DE403335C - Schutzvorrichtung fuer elektrische Stromverbraucher gegen unzulaessige Erwaermung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 8. APRIL 1925

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- M 403335 KLASSE 21c GRUPPE 58

' (C 33281 VIIIj 2ic^s)

Calor-Elektrizitätsgesellschaft m. b. H. in Essen-Altenessen und ©ii)i.*3ng. Otto Dreyer in Essen, Ruhr.

Schutzvorrichtung für elektrische Stromverbraucher gegen unzulässige Erwärmung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. März 1923 ab.

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für elektrische Stromverbraucher gegen unzulässige Erwärmung, bei welcher eine Schmelzsicherung und ein unter dem Einfluß einer Heizspule stehender Temperaturschalter

mit Schmelzlot in der Weise miteinander vereinigt sind, daß der Temperaturschalter bei seinem Ansprechen den durch die Schmelzsicherung fließenden Strom verstärkt. Das Ziel der Erfindung ist in erster Linie, den

Tempefaturschalter mit einem an einer Schalttafel befestigten Schmelzsicherungselemerit gewöhnlicher Bauart zu vereinigen.

Zu diesem Zweck sind die Heizspule und der Auslöser des Temperaturschalters sowie der etwa vorhandene Schutzwiderstand an der Rückseite der Schalttafel, gleichzeitig mit einem an dessen Vorderseite angebrachten Sicherungselement angeordnet, während in an ίο sich bekannter Weise die Schmelzsicherung in dem an der Vorderseite der Schalttafel befestigten gewöhnlichen Sicherungselement sich befindet. Der Fußkonitakt des letzteren kann dabei an einer hohlen Schraube angeiS ordnet sein, welche durch die Schalttafel hindurch in das Gehäuse des Temperaturschalters geführt ist. Diese hohle Schraube bewirkt die leitende Verbindung der Schmelzsicherung mit dem Temperaturschalter, wobei sie !gleichzeitig auch zur Aufnahme von Teilen des letzteren dienen kann. Schaltglied und Auslöser des Temperaturschalters können durch eine öffnung in der rückwärtigen Stirnwand des den Temperaturschalter umschließenden Isoliergehäuaes zur Auswechselung oder Wiederinstandsetzung zugänglich gemacht sein.

Die neue Bauart eignet sich vorzüglich für solche ■Schutzvorrichtungen, bei welchen der Temperaturschalter bei einem Ansprechen einen Kurzschluß zwischen den beiden Polen des Stromverbrauchers herstellt und dadurch die Schmelzsicherung zum Abschalten bringt. Hierbei bildet das, wie bekannt, unter Feder_r wirkung stehende, stromführende Schaltglied 1 des Auslösers gleichzeitig den beweglichen Teil des Kurzschließers, dessen fester Kontakt an einem Schraubstöpsel angeordnet ist, der ■ die öffnung in der rückwärtigen Stirnwand . des Isoliergehäuses abschließt. i

Damit nach dem Ansprechen der Schutz- \ vorrichtung außer der Schmelzsicherung nicht j auch der Auslöser jedesmal erneuert zu wer- : den braucht, kann dieser so ausgebildet sein, \ daß die Schutzvorrichtung nach erfolgtem ; Ansprechen durch einen einfachen Handgriff ; wieder in den ursprünglichen Zustand ge- j bracht wird. Zu diesem Zwecke ragt das in ' dem Auslöser verschiebbare, aber darin ge- ■ wohnlich festgelötete Schaltglied mit beiden : Enden aus dem Auslöser heraus. Die Ver- I Schiebung des Schaltgliedes ist nach beiden _; Richtungen durch feste Anschläge im Aus- i löser begrenzt, und das Schaltglied ist in seiner einen Endlage im Auslöser festgelötet. Das Schaltglied steht unter dem Einfluß einer \ außerhalb des Auslösers angeordneten Feder, 1 welche das Schaltglied beim Ansprechen des j Auslösers in die entgegengesetzte Endlage | verschiebt. In dieser Lage wird das Schalt- ( glied dann beim Erkaiten durch die Erhär- \ • tung" des Lötmittels selbsttätig wieder festge- ! lötet, so daß es nur noch erforderlich ist, den ^E Auslöser umzukehren. Dies geschieht da- ; durch, daß der-im Körper der Heizspule aus-

wechselbar befestigte Auslöser herausgenom- - men und in umgekehrter Lage wieder befestigt wird. Wenn das Schaltglied des Aus- ; lösers, wie oben angegeben, unmittelbar einen

mit dem an der rückwärtigen Stirnwand des . die Schutzvorrichtung enthaltenden Gehäuses abnehmbar gehaltenen Gegenkontakt zusam-' menwirkenden Kurzschließer bildet, kann j die das iSchaltglied 'belastende Feder in der J die Schmelzsicherung mit der eigentlichen J Wärmeschutzvorrichtung verbindenden hohlen ! Schraube angeordnet sein.
; Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigen

Abb. ι einen Längsschnitt durch eine gemäß der Erfindung ausgebildete Schutzvorrichi tung,
; Abb. 2 das Schaltungsbild derselben.

Auf der Vorderseite einer Schalttafel 1 ist i ein Schmelzisicherungselement bekannter Bau-. art, z. B. ein zur Aufnahme von nach dem Durchmesser' abgestuften Schmelzsicherungen [ geeignetes Element befestigt, das aus einem ¹ isolierenden Sockel 27, einem Isolierring 28 ⁱ und einer Schutzkappe 29 besteht. Der Sockel ¹ enthält einerseits den iFußkontakt 30 für die ^; Schmelzsicherung 21, der von einem Paßring ; 22 zur Aufnahme des abgesetzten Endes der Schmelzpatrone 21 umgeben ist. Andererseits i ist im Sockel ein als zweiter Kontakt dienender Gewindering 31 angeordnet, der mit dem anderen Stirnende der Schmelzpatrone 21 ■ durch den Metallmantel 32 der Schutzkappe 29 in Verbdndu g steht. Fußkontakt 30 und ι Paßring 22 sind, statt wie üblich mittels einer kurzen Befestigungsschraube am Sockel des Sicherungselementes befestigt zu sein, an einem langen, als Schraubenschaft ausgebildeten Rohr 23 angeordnet, das durch ein Loch der Schalttafel hindurch auf deren Rückseite geführt ist und dazu dient, die Verbindung der Schmelzsicherung 21 mit dem am Rücken der Schalttafel angeordneten Temperaturschalter zu bewirten. Letzterer ist in einem aus Boden 4, Mantel 3 und Deckel 16 bestehenden Gehäuse aus Isoliermaterial angeordnet, das an der Rückseite der Schalttafel 1 gleichachsig mit dem Sicherungselement 27, 28, 29 befestigt ist. Das Gehäuse 4, 3, 16 enthält achsial hintereinanderliegend eine Heizspule 17 und eine davon durch einen isolierenden Zwischenbaden 5 getrennte, als Schutzoder Dämpfungswiderstand dienende Spule 18. Das äußere Ende der Heizspule 17 ist durch einen Leiter mit einer am Gehäuse angeordneten Klemme 33 verbunden, während

sein inneres Ende an einem den Spulenträger bildenden Metallrohr 6 befestigt ist, das an seinen beiden Enden zwei aus der Spule herausragende, als Muttern dienende Gewinderinge γ und 8 trägt. In dem der Schalttafel ι zugekehrten Ring 7 ist das obenerwähnte, als Schraubenschaft ausgebildete Rohr 23 eingeschraubt, wodurch die Heizspule 17 mit der Schmelzsicherung 21 in leitender Verbindung steht, die ihrerseits durch einen nicht dargestellten Schmelzdraht mit einer zweitei am Gehäusedeckel angeordneten Klemme 34 verbunden ist.

In dem den Spulenkörper bildenden Rohr 6 l>efindet sich der Auslöser des Temperatur-Schalters. Dieser Auslöser besteht aus einem Röhrchen 12, das mittels eines in seiner Mitte angeordneten Gewinderinges 9 in die Mutter 8 eingeschraubt ist und das Schaltglied in Form einer Stange 10 enthält, die im Röhrchen 12 verschiebbar !geführt, aber gewöhnlich darin unter Vermittlung eines in der Mitte der Stange 10 angebrachten Ringes n festgelötet ist. Das Röhrchen 12 enthält an bei-

den Enden eingesetzte Metallringe 13, 13, die einerseits zur Führung der Stange 10, anderseits dazu dienen, die \'erschiebung der letzteren nach beiden Richtungen zu begrenzen, indem der an der Stange befindliche Ring 11 in den Endlagen an den einen oder anderen Ring 13 des Röhrchens anschlägt. Die Stange 10 ragt beiderseits aus dem Röhrchen 12 heraus und trägt an beiden Enden je einen Kopf ■ 14 aus gut leitendem Metall. Der jeweils innere, d. h. der Schalttafel zugekehrte Kopf 14 ragt in das Innere der hohlen Schraube 23 hinein und steht unter dem Einfluß einer in der Schraube 23 angeordneten Druckfeder 25, welche das Bestreben hat, den in seiner innet-en Endlage befindlichen Auslöser nach außen _: zu verschieben, was aber gewöhnlich dadurch verhindert ist, daß die Stange 10 im Röhr- , chen 12 in seiner inneren Endstellung festgelötet ist. Die Feder 25 ist in einer in der ^[ hohlen Schraube 23 geführten Hülse 24 unter- , gebracht, die an ihrem Boden einen gewöhn- : lieh mit seinem oberen Ende in das Loch des '■ Fußkontaktes 30 eingreifenden Stift 26 trägt, der beim Ansprechen des Temperausschalter s ' mit der Hülse 24 der Stange 10 folgt und da- ! durch, daß er dabei aus dem Loch des Kontaktes 30 verschwindet, den Zustand des Tem- ; peraturschalters anzeigt. Um den Verlust des ^! Lötmittels aus dem Röhrchen 12 auszuschlie- j

ßen, sind an den Köpfen 14, 14 der Stange 10 über die Enden des Röhrchens 12 greifende i Rohrstücke 15, 15 angebracht, welche eine Art Labyrinthdichtung bilden.

Der Auslöser 12 ist durch ein mittleres Loch 35 in der rückwärtigen Stirnwand oder j dem Deckel 16 des Gehäuses des Temperatur- , schalters und durch den hohlen, isolierenden Träger der Widerstandsspule vom Rücken der Schalttafel 1 her zugänglich, so daß er im Bedarfsfalle leicht ausgewechselt oder wieder instand gesetzt werden kann.

Im Beispiel bildet die Stange 10 des Auslösers, welche durch das Röhrchen 12 und die Mutter 9 mit dem stromführenden Träger 6 der Heizspule 17 in leitender Verbindung steht, zugleich den beweglichen Teil eines Kurzschließers. Der feste Kontakt dieses Kurzschließers besteht aus einem Kohlestück 20, das in einem als Verschluß für die Öffnung 35 im Deckel 16 dienenden Schraubstöpsel 36 sich befindet. Dieser Schraubstöpsel 36 besitzt ein mit dem Kohlestück in leitender Verbindung stehendes Metallgewinde 19, mit dem es in einen am Deckel 16 vorgesehenen metallischen Gewindering 37 eingeschraubt ist. Letztere steht durch einen Leiter mit dem inneren Ende der Widerstandswicklung 18 in Verbindung, während deren äußeres Ende mit dem einer Klemme 38 verbunden ist.

Die neue Schutzvorrichtung wird mittels der Klemmen 33, 34 in den einen zum Verbraucher führenden Stromleiter eingeschaltet, wohingegen die Klemme 38 mit dem Gegenpol des Verbrauchers verbunden wird. Der Strom fließt dann gewöhnlich von der Klemme 34 über den Gewindering 31 des Sockels 27 und den Metallmantel 32 der Kappe 29 zum einen Stirnende der Schmelzsicherung 21, dann durch die Sicherung hindurch zum Fußkontakt 30 und von hier durch die Schraube 23, die Mutter 7 und das Rohr 6 zum inneren Ende der Heizspule, hierauf durch die Heizspule 17 hindurch zur Klemme 33 und schließlich zum Verbraucher. Tritt eine unzulässige -Wärmesteigerung im Verbraucher auf, so erweicht infolge der, wie bekannt, in Übereinstimmung damit erfolgenden Erwärmung der Heizspule 17 das die Auslöserstange 10 festhaltende Lotmetall, worauf die Stange 10 unter Wirkung der Feder 25 nach außen bewegt wird. Ihr äußeres Kopfende 14 erhält dabei mit dem Kohlestück 20 Kontakt, wodurch über den Auslöser 10, 12, den Kohlekontakt 20 und den Dämpfungswiderstand 18 ein Kurzschluß zwischen den beiden Polen des Verbrauchers hergestellt wird. Dieser Kurzschluß hat eine wesentliche Verstärkung des durch die Schmelzsicherung 21 fließenden Stromes zur Folge, so daß die Schmelzsicherung nach wenigen Minuten anspricht und den Stromkreis abschaltet.

Um die Schutzvorrichtung wieder in den Gebrauchszustand zurückzuversetzen, ist es neben der Auswechslung der Schmelzsicherung 21 nur erforderlich, nach Abschrauben des Stöpsels 36 das Röhrchen 12 mit der

Stange ίο aus der Vorrichtung herauszunehmen und nach erfolgter Abkühlung dieser Teile, wobei die Stange io durch das wieder erhärtende Lot in ihrer anderen Endstellung festgehalten wird, in umgekehrter Lage wie vorher wieder in der Vorrichtung zu befestigen, was durch Einschrauben des am Röhrchen sitzenden Gewinderinges 9 in die Mutter 8 geschieht. Dabei wird zugleich die Feder 25 gespannt, so daß die Vorrichtung nach Wiederanbringung des Schraubstöpsels 36 erneut gebrauchsfähig ist.

■Es kann die Schaltung auch derart sein, daß der Temperaturschalter bei seinem Ansprechen einen Kurzschluß zur Schmelzsicherung aufhebt, so daß diese dann für einen geringeren Wert bemessene Sicherung den vollen Betriebsstrom erhält und die Abschaltung bewirkt.

Die Heizspule besteht, statt wie üblich aus umsponnenem Draht, aus einem gemeinsam mit einer isolierenden Schicht um das Rohr 6 gewickelten Metallband, wodurch einerseits eine schnelle und bessere Wärmeableitung zum Auslöser gewährleistet, anderseits eine 1 höhere Überlastbarkeit bei kurzzeitigen j Stromsteigerungen ermöglicht ist. Der Dämp- ^; fungswiderstand 18 besteht ebenfalls vorteilhaft aus einem Metallband, dessen einzelne Windungen durch eine Zwischenschicht isoliert sind. 1 Das am Fußkontakt 30 angeordnete Ver- j bindungsrohr 23 kann gegebenenfalls bei entsprechender Verlängerung auch den Auslöser 12, 10 des Temperaturschalters enthalten, so daß diese mit dem Rohr 23 nach vor α herausgenommen werden kann.

Claims (7)

1. Patent-Ansprüche: j

   i. Schutzvorrichtung für elektrische ' Stromverbraucher gegen unzulässige Er- : wärmung, bei welcher eine Schmelzsiche- j rung und ein unter dem Einfluß einer ; Heizspule stehender Temperaturschalter ■ mit Schmelzlot in der Weise miteinander j vereinigt sind, daß der Temperaturschalter bei seinem Ansprechen den durch die : Schmelzsicherung fließenden Strom ver- , stärkt oder kurzschließt, dadurch gekenn- ' zeichnet, daß die Schmelzsicherung (21) : an der Vorderseite der Schalttafel (1) in einem Sicherungselement (27, 28, 29) gewöhnlicher Bauart, die Heizspule (17) und der Auslöser (12) des Temperaturschalters sowie der etwa vorhandene Schutzwiderstand (18) dagegen in einem an der Rückseite der Schalttafel (1) gleichachsig mit dem Schmelzsicherungselement angeordneten Isoliergehäuse (4, 5, 16) untergebracht sind.
2. 2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Kontakt (30) des Schmelzsicherungselements an einer hohlen iSchraube (23) angeordnet ist, welche durch ein Loch der Schalttafel (1) hindurch in das den Temperaturschalter enthaltende Gehäuse (4, 3, 16) eintritt und einerseits die leitende Verbindung der Schmelzsicherung (21) mit dem Temperaturschalter bewirkt, anderseits gleichzeitig zur Aufnahme von Teilen des Temperaturschalters dient.
3. 3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (10) und der Auslöser (12) des Temperaturschalters zur Auswechslung oder Widerinstandsetzung durch eine Öffnung (35) in der rückwärtigen Stirnwand (16) des Gehäuses (4, 3, 16) zugänglich sind.
4. 4. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkontakt (20) für das Schaltglied (10) des Auslösers (12^ in einem die Öffnung (35) im Deckel (16) des Isoliergehäuses (4, 3, 16) abschließenden Gewindestöpsel (36) sich befindet.
5. 5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 J)i-s 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des beiderseits aus dem Röhrchen Γ12) herausragenden Schaltgliedes (ro) nach beiden Richtungen durch feste Anschläge (13, 13) im Röhrchen (12) begrenzt ist und das in seiner einen Endlage festgelötete Schaltglied (10) unter dem Einfluß einer außerhalb des Röhrchens (12) angeordneten Feder (25) steht, welche das Schaltglied (10) in die andere Endlage zu bewegen sucht.
6. 6. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die das Schaltglied (10) 1 elastende Feder (25) in der hohlen Verbindungsschraube (23) zwischen dem Schmelzsicherungselement und dem Temperarurschalter angeordnet ist.
7. 7. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (25) in einer in der hohlen Schraube (23) geführten Hülse (24) untergebracht ist, an deren Boden ein in der Ruhelage des Temperaturschalters in ein Loch des Fußkontaktes (30) des Schmelzsicherungselementes eingreifender Kennstift (26) befestigt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.