DE525213C - Selbstschalter mit einer unter Federwirkung stehenden Schaltwalze - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AH
20. MAI 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 525213 KLASSE 21 c GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Januar 1929 ab

Die Erfindung bezieht sich auf Installationsselbstschalter mit einer unter Feuerwirkung stehenden Schaltwalze, deren Mitnahme durch den Schaltergriff unter Vermittlung eines einseitig wirkenden Gesperres und deren Auslösung durch Bewegen eines Sperrgliedes in axialer Richtung erfolgt.

Schalter dieser Art sind bereits in Ausführungen bekannt geworden, bei denen zwisehen Schaltergriff und Schaltorgan ein einseitig wirkendes Gesperre angeordnet ist, das gewöhnlich aus Kronrädern mit einseitig¹ abgeschrägten Zähnen besteht. Diese Schalter haben gegenüber anderen Konstruktionen den Vorteil, daß beim Ansprechen der selbsttätigen Auslösevorrichtung das Schaltorgan ohne Mitnahme des Schaltergriffes in die Ausschaltstellung schnellen kann. Das mit der Walze verbundene Glied des Gesperres wirkt beim selbsttätigen Ausschalten in einer Drehrichtung auf das andere Sperrglied ein, worauf keine Mitnahme dieses zweiten Gliedes erfolgt.

Die Sperrung der Schaltwalze in der Einschaltstellung muß durch ein zweites Gesperre erfolgen, das z. B. durch axiales Verschieben eines der Gesperreglieder ausgelöst wird und damit die Schaltwalze freigibt, so daß diese von der Schaltfeder in die Ausschaltstellung geschnellt werden kann.

Bei den bisher bekannten Schaltern mit einem Drehgriff, einem drehbaren Schaltorgan und einer einseitig wirkenden Sperrkupplung zwischen beiden Teilen war ein besonderes Auslöseorgan notwendig, um den Schalter auch von Hand ausschalten zu können. Zu diesem Zweck wurde ein besonderer Druckknopf ο. dgl. benutzt, der auf das bewegliche Glied des Auslösegesperres einwirkt.

Nach der Erfindung wird die Handauslösung derartiger Schalter wesentlich vereinfacht und ein besonderes Auslöseorgan erspart. Erfindungsgemäß ist das einseitig wirkende Gesperre zwischen Drehgriff und Schaltwalze so ausgebildet, daß es nicht nur zur Mitnahme der Walze, sondern auch dazu geeignet ist, das zweite Gesperre auszulösen, das zum Festhalten der Walze in der Einschaltstellung dient.

Zu diesem Zweck sind die beiden Sperrglieder der zwischen Handgriff und Walze befindlichen Sperrkupplung durch eine Feder gegeneinander gedrückt und so ausgebildet, daß beim Zurückdrehen des Schaltergriffes ein axiales Verschieben eines der beiden Sperrglieder bewirkt wird. Dieses axiale Verschieben wird dazu ausgenutzt, das zweite Gesperre zum Festhalten der Walze auszulösen. Die erzielte Axialbewegung muß also mindestens ebenso groß sein wie die Bewegung, die zum Auslösen des Haltegesperres erforderlich ist.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung bei einem

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Wilhelm Element in Finkenkrug b. Berlin.

sogenannten Sockelautomaten dargestellt. Abb. ι zeigt einen Schnitt durch den Automaten, Abb. 2 eine Aufsicht auf die Schaltwalze und Abb. 3 einen Schnitt durch dein unteren Teil der Walze.

Im Innern des Isolierkörpers ι ist die aus Kern 2, Wicklung 3 und Mantel 4 bestehende Schaltspule mit Schrauben 5 befestigt. Über dem Kern 2 der Spule liegt eine Achse 6, die mit einem Lagerstück 7 auf dem Kern ruht und mit einem kantigten Ansatz 8 in die zentrale Kernbohrung eingreift. Der scheibenförmige Magnetanker 9 sowie das Lagerstück 7 sind fest mit der Achse 6 verbunden. Der Ansatz 8 ist in der Bohrung des Kerns 2 längsverschiebbar, aber nicht drehbar. Er wird durch die schraubenförmige Druckfeder ι o, deren Spannung durch die von unten her zugängige Schraube 11 eingestellt werden kann, nach oben gedrückt. Auf der Achse 6 ist mit Hilfe der Mutter 12 die Schaltwalze befestigt. Sie besteht aus zwei Isolierstoffteilen 13 und 13', zwischen denen ein Stromschlußring 14 angeordnet ist. Die Schaltkontakte 15 der Walze sind mit dem Stromschlußring 14, wie die Abb. 2 deutlicher erkennen läßt, leitend verbunden. Zwischen Mutter 12 und Isolierstoffteil 13' der Schaltwalze liegt die Hälfte eines Kronradgesperres 16 mit einseitig abgeschrägten Zähnen.

Die Schaltwalze ist auf der Achse 6 drehbar und zugleich mit ihr gegenüber der Spule längsverschiebbar. Die Schaltwalze ist mit dem Magnetanker 9 durch eine Spiralfeder 17 verbunden, was Abb. 3 näher erkennen läßt. 18 ist eine an der Schaltwalze starr befestigte Sperrnase.

Der Innenraum des Sockelteiles ι ist durch eine Trägerplatte 19 abgeschlossen. An dieser Platte ist eine zweite Sperrnase 20 angeordnet. Diese Nase kann an und für sich starr mit der Platte verbunden sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist sie jedoch durch eine besondere, als thermostatisches Element wirkende Bimetallfeder 21 gehalten. An der Trägerplatte 19 ist ferner ein Drehstück 22 gelagert, das an seinem oberen Ende; den Bedienungsgriff 23 trägt und an seinem unteren unmittelbar als kronradförmiges Sperrad 24 ausgebildet ist.

Drehgriff 23, Drehtedl 22, Kronradgesperre 24, 16, Schaltwalze und Schaltspulen liegen in der gleichen geometrischen Achse. Der vordere Teil des Isolierkörpers 1 ist von einer Haube 26 überdeckt, die nur den Drehgriff 23 nach außen treten läßt.

Der undrehbare, axial bewegliche Anker 9 ist in Abb. 1 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 6 mit dem Ansatz 8 unter der Wirkung der Feder 10 nach oben. Im stromlosen und im normalen Ruhezustand des Schalters sind 6; also die beiden Hälften des Kronradgesperres in Eingriff.

Zum Einschalten des Selbstschalters wird der Griff 23 im Uhrzeigersinn gedreht. Dabei nimmt der Teil 24 des Kronradgesperres ηι den Teil 16 und damit die Schaltwalze mit, während der Magnetanker 9 in seiner Ruhelage bleibt. Dadurch wird die Feder 17 gespannt. Bei der Drehung der Walze trifft die abgeschrägte Sperrnase 18 auf die fest- 7; stehende, 20. Die Schaltwalze bewegt sich mitsamt dem Magnetanker und dem Ansatz 8 etwas nach unten, bis die feste Nase 20 überwunden und die Nase 18 hinter ihr nach oben einspringt. In dieser Stellung ist die Schalt- 8c walze gegen Zurückdrehen gesperrt. Ein Weiterdrehen des Griffes 23 ist unnötig. Um es zu vermeiden, kann an der Walze irgendein Ausschlag vorgesehen sein, der das Weiterdrehen unmöglich macht. 8j

Tritt ein unzulässig hoher Überstrom auf, so wird der Anker und mit ihm die Schaltwalze mit der Sperrnase 18 zur Magnetspule hin angezogen. Die Nase 18 kommt außer Eingriff mit der Nase 20, so daß nunmehr 9c die Feder 17 in Tätigkeit tritt und die Walze in die Ausschaltstellung schnellt.

Der Schalter kann auch für eine Ausschaltung von Hand, also als normaler Ausschalter verwendet werden. Zu diesem Zweck wird 9£ der Drehgriff 'entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Durch diese Drehung wird die von der Nase 20 undrehbar festgehaltene Walze bzw. das Kronradio infolge der einseitigen Schräge der Zähne des Kronradgesperres zur Spule 2 gedruckt, bis die Nase und Vorsprung 18 der Walze außer Eingriff kommen und die Walze in die Ausschaltstellung geschnellt wird.

Der dargestellte Selbstschalter läßt sich 10; durch eine einfache Ergänzung als Selbstschalter mit kombinierter magnetischer und thermischer Auslösung 'einrichten. Zu diesem Zweck wird die Nase 20 nicht starr an dem Träger 19 befestigt, sondern, wie es in der n< Zeichnung dargestellt und bereits beschrieben ist, unter Vermittlung eines thermostatischen Elementes, das bei seiner Tätigkeit die Nase 20 von der Schaltspule fortbewegt und sie dadurch außer Eingriff mit der Nase 18 der 11; Schaltwalze bringt.

Die feststehenden Kontaktstücke des Schalters sind zweckmäßig federnd und die zu ihrer Verbindung dienenden starr, wie es in Abb. 2 schematisch angedeutet ist. Die fest- 12c stehenden Kontaktstücke können ebenso wie die Anschlußklemmen für die Zuleitungen an

der Trägerplatte 19 befestigt sein. Die Anschlußklemmen kann man außerhalb des Schaltraumes so anbringen, daß sie sich bei zusammengesetztem Schalter zwischen der Trägerplatte 19 und der Abdeckhaube 26 befinden. Zum Anschluß eines Selbstschalters brauchen dann nur Griff und Kappe abgenommen zu werden, während das Schalterinnere geschlossen bleibt.

Bei einem Schalter nach der Erfindung ist es, wie die Zeichnung und die Beschreibung des Ausführungsbeispieles erkennen läßt, ohne weiteres möglich, den elektrischen Teil der Anordnung vollständig von dem Bewegungsmechanismus zu trennen. Bei dem dargestellten Selbstschalter ist kein Teil des Bewegungsmechanismus zur Führung des Stromes benutzt.

Gelenke sind vollständig vermieden. Die Bewegungsfeder 17 ist ferner nicht nur vollständig im Innern des Schalters, sondern auch in einem vollkommen abgedichteten, einem Federgehäuse ähnlichen Raum untergebracht.

Wie weiter oben bereits an Hand der Zeichnung erläutert ist, gewährt der Selbstschalter nach der Erfindung den Vorteil, daß er wie ein normaler Schalter benutzt werden kann. Während nun beim Ausschalten durch Hand, Überstrom und auch durch Linksdrehen des Griffes 23 eine Auslösung mit sprunghafter Wirkung erzielt wird, wie sie für das Abreißen des Lichtbogens erwünscht ist, erfolgt das Einschalten von Hand wie bei allen bisher bekannten Selbstschaltern ohne Sprungbewegung. Schalter, die nur als Selbstschalter dienen, sprechen im allgemeinen so selten an, daß auf eine Sprungwirkung beim Einschalten kein Wert gelegt zu werden braucht. Da nun Selbstschalter nach der Erfindung auch für die Verwendung als normale Schalter geeignet sind, ist unter Umständen mit einem häufigeren Einschalten zu rechnen. Infolgedessen ist es erwünscht, daß auch bei dem Einschaltvorgang ein Schutz vor Lichtbogenbildung und vor dem Verschmoren der Kontaktstücke gewährleistet ist. Das ließe sich z. B. durch einen zusätzlichen, auch beim Einschalten wirkenden Sprungmechanismus erzielen, wie er in den normalen Drehschaltern verwendet wird. Um aber zusätzliche Teile zu vermeiden, kann die Schaltspule in bekannter Weise gleichzeitig als Blasmagnet dienen und so bemessen sein, daß ihre Blaswirkung bereits bei Nennstrom oder Normalstrom ausreicht, um das Stehenbleiben eines Lichtbogens bzw. das Funkenziehen zu verhindern. Versuche haben ergeben, daß diese Forderung bei dem dargestellten Selbstschalter ohne weiteres erfüllbar ist. Ein so eingerichteter Schalter nach der Erfindung genügt infolgedessen sowohl als Selbstschalter wie auch als normaler Handausschalter allen weitgenden Anforderungen,

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Selbstschalter mit einer unter Federwirkung stehenden Schaltwalze, deren Mitnähme durch den Schaltergriff unter Vermittlung eines einseitig wirkenden Gesperres und deren Auslösung durch Bewegen eines Sperrgliedes in axialer Richtung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die durch eine Feder gegeneinandergedrückten beiden Glieder des Gesperres bei dereinen Drehrichtung des Handgriffes eine Mitnahme der Walze und bei der anderen Drehrichtung das axiale Verschieben eines Gesperregliedes und dadurch die Auslösung der Schaltwalze bewirken.
2. 2. Selbstschalter nach Anspruch 1, dessen zwischen Handgriff und Schaltwalze liegendes Gesperre aus zwei Kronenrädern mit einseitig abgeschrägten Zähnen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Kronrad mit dem unverschiebbar gelagerten Drehgriff verbunden und das andere an der axial verschiebbaren Schaltwalze angebracht und zugleich mit der Walze federnd gegen das Kronenrad des Drehgriffes gedruckt ist.
3. 3. Selbstschalter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine undrehbar gelagerte, gegen die Kraft einer Feder längsverscbiebbare Achse, auf der die mit dem Sperrkronrad versehene Schaltwalze drehbar, aber gegen die Achse nicht verschiebbar gelagert ist.
4. 4. Selbstschalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrung zum Festhalten der Schaltwalze in der Einschaltstellung aus einer axial vorspringenden Nase an der Schaltwalze besteht, die hinter einem mit dem Schaltersockel verbundenen Vorsprung einspringt und durch das axiale Verschieben der Walze wieder außer Eingriff mit dem Vorsprung gebracht wird. '
5. 5. Selbstschalter nach Anspruch 1 mit magnetischer Ausführung, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder, die den Magnetanker und die mit ihm verbundene Schaltwalze in der axialen Richtung der Walze gegen den mit dem Schaltersockel verbundenen Vorsprung drückt, in einer axialen Bohrung der Schaltspule untergebracht ist und sich an eine von außen bedienbare Schraube abstützt, durch welche iao in an sich bekannter Weise die Federspannung eingestellt werden kann.
6. 6. Selbstschalter nach Anspruch 4 oder 5 mit thermischer Auslösung, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung zum Halten der Schaltwalze in der Einschaltstellung in einer die Walze überdeckenden Brücke verschiebbar geführt und mit einem thermischen Element verbunden ist, das bei seiner Tätigkeit den Vorsprung¹ verschiebt und dadurch außer Eingriff mit der Nase der Schaltwalze bringt.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen

   BERUV. GIvUEiUCKT IN DER