DE1953984C3 - Druckknopfbetätigter Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen druckknopfbetätigten Schalter mit einer als Winkelhebel ausgebildeten Kontaktbrücke, die auf einer mit dem Druckknopf starr verbundenen Schaltstange schwenkbar und axial verschiebbar angeordnet ist, und mit einer am unteren Ende der Schaltstange befestigten Schaltbriicke, die auf den Druckknopf hin gerichtete Ansätze aufweist, auf denen sich die Kontaktbrücke bei ihrer Schwenkung mit einem Arm abstützt und die die Kontaktbrücke mit diesem quer zur Schaltstange liegenden Arm in der Ausschaltstellung gegen einen Schräganschlag des Schaltergehäuses drücken, und mit einem an der Schaltbrücke vorgesehenen Mitnehmer, der sich in der Ausschaltstellung der Kontaktbrücke im Bewegungsbereich eines Anschlages der Kontaktbrücke befindet und diese beim Einschalten an ihrem Anschlag mitnimmt und zum Einrasten hinter eine Haltenase eines von einem Elektromagneten betätigbaren Ankers bringt.

Es ist ein Schalter dieser Art bekannt (deutsche Patentschrift I 051 951), der als Überstromschalter ausgebildet ist. Tritt ein Kurzschlußstrom auf, dann wird durch ihn der Elektromagnet so erregt, daß sein Anker anzieht und dadurch die Haltenase in ihre unwirksame Stellung schwenkt. Die Haltenase gibt die Kontaktbrücke frei, so daß dieser bekannte Überstromschalter auslöst und der Stromkreis unterbrochen wird.

Es ist ein Spannungsrückgangsschalter mit einem an Netzspannung liegenden Elektromagneten bekannt (Lehmann, »Die Elektrotechnik und die elektrischen Antriebe«, 1953, S. 266), dessen Anker eine Haltenase aufweist, die bei angezogenem Anker den zweipolig ausgebildeten Schalter in seiner Einschaltstellung arretiert. Bei Spannungsausfall wird der Anker mit seiner Haltenase in die unwirksame Stellung geschwenkt und damit der Schalter zur Auslösung freigegeben. Bei unverhoffter Wiederkehr der Netzspannung wird zwar der Elektromagnet erregt und die Haltenase seines Ankers in die Sperrstellung gebracht, jedoch bleibt der Schalter weiterhin in seiner Offenstellung und damit die an ihn angeschlossene Maschine bzw. das an ihn angeschlossene Gerät vollkommen spannungslos. Auf diese Weise werden Unfälle durch unverhoffte Wiederkehr der Netzspannung vermieden. Die Maschine bzw. das Gerät wird erst dann unter Spannung gesetzt, wenn der Schalter mittels eines Handgriffes in seine Schließstellung gebracht wird.

Der Erfindung. liegt die Aufgabe zugrunde, den oben bezeichneten druckknopfbetätigten Schalter so auszubilden, daß durch ihn ebenso wie durch den bekannten Spannungsrückgangsschalter elektrische Maschinen oder Geräte, z. B. Kreissägen, nach einem Stillstand infolge Netzspannungsausfall, wenn danach eine Abschaltung vergessen worden ist, selbsttätig so abgeschaltet werden, daß diese Maschinen oder Geräte vollkommen spannungslos sind und Unfälle durch unverhoffte Netzspannungswiederkehr vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß bei nicht erregtem, an Netzspannung liegenden Elektromagneten sich die Haltenase in unwirksamer Stellung befindet und erst bei Erregung des Elektromagneten durch seinen Anker in ihre S wirksame Stellung bringbar ist und daß mit der in einer Leitung eines zu unterbrechenden Stromkreises liegenden Kontaktbrücke mechanisch, aber nicht elektrisch eine zweite Kontaktbrücke verbunden ist, die in einer anderen Leitung des zu unterbrechenden Stromes sich befindet, und daß beim Einschaltvorgang zuerst die zweite Kontaktbrücke und danach erst die erste Kontaktbrücke in ihre Einschaltstellung bringbar ist

Wenn in dem Stromkreis, in dem sich der erfindungsgemäße Schalter befindet, die Netzspannung ausfällt, dann wird ebenso wie bei dem bekannten Spannungsrückgangsschalter der Elektromagnet stromlos, weshalb der Anker abfällt und die Haltenase in ihre unwirksame Stellung bewegt wird, so daß ao die beiden Kontaktbrücken zur Bewegung in ihre Ausschaltstellung freigegeben und der Stromkreis der zugehörigen Maschine bzw. des Gerätes, z. B. der Kreissäge, unterbrochen wird. Kehrt nun die Netzspannung wieder, dann zieht der Elektromagnet den Anker an, der die Haltenase in ihre wirksame Stellung bringt. Auch bei Wiederkehr der Netzspannung bleibt die angeschlossene Maschine bzw. das Gerät vollkommen spannungslos, so daß durch den erfindungsgemäßen Schalter ebenso wie durch dtn bekannten Spannungsrückgangsschalter eine Unfallgefahr durch unvorhergesehenes Einschalten der Maschine bzw. des Gerätes bei Netzspannungswiederkehr mit Sicherheit verhindert ist. Erst nach Betätigung des Druckknopfes werden die beiden Kontaktbrücken des erfindungsgemäßen Schalters in die Einschaltstellung gebracht und damit der Stromkreis wiedei geschlossen. Beim Einschaltvorgang gelangt zunächst die zweite Kontaktbrücke und danach erst die erste Kontaktbrücke in ihre Einschaltstellung. Infolge der besonderen Ausbildung und Lagerung dieser ersten Kontaktbrücke wird diese erste Kontaktbrücke ruckartig in ihre Einschaltstellung gebracht und damit eine Momenteinschaltung erreicht, die bei dem bekannten Spannungsrückgangsschalter nicht vorgesehen ist. Durch diese Momenteinschaltung werden die Kon'aktstücke der ersten Kontaktbrücke und die zugehörigen Gegenkontaktstücke geschont. Die^e Momenteinschaltung ist beim erfindungsgemäßen Schalter deshalb von großem Vorteil, weil ja bei ihm die Einschaltung unter Spannung erfolgt, wenn also die Netzspannung bereits zurückgekehrt ist.

Der Elektromagnet des erfindungsgemäßen Schalters besitzt einen einstückig und U-förmig ausgebildeten Magnetkern, auf dessem einen Schenkel eine Magnetspule angeordnet und auf aessem anderen Schenkel der als Winkelhebel ausgebildete Anker schwenkbar gelagert ist, dessen parallel zu den Schenkeln des Magnetkerns liegender Arm an seinem freien Ende die Haltenase aufweist. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß sich die Haltenase im angezogenen Zustand des Ankers in einer sehr stabilen Speirstellung befindet, da im angezogenen Zustand des Ankers der durch den U-iormigen Magnetkern und den einen Arm des winkelförmigen Ankers gegebene Magnetkreis geschlossen ist. Verbessert wird der Schluß des Magnetkreises noch dadurch, daß die Stirnflächen der beiden Schenkel des Magnetkerns miteinander fluchtend geschliffen sind und daß auf die äußere Kante des äußeren Schenkels der als Wtnkelhebel ausgebildete Anker mit seinem Scheitel aufgelegt und durch eine vorgespannte Blattfeder gegen diese Kante gedrückt ist. Dadurch ergibt sich eine sehr genaue und einfache Lagerung für den Anker.

Zur Verbindung und Betätigung der beiden Kontaktbrücken ist im Gehäuse ein parallel zur Schaltrichtung verschiebbarer Schieber vorgesehen, der an seinem oberen Ende mit der ersten Kontaktbrücke verbunden und auf dem unterhalb dieser ersten Kontaktbrücke die zweite Kontaktbrücke angeordnet ist Dieser Schieber ist in Nuten beider Gehäusehälften gelagert und stützt sich mit seinem oberen Ende an dem quer zur Schaltstange liegenden Arm der ersten Kontaktbrücke unter Wirkung einer gegen sein unteres Ende drückenden Druckfeder ab. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß dadurch eine Freiauslösung beim erfindungsgema^n Schalter möglich ist. Wird nämlich bei plötzlichen Netzspannungsausfall, wobei die Haltenase in ihre unwirksame Lage gebracht wird, der Druckknopf in eingedrückter Stellung festgehalten, dann wird durch die <»uf den Schieber einwirkende Druckfeder der Schieber mit der an mm angeordneten zweiten Kontaktbrücke und gleichzeitig auch die erste Kontaktbrücke in die Ausschaltstellung gebracht und damit sowohl die Hinleiiung als auch die Rückleitung für die zugehörige Maschine bzw. das zugehörige Gerät unterbrochen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht eines geöffneten Schalters gemäß der Erfindung in Ausschaltstellung und

Fig. 2 die gleiche Ansicht wie Fig. 1, wobei sich der Schalter in seiner Einschaltstellung befindet.

Der dargestellte Schalter weist ein Gehäuse auf, das aus zwei Gehäusehälften besteht, von denen nur die eine Gehäusehälfte 1 dargestellt ist. In dem Gehäuse ist ein Elektromagnet 2 angeordnet, der aus einem Magnetkern 3, vorzugsweise aus weichmagnetischem Werkstoff mit hoher Anfangspermeabilität und geringer Koerzitivkraft, einer Magnetspule 4 und einem Anker S besteht. Der Magnetkern 3 ist einstükkig und U-förmig hergestellt, um die magnetischen Verluste klein zu halten. Sein Schenkel 6 durchsetzt die Magnetspule 4, und auf seinem anderen Schenkel 7 ist der als Winkelhebel ausgebildete Anker 5 in seinem Scheitelpunkt schwenkbar gelagert. Auf das Ende des Schenkels 6 des Magnetkerns 3 ist ein Kurzschlußrins 6' aufgepreßt, der gleicnzeitig die Magnetspule 4 festhält. Die äußeren Stirnflächen 8 und 9 der beiden Schenkel 6 und 7 des Magnetkerns 3 wurden nach dem Schlußglühen des Magnetkerns 3 so geschliffen, daß sie miteinander fluchten. Auf der äußeren scharfen Kante 10 des Schenkels 7 ist der Anker 5 schwenkbar gelagert. Das eine Ende 11 der Magnetspule 4 ist mit einer Anschlußfahne 12 und das andere Ende 13 der Magnetspule 4 mit einer Anschlußfahne 14 elektrisch verbunden. An seinem etwa senkrechten Arm weist der Anker 5 eine Haltenase 15 auf. Eine vorgespannte Blattfeder 16, die zwischen ~wci Vorsprüngen 17 und 18 der Gehäusehälfte 1 eingelegt ist, drückt den Anker 5 gegen die Kante 10.

Zum Einschalten des dargestellten Schalters dient ein Einschaltdruckknopf 19, der mit einer Schaltstange 19' starr verbunden oder einstückig mit ihr aus Isolierstoff hergestellt ist. Am unteren Ende der

Schaltstangc 19' ist eine Schaltbrücke' 20 starr bcfc- net 2 den Anker 5 an, so daß seine Haltenase 15 in stigt, die aus einem Blechstück besteht. Die Schalt- ihre wirksame Stellung gebracht wird. Um den Schalbrücke 20 weist einen Mitnehmer 21 und zu beiden tcr einzuschalten, wird der Druckknopf 19 gedrückt. Seilen der Schaltstange 19' je einen Ansatz 22 auf, an Bei dieser Einschallbcwegung gelangt der Mitnehmer denen sich eine als Winkelhebel ausgebildete Kon- 5 21 der Schaltbrücke 20 in Anlage an die Anschläge taklbrücke 23 abstützt. Der obere Arm 24 der Kon- 32 der Kontaktbrücke 23, so daß diese Kontakttaktbrücke 23 ist in der Mitte mit einer Bohrung ver- brücke 23 mitgenommen wird. Das rechte Ende des sehen, in die die Schallstange 19' mit Spiel so ein- waagerechten Armes 24 der Kontaktbrücke 23 gcgreift, daß die Kontaktbrücke 23 auf den Ansätzen langt in Anlage an die Haltcnasc 15 und drückt diese

22 schwenken und sich auf der Schaltstangc 19' in io und damit den gesamten Anker 5 entgegen der Kraft axialer Richtung dieser Schaltstangc 19' verschieben des Elektromagneten 2 nach rechts gemäß Fig. 1. kann. Der etwa senkrechte Ann 25 der Kontakt- Nachdem sich dieses rechte Finde des etwa waagebrücke 23 ist außen mit einem Kontaktstück 26 ver- rechten Armes 24 der Kontaktbrücke 23 an der HaI-schen, das mit einem festen Kontaktstück 27 zusam- lcnasc 15 vorbeibewcgl hat. bewegt sich die Haltcmenarbeitet. Das feste Kontaktstück 27 ist an einer 15 nase 15 wieder in ihre wirksame Stellung zurück und Anschlußfahnc 28 befestigt. Mittels einer Litze 29 ist umgreift dieses rechte Ende des etwa waagerechten der etwa senkrechte Arm 25 der Kontaktbrücke 23 Armes 24 der Kontaktbrücke 23. Wird nun der Einmit einer Abbiegung 30 einer Anschfußfahne 31 ver- schalldriickknopf 19 losgelassen, dann führt die Konbunden, laklbrückc 23 eine Schwenkbewegung im Uhrzeiger-

An beiden Seiten weist der etwa senkrechte Arm ao sinn gemäß Fig. 1 um die Haltcnasc 15 als Drch-

25 der Kontaktbrücke 23 je eine senkrechte Abbic- punkt aus. Hierbei erreicht die Kontaktbrücke 23

gung mit Anschlägen 32 auf, mit denen der Mitnch- eine Stellung, in der ihre Anschläge 32 von dem MiI-

mer 21 der Schaltbrückc 20 zusammenarbeitet. In nehmer 21 abgleiten, so daß danach die Schwcnkbe-

cinc entsprechende Aussparung des Gehäuses ist eine wegung der Kontaktbrücke 23 um die Haltenase 15

Isolierscheibe 33 eingesetzt, die eine Bohrung zur 35 ruckartig verläuft und ihr Kontaktstück 26 plötzlich

Führung der Schaltslange 19' aufweist. Zur weiteren zur Anlage an das feste Kontaktstück 27 gc'angt.

Führung der Schaltstangc 19' dienen die Ansätze 22, Diese Einschaltung stellt eine Momenlcinschaltung

die in Nuten 34 beider Gchäusehälflcn eingreifen. dar, durch die die Kontaktstücke 26 und 27 geschont

Zwischen dem F.inschaltdruckknopf 19 und der Iso- werden.

Iicrschcibc 33 ist auf der Schaltstangc 19' eine als 30 Bei dieser Einschaltbcwegung des Einschaltdruck-Druckfedcr ausgebildete Aiisschaltfcdcr 35 angeord knopfes !9 nimmt die Kontaktbrücke 23 den Schienet, die den Einschaltdruckknopf 19 in die in Fig. I ber 38 nach unten gemäß Fig. 1 mit, wobei die dargestellte Ausschallstellung und mit Hilfe der An- Druckfeder 39 durch den Schieber 38 zusammengesätzc 22 der Schaltbrücke 20 den etwa waagerechten drückt und durch die Druckfeder 41 die Kontakt-Arm 24 der Kontaktbrücke 23 gegen eine Schräg- 35 brücke 40 mit ihren Kontaklstücken 43 in Anlage p.n fläche 36 drückt, wie aus F i g. 1 ersichtlich ist. In die festen Kontaktstücke 44 gebracht wird. Der dieser Ausschaltstellung befinden sich die Anschläge Schalter ist in den Stromkreis einer Maschine bzw. 32 des etwa senkrechten Armes 25 der Kontakt- eines Gerätes so eingeschaltet, daß die Kontaktbrücke 23 im Bewegungsbereich des Mitnehmers 21 brücke 23 mit den Kontaktstücken 26, 27. der Litze der Schallbrückc 20, so daß bei Betätigung des Ein- 40 29 und den Anschlußfahnen 28 und 31 in der einen schaltdruckknopfes 19 der Mitnehmer 21 die Kon- Leitung, z. B. in der Hinlcilung, und die Kontakttaktbrückc 23 an den Anschlägen 32 in die Einschalt- brücke 40 mit den Kontaktstücken 43, 44 und den Stellung mitnimmt, in der bei erregtem Elektromagne- Anschlußfahnen 45 in der anderen Leitung, 7. B. in ten 2 die Hallenase 15 des Ankers 5 das rechte Ende der Rücklcitung, liegen,
des etwa waagerechten Armes 24 der Kontaktbrücke 45 Wenn die Netzspannung ausfällt, wird die Magncl-

23 übergreift und das Kontaktstück 26 der Kontakt- spule 4 stromlos. Unter der Wirkung der Blattfeder brücke 23 an dem festen Kontaktstück 27 anliegt, wie 16 gelangt dann der Anker 5 mit seiner Haltenasc 15 aus Fig. 2 hervorgeht. in die in Fig. 1 dargestellte unwirksame Lage. Die

In senkrechten Nuten 37 beider Gehäusehälften ist Druckfeder 39 drückt den Schieber 38 nach oi,en gccin Schieber 38 gelagert, der sich mit seinem oberen 50 maß Fig. 1, wobei er die Kontaktbrücke 23 und die Ende am etwa waagerechten Arm 24 der Kontakt- Kontaktbrücke 40 in die in F i g. 1 dargestellte Ausbrücke 23 abstützt. Auf das untere Ende des Schiebers schaltstellung mitnimmt. Die Ausschaltfcder 35 wirkt 38 wirkt eine Druckfeder 39 ein. Auf dem Schieber 38 bei dieser Ausschaltbewegung ebenfalls auf die Konist eine Kolaktbrücke 40 verschiebbar gelagert, die in taklb-ücke 23 ein. In dieser Ausschaltstellung liegt der Ausschaltstellung gemäß Fig. 1 durch eine 55 die Kontaktbrücke 23 an der Schrägfläche 36 an. Druckfeder 41 gegen einen Bund 42 des Schiebers 38 Diese Bewegung des Schiebers 38 mit der Kontaktgedrückt wird. Die Druckfeder 41 bewirkt in der Ein- brücke 23 und der Kontaktbrücke 40 kann auch dann schaltstellung gemäß Fig. 2 den Kontaktdruck. Kon- erfolgen, wenn der Einschaltdruckknopf 19 in seiner taktstücke 43 der Kontaktbrücke 40 liegen in der Einschaltstellung festgehalten wird, weil nämlich in Einschaltstellung an festen Kontaktstücken 44 an, die 60 der Einschallstellung gemäß Fig. 2 sich die Anan Anschlußfahnen 45 befestigt sind. schlage 32 der Kontaktbrücke 23 nicht im Bewe-

Die Wirkungsweise des Schalters ist folgende: Es gungsbereich des Mitnehmers 21 der Schallbrückc 20 sei angenommen, daß sich der Schalter in der in befinden, so daß sich also die Kontaktbrücke 23 aus 1·" i g. 1 dargestellten Ausschaltstellung befindet. So- der in F i g. 2 dargestellten Einschallslellung ungehinbald die Nclrapannung an die Anschlußfahnen 12 65 dert an dem Mitnehmer 21 der Schaltbrücke 20 vor- und 14 angelegt wird, zieht der erregte Elektromag- bei in die AusschaitstcIIung bewegen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Dnickknopfbetätigter Schalter mit einer als Winkelhebel ausgebildeten Kontaktbrücke, die auf einer mit dem Druckknopf starr verbundenen Schaltstange schwenkbar und axial verschiebbar angeordnet ist, und mit einer am unteren Ende der Schaltstange befestigten Schaltbrücke, d:e auf den Druckknopf hin gerichtete Ansätze aufweist, auf denen sich die Kontaktbrücke bei ihrer Schwenkung mit einem Arm abstützt und die die Kontaktbrücke mit diesem quer zur Schaltstange liegenden Arm in der Ausschaltstellung gegen einen Schräganschlag des Schaltergehäuses drükken, und mit einem an der Schaltbrücke vorgesehenen Mitnehmer, der sich in der AusschaUstellung der Kontaktbrücke im Bewegungsbereich eines AnscKlages der Kontaktbrücke befindet und diese beim Einschalten an ihrem Anschlag mit- ao nimmt und zum Einrasten hinter eine Haltenase eines von einem Elektromagneten betätigbaren Ankers bringt, dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht erregtem, an Netzspannung liegenden Elektromagneten (2) sien die Haltenase (15) as in unwirksamer Stellung befindet und erst bei Erregung des Elektromagneten (2) durch seinen Anker (5) in ihre wirksame Stellung bringbar ist und daß mit der in einer Leitung eines zu unterbrechenden Stromkreises liegenden Kontaktbrücke (23) mechanisch, abei nicht elektrisch eine zweite Kontaktbrücke (40) verbünden ist, die in einer anderen Leitung des zu unterbrechenden Stromes sich befindet, und daß beim Einschaltvorgang zuerst die zweite Kontaktbrücke (40) und danach erst die erste Kontaktbrücke (23) in ihre Einschaltstellung bringbar ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (2) einen einstückig und U-förmig ausgebildeten Magnetkern (3) besitzt, auf dessem einen Schenkel (6) eine Magnetspule (4) angeordnet und auf dessem anderen Schenkel (7) der als Winkelhebel ausgebildete Anker (S) schwenkbar gelagert ist, dessen parallel zu den Schenkeln (6, 7) des Magnetkerns (3) liegender Arm (55) an seinem freien Ende die Haltenase (15) aufweist.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (8, 9) der beiden Schenkel (6, T) des Magnetkerns (3) miteinander fluchtend geschliffen sind und daß auf die äußere Kante (10) des äußeren Schenkels (T) der als Winkelhebel ausgebildete Anker (S) mit seinem Scheitel aufgelegt und durch eine vorgespannte Blattfeder (16) gegen diese Kante (10) gedruckt ist.

4. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse ein parallel zur Schaltrichtung verschiebbarer Schieber (38) vorgesehen ist, der an seinem oberen Ende mit der ersten Kontaktbrücke (23) verbunden und auf dem unterhalb dieser ersten Kontaktbrücke (23) die zweite Kontaktbrücke (40) angeordnet ist.

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (38) in Nuten (37) beider Gehäusehälften gelagert ist und mit seinem oberen Ende sich an dem quer zur Schaltstange (19') liegenden Arm (24) der ersten Kontaktbrücke (23) unter Wirkung einer gegen sein unteres Ende drückenden Druckfeder (39) abstützt