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Die
Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter oder einen Differenzstromschutzschalter
sowie auch ein Kombigerät aus einem Leitungsschutzschalter
und einem Fehlerstromschutzschalter oder Differenzstromschutzschalter.
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Ein
Fehlerstromschutzschalter hat wie ein Differenzstromschutzschalter
die Aufgabe, einen Fehlerstrom zu erfassen. Die vorliegende Erfindung behandelt
insbesondere eine Prüffunktion: Im Rahmen der Prüffunktion
wird ein Prüfstrom erzeugt, insbesondere durch Schließen
eines Prüfstromkreises, und es wird geprüft, ob
der Schutzschalter auf den Prüfstrom korrekt so reagiert,
wie er auf Fehlerströme reagieren soll.
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Üblicherweise
wird der Prüfstromkreis durch Drücken einer Prüftaste
geschlossen. Eine solche Prüftaste ist beispielsweise in
der
DE 102 20 622
A1 und der
EP
1 492 140 A1 beschrieben. Aus der
JP 2932242 B2 ist bekannt,
eine Prüftaste direkt neben dem Einschalt-Ausschalt-Bedienhebel
anzuordnen. Schutzschalter haben üblicherweise einen solchen Bedienhebel.
Die Anordnung der Prüftaste ist deswegen problematisch,
weil der Einbauraum für die Prüftaste wegen des
viel Platz in Anspruch nehmenden Bedienhebels begrenzt ist. Sowohl
auf den Bedienhebel, als auch auf die Prüftaste muss ein
Benutzer Zugriff haben. Zudem muss Raum für eine Beschriftung
sein, welche von einer Bedienperson lesbar sein muss.
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Die
DE 1 178 932 A beschreibt
einen Fehlerstromschutzschalter, bei dem eine Prüfung auf
verschiedene Arten von Fehlerströmen dadurch erfolgen kann,
dass eine Mehrzahl von Prüfstromkreisen bereitgestellt
ist. Zum Schließen der Prüfstromkreise wird ein
einziges Element verwendet, das einen Stab umfasst, der durch einen
an seinem Ende angeordneten Betäti gungsknopf drehbar ist.
In zwei Endstellungen des Betätigungsknopfs wird jeweils
ein Prüfstromkreis geschlossen. In einer mittleren Stellung zwischen
den Endstellungen wird ein Prüfstromkreis dann geschlossen,
wenn gleichzeitig Druck auf den Betätigungsknopf ausgeübt
wird, so als handele es sich um eine Prüftaste.
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Die
DE 30 32 826 A1 beschreibt
einen Fehlerstromschutzschalter mit einer Prüftaste zum
Einschalten eines Widerstands in einen Prüfstromkreis. Die
Prüftaste ist hierbei an eine Welle angelenkt, so dass
bei Betätigen der Prüftaste selbige um die Welle herum
verschwenkt wird. An einem Fortsatz der Prüftaste ist eine
Feder angeordnet, die durch Druck auf Anschlüsse eines
Widerstandes einen Stromkreis schließt, wenn die Prüftaste
ausreichend weit heruntergedrückt ist. Der Prüfstromkreis
wird somit in einer Endstellung der Prüftaste (Prüftaste
herabgedrückt) geschlossen.
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Die
DE 1 006 495 A beschreibt
eine Prüfeinrichtung für Schutzschalter, bei der
durch Betätigung einer Prüftaste ein Druckstück
gegen Schaltglieder bewegt wird. Die Anordnung aus Prüftaste
und Druckstück ist drehbar, damit nach einer Einschaltstellung
eine Ausschaltstellung erreicht werden kann.
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Die
EP 0 630 035 A1 beschreibt
einen Hilfs- und Signalschalter für Schutzschaltgeräte,
bei dem ein im Gehäuse des Schutzschalters angeordneter Prüfhebel
an derselben Welle gelagert ist wie ein von außen zugängliches
Bedienelement. Neben dem Bedienelement ist ein Gehäusedurchbruch
vorgesehen, über den auf den Prüfhebel Kraft ausgeübt
werden kann.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, einen Fehlerstromschutzschalter, einen
Differenzstromschutzschalter oder ein Kombigerät aus einem
solchen Schutzschalter mit einem Leistungsschutzschalter bereitzustellen,
der bzw. das eine Prüffunktion hat, wobei der vorhandene
Platz möglichst gut genutzt wird.
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Die
Aufgabe wird durch einen Fehlerstromschutzschalter oder Differenzstromschutzschalter gemäß Patentanspruch
1 bzw. ein Kombigerät gemäß Patentanspruch
6 gelöst.
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Der
erfindungsgemäße Schutzschalter weist einen von
einer Bedienperson zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten
Endstellung verschwenkbaren Prüfhebelkörper auf,
wobei in einer vorbestimmten Stellung des Prüfhebelkörpers
(insbesondere durch Schließen eines Kontakts) ein Prüfstromkreis
geschlossen ist und ein einen Fehlerstrom simulierender Prüfstrom
fließt. Der Prüfhebelkörper ist um dieselbe
Drehachse schwenkbar wie der Einschalt-Ausschalt-Bedienhebel des
Fehlerstromschutzschalters oder Differenzstromschutzschalters und
hierbei besonders bevorzugt unmittelbar neben dem Bedienhebel angeordnet.
Diese Ausführungsformen erlauben besonders kompakte Bauweisen bei
dem erfindungsgemäßen Schutzschalter. Eine Kopplung
von Prüfhebelkörper und Bedienhebel ist durch
die erfindungsgemäße Maßnahme erleichtert, dass
eine von der Bedienperson anfassbare Oberfläche des Prüfhebelkörpers
dasselbe Querschnittsprofil hat wie die von der Bedienperson anfassbare Oberfläche
des Bedienhebels. Ist der Prüfhebelkörper unmittelbar
neben dem Bedienhebel angeordnet, dann bedeutet dies, dass ein quasi
durchgehender Griffbereich gebildet ist und Prüfhebelkörper
und Bedienhebel besonders leicht gleichzeitig anfassbar und betätigbar
sind.
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Die
Erfindung geht davon ab, eine Prüftaste zu verwenden. Dadurch,
dass ohnehin ein Einschalt-Ausschalt-Bedienhebel vorgesehen ist,
kann der von einer Bedienperson anfassbare und betätigbare
Prüfhebelkörper geeignet zu diesem Bedienhebel
angeordnet werden. Während im Stand der Technik problematisch
war, dass die Prüftaste bei Betätigung des Bedienhebels
versehentlich gedrückt werden könnte, wenn sie
sich in dessen Nähe befindet, bestehen solche Probleme
bei dem Prüfhebelkörper nicht, und der Schutzschalter
kann kompakt gebaut sein.
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Bei
einer möglichen Ausführungsform ist die vorbestimmte
Stellung des Prüfhebelkörpers, bei der der Prüfstromkreis
ge schlossen ist, eine Zwischenstellung des Prüfhebelkörpers
zwischen den beiden Endstellungen. Bei dieser Ausführungsform
wird bewusst in Kauf genommen, dass die vorbestimmte Stellung des
Prüfhebelkörpers nur kurz beim Verbringen desselben
von einer seiner Endstellungen in die andere seiner Endstellungen
eingenommen wird. Es genügt allerdings für die
Prüffunktion völlig, wenn der Prüfstrom
nur für einen kurzen Moment fließt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform greift an dem Prüfhebelkörper
ein metallener Bügel an, und zwar an einer von einer Drehachse
des Prüfhebelkörpers beabstandeten Stelle. Der
Bügel überbrückt in der vorbestimmten
Stellung zwei Kontaktelemente oder wirkt alternativ in der vorbestimmten Stellung
auf einen Druckschalter ein.
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Der
Bügel kann völlig der Schwerkraft unterliegen,
so dass das Bügelende frei weghängt. Wird der
Prüfhebelkörper gedreht, dann ist die vorbestimmte
Stellung des Prüfhebelkörpers bevorzugt diejenige,
bei der die Stelle, an der der metallene Bügel eingreift,
ihren tiefsten Punkt erreicht. Dann erreicht nämlich auch
das Bügelende seinen tiefsten Punkt und kann kurzfristig
die beiden Kontaktelemente überbrücken oder Kraft
auf den Druckschalter ausüben. Beim Weiterdrehen des Prüfhebelkörpers bewegt
sich das Bügelende dann wieder von den Kontaktelementen
bzw. dem Druckschalter weg.
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Als
eine Maßnahme, um die Betätigung des Prüfhebelkörpers
mit der des Bedienhebels in irgendeiner Weise zu koppeln, bietet
sich an, dass die erste Endstellung des Prüfhebelkörpers
dieselbe Winkelstellung zur Drehachse hat wie eine AUS-Stellung
des Bedienhebels und die zweite Endstellung des Prüfhebelkörpers
dieselbe Winkelstellung zur Drehachse hat wie eine EIN-Stellung
des Bedienhebels. Mit anderen Worten ist der Schwenkbereich des Prüfhebelkörpers
identisch mit dem Schwenkbereich des Bedienhebels, was eine Kopplung
der beiden erleichtert.
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Die
Kopplung zwischen Prüfhebelkörper und Bedienhebel
kann auch durch ein Mitnehmerelement erfolgen. Das Mitnehmerelement
kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass lediglich der
Prüfhebelkörper von seiner ersten in die zweite
Endstellung verschwenkt werden muss und der Bedienhebel automatisch
von seiner AUS-Stellung in seine EIN-Stellung mitbewegt wird. Ein
Mitnehmerelement und insbesondere dasselbe Mitnehmerelement kann
auch bewirken, dass sich bei einem Verschwenken des Bedienhebels
von seiner EIN-Stellung in seine AUS-Stellung der Prüfhebelkörper
in seine erste Endstellung (von seiner zweiten Endstellung) mitbewegt.
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Durch
letztere Maßnahme wird ein Verschwenken des Prüfhebelkörpers
verhindert, solange der Schutzschalter ausgeschaltet bleibt. Dies
ist durchaus sinnvoll, denn Prüfströme sollen
bei ausgeschaltetem Schutzschalter nicht fließen. Vielmehr
ist es lediglich dann sinnvoll, den Prüfstrom fließen
zu lassen, wenn sich der Bedienhebel in seiner EIN-Stellung befindet.
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Nachfolgend
wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter
Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in der
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1 eine
perspektivische Innenansicht eines erfindungsgemäßen
Fehlerstromschutzschalters zeigt, bei der der Bedienhebel und der
Prüfhebelkörper gemeinsam in der AUS-Stellung
sind,
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2 den
Fehlerstromschutzschalter aus 1 in der
Situation zeigt, dass der Bedienhebel und der Prüfhebelkörper
in der EIN-Stellung sind,
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3 eine
Querschnittsansicht durch den Fehlerstromschutzschalter aus 1 zeigt,
bei der der Bedienhebel in der EIN-Stellung ist und der Prüfhebelkörper
in einer solchen Stellung ist, dass ein Prüfstromkreis
geschlossen ist,
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4 den
Fehlerstromschutzschalter aus 1 in perspektivischer
Ansicht in der Situation zeigt, dass der Bedienhebel in der EIN-Stellung
und der Prüfhebelkörper in der AUS-Stellung ist,
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5 die
Situation aus 4 im Querschnitt ohne den Bedienhebel
zeigt,
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6 den
bei der Erfindung verwendeten Prüfhebelkörper
in perspektivischer Ansicht veranschaulicht,
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7 den
bei der Erfindung verwendeten Bedienhebel in perspektivischer Ansicht
veranschaulicht.
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Ein
im Ganzen mit 10 bezeichneter Fehlerstromschutzschalter
weist in an sich herkömmlicher Weise einen Bedienhebel 12 auf,
mithilfe dessen der Fehlerstromschutzschalter ein- und ausschaltbar
ist. Der Bedienhebel 12 ist im Ganzen in 7 gezeigt. Er
wirkt über eine Transferstange 14 mit anderen Bauteilen
des Fehlerstromschutzschalters zusammen, welche in 1 nicht
gezeigt sind, weil sich die Funktionsweise des Bedienhebels 12 diesbezüglich nicht
vom Stand der Technik unterscheidet.
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Direkt
neben dem Bedienhebel 12 ist ein Prüfhebelkörper 16 angeordnet.
Der Prüfhebelkörper 16 ist um dieselbe
Drehachse schwenkbar wie der Bedienhebel 12. Er ist im
Ganzen in 6 dargestellt. Der Bedienhebel 12 hat
eine von einer Bedienperson anfassbare Griffoberfläche 18.
Der Prüfhebelkörper 16 hat eine ebensolche
Griffoberfläche 20, die genau dasselbe Querschnittsprofil
wie die Griffoberfläche 18 hat. Die Griffoberfläche 20 schließt
sich direkt an die Griffoberfläche 18 an und verlängert
diese in einer Richtung parallel zur Drehachse von Bedienhebel 12 und
Prüfhebelkörper 16. Somit sind Bedienhebel 12 und
Prüfhebelkörper 16 besonders gut gemeinsam
miteinander verschwenkbar. Dieses gemeinsame Verschwenken soll insbesondere
zwischen der in der 1 gezeigten AUS-Stellung des Bedienhebels 12 und
der in 2 gezeigten EIN-Stellung des Bedienhebels 12 stattfinden.
Um die gekoppelte Bewegung zu erleichtern, umfasst der Bedienhebel 12 an
einem ringförmigen Grundkörper 22 einen
in 7 gezeigten Vorsprung 24, den man auch
als Zapfen bezeichnen könnte. Ein an dem Prüfhebelkörper 16 ausgebildeter
Teilring 26 ist schmäler als der ringförmige
Grundkörper 22 des Bedienhebels, was ermöglicht,
dass der Vorsprung 24 unter den Teilring 26 greift.
Ein sich an den Teilring 26 anschließender zweiter
Teilring 28 des Prüfhebelkörpers 16 ist
jedoch breiter ausgebildet, zum Beispiel so breit wie der ringförmige
Grundkörper 22 des Bedienhebels 12. Dadurch
ist eine Mitnehmkante 30 bereitgestellt. Wird der Prüfhebelkörper 16 verschwenkt,
wirkt die Mitnehmkante 30 auf den Vorsprung 24 ein,
so dass zwangläufig der Bedienhebel 12 mit dem
Prüfhebelkörper mitverschwenkt wird. Beim Übergang
von der Situation gemäß 1 zur Situation
gemäß 2 muss die Bedienperson grundsätzlich
somit ausschließlich den Prüfhebelkörper 16 betätigen,
und der Bedienhebel 12 dreht sich mit.
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Schnappt
bei einem Fehlerstrom der Bedienhebel 12 automatisch von
der EIN-Stellung in seine AUS-Stellung zurück, nimmt er
hingegen seinerseits in diese Richtung umgekehrt den Prüfhebelkörper 16 mit.
Dies ist deswegen sinnvoll, weil der Prüfhebelkörper 16 in
die Grundstellung zurückkehren soll, wenn der Fehlerstromschutzschalter 10 ausgeschaltet
ist.
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Der
Vorsprung 24 verhindert nicht, dass der Prüfhebelkörper 16 unabhängig
von dem Bedienhebel 12 in Richtung der AUS-Stellung der
Bedienhebels 12 zurückgeschwenkt werden kann.
Bei diesem Verschwenken kann dann ein Prüfstromkreis geschlossen
werden. Dies geschieht mithilfe eines metallenen Bügels 32.
Der metallene Bügel 32 ist in 1 besonders
gut zu sehen. Er greift in eine in 6 gezeigte
Aussparung 34 des Prüfhebelkörpers 16,
wobei dieses Eingreifen in 5 und auch
in 3 dargestellt ist. Die Aussparung 34 ist
so platziert, dass der Bügel 32 in der AUS-Stellung
des Prüfhebelkörpers 16 zwei Kontaktelemente 36 und 36' nicht
berührt, und dass er auch in der EIN-Stellung, welche in 2 zu
sehen ist, die Kontaktelemente 36 und 36' nicht
berührt, dass er aber in einer in 3 gezeigten
Zwischenstellung mit seinem freien Ende die beiden Kontaktelemente 36 und 36' genau überbrückt
und hierbei den Prüfstromkreis schließt, so dass
ein Prüfstrom fließen kann. Beim Zurückschwenken
des Prüfhebelkörpers aus der EIN-Stellung in die
AUS-Stellung fließt somit kurzfristig ein Prüfstrom.
Die Zeitdauer des Prüfstromflusses ist ausreichend lang,
um die Funktionsfähigkeit des Fehlerstromschutzschalters
zu überprüfen.
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Grundsätzlich
wäre es auch möglich, dass die Kontakte 36 und 36' in
der AUS-Stellung des Prüfhebelkörpers 16 überbrückt
würden, dann würde der Prüfstrom aber
dauerhaft fließen. Vorteilhaft ist es also vorliegend,
dass ein dauerhaftes Fließen des Prüfstroms durch
die konstruktive Maßnahme verhindert wird, dass lediglich
in einer nicht dauerhaft von dem Prüfhebelkörper 16 eingenommenen
Zwischenstellung die Kontaktelemente 36 und 36' durch
den Bügel 32 überbrückt werden.
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Während
im Stand der Technik zum Schließen des Prüfstromkreises
Prüftasten verwendet werden, hat die Verwendung des Prüfhebelkörpers 16 den
Vorteil, dass der ansonsten ausschließlich für den
Bedienhebel zur Verfügung stehende Raum optimal für
zwei Elemente genutzt wird. Probleme bei der Anordnung einer Prüftaste
entfallen dadurch, und der Fehlerstromschutzschalter ist besonders
kompakt baubar. Für Beschriftungen, welche für
eine Bedienperson sichtbar sind, steht ausreichend Platz zur Verfügung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10220622
A1 [0003]
- - EP 1492140 A1 [0003]
- - JP 2932242 B2 [0003]
- - DE 1178932 A [0004]
- - DE 3032826 A1 [0005]
- - DE 1006495 A [0006]
- - EP 0630035 A1 [0007]