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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Schaltersicherungsanordnung mit mindestens einer Schaltersicherungseinheit
mit einem Aufnahmeraum für
einen Sicherungsstöpsel,
in den ein Sicherungseinsatz einsetzbar. In einem Aufnahmeraum einer
solchen Schaltersicherungseinheit ist sowohl. eine Kontaktvorrichtung
für einen
Fußkontakt
als auch eine Kontaktvorrichtung für einen Kopfkontakt des Sicherungseinsatzes
vorgesehen. Die Erfindung bezieht insbesondere auf solche Schaltersicherungsanordnungen
bzw. Schaltersicherungseinheiten, in die ein Sicherungsstöpsel in
einen Aufnahmeraum in einer im wesentlichen geradlinigen Bewegung
in die Betriebsposition eingesetzt werden kann, also ein System
mit sogenannten Stecksicherungen.
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Es soll jedoch an dieser Stelle darauf
hingewiesen werden, dass die Erfindung nicht auf solche Stecksicherungs-System
beschränkt
ist, sondern auch auf andere Systeme anwendbar ist, bei denen beispielsweise
ein Sicherungseinsatz bzw. ein Sicherungsstöpsel in einer Schwenkbewegung
in eine Betriebsposition eingesetzt werden kann, oder in einer überlagerten
Bewegung, die sowohl eine geradlinige Bewegung als auch eine Schwenkbewegung
umfaßt. Auch
ist es möglich,
dass beispielsweise ein Sicherungseinsatz mittels einer geradlinigen
Bewegung in einen Sicherungsstöpsel
gesetzt wird, der Sicherungsstöpsel
entweder direkt mittels einer Schwenkbewegung in seine Betriebsposition
innerhalb der Schaltersicherungseinheit bzw. der Schaltersicherungsanordnung
verschwenkt wird oder aber auch der Sicherungsstöpsel mit der Sicherungseinheit
geradlinig in eine sogenannte Schaltwippe der Schaltersicherungseinheit
bzw. der Schaltersicherungsanordnung eingesetzt wird, wobei dann
die Schaltwippe nach Einsetzen des Sicherungsstöpsels und des Sicherungseinsatzes
von einer Aus-Schaltposition
in eine Betriebsposition verschwenkt wird.
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Zur Erhöhung der Sicherheit solcher
Schaltersicherungsanordnungen bzw. Schaltersicherungseinheiten ist
es gewünscht,
dass leitende und ggfl. spannungsführende Kontaktelenmente auch
dann abgeschirmt sind bzw. von außen nicht berührt werden
können,
wenn kein Sicherungseinsatz bzw. ein Sicherungsstöpsel in
den Aufnahmeraum eingesetzt ist.
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Aus der
DE 197 34 233 A1 ist beispielsweise eine
Berührungsschutzklappe
für eine
Sicherungsvorrichtung bzw. Sicherungsanordnung bekannt, die verschwenkbar
und so ausgebildet ist, dass sie einen Aufnahmeraum, in dem sich
die Kontaktvorrichtungen für
den Fußkontakt
und den Kopfkontakt befinden, abschirmt, so dass von außen nicht
in den Aufnahmeraum eingegriffen werden kann. Ein solche Berührungsschutzklappe
ist jedoch aufwendig und damit kostenintensiv, ferner kann es passieren,
dass Fehlfunktionen der mechanischen Teile auftreten oder aber bei
längerem
Einsatz die Berührungschutzklappe
beschädigt
oder zerstört
wird, so dass die Schutzfunktion der Berührungschutzklappe nicht zuverlässig gegeben
ist.
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Aus der
DE 101 31 649 A1 ist ferner
ein Unterbrechungsschalter mit einer Sicherung bekannt, wobei die
Sicherung Sicherungsanschlüsse
aufweist, die beim Einstecken der Sicherung in eine Sicherungsaufnahme
durch Sicherungsanschlußöffnungen
geführt
werden, um in einen Kontakt mit zugehörigen Sicherungsclips zu kommen.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein kostengünstiges
und sicheres System zur Verfügung
zu stellen, bei dem Gefährdungen durch
ein mögliches
unbeabsichtiges Berühren
von leitenden insbesondere spannungsführenden Elementen vermieden
wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Schaltersicherungsanordnung
gemäß Anspruch
1 und einen Sicherungsstöpsel
gemäß Anspruch
16 gelöst.
Die Ansprüche
2–15 betreffen
besonders vorteilhafte Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Schaltersicherungsanordnung,
die Ansprüche
17–18
betreffen die vorteilhafte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Sicherungsstöpsels.
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Gemäß der Erfindung ist die Schaltersicherungsanordnung
mit mindestens einer Schaltersicherungseinheit so ausgebildet, dass
die Kontaktvorrichtung für
den Fußkontakt
und/oder die Kontaktvorrichtung für den Kopfkontakt des Sicherungseinsatzes
so ausgebildet ist, dass die leitenden Kontaktelemente dieser Kontaktvorrichtungen
im wesentlichen durch Isolierelemente abgeschirmt und nur über mindestens
einen Schlitz oder mindestens eine Öffnung zugänglich sind, wobei dieser Schlitz
oder die Öffnung so
bemessen ist/sind, dass die leitenden Kontakte nicht mit einem Finger
berührt
werden können.
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Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden,
dass der mindestens eine Schlitz oder die mindestens eine Öffnung in
ihren Dimensionen so eng bemessen sind, dass auch eine kleiner menschlicher
Finger, beispielsweise auch ein Finger eines Kleinkindes, nicht
durch bzw. in die Öffnung
bzw. den Schlitz gelangen kann. Ferner ist es auch möglich, dass
die Öffnung
oder der Schlitz geometrisch so angelegt ist, dass trotz größerer Dimensionen
ein Finger nicht bis an die leitenden Kontaktelemente reichen kann,
beispielsweise, dadurch, dass der Schlitz oder die Öffnung stufenförmig, beispielsweise
mit einem Knick, ausgebildet ist, dem ein Finger nicht folgen kann,
so dass zwar Teile des Fingers in den ersten Bereich der Öffnung bzw.
des Schlitzes eingeführt
werden kann, der Führung
bzw. der Formung des Schlitzes bzw. der Öffnung nicht folgen kann, so dass
der Finger zumindest nicht bis an die leitenden Kontaktelemente
vordringen kann.
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Die zugehörigen Gegenkontakte des Sicherungsstöpsels müssen dann
so ausgelegt sein, dass sie in den mindestens einen Schlitz oder
mindestens eine Öffnung
eingreifen, wenn sich der Sicherungsstöpsel bzw. der Sicherungseinsatz
in der Betriebsposition befindet, so dass die Gegenkontakte die
leitenden Kontaktelemente in der Betriebsposition berühren. Bevorzugt
sind daher die Kontakte bzw. die Gegenkontakte des Sicherungsstöpsels zungenförmig ausgebildet,
wobei insbesondere geradlinige Zungenelemente vorgesehen sind. Insbesondere
in dem Fall, dass der Verlauf der Öffnung bzw. des Schlitzes stufenförmig oder
winkelförmig
oder gekrümmt
verläuft,
sind der oder die Zungenelemente des Gegenkontaktes im wesentlichen
analog ausgebildet, so dass sie dem Verlauf der Öffnung bzw. des Schlitzes folgen.
Die Zungenelemente können
also insbesondere L-förmig
ausgebildet sein oder unterschiedliche geometrische Ausgestaltung
haben, die an die geometrische Ausgestaltung des Schlitzes bzw.
der Öffnung
angepaßt
sind.
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Bevorzugt sind die leitenden Kontaktelemente
so ausgebildet, dass sie in einer radialen Richtung bezogen auf
eine Längsachse
des Sicherungseinsatzes in seiner Betriebsposition vollständig hinter
Isolierelementen liegen, so dass die Innenwände des Aufnahmeraumes aus
im wesentlichen vollständig isolierbarem
Material bestehen, bevorzugt lediglich unterbrochen durch den mindestens
einen Schlitz oder mindestens eine Öffnung, über die die leitenden Kontaktelemente
für die zugehörigen Zungen
des Gegenkontaktes zugängig
sind, nicht aber für
einen Finger, so dass gefahrlos in den Aufnahmeraum gelangt werden
kann, ohne das leitende bzw. spannungsführende Kontaktelemente berührt werden.
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Insbesonders ist bevorzugt, dass
in einer Umfangsrichtung bzw. in einer Richtung tangential zur radialen
Richtung bezogen auf eine Längsachse des
Sicherungseinsatzes die leitenden Kontaktelemente in Hinblick auf
die abschirmenden Isolierelemente so weit zurückgenommen sind, dass die Kontaktelemente
noch schwerer zugänglich
sind. In diesen Fällen
müssen
die zugehörigen
Gegenkontakte des Sicherungsstöpsels
so ausgebildet sein, dass sie hinter die abschirmenden Isolierelemente
greifen, insbesondere sind beispielsweise L-förmige Kontaktzungen des Sicherungsstöpsels vorgesehen.
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Bevorzugt sind wenigsten zwei Schlitze
bzw. Öffnungen
vorgesehen, insbesondere um eine zuverlässige Kontaktierung zu ermöglichen.
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Insbesondere können ein Schlitz oder zwei Schlitze
so angeordnet sein, so dass sie auch als Führungsschlitz bzw. Führungsschlitze
während
des Einsetzens bzw. des Einsteckens des Sicherungsstöpsels dienen,
so dass eine korrekte Positionierung bzw. vorschriftsmäßiger Einschub
des Sicherungsstöpsels
sichergestellt ist.
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Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass
der oder die Schlitze sich über
einen weiteren Bereich in Richtung der Einschubrichtung in dem Aufnahmeraum
erstrecken oder bevorzugt über
20% oder 30% oder sogar bevorzugt über wenigstens 50% der Längsausdehnung
des Aufnahmeraums.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform
ist lediglich die Kontaktvorrichtung für den Kopfkontakt des Sicherungseinsatzes
so ausgebildet, dass die leitenden Kontaktelemente im wesentlichen
durch Isolierelemente abgeschirmt und über mindestens einen Schlitz
zugänglich
sind, während
die Kontaktvorrichtung für
den Fußkontakt
nicht auf diese Weise abgeschirmt ist, sondern beispielsweise auch
offen in dem Aufnahmeraum liegt. Dies kann daher akzeptabel sein,
da sich die Kontaktvorrichtung für
den Fußkontakt
tief im Inneren des Aufnahmeraums befindet, besonders bevorzugt
im Fußraum
des Aufnahmeraumes, befindet, so dass ein versehentliches Berühren der
Kontaktvorrichtung für
den Fußkontakt
unwahrscheinlich ist.
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Insbesondere ist bei einer bevorzugten
Ausführungsform
jedoch eine Ein-/Aus-Schaltvorrichtung und
eine Kontaktbrücke
vorgesehen, die so mit der Schaltvorrichtung verbunden ist, dass
die Schaltbrücke
geöffnet
bzw. geschlossen wird und sich die Kontaktbrücke in einer geöffneten
Stellung befindet, wenn sich die Ein-/Aus-Schaltstellung in der Aus-Schaltstellung
befindet, also dass der Kontakt zwischen einem Anschluß zu der
Kontaktvorrichtung für
den Fußkontakt
in der Aus-Schaltstellung
unterbrochen wird. Eine solche Kontaktbrücke ist insbesonders häufig vorgesehen
und bevorzugt, um zu ermöglichen,
dass ein Sicherungseinsatz bzw. Sicherungsstöpsel aus der Schaltersicherungseinheit
bzw. Schaltersicherungsanordnung in einem lastfreien Zustand entnommen
werden kann, der dann sichergestellt ist, wenn die Schaltbrücke geöffnet ist,
also wenn sich die Ein-/Aus-Schaltvorrichtung
in einem Aus-Schaltzustand befindet. Da bereits aus diesen Gründen die
Schaltbrücke
vorgesehen ist, kann auf die abschirmenden Isoliermaterialien für die Kontaktvorrichtung
für den
Fußkontakt
häufig
verzichtet werden.
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Es soll an dieser Stelle darauf hingewiesen werden,
dass es grundsätzlich
auch möglich
ist die Schaltvorrichtung an der Kontaktvorrichtung für den Kopfkontakt
vorzusehen, wobei dann der Kopfkontakt im wesentlichen frei im Aufnahmeraum
vorgesehen sein kann, dann aber die Kontaktvorrichtung für den Fußkontakt
wie oben beschrieben erfindungsgemäß ausgebildet sein muss.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf
einen Sicherungsstöpsel
mit einer Gegenkontaktvorrichtung, die mindestens eine Kontaktzunge
umfaßt,
die so ausgebildet ist, dass sie in einen Schlitz oder in eine Öffnung in
der oben genannten Schaltersicherungsanordnung bzw. der oben beschriebenen
Schaltersicherungseinheit eingreifen kann, um einen Kontakt mit
einer Kontaktvorrichtung für
den Fußkontakt
und/ oder einer Kontaktvorrichtung für den Kopfkontakt herzustellen.
Wie oben bereits beschrieben ist eine solche Kontaktzunge bei einer
bevorzugten Ausführungsform
L-förmig
ausgebildet. In Hinblick auf die Vorteile eines solchen Sicherungsstöpsels wird
auf die obigen Erläuterungen
verwiesen.
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Dies und weitere Merkmale und Vorteile
werden anhand der schematischen Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
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1 eine
querschnittsmäßige Ausführungsform
einer Erfindung einer Schaltersicherungsanordnung
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2 einen
Teil-Querschnitt entlang der Linie A-A der in 1 gezeigten Ausführungsform
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3 einen
Teil-Querschnitt vergleichbar mit dem in 2 gezeigten Querschnitt jedoch einer zweiten
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Schaltersicherungsanordnung
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4 die
in 2 gezeigte Ausführungsform
bei der die Kontaktzungen der Kontaktvorrichtung in ihrer korrekten
Betriebsposition sind, so daß sie
das leitende Kontaktelement kontaktieren
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1 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Schaltersicherungsanordnung 1,
die in dieser gezeigten Ausführungsform
lediglich aus einer Schaltersicherungseinheit 10 besteht,
wobei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen werden soll, daß auch Schaltersicherungsanordnungen
mit mehreren Schaltersicherungseinheiten vorgesehen sein können, wobei
die einzelnen Schaltersicherungseinheiten 10 im wesentlichen
identisch aufgebaut sind. Die Schaltersicherungsanordnung 1 bzw.
die Schaltersicherungsanordnung 10 umfaßt ein Gehäuse 20, in dem ein
Aufnahmeraum 30 für
den Einschub eines Sicherungsstöpsels 40 vorgesehen
ist, in den wiederum ein Sicherungseinsatz 50 eingesetzt
werden kann. Der Sicherungseinsatz 50 umfaßt einen
Kopfkontakt 52 und einen Fußkontakt 54. Der Fußkontakt 54 ist über leitende
Kontaktelemente 112, 114, eine Kontaktbrücke 116 und
weitere Kontaktelemente 118 mit einer Anschlußvorrichtung 120 verbunden.
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Der Kopfkontakt 52 des Sicherungseinsatzes 50 ist über eine
Kontaktvorrichtung 140 des Sicherungsstöpsels 40 und leitende
Kontaktelemente 160 mit einer weiteren Anschlußvorrichtung 180 verbunden,
so daß über die
vorgenannten Kontaktelemente bzw. Kontaktvorrichtungen und die Kontaktbrücke ein
Kontakt zwischen den Anschlußvorrichtungen 120 und 118 über den
Sicherungseinsatz 50 hergestellt werden kann.
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Das leitende Kontaktelement 160 ist
in dem Bereich 162 des leitenden Kontaktelements, der in der
Nähe des
Aufnahmeraumes angeordnet ist, durch eine Abschirmvorrichtung 150 aus
Isoliermaterial abgeschirmt, so daß in einer radialen Richtung (der
Zeichnung von links nach rechts) das Kontaktelement 160,
insbesondere Bereich 162 vollständig abgeschirmt ist und in
radialer Richtung nicht auf das leitende Kontaktelement 160, 162 zugegriffen
werden kann.
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Das Abschirmelement 150 ist
jedoch in Teilbereichen mit Schlitzen versehen, so daß Kontaktzungen 142 der
Kontaktvorrichtung 140 des Sicherungsstöpsels 40 in diese
Schlitze eingreifen können, so
daß das
leitende Kontaktelement 160, 162 über die
Kontaktzungen 142 kontaktiert werden kann.
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Der Aufbau der Abschirmvorrichtung 150 bzw.
der Kontaktzungen 162 und ihre geometrische Anordnung zueinander
wird insbesondere anhand der 2 und 3 deutlich, auf die nachfolgend
Bezug genommen werden wird.
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2 und 3 zeigen in schematischer Form
zwei mögliche
Ausgestaltungen der Abschirmvorrichtung 150 und der Ausgestaltung
des Aufnahmeraums 30, wobei an dieser Stelle darauf hingewiesen
werden soll, daß die
Zeichnungen lediglich zur Verdeutlichung der Funktion dienen, insbesondere nicht
größen- oder
maßstabsgetreu
dargestellt sind.
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2 zeigt
einen Teil-Querschnitt A-A der in 1 gezeigten
Ausführungsform.
Ein Aufnahmeraum 40 der Schaltersicherungsanordnung wird durch
Innenwände 42 abgegrenzt,
in denen Schlitze 44 bzw. eine Öffnung vorgesehen ist. Innerhalb
dieser Öffnung
bzw. der Schlitze 44 ist ein Bereich 162 des leitenden
Kontaktelements 160 aufgenommen, wobei dieser Bereich 162 des
leitenden Kontaktelements 160 durch eine Abschirmvorrichtung 150 aus Isoliermaterial
in einer Radialrichtung r vollständig abgedeckt
ist.
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Zur Verdeutlichung sind schematisch
Kontaktzungen 142 einer Kontaktvorrichtung 140 für den Kopfkontakt 52 des
Sicherungseinsatzes angedeutet, wobei die Kontaktzungen 142 in 2 nicht in ihrer üblichen
Kontaktposition sind, sondern zur Verdeutlichung als Explosionsdarstellung
aus den Schlitzen 44 entfernt dargestellt sind. Es soll
an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß die in 2 dargestellte Positionierung der Kontaktzungen
tatsächlich
gar nicht entstehen kann, die Kontaktzungen vielmehr bezogen auf
die Zeichnungsebene von oben oder von unten in den Schlitzen 44 geführt werden,
wie es in 4 dargestellt
ist.
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Sehr deutlich wird jedoch, daß die Breite
b der Schlitze 44 so eng bemessen ist, daß dort zwar die
Kontaktzungen 142 der Kontaktvorrichtung 140 eingreifen
können,
es jedoch nicht möglich
ist, mit einem Finger in diese Schlitze 44 einzugreifen,
so daß das
von der Abschirmvorrichtung 150 abgeschirmte leitende Kontaktelement 162,
160 nicht
berührt
werden kann. Bei der in 2 gezeigten
Ausführungsform
beträgt
die Breite b ungefähr
2 mm.
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3 zeigt
eine Darstellung ähnlich
zu 2, wobei jedoch eine
weitere Ausführungsform gezeigt
ist.
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Gleiche und ähnliche Elemente wurden mit identischen
Bezugszeichen versehen, es wird daher auf die Beschreibung der 2 verwiesen.
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Im Gegensatz zu der in 2 gezeigten Ausführungsform
ist jedoch das Kontaktelement 160 im Vergleich zu dem Abschirmelement 150 noch
weiter zurückgenommen,
bei dieser Ausführungsform
jeweils um einen Abstand c, wobei c in dieser Ausführungsform
ca 0,5 mm beträgt.
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Die Kontaktzungen 142 sind
bei dieser Ausführungsform
daher im wesentlichen L-förmig ausgebildet.
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4 zeigt,
wie oben erläutert,
die in 2 gezeigte Ausführungsform
bei der die Kontaktzungen 142 der Kontaktvorrichtung 140 in
ihrer korrekten Betriebsposition sind, so daß sie das leitende Kontaktelement 160 kontaktieren.
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Die in der vorstehenden Beschreibung,
den Ansprüchen
und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch
in beliebiger Kombination für
die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen
von Bedeutung sein.