DE959567C

DE959567C - Automatischer UEberstromschalter

Info

Publication number: DE959567C
Application number: DEF13829A
Authority: DE
Original assignee: Federal Electric Products Co
Current assignee: Federal Electric Products Co
Priority date: 1954-01-22
Filing date: 1954-02-05
Publication date: 1957-03-07
Also published as: GB739620A; US2681396A; FR1095964A; CH327472A; BE527362A

Description

AUSGEGEBEN AM 7. MÄRZ 1957

F 1382p VIIIb I'21 c

Die Erfindung bezieht sich auf automatische Uberstromschalter und insbesondere auf solche, bei welchen eine Klinke schwenkbar auf dem beweglichen Kontaktträger angeordnet und in Zusammenarbeit mit einer von dem Strom beeinflußten Vorrichtung verklinkt ist, wobei jedoch der Schalter auch von Hand aus geöffnet und geschlossen werden kann.

Schalter dieser allgemeinen Bauart sind in den USA.-Patentschriften 2 209 352 und Re. 23 188 beschrieben.

Wie in der genannten USA.-Patentschrift 2209352 angegeben, ist es zweckmäßig, den beweglichen Kontaktträger unter Federeinfluß zu setzen; so daß der notwendige Kontaktdruck und eine geeignete Verbindung zwischen den zusammenarbeitenden Kontakten des Schalters in der Schlußstellung gesichert sind, wobei ein elastisches Glied den Kipphebel mit der Klinke verbindet. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nicht erforderlieh, ein elastisches Glied zwischen dem Kipphebel und der Klinke des beweglichen Kontaktträgers vorzusehen, und man bedarf auch keiner federnden Anordnung der Kontakte. Da eine elastische Verbindung zwischen dem Kipphebel und der auslösbaren Klinke durch die vorliegende Erfindung nicht mehr erforderlich ist, so kann der Kipphebel mit der Klinke gegebenenfalls durch ein starres Glied

verbunden werden, und eine elastische Anordnung der Kontakte kann in Fortfall kommen. Die erwähnte federnde Verbindung kann auch bei Erhaltung des erforderlichen Kontaktdruckes dadurch überflüssig gemacht werden, daß man für den beweglichen Kontaktträger eine verschiebbare Schwenkachse oder einen entsprechenden Zapfen in Verbindung mit federnden Mitteln zwischen dem von Hand aus zu betätigenden Schalterhebel ίο und dem beweglichen Kontaktträger vorsieht, so daß der letztere elastisch gegen den ortsfesten Kontakt gedrückt wird, wenn der Schalter geschlossen ist. Gemäß der Erfindung ist das Element, welches elastisch auf den beweglichen Kontaktträger einwirkt, der Lagerung für den beweglichen Kontaktträger zugeordnet.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine elastische Zapfenlagerung für den beweglichen Kontaktträger vorgesehen, welche eine beao grenzte Verlagerung des beweglichen Kontaktträgers zuläßt und außerdem dazu dient, den be-. weglichen Kontaktträger elastisch gegen· den ortsfesten Kontakt zu drücken, so daß der nötige Kontaktdruck entsteht, wenn der Schalter geschlossen ist. Auf diese Weise ist es möglich, Abnutzungs-•erscheinungen oder andere Unregelmäßigkeiten der Kontakte auszugleichen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die

Schaffung einer elastischen Zapfenlagerung mit

Mitteln zur Einstellung des Schalters. Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung ein elastischer Zapfenteil für den beweglichen Kontaktträger.

Bekanntlich unterliegen die verschiedenen Stoffe, die zur Herstellung der Kontakte eines Schalters benutzt werden, wie z. B. Wolfram, einer Oxydation, wodurch die Leitfähigkeit der Kontakte vermindert wird. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist daher die Erzeugung einer Gleit- oder Reinigungsbewegung der Kontakte, nachdem die erste Berührung erfolgt ist, um so den Oxydationsfilm zu beseitigen.

Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes zeigt die Zeichnung, und zwar ist

Fig. ι eine Seitenansicht eines Schalters nach einer Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Teil des Gehäuses weggelassen ist und der Schalter sich in der Einschaltstellung befindet, Fig. 2 ein Teilschnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1,

So Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, welche den Schalter in seiner Ausschaltstellung darstellt, Fig. 4 ein Teilschnitt nach Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5 ein Teilschnitt nach Linie 5-5 in Fig. 4, Fig. 6 eine Stirnansicht des Schalters in verkleinertem Maßstab in der Richtung des Pfeiles 6 in Fig. i,

Fig. 7 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 8 ein Teilschnitt nach Linie 8-8 in Fig. 7, Fig. 9 eine Ansicht des Schalters nach Fig. 7 in seiner Ausschaltstellung,

Fig. 10 ein Teilschnitt nach Linie 10-10 in Fig. 9, Fig. 11 ein Teilschnitt nach Linie 11-11 in Fig. 8, Fig. 12 eine Teilansicht, welche im vergrößerten Maßstab Lagerausnehmungen auf einander zugekehrten Innenseiten des Schaltergehäuses darstellt,

Fig. 13 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 14 ein Teilschnitt nach Linie 14-14 in Fig. 13,

Fig. 15 ein Teilschnitt nach Linie 15-15 in Fig· 14,

Fig. 16 eine Ansicht gemäß Fig. 13, welche den Schalter in seiner Ausschaltstellung darstellt,

Fig. 17 ein Teilschnitt nach Linie 17-17 in Fig. 16,

Fig. 18 ein Schnitt nach Linie 18-18 in Fig. 17, Fig. 19 eine Stirnansicht des Schalters in verkleinertem Maßstab in Richtung des Pfeiles 19 in Fig. 13,

Fig. 20 eine Ansicht ähnlich derjenigen nach Fig. ι einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 21 ein teilweiser Schnitt nach Linie 21-21 in Fig.20,

Fig. 22 ein teilweiser Schnitt nach Linie 22-22 in Fig.21,

Fig. 23 eine ähnliche Ansicht wie diejenige nach Fig. 20, jedoch bei in der Ausschaltstellung befindlichem Sehalter,

, Fig. 24 ein teilweiser Schnitt nach Linie 24-24 in Fig.23,

Fig. 25 ein teilweiser Schnitt nach Linie 25-25 in Fig. 24,

Fig. 26 eine Stirnansicht in verringertem Maßstab in Richtung des Pfeiles 26 in Fig. 20,

Fig. 27 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1 einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 28 ein teilweiser Schnitt nach Linie 28-28 in Fig. 27,

Fig. 29 ein teilweiser Schnitt nach Linie 29-29 in Fig. 28,

Fig. 30 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 27 bei in der Ausschaltstellung befindlichem Schalter,

Fig. 31 ein teilweiser Schnitt nach Linie 31-31 in Fig. 30,

Fig. 32 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 29 einer abgeänderten Ausführungsform einer Gehäuseausnehmung,

Fig< 33 ^eine St'irnansicht in vermindertem Maßstab in Richtung des Pfeiles 33 in Fig. 27,

Fig. 34 eine Teilansicht der Zapfenlagerung des Schalters nach Fig. 27, wodurch eine Einstellung desselben möglich ist,

Fig· 35 ein Teilschnitt nach Linie 35-35 in Fig. 34 und

Fig. 36 eine schaubildliche Ansicht eines" Federelementes für die Ausführungsform nach Fig. 27.

Die in der Zeichnung dargestellten verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schalters besitzen ein zweiteiliges, aus Isolierstoff bestehendes Gehäuse, welches sich aus den geformten Teilen 10 und 12 zusammensetzt, und in diesen Teilen befinden sich die Anschlüsse 14 und 16 sowie der Schaltermechanismus. Die beiden Gehäuseteile

ίο und 12 werden von Bolzen oder ähnlichen Elementen zusammengehalten, die durch die Öffnungen i8 in dem Gehäuseteil io und ähnliche öffnungen in dem Gehäuseteil 12 hindurchgehen Die genannten Öffnungen kommen, wenn die Teile 10 und 12 richtig zusammengesetzt sind, miteinander zur Deckung. Wie ersichtlich, ist der Anschlußteil 16 als Stecker ausgebildet, doch ist dies für die Erfindung nicht wesentlich. An Stelle des Steckers kann auch irgendein anderer Anschlußteil Verwendung finden.

Der ortsfeste Kontakt 20 ist auf dem Anschlußteil 14 innerhalb des Gehäuses so angeordnet, daß er mit dem beweglichen Kontakt 22 auf dem beweglichen Kontaktträger 24 in Berührung treten kann. Der bewegliche Kontaktträger ist schwenkbar zwischen den Gehäuseteilen 10 und 12 angeordnet, so daß er in die Schließ- und Öffnungsstellung gebracht werden kann, wie dies. aus den ao Fig. I, 7, 13, 20 und 27 zu ersehen ist, welche den Kontakt 22 in Berührung mit dem festen Kontakt 20 zeigen, während aus den Fig. 3, 9, 16, 23 und 30 der bewegliche Kontakt 22 in der Ausschaltstellung, d. h. ohne Berührung mit dem ortsfesten Kontakt 20, ersichtlich ist. Die Schwenkbewegung, des beweglichen Kontaktträgers kann von Hand aus mittels des Kipphebels 26 bewirkt werden, der mit der im Querschnitt U-förmigen Klinke 28 mittels eines Verbindungsgliedes 30 in Verbindung steht. Die Klinke 30 ist mit ihrem einen Ende an eine Nase 32 des Kipphebels 26 und mit ihrem anderen Ende bei 34 an die Klinke 28 angelenkt. Die Klinke 28 ist auf dem beweglichen Kontaktträger bei 36 schwenkbar gelagert und kann in Zusammenarbeit mit dem von dem Stromfluß beeinflußten Teil 38 die Bewegung des beweglichen Kontaktträgers bewirken. Der von dem Stromfluß beeinflußte Teil enthält bei der dargestellten Ausführungsform einen Bimetallstreifen 40 und einen Elektromagnet 42, wodurch die Klinke lösbar mit dem beweglichen Kontaktträger verklinkt werden kann. Wenn sich, wie in den Fig. 1, 7, 13, 20 und 27 dargestellt, der Kipphebel 26 in der Einschaltstellung befindet, der Stromkreis also geschlossen ist, ist die Klinke 28 mit dem beweglichen Kontaktträger 24 verklinkt, indem sie mit dem äußeren Ende des Bimetallstreifens in der dargestellten Weise im Eingriff steht. Eine relative Schwenkbewegung zwischen der Klinke 28 und dem beweglichen Kontaktträger ist so nicht möglich, und der Kontakt 22 liegt an dem Kontakt 20 an. In dieser Stellung bilden das Verbindungsglied 30, welches gemäß der Erfindung aus einem starren Glied bestehen kann, und die Klinke einen durch die Totlage hindurchgeschlagenen Kniehebel. Um nun den Schalter automatisch, d. h. durch eine Biegung des Bimetallstreifens 40, entweder durch dessen Erhitzung oder durch Anziehung des Streifens durch den Elektromagnetanker 42 zu öffnen, muß die gegenseitige Ab-Stützung der Teile 30 und 28 beseitigt werden. Dies kann entweder von Hand aus durch eine Schwenkung des Kipphebels 26 in seine Öffnungsstellung (Fig. 3, 9, 16, 23 und 30) oder durch Freigabe des Endes 44 der Klinke durch den Bimetallstreifen 40 erfolgen, wenn der Schalter bei einer Überbelastung oder einem anderen vorher bestimmten Belastungszustand auslöst. Die öffnung des Schalters bei Freigabe der Klinke 28 durch die strombeeinflußte Vorrichtung 38 erfolgt mit Hilfe der Feder 46, die mit einem Ende an einer Nase 48 des Kipphebels 26 und mit ihrem anderen Ende an einer Nase 50 auf dem beweglichen Kontaktträger 24 festgelegt ist. Es sei bemerkt, daß die Feder 46 das Bestreben hat, sowohl den beweglichen Kontaktträger als auch den Kipphebel in die Öffnungsstellung des Schalters zu drücken, die aus den Fig. 3, 9, 16, 23 und 30 ersichtlich ist, wenn die Vorrichtung 38 die Klinke 28 freigibt. Ferner sei darauf hingewiesen, daß selbst bei einem Festhalten des Kipphebels 26 in der Einschaltstellung die Feder 46 den Schalter öffnet, wenn letzterer auslöst, indem die Vorrichtung 38 eine Freigabe der Klinke 28 bewirkt.

Ein Merkmal der Erfindung ist die Schaffung einer elastischen Zapfenlagerung für den bewegliehen Kontaktträger des Schalters, so daß sowohl eine begrenzte Bewegung des beweglichen Kontaktträgers als auch ein Andruck des beweglichen Kontaktes 22 gegen den ortsfesten Kontakt in der Schließstellung des beweglichen Kontaktträgers möglich ist und man auf diese Weise zwischen den geschlossenen Kontakten einen ausreichenden Kontaktdruck erhält. Ferner werden dadurch Abnutzungserscheinungen oder Ungenauigkeiten der verschiedenen Schalterteile ausgeglichen, die miteinander zusammenarbeiten.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 6 besteht der Zapfen oder die Schwenkachse 52 für den beweglichen Kontaktträger 24 aus einem elastisch federnden Teil, zweckmäßig aus Federdraht. An jedem Ende trägt die Schwenkachse 52 zweckmäßig eine Metallhülse 54 von kegelstumpfförmiger Gestalt. Diese Hülsen greifen in entsprechend abgeschrägte Lagerausnehmungen 56 und 58 in den Gehäuseteilen 10 und 12 ein. Bemerkt sei, daß die Lagerausnehmungen 56 und 58 größer als die Hülsen 54 sind, so daß die darin befindlichen Schwenkachsenenden eine begrenzte Bewegung aus der in Fig. 4 dargestellten Stellung in diejenige nach Fig. 2 ausführen können. Fig. 4 zeigt die Schwenkachse 52 in der Öffnungsstellung des Schalters, während der Schalter nach Fig. 2 geschlossen und die Schwenkachse nach unten durchgebogen ist. In der Stellung, in welcher das Verbindungsglied 30 und die Klinke 28 einen über die Totlage durchgedrückten Kniehebel bilden, ist eine Kraftkomponente vorhanden, welche bestrebt ist, den beweglichen Kontaktträger 24 nach unten zu drücken, so daß die aus Federdraht bestehende Schwenkachse 52 durchgebogen wird. Dadurch wird der Teil 60 des beweglichen Kontaktträgers, durch welchen die Schwenkachse 52 hindurchgeht, relativ zu den Gehäuseteilen aus der Stellung nach Fig. 4 in diejenige nach Fig. 2 verlagert. Wie schon oben erwähnt, wird diese Abwärtsbewegung des beweglichen Kontaktträgers durch die abgeschräg-

ten Lagerpfannen 56 und 58 erleichtert, welche es dem Mittelteil der federnden Schwenkachse 52, der den beweglichen Kontaktträger 24 unterstützt, ermöglichen, sich nach unten durchzubiegen. In ihrer durchgebogenen Form ist die Schwenkachse 5 unter Spannung, und sie drückt den beweglichen Kontaktträger elastisch nach oben, wodurch auch der bewegliche Kontakt 22 mit dem gewünschten Kontaktdruck gegen den ortsfesten Kontakt 20 gepreßt wird. Ehe der gewünschte Kontaktdruck erreicht ist, wird durch die Spannung der Schwenkachse 52 der Teil 60 des beweglichen Kontaktträgers entsprechend verlagert.

Die Fig. 7 bis 12 zeigen eine andere Ausführungsform -mit einer federnden Schwenklagerung für den beweglichen Kontaktträger. Hier ist die aus Federdraht bestehende Schwenkachse durch eine federnde Achse 62 ersetzt, die aus einer eng gewickelten Schraubenfeder besteht. Die Federenden greifen in Lagerpfannen 64 und 66 in dem ■Gehäuseteil ΐο_Λ bzw. ΐ2_Λ ein. Diese Lagerpfannen haben einen unteren Wandteil 68, der schräg nach unten verläuft, so daß eine nach unten gerichtete Ausbiegung der Schraubenfeder 62 möglich ist, wenn sich der Schalter in seiner Schließstellung befindet (Fig. 8). Wie schon in Verbindung mit der aus Federdraht bestehenden Schwenkachse 52 beschrieben wurde, ist auch hier bei durch die Totlage hindurchgeschlagenem Kniehebel eine Kraftkomponente vorhanden, welche bestrebt ist, den Teil 60^4 des beweglichen Kontaktträgers 24^, durch den die Achse 62 hindurchgeht, nach unten zu drücken, wodurch die Schwenkachse 62 aus der Stellung nach Fig. 10, die der Öffnungsstellung des Schalters entspricht, in diejenige nach Fig. 8 ausgebogen wird, bei der sich der Schalter in der Schließstellung befindet. Die schräg nach unten auslaufenden Wandteile 68 der Lagerpfannen 64 und 66 ermöglichen ein solches Ausbiegen der Schwenkachsen 62, daß der Teil 6o_A des beweglichen Kontaktträgers 24_Λ gegenüber der Stellung nach Fig. 10 die untere Stellung nach Fig. 8 einnehmen kann. Die ausgebogene und dadurch unter Spannung versetzte Schwenkachse 62 übt auf den beweglichen Kontaktträger 24^ eine Kraft aus, die bestrebt ist, seinen Teil 6o_A wieder in die Ausgangsstellung zu bewegen. Dadurch wird der bewegliche Kontakt 22_A mit dem erforderlichen Kontaktdruck elastisch auf den ortsfesten Kontakt 20_A aufgedrückt, Bei der Ausführungsform nach den Fig. 13 bis 19 ist die federnde Zapfen- oder Achslagerung des beweglichen Kontaktträgers so ausgebildet, daß der Schalter mit ihrer Hilfe eingestellt werden kann. Bei den früher beschriebenen Ausführungsformen besitzt der bewegliche Kontaktträger eine am Rand offene Ausnehmung 70, die durch Einführung eines abgeschrägten Teiles zur Einstellung des Schalters benutzt werden kann. Wenn der abgeschrägte Teil in die Öffnung 70 hineinbewegt wird, so erfährt derjenige Teil, des be\veglichen Kontaktträgers 24, welcher die Klinke 28 trägt, eine Abbiegung in der Ebene des beweglichen Kontaktträgers, so daß das Ausmaß, mit welchem das Ende 44 der Klinke über den Bimetallstreifen 38 greift, eine Änderung erfährt. Bei der jetzt beschriebenen Ausführungsform sind die Einstellmittel dagegen mit der Schwenkachse verbunden. Die Einstellvorrichtung wird hier von einer Schwenkachse mit einer Schraube 72 und einem kegligen Teil 74 und der Mutter 76 gebildet. Der keglige Teil 74 erfaßt den beweglichen Kontaktträger 24^ in einer öffnung 78, die seitlich neben der Ausnehmung 80 des beweglichen Kontaktteiles gelegen ist und mit ihr in Verbindung steht. Dreht man die Schraube 72 in Fig. 13 im Uhrzeigersinn, so kann der Teil 82 des beweglichen Kontaktteiles gemäß Fig. 13 entgegen dem Uhrzeigersinn gegenüber seinem anderen Teil 84 verstellt werden, an welchem die strombeeinflußte Vorrichtung 38g befestigt ist. Dadurch kann man das gewünschte Ausmaß einstellen, mit dem der Teil 44_ß die Klinke 28_ß überlappt. Auf solche Weise wird die Größe der Ausbiegung des Bimetallstreifens 4o_ß bestimmt, die erforderlich ist, um bei der Belastung des Schalters dessen Auslösung zu bewirken.

Der Gehäuseteil 10 _B hat eine öffnung 88, die durch diesen Teil hindurchgeht und an der Innenseite des Gehäuseteiles bei 90 erweitert ist.

Der Gehäuseteil i2_ß ist an der Innenseite mit einer Ausnehmung 92 mit einem erweiterten Teil 94 versehen. Für die die Schwenkachse bildende Schraube sind in der öffnung 88 und in der Ausnehmung 92 federnde Lagerungen 96 bzw. 98 vorgesehen. Die Öffnung 88 ist bei 100 und die Ausnehmung 92 bei 102 mit einem Absatz versehen. Jedes der federnden Lager besteht in der dargestellten Ausführungsform aus einem metallischen Federband, zweckmäßig aus Federstahl, welches spiralförmig gewickelt ist. Das federnde Lager 96 ist in dem erweiterten Öffnungsteil 90 angeordnet und liegt an dem Absatz 100 an, während sich das federnde Lager 98 in dem erweiterten Teil 94 der Ausnehmung befindet und an dem Absatz 102 anliegt. Die federnden Lager werden mit teilweiser Vorspannung in die Gehäuseteile eingesetzt, wodurch sie in ihrer Stellung gehalten werden. Die Fig. 14 und 17 lassen erkennen, daß die Schwenkachse 72 durch jedes der Federlager, und zwar durch deren Mitte, hindurchgeht. Fig. 17 läßt die Stellung der Federlager bei geöffnetem Schalter erkennen, wobei die Federlager im wesentlichen entspannt sind. In den Fig. 14 und 15 sind die Federlager dagegen bei geschlossenem Schalter dargestellt. Wie schon mit Bezug auf die vorher beschriebenen Ausführungsformen erläutert wurde, entsteht in der über die Totstellung durchgedrückten Stellung des Verbindungsgliedes 30 und der Klinke 28 bei geschlossenem Schalter eine Kraftkomponente, die bestrebt ist, den Teil 6o_B des beweglichen Kontaktträgers 24^, in welchem die als Schraube ausgebildete Schwenkachse 72 angeordnet st, nach unten aus der Stellung nach Fig. 17 in dieenige nach Fig. 14 zu bewegen. Durch diese Bewegung des beweglichen Kontaktträgers werden die Federlager zusammengedrückt, wie man dies aus den Fig. 14 und 15 erkennen kann.

Fig. i8 zeigt die Stellung der Schwenkachse 72 bei geöffnetem Schalter. Die gleiche Stellung ist in die Fig. 15 gestrichelt eingezeichnet, in welcher die voll ausgezogenen Linien die Stellung der Schwenkachse bei gespannten Fedeflagern zeigen, wenn sich der Schalter in der Schließstellung befindet. Wie ohne weiteres ersichtlich, sind die zusammengedrückten Federlager bestrebt, die als Schraube ausgebildete Schwenkachse 72 aufwärts zu drücken (Fig. 14 und 15), so daß auch der bewegliche Kontaktteil 24g einen elastischen Druck nach oben erhält, durch den für den gewünschten Kontaktdruck zwischen den Kontakten 20_ß und 22g gesorgt ist.

Durch ein anderes Merkmal der Erfindung ist für eine Reinigung der zusammenarbeitenden Kontakte gesorgt, um jeden auf ihnen entstandenen Oxydfilm zu beseitigen, welcher dem Stromfluß über die Kontakte einen Widerstand entgegensetzen würde. In dieser Hinsicht sei darauf hingewiesen, daß die Mitten der Federlager 96 und 98 sich sowohl drehen als auch innerhalb der Öffnungen 90 und 94 in den Gehäuseteilen seitlich bewegen können. Die aus einer Schraube bestehende Schwenkachse 72 kann sich also zusätzlich zu ihrer vertikalen Bewegung aus der Stellung nach Fig. 17 in diejenige nach Fig. 14 in begrenztem Maße in seitlicher Richtung verlagern, wie dies mittels dfer Pfeile 104g in Fig. 13 und 105 in Fig. 15 angegeben ist. Bei Verstellung des Kipphebels 26g aus der Stellung nach Fig. 16 in die voll ausgezogene Stellung nach Fig. 13, wobei der Schalter geschlossen wird und die von dem Verbindungsglied 30g und der Klinke 2&_B gebildete Kniehebelkonstruktion durch die Totstellung hindurchgedrückt wird, passiert der Kipphebel 26g eine Zwischenstellung, welche in Fig. 13 mit strichpunktierten Linien dargestellt ist. In dieser Zwischenstellung geht der Kniehebel gerade durch die Totstellung hindurch, und der bewegliche Kontakt 22_ß tritt erstmalig mit dem ortsfesten Kontakt 2Og in Berührung, wie dies strichpunktiert in Fig. 13 eingezeichnet ist. Eine fortgesetzte Bewegung des Kipphebels 26g über die Zwischenstellung hinaus in die in Fig. 13 voll ausgezeichnete Stellung zur Beendigung des Durchschlagene des Kniehebels erzeugt eine seitliche Kraftkomponente in Richtung des Pfeiles 104g bzw. des Pfeiles 105. Dadurch tritt eine begrenzte Verschiebung des beweglichen Kontaktträgers 24ß in Richtung der genannten Pfeile ein, so daß der bewegliche Kontakt 22_B längs der benachbarten Oberfläche des festen Kontaktes 2Og gleitet und dadurch ein Abreiben eines etwaigen Oxydfilms bewirkt. Am Ende dieser Gleitbewegung gelangt der bewegliche Kontakt 22g in die in Fig. 13 mit voll ausgezogenen Linien dargestellte Lage. Die Beseitigung jeglichen Oxydfilms auf den aufeinander reibenden Kontaktflächen wird durch den Druck begünstigt, der von den zusammengedrückten und auf diese Weise gespannten Lagerfedern 96 und 98 geliefert wird. Die seitliche Bewegung des beweglichen Kontaktträgers 24g, welche auf der seitlichen Bewegung der Schwenkachse 72 in Richtung des Pfeiles 104g bzw. 105 beruht, wird durch die Drehung oder seitliche Bewegung der.

Mitten der Lagerfedern erleichtert, wie dies vorstehend beschrieben wurde.

Bemerkt sei, daß die beschriebene Reinigungswirkung der zusammenarbeitenden Kontakte auch bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 7 eintritt. Bei diesen beiden Ausführungsformen sind die federnden Schwenkachsen 52 bzw. 62, abgesehen von ihrer nach unten gerichteten Durchbiegung, in ihren Mittelteilen 52^ bzw. 62,4, auf denen die beweglichen Kontaktträger angeordnet sind, auch in einer seitlichen Richtung beweglich, wie dies in den genannten Figuren durch die Pfeile 104 bzw. 104,4 angegeben ist. Auf diese Weise ist für eine begrenzte Verschiebung der Kontaktteile in Richtung dieser Pfeile gesorgt. In jeder der Fig. 1 und 7 gibt die strichpunktierte Linie die Stellung des Kipphebels 26 bzw. 26,4 an, bei welcher zwischen den zusammenarbeitenden Kontakten die erste Berührung eintritt und der Kniehebel durchzuschlagen beginnt, so daß der bewegliche Kontakt 22 bzw. 22^ sich aus der strichpunktiert gezeichneten Stellung in die voll ausgezogene Stellung bewegt. Fig. 11 zeigt die seitlich ausgebogene Stellung der federnden Schwenkachse 62 der Ausführiungsform nach Fig. 7 am Ende der beschriebenen Reinigungsarbeit. Aus den Fig. 11 und 12 ist ersichtlich, daß die einander zugekehrten und miteinander fluchten- go den Lagerpfannen 64 und 66 zusätzlich zu der schon vorher beschriebenen, nach unten gerichteten Abschrägung bei 68, welche die Durchbiegung der Feder nach unten erleichtert, auch nach der Seite hin in Richtung des Pfeiles 104,4 in Fig. 7 bei 69 abgeschrägt sind. Die Abschrägungen 69 erleichtern die aus Fig. 11 ersichtliche Durchbiegung der Schwenkachse, durch welche eine waagerechte Verlagerung des beweglichen Kontaktträgers 244 in Richtung des Pfeiles 104,4 und damit die beschriebene Kontaktreinigung eintritt. Bei der Auslösung des Schalters tritt eine die Kontakte reinigende Verschiebung in entgegengesetzter Richtung ein.

Wie ersichtlich, sind die Lagerpfannen 64 und 66 entgegen der Richtung des Pfeiles 104,4 nicht abgeschrägt. Sollte der Kipphebel 26,4 aus irgendeinem Grunde nach dem Auslösen des Schalters nicht in die in Fig. 9 gezeigte Stellung zurückkehren, so wird die Klinke 28,4 demzufolge nach ihrer Freigabe aus ihrer Stellung nach Fig. 7 im Uhrzeigersinn schwenken, während das Klinkenende 44^ nach dem Abkühlen des Bimetallstreifens 40,4 von diesem innerhalb seines freien Endes erfaßt wird. Um den Schalter daraufhin wieder einzustellen, ist es notwendig, den Kipphebel von Hand aus etwa aus der in Fig. 7 gezeigten Stellung in diejenige nach Fig. 9 zu bringen. Dadurch wird das Verbindungsglied 30,4 in Richtung auf den festen Kontakt 20,4 bewegt, wie dies Fig. 9 erkennen läßt. In dieser Beziehung bilden die nicht abgeschrägten Lagerpfannenteile 71 (Fig. 11 und 12) gegenüber den Lagerpfannenteilen 69 Anschläge, insbesondere für den Fall, daß die Schwenkachse aus einer weichen Schraubenfeder besteht, die gewöhnlich die Neigung haben würde, sich entgegen dem Pfeil 104 zu biegen und so die Wiedereinstel-

lung des Schalters zu verhindern. Diese Anschläge bewahren dann die Schwenkachse vor einer solchen Durchbiegung entgegen dem Pfeil 104^, so daß der Schalter wieder in jede seiner Schaltstellungen gebracht werden kann, gleichgültig, ob die Schwenkachse 62 nun von einer verhältnismäßig weichen Feder gebildet wird oder nicht.

Wie aus den Fig. 14 und 17 ersichtlich, ist die Öffnung 88 in dem Gehäuseteil io^ mit einer Schutzabdichtung 106 versehen, welche die öffnung verschließt, nachdem die schraubenförmig ausgebildete Schwenkachse 72 zwecks Einstellung des Schalters in der beschriebenen Weise in die gewünschte Stellung gebracht worden ist. Oberhalb der Dichtung wird in den Gehäuseteil iOg eine Scheibe 108 eingesetzt.

Die Fig. 20 bis 26 zeigen eine weitere Ausführungsform mit einer federnden Schwenkachse für den beweglichen Kontaktträger eines Schalters. Erfindungsgemäß besteht die Schwenkachse 110 hier aus einem Metallblechstreifen, der, wie aus Fig. 22 ersichtlich, eingerollt ist. Die Gehäuseteile 10^ und I2_C sind mit Lagerpfannen 112· und 114 versehen, die nach unten geneigt sind, wie man dies am besten bei 116 und 118 in Fig. 24 erkennen kann. Die entgegengesetzten Enden der Schwenkachse 110 greifen in die Lagerpfannen ein, wobei die äußere Seitenkante 120 des die Schwenkachse 110 bildenden Streifens in den zusammengehörenden Gehäuseteilen festgelegt ist (Fig. 22). Fig. 24 zeigt den Zustand der Schwenkachse 110 in der Ausschaltstellung des Schalters, während die Stellung der Schwenkachse bei geschlossenem Schalter aus Fig. 21 ersichtlich ist. Entsprechend der vorhergehenden Beschreibung ist die Schwenkachse no in einer Richtung rechtwinklig zu der Ebene der zusammenwirkenden Flächen der Kontakte 20 und 22 elastisch biegsam, wie dies für den Pfeil 115 angegeben ist. Die größte Verformung erfährt die Schwenkachse 110 bei Betätigung des Kipphebels 26_C, wenn der von dem Verbindungsglied 3o_c und der Klinke 28_C gebildete Kniehebel durch die Totpunktlage hindurchgeht. Eine fortgesetzte Bewegung des Kipphebels 26_C in einer Richtung, bei der der Kniehebel durch die Totlage hindurchgeht, so daß das Verbindungsglied 3o_c und die Klinke 28_C gegenüber der Fig. 20 Stellungen jenseits der Totlage einnehmen, ergibt eine teilweise Verminderung in der Durchbiegung der Schwenkachse 110. Es sei jedoch bemerkt, daß der die Schwenkachse bildende Streifen bei durch die Totlage hindurchgedrücktem Kniehebel immer noch eine teilweise ausgebogene Form behält, wie dies Fig. 21 zeigt, und daß diese teilweise Ausbiegung des die Schwenkachse bildenden Streifens ausreicht, um den beweglichen Kontaktträger 24_C in eine Richtung zu drücken, die den gewünschten Kontaktdruck ergibt.. Der Teil 6o_c des beweglichen Kontaktträgers 24c, durch welchen der die Schwenkachse bildende Streifen 110 hindurchgeht, bewegt sich bei der Durchbiegung der Schwenkachse 110 aus der in den Fig. 24 und 25 gezeigten Stellung nach unten, während andererseits dadurch der ausgebogene, die Schwenkachse bildende Streifen den Teil 6o_c in entgegengesetzter Richtung drückt, so daß der gewünschte Kontaktdruck entsteht.

Noch eine andere Ausführungsform mit einer federnd nachgiebigen Schwenkachse ist in den Fig. 27 bis 36 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform besteht die Schwenkachse, die sich durch den beweglichen Kontaktträger 24^ hindurcherstreckt, aus einem nicht federnden Stift 120, der unter Belassung einer begrenzten senkrechten Bewegungsfreiheit in den ausgeweiteten Lagerpfannen 122 und 124 in den zusammengehörigen Gehäuseteilen ι o_ß und i2_fl gelagert ist. Um auf den Schwenkachsenstift eine elastische Kraft auszuüben, wodurch der bewegliche Kontaktträger 24₀ elastisch in eine Richtung gedrückt wird, die den gewünschten Kontaktdruck ergibt, ist ein Federelement 126 vorgesehen, das am deutlichsten aus Fig. 36 ersichtlich ist. Das Federelement 126 besitzt eine Grundplatte 128, an deren einem Ende ein hochgebogener Flansch 130 sitzt, während das andere Ende zurückgebogen federnde Arme 132 und 134 trägt. Die Grundplatte 128 ist bei 136 zwischen den federnden Armen geschlitzt. Um das Federelement 126 so zu lagern, daß es den Schwenkachsenstift 120 in eine Richtung drückt, die den gewünschten Kontaktdruck ergibt, sind die Gehäuseteile io_ß und 12^ go unterhalb der Lagerpfannen mit einander gegenüberliegenden, vorspringenden Rändern 138 versehen (Fig. 28 und 31), die dem Federelement 126 als Sitz dienen. Der Schwenkachsenstift 120 ruht dabei auf den federnden Armen 132 und 134 beiderseits des beweglichen Kontaktträgers, durch den der Stift hindurchgeht (Fig. 28 und 31). Das Gehäuse besitzt außerdem einen Anschlag 140 für den Flansch 130.

Wenn der Kipphebel 2Ö_Ö aus der in Fig. 30 gezeigten Ausschaltstellung in die aus Fig. 27 ersichtliche Einschaltstellung bewegt wird, um den von dem Verbindungsglied 301, und der Klinke 28_C gebildeten Kniehebel durchdrücken zu lassen, ist die oben beschriebene abwärts gerichtete Kraftkomponente, welche sich durch den durchgedrückten Kniehebel ergibt, bestrebt, den Teil 6o_ß des beweglichen Kontaktträgers, in welchem der Schwenkachsenstift gelagert ist, aus der Stellung nach Fig. 31, welche der Öffnungsstellung des Schalters entspricht, nach unten in die Stellung nach Fig. 28 zu bewegen, die sich bei geschlossenem Schalter ergibt. Diese Bewegung des beweglichen Kontaktträgers veranlaßt die Abwärtsbewegung des Schwenkachsenstiftes 120 in den ausgeweiteten Lagerpfannen 122 und 124, wobei die federnden Arme 132 und 134 aus ihrer in Fig. 30 gezeigten entspannten Stellung nach unten zusammengedrückt werden, so daß sich die Stellung nach Fig. 27 ergibt. Durch diese Spannung der Federarme unterliegt der bewegliche Kontaktträger 24_D einem Druck in einer Richtung, die den gewünschten Kontaktdruck sichert.

Um bei dem Schalter nach Fig. 27 die oben beschriebene Reinigungswirkung zu erzielen, können die ausgeweiteten Lagerpfannen 122 und 124 dia-

gonal gerichtet sein, so wie dies bei der Lagerpfanne 1224 in Fig. 32 der Fall ist. Die seitliche Bewegung ist in Fig. 27 und 32 durch den Pfeil 141 angedeutet. Ist jeder Gehäuseteil mit einer diagonal verlaufenden Lagerpfanne gemäß Fig. 32 ausgerüstet, so führt der bewegliche Kontaktträger 24p als Ganzes eine beschränkte seitliche Bewegung in Richtung des Pfeiles 14T in Fig. 27 aus, die die oben beschriebene, der Reinigung dienende Reibung der Kontaktflächen aufeinander ergibt. Der Schalter nach Fig. 27 kann auch mit einer Schwenkachse versehen werden, die die zusätzliche Aufgabe einer Einstellung des Schalters hat. Zu diesem Zweck kann der Schwenkachsenstift 120 gemäß Fig. 34 und 35 durch einen Schwenkachsenstift 142 in Form einer Schraube ersetzt werden. Der Stift 142 hat einen mit einem Schlitz für einen Schraubenzieher ausgerüsteten Kopf 144, einen kegligen, mit Gewinde versehenen Mittelteil 146 und am anderen Ende einen Lagerteil ohne Gewinde. Der als Schraube ausgebildete Stift 142 wird in eine mit Gewinde versehene Bohrung in dem beweglichen Kontaktträger 26_fl ähnlich der Bohrung 78 mit der seitlichen Randöffnung 80, die in Verbindung mit dem beweglichen Kontaktträger 24^ der Fig. 13 beschrieben wurde, eingeschraubt, so wie dies bei 8o_A in Fig. 35 gezeigt ist. Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß der keglige Teil 146 mit der Stiftöffnung in Gewindeverbindung steht, und daß der Lagerteil 14& sich in der Ausnehmung 124^ in dem Gehäuseteil i2_fl befindet. Weiterhin ist aus der Zeichnung ersichtlich, daß die zugehörige Lageröffnung i22_ß vollständig durch den Gehäuseteil io_ö hindurchgeht, so daß der Schraubenkopf der Schwenkachse 142 zugänglich ist. Wenn der keglige Teil 146 weiter in die Bohrung eingeschraubt wird, so wird der Teil des beweglichen Kontaktträgers 6o_ß, auf welchem die Klinke 28₀ gelagert ist, gegenüber dem Teil des beweglichen Kontaktträgers, welcher den Bimetallstreifen 40^ trägt, entgegen dem Uhrzeigersinn verstellt (Fig. 27). Auf diese Weise wird das Ausmaß des Übergriffes des Endes 44^ der Klinke über den Bimetallstreifen verändert, wie dies in Verbindung mit dem Schalter nach Fig. 13 beschrieben wurde. Nach vorgenommener Einstellung kann die Öffnung i22_ß mittels einer Scheibe 150 und der Dichtung 152 verschlossen werden.

Um die Schwenkachse 142 derart unter elasti-

5« sehen federnden Druck zu setzen, daß der bewegliche Kontaktträger 20_ß einer Federkraft unterliegt, die den gewünschten Kontaktdruck liefert, wirkt das Federelement 126 auf den beweglichen Kontaktträger 24^ in der oben beschriebenen Weise ein. Die federnden Arme 132 und 134 des Federelementes 126 drücken auf beiden Seiten des beweglichen Kontaktträgers von unten her gegen diesen, so wie dies aus Fig. 35 ersichtlich ist. Die federnden Arme 132 und 134 wirken, wenn sie in der Schließstellung des Schalters gespannt sind, auf die Schwenkachse 142 in der gleichen Weise ein wie auf die Schwenkachse 120, um so den gewünschten Kontaktdruck zu sichern.

Wenn die aus einer Schraube bestehende Schwenkachse 142 an Stelle des Schwenkachsen-Stiftes 120 Verwendung findet, so fällt die der Einstellung des Schalters dienende Ausnehmung 7O₀ in dem beweglichen. Kontaktträger 24_D fort, da ja dieser Teil mit der Randaussparung 80^ versehen ist.

Die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen können Abänderungen erfahren, ohne daß damit der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE;

1. Automatischer Schalter mit einem festen Kontakt und einem beweglichen Kontakt auf einem schwenkbaren Kontaktträger, der die Schließ- und Öffnungsbewegung des Schalters ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des beweglichen Kontaktträgers federnd ist und diesen bei geschlossenem Schalter dadurch quer zur Achsenrichtung drückt und so für einen genügenden Kontaktdruck sorgt.

2. Automatischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontaktträger zwischen seinen Enden von einem Federelement getragen wird, das eine Schwenkbewegung des beweglichen Kontakt-. trägers erlaubt.

3. Automatischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federung aus einem elastischen Element besteht, welches gleichzeitig die Schwenkachse für den beweglichen Kontaktträger bildet.

4. Automatischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch.gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des beweglichen Kontaktträgers starr ist und die Federung derart auf die Schwenkachse einwirkt, daß der bewegliche Kontaktträger eine Verlagerung quer zu seiner Schwenkachse erfährt.

5. Automatischer Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element aus einer Schraubenfeder besteht.

6. Automatischer Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde EIemnet eine Flachfeder ist, deren Enden schwenkbar gelagert sind.

7. Automatischer Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die starre Schwenkachse und der bewegliche Kontaktträger für die Einstellung des Schalters eingerichtet sind.

8. Automatischer Schalter nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein verschiedene Schalterteile einschließendes Gehäuse mit Ausnehmungen oder Pfannen zur Lagerung der Federung an der Schwenkachse des beweglichen Kontaktträgers.

9. Automatischer Schalter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federung bei einander berührenden Kontakten eine zusätzliche Bewegung des beweglichen Kon-

taktträgers quer zu seiner Schwenkachse bewirkt, so daß die Kontaktflächen aufeinander gleiten und sich gegenseitig reinigen.

ι o. Automatischer Schalter nach An-Spruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die

Federung sich durchbiegt, und zwar derart, daß der bewegliche Kontaktträger bei aneinander anliegenden Kontakten eine Gleitbewegung des beweglichen Kontaktes längs der Fläche des

ίο festen Kontaktes bewirkt und daß die Lageräusnehmungen oder -pfannen so ausgebildet sind, daß sie die Durchbiegung der Federung erleichtern.

11. Automatischer Schalter nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federung aus elastischen Lagern für die starre Schwenkachse besteht, wobei die Schwenkachse derart beweglich ist, daß sich der bewegliche Kontaktträger bei aufeinander aufliegenden Kontakten in einer zusätzlichen Richtung quer zu seiner Schwenkachse bewegen kann, wodurch der bewegliche Kontakt längs der Fläche des festen Kontaktes eine Gleitbewegung ausführt.

12. Automatischer Schalter nach An-Spruch i, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontaktträger eine durchgehende öffnung hat, durch die die den beweglichen Kontaktträger lagernde Federung hindürchragt und daß die Federung sich in einer solchen Richtung ausbiegen kann, daß der bewegliche Kontaktträger in einer Richtung parallel zur Ebene der aufeinander aufliegenden Kontakte begrenzt beweglich ist, so daß der bewegliche Kontakt bei der Schließung und Öffnung der Kontakte eine begrenzte Strecke auf der Fläche des festen Kontaktes gleitet.

13. Automatischer Schalter nach Anspruch i, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontaktträger eine durchgehende öffnung hat, durch die die den bewegliehen Kontaktträger lagernde Federung hindurchragt und daß die Federung sich in einer solchen Richtung ausbiegen kann, daß der bewegliche Kontaktträger in einer Richtung quer zur Schwenkachse begrenzt beweglich ist, wodurch er für den erforderlichen Kontaktdruck sorgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2209351, 2210262.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen