DE9403879U1

DE9403879U1 - Switch with circuit breaker and power indicator

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Publication number: DE9403879U1
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Priority date: 1994-03-08
Filing date: 1994-03-08
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2004-03-09

Description

Schalter mit Stromkreisunterbrecher und LeistungsanzeigeSwitch with circuit breaker and power indicator

Die vorliegende Erfindung betrifft Leistungswippschalter und insbesondere einen Leistungswippschalter mit einem thermisch gesteuerten Stromkreisunterbrecher sowie mit einer Leistungsanzeige.The present invention relates to power rocker switches and, more particularly, to a power rocker switch having a thermally controlled circuit breaker and a power indicator.

Eine herkömmliche Struktur einer Leistungswippschalter-Baueinheit (siehe Fig. 5) umfaßt ein Gehäuse 50, in dem ein Innenraum definiert ist, einen Wippknopf 52, der an der Oberseite des Gehäuses 50 schwenkbar angebracht ist und einen an seinem unteren Ende ausgebildeten Schubkopf 53 aufweist, sowie drei metallische Messerkontakte 54, 55, 56, die an der Innenseite des Bodens des Gehäuses 50 befestigt sind und mit einem Nulleiter, einem Neutralleiter bzw. einem stromführenden Leiter, wovon in Fig. 5 keiner gezeigt ist, elektrisch verbunden sind. Im Innenraum 51 ist am Neutralleiter-Messerkontakt 55 ein metallischer Wippstreifen 551 fest angebracht, der an seinen beiden Enden jeweils einen nach unten gerichteten Vorsprung 552 besitzt. Wenn ein Ende des Wippknopfes 52 nach unten gedrückt wird, zwingt der Schubkopf 53 entsprechend eines der Enden des Streifens 551 nach unten, so daß der entsprechende Vorsprung 552 am Streifen 551 mit einem der Messerkontakte 54 oder 56 in Kontakt gelangt, um so den Schalter zu öffnen oder zu schließen.A conventional structure of a power rocker switch assembly (see Fig. 5) includes a housing 50 defining an interior space, a rocker button 52 pivotally mounted on the top of the housing 50 and having a pusher head 53 formed at its lower end, and three metal blade contacts 54, 55, 56 secured to the inside of the bottom of the housing 50 and electrically connected to a neutral conductor, a neutral conductor, and a live conductor, respectively, none of which are shown in Fig. 5. In the interior space 51, a metal rocker strip 551 is fixedly mounted on the neutral blade contact 55 and has a downwardly directed projection 552 at each of its two ends. When one end of the rocker button 52 is pushed downward, the pusher head 53 correspondingly forces one of the ends of the strip 551 downward so that the corresponding projection 552 on the strip 551 comes into contact with one of the blade contacts 54 or 56 to thereby open or close the switch.

Die obenbeschriebene Struktur besitzt die beiden folgenden Nachteile. Erstens kann der Schalter im Zustand eines permanenten Kontakts zwischen einem der Vorsprünge 552 und einem der Messerkontakte 54, 56 auf eine Stromüberlastung nicht reagieren. Beispielsweise sorgt der Überlast-The structure described above has the following two disadvantages. First, in the state of permanent contact between one of the projections 552 and one of the blade contacts 54, 56, the switch cannot respond to a current overload. For example, the overload

strom im Kontaktpunkt wegen des elektrischen Widerstandes für eine Wärmeentwicklung, wodurch die Temperatur ansteigt. Dann ist es sehr wahrscheinlich, daß der Schalter bei zu großer Wärme durchbrennt. Zweitens ist kein Mittel vorgesehen, das den Betriebszustand des Schalters anzeigt. Dies stellt einen offensichtlichen Nachteil für einen Benutzer dar.current in the contact point causes heat to develop due to the electrical resistance, which increases the temperature. Then it is very likely that the switch will burn out if it gets too hot. Secondly, there is no means provided to indicate the operating status of the switch. This is an obvious disadvantage for a user.

Es ist daher die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Leistungsschalter zu schaffen, mit dem die obengenannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt werden können.It is therefore the main object of the present invention to provide a circuit breaker with which the above-mentioned disadvantages of the prior art can be eliminated.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schalter mit einer daran angebrachten Leistungsanzeige zu schaffen, die den Betriebszustand des Schalters anzeigt, so daß eine Bedienungsperson den momentanen Schalterzustand, der entweder durch einen offenen oder durch einen geschlossenen Schalter gegeben ist, einfach prüfen kann und so den Schalter geeignet bedienen kann.It is a further object of the present invention to provide a switch having a power indicator mounted thereon that indicates the operating state of the switch so that an operator can easily check the current switch state, which is either an open or a closed switch, and thus can properly operate the switch.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schalter mit einem thermisch gesteuerten Stromkreisunterbrecher zu schaffen, um ein Durchbrennen des Leistungsschalters unter einer Überlastbedingung zu vermeiden.It is a further object of the present invention to provide a switch with a thermally controlled circuit breaker to prevent burnout of the circuit breaker under an overload condition.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch einen Schalter, der die im Anspruch angegebenen Merkmale besitzt.These objects are achieved according to the invention by a switch which has the features specified in the claim.

Der Stromkreisunterbrecher umfaßt hauptsächlich zwei biegsame Metallplättchen, die aus einem wärmeverformbaren Material hergestellt sind. Wenn ein Überlaststrom auftritt, wird durch den elektrischen Widerstand eine große Wärmemenge erzeugt, die eine ausreichende Verformung derThe circuit breaker mainly comprises two flexible metal plates made of a heat-deformable material. When an overload current occurs, a large amount of heat is generated by the electrical resistance, which causes sufficient deformation of the

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Plättchen bewirkt, um den Kontakt zwischen einem der biegsamen Metallplättchen und dem Stromkreis automatisch zu unterbrechen und so den Stromkreis zu öffnen.plate to automatically break the contact between one of the flexible metal plates and the circuit, thus opening the circuit.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:The invention is explained in more detail below using a preferred embodiment with reference to the drawings, in which:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Leistungsschalters mit einem Stromkreisunterbrecher sowie mit einer Leistungsanzeige;Fig. 1 is a perspective view of a circuit breaker according to the invention with a circuit interrupter and with a power indicator;

Fig. 2 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Leistungsschalters von Fig. l;Fig. 2 is an exploded perspective view of the circuit breaker according to the invention of Fig. l;

Fig. 3 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Leistungsschalters im geöffneten Zustand des Schalters; Fig. 3 is a sectional view of the circuit breaker according to the invention in the open state of the switch;

Fig. 4 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Leistungsschalters im geschlossenen Zustand des Schalters; undFig. 4 is a sectional view of the circuit breaker according to the invention in the closed state of the switch; and

Fig. 5 die bereits erwähnte Schnittansicht eines herkömmlichen Leistungsschalters.Fig. 5 shows the previously mentioned sectional view of a conventional circuit breaker.

Zunächst wird insbesondere mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalters beschrieben. Eine erfindungsgemäße Leistungsschalter-Baueinheit mit einem Stromkreisunterbrecher und einer Leistungsanzeige enthält ein Gehäuse 1 mit einem darin ausgebildeten Innenraum 2 sowie ein Paar von Einrastelementen 3, die an zwei gegenüberliegenden Außenseiten des Gehäuses befestigt sind, ferner einen Wippknopf 21 mit einem Paar von Schwenkstiften 213, die an der UnterseiteFirst, an embodiment of the switch according to the invention is described with particular reference to Figs. 1 and 2. A circuit breaker assembly according to the invention with a circuit breaker and a power indicator contains a housing 1 with an interior 2 formed therein and a pair of latching elements 3 which are fastened to two opposite outer sides of the housing, furthermore a rocker button 21 with a pair of pivot pins 213 which are on the underside

des Knopfes 21 ausgebildet sind, drei metallische Messerkontakte 41, 42, 43, die mit einem Nulleiter, einem stromführenden Leiter bzw. einem Neutralleiter elektrisch verbunden sind, wobei in den Zeichnungen keiner dieser drei Leiter gezeigt ist; ferner enthält die erfindungsgemäße Schalterstruktur eine Abdeckung 11, deren Form an das Gehäuse 1 angepaßt ist, mit welchem es mittels eines Paars von Verbindungszapfen 111, die vorzugsweise im oberen Bereich der Abdeckung 11 angebracht sind, sowie mittels eines Paars von entsprechenden halbkreisförmigen Löchern 4, die im oberen Abschnitt des Gehäuses 1 ausgebildet sind, in engen Eingriff gelangen kann, derart, daß die Unterseite der Abdeckung 11 auf mehreren am Boden des Gehäuses 1 befindlichen Unterstützungsplatten 9 aufliegt. Wenn die Abdeckung 11 am Gehäuse 1 angebracht ist, sind im Gehäuse 1 drei Schlitze 6 vorhanden, die jeweils den oberen Abschnitt eines der metallischen Messerkontakte 41, 42 bzw. 43 aufnehmen und festhalten. Der Wippknopf 21 ist an der Abdeckung 11 mittels des Eingriffs zwischen einem der Schwenkstifte 213 des Wippknopfes 21 und einem entsprechenden, im oberen Abschnitt der Abdeckung 11 ausgebildeten Loch 112 schwenkbar angebracht. Der Schwenkknopf 21 ist außerdem am Gehäuse 1 mittels des Eingriffs zwischen dem anderen der Schwenkstifte 213 und einem entsprechenden, im oberen Abschnitt des Gehäuses 1 ausgebildeten Loch 5 schwenkbar angebracht.of the button 21, three metal blade contacts 41, 42, 43 which are electrically connected to a neutral conductor, a live conductor and a neutral conductor respectively, none of these three conductors being shown in the drawings; further, the switch structure according to the invention includes a cover 11, the shape of which is adapted to the housing 1, with which it can come into close engagement by means of a pair of connecting pins 111, preferably provided in the upper region of the cover 11, and by means of a pair of corresponding semi-circular holes 4 formed in the upper portion of the housing 1, such that the underside of the cover 11 rests on a plurality of support plates 9 provided on the bottom of the housing 1. When the cover 11 is fitted to the housing 1, three slots 6 are present in the housing 1, each of which receives and retains the upper portion of one of the metal blade contacts 41, 42 and 43 respectively. The rocker knob 21 is pivotally mounted to the cover 11 by means of the engagement between one of the pivot pins 213 of the rocker knob 21 and a corresponding hole 112 formed in the upper portion of the cover 11. The rocker knob 21 is also pivotally mounted to the housing 1 by means of the engagement between the other of the pivot pins 213 and a corresponding hole 5 formed in the upper portion of the housing 1.

Der Innenraum 2 ist in drei Bereiche unterteilt, einen ersten Bereich 101 für die Aufnahme einer Anzeigeeinrichtung, einen zweiten Bereich 103 für die Aufnahme der oberen Abschnitte der metallischen Messerkontakte 41, 42 und 43 sowie einen dritten Bereich 104 für die Aufnahme der Verbindungseinrichtung. Im ersten Bereich 101 befinden sich eine Leuchtröhre 32 und ein Widerstand 33, die mit einer Karte 31 mit integrierter Schaltung (IC-Karte), die am Gehäuse 1 befestigt ist, in Serie geschaltet sind.The interior space 2 is divided into three areas, a first area 101 for accommodating a display device, a second area 103 for accommodating the upper sections of the metallic blade contacts 41, 42 and 43 and a third area 104 for accommodating the connecting device. In the first area 101 there are a fluorescent tube 32 and a resistor 33 which are connected in series with an integrated circuit card 31 (IC card) which is attached to the housing 1.

Ein erster Steckstreifen 411 im oberen Abschnitt des metallischen Messerkontakts 41 ist in ein erstes Kontaktloch 34 der IC-Karte 31 eingesteckt, weiterhin ist ein zweiter Steckstreifen 422, der im oberen Abschnitt des metallischen Messerkontakts 42 angebracht ist und mit einem ersten, nach oben sich erstreckenden Kontaktanschluß 421 versehen ist, in ein zweites Kontaktloch 35 in der IC-Karte 31 eingesteckt. Auf diese Weise ist die IC-Karte 31 mit den metallischen Messerkontakten 41 und 42 elektrisch verbunden.A first plug strip 411 in the upper portion of the metal blade contact 41 is inserted into a first contact hole 34 of the IC card 31, and a second plug strip 422, which is mounted in the upper portion of the metal blade contact 42 and is provided with a first contact terminal 421 extending upward, is inserted into a second contact hole 35 in the IC card 31. In this way, the IC card 31 is electrically connected to the metal blade contacts 41 and 42.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, sind im dritten Bereich 104 ein erstes biegsames Metallplättchen 7, das gekrümmt ist und dessen erstes Ende in einem Innenschlitz 10 im Gehäuse 1 sicher aufgenommen ist, ein zweites biegsames metallisches Plättchen 8, wovon ein erstes Ende am oberen Abschnitt des metallischen Messerkontakts 43 befestigt ist und wovon ein zweites Ende, an dem ein nach unten sich erstreckender, zweiter Kontaktanschluß 431 ausgebildet ist, mit einem zweiten Ende des ersten biegsamen metallischen Plättchens 7 lösbar in Eingriff ist, vorgesehen. Im dritten Bereich 104 ist außerdem ein Verbindungsplättchen 12 vorgesehen, das einen dritten Steckstreifen 122, der in ein Loch 212 eingesteckt ist, das in einem tropfenförmigen Block 211 ausgebildet ist, der sich von einem seitlichen Ende des Wippknopfes 21 erstreckt, sowie einen Einrastschlitz 121 besitzt, der mit dem zweiten biegsamen metallischen Plättchen 8 in dessen vorderem Abschnitt in lösbaren Eingriff gelangen kann.As shown in Figs. 2 and 3, in the third region 104 there are provided a first flexible metal plate 7 which is curved and whose first end is securely received in an internal slot 10 in the housing 1, a second flexible metal plate 8, a first end of which is attached to the upper portion of the metal blade contact 43 and a second end of which, on which a downwardly extending second contact terminal 431 is formed, is releasably engaged with a second end of the first flexible metal plate 7. In the third region 104, there is also provided a connecting plate 12 having a third plug strip 122 inserted into a hole 212 formed in a teardrop-shaped block 211 extending from a lateral end of the rocker button 21, and a locking slot 121 capable of releasably engaging the second flexible metal plate 8 in its front portion.

In der in Fig. 3 gezeigten Schnittansicht ist der Leistungsschalter im geöffneten Zustand gezeigt. Wenn eine Seite, beispielsweise die rechte Seite des Wippknopfes 21 niedergedrückt wird, zieht die Verbindungsplatte 12 das zweite biegsame metallische Plättchen 8 nach oben, um denIn the sectional view shown in Fig. 3, the circuit breaker is shown in the open state. When one side, for example the right side of the rocker button 21 is pressed down, the connecting plate 12 pulls the second flexible metal plate 8 upwards to open the

ersten Kontaktanschluß 421 und den zweiten Kontaktanschluß 431 voneinander zu trennen, so daß der Stromkreis zur Leuchtröhre 32 geöffnet ist und folglich die Leuchtröhre 32 nicht leuchtet, was einen geöffneten Zustand des Schalters anzeigt.first contact terminal 421 and the second contact terminal 431 from each other so that the circuit to the fluorescent tube 32 is opened and consequently the fluorescent tube 32 does not light up, which indicates an open state of the switch.

Andererseits zeigt die Schnittansicht von Fig. 4 den erfindungsgemäßen Leistungsschalter im geschlossenen Zustand. Wenn die andere Seite, im Beispiel die linke Seite des Wippknopfes 21 niedergedrückt wird, schiebt die Verbindungsplatte 12 das zweite biegsame metallische Plättchen 8 nach unten, um den ersten Kontaktanschluß 421 und den zweiten Kontaktanschluß 431 miteinander in Kontakt zu bringen, um den Stromkreis der Leuchtröhre 32 zu schließen, so daß die Leuchtröhre 32 zu leuchten beginnt und auf diese Weise den geschlossenen Zustand des Schalters anzeigt.On the other hand, the sectional view of Fig. 4 shows the circuit breaker according to the invention in the closed state. When the other side, in the example the left side of the rocker button 21 is pressed down, the connecting plate 12 pushes the second flexible metal plate 8 downwards to bring the first contact terminal 421 and the second contact terminal 431 into contact with each other to close the circuit of the fluorescent tube 32, so that the fluorescent tube 32 starts to light up and thus indicates the closed state of the switch.

In dem obenerwähnten geschlossenen Zustand des Schalters dienen das erste biegsame metallische Plättchen 7 und das zweite biegsame metallische Plättchen 8, die vorzugsweise aus einem wärmeverformbaren Material hergestellt sind, zusammen als thermisch gesteuerter Stromkreisunterbrecher. Im Falle eines geschlossenen Stromkreises sind die Kontaktanschlüsse 421, 431 miteinander in Kontakt. Falls durch den Stromkreis ein Überlaststrom fließt, wird im Kontaktpunkt durch den Widerstand eine große Wärmemenge erzeugt. Die Wärme wird an die umgebende Struktur übertragen, so daß sich das zweite biegsame metallische Plättchen 8, das mit dem zweiten Kontaktanschluß 431 verbunden ist, nach oben gekrümmt wird, um automatisch den Kontakt zwischen den Kontaktanschlüssen 421 und 431 zu unterbrechen. Dadurch wird die elektrische Verbindung zwischen dem zweiten biegsamen metallischen Plättchen 8 und dem metallischen Messerkontakt 42 unterbrochen.In the above-mentioned closed state of the switch, the first flexible metal plate 7 and the second flexible metal plate 8, which are preferably made of a heat-deformable material, together serve as a thermally controlled circuit breaker. In the case of a closed circuit, the contact terminals 421, 431 are in contact with each other. If an overload current flows through the circuit, a large amount of heat is generated at the contact point by the resistance. The heat is transferred to the surrounding structure, so that the second flexible metal plate 8 connected to the second contact terminal 431 is curved upward to automatically break the contact between the contact terminals 421 and 431. This breaks the electrical connection between the second flexible metal plate 8 and the metal blade contact 42.

Obwohl die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung selbstverständlich nicht auf besondere Ausführungsformen beschränkt, vielmehr kann der Fachmann verschiedene Änderungen und Abwandlungen vornehmen, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der durch den beigefügten Anspruch definiert ist.Although the invention has been described in terms of a preferred embodiment with reference to the drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to particular embodiments, but that various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the invention as defined by the appended claim.

Claims

SchutzanspruchClaim for protection

Switch structure, with

a housing (1) having an interior space (2) defined therein and latching devices (3) attached to two outer sides of the housing;

a cover (11) connected to the housing (1) by means of the engagement between a pair of connecting pins (111), which are preferably arranged in the upper portion of the cover (11), and a pair of corresponding holes (4) in the upper portion of the housing (1), such that the underside of the cover (11) rests on several support plates (9) located on the underside of the housing (1), wherein the cover (11) has a shape such that it can engage with the housing (1); and

a rocker button (21) which has a pivot pin (213) on each of its two sides in its lower section, via which the rocker button (21) is pivotably attached to the cover (11) or to the housing (1),
marked by

three electrically conductive blade contacts which serve as a ground terminal (41), a current-carrying terminal (42) and a neutral terminal (43) and are partially accommodated in three snap-in slots (6) formed in the base of the housing (1);

a fluorescent tube (32), a resistor (33) and a circuit board (31), wherein the fluorescent tube (32), the resistor (33) and an integrated circuit provided on the circuit board are connected in series and wherein a first plug strip (411) in an upper section of the ground connection terminal (41) in

a first connection hole (34) of the circuit board (31) is inserted and a second plug strip (422) in an upper portion of the current-carrying connection terminal (42) is inserted into a second connection hole (35) of the circuit board (31), the circuit board (31) being attached to the housing (1) so that a closed circuit comprising the fluorescent tube (32), the resistor (33) and the integrated circuit of the circuit board (31) is established when the connection terminals (41, 42) are in electrical contact with each other;

a first flexible, electrically conductive plate (7) which is heat-deformable and is fixed with a first end in an internal slot (10) of the housing (1);

a second flexible, electrically conductive plate (8) which is heat-deformable and is attached at a first end to an upper portion of the neutral terminal (43) and at a second end, which has a downwardly extending second contact terminal (431), is detachably connected to a second end of the first flexible, electrically conductive plate (7); and

a connecting plate (12) with a third plug strip (122) received in a hole (212) provided in a block (211) formed on one side of the rocker button (21) and with a latching slot (121) detachably connected to a front portion of the second flexible, electrically conductive plate (8) so that when one side of the rocker button (21) is pressed down, the connecting plate (12) pushes the second flexible, electrically conductive plate (8) downwards so that a first contact connection (421) formed on the current-carrying connection terminal (42) comes into electrical contact with the second contact connection (431) and thus a closed state of the switch is achieved,

said electrical contact being capable of being interrupted by the heat generated at the contact point due to the electrical resistance when said second flexible electrically conductive plate (8) deforms and interrupts the electrical contact between said contact terminals (421, 431) and thus opens the circuit in which said switch is inserted.