DE60200633T2

DE60200633T2 - Mit der Hand auslösbarer Schutzschalter

Info

Publication number: DE60200633T2
Application number: DE60200633T
Authority: DE
Inventors: Conrad F. Alfaro; Thomas J. Stack
Original assignee: Cooper Technologies Co
Current assignee: Cooper Technologies Co
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2002-07-18
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2022-07-19
Also published as: EP1278226A9; US6707368B2; US20030048160A1; EP1278226B1; ES2222433T3; EP1278226A1; DE60200633D1

Description

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Schutzschalter und insbesondere auf thermische Schutzschalter.
Schutzschalter sind Stromkreis-Schutzvorrichtungen, die einen Stromfluss unterbrechen, wenn der Strom einen festgelegten Wert, manchmal als ein Überstrom-Wert bezeichnet, überschreitet. In einem Überstrom-Zustand trennt der Schutzschalter rasch ein Paar Kontakte, die normalerweise den Strom leiten. Stromkreisverdrahtung und dem Stromkreis angeschlossene Elemente können daher von potentieller Beschädigung und unerwünschter Belastung der Überstromrelais isoliert werden. Üblicherweise werden Schutzschalter entweder thermisch oder magnetisch aktiviert.
Ein Typ bekannter thermischer Schutzschalter beinhaltet ein nicht-leitendes Gehäuse mit leitfähiger Leitung und Last-Kontakt-Anschlüssen darin, zur elektrischen Verbindung mit einem Stromkreis, der geschützt werden soll. Ein temperaturgesteuertes Element, manchmal als thermisches Auslöserelement bezeichnet, ist über der Leitung und den Last-Kontakten ausgebreitet, und wenn der Schalter mit einem unter Spannung stehenden Kreislauf verbunden ist, fließt durch das Auslöserelement im Normalbetrieb zwischen den Unterbrecherkontakten Strom. Der Stromfluss durch das Auslöserelement erwärmt das Auslöserelement, und wenn der Stromfluss einen vorbestimmten Wert übersteigt, löst das Auslöserelement aus, lenkt um oder verformt sich in eine aktivierte Position, getrennt von jedem der Unterbrecherkontakte, wobei der Strom durch den Schalter unterbrochen wird und die lastseitigen elektrischen Vorrichtungen geschützt werden.
Zusätzlich beinhalten manche thermischen Schutzschalter manuelle Rückstell- und manuelle Auslösefähigkeiten um den Schalter-Kreislauf unabhängig von thermischen Bedingungen zu unterbrechen. Die Umsetzung dieser Fähigkeiten kann zu relativ komplizierten Konstruktionen führen, die Herstellungs- und Montagekosten des Schalters erhöhen.
Nach DE-A-198 56 707 befindet sich da ein Schutzschalter, der umfasst: ein nicht-leitendes Gehäuse; einen ersten Unterbrecherkontakt in dem Gehäuse; ein Auslöserelement, das einen zweiten Unterbrecherkontakt umfasst, der sich in dem Gehäuse befindet, wobei das Auslöserelement thermisch aktiviert wird um, in einem Überstromzustand, den zweiten Unterbrecherkontakt von dem ersten Unterbrecherkontakt zu trennen; und einen nicht-leitenden zurücksetzbaren Unterbrechungsmechanismus, der sich in dem Gehäuse befindet und für Schiebebetätigung ausgelegt ist, um elektrische Verbindung zwischen dem ersten Unterbrecherkontakt und dem zweiten Unterbrecherkontakt zu verhindern, nachdem das Auslöseelement aktiviert worden ist; und ein manuelles Auslöseelement, das mit dem Gehäuse verbunden ist und ein Schenkelelement umfasst, das schwenkbar an dem Gehäuse angebracht ist und den Auslösemechanismus durch Biegen des Auslösemechanismus aktiviert.
Die vorliegende Erfindung wird dadurch gekennzeichnet, dass das manuelle Auslöseelement ferner ein zweites Schenkelelement parallel zu dem ersten Schenkelelement und ein Querelement dazwischen umfasst, wobei das zweite Schenkelelement schwenkbar an dem Gehäuse angebracht ist, worin beide Schenkelelemente zusammen das Auslöserelement aktivieren, durch Biegen des Auslöserelementes in eine Richtung quer zur Gleitrichtung des zurücksetzbaren Unterbrechermechanismus, wenn das Auslöseelement geschwenkt wird.
Ein Beispiel eines Schutzschalters nach der Erfindung wird nun, Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen, beschrieben, in denen:
1 eine Explosionsansicht eines Schutzschalters ist, nach der vorliegenden Erfindung.
2 ein End-Aufriss eines Teiles des Schutzschalters ist, der in 1 dargestellt ist.
3 ein Teil des Schutzschalters zeigt, der in 1 dargestellt ist, in einer zurückgesetzten Position.
4 ein Teil des Schutzschalters zeigt, der in 1 dargestellt ist, in einer ausgelösten Position.
5 eine Ansicht des Schutzschalters ist, der in 1 dargestellt ist, mit entfernten Teilen.
6 eine Querschnitt-Ansicht des Schutzschalters ist, der in 1 dargestellt ist.
7 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles von 6 ist.
8 eine Draufsicht des Schutzschalters ist, der in 1 dargestellt ist.
9 eine Ansicht eines oberen Teiles des Schutzschalters ist, der in 1 dargestellt ist.
10 ein seitlicher zusammengefasster Aufriss des Schutzschalters ist, der in 1 dargestellt ist.
1 ist eine Explosionsansicht eines Schutzschalters 10 nach der vorliegenden Erfindung. Es ist jedoch erkannt, dass Schutzschalter 10 nur eine Ausführungsform von Schutzschaltern ist, in der die Vorteile der Erfindung wahrgenommen werden können. Daher setzt die Beschreibung voraus, dass das Nachfolgende nur zu erläuternden Zwecken gedacht ist, und es ist vorgesehen, dass die Vorteile der Erfindung bei verschiedenen Größen und Typen von Schutzschaltern hinzukommen. Deshalb gibt es keine Absicht, die Anwendung der erfinderischen Konzepte hierin lediglich auf die beschriebene erläuternde Ausführungsform zu beschränken, welche Schutzschalter 10 ist.
Schutzschalter 10 beinhaltet ein Gehäuse 12 und ein thermisches Auslöserelement darin. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Auslöserelement ein thermischer Werkstoff 14, der aus einer metallischen Legierung gefertigt ist, und eine Niet 16 dient zum Befestigen des thermischen Werkstoffes 14 auf Gehäuse 12. Um den thermischen Werkstoff 14 auf Gehäuse 12 zu befestigen, ist Niet 16 eingefügt durch eine Montageöffnung 18 im thermisch Werkstoff 14 und durch einen zylindrischen Anschluss 20, der elektrisch leitend und in Gehäuse 12 geformt ist. Der Einbau von Niet 16 in thermischen Werkstoff 14 und Gehäuse 12 bildet eine elektrische Verbindung zwischen thermischem Werkstoff 14 und zylindrischem Anschluss 20. Der zylindrische Anschluss 20 ist auch mit einem ersten Messerkontakt 22 elektrisch verbunden. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet der thermische Werkstoff 14 ferner eine Anzahl von Einschnitten oder Vertiefungen 23, nachstehend weiter beschrieben, welche dazu dienen, eine Reaktion des thermischen Werkstoffes 14 auf die Erwärmung zu unterstreichen, wenn Strom durch Werkstoff 14 fließt.
Im Ablauf, wenn Schalter 10 mit einem unter Spannung stehenden Kreislauf (nicht dargestellt) verbunden ist, fließt Strom durch den ersten Messerkontakt 22 zum zylindrischen Anschluss 20, wo er eintritt und weiter durch den thermischen Werkstoff 14 fließt. Auf einer Unterseite 24 des thermischen Werkstoffes 14 gibt es einen elektrisch und physisch angeschlossenen Unterbrecherkontakt 26. Der Anschluss des thermischen Werkstoffes 14 an Gehäuse 12 bewirkt, dass Unterbrecherkontakt 26 einen zweiten Unterbrecherkontakt 28 physisch berührt. Der Strom geht von Unterbrecherkontakt 26 durch Unterbrecherkontakt 28, der elektrisch mit einer Leiterbahn 30 verbunden ist, die in Gehäuse 12 geformt wird. Strom fließt weiter durch Leiterbahn 30 und tritt aus durch einen zweiten Messerkontakt 32, der elektrisch mit Leiterbahn 30 verbunden ist. Wenn Schalter 10 normalen Arbeitsbedingungen unterworfen ist, fließt, wie oben angegeben, Strom durch die Kontakte 26 und 28. Die beschriebene Stromrichtung ist hierin nur ein Beispiel. Schutzschalter 10 ist auch in Funktion, wenn Strom beim zweiten Messerkontakt 32 eintritt und beim ersten Messerkontakt 22 austritt.
Der Stromfluss durch den thermischen Werkstoff 14 bewirkt eine Erwärmung von Werkstoff 14. Schutzschalter 10 ist, wie herkömmliche Schutzschalter, so berechnet, dass er einem vorgegebenen Stromfluss standhält. Wenn Schalter 10 einem Stromfluss unterworfen ist, der höher ist als der vorgegebene Stromwert, basierend auf den ausgewählten Abmessungen und Eigenschaften des thermischen Werkstoffes 14, wird der thermische Werkstoff 14 erwärmt bis zu einem Aktivierungspunkt, an dem er seine Form ändern wird. Die Änderung der Form von Werkstoff 14 bewirkt, dass Unterbrecherkontakte 26 und 28 sich trennen, wobei der Stromfluss durch Schutzschalter 10 unterbrochen wird und der angeschlossene elektrische Kreislauf geöffnet wird, um Schaden an den Bauelementen und der damit verbundenen Einrichtung zu verhindern. Die Stromwerte bei Schutzschaltern, wie Schalter 10, können durch Anpassungen am thermischen Werkstoff 14 geändert werden, zum Beispiel bei der Zusammensetzung der Legierung und der Materialstärke.
Ferner beinhaltet Schutzschalter 10 einen Auslöse-Anzeige/Rücksetz-Mechanismus 34. Mechanismus 34 ist ein geformtes Kunststoffbauteil, das zwei Schenkel 36 beinhaltet. Die Schenkel 36 beinhalten eine oberes Teil 38, das so geformt ist, dass es mit einem Seitenteil 40 einen rechten Winkel bildet. Mechanismus 34 ist so konfiguriert, dass er sich innerhalb des Gehäuses 12 hin und her bewegen kann, und er lehnt innerhalb von Gehäuse 12 mit dem Seitenteil 40 jeweils gegen eine Seite 42 der Führung 44 und eine Seite 46 der Leiterbahn 30. Die oberen Teile 38 der Schenkel 36 lehnen gegen ein oberes Teil 48 der Führung 44 und ein oberes Teil 50 der Leiterbahn 30. Sobald an der Stelle, sind die Schenkel 36 des Mechanismus 34 so konfiguriert, dass sie in einer, im Wesentlichen linearen Bewegung entlang Leiterbahn 30 und Führung 44 zurück und vorwärts gleiten. Eine Spannfeder 52 ist befestigt zwischen einem Vorsprung 54 auf Mechanismus 34 und einem Vorsprung 56 auf Gehäuse 12, und ein Anzeige-Endstück 58 des Mechanismus 34 fährt aus durch eine Öffnung 60 in Gehäuse 12, wenn die Unterbrecherkontakte 26 und 28 getrennt sind. Ein Fiberglaseinsatz 62, befestigt in Mechanismus 34, dient dazu, die Unterbrecherkontakte 26 und 28 elektrisch zu isolieren, wenn die Kontakte 26 und 28 sich trennen (basierend auf einer Reaktion des thermischen Werkstoffes 14). Um Schalter 10 zurück zu setzen, nachdem der thermische Werkstoff 14 abgekühlt ist, wird Anzeige-Endstück 58 des Mechanismus 34 gegen die Spannung der Feder 52 teilweise zurück in die Öffnung 60 gedrückt, und sobald Fiberglaseinsatz 62 die Unterbrecherkontakte 26 und 28 freigegeben hat, berühren sich die Kontakte 26 und 28 gegenseitig und arretieren Fiberglaseinsatz 62 neben sich. Als Ergebnis wird Feder 52 zusammengedrückt, bereit Mechanismus 34 durch Öffnung 60 zu drücken, sollten die Kontakte 26 und 28 sich wieder trennen, wenn der thermische Werkstoff 14 den Aktivierungspunkt erreicht.
In einer weiteren Ausführungsform wird der isolierende Einsatz 62 ganzheitlich mit Rücksetzmechanismus 34 in einem Stück aus einem Guss gebildet, in einem bekannten Herstellungsverfahren, welches das Formungsverfahren, das nicht-leitende Duroplast-Materialien zur Herstellung des Rücksetzmechanismus 34 benutzt, einschließt aber sich nicht darauf beschränkt. Schalter 10 beinhaltet auch eine Abdeckung 64, die über Gehäuse 12 platziert ist, um die inneren Bauteile des hierin beschriebenen Schalters 10 zu schützen, und einen manuellen Auslöse-Mechanismus 66, der, wie nachstehend weiter beschrieben, einer externen Kraft erlaubt zum Einsatz zu kommen, um die Unterbrecherkontakte 26 und 28 zu trennen. In einer weiteren Ausführungsform ist Abdeckung 64 geprägt, um zusätzliche Steifheit und Strukturfestigkeit zu bieten.
2 ist ein End-Aufriss einer beispielhaften Ausführungsform des thermischen Werkstoffs 14, der in Schutzschalter 10 (wie in 1 dargestellt) verwendet wird. Es ist jedoch erkannt, dass der thermische Werkstoff 14 nur eine Ausführungsform eines thermischen Werkstoffes ist, das in Schutzschaltern verwendet wird, in denen die Vorteile der Erfindung wahrgenommen werden können. Der thermische Werkstoff 14 hat einen sich da von ausdehnenden elektrischen Kontakt 26, der, wie oben beschrieben, als Teil des Stromweges durch Schalter 10 einen Kontaktpunkt bildet zu Unterbrecherkontakt 28 (in 1 dargestellt). Eine Montageöffnung 18 (in 1 dargestellt) erlaubt die Befestigung des thermischen Werkstoffes 14 auf dem Gehäuse 12 des Schutzschalters 10. Wie oben beschrieben und in 2 dargestellt, beinhaltet der thermische Werkstoff 14 ferner Vertiefungen 23, die in den thermischen Werkstoff 14 gepresst oder geformt sind, die dazu dienen, die Reaktion des thermischen Werkstoffes 14 auf die Erwärmung zu verdeutlichen, die erzeugt wird, wenn der Schalterstrom durch den thermischen Werkstoff 14 geleitet wird. Wie in 2 geschildert, hat der thermische Werkstoff 14 eine leicht konvexe Form. In einer Ausführungsform ist der thermische Werkstoff 14 aus einer Metalllegierung gefertigt, die konfiguriert ist, auf die Erwärmung zu reagieren, die durch den Stromfluss durch den thermischen Werkstoff 14 erzeugt wird. Wenn Schutzschalter 10 einem vorgegebenen Überstromzustand ausgesetzt ist, wird der thermische Werkstoff 14 erwärmt bis zu einer Aktivierungstemperatur, bei der der thermische Werkstoff 14 reagiert und eine konkave Form annimmt. Die Reaktion des thermischen Werkstoffes 14 und die Annahme der konkaven Form bewirken, dass Unterbrecherkontakt 26 den elektrischen (und physischen) Kontakt mit Unterbrecherkontakt 28 (in 1 dargestellt), der sich in Gehäuse 12 (in 1 dargestellt) befindet, unterbricht und dabei den geschützten Kreislauf öffnet.
3 und 4 sind Ausschnitt-Ansichten der Unterbrecherkontakte 26 und 28, die jeweils dem thermischen Werkstoff 14 und der Leiterbahn 30 des Gehäuses 12 (in 1 dargestellt) angeschlossen sind. Speziell bezüglich 3 sind die Unterbrecherkontakte 26 und 28 physisch und elektrisch verbunden und der thermische Werkstoff 14 ist in einer konvexen Rücksetz-Stellung. Außerdem ist Fiberglaseinsatz 62 des Mechanismus 34 (in 1 dargestellt) in einer Stellung unter den Unterbrecherkontakten 26 und 28. Die konvexe Stellung des thermischen Werkstoffes 14, die Stellung von Fiberglaseinsatz 62, und der Kontakt des Unterbrecherkontaktes 26 mit dem zweiten Unterbrecherkontakt 28 sind ein Beispiel für einen normalen Stromfluss in einem Kreislauf.
4 stellt ein Ergebnis eines Überstromzustandes dar, dem Schutzschalter 10 ausgesetzt war. Der thermische Werkstoff 14 hat eine Temperatur erreicht, die sich aus dem Überstrom ergibt, der bewirkt hat, dass der thermische Werkstoff 14 aktiviert wurde und eine konkave Auslöse-Stellung angenommen hat. Die Annahme der konkaven Stellung bewirkt, dass Unterbrecherkontakt 26 sich vom zweiten Unterbrecherkontakt 28 trennt. Au ßerdem, und wie oben beschrieben, erlaubt die Trennung der Unterbrecherkontakte 26 und 28, dass Feder 52 (in 1 dargestellt) sich ausdehnt, damit Mechanismus 34 (in 1 dargestellt) antreibt sich weiter in Öffnung 60 des Gehäuses 12 (beide in 1 dargestellt) zu schieben, wobei Fiberglaseinsatz 62 zwischen Unterbrecherkontakt 26 und 28 platziert wird und keinen Stromfluss durch Schutzschalter 10 zulässt, bis Schalter 10 zurückgesetzt ist. Wie in 3 dargestellt, wird Schalter 10 zurückgesetzt, indem Anzeigeendteil 58 des Mechanismus 34 (beide in 1 dargestellt) in Richtung Gehäuse gedrückt wird, bis, mit Fiberglaseinsatz 62 unterhalb der Kontakte 26 und 28, die Unterbrecherkontakte 26 und 28 wieder Kontakt aufnehmen.
5 ist eine Ansicht einer erläuternden Ausführungsform des Schutzschalters 10 mit dem thermischen Werkstoff 14 (in 1–4 dargestellt) und entfernter Abdeckung 64 (in 1 dargestellt), die eine Platzierung von Mechanismus 34 und Feder 52 in Gehäuse 12 darstellt, und in der die Vorteile der Erfindung bewiesen werden.
Wie oben beschrieben, beinhaltet Schutzschalter 10 Gehäuse 12, das aus einem Spritzguss-Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material gefertigt ist. In Gehäuse 12 ist eine Vielzahl von Längskeilen 80 geformt, die Gehäuse 12 und damit Schutzschalter 10 für das Einsetzen in den Kreislauf (nicht dargestellt) konfigurieren.
Der Auslöse-Anzeige/Rücksetz-Mechanismus 34 ist in Gehäuse 12 angebracht, und die Schenkel 36 sind so konfiguriert, dass sie eingreifen und ruhen auf Leiterbahn 30 und Führung 44. Mechanismus 34 ist in einer ausgelösten Stellung dargestellt, während Feder 52 ausgedehnt ist und Fiberglaseinsatz 62 vor Unterbrecherkontakt 28 ist (in 1 dargestellt). Feder 52 liefert eine Spannkraft, die das Gleiten von Mechanismus 34 entlang Leiterbahn 30 und Führung 44 ermöglicht, wenn Unterbrecherkontakte 26 und 28 (in 3 und 4 dargestellt) sich trennen, wobei Fiberglaseinsatz 62 zwischen Unterbrecherkontakte 26 und 28 platziert wird. Anzeigeendteil 58 des Mechanismus 34 ist auch dazu bestimmt, weiter aus der in Gehäuse 12 geformten Öffnung 60 auszufahren. Um einen ausgelösten Schutzschalter 10 zurück zu setzen, wird eine Kraft auf Anzeigeendteil 58 des Mechanismus 34 ausgeübt, die Feder 52 zusammendrückt und Mechanismus 34 entlang Leiterbahn 30 und Führung 44 gleiten lässt, bis Fiberglaseinsatz 62 sich unter den Unterbrecherkontakten 26 und 28 befindet, die dann wieder Kontakt haben, und dazu dienen, Mechanismus 34 zurückzuhalten und Feder 52 in einer zusammengedrückten Position zu hal ten. Das Zurücksetzen von Schutzschalter 10 bewirkt auch, dass das Anzeigeendteil 58 von Mechanismus 34 teilweise in die Öffnung 60 zurückfährt, um so eine visuelle Anzeige zu liefern, dass Schalter 10 in einem zurückgesetzten (nicht ausgelösten) Zustand ist.
Schutzschalter 10 beinhaltet ferner eine manuelle Auslösevorrichtung 66. Die manuelle Auslösevorrichtung 66 dient zum manuellen Auslösen von Schalter 10 durch Ausübung einer mechanischen Kraft auf den thermischen Werkstoff 14 (in 1–4 dargestellt), wodurch der thermische Werkstoff 14 von der konvexen Form in die konkave Form gezwungen wird und bewirkt, dass die Kontakte 26 und 28 sich trennen und Mechanismus 34 erlauben, entlang Leiterbahn 30 und Führung 44 zu gleiten, bis Fiberglaseinsatz 62 eine Position zwischen den Unterbrecherkontakten 26 und 28 einnimmt.
In einer beispielhaften Ausführungsform, ist die manuelle Auslösevorrichtung 66 eine geformte Kunststoff-Vorrichtung und beinhaltet ein Paar paralleler Schenkelelemente 82, die, wie oben beschrieben, in den thermischen Werkstoff 14 eingreifen und ein Querelement 84 auf das eine Kraft ausgeübt wird, die bewirkt, dass geformte Vorsprünge 86 auf den Elementen 82 in den thermischen Werkstoff 14 eingreifen. Wenn die Kraft auf Querelement 84 ausgeübt wird, bewirkt eine Schwenkbewegung der Vorrichtung 66, dass die geformten Vorsprünge 86 auf Vorrichtung 66 in den thermischen Werkstoff 14 eingreifen, wobei bewirkt wird, dass die Unterbrecherkontakte 26 und 28 (in 1 dargestellt) sich trennen und, wie vorher beschrieben, Mechanismus 34 erlauben sich in eine ausgelöste Position zu bewegen.
6 ist eine Querschnittansicht von Schutzschalter 10, die ferner Merkmale sowohl von Schalter 10 als auch der manuellen Auslösevorrichtung 66 darstellt. Bezüglich des ersten Messerkontaktes 22, zeigt die Querschnittansicht des Schutzschalters 10, die bezüglich 1 oben beschriebene Verbindung zwischen Kontakt 22 und zylindrischen Anschluss 20. In der dargestellten Ausführungsform erscheinen Kontakt 22 und Anschluss 20 als ein einteiliges Bauteil. Ferner ist die Befestigung Fiberglaseinsatz 62 auf Mechanismus 34 dargestellt in Verbindungspunkt 88. Verbindungspunkt 88 kann eine beliebige bekannte Verbindungsmethode sein, eingeschlossen, aber nicht darauf beschränkt, ein geformter Stab auf Mechanismus 34 auf den eine Bohrung in Fiberglaseinsatz 62 eingreift oder eine sowohl in die Öffnung von Mechanismus 34 als auch in die Öffnung von Fiberglaseinsatz 62 eingesetzte Niet.
Bezüglich der manuellen Auslösevorrichtung 66, ist die manuelle Auslösevorrichtung in Gehäuse 12 eingesetzt in eine Vielzahl von geformten Einschüben 90, die als Teil der Produktion von Gehäuse 12 geformt werden. Die Elemente 82 der Vorrichtung 66 sind in geformte Einschübe 90 eingesetzt. Nach Einsetzen der Elemente 82 greift ein Paar winkliger Vorsprünge 92 in Einbuchtungen 94 ein, die in Gehäuse 12 geformt werden, um einen Schnappmechanismus zu bieten, der Vorrichtung 66 an seinem Platz hält. In einer Ausführungsform ist Vorrichtung 66 genügend biegsam um Druck auf Elemente 82 zu erlauben, wobei den winkligen Vorsprüngen 92 der Vorrichtung 66 erlaubt wird, durch nicht-eingerückte Teile 96 der geformten Einschübe 90 zu gehen. Ferner beinhaltet Vorrichtung 66 geformte halbkreisförmige Vorsprünge 98, die, wenn Vorrichtung 66 in Gehäuse 12 an seinem Platz eingesetzt ist, eine Rotationsachse oder einen Schwenkpunkt für Vorrichtung 66 bieten. Die Rotationsachse liegt vor, da Gehäuse 12 geformte Anschläge 100 beinhaltet, auf denen Vorsprünge 98 ruhen. Geformte Einschübe 90 und Einbuchtungen 94 werden in Gehäuse 12 geformt, um den Elementen 82 der Vorrichtung 66 freie Beweglichkeit um die Rotationsachse zu erlauben und dabei, wie oben beschrieben, den geformten Vorsprüngen 86 (in 5 dargestellt) zu erlauben in den thermischen Werkstoff 14 ( in 1–4 dargestellt) einzugreifen, wenn Kraft auf Querelement 84 ausgeübt wird.
7 ist eine Detailansicht eines Teiles von Vorrichtung 66, das in ein Teil von Gehäuse 12 eingreift. Wie oben beschrieben sind die Elemente 82 der Vorrichtung 66 eingesetzt in geformte Einschübe 90. Nach Einsetzen der Elemente 82 greifen winklige Vorsprünge 92 in Einbuchtungen 94 ein, die in Gehäuse 12 geformt wurden, und einen Rückhaltemechanismus bieten, der Vorrichtung 66 mit einem Schnapp-Eingriff in Position hält. Wie ebenfalls oben erwähnt, ist Vorrichtung 66 biegsam und erlaubt den winkligen Vorsprüngen 92 nicht-eingerückte Teile 96 der geformten Einschübe 90 zu passieren. Ferner bieten geformte halbkreisförmige Vorsprünge 98 eine Rotationsachse für Vorrichtung 66, wenn die Vorsprünge 98 auf den geformten Anschlägen 100 zum Stillstand kommen, auf denen die Vorsprünge 98 ruhen.
8 ist eine Draufsicht von Schalter 10, zur bildlichen Darstellung von Querelement 84 der manuellen Auslösevorrichtung 66 und geformten Einschüben 90 von Gehäuse 12, in die Elemente 82 (in 6 und 7 dargestellt) eingesetzt sind. Die Vorsprünge 98 dehnen sich von den Elementen 82 der Vorrichtung 66 aus, um eine Rotationsachse für Vorrichtung 66 zu bieten. Ferner dehnt sich Anzeigeendteil 58 des Mechanismus 34 durch Öffnung 60 in Gehäuse 12 aus.
9 ist eine Ansicht eines oberen Teiles von Gehäuse 12, die dazu dient, das Einsetzen der manuellen Auslösevorrichtung 66 (in 1, 5, 6 und 8 dargestellt) zu veranschaulichen. Wie oben beschrieben, beinhaltet Gehäuse 12 geformte Einschübe 90 in die Elemente 82 (in 5 und 6 dargestellt) der Vorrichtung 66 eingesetzt sind. Auch sind geformte Anschläge 100 gezeigt, auf denen Vorsprünge 98 (in 6–8 dargestellt) der Vorrichtung 66 ruhen, um die Rotationsachse oder den Schwenkpunkt zu bieten.
Die manuelle Auslösevorrichtung 66 bietet einen Vorteil, der über bekannte manuelle Auslösevorrichtungen hinausgeht, dadurch, dass Vorrichtung 66 nicht ständig mechanisch oder elektrisch mit einen Stromweg verbunden ist. Ferner, im Gegensatz zu bekannten Schutzschaltern, die manuelle Auslösevorrichtungen anwenden, simuliert Schutzschalter 10, ausgestattet mit der manuellen Auslösevorrichtung 66, eine Schutzschalter-Auslöse-Aktion durch Trennen der Kontakte des Schutzschalters. Schutzschalter 10 ist konfiguriert die Unterbrecherkontakte zu trennen durch Ausüben einer Kraft auf den thermischen Werkstoff 14, der dabei seine Form verändert. Die Formveränderung des thermischen Werkstoffes 14 ist ein normaler Arbeitsablauf für Schutzschalter 10. Durch das Anbieten einer manuellen Auslösevorrichtung, wie es Vorrichtung 66 ist, die Schutzschalter 10 erlaubt, einen normalen Arbeitsablauf zu simulieren, ist ein Schutzschalter bereitgestellt, der zusätzliche Arretierungsvorrichtungen herkömmlicher Schutzschalter beseitigt.
10 stellt Schutzschalter 10 in montiertem Zustand dar, mit Messerkontakt 22, der sich über eine untere Grenze von Gehäuse 12 ausdehnt und die manuelle Auslösevorrichtung 66, die sich über eine obere Grenze von Gehäuse 12 ausdehnt. Vorder- und Rückabdeckungen 64 beinhalten jede eine Anzahl von Prägungen 110, die davon nach außen herausragen. Die Prägungen 110 versteifen Abdeckungen 64 und bieten Schutzschalter 10 erhöhte Strukturfestigkeit und Steifheit für schwierige Betriebsumgebungen. Es ist erkannt, dass in alternativen Ausführungsformen von Schutzschalter 10 verschiedene Anzahlen von Prägungen 110 verwendet werden können, in verschiedenen Größen und Formen, ohne von dem Geltungsbereich der momentanen Erfindung abzuweichen.
Ferner jedoch, während die Prägungen 110 dazu gedacht sind, für mindestens einige Anwendungen von Schutzschaltern 10 vorteilhaft zu sein, ist beabsichtigt, dass die Vorteile der vorliegenden Erfindung in anderen Anwendungen trotzdem ohne die Anwesenheit der Prägungen 110 erreicht werden können. Mit anderen Worten, die Abdeckungen 64 können in alternativen Ausführungsformen flach sein, obwohl ein zuverlässiger gemeinsamer Kreislauf Schutz benötigt.

Claims

Schutzschalter (10), der umfasst: ein nichtleitendes Gehäuse (12); einen ersten Unterbrecherkontakt (28) in dem Gehäuse; ein Auslöserelement (14), das einen zweiten Unterbrecherkontakt (26) umfasst, der sich in dem Gehäuse befindet, wobei das Auslöserelement in einem Überstromzustand thermisch aktiviert wird und den zweiten Unterbrecherkontakt von dem ersten Unterbrecherkontakt trennt; und einen nichtleitenden zurücksetzbaren Unterbrechungsmechanismus (34), der sich in dem Gehäuse (12) befindet und für Schiebebetätigung ausgelegt ist, um elektrische Verbindung zwischen dem ersten Unterbrecherkontakt (28) und dem zweiten Unterbrecherkontakt (26) zu verhindern, nachdem das Auslöserelement (14) aktiviert worden ist; und ein Element (66) zum manuellen Auslösen, das mit dem Gehäuse (12) verbunden ist und ein Schenkelelement (82) umfasst, das schwenkbar an dem Gehäuse angebracht ist und den Auslösermechanismus durch Biegen des Auslöserelementes (14) aktiviert, dadurch gekennzeichnet, dass: das Element zum manuellen Auslösen ein zweites Schenkelelement (82) parallel zu dem ersten Schenkelelement (82) und ein Querelement (84) dazwischen umfasst, wobei das zweite Schenkelement schwenkbar an dem Gehäuse (12) angebracht ist und beide Schenkelelemente das Auslöserelement (14) zusammen durch Biegen des Auslöserelementes in einer Richtung quer zur Gleitrichtung des zurücksetzbaren Unterbrechungsmechanismus (34) aktivieren, wenn das Element zum Auslösen geschwenkt wird.
Schutzschalter (10) nach Anspruch 1, wobei die parallelen Schenkelelemente (82) einander gegenüberliegende Schenkel umfassen, die schwenkbar an dem Gehäuse (12) angebracht sind, und die einander gegenüberliegenden Schenkel mit dem Auslöserelement (14) in Kontakt kommen und den ersten (20) sowie den zweiten (26) Unterbrecherkontakt trennen, wenn das Element zum Auslösen geschwenkt wird.
Schutzschalter (10) nach Anspruch 1, der des Weiteren umfasst: einen ersten (22) und einen zweiten (32) Messeranschluss, die sich von dem Gehäuse (12) aus erstrecken; wobei der erste Unterbrecherkontakt (28) in elektrischem Kontakt mit dem ersten Messeranschluss ist; der zweite Unterbrecherkontakt (26) in elektrischem Kontakt mit dem zweiten Messeranschluss ist; der zurücksetzbare Unterbrechungsmechanismus (34) einander gegenüberliegende Schenkel (36), die in Gleiteingriff mit dem ersten (22) und dem zweiten (32) Messeranschluss sind, und einen nichtleitenden Abschnitt (62) umfasst, der sich zwischen den Schenkeln erstreckt, wobei der nichtleitende Abschnitt zwischen dem ersten Unterbrecherkontakt und dem zweiten Unterbrecherkontakt positioniert werden kann, um elektrische Verbindung zwischen ihnen zu verhindern, nachdem das Auslöserelement (14) aktiviert worden ist; und die parallelen Schenkelelemente (82) einander gegenüberliegende Schenkel umfassen und die Schenkel mit dem Auslöserelement in Kontakt kommen und den ersten sowie den zweiten Unterbrecherkontakt trennen, wenn das Element zum manuellen Auslösen geschwenkt wird.
Schutzschalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zurücksetzbare Unterbrechungsmechanismus (34) für im Wesentlichen lineare Bewegung in dem Gehäuse (12) ausgeführt ist.
Schutzschalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, der des Weiteren ein Spannelement (52) umfasst, das mit dem zurücksetzbaren Unterbrechungsmechanismus (34) in Eingriff ist.
Schutzschalter (10) nach Anspruch 5, wobei das Spannelement (52) eine Feder umfasst.
Schutzschalter (10) nach Anspruch 6, wobei sich die Feder (52) zwischen den Messeranschlüssen (22, 32) befindet.
Schutzschalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Gehäuse (12) eine Öffnung (60) umfasst, die durch selbiges hindurch angeordnet ist, und sich der zurücksetzbare Unterbrechungsmechanismus (34) durch die Öffnung hindurch erstreckt, nachdem das Auslöserelement (14) aktiviert worden ist.
Schutzschalter (10) nach Anspruch 8, der des Weiteren wenigstens ein Anschlussmesser (22) umfasst, das sich von dem Gehäuse (12) erstreckt, und wobei der zurücksetzbare Unterbrechungsmechanismus (34) sich durch die Öffnung (60) in dem Gehäuse gegenüber dem wenigstens einen Anschlussmesser erstreckt, nachdem das Auslöserelement (14) aktiviert worden ist.
Schutzschalter (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, wobei das Gehäuse (12) Schlitze (90) darin umfasst und jedes der parallelen Schenkelelemente (82) in einem der Schlitze aufgenommen ist.
Schutzschalter (10) nach Anspruch 2, wobei das Gehäuse (12) wenigstens eine Führung (44) darin enthält und der zurücksetzbare Unterbrechungsmechanismus (34) einen ersten und einen zweiten Schenkel (36) umfasst, die für Gleitbetätigung entlang der Führung ausgeführt sind.
Schutzschalter (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, der des Weiteren einen ersten (22) und einen zweiten (33) Messeranschluss umfasst, die sich von dem Gehäuse (12) erstrecken, wobei der zurücksetzbare Unterbrechungsmechanismus (34) zwischen den Messeranschlüssen angeordnet ist und im Wesentlichen auf sie ausgerichtet ist.
Schutzschalter (10) nach Anspruch 6, wobei das Spannelement (52) den zurücksetzbaren Unterbrechungsmechanismus (34) zwischen den ersten Unterbrecherkontakt (20) und den zweiten Unterbrecherkontakt (26) drückt, wenn das Auslöserelement (14) aktiviert wird.
Schutzschalter (10) nach Anspruch 8, wobei sich die Öffnung (60) zwischen den Schenkeln (36) des zurücksetzbaren Unterbrechungsmechanismus (34) befindet.
Schutzschalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Gehäuse (12) wenigstens eine Abdeckung (64) umfasst und die Abdeckung wenigstens einen Buckel (110) umfasst, der von ihr vorsteht.