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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Installationsschaltgerät mit einem Schaltwerk mit Verklinkungsstelle, mit einem Kontakthebel, der über eine Lasche und ein Kupplungselement mit einem Schaltknebel verbunden ist, wobei bei Verschwenken des Schaltknebels in Einschaltrichtung der Kontakthebel über das Kupplungselement und die Lasche bei verklinkter Verklinkungsstelle in Einschaltstellung verbracht wird, wobei Mittel zum zeitweisen Festhalten des beweglichen Kontakthebels während des Einschaltvorgangs vorgesehen sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät ist in der
DE 10 2005 029 059 A1 beschrieben. Die Mittel zum zeitweisen Festhalten des beweglichen Kontakthebels während des Einschaltvorgangs bewirken, dass, wenn diese Mittel freigegeben werden, ein plötzliches Auftreffen des beweglichen Kontaktstücks auf dem festen Kontaktstück bewirkt wird. Somit wird die Zeit der Annäherung des beweglichen an das feststehende Kontaktstück stark verkürzt. Damit wird der Einschaltvorgang zumindest in der Zeit, in der ein Lichtbogen entstehen kann, stark beschleunigt. Man bezeichnet das Schaltwerk dann, bezogen auf die Einschaltfunktion, auch als ein Schaltwerk mit Sprungfunktion.
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Bei der in der
DE 10 2005 029 059 A1 gezeigten Ausführungsform ist als Mittel zum zeitweisen Festhalten des beweglichen Kontakthebels ein Doppelarmhebel vorgesehen, der auf zweifache Weise mit dem Kontakthebel zusammenwirkt, indem er nicht nur den Kontakthebel zeitweise festhält, sondern auch durch den Kontakthebel selbst wieder freigegeben wird. Der Kontakthebel erfüllt dabei gewissermaßen zwei teils gegenläufige Funktionen, denn einerseits soll er sich von dem Mittel zum zeitweisen Festhalten des beweglichen Kontakthebels halten lassen, andererseits dieses Mittel, das ihn hält, auch selbst wieder freigeben. Diese Lösung ist mechanisch aufwändig zu montieren und erfordert eine genaue Einhaltung geometrischer Toleranzen, was eine automatisierte, schnelle Montage kompliziert und teuer macht.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät mit einem Schaltwerk mit Sprungfunktion zu schaffen, das einfach zu montieren und für eine schnelle, vollautomatisierte Montage geeignet ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein elektrisches Installationsschaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Erfindungsgemäß also umfasst das Mittel zum zeitweisen festhalten des beweglichen Kontakthebels ein Halteteil, ein bewegliches Zwischenteil und einen Stellhebel, wobei das bewegliche Zwischenteil das Halteteil und den Stellhebel verbindet, und wobei zwischen dem Schaltknebel und dem Stellhebel ein Wirkverbindungsmittel vorgesehen ist, um beim Weiterbewegen des Schaltknebels den Stellhebel und damit das Halteteil in eine Freigabestellung zu bringen, in der der Kontakthebel freigegeben ist, so dass ein plötzliches Auftreffen des am Kontakthebel angebrachten, beweglichen Kontaktstückes auf das feste Kontaktstück bewirkt wird. Das bewegliche Zwischenteil wirkt somit wie ein Scharnier, das das Halteteil und den Stellhebel miteinander verbindet.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass das Mittel zum zeitweisen Festhalten des beweglichen Kontakthebels über den Schaltknebel in seine Freigabestellung verbracht wird. Die Wechselwirkung des Mittels zum zeitweisen Festhalten des beweglichen Kontakthebels mit dem Kontakthebel beschränkt sich somit auf das zeitweise Festhalten des Kontakthebels. Die Funktion des Freigebens des Mittels zum zeitweisen Festhalten des beweglichen Kontakthebels wird von einem anderen Bauteil, nämlich direkt von dem Schaltknebel, übernommen. Da der Kontakthebel nun nicht mehr zwei teilweise gegenläufige Funktionen übernehmen muss, ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung mechanisch einfach, sie erfordert nur ein zusätzliches Bauteil und stellt weniger hohen Anforderungen an die Positioniergenauigkeit und die Einhaltung geometrischer Toleranzen. Die bewegliche Ausgestaltung des Zwischenteils ermöglicht es, dass dieses sich bei dem Verbringen des Mittels in die Freigabestellung verbiegen kann. Damit ist die Bewegungsbahn des Mittels insgesamt nicht auf eine lineare Verschiebung beschränkt. Vielmehr kann sich beispielsweise der Stellhebel um eine seiner Achsen verschwenken, und das Halteteil kann weiter in eine lineare Bewegung gezwungen sein, denn die Kopplung zwischen der Verschwenkbewegung des Stellhebels und einer linear erzwungenen Bewegung des Halteteils wird durch ein Verbiegen des Zwischenteils ermöglicht.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann das Zwischenteil federelastisch ausgeführt sein, so dass es nach dem Rückstellen des Schaltknebels aufgrund der rückstellenden Federkraft des Zwischenteils sich automatisch wieder in seine Haltestellung zurückbewegt, und dann beim nächsten Betätigen des Schaltknebels bereit ist, den Kontakthebel wieder zeitweise zu blockieren. Durch die federnde Ausbildung des Zwischenteils ist kein weiteres Bauteil erforderlich, um das Rücksetzen des Mittels aus der Freigabestellung in die Haltestellung zu gewährleisten.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Wirkverbindungsmittel eine Eingriffsfläche an einem Fortsatz des Schaltknebels. Das gewährleistet einen unmittelbaren Eingriff des Schaltknebels mit dem Mittel zum zeitweisen Festhalten des beweglichen Kontakthebels, ohne Zwischenschalten weiterer Elemente, was die Montage vereinfacht.
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Gemeiner vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Zwischenteil balkenförmig ausgeführt, so dass es als Blattfeder wirkt. Vorteilhafterweise lässt sich dadurch bei gegebenem Material mit einem gegebenen Elastizitätskoeffizienten durch die geeignete geometrische Gestaltung des balkenförmigen Zwischenteils, insbesondere seiner Querschnittskontur, die Federkonstante des Zwischenteils so einstellen, dass sie geeignet ist, das Mittel zuverlässig zurückzusetzen, aber nicht so groß ist, dass die Federkraft einen Ermüdungsbruch an der Verbindungsstelle zwischen dem Halteteil und dem Zwischenteil oder des Zwischenteils selbst hervorrufen kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht das Halteteil aus einem ersten Material und das federnde Zwischenteil sowie der Stellhebel aus einem zweiten Material, wobei das Mittel mit dem Halteteil, dem federnden Zwischenteil und dem Stellhebel zusammen in einem Mehrkomponenten-Spritzgußprozess hergestellt ist. Dabei ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung das erste Material ein abriebfester Werkstoff mit hoher Temperaturbeständigkeit, beispielsweise ein Material, das unter dem Handelsnamen Ultrason E2010 bekannt ist, und das zweite Material ist ein Werkstoff mit hohem Elastizitätsmodul, beispielsweise ein Material, das unter dem Handelsnamen Delrin bekannt ist. Bei Einbau des Mittels zum zeitweisen Festhalten des beweglichen Kontaktstückes in das Installationsschaltgerät kommt das Halteteil in dem Bereich der Kontaktstelle zu liegen. Dort kann es bei einer Schalthandlung aufgrund eines sich ausbildenden Schaltlichtbogens zu einer zeitweiligen deutlichen Temperaturerhöhung kommen. Daher ist es vorteilhaft, dass das Halteteil aus einem abriebfesten Material mit hoher Temperaturbeständigkeit besteht. Im Bereich des Zwischenteils und des Stellhebels ist es dagegen wichtig, dass eine hinreichend hohe Beweglichkeit, Langzeitlebensdauer auch unter Biegebelastung und rückstellende Federkraft aufgebracht werden kann, um das Mittel wieder in die Halteposition zurückzubewegen. Daher ist es vorteilhaft, wenn dort ein Material mit einem hohen Elastizitätsmodul zum Einsatz kommt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst zumindest das Zwischenteil eine Metallleinlage die von dem zweiten Kunststoffmaterial umspritzt ist. Die Metalleinlage dient zur vorteilhaften Formstabilisierung und erhöht die Festigkeit. Dies reduziert das Risiko eines Ermüdungsbruches im Bereich des Zwischenteils bei häufiger Betätigung und damit häufiger Verbiegung des Zwischenteils.
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Gemeiner vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst das Halteteil und das Zwischenteil eine Metallleinlage, die von dem zweiten Kunststoffmaterial umspritzt ist. Dies erhöht die Formstabilität des Halteteils und des Zwischenteils.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bestehen das Halteteil und der Stellhebel aus Kunststoff, und das bewegliche Zwischenteil ist eine Blattfeder aus Metall, die mit ihrem ersten freien Ende in dem Halteteil und mit ihrem zweiten freien Ende in dem Stellhebel befestigt ist. Insbesondere vorteilhaft ist dabei eine Weiterentwicklung der Erfindung, bei der die Blattfeder an ihren freien Enden mit dem Kunststoff des Halteteils bzw. des Stellhebels umspritzt ist. Die Blattfeder ist damit mit ihren freien Enden in das Halteteil und den Stellhebel eingespritzt. Das Metall der Blattfeder geht beim Umspritzen eine feste Verbindung mit dem Kunststoff ein. Die Blattfeder aus Metall gewährleistet dauerhaft und ermüdungsfrei den Erhalt der federelastischen Rückstellkraft auch bei häufiger Betätigung des Schaltknebels und damit häufigem Verbiegen des Zwischenteils. Das Umspritzen der Metallfeder mit dem Kunststoff sorgt für eine optimale Krafteinleitung in das Zwischenteil zum Verbiegen der Feder, wenn der Stellhebel aus seiner Ruhelage heraus verschwenkt wird. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Mittel 10 bereits mit einer leichten Vorspannung des Zwischenteils in das Installationsschaltgerät eingesetzt, beispielsweise, indem das Mittel so eingesetzt ist, dass das Zwischenteil von vorneherein leicht gebogen ist. Die so erzeugte Vorspannung gewährleistet unter allen Betriebsbedingungen ein zuverlässiges Rückstellen des Mittels in seine Ausgangslage, die Halteposition.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Anhand der Zeichnungen, in denen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
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Es zeigen:
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1 eine Teil-Einsicht in das Unterteil eines geöffneten erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes in der Ausschaltstellung,
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2 eine Teil-Einsicht in das Unterteil eines geöffneten erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes in der Stellung, in der das Mittel den beweglichen Kontakthebel blockiert,
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3 eine Teil-Einsicht in das Unterteil eines geöffneten erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes in der Stellung, in der der Schaltknebel mit dem Mittel in Wirkverbindung tritt,
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4 eine Teil-Einsicht in das Unterteil eines geöffneten erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes in der Stellung, in der das Mittel durch den Schaltgriff in seine Freigabestellung verbracht worden ist,
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5 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Mittels zum zeitweisen Festhalten des beweglichen Kontakthebels,
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6 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Mittels zum zeitweisen Festhalten des beweglichen Kontakthebels, gemeiner weiteren Ausführungsform,
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7 eine vergrößerte Teil-Ansicht des erfindungsgemäßen Mittels nach 6, wobei der Stellhebel verschwenkt und das Zwischenteil verbogen ist.
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In den Figuren werden gleiche oder gleichwirkende Bauteile oder Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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1 zeigt eine Teil-Einsicht in das Unterteil eines geöffneten erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes
1. Ein Installationsschaltgerät
1, hier ein Leitungsschutzschalter, ist oft in der sogenannten Schalenbauweise aufgebaut, so auch hier. Er besitzt ein Gehäuse, welches aus zwei Gehäusehalbschalen zusammengesetzt ist, die an einer umlaufenden Fügekante zusammengesetzt werden. Die eine Gehäusehalbschale ist als Unterteil
101 bezeichnet, die andere wird als Oberteil bezeichnet. In dem Unterteil
101 sind die meisten Elemente, Teile und Baugruppen des Leitungschutzschalters eingesetzt. Der in den
1 bis
4 dargestellte Leitungsschutzschalter entspricht im Wesentlichen demjenigen, der in der
DE 10 2008 006 863 A1 beschrieben ist. Die
DE 10 2008 006 863 A1 soll daher bezüglich des Aufbaues und der Funktionsweise des Leitungsschutzschalters
1, und bezüglich des Aufbaues und der Funktionsweise des Schaltwerks dieses Leitungsschutzschalters in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Erfindung mit einbezogen sein. In der weiteren Beschreibung dieser Erfindung soll auf das Schaltwerk daher nicht mehr näher eingegangen werden, oder nur insoweit, als es zur Erläuterung des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf die Verwendung mit einem Schaltwerk wie in der
DE 10 2008 006 863 A1 gezeigt, beschränkt, sondern vielmehr auf alle denkbaren Arten von Schaltwerken in allen denkbaren Arten von Installationsschaltgeräten anwendbar.
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In der Darstellung der 1 ist die Kontaktstelle des Leitungsschutzschalters geöffnet. Der Kontakthebel 2 mit dem beweglichen Kontaktstück 7 ist im Uhrzeigersinn verschwenkt, weg von dem festen Kontaktstück 7. Zwischen dem festen und dem beweglichen Kontaktstück 6, 7 ist eine Luftstrecke, es kann kein Strom fließen. Der Schaltknebel 5 befindet sich in der Ausschaltstellung, sein Schaltgriff ist entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt und befindet sich in der nach links weisenden Ausschaltstellung.
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Man erkennt in der
1 auch den Klinkenhebel
103, den Auslösehebel
104, die Lasche
3 und das Kupplungselement
4 in Form eines Bügels. Zwischen dem Klinkenhebel
103 und dem Auslösehebel
104 ist die Verklinkungsstelle gebildet, wie in der
DE 10 2008 006 863 A1 näher erläutert ist, diese ist in der in der
1 dargestellten Stellung verklinkt. Der Schaltknebel
5 hat einen Fortsatz
8, der dem Schaltgriff
51 gegenüber angeordnet ist. Der Fortsatz
8 ist über das Kupplungselement
4 mit der Lasche
3 verbunden.
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Neu gegenüber dem in der
DE 10 2008 006 863 A1 gezeigten Schaltwerk ist das Mittel
10 zum Festhalten des Kontakthebels
2. Dieses Mittel
10 ist beispielsweise in der
5 und – in einer weiteren Ausführungsform – in der
6 als Einzelteil dargestellt. Es umfasst im Wesentlichen drei Teile. Das erste Teil ist ein Halteteil
12, das über ein zweites Teil, ein bewegliches Zwischenteil
13 mit einem dritten Teil, einem Stellhebel
14, verbunden ist. Insgesamt hat das Mittel
10 ungefähr eine T-Form, wobei das Halteteil
12 und das Zwischenteil
13 den Längsbalken des T bilden und der Stellhebel
14 den kurzen Quersteg.
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Das Zwischenteil 13 ist in Form eines Steges ausgebildet, der nach Art eines biegbaren Scharniers das Halteteil 12 mit dem Stellhebel 14 verbindet. Das Zwischenteil 13 erlaubt es, das Halteteil 12 und den Stellhebel 14 in einer Ebene gegeneinander zu verschwenken. Das Mittel 10 kann in bevorzugter Ausführungsform als Spritzgußteil aus Kunststoff hergestellt sein. Besonders vorteilhaft ist das Halteteil, das federnde Zwischenteil und der Stellhebel sind zusammen in einem Mehrkomponenten-Spritzgußprozess aus einem ersten und einem zweiten Material hergestellt. Dabei ist das erste Material ein abriebfester Werkstoff mit hoher Temperaturbeständigkeit, und das zweite Material ist ein Werkstoff mit hohem Elastizitätsmodul. Das Halteteil 12 umfasst das erste Material, und das Zwischenteil 13 und der Stellhebel 14 umfassen das zweite Material.
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Das erste Material ist ein abriebfester Werkstoff mit hoher Temperaturbeständigkeit, beispielsweise ein Material aus der Gruppe der Polysulfone (PSU), Polyethersulfone (PES) oder Polyphenysulfone (PPSU), ein Material, das auch unter dem Handelsnamen Ultrason bekannt ist. Das zweite Material ist ein Werkstoff mit hohem Elastizitätsmodul, beispielsweise Polyoxymethylen (Kurzzeichen POM, auch Polyacetal oder Polyformaldehyd genannt), ein Material, das unter dem Handelsnamen Delrin bekannt ist.
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Bei Einbau des Mittels 10 zum zeitweisen Festhalten des beweglichen Kontaktstückes in das Installationsschaltgerät kommt das Halteteil 12 in dem Bereich der Kontaktstelle zu liegen. Dort kann es bei einer Schalthandlung aufgrund eines sich ausbildenden Schaltlichtbogens zu einer zeitweiligen deutlichen Temperaturerhöhung kommen. Daher ist es vorteilhaft, dass das Halteteil 12 aus einem abriebfesten Material mit hoher Temperaturbeständigkeit besteht. Im Bereich des Zwischenteils 13 und des Stellhebels 14 ist es dagegen wichtig, dass eine hinreichend hohe Beweglichkeit, Langzeitlebensdauer auch unter Biegebelastung und rückstellende Federkraft aufgebracht werden kann, um das Mittel 10 wieder in die Halteposition zurückzubewegen. Daher ist es vorteilhaft, wenn dort ein Material mit einem hohen Elastizitätsmodul zum Einsatz kommt.
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Das Mittel 10 ist in dem Installationsschaltgerät 1 so eingebaut, dass das Halteteil 12 und das Zwischenteil 13 in etwa senkrecht zu der Frontseite 105 des Gehäuses verlaufen, und der Stellhebel 14 etwa parallel zu der Frontseite 105 verläuft. Das Mittel 10 ist dabei in dem Oberteil des Gehäuses, der zweiten Gehäusehalbschale also, verschieblich gehalten. In der Darstellung der 1 ist das Mittel 10 in der Lage dargestellt, in der es sich bei aufgesetztem Gehäuseoberteil befindet, wobei das Gehäuseoberteil selbst nicht dargestellt ist.
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Das Halteteil 12 hat dazu einen Halteteil-Grundkörper 16 mit einem Langloch 17. Mit dem Langloch 17 ist das Halteteil 12 an einer Führungshülse 18 in der Halbschale des Gehäuseoberteils 102 verschieblich gehalten. Die Führungshülse 18 hat dazu seitliche Rastnasen, mit denen der Schiebergrundkörper 16 unverlierbar verrastet ist, wobei sich der Schieber senkrecht zu der Frontseite 105 des Gehäuses verschieben lässt. Eine weitere Funktion der Verrastung liegt darin, zu vermeiden, dass das Mittel 10 mit einem seiner Teile in Geräteinnere hinein fällt und dort mit dem Schlaghebel 109 in Berührung kommt, damit dessen Bewegung im Auslösefall nicht beeinträchtigt oder gar blockiert wird.
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Die Führungshülse
18 hat eine zentrale Öffnung. Diese nimmt, wenn das Oberteil
102 auf das Unterteil
101 aufgesetzt ist, den Fortsatz einer ersten gehäusefesten Achse
108 auf, die an dem Gehäuseunterteil
101 befestigt ist. Die erste gehäusefeste Achse
108 ist gleichzeitig die Drehachse für einen Schlaghebel
109, der – wie in der
DE 10 2008 006 863 A1 beschrieben, die Bewegung sowohl eines thermischen als auch eines magnetischen Auslösegliedes auf den Auslösehebel
104 überträgt.
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Der Stellhebel 14 hat einen Arm 20 und an dessen ersten freien Ende eine Halteöse 110. Damit ist er an einer zweiten gehäusefesten Achse 19, die in dem Gehäuseoberteil befestigt ist, verschwenkbar gelagert. An dem der Halteöse 110 gegenüber liegenden zweiten freien Ende ist der Arm 20 nach oben gebogen, so dass an seiner dem Schiebergrundkörper 16 zugewandten Seite eine gebogene Nockenfläche 21 entsteht, deren Funktion weiter unten im Zusammenhang mit der Wechselwirkung zwischen dem Schaltknebel 5 und dem Mittel 10 erläutert werden wird.
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An der dem Stellhebel 14 abgewandten Seite ist an den Halteteil-Grundkörper 16 ein Haltefortsatz 15 angeformt. Er hat in etwa eine L-Form, deren langer Schenkel in Verlängerung des Zwischenteils 13 nach unten weist, und deren kurzer Schenkel senkrecht auf der durch den Halteteil-Grundkörper 16 aufgespannten Ebene steht und damit in montiertem Zustand von der Innenfläche des Gehäuseoberteils auf die Innenfläche des Gehäuseunterteils 101 hin weist.
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Das Mittel 10 ist so in das Gehäuseoberteil eingesetzt, dass es unter einer gewissen Vorspannung steht, deren Wirkrichtung senkrecht von der Frontseite 105 weg nach unten gerichtet ist. Diese Ausgangsstellung des Mittels 10 wird auch als Halteposition bezeichnet. Damit befindet sich in der Halteposition des Mittels 10 der Haltefortsatz 15 im Bewegungsweg des Kontakthebels 2, und der Haltefortsatz 15 ist dadurch in der Lage, den beweglichen Kontakthebel 2 zeitweise festzuhalten. Die Vorspannung wird dadurch erreicht, dass das Zwischenteil leicht gebogen wird.
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Es werde nun die 2 betrachtet. Diese zeigt einen Zustand, in dem der Schaltknebel 5 ein Stück im Uhrzeigersinn in Richtung auf die Einschaltstellung hin verschwenkt wurde. Bei verklinkter Verklinkungsstelle des Schaltwerks wirkt die Lasche 3, angetrieben durch das Kupplungselement 4, auf das freie Ende des Kontakthebels 2 und beginnt, diesen in Richtung auf seine Schließstellung hin entgegen dem Uhrzeigersinn zu verschwenken. Der Kontakthebel trifft dabei auf den Haltefortsatz 15, und dieser hindert den Kontakthebel daran, weiter auf das feste Kontaktstück 7 hin sich zu bewegen. In dieser blockierten Lage ist der Abstand zwischen dem festen und dem beweglichen Kontaktstück 7, 6 so groß, dass kein Lichtbogen zwischen den beiden Kontaktstücken sich ausbilden kann.
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An dem Fortsatz 8 des Schaltknebels 5 befindet sich eine Wirkfläche 11, die ein Wirkverbindungsmittel darstellt, um den Schaltknebel mit dem Mittel 10 zu koppeln. In der Ausschaltstellung nach 1 ist die Wirkfläche 11 weit von der Nockenfläche 21 des Mittels 10 entfernt. In der blockierten Position nach 2 hat sich durch Verschwenken des Schaltknebels 5 die Wirkfläche 11 der Nockenfläche 21 genähert.
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Wenn der Schaltknebel 5 ausgehend von der Position der 2 weiter im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, trifft die Wirkfläche 11 auf die Nockenfläche 21. Diese Lage ist in der 3 dargestellt.
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Bei noch weiterem Verschwenken des Schaltknebels im Uhrzeigersinn auf die Einschaltstellung hin drückt der Schaltknebel 5 über seine Wirkfläche 11 den Stellhebel 14 aufgrund der Wirkverbindung mit der Nockenfläche 21 entgegen dem Uhrzeigersinn nach oben. Dadurch wird das Haltemittel 12 mit dem Haltefortsatz 15 nach oben verschoben, geführt im Langloch 17. Das Mittel 10 gelangt in seine Freigabeposition, in der der Haltefortsatz so weit nach oben verschoben ist, dass er den Bewegungsweg des Kontakthebels 2 plötzlich freigibt. Der Kontakthebel 2 schnappt dann sehr schnell, angetrieben durch die Kontaktdruckfeder 111, in seine Schließstellung, in der das bewegliche Kontaktstück auf dem festen Kontaktstück aufliegt und die Kontaktstelle geschlossen ist. Das Schließen der Kontaktstelle geschieht dabei so schnell, dass kein Lichtbogen entstehen kann.
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Das Verschwenken des Stellhebels nach oben erfolgt dabei entgegen der rückstellenden Kraft der bereits erwähnten Vorspannung des Mittels 10. Durch das Verschwenken des Stellhebels 14 wird das Zwischenstück 13 noch weiter verbogen. Das Zwischenstück ist federelastisch ausgeführt, und die rückstellende Federkraft möchte das Zwischenstück wieder gerade biegen. Durch die Zwangsführung des Halteteils 12, die nur eine Linearbewegung zulässt, und des Stellhebels 14, die nur ein Verschwenken des Stellhebels 14 um seine Schwenkachse in der Halteöse 110 zulässt, kann ein Geradedrücken des Zwischenteils 13 nur dadurch erreicht werden, dass das Halteteil 12 sich wieder nach unten in seine Halteposition verschiebt.
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Wenn der Kontakthebel 2 beim erneuten Ausschalten des Leitungsschutzschalters 1 wieder im Uhrzeigersinn in seine Ausschaltlage, siehe 1, verschwenkt wird, indem der Schaltknebel 5 Wieder entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt wird, so gibt der Fortsatz 8 des Schaltknebels die Nockenfläche 21 wieder frei und es verschiebt sich aufgrund des oben beschriebenen Zusammenhangs Das Halteteil 12 wieder nach unten in seine Halteposition. Er ist dann zum zeitweisen Blockieren des Kontakthebels beim erneuten Einschalten bereit.
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In der 5 ist zu sehen, dass das Halteteil und das Zwischenteil eine Metallleinlage 117 umfassen, die von dem zweiten Kunststoffmaterial umspritzt ist. Die Metalleinlage dient zur vorteilhaften Formstabilisierung und erhöht die Festigkeit. Dies reduziert das Risiko eines Ermüdungsbruches im Bereich des Zwischenteils bei häufiger Betätigung und damit häufiger Verbiegung des Zwischenteils. Die Metalleinlage 117 besteht bevorzugt aus Stahl.
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Die 6 zeigt eine Ausführungsform des Mittels 10', bei der das Halteteil 12' und der Stellhebel 14' aus Kunststoff bestehen, und das bewegliche Zwischenteil ist eine Blattfeder 118 aus Metall, hier aus einem CrNi-Federstahl, die mit ihrem ersten freien Ende in dem Halteteil 12' und mit ihrem zweiten freien Ende in dem Stellhebel 14' befestigt ist. Die Blattfeder 118 ist hierzu an ihren freien Enden mit dem Kunststoff des Halteteils 12' bzw. des Stellhebels 14' umspritzt. Die Blattfeder 118 ist damit mit ihren freien Enden in das Halteteil 12' und den Stellhebel 14' eingespritzt. Das Metall der Blattfeder 118 geht beim Umspritzen eine feste Verbindung mit dem Kunststoff ein. Die Blattfeder 118 aus Metall gewährleistet dauerhaft und ermüdungsfrei den Erhalt der federelastischen Rückstellkraft auch bei häufiger Betätigung des Schaltknebels 5 und damit häufigem Verbiegen des Zwischenteils. Das Umspritzen der Metallfeder 118 mit dem Kunststoff sorgt für eine optimale Krafteinleitung in das Zwischenteil zum Verbiegen der Feder 118, wenn der Stellhebel 14' aus seiner Ruhelage heraus verschwenkt wird.
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Die 7 zeigt in einer Teilansicht, wie das Mittel 10 bereits mit einer leichten Vorspannung des Zwischenteils bzw. der Blattfeder 118 in das Installationsschaltgerät eingesetzt werden kann, indem das Mittel 10' so eingesetzt ist, dass die Blattfeder 118 von vorneherein leicht gebogen ist. Die so erzeugte Vorspannung gewährleistet unter allen Betriebsbedingungen ein zuverlässiges Rückstellen des Mittels 10' in seine Ausgangslage, die Halteposition. Zum vergleich ist in der 7 in strichlierter Darstellung die Lage des Stellhebels 14' bei entspannter Blattfeder 118 dargestellt. Durch die Verbiegung der Blattfeder entsteht die gewünschte Vorspannung. Die geometrischen Eigenschaften der Blattfeder 118, wie Länge und Dicke, und der Biegewinkel können durch Simulation oder Versuch so eingestellt werden, dass ein optimales Rücksetzverhalten erzielbar ist.
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Zur Montage eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes werden die Baugruppen und Komponenten in das Gehäuseunterteil eingesetzt, das Mittel 10 wird in das Gehäuseoberteil eingesetzt, und Gehäuseunter- und -Oberteil werden zusammengesetzt. Es ist lediglich ein weiteres Bauteil erforderlich, um die Sprungfunktion des Schaltwerks zu realisieren. Die Montage ist sehr einfach und geeignet, um von einem Fertigungsautomaten in hoher Geschwindigkeit ausgeführt zu werden, denn das Mittel 10 wird lediglich in das Gehäuseoberteil an der entsprechenden Stelle eingelegt.
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In einer weiteren Ausführungsform, die hier nicht durch eine Figur dargestellt ist, kann das Mittel
10 auch in dem Gehäuseunterteil montiert werden. Der Haltefortsatz
15 weist dann nach oben von der Innenseite des Gehäuseunterteils weg. In der Montage würde das Mittel
10 hier als eines der ersten Bauteile in das Gehäuseunterteil eingesetzt, was auch wieder vollautomatisch in hoher Geschwindigkeit erfolgen kann, und anschließend kommen dann die weiteren Bauteile und Baugruppen dazu. Bezugszeichenliste
| 1 | Elektrisches Installationsschaltgerät |
| 2 | Kontakthebel |
| 3 | Lasche |
| 4 | Kupplungselement |
| 5 | Schaltknebel |
| 6 | Bewegliches Kontaktstück |
| 7 | Festes Kontaktstück |
| 8 | Fortsatz |
| 10, 10' | Mittel zum Festhalten des Kontakthebels |
| 11 | Wirkverbindungsmittel, Wirkfläche |
| 12, 12' | Halteteil |
| 13 | Zwischenteil |
| 14, 14' | Stellhebel |
| 15 | Haltefortsatz |
| 16 | Halteteil-Grundkörper |
| 17 | Langloch |
| 18 | Führungshülse |
| 19 | Zweite gehäusefeste Achse |
| 20 | Arm |
| 21 | Nockenfläche |
| 101 | Gehäuseunterteil |
| 102 | Gehäuseoberteil |
| 103 | Klinkenhebel |
| 104 | Auslösehebel |
| 105 | Frontseite |
| 106 | Rastnase |
| 107 | Zentrale Öffnung |
| 108 | Erste gehäusefeste Achse |
| 109 | Schlaghebel |
| 110H | Halteöse |
| 111 | Kontaktdruckfeder |
| 112 | Zweiter Arm des Stellhebels |
| 113 | Vorsprung |
| 114 | Führungshülse |
| 115 | Kante |
| 116 | Steg |
| 117 | Stahleinlage |
| 118 | Blattfeder |
