DE102014208036A1 - Fehlerstromschutzschalter und Montageverfahren - Google Patents

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Abstract

Der erfindungsgemäße Fehlerstromschutzschalter (1) weist ein Isolierstoffgehäuse (2) mit einer Frontseite (4), eine der Frontseite gegenüberliegende Befestigungsseite (5), sowie die Front- und die Befestigungsseite (4, 5) verbindende Schmal- und Breitseiten (6, 7) auf. Das Isolierstoffgehäuse (2) weist dabei im Bereich der Schmalseiten (6) mehrere Klemmenaufnahmeräume (10) zur Aufnahme elektrischer Anschlussklemmen (11) auf. Weiterhin weist der Fehlerstromschutzschalter (1) ein elektrisches Kontaktelement (20) auf, welches in montiertem Zustand durch eine an der Befestigungsseite (5) ausgebildete Öffnung (15) des Isolierstoffgehäuses (2) zumindest teilweise aus diesem herausgeführt ist. Dabei weist das Kontaktelement (20) eine Lasche (21) auf, die zur elektrischen Kontaktierung mit einer extern angeordneten Kontaktvorrichtung ausgebildet ist. Weiterhin weist das elektrische Kontaktelement (20) einen Steg (22) auf, dessen erstes Ende (22-1) mit der Lasche (21) elektrisch leitend verbunden ist, und dessen zweites Ende (22-2) dazu ausgebildet ist, mit einem Primärleiter (12) des Fehlerstromschutzschalters (1) elektrisch leitend verbunden zu werden. Das Kontaktelement (20) ist dabei durch eine Schwenkbewegung von einer Fügeposition in eine Endposition, in der das zweite Ende (22-2) in einem der Klemmenaufnahmeräume (10) anstelle einer Anschlussklemme (11) aufgenommen ist, verbringbar. Auf diese Art ist ein Fehlerstromschutzschalter (1) in Pintype-Ausführung realisierbar, welcher sich durch hohe Stabilität und Zuverlässigkeit, einfache Montierbarkeit sowie durch eine kostengünstige Herstellung auszeichnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter, welcher als Reiheneinbaugerät ausgebildet und zur Verwendung in einem Elektroinstallationsverteiler vorgesehen ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Montageverfahren zur Montage eines Fehlerstromschutzschalters.
  • In der Elektroinstallationstechnik werden zur Erfassung eines sogenannten Differenz- oder Fehlerstromes hierfür geeignete Schutzschaltgeräte – beispielsweise Fehlerstromschutzschalter oder Differenzstromschutzschalter – eingesetzt, um Personen vor Gefahren zu schützen, die beim Berühren unter Spannung stehender Teile elektrische Anlagen entstehen können. Differenzströme können auftreten, wenn beispielsweise über eine schadhafte Isolierung oder – im Falle einer Berührung – durch den menschlichen Körper ein Fehlerstrom gegen Erde fließt. Zur Erfassung eines derartigen Differenzstromes wird die Größe des Stromes in einer zu einem elektrischen Verbraucher hinführenden Leitung, beispielsweise einer Phasenleitung, mit der Größe des Stromes in einer vom elektrischen Verbraucher zurückführenden Leitung, beispielsweise eines Neutralleiters, mit Hilfe eines sogenannten Summenstromwandlers verglichen. Im fehlerstromfreien Zustand ist die Summe der zu dem Verbraucher hinfließenden elektrischen Ströme gleich der Summe der zurückfließenden elektrischen Ströme. Werden die Ströme vektoriell, d.h. richtungsbezogen bzw. vorzeichenbehaftet, addiert, so folgt hieraus, dass die vorzeichenbehaftete Summe der elektrischen Ströme in den Hin- und Rückleitungen im fehlerstromfreien Zustand gleich Null ist. Umgekehrt ist im Falle eines Fehlerstromes, welcher gegen Erde abfließt, die im Summenstromwandler erfasste Summe der hin- beziehungsweise zurückfließenden elektrischen Ströme ungleich Null. Die dabei entstehende Stromdifferenz führt zum Auslösen des Schutzschaltgerätes und infolge dessen zur Abschaltung des entsprechend abgesicherten Stromkreises. Im Allgemeinen Sprachgebrauch werden anstelle des Begriffs „Fehlerstromschutzschalter“ auch die Begriffe FI-Schutzschalter (kurz: FI-Schalter), Differenzstromschutzschalter (kurz: DI-Schalter) oder RCD (für Residual Current Protective Device) gleichwertig verwendet.
  • Für den Einsatz in einem Elektroinstallationsverteiler werden Niederspannungs-Schaltgeräte, denen unter anderem auch Fehlerstromschutzschalter zuzurechnen sind, als sogenannte Reiheneinbaugeräte konzipiert. Die Bezeichnung „Reiheneinbaugerät“ rührt daher, dass in einem Elektroinstallationsverteiler oftmals eine Vielzahl derartiger Reiheneinbaugeräte an einem in dem Elektroinstallationsverteiler angeordneten Tragelement, der sogenannten Trag- oder Hutschiene, in einer Reihe nebeneinander angeordnet wird. Der Begriff „Reiheneinbaugerät“ bezeichnet somit im Wesentlichen eine Gehäusebauform, welche derart ausgebildet ist, dass die Reiheneinbaugeräte schnell und komfortabel an der Trag- bzw. Hutschiene befestigbar sind. Hierzu weist das Reiheneinbaugerät an seiner Befestigungsseite sogenannte Befestigungsmittel, welche beispielsweise als Schnapphaken ausgebildet sind, auf, mit deren Hilfe das Reiheneinbaugerät an der Tragschiene verrastet wird.
  • Bei den sogenannten „Pintype-Geräten“ handelt es sich um Reiheneinbaugeräte, bei denen eine oder mehrere der elektrischen Anschlussklemmen des Schutzschaltgerätes durch sogenannte „Pins“ ersetzt werden. Bei einem derartigen Pin handelt es sich um ein elektrisches Kontaktelement, welches an der Befestigungsseite aus dem Reiheneinbaugerät herausgeführt ist. Da Fehlerstromschutzschalter mit Nennströmen bis 125A und kurzzeitigen Strömen bis 10kA belastet werden, sind die Pins zumeist als massive Metalllaschen mit entsprechender Dicke und entsprechender Leitfähigkeit ausgeführt. Bei den für derartige Pintype-Geräte ausgebildeten Elektroinstallationsverteilern liegt dementsprechend zumindest einer der elektrischen Anschlüsse nicht mehr als Anschlusskabel vor, das in einer Schraubklemme des Schutzschaltgerätes geklemmt werden muss, sondern wird als sogenannte „Sammelschiene“ bereitgestellt. Diese ist standardisiert direkt an der Rückwand des Elektroinstallationsverteilers unterhalb der Hutschiene angeordnet. Beim Aufschnappen der Reiheneinbaugeräte auf die Tragschiene werden die Pins dabei unmittelbar in die Sammelschiene gesteckt. Dies stellt eine erhebliche Montageerleichterung dar, da die Anschlussleitungen der einzelnen Geräte nicht mehr zeitaufwändig angeschraubt werden müssen. Außerdem ist das System extrem platzsparend, da entsprechende Verteiler weniger Bauraum für Kupferkabel vorsehen müssen.
  • An die Ausführung der Pintype-Geräte sind jedoch spezielle Anforderungen zu stellen. Zunächst ist darauf zu achten, dass ein ausreichender Festsitz des außenliegenden Pins gewährleistet ist. Hierbei ist insbesondere problematisch, dass der Pin auf der Befestigungsseite des Reiheneinbaugerätes aus dem Gehäuse hervorragt und daher insbesondere bei der Montage des Geräts im Elektroinstallationsverteiler, aber auch beim Transport oder bei der sonstigen Handhabung leicht verbogen oder abgebrochen werden kann. Dies ist durch eine entsprechend massive Ausführung sowie einen entsprechend gestalteten Festsitz des Pins am Gehäuse zu verhindern.
  • Weiterhin ist bei der konstruktiven Gestaltung der Pintype-Geräte auf eine ausreichende elektrische Anbindung des außen liegenden Pins an die Komponenten im Gerät zu achten: Fehlerstromschutzschalter werden mit Nennströmen bis 125A und kurzzeitigen Strömen bis 10kA belastet. Eine zu starke Erwärmung oder gar ein Durchschmelzen der Zuleitung zum Pin ist deshalb mit einem entsprechenden dimensionierten stromführenden Querschnitt unter allen Umständen zu verhindern.
  • Ferner ist die Montierbarkeit der Pintype-Geräte problematisch, da der außen liegende Pin bei den auftretenden hohen Stromstärken nicht durch eine einfache Steckverbindung mit den innenliegenden Komponenten verbunden werden kann. Erforderlich ist daher eine hochstromgeeignete Verbindung, wie sie beispielsweise mittels stoffschlüssiger Fügeverfahren wie Löten oder Schweißen herstellbar sind. Die Erstellung einer derartigen Löt- oder Schweißverbindung im Schutzschaltgerät ist jedoch problematisch, da das Fügeverfahren bei den geforderten Leitungsquerschnitten mit entsprechend hoher Leistung ausgeführt werden muss, was einen hohen Energieeintrag bedingt, der eine thermische Schädigung des Gehäuses zur Folge haben kann.
  • Schließlich führt die Substitution einer der elektrischen Anschlussklemmen durch einen Pin insbesondere in den Fällen, in denen der Pin nicht unmittelbar im Bereich der zu ersetzenden Anschlussklemme angeordnet ist, zu Bauraumproblemen: bei der elektrischen Kontaktierung des Pins ist darauf zu achten, dass die einzelnen stromführenden Komponenten innerhalb des Fehlerstromschutzschalters ausreichend voneinander beabstandet und/oder gegeneinander isoliert sind, insbesondere dann, wenn der Pin in unmittelbarer Nähe einer Anschlussklemme mit anderer Polarität angeordnet ist. Bisher bekannte Lösungen sehen in diesen Fällen eine Verbreiterung des Fehlerstromschutzschalters vor – beispielsweise im Falle eines zweipoligen Schutzschaltgerätes auf eine Gehäusebreite von drei Teilungseinheiten – um eine geeignete und sichere Stromführung zu gewährleisten. Dies ist jedoch aus Kundensicht aufgrund des erhöhten Platzbedarfs im Elektroinstallationsverteiler nicht gewünscht.
  • Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fehlerstromschutzschalter sowie ein Montageverfahren zur Montage des Fehlerstromschutzschalters bereitzustellen, welche die vorstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise beheben.
  • Diese Aufgabe wird durch den Fehlerstromschutzschalter sowie das Montageverfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Der erfindungsgemäße Fehlerstromschutzschalter weist ein Isolierstoffgehäuse mit einer Frontseite, eine der Frontseite gegenüberliegende Befestigungsseite, sowie die Front- und die Befestigungsseite verbindende Schmal- und Breitseiten, auf. Das Isolierstoffgehäuse weist dabei im Bereich der Schmalseiten mehrere Klemmenaufnahmeräume zur Aufnahme elektrischer Anschlussklemmen auf. Weiterhin weist der Fehlerstromschutzschalter ein elektrisches Kontaktelement auf, welches in montiertem Zustand durch eine an der Befestigungsseite ausgebildete Öffnung des Isolierstoffgehäuses zumindest teilweise aus diesem herausgeführt ist. Dabei weist das Kontaktelement eine Lasche auf, die zur elektrischen Kontaktierung mit einer extern angeordneten Kontaktvorrichtung ausgebildet ist. Weiterhin weist das elektrische Kontaktelement einen Steg auf, dessen erstes Ende mit der Lasche elektrisch leitend verbunden ist, und dessen zweites Ende dazu ausgebildet ist, mit einem Primärleiter des Fehlerstromschutzschalters elektrisch leitend verbunden zu werden. Das Kontaktelement ist dabei durch eine Schwenkbewegung von einer Fügeposition in eine Endposition, in der das zweite Ende in einem der Klemmenaufnahmeräume anstelle einer Anschlussklemme aufgenommen ist, verbringbar, d.h. bewegbar.
  • Die Endposition bildet somit das Ende der Schwenkbewegung. Aufgrund der konstruktiven Gestaltung des erfindungsgemäßen Fehlerstromschutzschalters ist in der Endposition des elektrischen Kontaktelements ein hinreichend sicherer Festsitz der Lasche des elektrischen Kontaktelements an dem Isolierstoffgehäuse realisierbar. Weiterhin ist durch das Einführen des Kontaktelements in die Öffnung des Isolierstoffgehäuses und die anschließende Schwenkbewegung in die Endposition eine einfache und ergonomisch vorteilhafte Montierbarkeit gewährleistet. Ebenso ist aufgrund der konstruktiven Gestaltung des Kontaktelements ein kompakter Fehlerstromschutzschalter mit einer Breite von nur einer Teilungseinheit je Pol realisierbar. Ferner ist bei dem erfindungsgemäßen Fehlerstromschutzschalter auch die Dimensionierung des Materialquerschnitts des Kontaktelements ohne größere Restriktionen an die geforderten hohen Stromstärken anpassbar.
  • Nach dem Einführen des Kontaktelements in die an der Befestigungsseite der des Isolierstoffgehäuses ausgebildete Öffnung befindet sich das Kontaktelement in der Fügeposition. Das zweite Ende des Steges des Kontaktelements ist dabei dazu ausgebildet, mit einem Primärleiter des Fehlerstromschutzschalters im Rahmen der Montage elektrisch leitend verbunden zu werden. Diese Verbindung erfolgt in der Fügeposition durch stoffschlüssiges Fügen, beispielsweise mittels Löten oder Schweißen, des zweiten Endes des Steges mit dem Primärleiter. In dieser Fügeposition ist gewährleistet, dass der durch das Löten oder Schweißen der Fügepartner bedingte, hohe Energieeintrag zu keinerlei Beschädigungen am Isolierstoffgehäuse oder anderen Komponenten des Fehlerstromschutzschalters führt. Nach dem stoffschlüssigen Fügen der beiden Teile erfolgt die Schwenkbewegung des Kontaktelements in seine Endposition.
  • Unter dem Begriff „Schwenkbewegung“ ist dabei eine Drehbewegung des Kontaktelements zu verstehen, welche mit einer Linearbewegung überlagert sein kann. Weiterhin ist unter dem Begriff der „extern angeordneten Kontaktvorrichtung“ ein Kontaktpartner für die Lasche des Kontaktelements, beispielsweise eine Sammelschiene, zu verstehen. Derartige Sammelschienen werden in für Pintype-Geräte vorgesehenen Elektroinstallationsverteilern unterhalb der Tragschiene angeordnet, um die Kontaktierung der einzelnen Reiheneinbaugeräte zu erleichtern. „Extern“ bedeutet in diesem Zusammenhang „außerhalb des Fehlerstromschutzschalters“.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Fehlerstromschutzschalter mindestens einen unteren Klemmenaufnahmeraum sowie mindestens einen, dem unteren Klemmenaufnahmeraum gegenüberliegend angeordneten, oberen Klemmenaufnahmeraum auf. Dabei ist die Lasche im Bereich eines unteren Klemmenaufnahmeraumes an dem Isolierstoffgehäuse angeordnet, wohingegen der Steg in der Endposition in dem gegenüberliegend angeordneten, oberen Klemmenaufnahmeraum aufgenommen ist.
  • Ausgehend von einer Befestigung des Fehlerstromschutzschalters an einer waagerecht ausgerichteten Tragschiene, die mit ihrer Rückseite an einer Rückwand eines Elektroinstallationsverteilers befestigt ist, weist der Fehlerstromschutzschalter im Bereich der nach oben orientierten ersten Schmalseite sowie im Bereich der nach unten orientierten zweiten Schmalseite jeweils zumindest zwei Klemmenaufnahmeräume auf, die zur Aufnahme elektrischer Anschlussklemmen ausgebildet sind. Da die Sammelschiene unterhalb der Tragschiene angeordnet ist, ist die Lasche ebenfalls in diesem Bereich, welcher sich im Bereich eines unteren Klemmenaufnahmeraums befindet, angeordnet. Die durch das Kontaktelement substituierte Anschlussklemme ist konstruktionsbedingt dem gegenüberliegend angeordneten oberen Klemmenaufnahmeraum zugeordnet. Aufgrund der konstruktiven Gestaltung des Kontaktelements wird dieser Klemmenaufnahmeraum dazu verwendet, das zweite Ende des Steges, welches mit dem Primärleiter verbunden ist, dort aufzunehmen, so dass eine platzsparende Anordnung der einzelnen Komponenten des Fehlerstromschutzschalters realisierbar ist. Auf diese Weise kann der Fehlerstromschutzschalter kompakt gehalten werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fehlerstromschutzschalters weist das elektrische Kontaktelement eine Haltekontur auf, welche mit einer an der Befestigungsseite entsprechend invers ausgebildeten Gegenkontur derart zusammenwirkt, dass durch ein Verschieben des Kontaktelements in eine Sicherungsposition eine formschlüssige Verbindung realisiert wird, welche die Schwenkbewegung blockiert.
  • Mit Hilfe der formschlüssigen Verbindung – welche beispielsweise als Steck-Schiebe-Verbindung, ähnlich einer Bajonett-Verbindung ausgebildet sein kann – wird ein sicherer Festsitz des Kontaktelements, und damit der Lasche, an dem Isolierstoffgehäuse des Fehlerstromschutzschalters gewährleistet. Dabei wirkt die am Kontaktelement ausgebildete Haltekontur mit der am Isolierstoffgehäuse ausgebildeten Gegenkontur derart zusammen, dass durch ein Verschieben des Kontaktelements in einer ersten Richtung von der Endposition in die Sicherungsposition die formschlüssige Verbindung realisiert wird. Mit Hilfe dieser formschlüssigen Verbindung wird eine Bewegung des Kontaktelements relativ zum Isolierstoffgehäuse in einer zur ersten Richtung im Wesentlichen senkrecht verlaufenden zweiten Richtung wirksam verhindert. Ein Zurückschwenken des Kontaktelements in die Fügeposition ist damit nicht mehr möglich.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fehlerstromschutzschalters weist das elektrische Kontaktelement ein Sicherungselement auf, welches von einer ersten Position in eine zweite Position verbringbar ist, in der es mit einem an der Befestigungsseite ausgebildeten Gegenelement derart zusammenwirkt, dass das Kontaktelement in der Sicherungsposition formschlüssig fixiert ist.
  • Um ein Zurückverschieben des elektrischen Kontaktelements von der Sicherungsposition in die Endposition zu verhindern, weist das Kontaktelement ein Sicherungselement auf, welches von einer ersten, neutralen Position in eine zweite Position verbringbar ist. In dieser zweiten Position wirkt es mit einem an der Befestigungsseite ausgebildeten Gegenelement des Fehlerstromschutzschalters derart zusammen, dass das Kontaktelement in der Sicherungsposition formschlüssig an dem Isolierstoffgehäuse fixiert ist. Das Sicherungselement kann dabei beispielsweise an das Kontaktelement angeformt sein und wird durch Verbiegen oder Verstemmen mit einem entsprechenden Werkzeug in das Gegenelement, welches beispielsweise als an entsprechender Stelle angeordnete taschenartige Vertiefung im Isolierstoffgehäuse ausgebildet ist, gedrückt. Hierdurch wird auf einfache Art und Weise eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Sicherungselement und dem Gegenelement, und damit zwischen dem Kontaktelement und dem Isolierstoffgehäuse erreicht. Ein Verschieben des Kontaktelements relativ zum Isolierstoffgehäuse in der ersten Richtung wird durch diese formschlüssig wirkende Sicherungsverbindung wirksam unterbunden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fehlerstromschutzschalters ist die Lasche L-förmig abgewinkelt ausgebildet und weist einen ersten Schenkel zur elektrischen Kontaktierung mit der externen Kontaktvorrichtung sowie einen zweiten Schenkel zur Fixierung des Kontaktelements an dem Isolierstoffgehäuse auf.
  • Die L-förmige Ausführung der Lasche stellt eine konstruktiv einfache und kostengünstige Gestaltungsmöglichkeit dar, bei der die verschiedenen Funktionen der Lasche auf die beiden Schenkel aufgeteilt werden: während der erste Schenkel zur elektrischen Kontaktierung des Kontaktelements mit der externen Kontaktvorrichtung vorgesehen ist, dient der zweite Schenkel der Fixierung der Lasche – und damit des Kontaktelements – an dem Isolierstoffgehäuse des Fehlerstromschutzschalters. Auf diese Weise ist ein sicherer Festsitz des Kontaktelements am Isolierstoffgehäuse gewährleistet.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fehlerstromschutzschalters ist die Haltekontur an dem zweiten Schenkel ausgebildet. Die Anordnung der Haltekontur an dem zweiten Schenkel der L-förmig gebogenen Lasche stellt eine konstruktiv einfache und kostengünstige Ausführungsform zur Realisierung einer formschlüssigen ersten Verbindung zum Blockieren der Schwenkbewegung des elektrischen Kontaktelements dar.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fehlerstromschutzschalters ist das Sicherungselement an dem zweiten Schenkel ausgebildet. Auch die Anordnung des Sicherungselements an dem zweiten Schenkel der L-förmig abgewinkelten Lasche stellt eine konstruktiv einfache und kostengünstige Ausführungsform zur Realisierung einer formschlüssigen zweiten Verbindung dar, um ein Zurückverschieben des elektrischen Kontaktelements von der Sicherungsposition in die Endposition zu verhindern.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fehlerstromschutzschalters ist ein Isolationselement in dem Isolierstoffgehäuse derart angeordnet, dass der Steg (22) zumindest abschnittsweise gegen weitere Komponenten des Fehlerstromschutzschalters (1) elektrisch isoliert ist.
  • Vorteilhafter Weise wird der Steg des elektrischen Kontaktelements in unmittelbarer Nähe einer der Breitseiten des Isolierstoffgehäuses entlanggeführt. Das Isolationselement dient nun dazu, das elektrische Kontaktelement gegen weitere Komponenten des Fehlerstromschutzschalters, welche im Inneren des Isolierstoffgehäuses angeordnet sind, elektrisch zu isolieren. Das Isolationselement kann dabei einstückig mit dem betreffenden Teil des Isolierstoffgehäuses verbunden sein. Es ist jedoch ebenso möglich, das Isolationselement als eigenständiges Bauteil auszuführen, welches an dem Gehäuse in geeigneter Art und Weise befestigt wird. Auf diese Weise kann die Bildung unterschiedlicher Gehäuse-Varianten aus fertigungstechnischer Sicht in die Endmontage verlegt werden, so dass weniger unterschiedliche Gehäuse-Grundtypen vorgehalten werden müssen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fehlerstromschutzschalters weist das zweite Ende des Steges eine Aufnahme zur Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung mit dem Primärleiter auf.
  • Das zweite Ende des Steges ist für eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere eine Löt- oder Schweißverbindung, mit einem Primärleiter des Fehlerstromschutzschalters vorgesehen. Sowohl im Falle einer Lötverbindung, als auch im Falle einer Schweißverbindung ist es vorteilhaft, die zu fügenden Teile nicht plan aneinander zu fügen, sondern sie – zumindest in einer Dimension – formschlüssig zueinander zu positionieren, um eine möglichst stabile Verbindung zu erreichen. Dies kann beispielsweise durch eine an einem der Fügepartner ausgebildete Aufnahme erfolgen, in die der andere Fügepartner eingelegt wird. Vorliegend weist das zweite Ende des Steges eine derartige Aufnahme auf, in die ein abisoliertes Ende des Primärleiters eingelegt wird, um durch einen Löt- oder Schweißvorgang mit dem zweiten Ende des Steges verbunden zu werden.
  • Um den Fügeprozess weiter zu vereinfachen ist die Aufnahme vorteilhafter Weise v-förmig ausgebildet. Um die Positionierung der Fügestelle in dem Klemmenaufnahmeraum zu optimieren, ist das zweite Ende des Steges, relativ zu seiner Längserstreckungsrichtung, abgewinkelt, vorzugsweise in einem Winkel zwischen 10° und 30° zur Längserstreckungsrichtung.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fehlerstromschutzschalters ist das elektrische Kontaktelement einstückig, vorzugsweise als Stanz-Biege-Teil, ausgebildet. Die Ausführung als Stanz-Biege-Teil stellt eine äußerst kostengünstige Möglichkeit zur einfachen, automatisierbaren Herstellung des elektrischen Kontaktelements dar.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fehlerstromschutzschalters ist die Öffnung durch das elektrische Kontaktelement in seiner Endposition weitestgehend verschlossen.
  • Innerhalb des Fehlerstromschutzschalters ist in der Regel auch zumindest ein Schaltkontakt angeordnet, welcher im Auslösefall öffnet und damit den Stromfluss unterbricht. Wird ein stromführender Schaltkontakt geöffnet, so entsteht hierbei ein Lichtbogen. Daher ist es aus Gründen der Sicherheit erforderlich, das Isolierstoffgehäuse im Betrieb möglichst geschlossen zu halten. Dies gilt insbesondere im Bereich der Schaltkammer, in der der Schaltkontakt angeordnet ist. Indem die in dem Isolierstoffgehäuse ausgebildete Öffnung nach dem Einführen des Kontaktelements in der Endposition durch das Kontaktelement selbst verschlossen wird, kann auf ein zusätzliches Verschlussmittel verzichtet werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fehlerstromschutzschalters ist das Isolierstoffgehäuse mittels eines Kunststoff-Spritzguss-Verfahrens herstellbar. Die Herstellung des Isolierstoffgehäuses im Kunststoff-Spritzguss-Verfahren stellt eine einfache und kostengünstige Möglichkeit dar. Voraussetzung ist jedoch eine entsprechend geeignete, d.h. hinterschneidungsfreie konstruktive Gestaltung des Gehäuses.
  • Das erfindungsgemäße Montageverfahren zur Montage eines Fehlerstromschutzschalters vorstehend beschriebener Art weist die Schritte:
    • a) Einführen des Steges in die an der Befestigungsseite des Isolierstoffgehäuses ausgebildete Öffnung, wobei eine Fügeposition erreicht wird,
    • b) Stoffschlüssiges Fügen des zweiten Endes mit einem Primärleiter des Fehlerstromschutzschalters,
    • c) Verschwenken des elektrischen Kontaktelements in eine Endposition,
    auf.
  • Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Montageverfahrens ist es möglich, den erfindungsgemäßen Fehlerstromschutzschalter auf möglichst einfache und kostengünstige Art und Weise zu montieren. Hierzu wird in einem ersten Schritt der Steg in die an der Befestigungsseite des Isolierstoffgehäuses ausgebildete Öffnung eingeführt. Dies erfolgt anhand einer im Wesentlichen linearen Bewegung, die sowohl manuell aus auch automatisiert ausgeführt werden kann.
  • Befindet sich das Kontaktelement, relativ zum Isolierstoffgehäuse, in seiner Fügeposition, so erfolgt in einem zweiten Schritt das stoffschlüssige Fügen des zweiten Endes des Steges mit einem abisolierten Ende des Primärleiters. Hierbei wird bevorzugt auf ein Löt- oder Schweißverfahren zurückgegriffen, welches wiederum sowohl manuell aus auch automatisiert ausführbar ist.
  • Erst wenn die beiden Fügepartner fest miteinander verbunden sind erfolgt in einem dritten Schritt das Verschwenken des elektrischen Kontaktelements in seine Endposition, in der die Fügestelle in einem der Klemmenaufnahmeräume des Fehlerstromschutzschalters aufgenommen ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Montageverfahren die weiteren Schritte:
    • d) Verbringen des Kontaktelements in eine Sicherungsposition, und
    • e) Sichern des Kontaktelements in der Sicherungsposition durch Verbringen des Sicherungselements von seiner ersten Position in seine zweite Position,
    auf.
  • Das Verbringen des Kontaktelements von seiner Endposition in die Sicherungsposition erfolgt anhand einer – relativ zum Isolierstoffgehäuse – im Wesentlichen linearen Verschiebung des Kontaktelements in der ersten Richtung in seine Sicherungsposition. Aufgrund des hierdurch realisierten Formschlusses der Haltekontur des Kontaktelements mit der an dem Isolierstoffgehäuse ausgebildeten Gegenkontur wird ein Zurück-Schwenken des Kontaktelements in seine Fügeposition wirksam unterbunden. Anschließend erfolgt das Sichern des Kontaktelements in dieser Sicherungsposition, indem das am Kontaktelement ausgebildete Sicherungselement von seiner ersten Position in seine zweite Position verbracht wird. Hierdurch wird ein zweiter Formschluss zwischen dem Kontaktelement und dem Isolierstoffgehäuse gebildet, welcher ein Zurück-Schieben des Kontaktelements in seine Endposition verhindert. Auf diese Art und Weise ist durch wenige, einfach auszuführende Montageschritte ein sicherer Festsitz des elektrischen Kontaktelements am Isolierstoffgehäuse des Fehlerstromschutzschalters realisierbar.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Montageverfahrens wird der Primärleiter vor dem Fügen mit dem zweiten Ende des Steges durch einen Summenstromwandler des Fehlerstromschutzschalters hindurchgeführt. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass der Summenstromwandler mit dem durchgeführten Primärleiter bereits als vormontierte Baugruppe bereitgestellt wird. Durch das Verschwenken des elektrischen Kontaktelements in seine Endposition wird damit auch der Summenstromwandler in seine endgültige Position verbracht. Der Montageablauf wird dadurch weiter vereinfacht.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Fehlerstromschutzschalters unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind:
  • 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Fehlerstromschutzschalters in einer Seitenansicht;
  • 2A und 2B schematische Darstellungen des geöffneten Fehlerstromschutzschalters in verschiedenen Ansichten;
  • 3A bis 3C schematische Darstellungen des elektrischen Kontaktelements in verschiedenen Ansichten;
  • 4 eine schematische, perspektivische Darstellung der Befestigungsseite des Fehlerstromschutzschalters;
  • 5A bis 5D schematische Darstellungen zum Montageablauf des elektrischen Kontaktelements.
  • In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung gilt für alle Zeichnungsfiguren, in denen das entsprechende Teil ebenfalls zu erkennen ist.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Fehlerstromschutzschalters 1 in einer Seitenansicht. Der Fehlerstromschutzschalter 1 ist dabei als Reiheneinbaugerät konzipiert, d.h. er ist zur Befestigung an einer Trag- oder Hutschiene in einem Elektroinstallationsverteiler ausgebildet. Hierzu weist der Fehlerstromschutzschalter 1 ein Isolierstoffgehäuse 2 auf, welches seinerseits im Wesentlichen aus einer ersten Gehäuseschale 2-1, in die im Rahmen der Montage die Komponenten des Fehlerstromschutzschalters 1 eingelegt werden, sowie einer als Abdeckelement gestaltete zweite Gehäuseschale 2-2 besteht. Die erste Gehäuseschale 2-1 und die zweite Gehäuseschale 2-2 werden zum Abschluss der Gerätemontage über mehrere, im Bereich einer Fügelinie 19 der beiden Gehäuseschalen angeordnete Verbindungsmittel 8 miteinander verbunden. Im vorliegend dargestellten Fall sind diese Verbindungsmittel 8 als Rastverbindungen ausgebildet, bei denen jeweils ein an der ersten Gehäuseschale 2-1 ausgebildeter Schnapphaken in eine an der zweiten Gehäuseschale 2-2 ausgebildete Schnappöffnung eingreift, um die beiden Gehäuseschalen miteinander zu verrasten.
  • Ein Betätigungselement 3 zum manuellen Betätigen des Fehlerstromschutzschalters 1 ist an einer Frontseite 4 des Isolierstoffgehäuses 2 ausgebildet. Der Frontseite 4 gegenüberliegend angeordnet ist die Befestigungsseite 5, welche zur Befestigung des Fehlerstromschutzschalters 1 an einem Tragelement, beispielsweise einer Trag- oder Hutschiene eines Elektroinstallationsverteilers dient. Hierzu weist der Fehlerstromschutzschalter 1 ein Befestigungsmittel 9 auf, welches Bereich der Befestigungsseite 5 an dem Isolierstoffgehäuse 2 beweglich angeordnet und zum Hintergreifen der Trag- oder Hutschiene ausgebildet ist. Auf diese Weise kann durch Verschieben des Befestigungsmittels 9 der Fehlerstromschutzschalter 1 an der Tragschiene befestigt oder von dieser gelöst werden. Weiterhin weist das Isolierstoffgehäuse 2 zwei Schmalseiten 6 sowie zwei Breitseiten 7, welche die Frontseite 4 mit der Befestigungsseite 5 verbinden, auf.
  • Ferner ist an der Befestigungsseite 5 ein elektrisches Kontaktelement 20, ein sogenannter Pin, aus dem Isolierstoffgehäuse 2 herausgeführt. Bei dem dargestellten Fehlerstromschutzschalter 1 handelt es sich somit um ein sogenanntes Pintype-Gerät, bei dem eine der elektrischen Anschlussklemmen durch einen Pin ersetzt worden ist. Bei der Montage des Fehlerstromschutzschalters 1 in einem Elektroinstallationsverteiler muss der betreffende elektrische Anschluss nicht mehr als Kabel mittels einer Schraubklemme geklemmt werden. Stattdessen wird Pin in eine unterhalb der Trag- oder Hutschiene angeordnete Sammelschiene unter Ausbildung eines elektrischen Kontakts eingesteckt. Hierdurch wird zum einen der Montageaufwand deutlich vereinfacht, zum anderen wird bei der Verwendung eine Sammelschiene im Elektroinstallationsverteiler deutlich weniger Bauraum für die Kupferkabel benötigt, so dass der Verteiler kompakter gestaltet werden kann.
  • Im vorliegenden Fall besteht das Isolierstoffgehäuse 2 im Wesentlichen aus zwei Teilen, der ersten Gehäuseschale 2-1 sowie der zweiten Gehäuseschale 2-2. Es ist jedoch ebenso möglich, dass das Isolierstoffgehäuse 2 aus mehr als 2 Teilen gebildet ist. Ebenso ist es möglich, die einzelnen Gehäuseteile des Isolierstoffgehäuses 2 mit anderen oder zusätzlichen Verbindungsmitteln, beispielsweise mittels Nietverbindungen, zusammenzuhalten.
  • Die 2A und 2B zeigen schematische Darstellungen des geöffneten Fehlerstromschutzschalters 1 in verschiedenen Ansichten. Hinsichtlich des Isolierstoffgehäuses 2 ist dabei lediglich die erste Gehäuseschale 2-1 dargestellt, die zweite Gehäuseschale 2-2 wurde hingegen weggelassen, um einen Blick in das geöffnete Gehäuse zu ermöglichen. Die erste Gehäuseschale 2-1 des Fehlerstromschutzschalters 1 weist im Bereich seiner Schmalseiten 6 jeweils zwei Klemmenaufnahmeräume 10 auf, in denen elektrische Anschlussklemmen 11 aufgenommen und gehaltert werden können. Ausgehend von einer Montage des Fehlerstromschutzschalters 1 an einer waagrecht ausgerichteten Trag- oder Hutschiene, die mit ihrer Rückseite an einer Rückwand eines Elektroinstallationsverteilers befestigt ist, ist der Fehlerstromschutzschalter 1 hochkant im Elektroinstallationsverteiler angeordnet und weist mit seiner Frontseite 4 nach vorne. In dieser Position weist der Fehlerstromschutzschalter 1 im Bereich seiner oberen und unteren Schmalseiten 6 jeweils zwei Klemmenaufnahmeräume 10 zur Aufnahme elektrischer Anschlussklemmen auf. Zur besseren Unterscheidung werden diese Klemmenaufnahmeräume 10 daher als „untere Klemmenaufnahmeräume 10-1“ sowie als „obere Klemmenaufnahmeräume 10-2“ bezeichnet.
  • Zwischen den unteren Klemmenaufnahmeräumen 10-1 und den oberen Klemmenaufnahmeräumen 10-2 mittig ein torusförmiger Summenstromwandler 16 angeordnet, durch den zwei Primärleiter 12 hindurchgeführt sind. Die Primärleiter können dabei auch mehrfach durch den Torus des Summenstromwandlers 16 hindurchgeführt sein. Zwischen dem Summenstromwandler 16 und den beiden unteren Klemmenaufnahmeräumen 10-1 sind zwei Schaltkammern 18 angeordnet, in denen jeweils ein Schaltkontakt (nicht dargestellt) aufgenommen ist, mit deren Hilfe der über die Primärleiter 12 geführte elektrische Strom im Auslösefall des Fehlerstromschutzschalters 1 unterbrochen wird.
  • Im Falle des erfindungsgemäßen Fehlerstromschutzschalters 1 sind jedoch nicht alle Klemmenaufnahmeräume 10 mit elektrischen Anschlussklemmen 11 bestückt: während beide unteren Klemmenaufnahmeräume 10-1 mit jeweils einer Anschlussklemme 11 bestückt sind, ist in den oberen Klemmenaufnahmeräume 10-2 lediglich oben rechts eine Anschlussklemme 11 aufgenommen. In unmittelbarer Nähe der unteren Klemmenaufnahmeräume 10-1 sowie der Schaltkammern 18 ist das elektrische Kontaktelement 20 aus dem Isolierstoffgehäuse 20 herausgeführt. Im Inneren des Isolierstoffgehäuses 2 ist das Kontaktelement 20 entlang einer Breitseite 7 des Isolierstoffgehäuses 2 in Richtung des linken oberen Klemmenaufnahmeraumes 10-2 geführt, wo es mit einem der Primärleiter 12 elektrisch leitend verbunden ist. Um das Kontaktelement 20 insbesondere gegenüber den um den Summenstromwandler 16 gewickelten Primärleitern 12 elektrisch zu isolieren, weist das Isolierstoffgehäuse 2 in dem hiervon betroffenen Bereich ein Isolationselement 17 auf, welches parallel zur der Breitseite 7 vom Bereich der Schaltkammer 18 bis zu dem Bereich des oberen Klemmenaufnahmeraumes 10-2 geführt ist. Das Isolationselement 17 kann dabei sowohl einstückig an die erste Gehäuseschale 2-1 angeformt sein, oder als einzelnes Bauteil nachträglich montiert werden.
  • Die in den 2A und 2B dargestellte Anordnung mit einem im Bereich der unteren Klemmenaufnahmeräume 11-1 aus dem Isolierstoffgehäuse 2 herausgeführten Kontaktelement 20, welches eine in einem der oberen Klemmenaufnahmeräume 11-2 aufgenommene Anschlussklemme 11 ersetzt, ist dabei zwingend: Zum einen ist die Sammelschiene standardisiert unterhalb der Tragschiene im Elektroinstallationsverteiler angeordnet, so dass auch das Kontaktelement 20 zwingend in diesem Bereich, d.h. im Bereich der unteren Klemmenaufnahmeräume 10-1, angeordnet sein muss. Zum anderen wird mit der Sammelschiene ein elektrischer Anschluss ersetzt, welcher ansonsten mit einer in einem der oberen Klemmenaufnahmeräume 11-2 angeordneten Anschlussklemme 11 zu kontaktieren wäre.
  • In den 3A bis 3C ist das elektrische Kontaktelement 20 in verschiedenen Ansichten schematisch dargestellt. Das Kontaktelement 20 ist vorliegend als Stanz-Biege-Teil aus elektrisch leitfähigem Material ausgeführt und weist eine Lasche 20 auf, an die ein Steg 22 einstückig angeformt ist. Die Lasche 21 ist L-förmig abgewinkelt, mit einem ersten Schenkel 21-1 zur elektrischen Kontaktierung mit der Sammelschiene sowie mit einem zweiten Schenkel 21-2, welcher zur Fixierung des Kontaktelements 20 an dem Isolierstoffgehäuse 2 ausgebildet ist. Hierzu weist der zweiten Schenkel 21-2 zum einen ein Sicherungselement 24 auf, welches von einer ersten Position in eine zweite Position verbringbar ist. In dieser zweiten Position wirkt das Sicherungselement 24 mit einem an der Befestigungsseite 5 des Isolierstoffgehäuses 2 ausgebildeten Gegenelement 14 (siehe 4A) derart zusammen, dass das Kontaktelement 20 in einer ersten Richtung x formschlüssig fixiert ist. Zum anderen weist der zweiten Schenkel 21-2 eine Haltekontur 23 auf, welche zwei seitliche Aussparungen 23-1 aufweist und mit einer an der Befestigungsseite entsprechend invers ausgebildeten Gegenkontur 13 (siehe 4A) derart zusammenwirkt, dass das Kontaktelement 20 in einer zweiten Richtung y sowie einer dritten Richtung z formschlüssig an dem Isolierstoffgehäuse 2 gehalten wird. Dabei wirkt die Haltekontur 23 derart mit der Gegenkontur 13 zusammen, dass lediglich noch ein Verschieben des Kontaktelements 20 in der ersten Richtung x ermöglicht ist. Die drei Richtungen x, y und z entsprechen dabei den Orientierungsrichtungen der Koordinatenachsen eines kartesischen Koordinatensystems.
  • Der Steg 22 weist ein erstes Ende 22-1 auf, welches an den zweiten Schenkel 21-2 der Lasche 21 angeformt und im Vergleich zu dem zweiten Schenkel 21-2 um einen Winkel von ca. 90° umgebogen ist. Weiterhin weist der Steg 22 ein zweites Ende 22-2 auf, welches dazu vorgesehen ist, mit einem der Primärleiter 12 des Fehlerstromschutzschalters 1 elektrisch leitend verbunden zu werden. Hierzu weist das zweite Ende 22-2 eine v-förmige Aufnahme 25 auf, in die – im Rahmen der Montage des Fehlerstromschutzschalters 1 – ein abisoliertes Ende des Primärleiters 12 eingelegt wird, um anschließend mittels eines stoffschlüssigen Fügeverfahrens, beispielsweise Schweißen oder Löten, mit Kontaktelement 20 elektrisch leitend verbunden zu werden. Über einen länglichen Grundkörper 22-3 des Steges 22 sind das erste Ende 22-1 und das zweite Ende 22-2 elektrisch leitend miteinander verbunden. Um eine einfachere Montage des Kontaktelements 20 in dem Isolierstoffgehäuse 2 zu gewährleisten, ist das zweite Ende 22-2 des Steges 22 relativ zu einer Längserstreckungsrichtung des Grundkörpers 22-3, welche im montierten Zustand parallel zur Richtung x verläuft, abgewinkelt, vorzugsweise in einem Winkel zwischen 10° und 30°. Auf diese Weise kann das zweite Ende 22-2 in dem linken oberen Klemmenaufnahmeraum 10-2 aufgenommen werden, und gleichzeitig der Grundkörper 22-3 möglichst dicht – und damit platzsparend – an der Breitseite 7 des Isolierstoffgehäuses 2 entlanggeführt werden.
  • 4 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung der Befestigungsseite 5 des Fehlerstromschutzschalters 1. An der Befestigungsseite 5 ist, im Bereich der untenliegend abgebildeten Breitseite 7, das Befestigungsmittel 9, welches zum Befestigen bzw. Lösen des Fehlerstromschutzschalters 1 an bzw. von der Tragschiene dient, in der x-Richtung verschiebbar gelagert angeordnet. Im Bereich der obenliegend abgebildeten Breitseite 7 ist eine Öffnung 15 in der Befestigungsseite 5 des Isolierstoffgehäuses 2 ausgebildet, durch die im Rahmen der Montage des Fehlerstromschutzschalters 1 der Steg 22 des elektrischen Kontaktelements 20 hindurchgeführt wird. Daneben, im Bereich der Schmalseite 6, ist die Gegenkontur 13 zu erkennen, welche mit der am ersten Schenkel 21-1 ausgebildeten Haltekontur 23 derart zusammenwirkt, dass das Kontaktelement 20 sowohl in der Richtung y als auch in der Richtung z formschlüssig aufgenommen ist. Die Gegenkontur weist hierzu zwei stegartige Führungskonturen 13-1 sowie zwei flächige Haltekonturen 13-2 auf.
  • Um auch in der Richtung x eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kontaktelement 20 und dem Isolierstoffgehäuse zu realisieren, weist die Befestigungsseite 5 im Bereich der Gegenkontur 13 eine als taschenförmige Vertiefung ausgebildete Gegenkontur 14 auf, welche mit der Sicherungskontur 24 des Kontaktelements 20 zusammenwirkt. Dabei wird die am ersten Schenkel 21-1 der Lasche 21 ausgebildete Sicherungskontur 24 in die taschenförmige Vertiefung der Gegenkontur 14 gedrückt, so dass eine formschlüssige Verbindung gebildet ist, welche eine Bewegung des Kontaktelements 20 relativ zum Isolierstoffgehäuse 2 wirksam verhindert. Die Herstellung dieser formschlüssigen Verbindung kann beispielsweise mittels Verstemmen des als v-förmige Lasche ausgebildeten Sicherungselements 24 erfolgen.
  • Die 5A bis 5D zeigen schematische Darstellungen zum Montageablauf des Kontaktelements 20 mit der ersten Gehäuseschale 2-1 des Isolierstoffgehäuses 2. Die Montierbarkeit von Pintype-Geräten stellt dabei ein nicht unerhebliches Problem dar, da der außen liegende Pin aufgrund der zu ertragenden hohen Stromstärken nicht durch eine einfache Steckverbindung mit den innenliegenden Komponenten verbunden werden kann. Es ist vielmehr eine hochstromgeeignete Verbindung mit dem Primärleiter erforderlich, weswegen stoffschlüssige Fügeverfahren wie Schweißen oder Löten zur Herstellung dieser Verbindung zum Einsatz kommen. Eine derartige Schweiß- oder Lötverbindung kann jedoch nicht innerhalb des Isolierstoffgehäuses 2 erzeugt werden, da der hierfür erforderliche, hohe Energieeintrag eine thermische Schädigung des Gehäuses zur Folge hätte. Aus diesem Grund wird – in einem ersten Schritt – zunächst der Steg 22 des Kontaktelements 20 in die in der Befestigungsseite 7 ausgebildete Öffnung 15 soweit als möglich durch eine im Wesentlichen lineare Bewegung eingeführt. Am Ende dieser Bewegung erreicht das Kontaktelement 20 seine in 5A dargestellte Fügeposition.
  • In dieser Fügeposition erfolgt nun das stoffschlüssige Fügen des zweiten Endes 22-2 des Steges 22 mit dem zugeordneten Primärleiter 12, vorzugsweise mittels Löten oder Schweißen. Der hohe Energieeintrag des dabei verwendeten stoffschlüssigen Fügeverfahrens ist insofern unproblematisch, als die zu fügenden Teile während des Fügevorgangs weit genug von der ersten Gehäuseschale 2-1 des thermisch sensiblen Isolierstoffgehäuses 2 beabstandet sind. Vorteilhafter Weise wird der Primärleiter 12 vor dem Fügen mit dem zweiten Ende 22-2 bereits durch den Summenstromwandler 16 hindurchgeführt und dann gemeinsam mit dem Summenstromwandler 16 als vormontierte Wandlerbaugruppe montiert.
  • Anschließend wird das Kontaktelement 20 relativ zur ersten Gehäuseschale 2-1 verschwenkt, bis es sich in seiner in den 2A und 2B dargestellten Endposition befindet. Die Schwenkbewegung stellt dabei im Wesentlichen eine Dreh- bzw. Kippbewegung des Kontaktelements 20 in der Öffnung 15 der ersten Gehäuseschale 2-1 dar. In der Endposition ist das zweite Ende 22-2, welches nun stoffschlüssig mit dem Primärleiter 12 verbunden ist, in dem linken oberen Klemmenaufnahmeraum 10-2 aufgenommen. Eine Detaildarstellung der Befestigungsseite 7, bei der sich das das Kontaktelement 20 in dieser Endposition befindet, ist in den 5B und 5C schematisch dargestellt. Dabei wird deutlich, dass beim Verschwenken des Kontaktelements 20 in die Endposition die beiden stegartige Führungskonturen 13-1 der Gegenkontur 13 mit den am zweiten Schenkel 21-2 des Kontaktelements 20 ausgebildeten Aussparungen 23-1 derart zusammenwirken, um das Kontaktelement 20 in einem letzten Abschnitt der Schwenkbewegung in der zweiten Richtung y zu führen, bis das Kontaktelement 20 seine Endposition erreicht hat.
  • Nachdem das Kontaktelement 20 seine Endposition erreicht hat, erfolgt das Verbringen des Kontaktelements (20) in seine in 5D dargestellte Sicherungsposition durch eine im Wesentlichen lineare Verschiebung des Kontaktelement 20 relativ zu dem Isolierstoffgehäuse 2 des Fehlerstromschutzschalters 1 in der ersten Richtung x. In dieser Sicherungsposition wirken nun sowohl die beiden Führungskonturen 13-1 als auch die beiden Haltekonturen 13-2 auf den zweiten Schenkel 21-2 formschlüssig ein, so dass eine Relativbewegung des Kontaktelements 20 relativ zu dem Isolierstoffgehäuse 2 sowohl in der zweiten Richtung y als auch in der dritten Richtung wirksam verhindert wird. Zwischen dem zweiten Schenkel 21-2 und dem Isolierstoffgehäuse 2 ist somit eine Steck-Schiebe-Verbindung ausgebildet, welche ähnlich einer Bajonett-Verbindung wirkt. Vorliegend wirken die Haltekontur 23 und die Gegenkontur 13 derart zusammen, dass nach einem Einstecken der beiden Aussparungen 13-1 in die Führungskonturen 23-1 und einer anschließenden Verschiebung des Kontaktelements 20 in die Sicherungsposition eine in der zweiten Richtung y sowie der dritten Richtung z wirkende, formschlüssige Verbindung gebildet ist.
  • Um eine Bewegung des Kontaktelements 20 relativ zu dem Isolierstoffgehäuse 2 auch in der ersten Richtung zu unterbinden und damit das Kontaktelement 20 an dem Isolierstoffgehäuse 2 in allen drei Richtungen zu fixieren, wird das als v-förmige Lasche ausgebildete Sicherungselement 24 in der Sicherungsposition in das als taschenartige Vertiefung ausgebildete Gegenelement 14 gepresst. Dies kann beispielsweise durch Verstemmen mittels eines hierfür geeigneten Werkzeugs erfolgen. Unter dem Begriff „Verstemmen“ ist dabei das Herstellen einer kraft- und formschlüssigen Verbindung zwischen zwei einzelnen Werkstücken durch plastische Verformung – hier durch Eindrücken des Sicherungselements 24 in die taschenartige Vertiefung 14 – zu verstehen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fehlerstromschutzschalter
    2
    Isolierstoffgehäuse
    2-1
    erste Gehäuseschale
    2-2
    zweite Gehäuseschale
    3
    Betätigungselement
    4
    Frontseite
    5
    Befestigungsseite
    6
    Schmalseite
    7
    Breitseite
    8
    Verbindungsmittel
    9
    Befestigungsmittel
    10
    Klemmenaufnahmeraum
    10-1
    unterer Klemmenaufnahmeraum
    10-2
    oberer Klemmenaufnahmeraum
    11
    Anschlussklemme
    12
    Primärleiter
    13
    Gegenkontur
    13-1
    Führungskontur
    13-2
    Haltekontur
    14
    Gegenelement
    15
    Öffnung
    16
    Summenstromwandler
    17
    Isolationselement
    18
    Schaltkammer
    19
    Fügelinie
    20
    Kontaktelement
    21
    Lasche
    21-1
    erster Schenkel
    21-2
    zweiter Schenkel
    22
    Steg
    22-1
    erstes Ende
    22-2
    zweites Ende
    22-3
    Grundkörper
    23
    Haltekontur
    23-1
    Aussparung
    24
    Sicherungselement
    25
    Aufnahme
    x
    erste Richtung x / x-Richtung
    y
    zweite Richtung y / y-Richtung
    z
    dritte Richtung z / z-Richtung

Claims (15)

  1. Fehlerstromschutzschalter (1), – mit einem Isolierstoffgehäuse (2), welches eine Frontseite (4), eine der Frontseite (4) gegenüberliegende Befestigungsseite (5), sowie die Front- und die Befestigungsseite (4, 5) verbindende Schmalseiten (6) und Breitseiten (7) aufweist, – wobei das Isolierstoffgehäuse (2) im Bereich der Schmalseiten (6) mehrere Klemmenaufnahmeräume (10) zur Aufnahme elektrischer Anschlussklemmen (11) aufweist, – mit einem elektrischen Kontaktelement (20), – welches in montiertem Zustand durch eine an der Befestigungsseite (5) ausgebildete Öffnung (15) des Isolierstoffgehäuses (2) zumindest teilweise aus diesem herausgeführt ist, – welches eine Lasche (21) aufweist, die zur elektrischen Kontaktierung mit einer extern angeordneten Kontaktvorrichtung ausgebildet ist, – welches einen Steg (22) aufweist, dessen erstes Ende (22-1) mit der Lasche (21) elektrisch leitend verbunden ist, und dessen zweites Ende (22-2) dazu ausgebildet ist, mit einem Primärleiter (12) des Fehlerstromschutzschalters (1) elektrisch leitend verbunden zu werden, wobei das Kontaktelement (20) durch eine Schwenkbewegung von einer Fügeposition in eine Endposition verbringbar ist, in der das zweite Ende (22-2) in einem der Klemmenaufnahmeräume (10) anstelle einer Anschlussklemme (11) aufgenommen ist.
  2. Fehlerstromschutzschalter (1) nach Anspruch 1, – welcher mindestens einen unteren Klemmenaufnahmeraum (10-1) sowie mindestens einen, dem unteren Klemmenaufnahmeraum (10-1) gegenüberliegend angeordneten, oberen Klemmenaufnahmeraum (10-2) aufweist, – bei dem die Lasche (21) im Bereich eines unteren Klemmenaufnahmeraumes (10-1) an dem Isolierstoffgehäuse (2) angeordnet ist und das zweite Ende (22-2) des Steges (22) in der Endposition in dem gegenüberliegend angeordneten, oberen Klemmenaufnahmeraum (10-2) aufgenommen ist.
  3. Fehlerstromschutzschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das elektrische Kontaktelement (20) eine Haltekontur (23) aufweist, welche mit einer an der Befestigungsseite (5) entsprechend invers ausgebildeten Gegenkontur (13) derart zusammenwirkt, dass durch ein Verschieben des Kontaktelements (20) in eine Sicherungsposition eine formschlüssige Verbindung realisiert wird, welche die Schwenkbewegung blockiert.
  4. Fehlerstromschutzschalter (1) nach Anspruch 3, bei dem das elektrischen Kontaktelement (20) ein Sicherungselement (24) aufweist, welches von einer ersten Position in eine zweite Position verbringbar ist, in der es mit einem an der Befestigungsseite (5) ausgebildeten Gegenelement (14) derart zusammenwirkt, dass das Kontaktelement (20) in der Sicherungsposition formschlüssig fixiert ist.
  5. Fehlerstromschutzschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Lasche (21) L-förmig abgewinkelt ausgebildet ist, – mit einem ersten Schenkel (21-1) zur elektrischen Kontaktierung mit der externen Kontaktvorrichtung und – mit einem zweiten Schenkel (21-2) zur Fixierung des Kontaktelements (20) an dem Isolierstoffgehäuse (2).
  6. Fehlerstromschutzschalter (1) nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 3, bei dem die Haltekontur (23) an dem zweiten Schenkel (21-2) ausgebildet ist.
  7. Fehlerstromschutzschalter (1) nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 4, bei dem das Sicherungselement (24) an dem zweiten Schenkel (21-2) ausgebildet ist.
  8. Fehlerstromschutzschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Isolationselement (17) in dem Isolierstoffgehäuse (2) derart angeordnet ist, dass der Steg (22) zumindest abschnittsweise gegen weitere Komponenten des Fehlerstromschutzschalters (1) elektrisch isoliert ist.
  9. Fehlerstromschutzschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das zweite Ende des Steges (22) eine Aufnahme (25) zur Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung mit dem Primärleiter (12) aufweist.
  10. Fehlerstromschutzschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das elektrische Kontaktelement (20) einstückig, vorzugsweise als Stanz-Biege-Teil, ausgebildet ist.
  11. Fehlerstromschutzschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Öffnung (15) durch das elektrische Kontaktelement (20) in seiner Endposition weitestgehend verschlossen ist.
  12. Fehlerstromschutzschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Isolierstoffgehäuse (2) mittels eines Kunststoff-Spritzguss-Verfahrens herstellbar ist.
  13. Montageverfahren zur Montage eines Fehlerstromschutzschalters (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit den Schritten: f) Einführen des Steges (22) in die an der Befestigungsseite (5) des Isolierstoffgehäuses (2) ausgebildete Öffnung (15) in eine Fügeposition, g) Stoffschlüssiges Fügen des zweiten Endes (22-2) mit einem Primärleiter (12) des Fehlerstromschutzschalters (1), h) Verschwenken des elektrischen Kontaktelements (20) in eine Endposition.
  14. Montageverfahren nach Anspruch 13, mit den weiteren Schritten: i) Verbringen des Kontaktelements (20) in eine Sicherungsposition, und j) Sichern des Kontaktelements (20) in der Sicherungsposition durch Verbringen des Sicherungselements (24) von seiner ersten Position in seine zweite Position.
  15. Montageverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Primärleiter (12) vor dem Fügen mit dem zweiten Ende (12-2) durch einen Summenstromwandler (16) des Fehlerstromschutzschalters (1) hindurchgeführt wird.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017212033A1 (de) 2017-07-13 2019-01-17 Siemens Aktiengesellschaft Gleichstrom-Lichtbogenlöschvorrichtung und elektromechanisches Gleichstrom-Schaltgerät
EP3525227A1 (de) * 2018-02-13 2019-08-14 Siemens Aktiengesellschaft Netzspannungsunabhängiges fehlerstrom-schutzschaltgerät und montageverfahren
DE102020200995A1 (de) 2020-01-28 2021-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Fernantrieb, Anordnung und Testverfahren
DE102020200993A1 (de) 2020-01-28 2021-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Fernantrieb, Anordnung mit einem Fernantrieb sowie Verfahren
DE102019220444B4 (de) 2019-12-20 2021-08-05 Siemens Aktiengesellschaft Fernantrieb und Parametrier-Verfahren

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7190246B2 (en) * 2004-08-26 2007-03-13 Ericson Manufacturing Company Ground fault circuit interrupter

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017212033A1 (de) 2017-07-13 2019-01-17 Siemens Aktiengesellschaft Gleichstrom-Lichtbogenlöschvorrichtung und elektromechanisches Gleichstrom-Schaltgerät
EP3525227A1 (de) * 2018-02-13 2019-08-14 Siemens Aktiengesellschaft Netzspannungsunabhängiges fehlerstrom-schutzschaltgerät und montageverfahren
DE102019220444B4 (de) 2019-12-20 2021-08-05 Siemens Aktiengesellschaft Fernantrieb und Parametrier-Verfahren
DE102020200995A1 (de) 2020-01-28 2021-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Fernantrieb, Anordnung und Testverfahren
DE102020200993A1 (de) 2020-01-28 2021-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Fernantrieb, Anordnung mit einem Fernantrieb sowie Verfahren
DE102020200995B4 (de) 2020-01-28 2023-06-01 Siemens Aktiengesellschaft Fernantrieb, Anordnung und Testverfahren
DE102020200993B4 (de) 2020-01-28 2023-06-01 Siemens Aktiengesellschaft Fernantrieb, Anordnung mit einem Fernantrieb sowie Verfahren

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