DE1057684B - Electrical switch with overcurrent release - Google Patents
Electrical switch with overcurrent releaseInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung betrifft einen selbsttätig bei Überstrom auslösenden, von Hand ein- und auszuschaltenden elektrischen Schalter mit einem Betätigungskolben, auf dem sich ein bewegliches Kontaktpaar mit einer die beweglichen Kontakte verbindenden, bei 5 Überstrom ansprechenden Klinke unterhalb des eingestellten Überstromwertes entgegen der Kraft einer Abschaltfeder abstützt, wobei zum Halten des in Richtung auf die Ausschaltstellung durch Federkraft vorgespannten Betätigungskolbens in der Ein- und Ausschaltstellung eine Verklinkungsvorrichtung vorgesehen ist.The invention relates to an electrical switch that triggers automatically in the event of an overcurrent and is to be switched on and off by hand, with an actuating piston on which a movable contact pair with a latch connecting the movable contacts and responding to an overcurrent of 5 is supported below the set overcurrent value against the force of a cut-off spring. wherein a latching device is provided for holding the actuating piston, which is pretensioned by spring force in the direction of the disconnected position, in the switched-on and switched-off position.
Schalter der vorgenannten Art müssen, vor allem wenn sie bei Luftfahrzeugen eingebaut werden sollen, eine sehr große Lebensdauer aufweisen, kleine Abmessungen haben und sich betriebssicher viele tausend Male zwischen der Ein- und der Ausstellung hin- und herschalten lassen. Zur Überstromabschaltung dient solchen Schaltern im allgemeinen ein in Abhängigkeit vom Überstrom betätigter Auslöser, der die Schalterkontakte trennt und den Stromkreis unterbricht. Diese auf den Strom ansprechenden Schaltelemente sind im allgemeinen sehr genau geeicht, so daß es zur Vermeidung von Ermüdungserscheinungen und übermäßigem Verschleiß erwünscht ist, die stromempfindlichen Schaltelemente bei der Handbedienung des Schaltars beim Ein- und Ausschalten nicht mitzubetätigen. Es sind zwar schon Schaltvorrichtungen der vorgenannten Art entwickelt worden, bei denen ohne Betätigung des stromempfindlichen Auslösegliedes ein Schalten von Hand zwischen Ein- und Ausstellung möglich ist, doch waren diese Schaltvorrichtungen relativ kompliziert im Aufbau und teuer in der Herstellung.Switches of the aforementioned type must, especially if they are to be installed in aircraft, have a very long service life, have small dimensions and are operationally reliable many thousands Times can switch back and forth between the show and the show. Serves for overcurrent shutdown such switches generally a depending on the overcurrent actuated release that the switch contacts disconnects and interrupts the circuit. These current-responsive switching elements are in generally very precisely calibrated so that it can avoid signs of fatigue and excessive Wear and tear is desirable, the current-sensitive switching elements during manual operation of the Schaltars not to be operated when switching on and off. There are already switching devices of the aforementioned type have been developed in which without actuation of the current-sensitive trigger member manual switching between exhibition and exhibition is possible, but these were switching devices relatively complex in construction and expensive to manufacture.
Als sogenannte Überstromselbstsehalter, d. h. als automatische Überstromsieherungen sind bereits zahlreiche Konstruktionen bekanntgeworden, bei denen neben einer Überstromabschaltung auch eine Abschaltung von Hand vorgenommen werden kann. Diese Konstruktionen sind jedoch normalerweise nicht als häufig bedienbare Ein- und Ausschalter gedacht; denn es handelt sich bei diesen vielmehr um eine sogenannte Druckknopf-Klinkenfreiauslösung, die keineswegs so robust und betriebssicher ausgebildet ist, daß sie eine Dauerverwendung als Ein- und Ausschalter zuläßt.As a so-called overcurrent self-switch, d. H. as automatic overcurrent measurements are already numerous Constructions have become known in which, in addition to an overcurrent switch-off, also a switch-off can be done by hand. However, these constructions are usually not considered often operated on and off switches intended; because it is rather a so-called one Push-button latch release, which is by no means so robust and reliable that it is a Permits permanent use as an on and off switch.
Das Ziel der Erfindung ist es somit, einen verbesserten, selbsttätig bei Überstrom auslösenden und von Hand ein- und auszuschaltenden elektrischen Schalter zu schaffen, bei dem vor allem die Handbetätigung vorgenommen werden kann, ohne die Einstellung des stromempfindlichen Auslösegliedes oder der Auslöseklinke zu stören.The aim of the invention is therefore to provide an improved, automatically tripping and overcurrent To create electrical switches that can be switched on and off by hand, especially manual operation can be made without setting the current-sensitive trip element or to interfere with the release latch.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Schalter so aus-Elektrischer
Schalter
mit überstromauslösungIn order to achieve the aforementioned object, it is proposed according to the invention to turn the switch off-electrical switch
with overcurrent release
Anmelder:Applicant:
Mechanical Products, Inc.,
Jackson, Mich. (V. St. A.)Mechanical Products, Inc.,
Jackson, me. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41Representative: Dr.-Ing. H. Negendank, patent attorney,
Hamburg 36, Neuer Wall 41
Beanspruciite Priorität: V. St. v. Amerika vom 1. März 1956Claimed priority: V. St. v. America March 1, 1956
Richard Castle Ingwersen, Jackson, Mich.,
und Raymond Lewis Hamill, Grass Lake, Midi.
(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt wordenRichard Castle Ingwersen, Jackson, Mich.,
and Raymond Lewis Hamill, Grass Lake, Midi.
(V. St. A.),
have been named as inventors
zubilden, daß die Verklinkungsvorrichtung den Betätigungskolben mit einer von Hand zu überwindenden Haltekraft in der Einschaltstellung hält und daß zwischen der Verklinkungsvorrichtung und den. beweglichen Kontakten bzw. den mit ihnen verbundenen Bauelementen eine kraftschlüssige Verbindung vorgesehen ist, welche beim Abfallen der beweglichen Kontakte infolge Überstrom die Haltekraft so stark vermindert, daß der Betätigungskolben in die Ausschaltstellung gelangt. Zum Rückbewegen des beweglichen Kontaktpaares in die Ausschaltstellung und zur Erzeugung der Haltekraft an der Verklinkungsvorrichtung sind vorzugsweise gemeinsame Zugfedern vorgesehen, die sich bei Überstromausschaltung zusammenziehen und entspannen.zubilden that the latching device to overcome the actuating piston with a hand Holding force in the switched-on position and that between the latching device and the. movable Contacts or the components connected to them a force-locking connection is provided is which when the moving contacts fall off due to overcurrent the holding force is so strong reduces the fact that the actuating piston reaches the switch-off position. To move the movable back Contact pair in the switch-off position and to generate the holding force on the latching device Common tension springs are preferably provided, which contract when the overcurrent is switched off and relax.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Verklinkungsvorrichtung von Winkelhebeln und Kugeln mit Kugelkäfigen gebildet, welche mit einem ihrer Arme in eine Widerlagerrinne des Betätigungskolbens eingreifen und mit ihrem anderen Arm von den gemeinsamen Zugfedern beaufschlagt werden.According to a further feature of the invention, the latching device of angle levers and Balls formed with ball cages, which engage with one of their arms in an abutment groove of the actuating piston and with their other arm of the common tension springs are acted upon.
Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigtFurther details of the present invention emerge from the following description and the drawings. In the drawings shows
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht des erfindungsgemäßen Schalters in der Einschaltstellung,Fig. 1 is a partially sectioned front view of the switch according to the invention in the switched-on position,
Fig. 2 einen Schnitt durch den Schalter der Fig. 1 entsprechend der Linie 2-2,Fig. 2 is a section through the switch of Fig. 1 along the line 2-2,
909- 527/338909-527/338
Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 1,Fig. 3 is a partial section along the line 3-3 of Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 1,Fig. 4 is a section along the line 4-4 of Fig. 1,
Fig. 5 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, bei der sich der Schalter in der Ausschaltstellung befindet.5 shows a view similar to FIG. 1, in which the switch is in the switched-off position.
Die beweglichen Schalterteile befinden sich in einem Gehäuse 7, dessen zwei Teile mit Bolzen 9 miteinander verbunden sind. An einem Ende des Gehäuses sind äußere elektrische Anschlußklemmen 11 angeordnet, deren innere Anschlüsse mit festen elektrischen Kontakten 13 verbunden sind. Im Gehäuse sind ferner bewegliche Kontakte 15 angeordnet, die in der Einschaltstellung die Kontakte 13 des Schalters beaufschlagen. Die Kontakte 15 werden von den äußeren Enden von Kontaktarmen 17 getragen, die in ihrer Mitte schwenkbar auf einer auf Überstrom ansprechenden Klinke 21 gelagert sind. Die inneren Enden der Kontaktarme 17, die umgebogen sind und durch öffnungen 23 der Überstromklinke 21 hindurchragen, sind mit Schraubenfedern 25 verbunden.The movable switch parts are located in a housing 7, the two parts of which are connected to one another with bolts 9. Outer electrical connection terminals 11 , the inner connections of which are connected to fixed electrical contacts 13 , are arranged at one end of the housing. Movable contacts 15 are also arranged in the housing, which act on the contacts 13 of the switch in the switched-on position. The contacts 15 are carried by the outer ends of contact arms 17 which are pivotably mounted in their center on a pawl 21 which is responsive to overcurrent. The inner ends of the contact arms 17, which are bent over and protrude through openings 23 in the overcurrent pawl 21 , are connected with helical springs 25 .
Die hier zur Erläuterung dargestellte Überstromklinke 21 ist eine Bimetall- oder Trimetallklinke mit einander gegenüberliegenden U-förmigen Schenkelteilen 27, die an ihren oberen Enden, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, über Brückenabschnitte 29 miteinander verbunden sind. An den Brückenabschnitten 29 sind Abschirmungen 31 gegen die auftretenden Lichtbogen vorgesehen, welche auch dazu dienen, die Kontaktarme 17 bei 19 schwenkbar zu lagern. Zwischen den Kontaktarmen 17 und der Überstromklinke 21 sind flexible Kabel 33 angeordnet, so daß bei einer Kontaktverbindung zwischen den Kontakten 13 und 15 der an die äußeren Klemmen angeschlossene elektrische Stromkreis über die Überstromklinke vervollständigt wird. Die Kontakte 15, Kontaktarme 17 und die Überstromklinke 21 sind als Gesamtheit innerhalb des Gehäuses 7 beweglich gelagert. The overcurrent pawl 21 shown here for explanation is a bimetallic or tri-metal pawl with opposing U-shaped leg parts 27 which are connected to one another via bridge sections 29 at their upper ends, as can be seen from FIGS. At the bridge sections 29 , shields 31 are provided against the arcs that occur, which also serve to pivot the contact arms 17 at 19. Flexible cables 33 are arranged between the contact arms 17 and the overcurrent pawl 21 , so that when there is a contact connection between the contacts 13 and 15, the electrical circuit connected to the external terminals is completed via the overcurrent pawl. The contacts 15, contact arms 17 and the overcurrent pawl 21 are movably supported as a whole within the housing 7.
Die unteren Kanten der Schenkel 27 der Überstromklinke 21 ruhen normalerweise auf vorspringenden Leisten 34 an den unteren Enden der Widerlagerstücke 35, die von einer Betätigungsvorrichtung getragen werden, die als elektrisch nichtleitender Kolben ausgebildet und zwischen Einschalt- und Ausschaltstellung innerhalb des Gehäuses 7 hin- und herbeweglich gelagert ist. Die Überstromklinke ist als Hülse ausgebildet und auf den Betätigungskolben 37 aufgesetzt, so daß sie sowohl gemeinsam mit dem Kolben als auch relativ zum Kolben bewegt werden kann.The lower edges of the legs 27 of the overcurrent pawl 21 normally rest on projecting strips 34 at the lower ends of the abutment pieces 35, which are carried by an actuating device which is designed as an electrically non-conductive piston and can be moved back and forth between the switched-on and switched-off positions within the housing 7 is stored. The overcurrent pawl is designed as a sleeve and placed on the actuating piston 37 so that it can be moved both together with the piston and relative to the piston.
Die Widerlagerstücke 35 sind an gegenüberliegenden Seiten des Kolbens mit Nieten 39 befestigt. Das obere Ende des Kolbens 37 ist ausgespart und mit einer Schraube 41 versehen, deren Vorderende 43 konisch ausgebildet ist, um mit Vorsprüngen 45 der Widerlagerstücke 35 zusammenzuarbeiten, die in eine öffnung des Kolbens hineinragen. Durch Verdrehen der Schraube 41 gegenüber dem Kolben können zur Eichung die Leisten 34 an den unteren Enden der Widerlagerstücke 35 gegenüber dem Kolben nach innen oder nach außen bewegt werden, um den Betrag festzulegen, um den die Schenkel 27 der Überstromklinke 21 auseinanderbewegt werden müssen, bevor die Klinke von den Widerlagerstücken 35 freikommen kann. Um den Verschleiß der Überstromklinke zu vermindern, ist an den unteren Enden eines jeden der Klinkenschenkel 27 ein Fußstück bzw. eine Abstützplatte 47 aus korrosionsbeständigem Stalil angeordnet, die sich auf den Widerlagerstücken 35 abstützen, während sich die unteren Kanten der lamellenartigen Bimetallkörper oberhalb der Unterkante der Fußstücke 47 befinden und die Widerlagerstücke nicht berühren.The abutment pieces 35 are fastened with rivets 39 on opposite sides of the piston. The upper end of the piston 37 is recessed and provided with a screw 41 , the front end 43 of which is conical in order to cooperate with projections 45 of the abutment pieces 35 which protrude into an opening of the piston. By turning the screw 41 relative to the piston, the strips 34 at the lower ends of the abutment pieces 35 relative to the piston can be moved inward or outward for calibration in order to determine the amount by which the legs 27 of the overcurrent pawl 21 must be moved apart before the pawl can come free from the abutment pieces 35. In order to reduce the wear of the overcurrent pawl, a foot piece or a support plate 47 made of corrosion-resistant steel is arranged at the lower ends of each of the pawl legs 27 , which are supported on the abutment pieces 35 , while the lower edges of the lamellar bimetal body are above the lower edge of the Foot pieces 47 are located and do not touch the abutment pieces.
Wenn sich die Schenkel der Überstromklinke 21 auf den Widerlagerstücken 35 abstützen, können die Klinkenanordnung und die Kontakte 15 als Gesamtheit mit dem Betätigungskolben 37 zwischen der Einschali- und Ausschaltstellung hin- und herbewegt werden. Wenn jedoch ein Überstrom auftritt, so daß die Schenkel 27 nach außen gespreizt werden und von den Widerlagerstücken 35 des Kolbens 37 freikommen, bewegen sich die Überstromklinke 21 und die Kontakte 15 gemeinsam gegenüber dem Kolben, so daß die Kontakte 13 und 15 voneinander getrennt werden.When the legs of the overcurrent pawl 21 are supported on the abutment pieces 35 , the pawl arrangement and the contacts 15 as a whole can be moved to and fro with the actuating piston 37 between the switch-on and switch-off positions. If, however, an overcurrent occurs, so that the legs 27 are spread outwards and come free from the abutment pieces 35 of the piston 37 , the overcurrent pawl 21 and the contacts 15 move together with respect to the piston, so that the contacts 13 and 15 are separated from one another.
In einer Aussparung am oberen Ende des Betätigungskolbens 37 ist eine Schraubenfeder 51 gelagert, deren unteres Ende den Kopf der Schraube 41 beaufschlagt und deren oberes Ende sich am Gehäuse 7 abstützt. Wenn sich der Schalter in der geschlossenen Stellung befindet, ist die Feder 51 zusammengedrückt und erteilt dem Kolben 37 eine nach unten auf seine Ausschaltstellung hin gerichtete Vorspannung.A coil spring 51 is mounted in a recess at the upper end of the actuating piston 37 , the lower end of which acts on the head of the screw 41 and the upper end of which is supported on the housing 7 . When the switch is in the closed position, the spring 51 is compressed and gives the piston 37 a downward bias towards its switched-off position.
Das untere Ende des Kolbens 37 ragt durch den Boden des Gehäuses 7 hindurch und ist dort mittels einer Befestigungsschraube 55 mit einem Betätigungsgriff oder Druckknopf 53 versehen. Der Druckknopf 53 besteht aus einem äußeren Abschnitt 54 und einem inneren Abschnitt 56, der gegenüber dem äußeren Abschnitt in einer unterschiedlichen Farbe gekennzeichnet ist. Der Druckknopf ragt aus einer Hülse 57 heraus, die mit dem Gehäuse verbunden ist. Wenn sich der Schalter in der eingeschalteten Stellung befindet, verhüllt die Hülse 57 den inneren Abschnitt 56 des Druckknopfes 53. Sobald jedoch der Kolben in seine Ausschaltstellung bewegt wird, tritt der innere Abschnitt des Druckknopfes nach außen aus der umgebenden Hülse hervor, SO' daß eine sichtbare Anzeige für den ausgeschalteten Zustand des Schalters gegeben wird. Um den Betätigungskolben lösbar in der Einschaltoder Ausschaltstellung zu arretieren, dient eine mechanische, beispielsweise durch Reibungskraft gehaltene Klinke 59. Bei der speziell dargestellten Ausführungsform ist eine mit Federkraft vorgespannte Kugelsperre vorgesehen, die mit einer am Umfang des unteren Kolbenendes angebrachten Widerlagerrinne 61 zusammenarbeitet. In diese Rinne greifen normalerweise zwei gegenüberliegend angeordnete Kugeln 63 ein, welche in Richtung auf den Kolben zu und vom Kolben fort beweglich in einem Käfig 65 gelagert sind. Die Kugeln 63 werden normalerweise mit Winkelhebeln 67, die am Gehäuse gelenkig gelagert sind, in die Widerlagerrinne 61 des Kolbens hineingedrückt. Die Winkelhebel 67 sind so> ausgebildet, daß ihr einer Arm sich im wesentlichen parallel zum Kolben und ihr anderer Arm im Winkel dazu erstreckt. Zur Lagerung der Winkelhebel 67 dient ein zwischen den beiden Armen des Winkelhebels angeordneter Gelenkbolzen 71, der von einer unbeweglichen Platte bzw. einem mit dem Gehäuse 7 verbundenen Bügel 69 getragen wird. Außerhalb der Gelenkzapfen 71 ist jeder der beiden Winkelhebel 67 mit einer Schraubenfeder 73 verbunden, deren anderes Ende über eine Isolierplatte 75 mit der Schraubenfeder 25 verbunden ist. Die Isolierplatten 75 dienen dazu, die Kontaktarme 17 von den Winkelhebeln 67 zu isolieren.The lower end of the piston 37 protrudes through the bottom of the housing 7 and is provided there with an actuating handle or push button 53 by means of a fastening screw 55. The push button 53 consists of an outer section 54 and an inner section 56, which is marked in a different color from the outer section. The push button protrudes from a sleeve 57 which is connected to the housing. When the switch is in the on position, the sleeve 57 covers the inner portion 56 of the push button 53. However, as soon as the piston is moved to its off position, the inner portion of the push button protrudes outwardly from the surrounding sleeve, SO ' that a visible display for the switched-off state of the switch is given. To lock the actuator piston releasably in the Einschaltoder off position 59. is a mechanical, held for example by frictional force pawl In the specifically illustrated embodiment, a pretensioned by spring force ball lock provided which cooperates with a mounted on the periphery of the lower piston end abutment groove 61st Two oppositely arranged balls 63 normally engage in this groove, which are mounted in a cage 65 so as to be movable in the direction of the piston and away from the piston. The balls 63 are normally pressed into the abutment groove 61 of the piston by means of angle levers 67 which are articulated on the housing. The angle levers 67 are designed so that one arm extends essentially parallel to the piston and the other arm extends at an angle thereto. A hinge pin 71, which is arranged between the two arms of the angle lever and is carried by an immovable plate or a bracket 69 connected to the housing 7 , serves to support the angle lever 67 . Outside the pivot pin 71 , each of the two angle levers 67 is connected to a helical spring 73 , the other end of which is connected to the helical spring 25 via an insulating plate 75. The insulating plates 75 serve to isolate the contact arms 17 from the angle levers 67.
Wenn die Kontakte 15 an den Kontakten 13 anliegen, sind die Schraubenfedern 25 und 73 gespannt, so daß auf die Winkelhebel 67 eine Federkraft ausgeübt wird, welche die Kugeln 63 nachgiebig in die Widerlagerrinne 61 des Kolbens mit einer Kraft hineindrücken, die ausreicht, um den Kolben entgegen der Kraft der Schraubenfeder 51, welche den Kolben in Richtung auf die Ausschaltstellung drückt, in derWhen the contacts 15 abut the contacts 13 , the coil springs 25 and 73 are tensioned, so that a spring force is exerted on the angle lever 67 , which pushes the balls 63 resiliently into the abutment groove 61 of the piston with a force that is sufficient to the Piston against the force of the helical spring 51, which presses the piston in the direction of the switch-off position, in the
Claims (3)
Deutsche Patentschriften Nr. 697 716, 670 489.Considered publications:
German patent specifications No. 697 716, 670 489.
Applications Claiming Priority (3)
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---|---|---|---|
US1057684XA | 1956-03-01 | 1956-03-01 | |
US569375A US2831086A (en) | 1956-03-05 | 1956-03-05 | Electric switch incorporating an automatic circuit breaker |
ES860064X | 1958-10-21 |
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Publication Number | Publication Date |
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DE1057684B true DE1057684B (en) | 1959-05-21 |
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Family Applications (1)
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DE (1) | DE1057684B (en) |
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-
1956
- 1956-11-03 DE DEM32259A patent/DE1057684B/en active Pending
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