-
Kleinselbstschalter mit Kniehebel-Kontaktvorrichtung hie meisten auf
dem -Markt befindlichen Kleinselbstschalter haben noch immer eine Größe und ein
Gewicht, die neben den verhältnismäßig hohen Kosten der Schalter ihrer Verwendung
an vielen Stellen in elektrischen Installatiol)en im Wege stehen. Insbesondere Kleinselbstschalter
in Schraubstöpselform kiilltlell in manchen Sicherungselementen, die nur dem Raumbedarf
von Sicherungspatronen angepaßt sind, nicht ver-@Xendet «erden. Die -bisherigen
Konstruktionen lassen aber eine wesentliche Verkleinerung der Schalter unter Beibehaltung
einer genügenden Schaltleistung und in :\lll>etracht der hohen und vielseitigen
Anforderungen, die an sie gestellt werden, nicht zu. :\tlch würde bei der Art und
Vielheit der Teile dieser Schalter eine Verkleinerung kaum zu einer Verbilligung
beitragen, da mit der Verkleinerung der Einzelteile, die eine gewisse Präzision
erfordern, sich die Schwierigkeiten in der Fabrikation erhöhen.
-
Die Erfindung bedeutet demgegenüber einen bedeutenden Fortschritt.
Sie bezieht sich auf Kleinselbstschalter mit Kniehebel-Kontaktvorrichtung und besteht
im wesentlichen in einer Anordnung der Kniehebel und Schaltorgane derart, daß eine
die Kniehebelkette mittels eines auf dem ersten Glied der Kette sitzenden Sperrkegels
in der Strecklage haltende Sperrklinke, auf welche die Auslöseorgane einwirken,
auf der Achse des am anderen Ende der Kniehebel'kette angelenkten
Kontakthebels
oder in deren unmittelbarer Nähe gelagert ist. Es ist dadurch nicht nur möglich,
den ganzen zur Verfügung.stehenden Raum für die Vergrößerung der Schalterteile auszunutzen,
sondern auch die Anzahl der Teile zu verringern und beispielsweise die ganze Mechanik
in nur zwei Achsen zu lagern. Die Eigenart der Konstruktion ermöglicht dabei auch
die Erzielung einer sicheren Momenteinschaltung und die .=Xiiliringung eines für
die Kurzschlußfestigkeit dieser kleinen Schalter besonders wichtigen Schlagankers
und im übrigen die Herstellung 'kleinster Schalter, deren Gesamtvolumen um 20 bis
3o% gegenüber den bisherigen Konstruktionen verringert werden kann, ohne daß dabei
die gemäß den bestehenden Vorschriften geforderten -.Mindestleistungen der Schalter
unterschritten werden müßten. Weitere Vorteile der Erfindung sind in nachstehender
Beschreibung angeführt.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einem
Kleinselbstschalter in Schraubstöpselform dargestellt, wobei alle für die Erfindung
unwesentlichen Teile, wie Gehäuse, Magnetspule, Kontakte usw., fortgelassen sind.
Es zeigt Mb. i eine Seitenansicht des Schalters in der Einschaltstellung,
Abb. 2 eine Draufsicht, Abb. 3 die Ausschaltstellung teilweise im Schnitt und Abb..I
die Stellung der Schalterteile im Augenblick der magnetischen Abschaltung, ebenfalls
teilweise im Schnitt.
-
Die Platte i, die gleichzeitig zum A1>schluß des Spulen- und Funkenraumes
des Schalters dient, trägt (las U-förmige Gehäuse 2 (Abb. i und 2). In letzterem
ist auf der Achse 7 die Gelenklasche 12 drehbar gelagert und mit den Kniegelenklaschen
13 und 14 (Abb. 3) Tiber die Gelenkzapfen 8, 9 und io mit dem auf der Achse i i
gelagerten Schalthebel 15, 16 verbunden. Der Sperrkegel 33 liegt mit seiner Nase
auf der Sperrklinke 17, die aus einem U-förmigen Rahmen besteht und mit ihren Schenkeln
18 und ig ebenfalls auf der Achse i1 drehbar gelagert ist. Der Schenkel i9 hat einen
Ausleger 20, der über den Bimetallstreifen 30 greift, dessen Einwirkung auf
die Sperrklinke 17 mittels der Schraube 31 reguliert werden kann. Die Schraube 31
ist aus Isoliermaterial gefertigt (Abb. 2). Auf der anderen Seite des Gehäuses 2
hat der Schenkel i8 der Sperrklinke 17 einen Ausleger 21, der an dem Hebel 24, 25
des ebenfalls auf der Achse i i gelagerten Magnetankers 22 anliegt. Der Magnetanker
22 ist mit seinem Hebel 25 und bei der Lagerstelle 26 auf der Achse i i gelagert.
Die mit dem Druckknopf 3 versehene Schaltkulisse .I hat einen Schlitz 5 mit einer
Rast 6 und ist von dem Kniegelenkzapfen 9 des Kniehebels 13, t4 durchsetzt. An dem
Schalthebel i6 ist mittels !, des Gelenkzapfens 29 die mit der Kontaktbrücke 28
verbundene Kontaktstange 27 angelenkt.
-
Die Wirkungsweise ist folgende: In der Ausschalt Stellung (M)b- 3)
liegt der Schalthebel i6 unter (lein I'influß der nicht gezeichneten Ausschaltfeder
an der oberen Wand des Schaltergehäuses 2 an und hat die Kontaktstange 27 nach oben
eingezogen. Der Kniehebel 13, 1I ist nach oben eingeknickt und die Schaltkulisse
4 ist durch eine nicht gezeichnete Feder nach oben gehoben. Der Gelenkzapfen 9 liegt
in der Rast 6. Wird nun der Druckknopf 3 entgegen dem Druck der genannten Federn
in der Pfeilrichtung niedergedrückt, so wird der Kniehebel in die Strecklage gebracht.
Diese Bewegung wird jedoch zunächst durch die Rast 6 gehemmt, so dall der Bedienende
gezwungen ist, den Druck auf den Knopf 3 erheblich zu verstärken, worauf der Gelenkzapfen
9 plötzlich aus der Rast und der Schalter in die l"ins s chaltstellung springt (.@11i1i.
i).
-
Wird der ;Magnetanker durch Überstrom oder Kurzschluß angezogen, so
liebt er mit seinem Hebel 23, 24 und dein :\usleger 21 die Sperrklinke 17 so, daß
diese den Sperrkegel 33 freigibt, worauf sich dieser unter dem f>ruck der Ausschaltfeder
nach innen dreht und der Schalthebel 1 6 mit der Kontaktstange 27 in die .\usschaltstellung
geht. Die Stellung der Vorrichtung i» diesem Augenblick zeigt Abb. d, aus welcher
auch zu ersehen ist, daß es für die Funktion des Schalters unerheblich ist, ob der
Druckknopf bei Kurzschluß oder Überstrom festgehalten wird. Der Schalter hat, wie
sich aus vorstehendem ergibt, eine vollendete Freiauslösung. Wird der Druckknopf
losgelassen, so geht die Vorrichtung in die Ausschaltstellung (Abb. 3) zurück.
-
Der Magnetanker 22 mit seinem Schlaghebel 23 und der Schalthebel 16
sind so gestaltet, daß der Schlaghebel 23, sobald die Nase des Sperrkegels 33 freigegeben
ist, auf die Unterkante 32 des Schalthebels 16 schlägt und diesem eine erhöhte Beschleunigung
gibt. Dadurch wird auch ein mögliches Festschweißen der Kontakte verhindert, das
bei sehr hohen Strömen namentlich bei oxydierten Kontaktflächen und anderen tTrsachen
eintreten kann.
-
Geschieht die :'luslösung bei geringen Vberströmen durch den Bimetallstreifen
30, so druckt dieser gegen die Einstellschraube 3 1 und liebt die Sperrklinke 17
aus ihrer Verklinkung mit der Nase 33 heraus, wodurch ebenfalls die Auslösung und
der Rückgang des Schalters in die Ausschaltstellung (Abb. 3) erfolgt. Durch die
Ausführung der Schraube 31 aus Isolierstoff wird die notwendige Isolation der Schaltmechanik
von dem stroinführenden Bimetallstreifen erreicht und die bisher gebräuchliche komplizierte
Isolierung beseitigt.
-
Die Lagerung der Sperrklinke 17 in größtmöglicher Entfernung von dein
Sperrkegel 33 hat den Vorteil, daß die Eingriffs- und Gleitflächen beider
Teile gerade sein können und sich der lIingriff bei voller Erschütterungsfestigkeit
der Vorrichtung auf das kleinste Maß beschränken kann. Dabei ergibt sich bei der
Eigenart der Sperrklinke 17 bei deren Herstellung voii selbst, daß ihre Gleitfläche
mit der harten und glatten Walzhaut des Bleches versehen ist, so daß diese eines
Glättens und Polierens nicht bedarf.
Soll der Schalter mit einer
Handauslösung versehen werden, so kann diese durch einen auf einer über die Achse
1 r hinausgehenden@ kurzen Verlängerung des Hebels t9 aufgesetzten Isolierstift
hergestellt werden.
-
Die durch die in <lern Schlitz 5 der Kulisse 4 für den Gelenkzapfen
9 vorgesehene Rast 6 bewirkte Momenteinschaltung unterscheidet sich von anderen
bekannten Molnenteinschaltvorrichtungen an Kleinselbstschaltern dadurch, (laß der
Schalter aus einer Endstellung unmittelbar in die andere Endstellung springt. Die
bekannten Vorrichtungen sind für Selbstschalter kleinster Ausführung, wie sie durch
die Erfindung ermöglicht werden, unbrauchbar, weil ihr Einschaltorgan und mit ihm
der bewegliche Kontakt bereits einen Teil ihres Weges zurücklegen müssen. bevor
der beabsichtigte Sprung in die Einschaltstellung erfolgt. Bei der kleinen Abmessung
solcher Schalter und dem zwischen Einschaltorgan und Schalthebel notwendigen Übersetzungsverhältnis
würde aber die bei der Fabrikation der Teile erforderliche Toleranz für .Achsen.
Gelenkzapfen und den für sie vorgesehenen Bohrungen unter Umständen schon genügen,
um die Kontakte in Berührung zu bringen, ehe die Momenteinschaltvorrichtung in Tätigkeit
tritt, wenn nicht wie bei der Erfindung der ganze Weg des Einschaltorgans für den
Einschaltsprung ausgenutzt wird.
-
Die Anwendung eines Schlagankers zur Beschleunigung des Schalthebels
bei Kleinselbstschaltern ist bereits bekanntgeworden. Die bekannten Konstruktionen
eignen sich jedoch nicht für kleinste Schalter dieser Art, weil die unabhängige
Lagerung des Ankers von dem Schalthebel und der Sperrung Fehlerquellen ergehen,
welche die Wirkung des Schlagankers unter Umständen aufheben können. Durch die Lagerung
von Anker, Schalthebel und Sperrklinke auf einer gemeinsamen Achse kann jedoch der
kleine Weg, den der Anker beim .Ausschalten zurücklegt, so aufgeteilt werden, daß
seine einzelnen Funktionen, d. h. Aufhebung der Sperrung und unmittelbar darauffolgender
Schlag auf den Schalthebel, exakt nacheinander zur Wirkung kommen, ohne für die
Teile eine Präzision fordern zu müssen, die bei der Massenfabrikation verteuernd
wirken würde.
-
Aus der Zeichnung,ist zu ersehen, daß man einen Teil der geschilderten
Vorteile der Erfindung, z. B. möglichst große Einzelteile und das fast gerade (leiten
der Flächen der Sperrvorrichtung, auch erreichen kann wenn Kontakthebel, Magnetanker
und Sperrklinke auf besonderen Achsen gelagert sind. Durch die Lagerung dieser Teile
auf einer gemeinsamen Achse i t wird jedoch eine weitere Vereinfachung und das oben
geschilderte exakteZusammen-,virken der Teile erzielt. Ebenso kann als äquivalente
Lösung gelten, wenn der Magnetanker auf der Achse 7 des ersten Gliedes 1 2 der Kniehehellkette
gelagert ist.
-
Die Erfindung ist nicht an (las dargestellte ,Atrsführungsbeispiel
gebunden. Sie kann auf Kleinselbstschalter beliebiger Art und Form angewendet "-erden.
Beispielsweise kann auch an Stelle des Druckknopfes 3 jedes andere Betätigungsorgan
verwendet werden.