CH671302A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft einen Überstromschutzschalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solcher Überstromschutzschalter ist z. B. bekannt aus DE-C 1 051 951. Dort wird ein drackknopfbetätigter Über-stromschalter beschrieben mit einer thermischen und/oder magnetischen Auslösung (Fig. 1). Die Kontaktbrücke des Schalters ist als Winkelhebel (13,14) ausgebildet und ist auf den Ansätzen (11) einer Schaltbrücke (9) frei schwenkbar gelagert. Die Schaltbrücke (9) ist über eine Schaltstange (7) starr mit dem Druckknopf (4) gekuppelt. Die Schaltstange (7) ist von einer Feder 8 umgeben, welche den Druckknopf (4) in die Ausschaltstellung versucht zu drücken. Die Kontaktbrücke (13,14) ist in Achsrichtung der Schaltstange (7) verschiebbar und wird beim Ausschalten von den Ansätzen (11) gegen einen Schräganschlag (41) gedrückt. Beim Einschalten wird die Kontaktbrücke (13,14) von einem Mitnehmer (10) der Schaltbrücke (9) an ihren Anschlag (15) mitgenommen und zum Einrasten hinter eine Haltenase (21) des Bimetallstreifens (22) gebracht. Um eine Freiauslösung des Über-stromschalters zu bewirken, ist eine Feder (16) vorgesehen, die sich an der Schaltbrücke (9) abstützt.

Der obige Ueberstromschalter hat unter anderem den Nachteil, dass der abschaltbare Strom auf etwa 60 A beschränkt ist. Bei höheren Überströmen entsteht ein derartiger Lichtbogen zwischen dem Bimetallstreifen (22) und der Kontaktbrücke (13,14), dass die vorgeschriebene Mindestzahl Schaltungen (z. B.drei) nicht mehr gewährleistet werden kann. Ein anderer Nachteil des bekannten Überstromschal-ters ist die Kontaktkraft, die nicht ohne weiteres für hohe Stromstärken ausreichend ist. Zudem kann die Kontaktkraft je nach Lage des Druckknopfes kleiner oder grösser sein, was beispielsweise der Fall ist, wenn der Druckknopf ganz eingedrückt ist. Die Feder 8 ist nicht nur für die Kontaktkraft zuständig, sondern bewirkt normalerweise auch die Rückstellung des Druckknopfes. Deshalb ist diese Feder 8 wesentlich stärker dimensioniert als die Feder 16, die nur bei der Freiauslösung wirksam wird. Die Feder 16 wirkt ausserdem in entgegengesetzter Richtung und verringert damit die Kontaktkraft.

Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, einen Überstromschutzschalter der oben erwähnten Art derart zu gestalten, dass bei geringen Ausmassen des Gehäuses höhere Abschaltströme erreicht werden, die Anzahl Bauteile minimal gehalten werden und die Form der Bauteile möglichst einfach gestaltet sind.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemässen Überstromschutzschalter gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Der erfindungsgemässe Überstromschutzschalter hat den Vorteil, dass nunmehr mit geringem Aufwand höhere Abschaltströme bewältigt werden können. Aufgrund der geringen Dimension des Gehäuses sind die erfindungsge-mässen Überstromschutzschalter bevorzugt für Anwendungen in beispielsweise Lastkraftwagen geeignet. In einer weiteren Ausgestaltung des Überstromschutzschalters ist der bewegbare Kontakteil flächig ausgebildet, sodass der Kontaktbügel vorteilhafterweise U-förmig mit zwei gegenüberliegenden Kontaktstücken ausgebildet ist. Dadurch ist ein ständiger, kraftschlüssiger Kontakt zwischen dem Bimetallelement und dem bewegbaren Kontakteil gewährleistet, so dass der Lichtbogen beim Abschalten ausschliesslich zwischen dem bewegbaren und dem festen Kontakteil auftreten kann. Die in den Unteransprüchen genauer bezeichnete exzentrische Lagerung des bewegbaren Kontaktteils ergibt eine grössere Hebelwirkung und somit eine grössere Kontaktkraft. Ausserdem ist durch die Lagerung mittels eines gesonderten Rähmchen gewährleistet, dass die Kontaktkraft gleichbleibend und weitgehend unabhängig von der Betätigung des Druckknopfes ist.

Weitere Vorteile der Erfindung und ihre Ausgestaltungen nach den Unteransprüchen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung. Dort wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung angegebenen Beispieles näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Überstromschutzschalter im ausgeschalteten Zustand,

Fig. 2 teilweise einen Längsschnitt desselben, gegenüber Fig. 1 um 180 ° gedrehten, Überstromschutzschalter im eingeschalteten Zustand,

Fig. 3 teilweise einen Längsschnitt desselben Überstromschutzschalters im gedrückten Zustand oder sogenannten Überhub,

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Fig. 4 inen Längsschnitt desselben Überstromschutzschalter gemäss der Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 5 einen Längsschnitt desselben Überstromschutzschalter gemäss der Linie B-B in Fig. 3,

Fig. 6 einen Querschnitt desselben Überstromschutzschal-ters gemäss der Linie C-C in Fig. 1, und

Fig. 7 teilweise einen Längsschnitt ähnlich wie Fig. 2 eines Überstromschutzschalters mit zusätzlicher Magnetauslösung.

In allen Figuren sind dieselben Elemente mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.

In Fig. 1 ist ein Überstromschutzschalter dargestellt, der in einem Gehäuse eingefasst ist, das aus einer Hülle 1 und einem Träger 2 besteht. Die Hülle 1 weist oben ein mit einer Manschette 3 versehenes rundes Loch auf, durch das ein Druckknopf 4 eingeschoben ist. Zwischen dem Träger 2 und dem Druckknopf 4 ist eine Druckfeder 5 angeordnet. Damit diese Druckfeder 5 stets am richtigen Ort bleibt, sind im Träger 2 ein - nicht dargestelltes - Senkloch und am Ende des Druckknopfes 4 ein runder Stift vorgesehen. Gegen die Innenseite der Hülle 1 ist ein fester Kontaktteil 6 angebracht. Ein bewegbarer Kontaktteil 7 ist indirekt mit dem Druckknopf 4 verbunden, derart, dass der Kontaktteil 7 vom Druckknopf 4 nach unten verschiebbar ist. Der Kontaktteil 7 ist in Längsrichtung des Druckknopfes 4 flächig ausgebildet und quer zur Schieberichtung schwenkbar gelagert. Die Einrastnase, die obere rechte Nase des bewegbaren Kontaktteils 7, wird im eingeschalteten Zustand (vgl. Fig. 2) von einem Bimetallelement 8 eingerastet. Das Bimetallelement 8 ist an dem Verbindungsteil eines U-förmigen Befestigungsbügels 9 angeschweisst. Im unteren Schenkel des Befestigungsbügels 9 ist ein Gewindeloch vorgesehen, in welchem eine Einstellschraube 10 eingedreht ist, die gegen den oberen Schenkel drückt. Damit kann das Bimetallelement 8 geringfügig gedreht und der Überstromschutzschalter auf den gewünschten Haltestrom eingestellt werden. Zwischen der Hülle 1 und dem Träger 2 sind auf der Schmalseite des Schaltergehäuses zwei elektrische Anschlussstecker 11,11' eingeklemmt. Auf dem oberen Teil des ersten Anschlussstek-kers 11 ist der feste Kontaktteil 6 angebracht. Das Bimetallelement 8 ist über eine Litze 12 mit dem zweiten Anschlussstecker 11 ' verbunden. Auf dem oberen Ende des Bimetallelementes 8 ist seitlich ein Kontaktbügel 13 durch Punkt-schweissen formschlüssig befestigt. Der untere Teil des Kontaktbügels 13 ist L-förmig geformt, und besitzt zwei sich gegenüberstehende Kontaktstücke 14, zwischen denen sich die Fläche des bewegbaren Kontaktteils 7 befindet. Durch die Federwirkung des Kontaktbügels 13 ist dieser stets kraftschlüssig über die Kontaktstücke 14 mit dem bewegbaren Kontaktteil 7 verbunden, auch wenn letzter von dem Druckknopf 4 nach unten verschoben wird. Parallel zur Schmalseite der Hülle 1 des Gehäuses befindet sich ein Rähmchen 15 aus Messing oder einem harten Kunststoff, das von Führungen 16 auf der Innenwand der Hülle 1 in Achsrichtung des Druckknopfes 4 verschiebbar gelagert ist. Die Oberkante des Rähmchens 15 bildet die Auflage des bewegbaren Kontaktteils 7. Zwischen dem Träger 2 und dem Rähmchen 15 ist eine Druckfeder 17 angebracht, die das Rähmchen 15 nach oben drückt. Im Träger 2 ist wiederum ein Senkloch vorgesehen und das Rähmchen 15 besitzt an seinem unteren Ende einen dreieckigen, flachen Teil. Dadurch ist die Druckfeder 17 ortsfest eingespannt. Der bewegbare Kontaktteil 7 ist so gestaltet, dass das eigentliches Kontaktstück durch das Rähmchen 15 hindurchgeht und der Auf lagebügel, der sich am oberen, linken Ende des bewegbaren Kontaktteils 7 befindet, auf der Oberkante des Rähmchens 15 aufliegt. Am Druckknopf 4 ist links unten ein vierkantiger Nocken 18 vor671302

gesehen, unterhalb dem sich eine nach innen gewandte, schiefe Ebene 19 befindet.

In Fig. 2 ist derselbe Überstromschutzschalter im eingeschalteten Zustand dargestellt. Eine T-förmige Führungsnut 20 befindet sich längs des Druckknopfes 4 in der Breitseite der Hülle 1 des Gehäuses.

In Fig. 3 ist derselbe Überstromschutzschalter im gedrückten Zustand oder Ueberhub dargestellt. Die gezeigte Stellung entsteht nur beim Einschalten des Schalters.

In Fig. 4 ist derselbe Überstromschutzschalter im ausgeschalteten Zustand im Längsschnitt gemäss der Linie A-A in Fig. 1 dargestellt. Wie aus dieser Figur ersichtlich, sind aus fertigungstechnischen Gründen am Rähmchen 15 zwei dreieckige Teile und im Träger 2 zwei runde Senklöcher vorgesehen. Aus den Figuren 2 und 4 ist nun klar erkennbar,

dass der bewegbare Kontaktteil 7 aus einem flächigen Stück besteht, das an ihrem Ende gebogen und mit einem eigentlichen Kontaktstück versehen ist. Der Kontaktteil 7 besteht aus einer Kupferlegierung, z. B. Messing.

In Fig. 5 ist derselbe Ueberstromschutzschalter im Längsschnitt gemäss der Linie B-B in Fig. 3 dargestellt. Am oberen Ende des Bimetallelementes 8 ist eine viereckige Ausnehmung 21 vorgesehen. Oberhalb der Ausnehmung 21 ist ein Teil des Bimetallelementes 8 nach vorne gebogen als Gleitstück 22 für die Einrastnase des bewegbaren Kontaktteils 7.

In Fig. 6 ist ein Querschnitt desselben Überstromschutzschalters gemäss der Linie C-C in Fig. 1 dargestellt. Auf der Längsseite des Druckknopfes 4 ist ein T-förmiges Führungsstück 23 vorgesehen, das von der T-förmigen Führungsnut 20 gehalten wird. Wie aus der Figur ersichtlich, ist die Nut gleichzeitig Führungsteil für das Rähmchen 15. Der Kontaktbügel 13 ist, wie aus der Figur deutlich erkennbar, am oberen Ende gefaltet und auf das Bimetallelement 8 geschoben. Das Bimetallelement 8 ist leicht schräg im Gehäuse angeordnet. Es kann daher auf einen gesonderten Ansatz als Gleitstück verzichtet werden.

In Fig. 7 ist ein ähnlicher Überstromschutzschalter wie in Fig. 2 mit einem zusätzlichen Magnetauslöser 24 dargestellt. Der Magnetauslöser 24 besteht im wesentlichen aus einer Magnetspule 25, einem Magnetjoch 26 und einem Klappanker 27. Die Verklinkung des bewegbaren Kontaktteils 7 ist hier nicht mit dem Bimetallelement 8 verankert, sondern als rückfedernde Klinke 28 ausgebildet. Der Klappanker 27 und das Ende des Bimetallelementes 8 sind so angeordnet, dass je nach Belastungsfall - Kurzschluss oder Überstrom - die Klinke 28 von einem der beiden nach links gedrückt wird.

Die Funktionsweise des Überstromschutzschalters ist nun wie folgt:

Beim Einschalten (Fig. 1) wird das eigentliche Kontaktstück des bewegbaren Kontaktteils 7 zunächst von der schiefen Ebene 19 nach links gedrückt, und dann von dem Nocken 18 nach unten mitgenommen. Gleichzeitig wird dann das Rähmchen 15 vom Auf lagebügel des bewegbaren Kontaktteils 7 mitgenommen. Während des ganzen Einschaltvorganges, und auch beim Überhub (Fig. 3) ist der Kontakt zwischen den Kontaktteilen 6 und 7 offen. Die Einrastnase des bewegbaren Kontaktteils 7 bewegt sich beim Einschalten über das Gleitstück 22 (Fig. 5), wodurch das Bimetallelement 8 nach rechts gedrückt wird (Fig. 1). Erst wenn der Druckknopf 4 losgelassen wird und die Einrastnase in die Ausnehmung 21 eingerastet ist (Fig. 2), wird der Kontakt geschlossen.

Der Druckknopf 4 hat nun keinen Einfluss mehr auf den Kontakt, auch wenn er wieder eingedrückt wird, da der Nocken 18 nicht mehr an das eigentliche Kontaktstück des bewegbaren Kontaktteils anfassen kann. Andererseits hält das Rähmchen 15 den Nocken 18 gefangen, so dass der

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Druckknopf 4 nicht weiter nach oben springen kann. Die Kontakt zwischen Bimetallelement 8 und bewegbarem Kon-Druckfeder 5 ist daher nur für die Rückstellung des Druck- taktteil 7 gewährleistet. Beim Ausschalten - auch bei einer knöpf es 4 zuständig, und kann somit relativ schwach dimen- Freiauslösung, d. h. wenn der Druckknopf 4 in der Einschalt-sioniert sein. Aus dem obigen geht nun hervor, dass die Kon- Stellung festgehalten wird - entsteht somit der Lichtbogen taktkraft vornehmlich von der Druckfeder 17 und dem gros- s nur zwischen den Kontaktstücken der bewegbaren und seren Hebelarm durch die exzentrische Lagerung des beweg- festen Kontaktteile 6 und 7. Eingehende Versuche haben baren Kontaktteils 7 bestimmt ist. Da die Druckfeder 5 gezeigt, dass solche Überstromschutzschalter bis Ströme von gleichwirkend auf das Rähmchen 15 ist, wird die Kontakt- 200 A und Nennspannungen von 240 V geeignet sind, ie Auskraft noch geringfügig verqrössert. senmasse des oben beschriebenen Überstromschutzschalters

Die Fläche des bewegbaren Kontaktteils 7 ist nun minde- io betragen in der Länge 41 mm (Gehäuse bis Manschette), in stens so gross gewählt, dass der Kontaktbügel 13 während des der Dicke 11 mm (Schmalseite) und in der Breite 18 mm. Ein- und Ausschaltvorganges ein steter, kraftschlüssiger

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

671302 PATENTANSPRÜCHE

1. Überstromschutzschalter mit

- einem Druckknopf (4), der von einer Druckfeder (5) vorgespannt ist,

- einem thermischen und/oder magnetischem Überstrom-auslöser (8,24)

- einem festen Kontaktteil (6) und einem bewegbaren Kontaktteil (7), der längs des Druckknopfes (4) verschiebbar und quer zum Druckknopf (4) verschwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontaktbügel (13) zwischen dem Überstromauslöser (8,24) und dem bewegbaren Kontaktteil (7) vorgesehen ist, derart, dass ein steter, kraftschlüssiger Kontakt zwischen dem Überstromauslöser (8,24) und dem bewegbaren Kontaktteil (7) gewährleistet ist.

2. Überstromschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegbare Kontaktteil (7) längs des Druckknopfes (4) flächig ausgebildet ist, und dass der Kontaktbügel (13) formschlüssig mit dem Überstromauslöser (8, 24) verbunden ist.

3. Überstromschutzschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbügel (13) an seinem Ende U-förmig ist und auf den beiden Schenkeln zwei sich gegenüberstehende Kontaktstücke (14) angeordnet sind, so dass die Fläche des bewegbaren Kontaktteils (7) von den beiden Kontaktstücken (14) eingeklemmt ist.

4. Überstromschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegbare Kontaktteil (7) exzentrisch und unabhängig vom Druckknopf (4) gelagert ist.

5. Überstromschutzschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Längsseite des Druckknopfes (4) ein T-förmiges Führungsstück (23) und in der Gehäusewand eine dementsprechendeT-förmige Führungsnut (20) vorgesehen sind, so dass der Druckknopf (4) einseitig im Gehäuse geführt ist.

6. Überstromschutzschalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckknopf auf der Längsseite einen Nocken (18) besitzt, der den bewegbaren Kontaktteil (7) während des Einschaltvorganges mitnimmt und der von einem Rähmchen (15) umgeben ist, dessen Oberkante die Auflage des bewegbaren Kontaktteils (7) bildet, und das von einer Druckfeder (17) gegen den bewegbaren Kontaktteil (7) gedrückt wird.

7. Überstromschutzschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bimetallelement (8) vorgesehen ist, das am oberen Ende eine Ausnehmung (21) als Verklinkung besitzt, und das leicht schräg im Gehäuse angeordnet ist.