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Druckknopfbetätigter Überstromschalter _ Die Erfindung bezieht sich
auf einen druckknopfbetätigten Überstromschalter mit thermischer und bzw. oder elektromagnetischer
Auslösung und mit einem mit dem Druckknopf verbundenen Schaltglied sowie mit zwei
im Stromkreis des Schaltgliedes liegenden AnschluBfahnen. Ein 'solcher Über-Stromschalter
ist in der deutschen Patentschrift 1 051 951 beschrieben, der zum Schutze von Elektromotoren,
elektrischen Geräten o.dgl. dient. Hierbei werden die beiden äußersten Anschlußfahnen
in die elektrische Hin- oder Rückleitung des Elektromotors oder Gerätes eingeschaltet.
Nach einer Auslösung liegt aber der zu schützende Elektromotor bzw. das Gerät noch
einpolig an Spannung, wodurch der Bedienende unter gewissen Umständen gefährdet
sein kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Überstrom-Schalter der
oben bezeichneten Art unter Verwendung weniger einfacher zusätzlicher, leicht herzustellender
und zu montierender Bauteile so auszugestalten, daB er
bei seiner
Auslösung ,sowohl die Hin- und Rückleitung für den Elektromotor bzw. für das Gerät
unterbricht und damit nach der Auslösung der Elektromotor bzw. das Gerät vollkommen
spannungslos ist. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erlndung dadurch,
daß mit dem Druckknopf ein vom ersten Schaltglied elektrisch getrenntes zweites
Schaltglied so verbunden ist, daß beim Einschaltvorgang zuerst das zweite Schaltglied
und danach erst das erste Schaltglied in seine Einschaltstellung gelangt und beim
Ausschaltvorgang zuerst das erste Schaltglied und danach das zweite Schaltglied
in seine Ausschaltstellung gebracht wird, und daß für den Stromkreis des zweiten
Schaltgliedes zwei weitere getrennte Anschlußfahnen vorgesehen sind. Bei der Auslösung
des erfindungsgemäßen Überstromschalters wird also durch das erste Schaltglied zunächst
der Strom unterbrochen und kurze Zeit darauf durch das zweite Schaltglied durch
Unterbrechung der anderen Zeitung die Spannung abgeschaltet, so daß nach dieser
Auslösung der zu schützende Elektromotor bzw. das Gerät völlig spannungslos ist:
Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Geräten, die mit einer Schutzisolation versehen
sind. Das zweite Schaltglied' das stromlos ausgeschaltet wird, dient hierbei lediglich
als Trenner.
Ebenso wie der bekannte Überstromschalter nach der
deutschen Patentschrift `! G5'1 95'1 ist auch der erfindungsgemäße Überstromschalter
mit einer das erste Schaltglied darstellenden, als Winkelhebel ausgebildeten Kontaktbrücke
versehen, die auf einer mit dem unter Federdruck stehenden Druckknopf starr verbundenen
Schaltstange schwenkbar und in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist und in
der Ausschaltstellung gegen einen Schräganschlag gedrückt und beim Einschalten von
einem Mitnehmer der Schaltstange an einem Anschlag mitgenommen und zum Einrasten
hinter eine Haltenase der thermischen bzw. elektromagnetischen Auslösung gebracht
wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite, ebenfalls als Kontaktbrücke
ausgebildete Schaltglied an einem Schieber angeordnet, der in in Verschieberichtung
der Schaltstange liegenden Nuten des Gehäuses geführt und beweglich mit der Schaltstange
verbunden ist. Hierbei kann der Schieber an seinem der Schaltstange zugewandten
Ende etwa U-förmig ausgebildet sein, mit den beiden U-Schenkeln eine am freien Ende
der Schaltstange befestigte Platte umgreifen und sich in der Ausschaltstellang mit
den beiden innen hakenförmig ausgebildeten U-Schenkelenden unter Wirkung einer Feder
an der Platte abstützen. In der Einschaltstellung bewirkt diese Feder den Kontaktdruck
für die zweite Kontaktbrücke: In der
Ausschaltstellung, in der diese
Feder bis zu einem gewissen Grade entspannt ist, drückt diese Feder die hakenförmig
ausgebildeten U-Schenkelenden gegen die an der Schaltstange befestigte Platte. Wird
nun zur Einschalteng der Druckknopf betätigt, dann wird zunächst die zweite Kontaktbrücke
gegen die entsprechenden festen Kontakte gedrückt. Erst.nach einer weiteren Bewegung
,des Druckknopfes wird die erste Kontaktbrücke in ihre Einschaltstellung gebracht.
Die Feder stützt sich hierbei einerseits an der Platte-und andererseits an dem Schieber
zwischen den beiden U-Schenkeln ab. Der Schieber kann in einfacher Weise aus Isolierwerkstoff
hergestellt sein. Zur weiteren Vereinfachung der Fertigung ist die zweite Kontaktbrücke
als Metallplättchen etwa zur Hälfte schmaler ausgebildet und diese schmalere Hälfte
in einen entsprechenden Schlitz des Schiebers bis zum Anschlag an die seitlichen
Schultern der breiteren Hälfte hingesteckt und diese breitere Hälfte mit ihrer äußeren,
parallel zum Schieber liegenden Kante an Führungskanten des Gehäuses geführt. Dadurch
ergibt sich eine äußerst einfache Montage; denn die als Metallplättchen cusgebildete
- zweite Kontaktbrücke braucht bei der Montage lediglich in den Schlitz des aus
Isolierwerkstoff bestehenden Schiebers eingeführt und danach der Schieber in die
entsprechende Nut der einen Gehäusehälfte hingeführt
zu werden.
Ein Herausgleiten des Metallplättchens aus dem Schlitz des Schiebers'wird durch
die Führungskanten des Gehäuses verhindert: Hierbei werden also besondere Befestigungsmittel
für die zweite Kontaktbrücke eingespart. Diese Kontaktbrücke ist mit Spiel in den
Schlitz des Schiebers eingesetzt, so daß sich eine gewisse Schwenkmöglichkeit ergibt
und dadurch eine sichere Auflage der Kontaktbrücke auf den zugehörigen festen Kontakten
erzielt wird. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mit den erfindungswesentlichen
Merkmalen in den Figuren dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine Ansicht eines offenen
Überstromschalters gemäß der Erfindung in Einschaltstellung, Fig. 2 eine Ansicht
des geschlossenen Überstromschalters von links gemäß Fig.1 mit teilgreisem Schnitt
und Fig. .die gleiche Ansicht wie Fig.1, wobei sich der Überstromschalter in seiner
Ausschaltstellung befindet.
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Der dargestellte Uberstromschalter weist ein Gehäuse auf, das aus
zwei Gehäusehälften 'i und 2 besteht, die aus einem Isolierwerkstoff hergestellt
sind. Zur Verbindung sind die beiden Gehäusehälften 1,2 mit eingeformten Bohrungen
3 versehen, die zur Aufnahme von Hohlnieten -.dienen: Zur Befestigung des Überstromschalters
weisen die
Gehäusehälften 1,2 je einen Flansch 4 und 5 mit sich
zu Bohrungen ergänzenden Aussparungen 6 auf. Für den elektrischen Anschluß dienen
Anschlußfahnen 7 - 10. Diese Anschlußfahnen 7 - 10 sind in entsprechende-schlitzförmige
Aussparungen beider Gehäusehälften 1,2 eingelegt. Die Anschlußfahne 7 weist einen
festen Kontakt 11 auf, der mit einem Kontakt 12 einer als Winkelhebel ausgebildeten
ersten Kontaktbrücke 13 zusammenarbeitet. In der in Fig..1 dargestellten Einschaltstellung
stützt sich diese Kontaktbrücke 13 mit ihrem Kontakt 12 am festen Kontakt 11 und
an dem anderen Ende mit einem Kontakt 14 an einer als weiterer fester Kontakt ausgebildeten
Haltenase 15 eines Bimetallstreifens 16 ab. Der Bimetallstreifen 16 weist an seinem
unteren Ende eine rechtwinklige-Abbiegung 17 auf, die mittels eines Hohlniets 18
in einem Vorsprung 19 der Gehäusehälfte 1 befestigt ist. Dieser Hohlniet
19 ist innen mit Gewinde versehen, in das eine Madenschraube 20 eingescnraubt
ist, die an ihrem oberen Ende 20' kegelförmig ausgebildet-.ist. An diesem kegelförmigen
Ende 20' stützt sich der Bimetallstreifea 16 mit einer Abbiegung 21 ab. IYIit Hilfe
der Yadenschraube 20 kann die Auslösestromstärke des Bimetallstreifens 16 eingestellt
werden. Der Bimetallstreifen 16 ist mit einer Isolierhülse 22 versehen, auf die
eine Heizwicklung 23 aufgewickelt ist, deren oberes Ende bei 24 mit dem Bimetallstreifen
16 bzw. mit seiner Haltenase 15 und deren
unteres Ende bei 25 mit
der Anschlußf ahne 8 elektrisch verbunden ist.
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Der Druckknopf 26 ist mit einer Schaltstange 27 starr verbunden,
an derem unteren Ende eine Metallplatte 28
starr befestigt, z.B. angenietet
ist. Liese rietallplätte 28 weist zu beiden Seiten je eine senkrechte, in axialer
Richtung der Schaltstange 27 verlaufende Abbiegung 29 auf. Beide Abbiegungen 29
sind in Nuten 30 beider Gehäusehälften 1,2 geführt. Die Kontaktbrücke 13 besitzt
ebenfalls zu beiden Seiten je einen Ansatz 31, die in den gleichen Nuten 50 beider
Gehäusehälften 1,2 geführt sind. In der lllitte zwischen beiden Ansätzen 3'( weist
die Kontaktbrücke -13 eine Bohrung auf, die von der Schaltstange 27 mit Spiel durchsetzt
wird. Mit den beiden Ansätzen 31 ist die Kontaktbrücke 13 auf den Abbiegungen
29 der Platte 28 schwenkbar- gelagert. Außerdem kann sich die Kontaktbrücke 13 auf
der Schaltstange 27 in axialer Richtung verschieben,: und zwar unter Wirkung einer
Feder 32, die sich mit ihrem unteren Ende an der Platte 28 und mit ihrem oberen
Ende an der Kontaktbrücke: 13- abstützt. Diese Feder 52 dient zur Freiauslösung.
Auf der Schaltstange 27 befindet sich noch eine Ausschaltfeder 33, die mit
ihrem oberen Ende am Druckknopf 26 und mit ihrem unteren Ende an einem Isolierplättchen
34 anliegt, das sieh am Grunde einer Aussparung 35 beider Gehäusehälften 1,2 abstützt.
Das linke äußere Ende der Platte 28 wirkt als
Mitnehmer 36, der
mit einem aus der Kontaktbrücke 13 herausgedrückten Anschlag 37 zusammenarbeitet.
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Wie aus Fig.1 hervorgeht, sind die oberen Enden der Anschlußfahnen
9 und 'i0 als ösenförmig gebogene feste Kontakte 9',10' ausgebildet, an denen eine
zweite KontaktbrÜcke 38 anliegt, die als Metallplättchen ausgebildet ist. Dieses-Metallplättchen
ist in einen Schlitz 39 eines aus Isolierwerkstoff bestehenden Schiebers 40 von
rechts gemäß Fig.1 eingesetzt. Der in den Schlitz@39 eingesetzte Teil 41 des Metallplättchens
ist schmaler ausgebildet als der rechte Teil. Der rechte Teil weist deshalb zu beiden
Seiten zwei Schultern 42 auf, die verhindern, daß sich das Plättchen nach linke
gemäß Fig.1 verschiebt. Eine Verschiebung nach rechts gemäß Fig.1 wird durch Führungskanten
42' beider Gehäusehälften 1:,2 verhindert.
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Wie aus Fig.2 hervorgeht, weist der Schieber 40 an seinem oberen Ende
eine U-förmige Aussparung 43 auf, wodurch zwei Schenkel 44 und 45 entstehen, die
Haltenasen 46 besitzen, die die Platte 28-umgreifen und mit ihr zusammenarbeiten.
Im Bereich der U-förmigen Aussparung 43 weist der Schieber 40 einen Ansatz 47 zur
Aufnahme einer Druckfeder 48 auf, deren oberes Ende einen aus der Platte 28 herausgedrückten
und senkrecht abgebogenen Ansatz 49 umfallt. Der Schieber 40 ist in Nuten 50 beider
Gehäusehälften 1,2 geführt:
Die Wirkungsweise des Überstromschalters
ist folgende s Gemäß Fig. 1 befindet sich der Überstromschalter in seiner Einschaltstellung.
Die Feder .48 drückt hierbei die zweite Kontaktbrücke 38 gegen die festen Kontakte
9' und 10' und bewirkt damit den Kontaktdruck. Die Ausschaltfeder
33 drückt die Abbiegungen 29 der Platte 28 gegen die Ansätze 31 der Kontaktbrücke
13. Da die die Freiauslösung bewirkende Feder 32 schwächer ausgebildet ist als die
:Ausschaltfeder 33, wird diese Feder 32 gemäß Fig.1 zusammengedrückt.
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Tritt ein Überstrom auf, dann wird der Bimetallstreifen 16 erhitzt
und nach rechts gemäß fig.l so weit durchgebogen, bis seine Haltenase 15 den Kontakt
'i4 und damit die gesamte Kontaktbrücke 13 freigibt. Die Abbiegungen 29 drücken
unter Wirkung der starken Ausschaltfeder 33 die Kontaktbrücke 13 gegen eine Schrägfläche
51 des Gehäuses 1,2. Während dieser Aufwärtsbewegung der Kontaktbrücke 13 und des
Druckknopfes 26 nimmt, nachdem sich die Kontakte 12,14 der ersten Kontaktbrücke
13 bereits von den festen Kontakten 1'1,15 getrennt haben, die Platte 28 den Schieber
40 an den Haltenasen 46 mit, so daß die zweite Kontaktbrücke 38 von den festen Kontakten
9',10' abgehoben. wird und damit beide Stromkreise beider Schaltbrücken
13,38 unterbrochen. sind. Die Unterbrechung des Stromkreisen der zweiten
Kontaktbrücke 38 erfolgt hierbei
stromlos, da ja vorher bereits
der Stromkreis der ersten Kontaktbrücke 13 unterbrochen worden ist. Die Anschluß=
fahnen 7,8 können hierbei in die Hinleitung und die An- -schlußfahnen 9,10 in die
Rückleitung für einen Elektromotor bzw. für ein Gerät oder umgekehrt eingeschaltet
sein. Die Anschlußfahnen 8,10 sind dann z.3. mit dem Wechselstromnetz und die Anschlußfahnen
?,9 mit dem zu schützenden Elektromotor bzw. Gerät elektrisch verbunden. Nach der
Auslösung ist der zu schützende Motor bzw. das zu schützende Gerät völlig spannungslos.
Die Ausschaltstellung beider Kontaktbrücken 13138 ist in Fig. 3 dargestellt. 8o11
nun der Überstromschalter wieder aus dieser Aussehaltstellung se:Zue Einschaltstellung
gebracht werden, dann. wird der Druckknopf 26 in das Gehäuse 1,:2 eingedrückt. Da
sich, in der Ausschaltstellung gemäß Fig.3 die Haltenasen 46 des Schiebers 40 unter
Wirkung der Feder 48 in Anlage an der Platte 28 befinden und damit die zweite Kontaktbrücke
38 von der Platte 28 weiter entfernt ist als in der Einschaltstellung gemäß Fig.1,
wird bei der Abbwärtsbewegung des Druckknopfes 26 zunächst die zweite Kontaktbrücke
38 in Anlage an die festen Kontakte 9',10' gebracht. Erst danach gelangt die erste
Kontaktbrücke 13 in ihre Einschaltstellung. Hierbei trifft der Mitnehmer 36 auf
den Anschlag 37 und nimmt die Kontaktbrücke 13 so weit mit, bis ihr Kontakt 14 sich
hinter
die Haltenase 15 des Bimetallstreifens 16 legt. Beim Loslassen des Druckknopfes
26 gibt der Mitnehmer 36 die Kontaktbrücke 13 an ihrem Anschlag 37 frei,
so daB die Kontaktbrücke 13 unter Wirkung der Feder 32 ruckartig im Uhrzeigersinn
gemäß Fig.3 geschwenkt wird und ihr Kontakt 12 in Anlage an den festen Kontakt 11
gelangt. Der Schalter weist also hinsichtlich der ersten Kontaktbrücke 13 eine Momentein-
und Momentausschaltung auf: Bei der zweiten Kontaktbrücke 38 ist eine solche Momentein-
und Momentausschaltung nicht notwendig, weil ja diese zweite Kontaktbrücke 38 stromlos
ein- und ausschaltet.