-
-
BESCHREIBUNG:
-
Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Schutzvorrichtung mit flachen
Steckern für Verbindungsanordnungen (Wechsler), insbesondere für solche Wechsler
(z.B. Wechsler der- Fa.
-
KRONE inder BRD), deren Klemmen, auf welche die Schuhe der Schutzvorrichtung
gepaßt werden sollen, so geformt sind, daß sie lediglich Schuhe mit flachen Einschüben
(Steckern) aufnehmen können.
-
Der vorgenannte Wechsler ist eine elektrische Vorrichtung, die dazu
bestimmt ist, das städtische Telephonnetz(Telephonschleifen) mit den Schaltorganen
der Telephonzentrale zu verbinden, wobei geeignete Schutzvorrichtungen zwischengeschaltet
werden, die im vorliegenden Fall die genannten Organe gegen Überspannungen schützen.
Zu diesem Zweck ist eine Anordnung vorgesehen, die eine Vielzahl von nebeneinander
angeordneten Isolierplatten trägt, die mittels Isolierblenden voneinander getrennt
sind.
-
Jede dieser Platten trägt auf einer Seite zwei Metallfahnenpaare,
und zwar entsprechend das erste und das zweite; die Fahnen des ersten Paares auf
der einen Seite (Netzseite) sind mit einer ersten Telephonschleife verbunden, während
sie auf der anderen Seite nebeneinander in einer ersten, auf der Frontseite der
Platte vorgesehenen Aussparung angebracht sind; entsprechend sind die Fahnen des
zweiten Paares auf der einen Seite mit einer
zweiten Telephonschleife
verbunden und. sind auf der anderen Seite nebeneinander in einer neben der ersten
liegenden, zweiten Aussparung angeordnet.
-
Ansonsten trägt die Frontseite der Platte zwei Metallfahnenpaare,
entsprechend das dritte und das vierte; die Fahnen des dritten Paares erscheinen
auf der einen Seite nebeneinander angeordnet, in der genannten ersten Aussparung
und ensprechend in elastischem Kontakt mit den Fahnen des ersten Paares, während
sie auf der anderen Seite (Seite Telephonzentrale) mit den Schaltorganen der Zentrale
für die erste Telephonschleife verbunden sind; auf die gleiche Weise erscheinen
die Fahnen des vierten Paares auf der einen .Seite in der zweiten Aussparung positioniert,
und zwar in elastischem Kontakt mit den Fahnen des zweiten Paares, während sie zur
Zentrale hin mit den Schaltorganen derselben für die zweite Telephonschleife verbunden
sind.
-
Im Prinzip werden in den genannten Aussparungen vier Klemmen vorgesehen,
zwei in der ersten und zwei in der zweiten, die dafür bestimmt sind, durch elastisches
Spreizen 'dir' entsprechenden flachen Einschübe eines nachstehend näher definierten
Schutzes aufzunehmen.
-
Die vorgenannten Isolierblenden stehen über die
genannten
Klemmen hinaus, und weisen in Höhe der Aussparungen Rillen auf, die parallel zu
den Klemmen verlaufen, und die zwischen zweien davon angeordnet sind, bezüglich
der gleichen Telephonschleife; es soll darauf hingewiesen werden, dass für jedes
Klemmenpaar eine einzige Rille bestimmt ist, deren Funktion später erläutert wird.
-
Es kann gesagt werden, dass der genannte Wechsler aus zwei längsweise
verlaufenden Serien von Klemmen besteht; der ersten Serie werden die ungleichen
Telephonschleifen zugeordnet, der zweiten die gleichen; diesen Serien sind zwei
längsweise angeordnete Metallprofilleisten zugeordnet (eine pro Serie), die sich
auf den Blendenenden befinden, von woaus man Zugang zu den Klemmen hat: die genannten
Profile sind geerdet.
-
Die zu dem vorgenannten Wechsler gehörigen Uberstromschutzvorrichtungen
bestehen aus einem elektrischen Schaltkreis (der lediglich bei längsweise wirkenden
Uberspannungen schaltet), der von einer Isolierplatte getragen wird, und dessen
Stärke geringer ist, als der Achsabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Blenden;
das obere Ende der Tafel ist als Griff ausgeführt, während das untere Ende seitlich
mit einem Ansatz versehen ist, in dessen Innerem ein Schwenkarm mit hakenförmigem
Ende
vorgesehen ist, der auf das untere Ende gerichtet ist; dieser Arm kann mittels entsprechender
Mechanismen betätigt werden, die von einem zum Teil in den Griff eingelassenen Knopf
betätigt. werden.
-
Unter normalen Bedingungen befindet sich der Haken ausserhalb des
Ansatzes, während bei Betätigung des Knopfes der Haken in den Ansatz hineinfährt.
-
Das untere Ende der Platte weist eine von der Bodenfläche des Ansatzes
ausgehende Einsparung auf (in der sich eine Metallgabel befindet, die elektrisch
mit den Punkten des genannten elektrischen Stromkreises verbunden ist, die geerdet
werden sollen), und zwei flache Einschübe (die elektrisch mit dem Eingang des genannten
elektrischen Stromkreises verbunden sind), zwischen denen ein isolierender Vorsprung
vorgesehen ist, der über die Einschübe hinausgeht, und asymmetrisch angeordnet ist,
gegenüber der Quersymmetriebene der Einschübe selbst und der genannten Gabel angeordnet
ist.
-
Das Passen des Schutzes auf den Wechsler geschieht, indem der Vorsprung
in die Rille eingeführt wird, zusammen mit einem vorher befestigten Klemmenpaar,
zwischen dieses dann die genannten flachen Einschübe eingeführt werden, die vorgenannte
Gabel
wird auf den Oberrand des entsprechenden Metallprofiles gepasst,
und der genannte -Haken an dem unterrand des letzteren verankert.
-
Um den Schutz wieder vom Wechsler abzunehmen, soll man auf den genannten
Knopf drücken, damit der haken v.on dem Unterrand des Profiles abgenommen wird und
schliesslich soll man auf die Platte so einwirken, dass die Einschübe aus den Klemmen
herausgenommen werden, und die Gabel aus dem Profil. Das Vorhandensein der zu Ri
1 Rillen in den genannten Blenden führt dazu, dass die genannten Vorsprünge (Rillen
und Vorsprünge, die vorgesehen sind, damit der Schutz sicher eingeführt werden kann,
wenn er auf den Wechsler gepasst werden soll) sich in einer asymmetrischen Lage
befinden gegenüber den beiden flachen Einschüben; dies führt zu einer besonderen
Ausführung der Gruppe Vorsprung-Einschübe für die erste Serie an Klemmen, und eine
zweite Ausführung für die zweite Serie an Klemmen; mit anderen Worten ist es notwendig,
zwei Schutzarten vorzusehen, mit allen den Nachteilen, die dies mit sich bringt.
-
Ein weiterer Nachtei1 der vorgenannten Schutzvorrichtung ist in dem
komplexen Mechanismus für die Betätigung des genannten Hakens zu sehen.
-
Die geringe Stärke der Platte und die Tatsache,
dass
der Haken die Tendenz hat, in seinen Sitz (Ansatz) zurückzufahren, falls Querschubkräfte
vorhanden sind, die auf diesen Haken einwirken, haben eine negative Auswirkung auf
die Stabilität der Verbindung zwischen dem Schutz und dem Wechsler.
-
Schliesslich sieht der elektrische Stromkreis dieses Schutzes kein
Schalten bei longitudinalen Uberspannungen vor.
-
Der Vorteil des vorliegenden Gebrauchsmusters dagegen liegt darin,
dass ein Schutz mit flachen Einschüben geboten wird, für Wechsler, die ähnlich sind
wie die in der Einführung genannten, dass eine elektromechanische Lösung vorgesehen
ist, die es möglich macht, den gleichen Schutz für beide Kiemmenserien des Wechslers
anzuwenden, sodass das Aufsetzen auf den Wechsler und das Trennen von demselben
lediglich aufgrund der besonderen Form der Komponenten erzielt wird, und die schliesslich
in Schaltzeiten von Nanosekunden wirksam schaltet, sodass das Ausmass sowohl der
longitudinalen als auch der transversalen Uberspannungen auf der Netzsei-te des
Wechslers eingeschränkt werden. Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Gebrauchsmusters
liegt darin, dass ein Schutz vorgesehen ist, der zwei Telephonschleifen betrifft,
die mit zwei
aufeinanderfolgende Klemmen der gleichen Serie verbunden
sind, ohne dass die Störung an einer Telephonschleife sich auf die andere auswirkt.
-
Die genannten Vorteile werden durch einen Schutz mit flachen Einschüben
für Wechsler folgender Art erzielt: mit einer Vielzahl von paketweise angeordneten
Isolierplatten mit dazwischenliegenden Isolierblenden, wobei letztere gegenüber
den oberen Enden der Platten gleichweit hervorstehen, welche die Frontseite des
Wechslers bilden; zwei längsweise angeordnete elektrische Klemmenpaare, die von
der Frontseite des Wechslers aus zugänglich sind, und die gegenüber der Frontseite
nach innen verlegt sind, und wo die Klemmen jedweden Klemmenpaares einer Serie quer
nebeneinander angeordnet sind, und auch quer zu einem entsprechenden Klemmenpaar
der restlichen Serie, und sie werden.-durch vier Metallfahnen definiert, die paarweise
gegenüberliegend angeordnet sind, und die in elastischem Kontakt sind, da die Klemmen
eines jeden Paares dazu bestimmt sind, den elektrischen Anschluss zwischen den beiden
Fahnen der Netzseite des Wechslers und den restlichen beiden Fahnen der mit der
Zentrale verbundenen Seite des letzteren herzustellen, sowie durch Spreizen ein
entsprechendes Paar an flachen Einschüben aufzunehmen; zwei
Metallprofile,
die längs der langen Seiten des oberen Endes des Wechslers angeordnet sind, und
die geerdet sind; dieser Schutz ist dadurch gekennzeichnet, dass er folgendes. enthält:
einen kastenförmigen Behälter, dessen Dicke geringer ist als der doppelte Achsabstand
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Blenden; zwei Paare an flachen Einschüben, die
aussen aus der Bodenplatte des letz-.
-
teren herausstehen und die symmetrisch angeordnet sind, gegenüber
der longitudinalen Mittellinie des Behälters, in dem die Einschübe eines Paares
quer nebeneinander angeordnet sind, und auch den entsprechenden Einschüben des restlichen
Paares gegenüberliegen; die genannten flachen Einschübe sind dazu bestimmt, in die
elektrischen Klemmen zweier aufeinanderfolgender Klemmenpaare irgendeiner Serie
der beiden genannten längsweise angeordneten Serien von Klemmenpaaren eingeschoben
zu werden; zwei Vorsprünge, die aus der genannten Bodenplatte hervorstehen und die
in die gleiche Richtung verlaufen, wie die genannten Einschübe, wobei jeder in gleichem
Abstand gegenüber den Einschüben des entsprechenden Paares ist, und wobei diese-
Vorsprünge dazu bestimmt sind, den Raum auszufüllen, der zwischen den elektrischen
Klemmen dieser Klemmenpaare aufgrund des Einschiebens der
genannten
Paare an flachen Einschüben in die Klemmen entsteht; eine auf der gleichen Seite
wie die Einschübe aus der Bodenplatte hervorstehende Metallgabel, welche nach dem
Einfügen auf den Oberrand des entsprechenden Metallprofils aufgepasst ist; ein federnder
Ansatz, der mit der Bodenplatte ein Stück bildet, und der auf der gleichen Seite
wie die genannten Einschübe aus dieser hervorsteht; zwei gleiche elektrische Stromkreise,
die in diesem Behälter enthalten sind und die entsprechend mit den flachen Einschüben
eines entsprechenden Paares verbunden sind und die beide mit der genannten Metallgabel
verbunden sind.
-
Die Besonderheiten des genannten Gebrauchsmusters werden nachstehend
aufgezählt unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, und zwar: - Fig. 1.
Seitenansicht des vorliegenden Schutzes mit Ausschnitt um den montierten elektrischen
Stromkreis zu zeigen; - Fig. 2. Ansicht des Querschnittes I-I von Fig.l; - Fig.
3. Perspektivische Teilansicht eines Wechslers, sowie einiger der vorliegenden Schutze.
-
- Fig. 4. Darstellung des elektrischen Schaltplanes des vorliegenden
Schutzes.
-
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wurde mit 1 ein Teil eines typischen Wechslers
bekannter Art bezeichnet,
der aus einer Vielzahl von Isolierplatten
2 besteht, die (auf bekannte Art) paketweise montiert sind, mit dazwischenliegenden
Isolierblenden 3, wobei letztere gegenüber den Plattenenden gleichweit hervorstehen,
sodass hierdurch die Frontseite T des Wechslers definiert wird; jede Platte weist
an dem Kopfende zwei Aussparungen 2a auf, die quer nebeneinanderliegend angeordnet
sind, während jede Blende 3 zwei Rillen 3a aufweist, eine in Höhe einer jeden Aussparung
2a, die sich längs der Mittellängs-und Symmetrieebene der genannten Aussparungen
erstrecken.
-
Der Wechsler 1 weist zwei i längsweise angeordnete Serien Zl, Z2 von
aus elektrischen Klemmen 4a-4b, 5a-5b bestehenden Klemmenpaaren 4, 5 auf, die von
der Frontseite T aus zugänglich sind, und gegenüber letzterer innen liegen; man
beachte, dass die Klemmen 4a-4b, 5a-5b sich in den Aussparungen la befinden, und
die Klemmen 4a, 4b einer Serie Z1 quer nebeneinanderliegend angeordnet sind, sowie
in Querrichtung fluchtend mit den Klemmen 5a, 5b eines entsprechenden Paares der
restlichen Serie Z2 Jedes Klemmenpaar (Beispiel: das Paar 4 definiert durch die
Klemmen 4a, 4b) wird definiert durch vier Metallfahnen 6a-6b, 7a-7h, die zwei zu
zwei
gegenüberliégend angeordnet sind (entsprechend 6a-7a und 6b-7b).,
und in elastischem Kontakt sind, sodass die Klemmen 4a, 4b definiert werden; die-Fahnen
6a-6b betreffen die Netzseite R des Wechslers (um mit der entsprechenden Telephonschleife
verbunden zu werden, die hier nicht dargestellt ist), während die Fahnen 7a-7b die
die Zentrale betreffende Seite C des Wechslers betreffen, um mit den entsprechenden
(hier nicht dargestellten) Schaltorganen einer Telephonzentrale 30 verbunden zu
werden.
-
Der Wechsler 1 ist ausserdem mit zwei Metallprofilleisten 8 versehen,
die an den langen Seiten der Frontseite T verlaufen und auf bekannte Weise elektrisch
geerdet sind.
-
Unter Bezugnahme auf Fig. 1, 2, 3, 4 wurde mit 10 der vorliegende
Schutz bezeichnet, der sowohl durch die äussere : Form als auch durch die in dem
entsprechenden Behälter 13 enthaltenen elektrischen Schaltkreise gekennzeichnet
ist.
-
Der Behälter 13 ist kastenförmig, oben mit einem Griff 23 versehen,
und die Bodenplatte besteht aus zwei Teilen 8 und 9, die parallel zueinander liegen,
wobei Teil 9 tiefer liegt als 8.
-
Teil 9 ist mit zwei Paar 11, 12 flachen Einschüben lia-11b, 12å-12b
versehen; die Einschübe lla-llb
liegen quer nebeneinander gegenüber
den flachen Einschüben 12a-12b (genauer gesagt liegt Einschub lla gegenüber 12a
und lib gegenüber 12b).
-
Die Lage dieser Einschübe ist derart, dass sie in die Klemmen zweier
aufeinanderfolgenden Paare der gleichen Serie eingefügt werden: Beispiel: die Einschübe
lla, lib werden in die Klemmen 4a, 4b des -Klemmenpaares 4 eingeschoben, während
die Einschübe 12a, 12b in das Klemmenpaar (der gleichen Serie) eingefügt werden,
das auf das Paar 4 folgt oder diesem vorausgeht.
-
Teil 9 weist zwei Vorsprünge 14 auf, von denen jeder zwischen einem
entsprechenden Paar an flachen Einschüben liegt, seine Stärke entspricht ungefähr
derjenigen der Einschübe selbst und weist gegenüber letzteren einen gleichen Abstand
auf (ein bemerkenswerte Tatsache, auf die hingewiesen werden soll); die Vorsprünge
14 sind genau so lang wie die Einschübe, während die Breite geringer ist als die
Breite des Freiraumes S zwischen zwei Klemmen eines gleichen Paares.
-
Teil 8 ist mit einer Metallgabel 15 versehen und einem Ansatz 16 (der
ein Stück bildet mit dem Behälter 13), wobei die Metallgabel gegenüber der Mittellängslinie
des Behälters 13 symmetrisch angeordnet ist.
-
Die Lage der Vorsprünge 14, der Gabel 15 und des Ansatzes 16 6 gegenüber
den flachen Einschüben ist derart, dass das Aufpassen des Schutzes auf den Wechsler
der Reihenfolge nach das Einschieben der-Vorsprünge 14 in den Raum S, das Einfügen
der Einschübe in die entsprechenden Klemmen von zwei aufeinanderfolgenden Paaren
der gleichen Serie, das Passen der Gabel 15 auf die obere senkrechte Seite 8a des
Profils 8 und schliesslich das Einrasten des Ansatzes 16 (mittels des entsprechenden,
nach innen gebogenen freien Endes 16a) in die untere senkrechte Seite 8b von Profil
8 bewirkt.
-
Es soll darauf hingewiesen werden, dass die Vorsprünge 14 dazu geeignet
sind, diese vorgenannte Passung zu "führen"; ausserdem ermöglicht die Tatsache,
dass die Vorsprünge 14 einen gleichweiten Abstand haben von und symmetrisch sind
zu der geannten Mittelebene, auf der die Gabel 16 und der Ansatz 16 vorgesehen sind,
den Schutz 10 sowohl für die Serie Z1 der Paare 4 Klemmen 4a-4b als auch für die
Serie Z2 der Paare 5 Klemmen 5a-5b zu verwenden.
-
Das Obengesagte stellt einen bedeutenden technischen Fortschritt dar
gegenüber den bekannten Schutzelementen dar, die in der Einführung genannt wurden,
bekannte Schutzelemente mit Führungsnocken,
die dazu geeignet sind,
in die Rillungen 3a der Blenden 3 eingeführt zu werden, wodurch es notwendig. war,
zwei verschiedene Arten Schutzelemente vorzusehen, eine für die Serie Z& und
die andere für die Serie Z2, Die abnehmbare Blockierung des Schutzes 10 auf den
Wechsler wird schnell und einfach erzielt, dank der besonderen Ausbildung des Ansatzes
16, das heisst also, ohne dass man auf die besonderen Mechanismen der bekannten
Schutzabdeckungen, die in der Einführung genannt wurden, zurückgreifen muss; auf
die Stabilität dieser Verbindung nimmt die Wandstärke des Behälters 13 Einfluss,
die doppelt so gross ist, als bei den in der Einführung genannten Platten.
-
Der Behälter 13 enthält den elektrischen Schaltkreis liO des vorliegenden
Schutzes; dieser Kreis besteht seinerseits aus zwei gleichen Stromkreisen C1, C2.
-
Der Stromkreis C1 enthält einen Ableiter 25, einen Varistör 16 (beide
von den flachen Einschüben 12a, 12b abgeleitet, zwei Paare Ableiter-Varistor 27-28,
29-30 entsprechend zwischen dem Einschub 12b und der Gabel 15 und zwischen letzterer
und dem Einschub 12a abgeleitet; das Gleiche gilt für den Stromkreis C2 dessen Elemente
mit 25, 26, 27, 28,
29, 30 angegeben sind.
-
Die gegenseitigen Verbindungen der elektrischen Schaltelemente der
Stromkreise Cl, S2 und die Verbindungen dieser Elemente mit den genannten Einschüben
und der Gabel werden mittels des gedruckten Stromkreises 21 erzielt (der hauptsächlich
vertikal verläuft), und der sich in dem Behälter 13 befindet.
-
Mit dem gedruckten Stromkreis sind die genannten Ableiter verbunden,
die quer angeordnet sind, aber longitudinal wie in Abb. 1 und 2 gezeigt, verlaufen,
sowie die genannten Varistoren, die paarweise entsprechend der Längsrichtung mit
den Varistoren eines Paares übereinanderliegend angeordnet sind (siehe Fig. 1 und
2).
-
Die Anordnungen der Ableiter und der Varistoren, sowie die besondere
Lage der Ableiter und Varistoren gegenüber dem gedruckten'Schaltkreis 21 ermöglichen
es, den Platzbedarf des Stromkreises 50 in Längsrichtung stark zu begrenzen; dies
ist sehr wichtig, weil es die Möglichkeit bietet, den Behälter 1.3 3 zu verwenden,
dessen Stärke geringer ist als der doppelte Achsabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Blenden 3 und dessen Breite praktisch der Breite der Platte der bekannten Schutzelemente
entspricht, die in der Einführung
genannt sind.
-
Das Vorgenannte ist von besonderem Vorteil, da es die Möglichkeit
bietet, die bekannten Schutzelemente durch die das vorliegende Gebrauchsmuster betreffenden
Schutzelemente zu ersetzen, ohne dass an dem Wechsler 1 Anderungen vorgenommen werden
müssen.
-
Mit D1 wurde eine Telephonschleife 1 bezeichnet, die an die Fahnen
6aS 6b angeschlossen ist; die Telephonschleife ist geschützt gegen querwirkende
Uberspannungen (das heisst zwischen den einzelnen Leitern) und longitudinal wirkende
(das heisst zwischen jedem Leiter und der Erde) des dazugehörigen Stromkreises C1;
in der Tat wird der Schutz in Querrichtung durch das Paar Varistor 26 - Ableiter
25 bewirkt, während die beiden Schutzfunktionen in Längsrichtung entsprechend durch
die beiden Paare Varistor 28 - Ableiter 27 und Varistor 30 -Ableiter 29 bewirkt
werden.
-
Bei Uberspannungen mit nicht zu steilen Spitzen schaltet der Ableiter
bei einem vorher festgesetzten Spannungswert (Beispiel: 230 V); bei sehr steilen
Spannungsspitzen (der klassische Fall von atmosphärisch bedingten t1berspannungen)
würde der Ableiter bei wesentlich höheren Spannungswerten schalten als im vorhergehenden
Falle (Beispiel: 700
V), die von den Schaltorganen der Zentrale
30a, mit der die Telephonschleife über die Fahnen 7a; 7b (mit dazwischengeschaltetem
Stromkreis Cl) verbunden ist, nicht aufgenommen werden könnten.
-
Dies wird durch das Schalten des Varistors (der im Laufe von Nanosekunden
schaltet) vermieden, wodurch die Uberspannungen auf solche Werte (Beispiel: 300
V) begrenzt werden, die in einer zweiten Phase, sofort nach dem Schalten des Varistors,
den Ableiter zum Einsatz bringen, der die Uberspannung auf einen akzeptierbaren
Wert reduziert und die gesamte Energie absorbiert, die durch den Uberspannungsimpuls
hervorgerufen wurde.
-
Das Gleiche gilt für den Stromkreis C2, der eine Telephonschleife
D2 betrifft, die zu dem Paar 4 von Klemmen neben (in der Serie Z1) dem Paar 4 der
vorgenannten Klemmen 4a, 4b gehört; es soll darauf hingewiesen werden, dass D2 ungleich
ist gegenüber der Telephonschleife Dl, da die Telephonschleifen mit gleicher Zahl
auf das Klemmenpaar 5 der Serie Z2 geleitet werden.
-
Aus dem Obengesagten und aus der Untersuchung der Fig. 4 geht hervor,
dass eine Uberspannung an Stromkreis C1 oder C2 sich nicht auf den restlichen Stromkreis
auswirkt, wie auch eine Störung auf den anderen Stromkreis keine Folgen hat: die
Vorteile,
die dadurch geboten sind, sind für Kenner dieses Gebietes
offensichtlich.
-
Es versteht sich, dass obige Beschreibung lediglich dem besseren Verständnis
dient, und keine. Ein schränkung darstellt, weshalb eventuelle praktische oder anwendungstechnische
Anderungen der konstruktiven Details in keiner Weise die oben beschriebene technische
Lösungen entwerten, die nachstehend beansprucht werden.