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Selbstschalter mit zwei sich selbst sperrenden Kniegelenken Es ist
bekannt, an Selbstschaltern den Schaltmechanismus zwischen dem Handantriebsorgan
und dem Schaltorgan so aufzubauen, daß zur Sicherung,der Lage in der Einschaltstellung
keine Verklinkung notwendig ist. Der Fortfall der Verklinkung hat ,den Vorzug einer
Vereinfachung in der Herstellung der Teile. Solche klinkenfreien Selbstschalter
hatten bisher ein einziges über die Totpunktlage durchdrückbares Kniegelenk zwischen
dem Handantriebsorgan und dein Schaltorgan. Es ist schwierig, diesen Schaltmechanismus
so zu bauen, daß er nicht durch starke Erschütterungen von selbst ausgelöst wird.
Man könnte die Erschütterungssicherheit durch Vergrößerung des :Maßes der Durchdrückung
des Kniegelenkes erhöhen. Dazu kommt noch, daß an den klinkenfreien Selbstschaltern
mit e@ineni einzigen Kniegelenk der Kontakt- und Ausschaltdruck in Längsrichtung
des Kniegelenkes wirken und die Durchdrückung des Kniegelenkes zu vergrößern suchen.
Das Zurückdrücken solcher stark durchgedrückten Kniegelenke bereitet sehr große
Schwierigkeiten. Da das Zurückdrücken des Kniegelenkes nicht unmittelbar durch die
thermischen bzw. magnetischen Auslöser erfolgen kann, sind besonders starke Kraftspeicher
notwendig.
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Die Erfindung betrifft einen Selbstschalter mit Kipphebelantrieb .und
hebelförmigem Schaltorganantrieb, der trotz sehr hoher Erschütterungssicherheit
ein leichtes Auslösen des Schaltmechanismus besitzt. Erfindungsgemäß sind zwischen
dem Kipphebel und dem Schaltorgan zwei über die zugehörigen
Totpunktlagen
durchdrückbare Kniegelenke in Reihe geschaltet, deren Verbindungsstelle an einem
ortsfest gelagerten Lenker geführt ist. Diese beiden Kniegelenke wirken stark in
sich selbst sperrend. Es braucht beim Auslösen nur eines der beiden Kniegelenke
über die Totpunktlage zurückgedrückt zu werden, wozu kein großer Kraftaufwand
notwendig ist. Die Erschütterungssicherheit wird noch weiter erhöht, wenn erfindungsgemäß
die Durchdrückung über die Totpunktlage an dem mit (dem Kipphebel verbundenen Kniegelenk
größer ist als die Durchdrückung an dem mit dem Schaltorgan verbundenen Kniegelenk,
wobei das letztere im Vergleich zu dem ersteren kurze Glieder hat und ibeim selbsttätigen
Auslösen durch: die Selbstauslöser zurückgedrückt wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Fig. z zeigt den Schaltmechanismus des Selbstschalters in der Ausschaltstellung,
die Fig.2, in der Einschaltstellung und ,die Fig. 3 in einer Zwischenstellung beim
selbsttätigen Auslösen des Mechanismus.
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Mit i ist ein von einem Kipphebel gebildetes Handantrieb;sorgan und
mit 2 ein hebelförmiges Schaltorgan, dessen Kontaktteil in der Zeichnung nicht dargestellt
ist, bezeichnet. Der Kipphebel i ist um die Achse 3 und das Schaltorgan um die Achse
4 drehbar: Zwischen dem Kippnebel und dem Schaltorgan sind zwei Kniegelenke in Reihe
geschaltet. Das eine am Kipphebel befindliche Kniegelenk hat die Glieder 5, 6 und
,das andere am Schaltorgan befindliche Kniegelenk die Glieder 7, B. Der Verbindungspunkt
beider Kniegelenke ist an dem Lenker g geführt, der um die ortsfeste Achse 4 drehbar
sein kann. Beide Kniegelenke sind über ihre Totpunktlage durchdrückbar. Ihre Durchdrückung
wird durch die Anschläge io, zi begrenzt, die ran den Gliedern 6 bzw: 8 sitzen.
An dem Glied 5 ist zweckmäßig eine Feder i2 vorgesehen, die das Glied 5 im Gegenuhrzeigersinn
zu drehen sucht. Der Kipphebel i kann ferner mit dem Glied 5 des Kniegelenkes starr
verbunden sein, jedoch ist es zweckmäßig, einen Totgang zwischen dem Kipphebel i
und dem Glied 5 anzuordnen. In ,diesem Fäll wird zwischen dem Kipphebel i und .dem
Glied 5 eine schwache Feder 13 angeordnet, die den Kipphebel im Uhrzeigersinn
zu drehen sucht. Mit 14 äst die Ausschaltfeder bezeichnet, die das Schaltorgan ihm
Gegenuhrzeigersinn zu ,drehen sucht.
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Die Fig. i zeigt den Schaltmechanismus in der Ausschaltstellung und
die Fig. : den Schaltmechanismus in der Einschaltstellung. Beide Stellungen sind
äußerlich erkennbar an der Lage des Kipphebets i. In der Einschaltstellung (Fig.
2) sind beide Kä.iegelenke über ihre zugehörigen Totpunktlagen hinaus .durchgedrückt.
Dadurch tritt eine Selbstsperrung des Schaltmechanismus ein-. Diese Sperrung des
Schaltmechanismus ist stark erschütterungssicher. Zugleich sind in der Einschaltstellung
keine ortsfesten Teile notwendig, die zur Aufrechterhaltung der Sperrung als Anlage
für die Glieder des Schaltmechanismus dienen. Dadurch sind die am Schaltmechanismus
auftretenden Kräfte in hohem Maße von den Herstellungstoleranzen der ortsfesten
Teile unabhängig.
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Um den Schaltmechanismus auszulösen, ist es nur notwendig, daß eines
der beiden Kniegelenke über seine Tötpunktlage zurückgedrückt wird. Zweckmäßig ist
der Schaltmechanismus so ausgebildet, @daß bei der Handauslösung das an dem Kipphebel
i befindliche Kniegelenk 5, 6 und beim selbsttätigen Auslösen ,durch einen oder
magnetischen Auslöser (das an dem Schaltorgan 2 befindliche Kniegelenk 7, 8 zurückgedrückt
wird. Dabei wird die Durchdrückung der mit dem Kipphebel i verbundenen Kniegelenke
5, 6 stärker als die D.urchdrückung an dem reit dem Schaltorgan 2 verbundenen Kniegelenk
7, 8 gemacht. Dies ist besonders günstig. Da das an dem Kipphebel befindliche Kniegelenk
5, 6 infolge der größeren Durchdrückung schwerer zurückzudrücken ist, können die
an dem Kipphebel z auftretenden Massenkräfte bei Erschütterungen das Kniegelenk
5, 6 nicht selbsttätig auslösen. Wenn auch das Zurückdrücken dieses Kniegelenkes
schwerer ist als das Zurückdrücken. des anderen Kniegelenkes 7, 8, so ist dies nicht
nachteilig, @da bei der Handauslösung eine hinreichend große Kraft zur Verfügung
steht. Die Handauslösung erfolgt in der Weise, daß der Kipphebel i aus der in Fig.
2 dargestellten Lage abwärts bewegt wird. Nachdem der Totgang zwischen Kipphebel
i und dem Glied 5 des Kniegelenkes überwunden ist, nimmt der Kipphebel Idas Glied
5 des Kniegelenkes mit, wodurch ,das Kniegelenk 5, 6 über seine Totpunktlage zurückgedrückt
wird. Sobald diese überschritten äst, knickt das Kniegelenk 5, 6 unter Wirkung der
Ausschaltfeder 14 ein, wobei das Schaltorgan die Aus-Schaltbewegung ausführt. Ein
Festhaltendes Kniegelenkes 5, 6 ,beim Einknicken durch den Kipphebel ist infolge,
des Totganges zwischen dem Kipphebel i und dem Glied 5 nicht möglich.
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Dagegen ist das Auslösen des Schaltmechanismus leicht, wenn das Kniegelenk
7, 8 über seine Totpunktlage zurückgedrückt wird: Dieses Kniegelenk braucht in der
Einschaltstellung (Fig. 2) des Schaltmechanismus nur um ein geringes über ,die Totpunktlage
durchgedrückt zu sein. Zweckmäßig sind die Glieder 7, 8 ,dieses Kniegelenkes im
Vergleich zu den Gliedern 5, 6 des anderen Kniegelenkes kurz, um kleine Massenkräfte
bei Erschütterungen des Mechanismus zu erhalten. Diese Massenkräfte werden noch
weiter verringert, wenn -die Glieder aus Leichtmetall hergestellt werden. Die Auslösung
dieses Kniegelenkes ,erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß das selbsttätige Auslöseorgan,wie
weiter unten beschrieben, auf einen Ansatz : 15 des Gliedes 8 einwirkt in der Weise,
daß das Glied 8 im Gegenuhrzeigersinn umden Verbindungspunkt der beiden Kniegelenke
gedreht wird. Ist dies der Fall, so knickt das Kniegelenk 7, 8, wie in der Fig.3
ersichtlich ist, unter Wirkung der Ausschaltfeder 14 ein. Dadurch kann das Schaltorgan
seine Ausschaltbewegung ausführen. Nach erfolgtem Einknicken dieses Kniegelenkes
knickt
das andere Kniegelenk 5, 6 ein, indem sich der Kipphebel z abwärts bewegt. Bei dieser
Abwärtsbewegung wird ,das Kniegelenk 7, 8 gestreckt, wie die Fig. z es erkennen
läßt. Hierdurch ist die Ausschaltstellung endgültig erreicht. Das Strecken des Kniegelenkes
7, 8 beim Ausschalten kann durch eine Feder 16 begünstigt werden, die um das Knie
des Kniegelenkes 7, 8 'gelegt ist und das Glied 7 im Uhrzeigers,inn, dagegen
das Glied 8 im Gegenuhrzeigersinn zudrehen sucht.
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Wenn auch an dem Selbstschalter gemäß der Erfindung der Schaltmechanismus
sich trotz der hohen Erschütterungssicherheit ohne großen Aufwand an Kräften auslösen
läßt, so ist es zweckmäßig, das Auslösen des Schaltmechanismus beim Ansprechen der
Auslöseorgane, ,insbesondere des thermischen Auslösers, mit Hilfe eines dazwischengeschalteten
Kraftspeichers zu bewirken. Dieser Kraftspeicher braucht jedoch nicht stark bemessen
zu sein. Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wirkt lediglich der thermische
Auslöser, der von einem Bimetallstreifen gebildet ist, über den Kraftspeicher auf
den Schaltmechanismus ein. Der Bimetallauslöser 17 liegt etwa in der Ebene
der beiden Kniegelenke 5 bis B. Diese Anordnung hat den Vorzug, daß der Schaltmechanismus
und der thermische Auslöser flach an einer Wand des Selbstschalters, z. B. einer
Schaltkammerwand, angebaut werden können. Der Kraftspeicher besteht aus dem Hebel
18 mit der Nase rg und der Sperrklinke 2o. Der Hebel 18 ist um die Achse
2 1 drehbar und steht unter Wirkung einer Speicherfeder 22. An -dem Hebel 18 ist
eine Zugstange 23 angelenkt, die mit Hilfe eines Vorsprunges 24 auf ,den Ansatz
15 des Gliedes 8 des Kniegelenkes 7, 8 einwirkt. Die Sperrklinke 2o ist um die Achse
25 drehbar und steht unter Wirkung einer Rückholfeder 26. 27 ist eine Einstellschraube
an .der Sperrklinke 2o; auf die der Bimetallstreifen 17 des thermischen Auslösers
einwirkt. An dem Schaltorgan 2 ist eine Stoßstange 28 gelenkig befestigt, die mit
dem Hebel 18 des Kraftspeichers zusammenwirkt.
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Die Wirkungsweise .dieses Kraftspeichers in Verbindung mit dem Schaltmechanismus
ist folgende: In der Einschaltstellung des Selbstschalters (Fig: 2) ist bereits
der Kraftspeicher geladen. Tritt ein Überstrom auf, so wird durch den thermischen
Auslöser die Sperrklinke 2o zur Seite bewegt, wodurch die Nase z9 des Hebels 18
freigegeben wird. Der Hebel 18 kann sich unter Wirkung der Speicherfeder 22 im Gegenuhrzeigersinn
drehen. Dadurch wird über die Zugstange 23 das Glied 8 des Kniegelenkes gedreht
und das Kniegelenk 7, 8 über die Totpunktlage zurückgedrückt. Während .das Schaltorgan
2 die Ausschaltbewegung unter Wirkung der Ausschaltfeder 1q. ausführt, stößt zugleich
die Stoßstange 28 gegen den Hebel 18 und dreht ihn im Uhrzeigersinn so weit, bis
die Sperrklinke 2o von selbst hinter :die Nase rg des Hebels 18 einfällt. - Es wird
also währenddes Ausschaltens des Selbstschalters der Kraftspeicher für den nächsten
Auslösevorgang wieder aufgeladen. Das Auslösen des Schaltmechanismus durch :den
magnetischen Auslöser erfolgt unmittelbar durch Anschlagen des von dem magnetischen
Organ bewegten Stößers 2g.