DE69218740T2

DE69218740T2 - Sicherungseinsatz mit Ansprechanzeiger

Info

Publication number: DE69218740T2
Application number: DE69218740T
Authority: DE
Inventors: Joel Viscogliosi
Original assignee: Ferraz SA
Current assignee: Ferraz SA
Priority date: 1991-12-19
Filing date: 1992-12-18
Publication date: 1997-07-10
Anticipated expiration: 2012-12-19
Also published as: FR2685544B1; EP0547985B1; ATE151197T1; ES2101068T3; FR2685544A1; DK0547985T3; DE69218740D1; EP0547985A1; US5260679A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schmelzpatronen, die zum Schutz von Stromkreisen bestimmt sind, und sie betrifft insbesondere solche, die mit einer Anzeigevorrichtung für die Selbstanzeige versehen sind, um ständig den Zustand des oder der Schmelzelemen-tes/-te anzuzeigen.
Es ist bekannt, daß das Gehäuse solcher Patronen dieser Gattung allgemein eine isolierende, mit seitlichen, als Kontaktende in Form von Messerkontakten ausgebildeten Anschlüssen abgeschlossene Umhüllung aufweist, welche eine Masse von Kieselguhr einschließt, in die wenigstens ein Schmelzelement eingebunden ist, welches an die vorgenannten Kontaktenden angeschlossen ist. Parallel zu dem Schmelzelement wird andererseits zwischen den Kontaktenden ein Leiterfaden von sehr verringertem Querschnitt vorgesehen, welcher einen schaltenden Schlagbolzen gegen die Kraft einer Feder oder eines anderen elastischen Mittels in einer umgebenden Ausnehmung in der Umhüllung zurückhält, wobei dieser Schlagbolzen, wenn freigegeben, gegen auf Schalterkopf eines zu betätigenden Mikroschalters, der zur Speisung eines Alarmkreises angeschlossen ist, einwirken kann.
Man kann sich vorstellen, daß im Normalbetrieb der gesamte Strom über das Schmelzelement geführt wird, so daß der von dem Leiterfaden gehaltene Schlagbolzen sich in versenkter Position befindet. Im Gegensatz hierzu wird im Falle eines plötzlichem Überstromes das Schmelzelement und der Leiterfaden durch Schmelzen zerstört, und der Schlagbolzen aktiviert unter der Wirkung der Feder den Mikroschalter und den Alarmkreis, mit dem dieser verbunden ist.
Diese Anordnung ist aus dem Stand der Technik bekannt und wird im einzelnen in dem französischen Patent Nr. 1 560 404 vom 26.Dezember 1966 unter dem Namen von Lucien Ferraz et Cie. beschrieben.
Es versteht sich von selbst, daß man, will man eine maximale Anwendungssicherheit erhalten, vorsehen muß, daß der Alarmkreis so lange gespeist gehalten werden sollte, bis der Betreiber die Schmelzpatrone wieder ersetzt und den Schlagbolzen wieder gespannt hat. Auch sollte man in der Praxis auf bistabile Mikroschalter zurückgreifen, die eine Ruhestellung und eine Arbeitsstellung aufweisen, wobei der Übergang von der einen zur anderen Stellung sich mittels eines zeitweiligen Druckes auf den betätigbaren Schalterknopf bewirken läßt.
Jedoch weisen die bistabilen Mikroschalter einen wesentlich größeren Platzbedarf und höhere Kosten auf, als die monostabilen Mikroschalter. Darüber hinaus erfordert ihr Betrieb sehr häufig eine wesentlich akzentuiertere Antriebskraft, was darauf hinausläuft, den Schlagbolzen mit einer Feder größerer Kraft und den zurückhaltenden Leiterfaden mit größerem Querschnitt zu versehen.
Dies sind im wesentlichen die Nachteile, die mit der vorliegenden Erfindung behoben werden sollen, weshalb die Patrone so weitergebildet wird, daß sie einen monostabilen Mikroschalter in Art eines bistabilen Mikroschalters anzusteuern in der Lage sind.
Hierzu weist die Erfindung im wesentlichen zur Zwischenschaltung zwischem dem Schlagbolzen und dem Schalterknopf des Mikroschalters einen zwischen beiden angeordneten Hebel auf, der infolge seines Profils in Form eines Nockens dazu geeignet ist, zwei stabile Positionen einzunehmen, und so dem Schalterknopf die beiden gewünschten stabilen Positionen zuzuteilen.
Die beiliegende Zeichnung zeigt eine Ausführungsform, welche erlaubt die Erfindung besser zu verstehen, die Merkmale, die sie darstellt sowie die Vorteile, die sie verschafft:
Figur 1 - zeigt einen axialen Teil-Schnitt der allgemeinen Anordnung einer Schmelzpatrone gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figuren 2, 3 und 4 - zeigen in vergrößertem Massstab die Struktur und die Funktion des Anzeigesystems im Betrieb der Patrone gemäß Figur 1.
In ihrer allgemeinen Anordnung ist die Patrone ähnlich derjenigen, wie sie im einzelnen in dem obenerwähnten französischen Patent Nr. 1 560 404 beschrieben worden ist. Man erkennt eine isolierende Umhüllung 1, welche seitlich durch zwei Anschlußköpfe 2 geschlossen ist, wovon jeder mit einem Messerkontakt 3 versehen ist. Der so durch das Gehäuse 1-2 festgelegte Raum umschliesst eine Kieselguhrmasse 4, in die mindestens ein Schmelzelement 5 eingebunden ist, wobei dessen Endbereiche in den Anschlußköpfen 2 eingebunden sind. Diese sind weiterhin miteinander durch einen Leiterfaden 6 mit sehr geringem Querschnitt verbunden, welcher an der inneren Seitenwandung der Umhüllung 1 entlanggeführt ist und der so ausgebildet ist, daß eine zentrale Schlaufe geformt ist, die geeignet ist, den Auslöser gegen die Feder 7 eines Schlagbolzens 8 zu sichern, der in einer seitlichen Ausnehmung besagter Umhüllung verschieblich gelagert ist. Mit diesem Schlagbolzen 8 wirkt ein Mikroschalter 9 zusammen, der durch eine isolierende Stütze 10 gehalten wird und an dem Gehäuse 1-2 mit zwei kleinen seitlichen Winkelhaken 11 befestigt ist, wobei dieser Mikroschalter die Steuerung eines elektrischen Kreises des Alarmzweiges auf den Zweigen 9a sichert.
Denn wie bei der vorbekannten Konstruktion wirkt der Schlagbolzen 8, wenn einmal mittels des Schmelzelement des Leiterfadens 6 freigesetzt, direkt gegen den Schalterknopf 12 des Mikroschalters 9, wobei nach der Erfindung zwischen dem besagten Schlagbolzen und dem Schalterknopf ein Kipphebel 13 nach Art eines Nockens geformt zwischengeschaltet ist.
Wie insbesondere in der Figur 2 dargestellt, ist die Stütze 10 geräumig ausgenommen und stützt in ihrer Einbuchtung eine feste Querachse 14, auf der der Hebel 13 mit Spiel angeordnet ist. Dieser letztere, versehen mit zwei im wesentlichen rechtwinklig zueinander ausgerichtete Seitenflügeln 13a und 13b, ist in seinem zentralen Bereich so geformt, daß zwei als Anlageflächen ausgebildete Bereiche 13c und 13d gebildet sind die zueinander rechtwinklig ausgerichtet sind. Der Seitenflügel 13b ist dabei unmittelbar über dem zentralen Vorsprung 8a der üblichen Spitze 8b des Schlagbolzens 8 angeordnet, die den Schlagbolzen 8 übergreift, während der Bereich 13c eine Stütze für den Schalterknopf 12 bildet, belastet durch die in dem Mikroschalter 9 integrierten elastischen Mittel 12a.
Wenn die Patrone mit einer elektrischen Spannung von einer Intensität beaufschlagt wird, die geringer als die Nennspannung ist, so befinden sich die Teile in Ruhestellung, wie in Figur 2 dargestellt ist. Der Hebel 13, dessen Profil so ausgebildet ist, daß er sich im wesentlichen ausgewogen auf seiner Achse 14 befindet, wird auf dieser Position in Folge der Reibung gehalten, die von dem Druck resultiert, der von den Schalterknopf 12 gegen der Bereich 13c ausgeübt wird; der Bereich 13d lehnt gegen eine Traverse 10a der Stütze 10 an. Wenn man den Einfluß von Schwingungen, der bei der Patrone zugelassen werden sollte, als empfindlich befürchtet, kann man diese Halterung dadurch weiterbilden, daß entweder eine Erhebung oder Zahn 13e am Ende des Bereichs 13c vorgesehen, oder ein Keil aus der Achse 14 in Form eines Einsatzes an der vertikalen Achse des Schalterknopfes 12 entfernt wird.
Die Freigabe des Schlagbolzens 8 als Folge des gleichzeitigen Schmelzens von Schmelzsicherungselementen 5 und Leiterfaden 6 bewirkt die Verlagerung des Schlagbolzens 8 unter der Wirkung der Feder 7 gegen den Seitenflügel 13b des Kipphebels 13, der in der Weise, wie in der Figur 3 dargestellt, umkippt, wie in der Figur 3 dargestellt, bis er in Anzeige-Stellung gelangt, wie in Figur 4 gezeigt. Der nach unten geführte Schalterknopf 12 steht unter der Wirkung seiner Feder 12a; der Alarmkreis wird über die den Ausgang des Mikroschalters 9 bildenden Anschlüsse 9a angesteuert.
Diese Position ist absolut stabil, und das selbst dann, wenn man annimmt, daß aus irgendeinem Grund der Vorsprung 8a der Spitze 8b des Schlagbolzens 8 seine Stoßbewegung gegen den Seitenflügel 13b einstellen sollte. In der Tat übt der durch seine Feder 12a unterstützte Schalterknopf 12 bei seiner Bewegung gegen eine profilierte Rampe 13f Druck aus, welche auf dem Kipphebel 13 zwischen den die Auflageflächen bildenden Bereiche 13c und 13d wirkt, so daß unter allen Umständen der besagte Kipphebel immer gegen einen Anschlag 10b, der zu diesem Zweck an der Stutze 10 vorgesehen ist, abgestützt ist.
Ee lässt sich dabei feststellen, daß über den so in Gang gesetzten Alarmstromkreis hinaus der Betriebszustend der Patrone nach außen sichtbar gemacht wird, aufgrund dessen, daß der Seitenflügel 13a des Kipphebels 13 die Lage gemäß der Figur 2 verlassen hat, in der er gegen die Wand des Mikroschalters 9 gedrückt war, um die Schrägstellung beim Herausspringen einzunehmen, wie in der Figur 4 dargestellt.
Man erkennt auf jeden Fall, daß der innenliegende Mechanismus des Mikroschalters 9 absolut beliebig ist, beispielsweise von bistabilem Typ, da es der Zwischenhebel oder Kipphebel 13 ist, der am Schalterknopf 12 zwei absolut stabile Schalt-Lagen gewährleistet.
Es versteht sich von selbst, daß es für die Wiederaufrüstung des Mikroschalters 9 nach dem Ersetzen der Schmelzpatrone ausreicht, den Hebel 13 von Hand zurückzustellen, um diesen von der in der Figur 4 dargestellten Lage übergehen zu lassen in die gemäß der Figur 2.
Man erkennt insbesondere, daß der Hebel 13 hinreichend groß vorgesehen sein kann, um von ihm allein die Betätigung von zwei Mikroschaltern 9 zu gewährleisten, die dicht nebeneinander auf der isolierenden Stütze 10 angeordnet sind.

Claims

01. Patrone für Schmelzsicherung die zum einen einen Schlagbolzen (8) enthält, der gegen die Wirkung elastischer Mittel (7) mittels eines zwischen den Anschlußköpfen (2) parallel zu wenigsten einem Schmelzsicherungselement (5) angeschlossenen Leiterfadens (6) derart gehalten wird, daß er unter Wirkung einer gelegentlicher Überintensitäten mit letztem schmilzt, und die zum anderen einen Mikroschalter (9) aufweist, dessen Schaltknopf (12) bestimmt ist, durch besagten Schlagbolzen aktiviert zu werden, zur Speisung einer Alarmstromkreis für den Fall des Schmelzens des Elementes (5), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schaltknopf (12) und dem Schlagbolzen (8) ein Kipphebel (13) geschaltet ist, der in der Art eines Nockens ausgebildet ist, um dem Mikroschalter (9) zwei feste Schaltzustände, welche immer dessen innerer Vorgang sind, zuzuordnen.

02. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (13) zwei Bereiche (13c und 13d) aufweist, die im Winkel von 90º ausgerichtet sind, wobei der eine Teil mit dem anderen Teil in der Weise verbunden ist, daß der einen Teil (13c) eine Stütze bildet, um den Schaltknopf (12) in der Bereitschaftsstellung zu halten, wobei der andere Teil (13d) zu einer Begrenzung der Winkel-Verlagerung besagten Hebels gegen einen festen Querbalken anliegt, und um die Position der Bereitschaftsstellung zu bestimmen, und wobei diese beiden Bereiche, wobei der eine und der andere durch eine eine Stütze für den Schaltknopf (12) bildende Rampe (13f) verbunden sind, über die der Hebel gehoben wird, beim Umkippen in Signalstellung.

03. Patrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Rampe (13f) und deren zum Bereichs (13c) korrespondierende Ende eine Ausformung oder einen Zahn (13e) aufweist, zur Sicherung einer besseren Rückhaltung des besagten Hebels in der Bereitschaftsstellung.

04. Patrone nach irgend einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel 13 mit zwei einander entgegen gesetzten Flügeln versehen ist, wobei der eine Flügel (13d) zur Aufnahme der Aktion des Schlagbolzens ausgebildet ist, während der andere Flügel (13a) ein Signalorgang bildet, welches die optische Erkennbarkeit des Zustandes des Schmelzelementes (5) sicherstellt.