DE927938C - Electrical switch for slow switching off and fast switching on by hand as well as for automatic switching off when overload occurs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schalter mit langsamem Abschalten von Hand sowie selbsttätigem Ausschalten bei Überlast und mit schnellem Einschalten mit Hilfe einer Feder, wobei der den beweglichen Kontakt tragende Hebel für das selbsttätige Abschalten durch den beweglichen Kern einer Auslösespule gesteuert wird, die von dem zu unterbrechenden Strom durchflossen wird. Dies erfolgt durch Vermittlung einer Zunge, die an der vertikal ausgerichteten Achse der Auslösespule entlang gleitet.The invention relates to electrical switches with slow manual shutdown as well automatic switch-off in the event of overload and quick switch-on with the help of a spring, wherein the lever carrying the movable contact for the automatic shutdown by the moving core of a trip coil is controlled by the current to be interrupted is traversed. This is done by arranging a tongue attached to the vertically oriented Axis along the trip coil slides.

Die bekannten Schalter dieser Art sind so eingerichtet, daß das selbsttätige öffnen immer mit gleichem Kontäktabstand stattfindet, unabhängig von den Überlastverriäitmissen. Dies bedingt, daß die Amperewindungen dem Mindestwert des Stromes entsprechen, der unterbrochen werden soll, weshalb eine beträchtliche Kupfermenge erforderlich ist.The known switches of this type are set up so that they always open automatically same contact spacing takes place, regardless of the overload conditions. This implies that the ampere turns correspond to the minimum value of the current that is to be interrupted, hence a considerable amount of copper is required.

Abgesehen davon neigt der Kontaktarm, sei es durch seine Ausbildung, sei es durch seine Befestigung und die Art seines Ansprechens, dazu, im Augenblick der Unterbrechung zu vibrieren, was zum Wiederzünden des Lichtbogens nach seinem Erlöschen führen kann.Apart from that, the contact arm tends, be it because of its training, or because of its attachment and the manner of its response, to vibrate at the moment of the interruption, what can lead to re-ignition of the arc after it has been extinguished.

Alle diese Nachteile werden bei dem Schalter nach der Erfindung vermieden, der zwar nach den allgemein bekannten Grundsätzen der Stromunter-All these disadvantages are avoided in the switch according to the invention, although after the well-known principles of power supply

'brecher arbeitet, sich von ihnen aber dadurch unterscheidet, daßi der wirksame Teil der Steuerzunge des Kontakthabeis ein winkelartiges Profil' mit konstanter Neigung aufweist, um beim 'Öffnen einen Abstand der Kontakte zu erhalten, der in linearer Abhängigkeit von der zu unterbrechenden Überlast ansteigt, und daß ferner Mittel, z. B. Federn vorgesehen sind, um etwaige Schwingungen zu unterdrücken, die sich während des Öffnens in idem ίο Kontakthelbel bilden könnten, wobei diese Mittel gleichzeitig das schnelle Schließen unterstützen und sicherstellen. ■- ■'brecher works, but differs from them in that that the effective part of the control tongue of the contact has an angular profile 'with a constant Has a tendency to obtain a spacing of the contacts in a linear manner when opening Depending on the overload to be interrupted increases, and that further means, e.g. B. springs are provided in order to suppress any vibrations that occur during opening in idem ίο Kontakthelbel could form, with these means support and ensure fast closing at the same time. ■ - ■

Um zu vermeiden, daß ein etwaiges Spiel des Kontakthebels beim Abschalten die Entstehung von Schwingungen begünstigt, wirken die üblichen Federungsmittel zum schnellen Schließen des Kontaktes auf den Kontakthebel an einem Punkt ein, der zwischen dem Kontaktpunkt und dem Drehpunkt des Hebels liegt, und zwar in unmittelbarer Nachbarschaft des letzteren.In order to avoid any play in the contact lever when switching off Favored by vibrations, the usual spring means act to quickly close the contact on the contact lever at a point between the contact point and the pivot point of the lever, in the immediate vicinity of the latter.

Alle diese Merkmale wenden in der nachfolgenden Beschreibung eines vorteilhaften Ausführungsbeispieles der Erfindung, auf das diese aber nicht beschränkt sein soll, an Hand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigtAll of these features apply in the following description of an advantageous exemplary embodiment of the invention, but to which it does not should be limited, explained in more detail with reference to the drawings. It shows

Fig. ι einen vertikalen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel bei geschlossenen Kontakten, Fig. 2 einen ähnlichen Schnitt bei durch Handbetätigung geöffneten Kontakten, Fig. 3 ebenfalls einen derartigen Schnitt bei durch automatische Betätigung geöffneten Kontakten. Fig. Ι a vertical longitudinal section through the embodiment with closed contacts, FIG. 2 shows a similar section with contacts opened by manual actuation, FIG. 3 likewise shows such a section contacts opened by automatic actuation.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besitzt der Schalter in bekannter Weise einen Tragkörper bzw. Grundplatte 1 mit einer Ausbuchtung 1', die zur Aufnahme eines Schwinghebels 2 dient, durch den der Unterbrecher von Hand betätigt werden kann. Dieser Hebel ist zu dem Zweck mit einem Betätigungsgriff 2' versehen und wirkt mit einem Flügel bzw. einer Nase 3' zusammen, die aus dem Arm 3 herausgedrückt ist, der den beweglichen Kontakt 4 trägt. Hierdurch wird die Entfernung des letzteren AOm festen Kontakt 5, der an dem Tragkörper 1 angebracht ist, festgelegt bzw. das Abheben herbeigeführt. As can be seen from the drawing, the switch has, in a known manner, a support body or Base plate 1 with a bulge 1 ', which is used to receive a rocker arm 2, through the the breaker can be operated manually. This lever is for the purpose with an operating handle 2 'provided and interacts with a wing or a nose 3', which from the arm 3 is pushed out, which carries the movable contact 4. This will remove the latter AOm fixed contact 5, which is attached to the support body 1 is set or the lift-off is brought about.

Die Feder 6, welche das schnelle Schließen bewirkt, sobald der Hebel 2 aus der in Fig. 2 dargestellten Lage in die der Fig. 1 bewegt wird, wirkt auf den Arm 3 in entgegengesetzter Weise, als dies bei den bekannten Schaltern der Fall ist, in einem Punkt, der zwischen dem Drehpunkt 7 dieses Hebels und dem beweglichen Kontakt 4 liegt, so daß diese Feder statt auf den Tragkörper 1 auf einen Ansatz 8' des* Rahmens der Auislösespule 9 zurückwirkt, der seinerseits an dem Tragkörper 1 befestigt ist. Auf diese Weise wird die Lage des Kontaktes 4, der unmittelbar unter der Einwirkung der Feder 6 steht, unabhängig von einem etwaigen Spiel der Lagerung des Drehzapfens 7. Die Folge ist ein vollständiges und dauerndes Anliegen des Kontaktes 4 am festen Kontakt 5 in der Schließstellung, unabhängig von der Abnutzung dieser Kontakte. Die Gefahr von Vibrationen- auf Grund von Zapfenbewegungen ist daher beachtlich herabgesetzt. The spring 6, which causes the quick closing as soon as the lever 2 is out of the position shown in FIG The position in which FIG. 1 is moved acts on the arm 3 in the opposite way than this in the known switches is the case, in a point between the pivot point 7 this Lever and the movable contact 4 is so that this spring instead of the support body 1 on an approach 8 'of the * frame of the release coil 9 acts back, which in turn is attached to the support body 1. In this way, the location of the Contact 4, which is directly under the action of the spring 6, regardless of any Game of the bearing of the pivot 7. The result is a complete and constant concern of the Contact 4 on the fixed contact 5 in the closed position, regardless of the wear and tear of this Contacts. The risk of vibrations due to pin movements is therefore considerably reduced.

Diejenigen Schwingungen, denen der Hebel 3 dennoch ausgesetzt sein könnte, z. B. beim selbsttätigen Öffnen durch das Anheben der Zunge 10, die infolge des Stoßes des Kernes 11 auf das Ende 3" des Hebels 3 einwirkt, werden durch die Blattfeder 12 unterdrückt, die bei 12' am Hebel 3 befestigt ist und sich mit ihrem freien entgegengesetzten "Ende gegen den Hohlzylinder ii' abstützt, in welchem der Kern 11 gleitet. Diese Blattfeder hat sich als sehr wirksam zur Unterdrückung solcher Schwingungen erwiesen, ebenso wie als Hilfseinrichtung in Verbindung mit der Feder 6, um ein schnelles Schließen zu unterstützen.Those vibrations to which the lever 3 could still be exposed, e.g. B. with automatic Opens by lifting the tongue 10, which as a result of the impact of the core 11 on the end 3 " of the lever 3 acts are suppressed by the leaf spring 12 which is attached to the lever 3 at 12 ' and is supported with its free opposite "end against the hollow cylinder ii ', in which the core 11 slides. This leaf spring has proven to be very effective in suppressing such Vibrations proved, as well as an auxiliary device in connection with the spring 6, to a to support fast closing.

Wie bereits erwähnt, hat das Profil io' der Zunge 10, die mit dem Ende 3" des Hebels 3 zur Steuerung des selbsttätigen Öffnens der Kontakte zusammenwirkt, eine gleichmäßige Neigung, so daß die vom Kern 11 der Auslösespule 9 auf die Zunge 10 ausgeübte Wirkung, die sich in Abhängigkeit von dem die Spule durchfließenden Strom ändert, sich beim Öffnen der Kontakte in einem Kontaktabstand äußert, der sich entsprechend der Stärke des Überlaststromes ändert. Da die für das Wiederschließen erforderliche Arbeit sich entsprechend ebenfalls ändert, so ist es demgemäß ausreichend, daß die Zähl der Windungen der Spule 9 proportional dem Lichtibogenzündabstand der Kontakte gewählt ist, der dem kleinsten Überstrom entspricht, der unterbrochen werden soll. Die äußeren Abmessungen der Auslösespule und die Menge des benötigten Kupfers werden dadurch auf ein Minimum herabgesetzt. Nach diesen Erläuterungen ist die Wirkungsweise des Schalters leicht verständlich. Sobald ein Überstrom im Verbraucherkreis eintritt, zieht die Spule 9, die von diesem Strom durchflossen wird, den Kern 11 an, der eine Anziehungskraft besitzt, die größer ist als sein Eigengewicht, das Gewicht der Zunge 10 und die Komponente der Federnd und 12 in Richtung der Zunge, hebt diese an und läßt den geneigten Teil 10' in Berührung mit dem äußersten Ende 3" des Hebels 3 gleiten. Dieser Hebel dreht sich dadurch im Uhrzeigersinn (beim Blick auf die Zeichnung) und öffnet die Kontakte 4 und 5 in einem Maße, das dem Stoß des Kernes 11 gegen die Zunge 10 pro- no portional ist. Die Rückwirkung der Federn 6 und 12 gegen die Stirnkante ro' sperrt dann die Zunge 10 in dem Punkt, den sie erreicht hat, und verhindert, daß diese Zunge beim Niedergehen des Kernes 11 nach Aufhören des Stromes zurückfällt. Dadurch wird der Schalter in der geöffneten Stellung (Fig· 3) festgehalten. In dieser Stellung befindet sich der Handhebel noch in der Schließstellung des Schalters. Dadurch, daß dieser Hebel in die Öffnungsstellung gebracht wird, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, erhält man schließlich eine Bewegung des Hebels 3 im Uhrzeigersinn. Dieser Hebel kommt mit seinem Ende 3" außer Eingriff mit der Zunge 10, so daß diese unter der Wirkung ihres Eigengewichtes abfallen kann und für eine neue selbsttätige Betätigung bereit ist. Man kann dannAs already mentioned, the profile 10 'of the tongue 10, which cooperates with the end 3 "of the lever 3 to control the automatic opening of the contacts, has a uniform inclination, so that the effect exerted by the core 11 of the trip coil 9 on the tongue 10 , which changes depending on the current flowing through the coil, manifests itself when the contacts open in a contact distance that changes according to the strength of the overload current. Since the work required for reclosing also changes accordingly, it is accordingly sufficient that the number of turns of the coil 9 is proportional to the arc ignition distance of the contacts, which corresponds to the smallest overcurrent that is to be interrupted . The external dimensions of the trip coil and the amount of copper required are reduced to a minimum The function of the switch is easy to understand When this occurs, the coil 9, through which this current flows, attracts the core 11, which has an attractive force that is greater than its own weight, the weight of the tongue 10 and the component of the spring and 12 in the direction of the tongue, lifting it and lets the inclined portion 10 'slide into contact with the extreme end 3 "of the lever 3. As a result, this lever rotates clockwise (when looking at the drawing) and opens the contacts 4 and 5 to an extent that is proportional to the impact of the core 11 against the tongue 10. The reaction of the springs 6 and 12 against the front edge ro 'then locks the tongue 10 at the point it has reached and prevents this tongue from falling back when the core 11 descends after the current has ceased. This will hold the switch in the open position (Figure 3). In this position the hand lever is still in the closed position of the switch. By bringing this lever into the open position, as shown in Fig. 2, one finally obtains a clockwise movement of the lever 3. This lever comes with its end 3 ″ out of engagement with the tongue 10, so that this can fall off under the effect of its own weight and is ready for a new automatic actuation

den Handhebel 2 in die in Fig. 1 dargestellte Schließstellung bringen, um Gewißheit zu haben, daß, wenn Überlast anhält, die selbsttätige Unterbrechung des Schalters erneut stattfindet. Infolge der Feder 12 und des Drehzapfens 7 des Hebels 3 läßt sich bei gleichen Abmessungen des Schalters ein vier- bis fünfmal so großer Abschaltabstand der Kontakte wie bei den gewöhnlichen gleichartigen Schaltern und als Folge davon auch eine viel stärkere Lichtbogenlöschung erzielen. Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei gleichen Abmessungen Kurzschluß ströme vom doppelten Wert der bisher von Schaltern gleicher Art beherrschten Ströme unterbrochen werden können. Alles dies erfordert keinerlei schwierige Umkonstruktionen des Schalters.Bring the hand lever 2 into the closed position shown in Fig. 1 in order to be certain that that, if the overload persists, the automatic interruption of the switch takes place again. As a result the spring 12 and the pivot 7 of the lever 3 can be with the same dimensions of the switch a four to five times larger switch-off distance of the contacts than with the usual similar ones Switches and, as a result, also achieve a much stronger arc extinction. The experience has shown that with the same dimensions short-circuit currents twice the value of the previous one currents controlled by switches of the same type can be interrupted. All of this requires no difficult redesign of the switch.

Obwohl das Ausführungsbeispiel nur einen einpoligen Schalter betrifft, so können natürlich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, durch seitliches Anbringen von entsprechenden weiteren Schaltelementen Mehrfachschalter hergestellt werden, die alle durch einen einzigen Handhebel bedient werden. Ebenso können natürlich sonstige konstruktive Änderungen am Unterbrecher im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden.Although the exemplary embodiment only relates to a single-pole switch, of course, without to leave the scope of the invention, by laterally attaching further appropriate Switching elements multiple switches are produced, all operated by a single hand lever will. Of course, other design changes can also be made to the interrupter in the The scope of the invention can be made.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: i. Elektrischer Schalter für langsames Ausschalten und schnelles Einschalten von Hand sowie für selbsttätiges Ausschalten beim Auftreten von Überlast unter Verwendung eines Kontakthebels, der zum schnellen Schließen mit einer Feder versehen ist, die für das wahlweise Öffnen von Hand unwirksam gemacht werden kann, und der für das selbsttätige öffnen von dem beweglichen Kern einer Auslösespule gesteuert wird, die von dem zu unterbrechenden Strom durchflossen wird, wobei eine besondere Zunge vorgesehen ist, die an der senkrecht ausgerichteten Achse der Auslösespule entlang gleiten kann, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Teil der erwähnten Zunge (10) ein Winkelprofil (eine Arbeitskante io') mit konstanter Neigung besitzt, so daß beim Öffnen ein Abstand der Kontakte (4, 5) sich ergibt, der in linearer Abhängigkeit von der zu unterbrechenden Überlast zunimmt, und daß Mittel, z. B. Federn (6, 12) vorgesehen sind, die zur Unterdrückung etwaiger Schwingungen, die sich in dem Kontakthebel (3) während des Öffnens auszubilden versuchen, und zur Erhöhung der Schnelligkeit des Schließens dienen.i. Electric switch for slow switch-off and quick switch-on by hand as well as for automatic switch-off in the event of an overload using a Contact lever, which is provided with a spring for quick closing, which can be used for the optional Opening by hand can be made ineffective, and that for the automatic opening of the moving core of a trip coil is controlled by the one to be interrupted Current flows through it, with a special tongue being provided on the vertically aligned Can slide along the axis of the release coil, characterized in that the active part of said tongue (10) is a Angular profile (one working edge io ') with constant Has an inclination, so that when you open a distance between the contacts (4, 5) results in linear dependence on the overload to be interrupted increases, and that means, e.g. B. Springs (6, 12) are provided to suppress any vibrations that occur in try to train the contact lever (3) during opening, and to increase the Serve speed of closing. 2. Elektrischer Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Unterdrückung von Schwingungen in einer Blattfeder (12) bestehen, die mit einem Ende an einem Punkt auf dem Rücken des Kontakthebels2. Electrical switch according to claim i, characterized characterized in that the means for suppressing vibrations in a leaf spring (12) are made with one end a point on the back of the contact lever (3) zwischen dem Drehzapfen (7) des Hebels(3) between the pivot (7) of the lever (3) und dem Kontakt (4) befestigt ist und sich mit dem anderen Ende an einem festen Punkt der Schalteinrichtung abstützt.(3) and the contact (4) is attached and attached to the other end at a fixed point the switching device is supported. 3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Abstützpunkt durch den Führungszylinder (n') des Kernes (11) der Auslösespule gebildet wird.3. Electrical switch according to claim 1, characterized in that the fixed support point is formed by the guide cylinder (n ') of the core (11) of the trip coil. 4. Elektrischer Schalter nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakthebel zur Erzielung eines schnellen Schließens mit einer Schraubenfeder (6) versehen ist, die auf einen Punkt des Kontakthebels (3) einwirkt, der zwischen dem Kontakt4. Electrical switch according to claims ι to 3, characterized in that the contact lever is provided with a helical spring (6) to achieve quick closing is that acts on a point of the contact lever (3) between the contact (4) und dem Drehzapfen (7) in der unmittelbaren Nachbarschaft des letzteren liegt.(4) and the pivot (7) is in the immediate vicinity of the latter. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © S09 504 5.55© S09 504 5.55