DE8700794U1

DE8700794U1 - Überstromschutz-Schnappschalter für Haushaltsgeräte

Info

Publication number: DE8700794U1
Application number: DE8700794U
Authority: DE
Original assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Current assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date: 1987-01-17
Filing date: 1987-01-17
Publication date: 1988-05-11

Description

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Beschreibung tiberstromschutz-Schnappschalter für Haushaltsgeräte

Die Neuerung betrifft einen Überstromschutz-Schnappschalter für Haushaltsgeräte, insbesondere Bodenpflegegeräte, mit einseitig fixierter Kontaktaufnahme, die gleichzeitig den Stromanschluß Beinhaltet und mit einem unterbrecherkontaktteil andererseits, wobei die Kontäktänlage ebenfalls als Stromanschluß ausgebildet 1st und die Kontaktfeder mittels eines Metallmittelstreifens in einer von zwei Endlagen gehalten ist, indem der Metallmittelstreifen auf Zug beansprucht, als ein Widerstandselement ausgebildet ist und die Metall^ändstreifen vorgespannt sind, so daß bei kaltem Widerstandselement die Kontakte in Anlage und bei stromdurchflußbedingter Erwärmung des Widerstandselements die Kontakte unter Trennung in eine stromlose

1 Lage umschnappen und nach Erkalten des Widerstandselements die |

ursprüngliche Kontaktlage mittels eines von außen betatigbaren | Resetiertasters wieder herstellbar ist.

Derartige Überstromschutz-Schnappschalter haben den Zweck, Haushaltsgeräte, insbesondere Bodenpflegegeräte, vor Überstromschäden bei blockiertem Elektromotor schlagartig zu schützen, indem sie die Stromzufuhr automatisch unterbrechen und erst nach manueller Resetierung den normalen Betriebszustand wieder herstellen.

Bekannt sind derartige überstromschutz-Schnappschalter aus der DE-PS 1 513 242. Diese Schrift beschreibt einen solchen Schalter

der eingangs genannten Art, in welchem sich zwei bewegliche §

Kontaktarme in paralleler Anordnung befinden, wobei sich die Enden einerseits in einer zweigeteilten Aufnahme befinden und die frei schwebende Gegenseite einen Kontakt trägt. Hierbei ist die dünne Mittelzunge an einem Anschlußpunkt elektrisch leitend, jedoch nur

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formschlüssig festgelegt* Die Kontaktseite überträgt mittels Federdruck über einen Kontakt die elektrische Energie auf den zweiten Änschlußpunkt. Hierbei bildet die dünne Mittelzunge ein elektrisches Widerstandselement, welches sich, entsprechend des den Nennstrom überschreitenden Werts, ausdehnt und den freien Kontakt aus seiner ersten Endlage unter Trennung der Kontaktstücke in die stromlose Lage einschnappen läßt. Die Rückstellung erfolgt mittels eines von außen manuell betätigbaren Rückstellers.

Eine derartige Lösung hat jedoch den Nachteil, daß bei Einsatz eines solchen Überstromschutz-Schnappschalters in einem Bodenpflegegerät, die dünne Mittelzunge häufig elektrisch und mechanisch zerstört wird, da das normale Einsatzgebiet derartiger Sicherheitseinrichtungen im Hi-fi bzw. im Elektronikbereich liegt. Geht man davon aus, daß ein Bodenpflegegerät nach statistischem Durchschnitt einmal pro Woche durch eingesaugte Gegenstände oder Teppichfransen vollständig blockiert wird und eine Strombelastung von ca. 2,5 A bei 220 V vorliegt, kommt man zu ca. 52 Schaltungen pro Jahr. Bedingt durch die notwendige dünne Mittelzunge, die die Schnappschaltung der Kontakte herbeiführt und die elektrische Belastung springt beim Schaltvorgang der Schaltlichtbogen nicht immer sicher auf die dafür vorgesehenen Kontakte, sondern teilweise auf den vorderen Bereich der dünnen Mittelzunge, die sodann "durchgeschweißt" wird. Zumindest jedoch so stark beschädigt wird, daß beim nächsten "normalen" Schaltvorgang der dünne Mittelsteg an dieser Stelle mechanisch bricht.

Die Neuerung hat nun zur Aufgabe, einen Überstromschutz-Schnappschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der, unter Vermeidung der vorgenannten Mangel, eine sichere, langlebige Schaltdauer in den vorbezeichneten Geräten gewährt, wobei der auftretende Lichtbogen nur zu den dafür vorgesehenen Stellen geleitet und die mechanische Belastung der dünnen Mittelzunge verringert wird.

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Diese Aufgabe wird entsprechend des kennzeichnenden Teils des Anspruch? 1 gelöst* In den daran einschließenden Unteraiisprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung beschrieben*

Nachfolgend soll anhand der Zeichnungen ein neuerungsgemäßes Beispiel dargestellt und näher beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1: eine schemätische Darstellung eines

erfindungsgemäßen Schalters mit allen zugehörigen Einbauteilen im Schnitt,

Fig. 2: die Vorderansicht des

Kontaktaufnahmeunterteils, in dem die einseitig abgeflachten Aufnahmen dargestellt sind,

Fig. 3: eine Draufsicht auf das Schnappelement mit

Kontakt, U-förmigen Außenstegen und der dünnen Mittelzunge,

Fig* 4: eine schematische Darstellung der

Kontaktanordnung mit zerstörerischem Schaltfunken, der von der Magnetanordnung vom vorderseitigen Kontaktbereich zum Kontakt hin geleitet ist.

Fig. 5: eine schematische Darstellung der

Kontaktanordnung mit dem Schaltfunken, der von der Magnetanordnung vom Kontakt zum vorderseitigen Kontaktbereich geleitet ist.

Nach Fig. 1 findet die Kontaktfeder (1) ihre Lage in der justierbaren Kontakt-Aufnahme (14), die aus der Kontaktaufnahme-

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Unterseite (14a) und der Kontaktaufnahme-Oberseite (14b) besteht. \

Zwischen beiden befindet sich im hinteren Bereich ein geteiltes !

Prismenloch (15), in welches Justierdorne (16) verschiedenen Ji

Durchmessers eingebracht werden, um den Kontaktbereich (27} §

konstant zu halten. In Fig. 2 ist die Vorderansicht der J Kontaktaufnahme-Unterseite (14a) dargestellt. In die einseitig abgeflachten Aufnahmen (13a,13b) werden die U-förmigen Außenstege (2a,2b) der Kontaktfeder (1) eingesteckt und formschlüssig gehalten. Die dünne Mittelzunge (3) liegt dann in der V-förmigen

Kerbe (28) und wird hinter dem oberen Teil des Anschlußpols (24) ,,

im Kontaktbereich (27) mit dem Haltesteg (2a) eingehängt, so daß |

die Kontaktfeder (1) mechanirch definiert in der justierbaren f

Kontakt-Aufnähme (14) gehalten und elektrisch leitend mit dem 1

Anschlußpol (24) verbunden ist. Auf der Gegenseite ist die |

Kontaktfeder (1) freigehalten und trägt auf ihrer &kgr;

Kontaktauflagefläche (6) den Kontakt (7), mit dessen |

Kontaktauflageoberfläche (6 ), der in seiner Arbeitsendlage gegen I den vorderseitigen Bereich (10) der Kontaktzunge (9) anliegt und

so den Stromfluß zum Anschlußpol (25) garantiert. :

In den Fig. 1 bis 3 ist ein neuerungsgemäßer Überstromschutzschalter (19) dargestellt, in den innenseitig die Kontaktfeder

(1), die justierbare Kontaktaufnahme (14) sowie die feststehende ,! Kontaktseite (9) mit dem zugehörigen Gegenkontakt (7) eingebaut I sind. Die Kontaktaufnahme (14) stützt sich gegen einen Sockel (20) f und trägt im Stoßflächenbereich (20a) eine Rückstellfeder (21) für I den Resetiertaster (22). Dieser Resetiertaster (22) ist im Bereich | der dünnen Mitteizungen (3) ausgespart, so daß seine längeren S Seitenstege (23) bei Druck auf den Taster (22) mit den U-förmigen < Außenstegen (2a,2b) der Kontaktfeder (1) in Berührung gelangen. Hierdurch werden die Außenstege (2a,2b) nach unten gedrückt, wohingegen der dünne Mittelsteg (3) in der Kontaktaufnähme (14) festgehalten ist» Bei entsprechendem Druckweg schnappen die Außenstege (2a,2b) durch und der Kontakt (7) schließt sich mit der festen Köntäktzunge (9), so daß ein elektrischer Kontakt zwischen If

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den Anschlußpolen (24 und 25) hergestellt ist. Erhöht sich nun der Stromfluß durch die Kontaktfeder (1) infolge einer Störung am hier nicht dargestellten - Verbraucher, so erwänmt sich widerstandsbedingt die dünne Mittelzunge (3) und dehnt sich aus. Infolge der Rückfederkraft der Außenstege (2a_#2b) schnappt die Kontaktfeder (1) wieder in den vorherigen Zustand und trennt die Kontakte (9) und (7) voneinander. Hierbei wird, wie ersichtlich, die Anfonnung (4) im U-Boden (5) der Außenstege (2a,2b) auf Biegung beansprucht. Gleichzeitig kann - bei Fehlen der neuerungsgemäßen Merkmale - im vorderseitigen Bereich (10) der Kontaktzunge (9) bedingt durch die Ausbildung des auftretenden elektrischen Feldes E der Lichtbogen (18) auf die dünne Mittelzunge (3) unkontrolliert überspringen - dargestellt in den Fig. 4 und 5 -. Um dieses zu vermeiden, ist die Kontaktauflagefläche (6) des Kontakts (7) kugelsegmentförmig gestaltet und der vordere Bereich (10) der Kontaktzungen (9) von einem, am Schaltergehäuse (12) materialeinheitlich angeformten Isolierstück (11) umfaßt. Hierdurch wird erzielt, daß der Lichtbogen (18) sich nicht in Richtung der dünnen Mittelzunge (3) hin bewegen kann.

Nach den Fig. 4 und 5 wird diese Maßnahme durch die Funkenleitmagnete (17,17") unterstützt. Durch die Anwesenheit eines Magnetfeldes B wirkt zusätzlich noch die Lorentz-Kraft auf die bewegten Elektronen nach der Gleichung F=-e(E+VxB). Je stärker das Magnetfeld B ist, desto stärker werden die Elektronen von V (bzw. E) abgelenkt. Um dem Lichtbogenüberschlag vorzubeugen bzw. ihn zu vermeiden, wird ein Feld eines Funkenleitmagneten 17,17" in Form eines Permanentmagneten eingebracht, welches wie in Fig. 4 und 5 dargestellt verläuft. Die Funkenleitmagnete (17,17") können jedoch auch als Elektromagnete ausgebildet ssein, welche mit dem Stromkreis so geschaltet sind, daß Feld und Stromrichtung in gleicher Richtung verlaufen.

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Claims

Vorwerk & Co. Interfolding Schutzansprüche

1) Überstromschutz-Schnappschalter für Haushaltsgeräte, insbesondere Bodenpflegegeräte, mit einseitig fixierter Kontaktaufnahme, die gleichzeitig den Stromanschluß beinhaltet und mit einem Untexbrecherkontaktteil andererseits, wobei die Kontaktanlage ebenfalls als Stromanschluß ausgebildet ist und die Kontaktfeder mittels eines Metallmittelstreifens in einer von zwei Endlagen gehalten ist, indem der Metallmittelstreifen auf Zug beansprucht, als ein Widerstandselement ausgebildet ist und die Metallrandstreifen vorgespannt sind, so daß bei kaltem Widerstandselement die Kontakte in Anlage und bei stromdurchflußbedinyter Erwärmung des Widerstandselements die Kontakte unter Trennung in eine stromlose Lage umschnapf-^n und nach Erkalten des Widerstandslemente die ursprüngliche Kontaktlage mittels eines von außen betätigbaren Resetiertasters wieder herstellbar istj dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (1) aus U-förmigen Außenbtegen i[2a,2b) und einer dünnen Mittelzunge (3) besteht, wobei der Übergang von den U-förmigen Außenstegen (2a,2n) zur dünnan Mittelzunge (3) über asymmetrische Radien (R1,R2) erfolgt, so daß der Übergang im Bereich der Anformung (4) der Mittelzunge (3) am U-Boden (5) in Walzrichtung des Metalls konisch ausgebildet ist und die Kontaktauflagefläche (6) des Kontakts (7) vergrößert ist und daß im letztgenannten Bereich Funkenleitmagnete (17,17") angeordnet sind.

2) Überstromschutz-Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien (R1,P2) sich von den Außenstegen (2a,2b) von 0,5 auf 2 mm verlaufend zur Mittelzunge (3) hin erstrecken.

3) Überstromschutz-Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß die Außenstege (2a,2b) auf ihrer, dem Kontakt (7) abgewandten Seite, in einseitig abgeflachten Aufnahme (13a,13b) einer Kontaktaufnahme (14) gehalten sind.

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4) Überstromschutz-Schnappschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktaufnähme (14), die aus einer Kontaktaufnahme-Unterseite (14a) und aus einer Kontaktaufnahme-Oberseite (14b) besteht, mittels eines Prismenloches (15) und darin einbringbaren Justierdornen (16) gestaltet ist.

5) Überstromschutz-Schnappschalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktauf lageo.ber fläche (6 ' ) des Kontakts (7) kugelabschnittförmig ausgebildet sind.

6) überstromschutz-Schnappschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktauflageoberfläche (6 ' ) halbkugelförmig gestaltet ist.

7) Überstromschutz-Schnappschalter nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß der vorderseitige Bereich (10) der Kontaktzunge (9) von einem Isolierstück (11), welches am Schaltergehäuse (12) befestigt ist, umfaßt ist.

8) Üb^rstromschutz-Schnappschalter nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Kontaktzunge (9) und derem vorderen Bereich (10) sowie der Kontaktauflagefläche (6) des Kontakts (7) lichtbogenbeeinflussende Funkenleitmagnete (17,17") angeordnet sind.

9) Überstromschutz- Schnappschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnete, daß die Funkenleitmagnete (17,17") als Dauermagnete ausgebildet sind.

10) Überstromschutz-Schnappschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenleitmagnete (17,17") als Elektromagnete ausgebildet sind.

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11) Überstromschutz-^Schnappschältef nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das von den Punkenleitmägneten (17,17") ausgehende Magnetfeld (B) parallel zürn elektrischen Feld (E) des Lichtbogens (18) angeordnet ist.

12) Überstromschutz-Schnappschaiter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das von den Funkenleitmagneten (17,17") ausgehende Magnetfeld (B) senkrecht zum elektrischen Feld (E) des Lichtbogens (18) angeordnet ist.

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