DE9417518U1 - Circuit breaker - Google Patents

Circuit breaker

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Description

Richard Bahr Ringstraße 5 D 89186 Illerrieden-DorndorfRichard Bahr Ringstrasse 5 D 89186 Illerrieden-Dorndorf

89073 Ulm, 27.10.94 Akte G/9531 k/sr89073 Ulm, 27.10.94 File G/9531 k/sr

Stromunterbrecher.circuit breaker.

Die Erfindung betrifft einen Stromunterbrecher für einen elektrischen Stromkreis. Es ist dabei in erster Linie an im Niedervoltbereich betriebene Unterbrecher gedacht, welche bei der Betätigung einen Stromkreis öffnen.The invention relates to a circuit breaker for an electrical circuit. It is primarily intended for breakers operated in the low-voltage range, which open an electrical circuit when activated.

Für solche Stromunterbrecher gibt es eine große Menge Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise in Verbindung mit sog. "Saftey-Bumpern", welche als Schließkanten-Sicherungen in Benutzung sind.There are a large number of possible applications for such circuit breakers, for example in connection with so-called "safety bumpers", which are used as closing edge safety devices.

Einsatzbereiche für solche "Saftey-Bumper" sind die Absicherung von Elektrotoren, Robotern oder allgemein von Maschinen, die nach einem festen Programm verfahren werden, sich aber sofort abschalten müssen, sobald sie mit einem Hindernis in Berührung kommen. Einerseits handelt esAreas of application for such "safety bumpers" include the protection of electric gates, robots or generally of machines that are operated according to a fixed program but must switch off immediately as soon as they come into contact with an obstacle. On the one hand, it is

sich bei dieser Absicherung um den Schutz der in diesen Bereichen tätigen Arbeitskräfte, andererseits um den Schutz der Maschinen und Roboter, die insbes. bei der automatischen Fertigung hohe Investitionssummen erfordern und die daher gegen ungewollte Berührungen besonders geschützt werden müssen.This protection is about protecting the workers working in these areas, and on the other hand about protecting the machines and robots, which require high investment sums, especially in automated production, and which therefore need to be specially protected against unwanted contact.

Saftey-Bumper sind in der Regel als schaltende Stoßstange aus Schaumstoff, als Schaltleisten aus Gummiprofilen und als Schaltmatten ausgebildet. In diesen Bumpern sind ein oder mehrere in Reihe geschaltete Stromunterbrecher untergebracht, welche den Ruhestrom dann unterbrechen, wenn sich bei der Bewegung eines Roboters oder einer sich bewegenden Maschine ein Hindernis in den Weg stellt. Bei Elektrotoren erfolgt beispielsweise dann sofort eine Abschaltung des Antriebes, wenn sich eine Person im Schließbereich dieses Tores befindet oder wenn auch eine Person nur eine Hand in dem Zwischenraum hat.Safety bumpers are usually designed as a switching bumper made of foam, as switching strips made of rubber profiles and as switching mats. These bumpers contain one or more circuit breakers connected in series, which interrupt the quiescent current when an obstacle is in the way of a robot or a moving machine. In the case of electric gates, for example, the drive is immediately switched off if a person is in the closing area of the gate or if a person only has one hand in the gap.

0 Ein solcher Stromunterbrecher für einen elektrischen Stromkreis besteht gemäß der Erfindung aus einer als Stromleiter wirkenden Druckfeder aus elektrisch leitendem Material, an einem oder beiden Enden dieser Druckfeder angebrachten, auf einer im Profil bockartig ausgebildeten Auflage abgestützten Kontaktplatten sowie einem etwa in der Mitte der Feder angreifenden Betätigungsteil, welches die Feder unter Druckeinwirkung durchbiegt und damit aufgrund einer Kippbewegung der Kontaktplatten diese außer Kontakt bringt mit dem anschließenden Stromleiter.0 According to the invention, such a circuit breaker for an electrical circuit consists of a compression spring made of electrically conductive material acting as a current conductor, contact plates attached to one or both ends of this compression spring and supported on a support designed like a trestle in the profile, and an actuating part acting approximately in the middle of the spring, which bends the spring under the action of pressure and thus, due to a tilting movement of the contact plates, brings them out of contact with the connected current conductor.

Schließkanten-Sicherungen, welche aus einer elektrischen Schalteinrichtung mit einem Kontaktkabel bestehen, sind bereits bekannt, beispielsweise aus DE 36 06 499 und DE 38Closing edge safety devices, which consist of an electrical switching device with a contact cable, are already known, for example from DE 36 06 499 and DE 38

43 478.43 478.

Diese bekannten Schließkanten-Sicherungen arbeiten mit der Durchbiegung eines schlauchförmigen Bauteiles, um dadurch eine Trennung von vorhandenen Kontaktrollen zu erreichen. Im Inneren der Kontaktrollen befindet sich eine Expanderschnur, die die einzelnen Kontaktrollen mit ihren Kontaktstellen in axialer Richtung aufeinander zu bewegt. In Verbindung mit zwischen den einzelnen Kontaktrollen angeordneten Isolierkeilwalzen wird bei Auftreten eines Hindernisses eine Trennung eines Kontaktkabels bewirkt.These well-known closing edge safety devices work by bending a tubular component in order to achieve a separation of existing contact rollers. Inside the contact rollers there is an expander cord that moves the individual contact rollers with their contact points towards each other in an axial direction. In conjunction with insulating wedge rollers arranged between the individual contact rollers, a separation of a contact cable is achieved when an obstacle occurs.

Der Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht darin, daß sie nur dann funktioniert, wenn sich aufgrund des eingetretenen Hindernisses die gesamte aus mehreren hintereinander geschalteten Stromunterbrechern bestehende Kette stark durchbiegt. Wird diese Kette nur an einer Stelle beaufschlagt, so passiert praktisch gar nichts, d. h. der Ruhestrom wird nicht abgeschaltet.The disadvantage of this known device is that it only works if the entire chain, consisting of several circuit breakers connected in series, bends significantly due to the obstacle that has occurred. If this chain is only acted upon at one point, practically nothing happens, i.e. the quiescent current is not switched off.

Diese Schwierigkeiten werden mit dem Stromunterbrecher gemäß der Erfindung überwunden. Die selbst als Stromleiter wirkende Druckfeder aus elektrisch leitendem Material ist auf seitliche Druckbeanspruchung außerordentlich empfindlich und bewirkt bereits bei Auftreten des geringsten Hindernisses ein Abschalten des Ruhestromes.These difficulties are overcome with the circuit breaker according to the invention. The compression spring, which itself acts as a current conductor and is made of electrically conductive material, is extremely sensitive to lateral pressure and causes the quiescent current to be switched off if even the slightest obstacle occurs.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die bockartige Kontaktauflage für die Kontaktplatten sowie das Betätigungsorgan rotationssymmetrisch zur Druckfeder ausgebildet sind. Eine solche Vorrichtung reagiert dann auf einen beliebigen Kontaktdruck, von welcher Seite er auch immer einwirkt.A further development of the invention consists in the fact that the bracket-like contact support for the contact plates and the actuating element are designed to be rotationally symmetrical to the compression spring. Such a device then reacts to any contact pressure, regardless of which side it is applied from.

Die einfachste Ausführung der Erfindung besteht darin, daß als Druckfeder eine Schraubenfeder benutzt wird. In diesem Fall ist die bockartig ausgebildete Auflage für die Kontaktplatten Teil eines als Hohlkörper ausgebildeten Gehäuses, durch dessen Wandung das Betätigungsteil für den Druck auf die Feder radial austritt.The simplest embodiment of the invention consists in using a helical spring as the compression spring. In this case, the bracket-like support for the contact plates is part of a housing designed as a hollow body, through the wall of which the actuating part for the pressure on the spring emerges radially.

Man kann aber in einer anderen Ausführungsform als Druckfeder auch ein Federblech benutzen. In diesem Fall sind die Enden des Federbleches zu Kontaktplatten abgewinkelt. Man benötigt also keine zusätzlichen Kontaktplatten. Schließlich wäre es auch möglich, als Druckfeder einen Federstab zu benutzen.However, in another embodiment, a spring plate can also be used as a compression spring. In this case, the ends of the spring plate are angled to form contact plates. This means that no additional contact plates are required. Finally, it would also be possible to use a spring rod as a compression spring.

In gleicher Weise wie die erwähnten bekannten Anordnungen kann auch der Stromunterbrecher gemäß der Erfindung, vorzugsweise zur Verwendung als Schließkanten-Sicherung, in geometrischer und elektrischer Hintereinanderschaltung benutzt werden. In diesem Fall hat man dann eine ganze Schaltleiste, welche beispielsweise an der Schließkante eines Elektrotores angebracht werden kann. Nach außen ist dann diese Anordnung durch ein Schaumstoffteil oder ein Gummiprofil abgedeckt.In the same way as the known arrangements mentioned, the circuit breaker according to the invention can also be used, preferably for use as a closing edge safety device, in geometric and electrical series connection. In this case, you then have a complete switching strip which can be attached, for example, to the closing edge of an electric gate. This arrangement is then covered on the outside by a foam part or a rubber profile.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawings.

Fig. 1 ein Schnitt durch eine aus mehreren hintereinander geschalteten Stromunterbrechern bestehende 0 Sicherung,Fig. 1 a section through a fuse consisting of several circuit breakers connected in series 0,

Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform einer Sicherung nach Fig. 1,Fig. 2 shows a modified embodiment of a fuse according to Fig. 1,

Fig. 3 ein spezielles, in den Anordnungen nach Fig. 1 und 2 verwendetes Element,Fig. 3 shows a special element used in the arrangements according to Fig. 1 and 2,

Fig. 4 und 5 zwei weitere Ausführungen mit andersartig ausgebildeten Federn,Fig. 4 and 5 two further versions with differently designed springs,

Fig. 6 und 7 zwei Schaltleisten mit voneinanderFig. 6 and 7 two switching strips with

verschieden ausgebildeten, in Reihe geschalteten Stromunterbrechern,differently designed circuit breakers connected in series,

Fig. 8 die Hintereinanderschaltung der Stromunterbrecher, welche in der Sicherung nach Fig. 7 verwendetFig. 8 the series connection of the circuit breakers used in the fuse according to Fig. 7

sind.are.

Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, besteht eine Sicherungsleiste mit Stromunterbrechern gemäß der Erfindung aus der Hintereinanderschaltung einer Anzahl von als Hohlkörper ausgebildeten Gehäusen 1, welche jeweils eine Trennwand 2 aufweisen. Diese Trennwand ist axial durchbohrt und dient der Aufnahme von elektrischen Kontakten 8, welche Teil einer Kontaktplatte 7 sind.As can be seen from Fig. 1 and 2, a fuse strip with circuit breakers according to the invention consists of the series connection of a number of housings 1 designed as hollow bodies, each of which has a partition wall 2. This partition wall is axially drilled through and serves to accommodate electrical contacts 8, which are part of a contact plate 7.

Benachbarte Kontaktplatten sind durch eine als Stromleiter wirkende Schraubenfeder 4 verbunden. Die Kontaktplatten sind in den Zwischenwänden 2 so gelagert, daß sie unter der Einwirkung eines radial angreifenden Betätigungsteils 5 eine Kippbewegung ausführen. Diese Kippbewegung kommt 0 dadurch zustande, daß die das Betätigungsteil 5 durchdringende Schraubenfeder 4 nach unten durchgebogen wird, sobald von irgend einem Widerstand ein Druck auf das Betätigungsteil 5 ausgeübt wird.Adjacent contact plates are connected by a helical spring 4 acting as a current conductor. The contact plates are mounted in the intermediate walls 2 in such a way that they perform a tilting movement under the influence of a radially acting actuating part 5. This tilting movement is brought about by the helical spring 4 penetrating the actuating part 5 being bent downwards as soon as pressure is exerted on the actuating part 5 by any resistance.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die Anordnung so ausgebildet, daß beide benachbarte Kontaktplatten 7 eine Kippbewegung ausführen, so daß zwei benachbarte Kontakte unterbrochen werden.
5In the embodiment according to Fig. 1, the arrangement is designed such that both adjacent contact plates 7 perform a tilting movement so that two adjacent contacts are interrupted.
5

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist jeweils nur eine Kontaktplatte 9 im Gehäuse beweglich gelagert, während die zweite Kontaktplatte 10 fest verankert ist. Bei Druck auf das Betätigungsteil 5 wird also lediglich ein Kontakt unterbrochen.In the embodiment according to Fig. 2, only one contact plate 9 is movably mounted in the housing, while the second contact plate 10 is firmly anchored. When pressure is applied to the actuating part 5, only one contact is interrupted.

In Fig. 3 ist in perspektivischer Darstellung ein Einzelelement gezeichnet, bestehend aus der Schraubenfeder 4 der angesetzten Kontaktplatte 7 und dem Kontakt 8.In Fig. 3, a perspective view of an individual element is drawn, consisting of the coil spring 4, the attached contact plate 7 and the contact 8.

Grundelemente weiterer Ausführungsformen der Erfindung sind in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Gemäß Fig. 4 besteht die Feder aus einem Federblech, welches in dem Gehäuse so angeordnet ist, daß sich dieses Federblech bei Betätigung des Betätigungsteils in Richtung des Pfeiles 11 durchbiegt. Die beiden U-förmigen Enden 12 bewirken dabei eine leichtere Durchbiegung des Federbleches. Die Enden sind dabei als Kontakte ausgebildet.Basic elements of further embodiments of the invention are shown in Fig. 4 and 5. According to Fig. 4, the spring consists of a spring plate which is arranged in the housing in such a way that this spring plate bends in the direction of arrow 11 when the actuating part is actuated. The two U-shaped ends 12 cause the spring plate to bend more easily. The ends are designed as contacts.

Bei der Ausführung nach Fig. 5 wird ein Federstab von kreisförmigem Querschnitt 14 verwendet, auf dessen beiden Enden die Kontaktplatten 15 und die Kontakte 16 angeordnet sind.In the embodiment according to Fig. 5, a spring rod with a circular cross-section 14 is used, on both ends of which the contact plates 15 and the contacts 16 are arranged.

In den Fig. 6 und 7 sind zwei Ausführungsformen von Schaltleisten gezeichnet, in welchen mehrere Stromunterbrecher gemäß der Erfindung in elektrischerIn Fig. 6 and 7 two embodiments of switch strips are shown in which several circuit breakers according to the invention are arranged in electrical

Hintereinanderschaltung angeordnet sind. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist in einem Schaumstoffteil 20 eine Kraftubertragungsleiste 21 vorgesehen, welche im Falle der Sicherheitsauslösung auf die Auslöser der Stromunterbrecher 19 einwirkt. Die Stromleitung ist mit bezeichnet. Das ganze ist auf einer Grundplatte 17 aufgebaut.Arranged in series. In the embodiment according to Fig. 6, a force transmission strip 21 is provided in a foam part 20, which acts on the triggers of the circuit breakers 19 in the event of a safety release. The power line is marked with . The whole is built on a base plate 17.

In Fig. 7 ist ebenfalls auf einer Grundplatte 17 eine Stromunterbrecherleiste 19 gemäß der Erfindung aufgebaut, von denen lediglich die Betätigungsteile oder Auslöser 22 zu erkennen sind. Diese Schaltleiste ist umschlossen von einem Gummiprofil 23, auf welches gegebenenfalls auftretende Hindernisse einwirken können. Dieses Gummiprofil gibt dann den Druck auf die entsprechenden Betätigungsteile 22 weiter.In Fig. 7, a circuit breaker strip 19 according to the invention is also mounted on a base plate 17, of which only the actuating parts or triggers 22 can be seen. This switching strip is enclosed by a rubber profile 23, which can be affected by any obstacles that may occur. This rubber profile then passes the pressure on to the corresponding actuating parts 22.

Fig. 8 zeigt eine anders ausgebildete Ausführung der Betätigungsteile 22, ebenfalls bei einer Hintereinanderschaltung der Stromauslöser gemäß der Erfindung.Fig. 8 shows a different design of the actuating parts 22, also with a series connection of the current releases according to the invention.

Claims (8)

Schutzansprüche:Protection claims: 1. Stromunterbrecher für einen elektrischen Stromkreis, bestehend aus einer als Stromleiter wirkenden Druckfeder (4) aus elektrisch leitendem Material, an einem oder beiden Enden dieser Druckfeder (4) angebrachten, auf einer im Profil bockartig ausgebildeten Auflage (1) abgestützten Kontaktplatten (7) sowie einem etwa in der Mitte der Feder (4) angreifenden Betätigungsteil (5), welches die Feder (4) unter Druckeinwirkung durchbiegt und damit aufgrund einer Kippbewegung der Kontaktplatten (7) diese außer Kontakt bringt mit dem anschließenden Stromleiter.1. Circuit breaker for an electrical circuit, consisting of a compression spring (4) made of electrically conductive material acting as a current conductor, contact plates (7) attached to one or both ends of this compression spring (4) and supported on a support (1) designed like a trestle in the profile, and an actuating part (5) engaging approximately in the middle of the spring (4), which bends the spring (4) under the action of pressure and thus, due to a tilting movement of the contact plates (7), brings them out of contact with the connected current conductor. 2. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bockartige Kontaktauflage sowie das Betätigungsteil rotationssymmetrisch zur Druckfeder ausgebildet sind.2. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the bracket-like contact support and the actuating part are designed to be rotationally symmetrical to the compression spring. 3. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckfeder eine Schraubenfeder (4) benutzt ist.3. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that a helical spring (4) is used as the compression spring. 4. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bockartig ausgebildete Auflage für die Kontaktplatten (7) Teil eines als Hohlkörper ausgebildeten Gehäuses (1) ist, durch dessen Wandung das Betätigungsteil (5) radial austritt.4. Circuit breaker according to claims 1 to 3, characterized in that the trestle-like support for the contact plates (7) is part of a housing (1) designed as a hollow body, through the wall of which the actuating part (5) emerges radially. 5. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckfeder ein Federblech (Fig. 4) benutzt ist.5. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that a spring plate (Fig. 4) is used as the compression spring. 6. Stromunterbrecher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Federbleches zu Kontaktplatten (13) abgewinkelt sind.6. Circuit breaker according to claim 5, characterized in that the ends of the spring plate are angled to form contact plates (13). 7. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckfeder ein Federstab (Fig. 5) benutzt ist.7. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that a spring rod (Fig. 5) is used as the compression spring. 8. Stromunterbrecher nach Anspruch 1 bis 5, vorzugsweise zur Verwendung als Schließkanten-Sicherung, gekennzeichnet durch seinen mehrfachen Einsatz in geometrischer und elektrischer Hintereinanderschaltung.8. Circuit breaker according to claim 1 to 5, preferably for use as a closing edge safety device, characterized by its multiple use in geometric and electrical series connection.
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