DE446124C - Schutzvorrichtung fuer elektrische Stromverbraucher gegen unzulaessige Erwaermung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausbildung der Schutzvorrichtung für elektrische Stromkreise gegen unzulässige Erwärmung nach Patent 412 765 mit einer Wärmesicherung, die aus einer als umkehrbare Patrone ausgebildeten Heizspule und einem darin zwischen zwei Endlagen verschiebbaren, aber gewöhnlich in einer Endlage festgelöteten Schaltstift besteht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärmesicherung nach dem Hauptpatent mit einem zur unmittelbaren Abschaltung des gefährdeten Stromkreises geeigneten mechanischen Schalter derjenigen Art zu vereinigen, welcher aus einem festen Kontakt und einem von einem federnden Arm, z. B. einer Blattfeder, getragenen beweglichen Tastkontakt besteht. Die Vereinigung von Wärmesicherung und Tastschalter muß einerseits derart sein, daß trotz der meist nur verhältnismäßig langsamen oder kriechenden Bewegung des Lötstifts eine augenblickliche Trennung der Schaltkontakte voneinander stattfindet, anderseits ist gleichzeitig die Bedingung zu erfüllen, daß der bewegliche Kontakt nur bei ordnungsmäßig eingesetzter Wärmesicherung mit Schaltstift seine Schaltstellung einnehmen kann. Gemäß der Erfindung sind diese Bedingungen mit den denkbar einfachsten Mitteln und bei geringster Raumbeanspruchung dadurch erfüllt, daß das Festhalten der den beweglichen Kontakt tragenden Blattfeder o. dgl. in der Schaltstellung durch den einen dabei mit Bezug auf die Blattfeder in seiner Totpunktlage befindlichen Arm eines ortsfest gelagerten Winkelhebels geschieht, dessen anderer Arm mit dem etwa rechtwinklig zur Schaltergrundplatte geführten Lötstift der Wärmesicherung so gekuppelt ist, daß der Winkelhebel bei festgelötetem Stift in der Totpunktlage seines einen Armes gehalten, beim Auslöten des Stiftes dagegen aus dieser Lage herausbewegt wird und sich dann unabhängig vom Lötstift weiterdrehen kann. Die Kupplung zwischen dem Winkelhebel und dem Lötstift ist dabei vorteilhaft gleichzeitig so beschaffen, daß die den beweglichen Kontakt tragende Blattfeder o. dgl. durch das Einsetzen der Wärmesicherung in ihren Halter unter Vermittlung des Lötstiftes und des Winkelhebels in die Schaltstellung bewegt wird. Die Kupplung geschieht am einfachsten durch eine gleichachsig zum Lötstift geführte Stange, die für das Zusammenwirken mit dem Steuerarm des Winkelhebels zwei im Abstand voneinander angeordnete Anschläge trägt, und an der zugleich die zur Verschiebung des ausgelöteten Stiftes dienende Feder angreift.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigen die Abb. 1 und 2 zwei senkrechte Schnitte durch die neue Schutzvorrichtung bei eingelegtem und bei geöffnetem Unterbrecherschalter.

Auf einer senkrecht stehenden Isolierplatte i, die beispielsweise durch den Boden oder die Wand eines Schaltkastens gebildet sein kann, sind ein Unterbrecherschalter A und ein Temperaturwächter B angebracht. Der Schalter A besteht aus einem an der Isolierplatte mittels einer Schraube 2 befestigten festen Kontakt 3 und einem von einem Schalthebel getragenen beweglichen Kontakt. Der Schalthebel ist durch eine im wesentlichen U-förmig gebogene Blattfeder 5,6 gebildet, deren einer längerer Schenkel 5 den Kontakt 4 trägt, während ihr anderer kürzerer Schenkel zwischen der Isolierplatte ι und dem Steg 7 einer mittels der

*) Frühere Zusatzpatente 417701 und 431484.

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Sehraube 9 an der Isolierplatte 1 befestigten U-förmig gebogenen Blechplatte 7,8 einge- j klemmt ist. Die beiden Kontakte 3,4 des Schalters A sind nach Art von Hörnerschaltern gestaltet und sie sind nach oben gerichtet, so daß etwa ein zwischen ihnen entstehender Lichtbogen sich frei nach oben ausdehnen und so zum Erlöschen kommen kann. Die den Schalthebel bildende U-förmige Blattfeder 5,6 wirkt als Spreizfeder, so daß sie das Bestreben hat, den Schalter zu öffnen. Zum Schließen des Schalters und zum Festhalten desselben in der Einschaltstellung dient ein kleiner mit einer an der Blattfeder sich abwälzenden Rolle 10 ausgestatteter Hebel ii, der an dem einen Schenkel 8 der U-förmigen Blechplatte 7, 8 in einer zur Schwingebene des Schalthebels 5 parallelen Ebene drehbar gelagert ist. Sein Drehzapfen 12 ist dabei derart angeordnet, daß der Rollenhebel 11 bei eingelegtem Schalter mit Bezug auf den Schalthebel 5 seine Totpunktlage einnimmt oder besser noch etwas über die Totpunktlage hinausgedreht ist, wodurch er den Schalthebel 5 in der Einschaltstellung verriegelt. Der Rollenhebel 11 stützt sich in dieser Stellung gegen einen an der Blechplatte 8 vorgesehenen Anschlagstift 13. Zur Kupplung des Rollenhebels 11 mit dem noch zu beschreibenden Temperaturwächter dient eine rechtwinklig zur Isolierplatte 1 geführte Stange 14, die mit ihrem innern, durch ein Loch in der Blattfeder 5, 6 hindurchgreifenden Ende in einem Loch 15 des Steges 7 der U-förmigen Blechplatte 7, 8 und mit ihrem äußeren Ende in einer zwischen den beiden Schenkelenden der genannten Platte befestigten Büchse 16 geführt ist. Die Stange 14 trägt zwei aus ringförmigen Vor Sprüngen oder Bunden bestehende Anschläge 17, 18, zwischen welchen der winklig zum Rollenhebel 11 stehende Arm 19 eines kleinen am Rollenhebel befestigten Winkelstücks eingreift. Die beiden Anschläge 17, 18 sind in einer solchen Entfernung voneinander angeordnet, daß sie jedesmal nach einem gewissen Leerlauf der Stange 14 den Arm 19 des Rollenhebels 11 in der einen oder anderen Richtung mitnehmen. Wird die Stange 14 nach außen verschoben, dann dreht sie den Rollenhebel 11 aus seiner Totpunktlage heraus, wodurch die Sperrung des Schalthebels 5 aufgehoben und der Schalter geöffnet wird. Der Rollenhebel 11 kann sich dabei, nachdem er einmal aus der Tötpunktlage heraus ist, unabhängig von der Stange 14 drehen, so daß eine durch etwaige Hemmungen hervorgerufene langsame Bewegung der Stange 14 ohne Einfluß auf die Öffnungsbewegung des Schalters ist, dieser also unter allen Umständen augenblicklich geöffnet wird. An dem Anschlag 17 der Stange 14 greift das eine Ende einer mit ihrem anderen Ende an der U-förmigen Blechplatte 7, 8 befestigten Zugfeder 20 an. Diese Feder 20 hat das Bestreben, die Stange 14 nach auswärts zu verschieben, woran sie aber gewöhnlich durch das Sperrglied des Temperaturwächters B gehindert ist.

Der Temperaturwächter B besteht, wie an sich bekannt, aus einer Heizspule 21, die so ausgebildet ist, daß sie sich in Übereinstimmung mit dem zu schützenden Stromkreis erwärmt, und einem im Mittelrohr 22 dieser Heizspule geführten Auslöser- oder Sperrstift 23. Dieser mit beiden Enden aus der Spule 21 herausragende Stift ist in der Mittelhülse 22 in gewissen Grenzen verschiebbar und in einer seiner beiden Endstellungen durch ein bei einer vorherbestimmten Temperatur erweichendes Lötmetall festgelötet. Die Heizspule 21 mit dem darin geführten Sperrstift 23 ist gleichachsig zu der Kupplungs-_ stange 14 in einer Fassung angeordnet, die aus einem von einer Brücke 24 und mehreren an der Isolierplatte 1 befestigten Stangen 25 getragenen Gewindering 26 und einem mit einem in den Ring*26 einzuschraubenden Gewinderohr 27 versehenen Stöpselkopf 28 besteht. Die Heizspule 21 stützt sich dabei mit dem jeweils nach innen gerichteten Flansch ihrer Mittelhülse 22 auf die Führungsbüchse 16, während der Sperrstift 23 mit seinem am weitesten aus der Hülse herausragenden Ende in die Büchse 16 eingreift und so die Stange 14 in ihrer inneren Endstellung, in welcher der Schalter A unter Vermittlung des Rollenhebels 11 geschlossen ist, festhält.

Eine der die Brücke 24 tragenden Stangen 25 ist mit einer Klemme 29 verbunden, während eine zweite, auf der Zeichnung nicht sichtbare Klemme mit dem festen Schalterkontakt 3 in Verbindung steht. Die Schutzvorrichtung wird mit Hilfe der beiden Klemmen in einen der beiden Leiter des zu schützenden Stromkreises eingeschaltet. Der Strom fließt dabei von der Klemme 29 durch die Stange 25, Brücke 24, Gewindering 26 und Gewinderohr 27 zu dem mit dem metallischen Außenmantel der Heizspule 21 verbundenen äußeren Ende der Spulenwicklung, dann durch die Wicklung selbst und weiter über die mit dem inneren Ende der Spulenwicklung verbundene Mittelhülse 22, die Führungsbüchse 16, die U-förmige Blechplatte 7, 8, den Schalthebel 5, 6 und die beiden Kontakte 4, 3 zur anderen Klemme.

Bei gewöhnlicher Belastung des zu schützenden Stromkreises bleibt die Schutzvorrichtung unbeeinflußt. Tritt jedoch infolge Überlastung eine unzulässige Erwärmung des Stromkreises auf, dann wird durch

die in Übereinstimmung damit sich erwärmende Heizspule der Sperrstift 23 ausgelötet, worauf Kupplungsstange 14 und Sperrstift 23 durch die Feder 20 in ihre andere Endlage verschoben werden. Dabei nimmt die Stange 14 nach einem gewissen Leerlauf mittels ihres Anschlages 17 den Rollenhebel 11 mit und dreht diesen aus seiner Totpunktlage heraus, wodurch die Sperrung des to Schalthebels 5 aufgehoben ist. Der Schalthebel 5 bewegt sich dann unter Wirkung seiner eigenen Federung in die Ausschaltstellung und unterbricht so den gefährdeten Stromkreis. Sobald der Rollenhebel 11 aus seiner Totpunktstellung heraus ist, vermag er sich unabhängig von der Kupplungsstange 14 zu drehen, so daß der bei der Verschiebung der Kupplungsstange 14 und des Sperrstifts 13 zu überwindende Widerstand des

unter Umständen noch nicht bis zur Flüssigkeit erweichten Lötmetalls auf die Öffnungsbewegung des Schalters^ ohne Einfluß ist. Die Öffnung des Schalters findet vielmehr nach Aufhebung seiner Sperrung stets augen-

blicklich statt, so daß ein Verbrennen der Kontakte nicht eintreten kann. Dadurch, daß der Schalter als Hörnerschalter ausgebildet und mit seinen Kontakten nach oben gerichtet ist, kann ein etwa entstehender Licht-

bogen sich frei nach oben ausdehnen, wodurch er schnell erlischt. Sobald der abgeschaltete Stromkreis und mit ihm die Heizspule 21 genügend abgekühlt sind, kann der Schalter^ wieder eingelegt werden. Dies

geschieht dadurch, daß die Heizspule 21 mit dem infolge Wiedererstarrens des Lötmetalls in seiner anderen Endstellung festgelöteten Sperrstift 23 nach Abschrauben des Stöpselkopfes 28 aus der Schutzvorrichtung heraus-

genommen, in umgekehrter Stellung wieder eingesetzt und durch den Stöpselkopf 28 erneut festgehalten wird. Bei dem Wiedereinsetzen der Heizspule 21 drückt der Sperrstift 23 mit seinem in die Führungsbüchse 16 eintretenden Ende die Kupplungsstange 14 wieder in ihre innere Endstellung, wodurch unter Vermittlung des Anschlages 18 und des Rollenhebels 11 der Schalthebel 5 in die Einschaltstellung gedreht wird.

Der Zustand des Temperaturwächters B kann wie üblich an dem in das Loch 30 des Stöpselkopfes eingreifenden äußeren Ende des Sperrstifts 23 erkannt werden. Hat die Schutzvorrichtung angesprochen, dann tritt der gewöhnlich nur eben in das Loch hinragende Stift 23 um einen großen Betrag in das Loch hinein. Um zu vermeiden, daß die Bedienungspersonen mit dem spannungführenden Sperrstift 23 in Berührung kommen und dadurch gefährdet werden, ist das Loch im Stöpselkopf nach außen durch eine kleine Haube 31 aus Glas oder einem ähnlichen, isolierenden und gleichzeitig durchsichtigen Stoff abgeschlossen.

Die neue Schutzvorrichtung ist sowohl bei Wechselstrom und .Drehstrom als auch bei Gleichstrom anwendbar. Wird eine mehrpolige Abschaltung gewünscht, so kann für jeden Leiter des zu schützenden Stromkreises eine besondere Schutzvorrichtung der beschriebenen Art angeordnet werden, was bei Drehstrom noch den Vorteil hat, daß jede Phase durch einen besonderen Temperaturwächter überwacht wird. Bei Anwendung der Vorrichtung für Gleichstrom kann es empfehlenswert sein, den Schalter mit einem magnetischen Blasfeld zur Funkenlöschung auszustatten. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, zeichnet sich die neue Schutzvorrichtung neben großer Einfachheit und BiI-ligkeit vor allen Dingen durch geringe Raumbeanspruchung aus, wodurch die Möglichkeit _t gegeben ist, sie in kleine Schalt- oder Sicherungskästen einzubauen.

Claims (1)

1. 85 Patentanspruch:

   Schutzvorrichtung für elektrische Stromverbraucher gegen unzulässige Erwärmung nach Patent 412 765, gekennzeichnet durch die Vereinigung der Schutzvorrichtung mit einem aus einem festen Kontakt und einem an einer U-förmigen Feder sitzenden beweglichen Kontakt bestehenden Schalter (3, 4) mit einem den beweglichen Kontakt (4) steuernden drehbaren Winkelhebel (11, 19), dessen Schenkel (19) zwischen zwei Anschlägen (17, 18) einer entgegen der Wirkung einer Feder (20) von dem festgelöteten Auslösestift (23) gespannt gehaltenen und zu diesem gleichachsig geführten Stange (14) liegt, von denen der eine Anschlag (18) den Winkelhebel (11, 19) beim Einschrauben der Schutzvorrichtung selbsttätig in seine den Schalter (3, 4) schließende Totpunktlage bringt und verriegelt hält und der andere Anschlag (17) nach Auflöten des Auslösestifts (23) die Auslösung des Winkelhebels (11, 19) und somit die Öffnung des Schalters (3, 4) bewirkt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.