EP0049209A2

EP0049209A2 - Schutzschalter kompakter Bauart mit einem Auslösestift

Info

Publication number: EP0049209A2
Application number: EP81730083A
Authority: EP
Inventors: Werner Ing. Grad. Troebel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-09-30
Filing date: 1981-09-01
Publication date: 1982-04-07
Also published as: JPS5790836A; ATE13107T1; ES8206908A1; ES505870A0; DE3037355A1; EP0049209B1; EP0049209A3; DE3037355C2

Abstract

Ein Schutzschalter (1) der Kompaktbauart besitzt einen Auslösestift (20), der beim Abheben des Schutzschalters (1) von seiner Montagefläche (25) zwangsläufig die Auslösung des Schaltmechanismus veranlaßt. Eine raumsparende Anordnung des Auslösestiftes (20) wird durch eine in einer Außenwand (22) des Gehäuses (2) angeordnete Nut (21) erreicht, in welcher der Auslösestift (20) längsverschiebbar und gegen Verdrehung geschützt geführt ist. Das obere Ende (27) des Auslösestiftes (20) ist abgekröpft und greift in die Windungen einer Schrauben-Druckfeder (32) ein, die als Kraftspeicher für die Auslösung dient und zugleich eine nachgiebige Führung des Auslösestiftes (20) ermöglicht.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Schutzschalter kompakter Bauart mit einem Isolierstoffgehäuse, das ein Oberteil mit einer zum Durchtritt eines Betätigüngshandgriffes dienenen Öffnung und ein zur Auflage auf einer Befestigungs- oder Montagefläche vorgesehenes Unterteil aufweist, und der einen Schaltmechanismus und eine mit diesem zusammenwirkende Auslösewelle besitzt, die außer durch stromabhängige Auslöseglieder durch einen an der Unterseite des Unterteiles austretenden, in dem Gehäuse gegen Federkraft verschiebbar geführten Auslösestift betätigbar ist. Ein Schutzschalter dieser Art ist in der deutschen Patentanmeldung P 30 08 249.6 beschrieben.
Der Auslösestift dient dazu, zwangsläufig eine Auslösung des Schutzschalters zu veranlassen, wenn dieser von seiner Montagefläche abgenommen wird, Ein wichtiges Anwendungsgebiet der genannten Auslösestifte sind daher Schutzschalter in steckbarer Ausführung, bei deren Lösung von den Trennkontakten bzw. Herausnahme aus einem Stecksockel eine Lichtbogenbildung unterbleiben muß. Hierzu werden die Auslösestifte derart bemessen, daß der Schaltmechanismus mit Sicherheit ausgelöst wird, bevor die Anschlußstücke des Schutzschalters außer Eingriff mit den Trennkontakten bzw. Stecksockeln gelangen.
Im Prinzip bereitet der Einbau eines Auslösestiftes der genannten Art in einen Schutzschalter keine Schwierigkeiten, sofern ausreichend Platz zur Verfügung steht. Dies ist jedoch besonders bei Schutzschaltern der kleineren Baugrößen, deren Nennstrom z. B. zwischen 60 und 250 Ampere liegt, in der Regel nicht der Fall. Vielmehr nimmt bei solchen Schaltern der Schaltmechanismus mit den Schaltkontakten, Löschkammern, Auslösern und Zusatzteilen praktisch den gesamten Innenraum der Schaltergehäuse ein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derart raumsparende Anordnung eines Auslösestiftes der genannten Art anzugeben, die eine Anwendung von Auslösestiften auch bei Schutzschaltern mit höchster Raumausnutzung ihrer Gehäuse ermöglicht.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Schutzschalter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Auslösestift in einer zum Inneren des Gehäuses offenen Nut einer Außenwand des Gehäuses gelagert und nahe der Auslösewelle eine Abkröpfung sowie an dem abgekröpften Teil einen mit der Auslösewelle zusammenwirkenden Ansatz besitzt. Durch die Lagerung in der Nut wird der Auslösestift seitlich an den anderen Bauteilen des Schutzschalters vorbeigeführt, was die vollständige Beibehaltung des bisherigen Aufbaus gestattet. Dies gilt auch für die Auslösewelle, weil hier das erforderliche mechanische Zusammenwirken durch die Abkröpfung des Auslösestiftes ermöglicht wird. Die Abkröpfung erlaubt darüber hinaus in gewissen Grenzen die Anordnung der Nut an einer Stelle, die aus Gründen der inneren Geometrie des Schutzschalters und der mechanischen Festigkeit günstig erscheint.
Im Oberteil des Gehäuses des Schutzschalters kann eine Ausnchmung zur Aufnahme des Endes einer den Auslösestift in der Richtung der Auslösung vorspannenden Schrauben-Druckfeder angeordnet sein, in die der Auslösestift mit seinem einen Ende eingreift. Auf diese Weise ist gegenüber dem Oberteil des Gehäuses eine nachgiebige Führung geschaffen, die einen Toleranzausgleich bewirkt.
Der Ansatz des Auslösestiftes kann zugleich als Widerlager der.Schrauben-Druckfeder dienen und erfüllt dann neben der Einwirkung auf die Auslösewelle noch eine zweite Funktion.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die zur Führung des Auslösestiftes vorgesehene Nut nur im Unterteil des Gehäuses vorgesehen sein und kann Begrenzungsflächen besitzen, die zusammen mit wenigstens einem Ansatz des Auslösestiftes eine Verdrehung des Auslösestiftes in der Nut begrenzen. Hat der Auslösestift z. B. einen kreisförmigen Querschnitt, wie dies für seine Herstellung und die Lagerung in der Nut günstig ist, so ist schon durch einen einzigen rechteckigen Ansatz ein Verdrehungsschutz zu erreichen.
Der soeben erläuterte Ansatz kann durch seine Anordnung den Hub des Auslösestiftes beim Abheben des Schutzschalters von seiner Befestigungs- oder Montagefläche durch Anschlag an einer Gegenfläche des Gehäuses auf ein zur Betätigung der Auslösewelle ausreichendes Maß begrenzen. Auch hier wird somit durch eine sinnvolle Formgebung des Auslösestiftes eine Doppelfunktion erreicht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Figur 1 zeigt einen Schutzschalter der Kompaktbauart in der Seitenansicht, teilweise im Schnitt.
In der Figur 2 ist der Schutzschalter gemäß der Figur 1 in der Draufsicht mit einer stellenweise im Schnitt gezeigten Außenwand dargestellt.
Die Figur 3 zeigt einen Ausschnitt der Außenwand des Gehäuses mit einem Auslösestift.
Der Schutzschalter 1 in Fig. 1, der insgesamt einen etwa in der DE-OS 28 16 352 beschriebenen Aufbau haben kann, besitzt ein aus einem Isolierstoff bestehendes Gehäuse 2 mit einem Oberteil 3 und einen Unterteil 4, an dessen Stirnseiten im vorliegenden Beispiel mit Messerkentakten 5 und 6 versehene Anschlußvorrichtungen 7 und 10 angeordnet sind. Aus einer Öffnung in dem Oberteil 3 des Gehäuses 2 ragt ein Betätigungshandgriff 11 heraus, der zum Ein- und Ausschalten des Schutzschalters 1 von Hand dient. Ferner ist der Schutzschalter selbsttätig durch Überstrom- und Kurzschlußauslöser auslösbar. Von den Bestandteilen des Auslösesystems zeigt die Figur 1 einen Bimetallstreifen 12, der an seinem unteren Ende mit einem Heizleiter 13 verbunden ist und etwa parallel zu diesem mit geringem Abstand verläuft. Der Heizleiter 13 ist mit einem Leiterstück 14 verbunden, das direkt an der Anschlußvorrichtung 7 befestigt ist. Die aus Heizleiter und Bimetallstreifen bestehende Anordnung befindet sich zwischen den Schenkeln eines U-förmig gestalteten Magnetjoches 15, mit dessen Polflächen ein in dem Unterteil 4 des Gehäuses 2 schwenkbar gelagerter Auslöseanker 16 zusammenwirkt. Der Bimetallstreifen 12 und der Auslöseanker 16 dienen zur Beeinflussung einer Auslösewelle 17, die in nicht näher dargestellter Weise mit dem Schaltmechanismus über Zwischenglieder in Verbindung steht. Einzelheiten dieser Anordnung sind/der erwähnten Offenlegungsschrift zu entnehmen. z. B.
Der Schutzschalter 1 ist mit einem Auslösestift 20 versehen, der in einer Nut 21 des Gehäuses 2 verschiebbar gelagert ist. Die Nut 21 befindet sich in einer Außenwand 22 (Fig. 2) des Unterteiles 4 des Gehäuses 2 und besitzt einen solchen Querschnitt, daß der mit kreisförmigem Querschnitt ausgeführte Auslösestift 20 etwa bundig mit der Innenfläche 23 der Außenwand 22 abschließt. In dem Unterteil 4 befindet sich eine Bohrung 18, durch die der Auslösestift hindurchtritt. Im Ruhezustand liegt er mit dem überstehenden Ende 24 auf der strichpunktiert gezeigten Montagefläche 25, z. B. der Sockelplette eines Stecksockels, auf.
Im Bereich der Auslösewelle 17, die in einem an dem Unterteil 4 befestigten Lagerbock gelagert ist und sich in dem von dem Oberteil 3 umschlossenen Raum befindet, ist der Auslösestift 20 mit einer Abkröpfung 26 versehen, durch die der obere Teil 27 des Auslösestiftes 20 einen sowohl nach dem Inneren des Gehäuses 2 als auch seitlich gerichteten Versatz erhält. An diesem oberen Teil 27 des Auslösestiftes befindet sich ein Fortsatz 30, der in der gezeigten Ruhestellung mit Abstand einem Fortsatz 31 der Auslösewelle 17 gegenübersteht und zugleich ein Widerlager des unteren Endes einer Schrauben-Druckfeder 32 bildet. Das gegenüberliegende Ende dieser Feder befindet sich in einer Ausnehmung 33 des Oberteiles 3 des Gehäuses 2. Durch das Eingreifen des oberen Teiles 27 des Auslösestiftes 20 in die Windungen der Schrauben-Druckfeder 32 ist eine elastische und daher einen Toleranzausgleich bewirkende Führung des Auslösestiftes gewährleistet.
Der an den Begrenzungsflächen 28 und 29 der Nut 21 des Unterteiles 4 des Gehäuses 2 geführte untere Teil des Auslösestiftes 20 ist an wenigstens einer Stelle mit einem rechteckigen Ansatz 34 gemäß der Figur 3 versehen, die den Auslösestift zusammen mit einem Abschnitt der Außenwand 22 darstellt. Durch den Ansatz 34, dessen Breite dem Abstand der parallelen Begrenzungsflächen 28 und 29 der Nut 21 angepaßt oder geringer bemessen ist, wird ein Schutz gegen Verdrehung des Auslösestiftes erreicht. Günstig hierfür ist eine Verbreiterung der Begrenzungsfläche 29 entsprechend der Figur 2. Beim Einlegen in die Nut 21 nimmt der Auslösestift 20 somit zwangsläufig die für das Zusammenwirken des Fortsatzes 30 mit der Auslösewelle 17 und das Eingreifen in die Schrauben-Druckfeder 32 erforderliche Richtung des oberen Teiles 27 ein.
In dem in der Figur 1 gezeigten Ruhezustand wird der Auslösestift 20 entgegen der Wirkung der Schrauben-Druckfeder 32 in einer Stellung gehalten, in der sich der Fortsatz 30 im Abstand von dem Fortsatz 31 der Auslösewelle 17 befindet. Wird jedoch der S_chutzschalter 1 von seiner Montagefläche 25 abgehoben, so verschiebt sich unter dem Einfluß der Feder 32 in dem gleichen der Auslösestift 20 und betätigt mit seinem Fortsatz 30 die Auslösewelle 17, noch bevor die Messerkontakte 5 und 6 aus den nicht dargestellten, mit ihnen zusammenwirkenden ortsfesten Gegenkontakten heraustreten können. In an sich bekannter Weise bewirkt dann die Verdrehung der Auslösewelle die Freigabe des Schaltmechanismus und damit die Öffnung der Schaltkontakte. Der Auslösestift 20 hat daher die Funktion eines Sicherheitsorgans, das eine Lichtbogenbildung an den Messerkontakten 5 und 6 verhindert und eine für den Bedienenden sichere Unterbrechung des Stromkreises im Inneren des Schutzschalters 1 herbeiführt.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Auslösestift als einheitlichen Körper aus einem geeigneten Kunststoff im Spritzgußverfahren herzustellen. Er erhält hierbei seine endgültige Gestalt in einem Arbeitsgang, besitzt eine gute mechanische Festigkeit und vermeidet Isolationsprobleme im Inneren des Schutzschalters.

Claims

1. Schutzschalter kompakter Bauart mit einem Isolierstoffgchäuse, das ein Oberteil mit einer zum Durchtritt eines Betätigungshandgriffes dienenden Öffnung und ein zur Auflage auf einer Befestigungs- oder Montagefläche vorgesehenes Unterteil aufweist, sowie mit einem Schaltmechanismus und einer mit diesem zusammenwirkenden Auslösewelle, die außer durch stromabhängige Auslöseglieder durch einen an der Unterseite des Unterteiles austretenden, in dem Gehäuse gegen Federkraft verschiebbar geführten Auslösestift betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Auslösestift in einer zum Inneren des Gehäuses offenen Nut einer Außenwand des Gehäuses gelagert und nahe der Auslösewelle eine Abkröpfung sowie an dem abgekröpften Teil (27) einen mit der Auslösewelle (18) zusammenwirkenden Ansatz (30) besitzt.

2. Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß im Oberteil (3) des Gehäuses (2) eine Ausnehmung (33) zur Aufnahme des Endes einer den Auslösestift (20) in der Richtung der Auslösung vorspannenden Schrauben-Druckfeder (32) angeordnet ist und daß der Auslösestift (20) mit seinem einen Ende in die Windungen der Feder (32) eingreift.

3. Schutzschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Ansatz (30) zugleich als Widerlager der Schrauben-Druckfeder (32) dient.

4. Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Nut (21) nur im Unterteil (4) des Gehäuses (2) vorgesehen ist und Begranzungsflächen (28, 29) besitzt, die zusammen mit wenigstens einem Ansatz (34) des Auslösestiftes eine Verdrehung des Auslösestiftes (20) in der Nut (21) begrenzt.

5. Schutzschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (34) durch seine Anordnung den Hub des Auslösestiftes (20) beim Abheben des Schutzschalters (1) von seiner Befestigungs-oder Montagefläche (25) durch Anschlag an einer Gegenfläche des Gehäuses (2) auf ein zur Betätigung der Auslösewelle (17) ausreichendes Maß begrenzt.