DE974573C

DE974573C - Kleinselbstschalter mit thermischer UEberstrom- und magneitischer Kurzschlussausloesung, insbesondere fuer Fernsprech-Selbstwaehlaemter

Info

Publication number: DE974573C
Application number: DEL18601A
Authority: DE
Inventors: Alfred Fehrenbach
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1954-04-21
Filing date: 1954-04-21
Publication date: 1961-02-16

Description

AUSGEGEBEN AM 16. FEBRUAR 1961

L 18601 VIIIb 12i c

Bei Kleinselbstschaltern mit Überstrom- und magnetischer Kurzschlußauslösung, insbesondere für Fernsprech-Selbstwählämter, sind die Größtmaße von Grundfläche und Höhe vorgeschrieben. Daraus ergibt sich ein sehr schmaler, relativ hoher stabförmiger Automat mit rechteckiger Grundfläche.

Die abzuschaltenden Stromstärken und Spannungen sind dabei nicht sehr hoch, jedoch werden an die Ansprechempfindlichkeit große Anforderungen gestellt. Hierbei können Hilfsmittel wie Kraftspeicher, Kniegelenke usw. auf Grund des geringen Bauraumes und auch wegen des durch sie bedingten Aufwandes nicht verwendet werden.

Es ist daher schon bekannt, lange Bimetallstreifen unmittelbar als Schaltstangen zu verwenden und eine Verklinkung mit einem zweiten Bimetall entgegengesetzter Durchbiegung vorzusehen.

Diese Ausführungen haben aber den Nachteil, daß die Unterbringung einer Freiauslösung sowie die einer magnetischen Kurzschlußauslösung konstruktive Schwierigkeiten verursacht.

Es ist auch schon bekannt, einen flachen abgefederten Schaltschieber gelenkig mit einer oder mehreren Klinken zu versehen und einen Auslöseschieber an diesem gleiten und von einer der Klinken arretieren zu lassen. Im Auslösefalle wird die Klinke dann durch Ubertragungshebel od. dgl. mittelbar von den Auslöseorganen ausgehoben und der Auslöseschieber, der wiederum die Kontakte steuert, freigegeben.

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Nachteilig ist jedoch bei diesen bekannten Ausführungen, daß die Zahl der Teile zu groß, die Anordnung der Auslöse- und Verklinkungsorgane sowie die Hebelverhältnisse nicht so günstig sind, daß auf Übertragungshebel sowie andere Hilfsmittel zur Herabsetzung der Verklinkungskräfte verzichtet werden konnte. Dies gilt insbesondere, weil der begrenzt zulässige Gesamtwiderstand des Selbstschalters nur geringe Amperewindungszahlen ίο auf dem magnetischen Organ zuläßt und auch auf Grund der zur Verfügung stehenden Heizleistung auf dem thermischen Organ die zu erreichenden Auslösekräfte sehr beschränkt sind. Nachteilig ist auch Gestaltung und Anordnung der magnetischen Organe, die bei bekannten Anordnungen in verschiedenen Ebenen liegen und eine extrem schmale Bauform nicht zulassen.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kleinselbstschalter mit thermischer Überstrom- und magnetischer Kurzschlußauslösung, insbesondere für Fernsprech-Selbstwählämter, bei dem zwei Gehäusehälften mit Aussparungen, Nocken usw. versehen sind, in welche die Einzelteile ohne weitere Befestigungsmittel nur eingesteckt oder eingelegt werden können. Sie bezweckt, bei einem derartigen Schalter die erwähnten Nachteile zu beseitigen und ein den Erfordernissen der Massenfertigung entsprechendes Gerät mit extrem schmaler und kleiner Grundfläche zu schaffen. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß auf einem lachen, sich über den größten Teil einer an sich verhältnismäßig großen Schalterhöhe erstreckenden Schaltschieber ein einarmiger Klinkenhebel drehbar befestigt ist, dessen Länge mehr als drei Fünftel der Schaltschieberlänge beträgt und der einen in gleicher Ebene mit ihm auf dem Schaltschieber angeordneten und mit dem Schaltschieber gekuppelten Kontaktschieber mit seinem in der Nähe des Drehpunktes angeordneten Klinkennocken in Einschalt- y° stellung hält oder freigibt, wobei auf den Klinkenhebel in seiner Funktion als Anker und Auslösehebel einerseits das magnetische Organ und andererseits das thermische und Handauslöseorgan einwirken.

Es ist zwar von Installations-Selbstschaltern her an sich bekannt, für den Schaltmechanismus einen Kupplungshebel zu verwenden, der einerseits an einem am Bedienungsorgan befestigten Bolzen drehbar angebracht ist und andererseits mit einem Kontaktbolzen in kraftschlüssiger Verbindung steht und auf den ein thermisch oder magnetisch betätigtes Glied einwirkt, jedoch ist diese Anordnung bei den bekannten Schaltern allein noch nicht funktionsfähig. Ein mit einem solchen Mechanismus ausgerüsteter Schalter benötigt noch weitere Verklinkungshebel und Verklinkungsscheiben, und außerdem sind besondere Führungsplatinen erforderlich, die eine für Schmalbauweise ungünstige Breite des Mechanismus - bedingen. Hinzu kommt noch, daß der Kontaktbolzen und der am Bedienungsorgan angebrachte Bolzen sowie der Kupplungshebel nicht schlittenartig aufeinander gleiten, sondern große Zwischenräume benötigen. Das bekannte Prinzip läßt sich daher nicht ohne weiteres auf einen Kleinselbstschalter übertragen.

Es ist auch bei Kleinselbstschaltern bekannt, mit Hilfe eines am Druckknopf des Schalters angebrachten Schlittens einen Kontaktbolzen zu steuern, jedoch sind hierfür noch mehrere Zwischenglieder erforderlich. Der Schlitten steht über eine Gelenkachse mit einem auf den Kontaktbolzen einwirkenden Freiauslöseglied in Verbindung und dient zur Führung eines mit Schlitzen versehenen Trägerteils. Über die Gelenkachse ist das Trägerteil und das Freiauslöseglied noch mit einer Einschalt-Festhalteklinke verbunden, die ihrerseits mit einem von den Auslösegliedern beeinflußten Klinkenhebel zusammenwirkt. Ein solcher Schalter ist also sehr aufwendig und eignet sich schon aus diesem Grunde nicht für den genannten Zweck. Außerdem kann mit der verwendeten Anordnung der Schalterteile auch keine große Ansprechempfindlichkeit erreicht werden, denn infolge ihrer gedrungenen-Ausführung und der Reihenanordnung steht für den Klinkenhebel nur wenig Platz zur Verfügung, so daß zu seiner Betätigung große Auslösekräfte nötig sind. Demgegenüber wird bei dem erfindungsgemäßen Schalter durch Vergrößerung der Hebelarme und Verwendung von nur wenigen, in vorteilhafter Weise zusammenwirkenden Hebeln eine besonders große Ansprechempfindlichkeit erzielt.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag ist also ein Kleinselbstschalter in Schmalbauform geschaffen worden, der in besonders vorteilhafter Konstruktion unter Verwendung von nur drei Mechanismusteilen, die in der an sich bekannten Weise gekuppelt sind, alle an einen solchen Schalter gestellten Forderungen erfüllt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Alle nicht zur Erläuterung notwendigen Einzelheiten wurden dabei weggelassen und für gleiche Gegenstände gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren gewählt. In

Fig. ι ist eine Ansicht des erfindungsgemäßen Selbstschalters unter der Annahme eines durchsichtigen Gehäuses in eingeschaltetem Zustand dargestellt, während die

Fig. 2 eine Seitenansicht nach Fig. 1 und die Fig. 3 eine Außenansicht nach Fig. 2 zeigt; die Fig. 4 gibt einen Schnitt nach Fig. 1 in der Ebene C-D und die

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Gehäuseechalen 24 ohne Einzelteile wieder; aus der

Fig. 6 ist der Selbstschalter nach Fig. i, jedoch unmittelbar nach der thermischen oder magnetischen Auslösung zu entnehmen, während die

Fig. 7 den Schalter nach Fig. 1 in ausgeschaltetem und wieder einschaltbarem Zustand wiedergibt; die

Fig. 8 zeigt den Schaltschieber.

In der Fig. 1 ist mit 1 der Schaltschieber bezeichnet, der fest mit einem Handbedienungsknopf 2 verbunden ist, welcher eine Arretierklinke 3 besitzt, die im eingeschalteten Zustand (s. Fig. 1) von der Feder 4 hinter einen Absatz 125. des Gehäuses gedrückt wird und dadurch den

Schieber ι in der Einschaltstellung festhält. Auf dem Schaltschieber ι ist der Klinkenhebel 5 in dem Lager 6 drehbar angebracht und hält mit seinem Klinkennocken 7 den Kontaktschieber 8 in Einschaltstellung. Der Schaltschieber 1 ist dabei durch eine Druckfeder 12 gegenüber dem Gehäuse und durch eine Zugfeder 11 gegenüber dem auf ihm oder an ihm gleitenden Kontaktschieber abgefedert. Der Schaltschieber 1 und der Kontaktschieber 8 werden vermittels der Stifte 9 (s. Fig. 1, 2 und 4) in Schlitzen 10 geführt, wobei die Stifte 9 in das Gehäuse eingelassen sein können oder durch einen entsprechenden Stanzvorgang des Gehäuses aus dem Gehäusematerial bestehen und mit diesem eine Einheit bilden. Die Schlitze, die gleichzeitig zur Bewegungsbegrenzung dienen, sind dabei derart bemessen, daß der Schaltschieberschlitz etwas länger als der Kontaktschieberschlitz ausgebildet ist. Die vorgespannte Zugfeder 11 verbindet den Schalt- und Kontaktschieber, während die Druckfeder 12 den Schaltschieber 1 am Punkt i_a in Auslöserichtung zu drücken versucht.

Im Falle einer Auslösung wird entweder durch das aus einem langgestreckten direkt oder indirekt beheizten Bimetallstreifen 13 bestehende thermische und/oder das magnetische Organ 14 der Klinkenhebel 5 um seinen Drehpunkt 6 geschwenkt und der Kontaktschieber 8 durch die Klinkenraste 7 freigegeben. Das Verhältnis des Klinkenweges zum Äuslöseweg ist dabei vorzugsweise 1 :3 gewählt. Von der Feder 11 beschleunigt wird nun der Kontaktschieber 8 mit seinem Kontakt 15 von dem federnden Gegenkontakt 16 abgehoben. Damit ist der Hauptstromkreis a, b geöffnet. Durch die Schlitze 10 in seinem Auslöseweg begrenzt, drückt der Kontaktschieber 8 mit seinem Nocken 17 gegen die federnden Hilfskontakte 18, drückt diese zusammen und schließt den Hilfsstromkreis d, c, während seine Anschlagnase 8_a gegen eine Schrägfläche der Rastklinke 3 schlägt, diese, wie in Fig. 6 dargestellt, ausklinkt und es damit der Feder 12 ermöglicht, den Schaltschieber 1 mit dem Handbedienungsknopf 2 in die in Fig. 7 gezeigte Ausschaltlage zu bringen.

Der Schaltschieber 1, der Kontaktschieber 8 und der Klinkenhebel 5 einerseits sowie das thermische und magnetische Organ 13, 14 andererseits liegen lediglich durch Aussparungen, Nocken usw. der beiden Gehäuseschalen gehaltert in einer Ebene, so daß die Baubreite des Selbstschalters auf ein Minimum beschränkt werden kann.

Das thermische Auslöseorgan besteht aus einem langen, geraden Bimetallstreifen 13, der fast die ganze Schalterbreite ausfüllen kann und direkt oder indirekt vermittels des Heizorgans 21 beheizt ist. Der Stromverlauf geht von der Polklemme α über die Kontaktfeder i6_a, auf der der Kontakt 16 befestigt ist, zu dem auf dem Kontaktschieber 8 angebrachten Kontakt 15 und von dort über eine flexible Leitung 22 zu dem Bimetallstreifen 13 über die Heizung 21 zur Wicklung des magnetischen Auslöseorgans 14 und von dort zur Ausgangsklemme /'.

Das magnetische Organ 14 besteht aus einem U-förmigen Magnetjoch i4_a, dessen kurze Schenkel mit ihren Stirnflächen die Magnetpole bilden, während auf dem langen Schenkel die Erregerspule aufgebracht ist. Zwischen den als Magnetpole ausgebildeten kurzen Schenkeln des magnetischen Auslöseorgangs kann eine zweischenklige Blattfeder 23 aus unmagnetischem Material angeordnet sein, die sich einerseits an der isolierten Wicklung und andererseits an der Polfläche 5₆ des Ankers 5„ abstützt und bestrebt ist, den Anker des magnetischen Auslöseorgans aus seiner Einschaltlage zu entfernen und damit den Klinkenhebel 5 in seine Raststellung zu bringen. Der Anker 5_a kann dabei mit dem Klinkenhebel 5 ein zu einer Einheit zusammengefaßtes Bauelement und entsprechend seinem Anwendungszweck und in bezug auf den Klinkenhebel 5 T-förmig ausgebildet sein. Die von dem thermischen und magnetischen Organ hervorgerufenen Auslösekräfte können dabei einzeln oder gemeinsam auf den kombinierten Klinken- oder Auslösehebel wirken.

Die Schlitze 10 im Schalt- und Kontaktschieber 1 und 8 sind unterschiedlich in ihrer Länge, und zwar die des Kontaktschiebers etwas kürzer, damit während des Einschaltens das Einrasten des an der Klinke 5 befindlichen Rastnockens 7 an den ent- _go sprechenden Ansatz des Kontaktschiebers 8 sicher erfolgen kann.

Der Auslösevorgang des Selbstschalters kann auch durch einen Handauslöseknopf 19 hervorgerufen werden. Wird der Handauslöseknopf 19 ent- _g5 gegen der Federkraft 20 in das Schaltergehäuse hineingedrückt, so trifft, wie in Fig. 6 gezeigt, seine Nase i9„ auf den T-förmig gestalteten, mit dem Klinkenhebel 5 eine Einheit bildenden Anker 5_a, schwenkt diesen um den Lagerpunkt 6 und _iOo gibt damit die Bewegung des Schaltschiebers 8, der unter Einwirkung der Zugfeder 11 steht, frei, so daß die Kontakte 16 geöffnet werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Kleinselbstschalter mit thermischer Überstrom- und magnetischer Kurzschlußauslösung, insbesondere für Fernsprech-Selbstwählämter, bei dem zwei flache Gehäusehälften mit Aussparungen, Nocken usw. versehen sind, in welche die Einzelteile ohne weitere Befestigungsmittel nur eingesteckt oder gelegt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem flachen, sich über den größten Teil einer an sich verhältnismäßig großen Schalterhöhe erstrekkenden Schaltschieber (1) ein einarmiger Klinkenhebel (5) drehbar befestigt ist, dessen Länge mehr als drei Fünftel der Schaltschieberlänge beträgt und der einen in gleicher Ebene mit ihm auf dem Schaltschieber angeordneten und mit dem Schaltschieber gekuppelten Kontaktschieber (8) mit seinem in der Nähe des Drehpunktes angeordneten Klinkennocken (7) in Einschaltstellung hält oder freigibt, wobei auf den Klinkenhebel (5) in seiner Funktion als Anker und Auslösehebel einerseits das tnagne-

tische Organ (14) und andererseits das thermische (13) und Handauslöseorgan (19) einwirken.
2. Kleinselbstschalter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltschieber (1) durch eine Druckfeder (12) -gegenüber dem Gehäuse und durch eine Zugfeder (11) gegenüber dem auf oder an ihm gleitenden Kontaktschieber (8) abgefedert ist.
3. Kleinselbstschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schalt- und Kontaktschieber Führungsschlitze (10) aufweisen, von denen der Schaltschieberschlitz länger als der Kontaktschieberschlitz ist und daß in den Gehäusehälften (24) Stifte (9) angeordnet sind, die durch die Schlitze hindurchragen und zur Führung der Schieber sowie als Bewegungsbegrenzung dienen.
4. Kleinselbstschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktschieber (8) an seinem einen Ende eine Anschlagnase (8_a) aufweist, die im Verlauf seiner Ausschaltbewegung eine Verklinkung zwischen Gehäuse und Schaltschieber löst und an seinem anderen Ende in gleicher Ebene einen Schaltarm trägt, an dem einer der Hauptkontakte (15) starr angebracht ist und der am Ende seines Ausschaltweges federnde Hilfskontakte (18) schließt.
5. Kleinselbstschalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in gleicher Ebene mit den beweglichen Schaltteilen angeordnete magnetische Organ (14) aus einem U-förmigen Magnetjoch (14J besteht, dessen langer Verbindungsschenkel die Wicklung trägt, während die kurzen Schenkel mit ihren Stirnflächen Pole bilden, zwischen denen eine Feder (23), vorzugsweise eine zweischenkelige Blattfeder, aus unmagnetischem Material angeordnet ist, die bestrebt ist, den Anker von dem magnetischen Organ zu trennen und ihn in seiner Funktion als Klinkenhebel in Raststellung zu bringen.
6. Kleinselbstschalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Klinkenhebel eine Einheit bildende Anker (5_a) eine T-förmige rechtwinklig angesetzte Fortsetzung aufweist, bei der die lange Stirnfläche des T-Balkens als Polfläche des Ankers dient und sich über beide Polflächen des Magnetjochs oder darüber hinaus erstreckt.
7. Kleinselbstschalter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösekräfte vom thermischen oder magnetischen Organ einzeln oder gemeinsam direkt auf den kornbinierten Klinken- oder Auslösehebel wirken können.
8. Kleinselbstschalter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis vom Klinkenweg zum Auslöseweg mindestens ι : 3 beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 617 113, 725159, 802; USA.-Patentschrift Nr. 2 443 090.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen