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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere Fehlerstromschutzschalter, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Vorrichtungen (Installationsgeräte) in Form von Fehlerstromschutzschaltern, die im Falle eines Fehlerstroms auslösen, sind bekannt. Derartige Vorrichtungen weisen üblicherweise ein Gehäuse auf, das mit einer Abdeckkappe formschlüssig verschlossen ist (sogenannte Gehäuse-Kappen-Bauweise). Das Verschließen erfolgt mittels elastischer Schnapphaken und entsprechender Hinterschneidungen, die Schnappverbindungen bilden, wodurch keine teuren zusätzlichen Verbindungsteile wie z. B. Schrauben zum formschlüssigen Fügen der Abdeckkappe und des Gehäuses notwendig sind.
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Bei einem Fehlerstromschutzschalter befindet sich in dem Gehäuse eine Schaltwelle, welche die Schaltkontakte der einzelnen Pole öffnet, wenn ein Fehlerstrom auftritt. Die Schaltwelle ist dazu drehbar im Gehäuse gelagert und die Schaltkontakte liegen in Richtung ihrer Längsachse gesehen hintereinander. Zur Betätigung der Schaltwelle dient eine Schaltmechanik in Form eines Schaltschlosses. Die Schaltmechanik umfasst einen Griff in Form eines verschwenkbaren Hebels, der aus einer Ein-Stellung in eine Aus-Stellung und umgekehrt verschwenkbar ist. Der Griff ragt zur Handbetätigung durch eine Öffnung in der Abdeckkappe nach außen, so dass der Schalter auch von Hand ein- und ausgeschaltet werden kann.
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Die Schaltmechanik weist eine Mitnehmer-Schnittstelle mit einem Mitnehmer auf, der im Kappenbereich positioniert und durch einen Kappendurchbruch in der Kappe zugänglich ist. Der Mitnehmer ermöglicht es, Zusatzkomponenten wie Hilfsschalter, Unterspannungsauslöser, Fehlersignalschalter, Arbeitsstromauslöser usw. anzuschließen. Als Installationsgeräte werden die Schalter üblicherweise auf einer Hutschiene in einem Verteilerschrank montiert, so dass der Mitnehmer an einer der beiden Seitenflächen der Abdeckkappe angeordnet ist. Der Mitnehmer ermöglicht eine Auslösung in zwei Richtungen: Der Schalter kann die angebauten Zusatzkomponenten auslösen, in der entgegen gesetzten Kraftrichtung die Zusatzkomponenten den Schalter.
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Zur Sicherstellung der Funktionalität des Mitnehmers werden die Zusatzkomponenten über einen Zentrierrand positioniert und zentriert. Die Zentrierung verhindert ein Schiefstellen oder Verschieben von Schalter und Zusatzkomponente zueinander bzw. gegeneinander, was ansonsten zu Fehlfunktionen führen kann. Der Zentrierrand reicht geometrisch bis zur Außenfläche der Kappe, wobei um den Zentrierrand herum ein Ringspalt (Öffnung) vorhanden ist.
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Bei der Montage wird die Kappe nach dem Eintauchen der Schnapphaken ins Gehäuse ab einer gewissen Eintauchtiefe über die Schnapphaken zwangsgeführt. Die Zwangsführung erfolgt jeweils bis die Schnapphaken formschlüssig an einer Hinterschneidung des Gehäuses verschnappen.
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Beim Fügen kann es aufgrund des vorstehenden Zentrierrands zu Kollisionen zwischen dem Zentrierrand des Mitnehmers und der Seitenwand der Kappe kommen, verbunden mit einem gewaltsamen Verformen der Kunststoffteile, insbesondere der Schnapphaken.
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Aus der
EP 378 679 B1 ein Schalter bekannt, der eine Schaltmechanik aufweist, deren Auslösemechanismus über einen Mitnehmer in Form eines Stifts ein Moment nach außen überträgt. Der Schalter verfügt über ein Gehäuse mit einer Gehäusekappe, welche seitlich aufschiebbar ist und den Schalter oben formschlüssig verschließt. Die Gehäusekappe weist seitlich fest angeordneten Schnapphaken auf, die beim Aufschieben von seitlich offenen Kanälen geführt werden. Die Schnapphaken der aufgeschobenen Gehäusekappe hintergreifen am Gehäuse ausgebildete Hinterschneidungen.
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Ferner ist aus der
DE 44 26 816 A1 eine Vorrichtung mit einer Schaltmechanik bekannt, bei der ein Mitnehmer von mehreren Zentrierelementen umgeben ist, welche zur Ausrichtung mehrerer aneinandergereihter Leistungsschutzschalter dienen.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verformen von Kunststoffteilen beim Fügevorgang zu verhindern, wenn Gehäuse und Kappe mittels Schnappverbindung miteinander verbunden werden.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen dar.
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Die Lösung sieht vor, dass die Führungen als Führungskanäle ausgebildet sind, dass die Schnapphaken unter Belassung eines Spiels durch die Führungskanäle hindurch verlaufen und das Spiel und die Länge des Kappendurchbruchs (in Richtung der Längserstreckung der Führungskanäle) so dimensioniert sind, dass die angekippte Abdeckkappe (bei der Montage) in Längsrichtung der Führungskanäle zumindest soweit auf das Gehäuse aufschiebbar ist, dass der Mitnehmer durch Zurückkippen der Abdeckkappe in den Kappendurchbruch einsteckbar ist.
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Zweckmäßigerweise ist der Kappendurchbruch als Langloch ausgebildet, wobei die Längserstreckung des Langlochs, die Schnapphaken und die Führungskanäle parallel zueinander verlaufen.
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Die obere und untere Kontur des Kappendurchbruchs ist der Form der Mitnehmerzentrierung angepasst.
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Zweckmäßigerweise weist der Kappendurchbruch in Längsrichtung der Führungskanäle eine derartige Größe auf, dass die Abdeckkappe nach dem Zurückkippen bis zum Verschnappen auf das Gehäuse aufschiebbar ist. Dies bezieht sich bei einer Langlochform entsprechend auf deren Länge.
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Der Mitnehmer ist durch Zurückkippen der Abdeckkappe einfach in das Langloch einsteckbar, wenn die angekippte Abdeckkappe zumindest soweit auf das Gehäuse aufschiebbar ist, bis der untere Rand des Langlochs und der untere Rand des Mitnehmers auf gleicher Höhe liegen.
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Das Langloch ist einfach herstellbar, wenn der obere und untere Rand des Langlochs als Halbkreis und die Außenkontur des Mitnehmers als entsprechender Vollkreis ausgebildet sind. Die obere und untere Kontur des Kappendurchbruchs ist zur Anpassung an die Form der Mitnehmer-Zentrierung angepasst und damit vorzugsweise als Halbkreis ausgeführt.
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Mit der erfindungsgemäßen Kappenöffnung als Langloch wird eine schnelle und sichere Montage der Kappe aufs Gehäuse mittels einer Schnappverbindung ermöglicht. Die Kappe und insbesondere die Schnapphaken werden nicht durch eine elastische und/oder plastische Verformung während des Fügeprozesses belastet und vorgeschädigt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:
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1 einen mehrpoligen Schalter mit Gehäuse- und Abdeckkappe,
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2 die Abdeckkappe von unten gesehen,
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3 das leere Gehäuse von schräg oben gesehen,
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4 den Schalter gemäß 1 mit abgenommener Abdeckkappe,
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5 den Schalter gemäß 1 beim Aufsetzen der angekippten Abdeckkappe bei der Montage,
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6 den Schalter gemäß 1 beim Aufsetzen der zurückgekippten Abdeckkappe bei der Montage und
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7 den Schalter gemäß 1 mit vollständig aufgeschobener Abdeckkappe.
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1 zeigt einen vierpoligen Fehlerstromschutzschalter, im Folgenden kurz Schalter 1 genannt. Der Schalter 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das mit einer Abdeckkappe 3 formschlüssig verschlossen ist. Mittels eines Griffs 4, der auf einer Ein-Stellung in eine Aus-Stellung und umgekehrt verschwenkbar ist, ist der Schalter 1 ein- und ausschaltbar. Über einen Mitnehmer 5 lässt sich ein Drehmoment, das mit der Verschwenkbewegung des Hebels 4 korrespondiert, z. B. auf eine Zusatzkomponente übertragen. Der Mitnehmer 5 erstreckt sich in einen Kappendurchbruch 5c in Form eines Langlochs 5a, so dass er von außen zugänglich ist. Die Anschlusskabel der vier Pole (nicht gezeigt) werden zum Anschließen des Schalters 1 in Einstecköffnungen 6 eingesteckt, die sich auf beiden Seiten des Schalters 1 befinden. Über einen Schaltkontakt sind die zueinander gehörenden Anschlusskabel jeweils miteinander verbunden, wobei die Schaltkontakte selbsttätig geöffnet werden, wenn ein Fehlerstrom vorliegt. Die Anschlusskabel lassen sich mittels eines Schraubendrehers befestigen, welcher dazu durch Öffnungen 7 einführbar ist.
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Die Befestigung der Abdeckkappe 3 am Gehäuse 2 erfolgt mittels inneren und äußeren Schnapphaken 8, 9, von denen zwei der äußeren Schnapphaken 8 in 1 zu sehen sind. Die Schnapphaken 8 greifen in Schnapplaschen 10 (entsprechende Durchbrüche) in den Seitenwänden der Abdeckkappe 3 ein.
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2 zeigt die Abdeckkappe 3, die bezogen auf 1 um 180 Grad umgedreht ist, so dass man in diese hineinschauen kann. Man erkennt die vier Schnapplaschen 10, die sich paarweise gegenüberliegen. Weiter sind die vier inneren Schnapphaken 9 zu sehen, deren Hakenschafte fest an der Abdeckkappe 3 angeordnet (angeformt) sind.
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3 zeigt das leere Gehäuse 2 bei abgenommener Abdeckkappe 3. Man erkennt die vier Schnapphaken 8, die außen liegend einander ebenfalls paarweise gegenüberliegen. Vier Führungen 11a in Form von Führungskanälen 11 wirken mit den Schnapphaken 9 beim Aufsetzen der Abdeckkappe 3 zusammen. Die Führungskanäle 11 weisen – bezogen auf 3 am unteren Ende – jeweils eine Hinterschneidung 22 (s. 7) auf, welche die Schnapphaken 9 bei vollständig aufgeschobener Abdeckkappe 3 unter Herstellung einer Schnappverbindung hintergreifen.
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4 zeigt den vierpoligen Schalter 1 gemäß 1 mit abgenommener Abdeckkappe 3. Gegenüber 1 erkennt man die Schrauben 7a, mit denen die Anschlusskabel am Schalter 1 wie oben beschrieben mit einem Schraubendreher befestigbar sind. Der Griff 4 ist um die Schwenkachse 4a schwenkbar und über eine Schaltmechanik mit einer Schaltwelle (nicht gezeigt) verbunden, die drehbar im Gehäuse 2 gelagert ist. Die Längsachse der Schaltwelle verläuft parallel zur Schwenkachse 4a des Griffs 4 durch den Punkt 13.
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Über die Schaltmechanik wird die Verschwenkbewegung des Griffs 4 in eine entsprechende Drehbewegung der Schaltwelle und gleichzeitig auf den Mitnehmer 5 übertragen.
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Die Schaltmechanik ist in 4 von einer Platte 17 verdeckt, die um den Mitnehmer 5 herum ein vorstehendes Zentrierelement 18a in Form eines konisch zulaufenden Zentrierrands 18 zur Positionierung und Zentrierung einer Zusatzkomponente aufweist. Die Zentrierung verhindert ein Schiefstellen oder Verschieben der Zusatzkomponente bei der Montage.
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Der Zentrierrand 18, der seitlich über die Innenseite der Kappenwand hinausragt, und der innenliegende Mitnehmer 5 erstrecken sich in einen Kappendurchbruch in Form eines Langlochs 5a, so dass sie von außen zugänglich sind. Der Zentrierrand 18 reicht geometrisch bis zur Außenfläche der Abdeckkappe 3, wobei um den Zentrierrand 18 herum ein Ringspalt angeordnet ist.
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5–7 zeigen das Aufsetzen der Abdeckkappe 3 bei der Montage.
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5 zeigt die Abdeckkappe 3 um eine etwa im Bereich der hinteren Kappenwand befindliche Drehachse 19 in Richtung 19a leicht nach hinten angekippt, so dass sie sich von oben in Richtung Gehäuse 2 aufschieben lässt, ohne dass der Mitnehmer 5 und der Zentrierrand 18 beim Aufschieben an der Innenseite der vorderen Kappenwand 20 anstoßen (kollidieren).
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In dieser Montageposition greifen die Schnapphaken 9 noch nicht oder nur knapp in die Führungskanäle 11 ein.
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In 6 ist die Abdeckkappe 3 bereits soweit auf das Gehäuse 2 aufgeschoben, dass der untere Rand 5b des Langlochs 5a und der untere Rand des Zentrierrands 18 (etwa) auf gleicher Höhe liegen. In dieser Montageposition ist die Abdeckkappe 3 wieder zurückkippbar, so dass der Zentrierrand 18 und der Mitnehmer 5 sich durch Zurückkippen der Abdeckkappe 3 in das Langloch 5a erstreckt (in das Langloch 5a eingesteckt wird). 6 zeigt die bereits zurückgekippte Abdeckkappe 3.
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Das Gehäuse 2 ist in 6 soweit aufgeschnitten (mit einer Schnittebene parallel zur vorderen Kappenwand 20 bzw. Gehäusewand), dass zwei der vier Schnapphaken 9 zu sehen sind. Wie 6 zeigt, tauchen die Schnapphaken 9 in dieser Montageposition bereits in die Führungskanäle 11 ein und werden von diesen geführt. Das Spiel der Schnapphaken 9 in den Führungskanälen 11 in (Kipp-)Richtung 19a und die Länge des Langlochs 5a sind so bemessen, dass es durch das Zurückkippen zu keinen Spannungen zwischen Abdeckkappe 3 und Gehäuse 2 und damit (nichtelastischen) Deformationen insbesondere an den Schnapphaken 9 kommt.
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Die in der Abdeckkappe 3 fest angeordneten Schnapphaken 9 bzw. deren Hakenschafte verlaufen hier also bezogen auf die (Kipp)Richtung 19a mit entsprechendem Spiel durch die Führungskanäle 11 hindurch.
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Das Spiel und die Länge des Langlochs 5a sind mit anderen Worten so aufeinander abgestimmt, dass die Abdeckkappe 3 derart ankippbar ist, dass sie angekippt soweit in Längsrichtung der Führungskanäle 11 auf das Gehäuse 2 aufschiebbar ist, dass der Zentrierrand 18 und der Mitnehmer 5 durch Zurückkippen der Abdeckkappe in das Langloch 5a (den Kappendurchbruch 5c) eingesteckt werden kann, ohne dass es zu Kollisionen (mechanischen Spannungen) zwischen dem Zentrierrand 18 des Mitnehmers 5, dem Mitnehmer 5 und der Seitenwand der Abdeckkappe 3 kommt.
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Beim weiteren Aufschieben werden die Schnapphaken 9 durch eine Montagephase 21 elastisch leicht zur Seite gebogen.
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Wie in 7 gezeigt, hintergreifen die Schnapphaken 9 bei vollständig aufgeschobener Abdeckkappe 3 jeweils eine Hinterschneidung 22. Auf diese Weise wird die Abdeckkappe 3 mittels der vier inneren Schnapphaken 9 mit dem Gehäuse 2 durch eine Schnappverbindung fest verbunden. Gleichzeitig rasten die vier außenliegenden Schnapphaken 8, wie in 1 zu sehen ist, in die Schnapplaschen 10 ein.
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Die Länge des Langlochs 5a orientiert sich an den beiden in 6 und 7 gezeigten Montagepositionen der Abdeckkappe 3.
