DE4001992C2 - Hilfsschalter für einen Leistungsschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hilfsschalter für einen Leistungsschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf einen Schalter gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 5.

Ein derartiger Hilfsschalter bzw. Schalter ist aus der DE 38 20 963 A1 bekannt.

Der Trend in der Schalterschutzindustrie läuft gegenwärtig in Richtung auf einen vollständigen Stromkreisschutz, der durch die Hinzufügung von zusätzlichen Schutzeinrichtungen zu üblichen Über­ strom-Schutzvorrichtungen erreicht wird, wie beispielsweise Form­ gehäuse-Leistungsschalter. In der Vergangenheit wurden, wenn der­ artige Hilfsschutzeinrichtungen oder andere Schalterzubehörteile mit einem üblichen Schalter kombiniert wurden, diese Zubehörteile gewöhnlich nach Kundenwunsch von der Fertigungsstelle installiert. Die kombinierte Schutzvorrichtung war jedoch, wenn sie später im Feld installiert war, nicht von außen zugänglich für eine Inspek­ tion, Auswechselung oder Reparatur, ohne die Unversehrtheit des Innen­ teils des Schalters zu zerstören. Ein Beispiel für ein derarti­ ges, in der Fabrik eingebautes Schalterzubehör ist in der US-PS 4 297 663 beschrieben.

Ein neueres Beispiel für einen Schalter mit zusätzlichen Zubehör­ teilen ist in der US-PS 4 622 444 beschrieben, wonach die Zube­ hörteile im Feld in den Schalter eingebaut werden können, ohne die Unversehrtheit der Innenkomponenten des Schalters stören. Dies wird dadurch erreicht, daß die Zubehörteile in eine Aussparung eingebaut werden, die in dem Gehäusedeckel des Schalters ausge­ bildet ist.

Ein elektronisches Auslöse-Betätigungsglied, das in die Schal­ terummantelung eingebaut ist, ist in der US-PS 4 679 019 beschrie­ ben. Dieses Auslösebetätigungsglied spricht auf Auslösesignale an, die durch eine elektronische Auslöseeinheit erzeugt werden, die vollständig in einem Halbleiterchip enthalten ist, wie es in in der US-PS 4 589 052 beschrieben ist. Die Entwicklung eines kombinierten Auslöse-Betätigungsgliedes für sowohl Überstromschutz als auch Zubehörfunktion ist in der US-PS 4 700 161 beschrieben. Die vorgenannten US-Patentschriften beschreiben den fortgeschrit­ tenen Stand der Technik von Schaltungsschutzvorrichtungen und deshalb wird auf diese ausdrücklich Bezug genommen.

Eine integrierte Schutzeinheit mit sowohl Überstromschutz als auch einer Shuntauslöse-Zubehöreinheit ist in den US-Patentschriften 4 786 885 und 4 788 621 beschrieben.

Wenn die integrierte Schutzeinheit entfernt von der zu schützen­ den industriellen Einrichtung angeordnet ist, ist es für die Be­ dienungsperson der Einrichtung wichtig, sich über den Status der der Einrichtung zugeführten Betriebsspannung vergewissern zu kön­ nen. Ein Hilfsschalter, der in das Schaltergehäuse eingebaut ist, tritt in Wechselwirkung mit dem Schalterbetätigungsmechanismus, um eine elektronische Anzeige des Ein- bzw. Aus-Zustandes der Schalterkontaktstücke zu liefern, gewöhnlich durch farb-kodierte Anzeigelichter. Die US-PS 4 831 221 beschreibt einen derartigen Hilfsschalter, der im Feld einbaubar ist. Dort ist auch eine nähere Beschreibung gegeben über die Wechselwirkung zwischen den Hilfsschalterkompo­ nenten und dem Schalterbetätigungsmechanismus, um eine Hilfs­ schalterfunktion zu liefern. Wenn ein derartiger Hilfsschalter durch externe Drähte angeschlossen wird, sind gewisse Mittel er­ forderlich, um eine Beschädigung an dem Hilfsschalter zu verhin­ dern, wenn eine übermäßige Zugkraft auf die Drähte einwirkt. Die eingangs genannte DE 38 20 963 A1 beschreibt zusätzliche Draht­ zugentlastungsvorrichtungen, die in die Zubehöreinrichtungen eingefügt werden, um derartige Einheiten vor einer Beschädigung des Drahtes durch Zug zu schützen.

Das DE-GM 19 87 214 beschreibt einen elektrischen Einbau­ schalter, bei dem ein würfelförmiger Vorsprung am Schalter­ oberteil mit zwei würfelförmigen Vorsprüngen am Schalter­ unterteil auf Lücke stehen, um eine Zugleitung festzulegen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Hilfsschalter und einen Schalter zu schaffen, die im Feld einbaubar und vor einer Be­ schädigung durch Drahtzug geschützt sind, ohne irgendwelche zu­ sätzlichen Zugentlastungen zu erfordern.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. 5 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß das Schaltergehäuse Zugentlastungsmittel enthält, die darin einstückig ausgebildet sind, um den Hils­ schalter bzw. Schalter vor einer Beschädigung aufgrund einer übermäßigen Zugspannung auf die externen Drahtleiter zu schüt­ zen, die mit der Schaltereinheit verbunden sind.

Die Erfindung wird nun anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung von oben auf einen integrierten Leistungsschalter, der den Hilfsschalter gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält.

Fig. 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung von oben auf einen Hilfsschalter, der in dem integrierten Leistungsschalter gemäß Fig. 1 enthalten ist.

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung von oben auf den Hilfsschalter gemäß Fig. 2, wobei der Deckel abgenommen ist, um die inneren Schalterkomponenten zu zeigen.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist ein integrierter Leistungsschalter 10 ein aus geformten Kunststoff bestehendes Gehäuseunterteil 11 und einen aus geformten Kunststoff bestehenden Deckel 12 auf, wobei ein Zubehördeckel 13 an dem Schalterdeckel 12 angebracht ist. Der Betätigungsgriff 14 für den Schalter 10 ragt neben einem Nenndaten- Einsatzstück 17 von dem Schalterdeckel 12 nach oben.

In dem Zubehördeckel sind zwei Zubehörklappen 15, 16 ausgebildet, um für einen Zugang zu dem elektromagnetischen Betätigungsglied 22 und einem Hilfsschalter 18 zu sorgen, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Ein Einsatzstück 17 zur Einstellung von Nenndaten ist in eine Aussparung 17A eingepaßt, die in dem Zubehördeckel ausgebildet ist. Wie weiter in Fig. 2 dargestellt ist, enthält das elektromagnetische Betätigungsglied 22 eine Flußschieberspule (nicht gezeigt), die in den bereits genannten US-Patentschriften 4 679 019 und 4 700 161 beschrieben ist und die mit einem Betäti­ gungshebel 23 versehen ist, um den Schalterbetätigungsmechanismus (nicht gezeigt) zu unterbrechen. Der Betätigungsmechanismus ist ähnlich demjenigen, der in der US-PS 4 789 848 beschrieben ist. Das elektromag­ netische Stellglied 22 innerhalb der Aussparung 22A ist mit einer elektronischen Auslöseeinheit 9 und mit einer externen Spannungs­ quelle oder einem Schalter (nicht gezeigt) durch ein getrenntes Paar von Drahtleitern 25A, 25B verbunden. Die Auslöseeinheit 9 ist elektrisch mit dem Einsatzstück 17 durch Stifte 8, die von der gedruckten Schaltkarte nach oben ragen, und Sockel 7 verbunden, die in der Unterseite des Einsatzstückes 17 ausgebildet sind. Das Einsatzstück 17 ist in der US-PS 4 728 914 näher beschrieben. Die Zugangsöffnung 6, die an der Oberseite des Einsatzstückes 17 ausgebildet ist, gestattet die Einstellung von Auslösecharakteristiken für die elektronische Aus­ löseeinheit 9. Die elektronische Auslöseeinheit ist elektrisch mit einem Stromtransformator (nicht gezeigt) verbunden, der in dem integrierten Schalter-Unterteil 11 enthalten ist und in der US-PS 4 591 942 beschrieben ist. Der in Fig. 1 gezeigte inte­ grierte Schalter 10 enthält drei Pole, wobei ein Stromtransfor­ mator in jedem getrennten Pol enthalten ist. Der Hilfsschalter 18 ist in eine Hilfsschalteraussparung 18A eingesetzt, die in dem Deckel 12 des integrierten Schalters 10 ausgebildet und so positioniert ist, daß eine herabhängende Hebel­ spitze 19A mit dem Schalterbetätigungsmechanismus zusammenarbei­ tet. Drei oder mehr Drahtleiter 20A, 20B, 20C beispielsweise sind elektrisch mit einer entfernten Signalanzeigevorrichtung (nicht gezeigt) verbunden, wie beispielsweise zwei Farb-kodierte Anzeige­ lampen, um die Zustände der Schalterkontakte anzuzeigen, wenn der Betätigungsgriff 14 in seiner "EIN"- oder "AUS"-Stellung ist. Der Zubehördeckel 13 ist an dem Deckel 12 des integrierten Schalters 10 durch Schrauben 26, Durchführungslöcher 27, die in dem Zubehör­ deckel ausgebildet sind, und Gewindelöchern 28 befestigt, die in dem Deckel 12 des integrierten Schalters ausgebildet sind. Eine ge­ nauere Beschreibung des Zubehördeckels ist in der US-PS 4 754 247 gegeben. Die Drahtleiter 20A, 20B, 20C treten aus der Aussparung 18A der Hilfsschaltereinheit durch einen Verdrahtungsschlitz oder -kanal 21 aus, der in der Seite des Schaltergehäuses 11 ausgebildet ist.

Die Komponenten in dem Hilfsschalter 18 sind in Fig. 3 vor der Montage gezeigt. Der Hilfsschalter 18 enthält ein Unter­ teil 29 aus geformtem Kunststoff und einen komplementären Deckel 30 aus geformtem Kunststoff. Ein elektrischer Schalter 34, der in dem Unterteil angeordnet ist, enthält drei Kontaktblätter bzw. Anschlußfahnen 40A, 40B, 40C, die von der Seite des elektrischen Schalters ausgehen und mit der externen Signalvorrichtung, wie es bereits beschrieben wurde, durch die Drahtleiter 20A, 20B, 20C verbunden sind, die durch das Unterteil 29 durch einen Austrittsschlitz 39 hindurchführen, der in dem Unterteil davon ausgebildet ist. Der Hilfsschalter 18 weist einen Hebel 19 auf, der eine gewinkelte ebene Platte 38, die sich über den Schalterknopf 35 erstreckt, und eine herabhängende Hebelspitze 19A enthält, die mit der Schalterbetäti­ gungsanordnung zusammenarbeitet. Die Platte kann so geformt sein, daß sie direkt mit dem Schalterknopf in Kontakt kommt, wenn dies gewünscht wird. Der Schalter 34 ist in seine "EIN"- oder "AUS"- Stellung durch eine Rückholfeder 36 vorgespannt, die sich von einem Ansatzstück 46 auf dem Hebel zu einem Zapfen 37 und einer Mutter 37A auf der Deckfläche des Schalters erstreckt. Die Mutter dient dazu, den Schalter 34 an dem Gehäuse 29 zu befestigen. Um zu verhindern, daß die Drahtleiter 20A-20C von den Kontaktblättern 40A-40C weggezogen werden, wenn eine Kraft auf die Drahtleiter außerhalb des Unterteils 29 des Hilfsschalters 18 in einer Richtung nach unten ausgeübt wird, wie es in Fig. 3 durch einen Pfeil ange­ deutet ist, dann tritt in der folgenden Weise eine in dem Gehäuse- Unterteil eingebaute Zugentlastung in Funktion. Eine innere Wand 43 ist in dem Unterteil zwischen dem elektrischen Schalter 34 und der durchgehenden Seitenwand 42 des Unterteils 29 in der Zubehör­ einheit ausgebildet. Ein Vorsprung 45 ist auf der inneren Ober­ fläche der durchgehenden Seitenwand gegenüber einem entsprechen­ den Schlitz 44 ausgebildet, der sich in der Innenwand 43 befindet. Wenn eine Zugkraft auf die Drahtleiter 20A-20C ausgeübt wird, spannen sich die Drahtleiter gegen den Vorsprung 45 und beseitigen somit jeden Zug, der anderenfalls an den Kontaktblättern 40A-40C auftreten würde. Indem die Drahtleiter um die Kante 43A der Innen­ wand 43 gelegt werden, wird eine zusätzliche Zugentlastung durch die Kante der Innenwand ausgebildet. Wenn eine übermäßige Zug­ spannung auf die Drahtleiter ausgeübt wird, legen sich zunächst die Drahtleiter fest gegen den Vorsprung 45 und ziehen dann gegen die Kante 43A der Innenwand, um für eine zusätzliche Zugentspan­ nung zu sorgen. Die Drahtleiter 20A-20C sind einer über dem ande­ ren in dem Korridor 41 ausgerichtet, der zwischen der durchgehen­ den Seitenwand 22 des Unterteils 29 des Hilfsschalters 18 und der Innenwand 43 angeordnet ist, die integral damit ausgebildet ist. Das Anordnen der Drahtleiter einer über dem anderen innerhalb des Korridors 41 ist ein platzsparendes Merkmal, das durchaus wichtig ist, da nur ein eingeschränkter Raum innerhalb der in Fig. 2 ge­ zeigten Aussparung 18A des Hilfsschalters 18 verfügbar ist. Der Deckel 30 des Hilfsschalters 18 ist mit einer Preßpassung in einem Oberteil des Hilfsschalter-Unterteils 29 durch einen Po­ sitionierzapfen 47 und ein entsprechendes Positionierloch 48 ein­ gepaßt. Der vollständige Hilfsschalter 18 ist in seiner Aus­ sparung 18A durch das Durchführungsloch 32, das in der Stufe 31 auf der äußeren Oberfläche des Hilfsschalter- Unterteils ausgebildet ist, und durch eine Schraube 33 befestigt.

Es wurde ein Hilfsschalter für einen integrierten Leistungsschalter beschrieben, der ein Drahtleiter-Zugentlastungsvermögen aufweist. Das Zugentlastungsvermögen wird durch einen einstückig ausgebil­ deten Vorsprung auf der inneren Oberfläche des Hilfs­ schalters erhalten, der mit einer Nut bzw. einem Schlitz zu­ sammenarbeitet, der auf einer Innenwand davon ausgebildet ist, wobei keine zusätzliche Drahtspannungsentlastungsvorrichtung er­ forderlich ist.

Claims (6)

1. Hilfsschalter für einen Leistungsschalter, enthaltend
ein Unterteil (29) mit einer durchgehenden Seitenwand (42) und
einen Deckel (30) jeweils aus geformtem Kunststoff,
einen in dem Unterteil (29) angeordneten elektrischen Schalter (34), der einen Betätigungshebel (19) aufweist, der durch eine Unterseite des Unterteils (29) ragt und durch eine Rückholfeder (36) in einen "Ein"- oder "Aus"-Zustand vorgespannt ist,
mehrere Anschlußfahnen (40), die von dem elektrischen Schalter (34) ausgehen und mit mehreren Drahtleitern (20) verbunden sind, die aus dem Unterteil (29) austreten für eine externe Verbindung mit dem elektrischen Schalter (34), und
in dem Unterteil (29) enthaltene Mittel, die eine Trennung der Drahtleiter (20) von den Anschlußfahnen (40) verhindern, wenn auf die Drahtleiter (20) eine Zugkraft ausgeübt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der durchgehenden Seiten­ wand (42) und den Anschlußfahnen (40) eine Innenwand (43) ange­ ordnet ist, die zusammen mit der durchgehenden Seitenwand (42) einen Korridor (41) bildet, in dem die Drahtleiter (20) enthal­ ten sind, und
die Mittel zur Verhinderung der Trennung der Drahtleiter (20) von den Anschlußfahnen (40) einen Vorsprung (45), der auf einer Innenfläche der Seitenwand (42) ausgebildet ist, und eine Nut oder einen Schlitz (44) aufweisen, der in der Innenwand (43) gegenüber dem Vorsprung (45) ausgebildet ist.

2. Hilfsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtleiter (20) in dem Korridor (41) einer über dem anderen angeordnet sind.

3. Hilfsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drahtleiter (20) durch einen Schlitz (39) in einer Bodenfläche des Unterteils (29) aus dem Unterteil heraus­ geführt sind.

4. Hilfsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (30) durch eine Preßpassung in das Unterteil (29) eingepaßt ist.

5. Schalter mit einem Schalter-Unterteil und einem Schal­ ter-Oberteil jeweils aus ausgeformtem Kunststoff und einem Paar trennbarer Kontaktstücke in dem Oberteil, wobei unter der Steuerung eines Betätigungsmechanismus und eines Betätigungs­ griffes die Kontaktstücke zwischen den Schließ- und Öffnungs­ stellungen bewegt werden, enthaltend
eine Hilfsschaltereinheit (18) in dem Oberteil (11), die zum Anzeigen der Schließ- und Öffnungsstellungen der Kontaktstücke mehrere Drahtleiter (20) aufweist, die von Anschlußfahnen (40) auf einem elektrischen Schalter (34) innerhalb der Hilfsschal­ tereinheit (18) ausgehen,
wobei die Hilfsschaltereinheit (18) in einem Hilfsschalter- Oberteil (30) und einem Hilfsschalter-Unterteil (29) einge­ schlossen ist, das Mittel aufweist, die verhindern, daß auf die Drahtleiter (20) ausgeübter Zug die Drahtleiter (20) von den Anschlußfahnen (40) trennen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verhinderung der Trennung der Drahtleiter (20) von den Anschlußfahnen (40) eine Innenwand (43), die zwischen der Innenfläche des Hilfsschalter- Unterteils (29) und dem Hilfsschalter (34) verläuft und einen die Drahtleiter (20) aufnehmenden Korridor (41) bildet, einen Vorsprung (45), der auf einer Innenfläche des Hilfsschal­ ter-Unterteils (29) ausgebildet ist, und eine Nut oder einen Schlitz (44) in der Innenwand (43) aufweisen, der gegenüber dem Vorsprung (45) angeordnet ist.

6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtleiter (20) einer über dem anderen angeordnet sind.