise voneinander trennt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 537 900;
österreichische Patentschrift Nr. 177 825;
USA.-Patentschriften Nr. 2 469492, 2147 754.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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