EP0120836B1

EP0120836B1 - Elektrischer geräteschutzschalter

Info

Publication number: EP0120836B1
Application number: EP82903043A
Authority: EP
Inventors: Herbert Franz
Original assignee: Heinrich Kopp GmbH and Co KG
Current assignee: Heinrich Kopp GmbH and Co KG
Priority date: 1982-10-11
Filing date: 1982-10-11
Publication date: 1986-10-29
Also published as: US4559510A; JPS59501884A; EP0120836A1; EP0105945A1; JPH0336264B2; CA1202653A; WO1984001663A1

Description

Die Erfindung betrifft einen ein- oder mehrpoligen Geräteschutzschalter in Kleinformat und Schmalbauweise. Derartige Bedienungselemente werden in einer Vielzahl von elektrischen Geräten und Einrichtungen, wie z. B. Haushaltsgeräten, Büromaschinen, Steuervorrichtungen für Fertigungs- und Montageautomaten od.dgl., dazu eingebaut, um als solche über ihre eigentliche Schalterfunktion hinaus zur gleichen Zeit einen Schutz der betreffenden Stromkreise und Verbraucher gegen Kurzschluss und Überlastung zu übernehmen, wofür bislang zumeist eine gesonderte Fein-oder Schmelzsicherung vorgesehen ist, die nach jedem Defekt aufwendig sowie umständlich ausgewechselt werden muss.
Dem generellen Aufbau und seiner Funktion nach ist dieser Geräteschutzschalter mit dem bekannten Leitungsschutzschalter vergleichbar, der über ein mechanisches Sprungwerk zur Betäti- . gung einer von Hand ein- und ausschaltbaren und jeweils elektromagnetisch und elektrothermisch frei auslösbaren Schaltkontaktanordnung vor einer Lichtbogenlöscheinrichtung verfügt.
In dieser Beziehung zeigt z. B. die US-A-2806103 einen kleiner gehaltenen Schutzschalter, bei dessen Schaltmechanik das Stellglied eines Federsprungwerks und das Bimetallelement als elektrothermisches Auslöseorgan auf einer gemeinsamen Drehachse im Unterteil des Geräts verschwenkbar gelagert sind, um das auf der gleichen Achse angeordnete Schaltkontaktstück kraftschlüssig zu betätigen. Insofern ist diese Anordnung in elektrischer wie mechanischer Beziehung relativ instabil und in bezug auf die vorgegebenen Schalterabmessungen räumlich derart ausgelastet, dass zur Einbeziehung einer meist erforderlichen Erregerwicklung für das zugleich auf das Bimetallelement miteinwirkende elektromagnetische Auslöseorgan und für ein Lichtbogen-Löschblechpaket im Bereich der Kontaktunterbrechungsstelle wie viel mehr noch für eine weitere (Hilfs-)Kontaktanordnung kein Raum mehr zur Verfügung steht.
In ähnlicher Weise bezieht sich die US-A-3475711 auf einen kleineren Schutzschalter, der nur über ein elektrothermisches Auslöseorgan verfügt. Dabei wirkt ein kombinierter Spann- und Entklinkungshebel über seine Steuerkurve ständig mit einem Schenkel des dazu V-förmig ausgebildeten und um die gleiche Drehachse verschwenkbaren Schaltkontaktstücks zusammen, wobei die vorgesehenen Federelemente aber nur den Auslösevorgang vollziehen, nicht dagegen andruckmässig eine sichere Kontaktgabe besorgen können. Zudem ermöglicht es die Ausbildung dieser Schaltmechanik genausowenig, dem Gerät innerhalb der vorhandenen Abmessungen eine elektromagnetische Auslösung oder gar eine zusätzliche Schalteinrichtung beizuordnen.
Des weiteren ist aus der FR-A-2117785 ein Schutzschalter bekannt, welcher im Oberteil seines Gehäuses neben der Schaltmechanik ein elektrothermisches Auslöseorgan enthält und bei entsprechend grösserer Bauform in seinem Unterteil eine effektivere Lichtbogenlöscheinrichtung vorsieht. Dieses Gerät soll jedoch -wie ein Leitungsschutzschalter - normalerweise ständig eingeschaltet sein und nur nach einer betrieblichen Überlastung und deren Fortfall die Wiedereinschaltung ermöglichen.
Demgegenüber stellt der Geräteschutzschalter in seiner Funktion ein häufig von Hand betätigtes Schalterelement dar, dem zusätzlich die vorgenannten Überwachungsfunktionen eingegeben sind, um auf die gesonderte Absicherungsnotwendigkeit innerhalb des geschalteten Verbraucherstromkreises verzichten zu können. Darüber hinaus ist man bestrebt, dem Geräteschutzschalter hilfsweise eine weitere Kontaktanordnung beizugeben, die gemäss seiner Ein- und Ausschaltstellung innerhalb eines getrennten Signal- oder Steuerstromkreises dazu dienen soll, die jeweilige Schalterstellung und damit den Betriebszustand des zu schaltenden Elektrogeräts auf geeignete Weise, so z. B. optisch oder akustisch, aufzuzeigen oder auch anderweitige Hilfseinrichtungen entsprechend der Schalterstellung bzw. dem Schaltzustand zu steuern.
Bei den wesentlich umfangreicheren Überstrom- oder Leitungsschutzschaltern ist deren Ausstattung mit einem solchen Hilfsschalter bereits aus der DE-A-3038511 bekannt. Hierbei stösst eine solche Erweiterung jedoch auf keine besonderen Schwierigkeiten, da es die räumliche Anordnung der Schalt- und Auslösemechanik in dem Oberteil der gebräuchlichen Schutzschalter zumeist ohne wesentliche Abänderungen zulässt, in diesem Bereich auch noch eine synchron mit dem beweglichen Hauptkontakt betätigte Hilfskontaktanordnung kleinerer Belastbarkeit und entsprechend geringerem Platzbedarf relativ problemlos unterzubringen.
Andererseits bereitet bei dem hier in Rede stehenden Geräteschutzschalter, sofern sich dieser in seinen Aussenabmessungen nicht oder nur unbedeutend von der Einbaugrösse der bisherigen Schalterausführungen ohne Schutzmassnahmen unterscheiden soll, allein schon die zusätzliche Unterbringung von Schaltwerk, Auslöseorganen und Löscheinrichtung in dem zur Verfügung stehenden Schalterinnenraum erhebliche Schwierigkeiten. Dieser Umstand erklärt auch, weshalb für den Konstrukteur die Ausrüstung des Geräteschutzschalters mit einer weiteren Kontaktanordnung zunächst ausser Betracht geblieben ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäss die Aufgabe zugrunde, einen Geräteschutzschalter zu entwickeln, dessen Schutzeinrichtungen gegen Kurzschluss und Überlastung sich in Verbindung mit einer Umschaltkontaktanordnung für Signal- oder Steuerzwecke durch eine geeignete Ausbildung und Anordnung sämtlicher Bauelemente innerhalb des vorgegebenen Abmessungsbereichs der normalen Einbauschalterausführung unterbringen lassen.
Diese Aufgabe wird bei einem Geräteschutzschalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gemäss der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Aufgrund dieser jeweils im Detail besonderen Ausbildung und Zusammenfassung der Schaltmechanik sowie deren zentraler Anordnung mit einem gemeinsamen Drehpunkt ist es nunmehr möglich, die tätigen wie betätigten Elemente des gesamten Geräteschutzschalters auf sehr begrenztem Raum in der Ebene rings um eine derartige Schaltmechanik zu verteilen und mit derselben funktionsgemäss zu koppeln.
Demgemäss setzt sich die Schaltmechanik insgesamt aus vier einzelnen, um die gleiche Drehachse verschwenkbar am Schaltergehäuse gelagerten Hebelgliedern unter Einbeziehung von drei weiteren Federelementen zusammen. Das Grundelement bildet dabei der aus Isolierstoff geformte Spannkörper mit den vorderseitig an seinen drei Eckpunkten vorstehenden Funktionsansätzen, der durch die rückseitig um einen Flansch gewundene und sich gegenüber dem Gehäuse abstützende Schenkelfeder in Richtung der Ausschaltstellung gedreht wird. Im räumlichen Bereich zwischen diesen drei Funktionsansätzen sind sowohl der Entklinkungshebel und das bewegliche Schwenkkontaktstück als Stanzteile, wie auch der wiederum aus Kunststoff gebildete Mitnehmerhebel für den Signalumschalter angeordnet. Dabei wirkt der V-förmig flach gehaltene Entklinkungshebel über seinen bügelförmig verlängerten Klinkenschenkel mit dem oberen Funktionsansatz zusammen, gegen den er sich ausserdem mit einem Gegenschenkel unter Druck der Klinkenfeder abstützt. Das darauf gelagerte Schwenkkontaktstück wird an seinem Schaltarm durch die sich vor dem rechten Funktionsansatz abstützende und den Kontaktdruck bewirkende Feder in den weiterreichenden Führungseinschnitt des linken Funktionsansatzes gedrückt, welcher dann bei der Auslösung des Schalters infolge dieses Führungsspiels schlagartig auf den Schaltarm einzuwirken vermag. Darüber hinaus erfolgt die elektrische Zuleitung über eine flexible Litze, die mit dem einen Arm einer T-förmigen Ausbildung des Schwenkkontaktstücks im Bereich seiner Lagerung leitend verbunden ist. Mit dieser Zusammensetzung wird im Vergleich zu den bekannten Sprungwerken, bei denen sich die betreffenden Federelemente jeweils für sich am Gehäuse abstützen, durch die kombinierte (Lagerung und) Federung des Entklinkungshebels wie des Schwenkkontaktstücks mittels der zugehörigen Klinken- und Kontaktdruckfeder gegenüber dem gleichen beweglichen Spannkörper der Schaltmechanik mit Vorteil erreicht, dass für diese beiden Elemente einerseits ein geringerer Federweg benötigt und zum anderen dadurch eine grössere Federkonstanz gewährleistet wird. Auf der Drehachse dieser drei Hebelglieder liegt dann noch der lose aufgesetzte Mitnehmerhebel für die Kontaktanordnung des Signalumschalters, welcher im Verlauf der Ein- oder Ausschalt(dreh)-bewegung des Spannkörpers durch dessen rechten Funktionsansatz und mit Wirkung auf den Umschalt(mittel-)kontakt in die eine bzw. entsprechend von dem linken Funktionsansatz in die andere Schaltstellung verschwenkt wird. Diese Gesamtanordnung der Schaltmechanik wird dann einfach mittels der aufgesteckten und dabei die Stirnseite der gemeinsamen Drehachse formschlüssig übergleitenden Abdeckkappe freibeweglich innerhalb des Schalteraufbaus gehalten.
Gemäss dem Merkmal des Patentanspruchs 2 vollzieht sich die Ein- und Ausschaltbetätigung des Geräteschutzschalters mit Hilfe eines nach aussen aus dem Gehäuse und durch dessen Abdeckkappe vorstehenden Bedienungsknebels, der auf einem Achsansatz des Gehäuses und gegen die Rückstellkraft der von seinem Schaft beinhalteten Schenkelfeder verschwenkbar gelagert ist. Dieser Bedienungsknebel ist an einem nach innen reichenden Fortsatz kniegelenkmässig mit dem H-förmigen Verbindungsglied gekoppelt, in dessen freies Ende querverlaufend ein Druckstift eingesetzt ist. Der Druckstift wirkt im Zuge der Einschaltbetätigung auf den oberen Funktionsansatz des Spannkörpers ein und verstellt hierbei über einen Totpunkt hinaus die gesamte Schaltmechanik gegen die Rückstellkraft der Schenkelfedern von Bedienungsknebel und Spannkörper. Hierbei folgt ihm der druckfederbelastete Entklinkungshebel, welcher an der Innenseite der bügelförmigen Verlängerung des betreffenden Klinkenschenkels über eine Rastnut verfügt, in der sich der Druckstift verhaken kann. Ausserdem wird damit für den Fall der Freiauslösung beim Zurückfedern des Bedienungsknebels eine Zwangsführung des Kniegelenk-Verbindunggliedes erreicht, wodurch sich die ohne diese notwendige Rückholfeder für die Rückführung des Druckstifts in seine Verklinkung einsparen lässt.
Für das Merkmal des Patentanspruchs 3 ist das elektromagnetische Auslöseorgan des Schalters als Klappankersystem ausgebildet, das mit seinem den Magnetkern mit der Erregerwicklung U-förmig umschliessenden Magnetjoch an der linken Schmalseite des Gehäuses in eine entsprechende Profilierung eingesetzt und darin gehaltert ist. Zudem besitzt der an einer Verlängerung des äusseren Magnetjochschenkels gelagerte und von dort her mittels einer Zugfeder gespannte Klappanker dieses Auslöseorgans seinerseits einen Fortsatz, der in den Funktionsbereich der benachbarten Schaltmechanik hineinreicht, um bei einer Kurzschlussauslösung des Schalters auf den durch die gespannte Mechanik vor ihn verstellten zweiten Klinkenschenkel des Entklinkungshebels aufzutreffen. Aus dieser Anordnung resultiert noch hinzu eine definierte Zuordnung des Klappankers gegenüber dem Magnetjoch, was in bezug auf die genaue Bemessung des Luftspalts jede Justierung und spätere Korrektur unnötig macht.
Gemäss dem Merkmal des Patentanspruchs 4 ist das als Bimetallstreifen ausgebildete elektrothermische Auslöseorgan des Schalters zum Schutz gegen Überlastung neben der Schaltmechanik auf der rechten Schmalseite des Gehäuses angeordnet. Hierbei verfügt der Bimetallstreifen oberhalb seiner Einsteckhalterung in einer entsprechenden Profilierung des Gehäuses über eine der Einstellung auf den genauen Auslösewert dienende und dafür von aussen zugängliche Justiervorkehrung und setzt sich nach unten hin in eine der äusseren Anschlussfahnen fort. Zudem ist die mit dieser Anschlussfahne verschweisste Justiervorkehrung einteilig mit einem der Lichtbogenleitbleche für die weiter unten beschriebene Löscheinrichtung ausgeführt. Auf der anderen Seite steht der Bimetallstreifen mit seinem freien Betätigungsende im eingeschalteten Zustand dem bügelförmig verlängerten Klinkenschenkel des Entklinkungshebels der Schaltmechanik gegenüber, um nach entsprechender Auslenkung infolge der belastungsabhängigen Krümmung des Bimetallstreifens von dieser Stelle her die Auslösung des Schalters einzuleiten.
In bezug auf die Einzelmerkmale der Patentansprüche 5, 6 und 8 ist die durch das Festkontaktstück und das bewegliche Schwenkkontaktstück gebildete Kontaktunterbrechungsstelle unmittelbar vor der Löschkammer für den entstehenden Schaltlichtbogen angeordnet, die sich ihrerseits räumlich unter das Klappankersystem erstreckt und sich demgemäss neben dem Signalumschalter in den Unterteil des Schaltergehäuses einordnet. In der rückwärtig mit Gasaustrittsschlitzungen versehenen Löschkammer befinden sich zwei oder mehr ferromagnetische Löschbleche, die parallel zueinander in Längsnuten an der Rückwand des Gehäuses eingesetzt sind. Ausserdem ist zu beiden Längsseiten dieser Löschbleche je ein bis in den Kontaktbereich vorgezogenes Lichtbogenleitblech vorgesehen. Hiervon bildet das eine Leitblech mit seinem stirnseitigen Ende den Festkontakt der Schaltstrecke und zugleich den Anschlusspunkt für das Ende der Erregerwicklung des Klappankersystems, während das andere Leitblech - wie bereits erwähnt - einteilig mit der Justiervorrichtung für den Bimetallstreifen mechanisch wie elektrisch in unmittelbarer Verbindung mit der betreffenden Anschlussfahne steht. Des weiteren ist von Belang, dass die Kontaktpaarung mit Auflagen von Silber gegen Silber-Kadmiumoxid versehen ist, was bei sehr geringem Spannungsabfall eine hohe Lichtbogen-, Abbrand- und Schweissfestigkeit der Kontaktanordnung gewährleistet, worauf sich bei der Auslösung ausserdem noch deren schlagartige Trennung durch den Spannkörper der Schaltmechanik vorteilhaft auswirkt. Insgesamt bewertet wird mit der hier vorgesehenen Ausführung erreicht, dass die von der Kontaktanordnung selber gebildete V-förmige Blasschleife den beim Öffnen der Schaltstrecke entstehenden Lichtbogen äusserst schnell von den beiden Kontakten und entlang beider Leitbleche in die Löschkammer treibt. In deren Bereich wird der Bogen sodann mittels der Bleche geteilt, abgekühlt und entionisiert, wonach das ihm vorgelagerte Luftpolster wie die durch ihn entstandenen Gase gefahrlos ins Freie entweichen können.
Gemäss den Merkmalen der Patentansprüche 7 und 8 setzt sich der zwischen der Löschkammer und der Anschlusshalterung für den Bimetallstreifen angeordnete Signalumschalter aus zwei in den Gehäuseboden eingesetzten und mit ihren Anschlussfahnen nach aussen reichenden Festkontaktstücken zusammen, zwischen denen auf der Abwinklung einer weiteren, in das Gehäuse eingreifenden Anschlussfahne das als federbelastetes Kippglied ausgebildete Umschaltkontaktstück gelagert ist. Dieses Kippglied ist neben seinem Doppelkontaktniet mit einem Betätigungsansatz versehen, der von dem Mitnehmerhebel der Schaltmechanik gabelartig erfasst wird, um entsprechend der Einschalt- und Ausschalt- bzw. Auslösebetätigung derselben, jedoch elektrisch unabhängig von der eigentlichen Schalt- und Überwachungsfunktion des Geräteschutzschalters, hierzu synchron sozusagen hilfsweise von der einen in die andere Schaltstellung umgelegt zu werden, um den in der Hauptsache bewirkten bzw. vorhandenen Betriebszustand geeignet zu signalisieren oder in dieser Abhängigkeit andere Vorgänge zu steuern.
Die Fertigungs- und Montagebelange des Geräteschutzschalters gemäss den Merkmalen der Patentansprüche 9 und 10 betreffend, können dessen Einzelteile jeweils für sich oder als bereits vormontierte Zusammenstellungen funktionsgerecht in das dazu entsprechend ausgestaltete sowie vorbereitete Isolierstoffgehäuse teils von Hand und zum Teil sogar maschinell eingesetzt und gehaltert werden. Darüber hinaus ist dieses fertig bestückte Gehäuse in seiner Raumform als Einschub ausgebildet, der sich abschliessend mit einer ihn zu beiden Schmalseiten umgreifenden Isolierstoffkappe versehen lässt. Diese Kappe deckt auf der einen Seite den gesamten Montageraum des Schalters voll ab und wirkt dabei gleichermassen als Sicherung gegen das Lösen der eingesetzten Teile wie als Berührungsschutz und zum Schutz vor Verschmutzung. Andererseits ermöglicht sie an der Frontseite des einzubauenden Schalters den ungehinderten Durchgriff des Bedienungsknebels und belässt an dessen Unterseite die verschiedenen Anschlussfahnen frei zugänglich, um sich letztlich in voll aufgeschobener Position elastisch wie lösbar über einem an der Rückseite des Gehäuseeinschubs vorhandenen Nocken zu verhaken. Des weiteren ist die Kappe aussen auf ihren beiden Schmalseiten mit angeformten Federzungen versehen, die im Zusammenwirken mit der Frontplatte eine lösbare Halterung des Schalters in einem entsprechenden Ausschnitt des betreffenden Elektrogeräts oder auch an anderer Stelle ermöglichen.
Nachstehend wird der Erfindungsgegenstand anhand eines in der beiliegenden Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestellten Geräteschutzschalters mit Signalumschaltung und als Ergänzung der vorstehenden Darlegungen nochmals in den verschiedenen Funktionsabläufen näher erläutert. Hierzu zeigt:

Fig. 1 die Gesamtansicht des Schalters in Einschaltstellung bei geschnittener Abdeckkappe;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Schalter im Bereich seiner Schaltmechanik, und
Fig. 3 den Querschnitt auf Höhe der Drehlagerung dieser Schaltmechanik.

Wie aus der zur Originalausführung im Massstab 2,5:1 vergrösserten Darstellung nach Fig. 1 der Zeichnung hervorgeht, befindet sich annähernd inmitten des flach gehaltenen Schalters die aus mehreren Hebel- und Federgliedern zusammengesetzte Schaltmechanik. Gemäss dem weiteren Aufbau des Schalters liegt diese Schaltmechanik zwischen dem an der linken Schalterseite angeordneten elektromagnetischen Auslöseorgan und dem an der rechten Schalterseite angeordneten elektrothermischen Auslöseorgan. Des weiteren liegt die Schaltmechanik unterhalb der nach aussen reichenden Bedienungshandhabe sowie oberhalb der Kontakt- und Löscheinrichtung des Schalters, der Kontaktanordnung des Signalumschalters und der verschiedenen Aussenanschlüsse.
Das mittels einer Kippbetätigung des Bedienungsknebels 1 und gegen die Kraft seiner Rückholfeder vorgenommene Einschalten des Geräteschutzschalters erfolgt nach Art einer Kniegelenkkopplung über das Verbindungsglied 2. Dieses Glied 2 wird mit seinem querliegenden Druckstift 3 durch den bügelförmigen Fortsatz des Entklinkungshebels 4 geführt und trifft mit dem Druckstift 3 auf den obengelegenen Funktionsansatz des Spannkörpers 5 der Schaltmechanik. Bei dessen Verstellung im entgegengesetzten Drehsinn und gegen die Kraft seiner Rückstellfeder folgt der dem Spannkörper 5 auf der gleichen Drehachse eingelagerte Entklinkungshebel 4 unter Wirkung seiner Klinkenfeder dem Druckstift 3. Im Verlauf dieser Bewegung verhakt sich der Druckstift 3 unter dem bügelförmigen Fortsatz des Entklinkungshebels 4, womit sich die Schaltmechanik nach dem bedienungsseitigen Überkippen des Totpunkts der Kniegelenkkopplung, und zwar gegen die Krafteinwirkung der Schenkelfedern von Spannkörper 5 und Bedienungsknebel 1, im gespannten Zustand befindet. Zugleich ist bei der damit einhergehenden Verstellung beider Klinkenschenkel des Entklinkungshebels 4 in ihre jeweilige Auslöseposition auch das dem Spannkörper 5 der Schaltmechanik weiterhin auf der gleichen Drehachse eingelagerte Schwenkkontaktstück 6 der Kontaktanordnung des Schalters in leitende Berührung mit dem Festkontakt 7 verstellt worden. Dabei bewirkt nach erfolgter Kontaktgabe ein ausreichender Überhub in der Drehbewegung des das Schwenkkontaktstück 6 führenden linksgelegenen Funktionsansatzes, dass mittels der sich zwischen dem Schwenkkontaktstück 6 und dem rechtsgelegenen Funktionsansatz des Spannkörpers 5 abstützenden Schraubenfeder der benötigte Kontaktdruck zustande kommt.
Durchfliesst den Schalter nunmehr infolge eines Defekts ein Kurzschlussstrom in 7- bis 10-facher Grösse des Nennstroms, so erregt dieser über die Windungen der Wicklung das Klappankersystem 8, worauf dessen zugfederbelasteter Magnetanker 9 anzieht und über den ihm gegenüberstehenden Schenkel des Entklinkungshebels 4 die gesamte Schaltmechanik aufschlägt bzw. auslöst. Demzufolge gibt der andere Schenkel des Entklinkungshebels 4 die mit dem Druckstift 3 unter seinem bügelförmigen Fortsatz verrasteten Betätigungselemente frei, worauf der federbelastete Bedienungsknebel 1 in seine Ausschaltstellung zurückkehrt und die gleicherweise federbelastete Schaltmechanik vermittels ihres Spannkörpers 5 in die entsprechende Position zurückschnellt. Bei diesem Vorgang wirken auf den Spannkörper 5 zunächst die beiden Federelemente (von 1 und 5) gemeinsam ein, bis dieser bei seinem Auftreffen auf einen vorhandenen Gehäuseanschlag die Kontaktstrecke 6/7 vollends geöffnet hat; daran anschliessend führt nur noch die Schenkelfeder des Bedienungsknebels 1 denselben in seine Ausgangsstellung zurück. Des weiteren befähigt der im Verlauf des Einschaltvorgangs dem Spannkörper 5 zuteil gewordene Überhub dessen linksgelegenen Funktionsansatz, im Moment der Kurzschlussauslösung gleichsam schlagartig auf das Schwenkkontaktstück einzuwirken und demzufolge eine äusserst schnelle wie effektive Kontakttrennung herbeizuführen, die u.a. eine Kontaktschweissung verhindert.
Durchfliesst den Schalter demgegenüber aufgrund einer länger andauernden Überlastung des zu überwachenden Verbraucherstromkreises nur ein grösserer Überstrom, so wirkt sich dieser Umstand anstelle einer Erregung des betreffenden Klappankersystems 8 auf den mit diesem elektrisch in Reihe geschalteten thermischen Auslöser aus. Hierbei fliesst der Strom des angeschlossenen Verbrauchers über einen Widerstand, der den Bimetallstreifen 10 mehr oder weniger erwärmt und dementsprechend schnell und stark zu einer schaltereinwärts gerichteten Krümmung veranlasst. Wenn dieser Krümmungsweg grösser als derjenige Wert ist, welcher mittels der im Anschluss- und Halterungsbereich des Bimetallstreifens 10 vorgesehenen Justiervorkehrung 11 eingestellt wurde, so trifft der Bimetallstreifen 10 mit seinem freien Ende auf den bügelförmigen Fortsatz des Entklinkungshebels 4 auf, drückt diesen aus der Verrastung mit dem Druckstift 3 der Betätigungselemente und leitet damit gleicherweise den bereits für den Kurzschlussfall beschriebenen Auslösevorgang ein. In beiden Fällen bewirkt die der Schaltmechanik eingegebene Freiauslösung, dass der Schalter nicht wieder eingeschaltet werden kann, solange die Ursache für sein Abschalten nicht beseitigt ist.
Bei dem manuellen Ausschalten des Geräteschutzschalters unter Last sowie bei dessen Kurzschluss- oder Überstromauslösung bildet sich an der Kontaktstrecke 6/7 ein energiereicher Schaltlichtbogen. Aufgrund der anordnungsgemäss durch das Schwenkkontaktstück 6 mit dem Festkontakt 7 und dessen Anschlussstelle gebildeten V-förmigen Blasschleife wird dieser Lichtbogen schnell von den Entstehungspunkten weg in die anschliessende Löschkammer 12 getrieben. Dabei verbleibt er mit seinem einen Fusspunkt in ständiger Berührung mit dem vom Festkontakt 7 weiter in die Löschkammer 12 führenden Leitblech, während seinem anderen Fusspunkt durch die Verlängerung des gegenüberliegenden Leitblechs bis in den Nahbereich des Schwenkkontaktstücks 6 das Überspringen wesentlich erleichtert wird. Alsdann wird die Lichtbogensäule bei ihrem Auftreffen auf die Stirnseiten der drei ferromagnetischen Löschbleche innerhalb der Löschkammer 12 in Teillichtbögen aufgespalten, zwischen den Blechen gekühlt und entionisiert. Danach können die entstandenen Lichtbogengase wie auch das vor dem Lichtbogen hergetriebene Luftpolster rückschlagsicher und ungefährlich durch die zwischen den Blechen in der Gehäusewandung vorgesehenen Entlüftungsschlitze ins Freie entweichen.
Den zusätzlichen Signalumschalter des Geräteschutzschalters betreffend, wird dessen kippfederbelasteter Mittelkontakt 13 durch den dem Spannkörper 5 der Schaltmechanik (gemeinsam mit dem Entklinkungshebel 4 und dem Schwenkkontaktstück 6) auf der gleichen Drehachse eingelagerten Mitnehmerhebel 14 entsprechend der Einschalt- oder Ausschalt- bzw. Auslösebewegung dieses Spannkörpers 5 mechanisch in (Schnapp)-Kontakt mit dem einen oder dem anderen Festkontaktstück gebracht. Auf diese einfache Weise ist es möglich, genau synchron zu dem Betriebszustand des geschalteten und gleichzeitig überwachten Elektrogeräts auf engstem Raum auch noch weitere Stromkreise zu schalten, womit sich beispielsweise die jeweilige Schalterstellung bzw. der vorhandene Betriebszustand optisch signalisieren lässt oder auch davon abhängige Hilfseinrichtungen entsprechend gesteuert werden können.

Claims

1. Ein- oder mehrpoliger Geräteschutzschalter in Kleinformat und Schmalbauweise mit einem mechanischen Sprungwerk (1,2,3,4,5) zur Betätigung einer von Hand ein- und ausschaltbaren und jeweils elektromagnetisch und elektrothermisch frei auslösbaren, vor einer mit Löschblechen versehenen Lichtbogenlöscheinrichtung (12) liegenden Schaltkontaktanordnung (6, 7) sowie mit einem dem Schaltvorgang folgenden Signalumschalter (13), dadurch gekennzeichnet, dass die räumlich unterhalb eines Bedienungsknebels (1) sowie zwischen dem als Klappankersystem (8) ausgebildeten elektromagnetischen Auslöseorgan und dem Bimetallstreifen (10) des elektrothermischen Auslöseorgans oberhalb der Schaltkontaktanordnung (6, 7) vor der Lichtbogenlöscheinrichtung (12) angeordnete Schaltmechanik sich aus der Kombination eines Spannkörpers (5) mit mehreren Funktionsansätzen, einem V-förmig flach gehaltenen Entklinkungshebel (4), einem beweglichen Schwenkkontaktstück (6) und einem einarmigen Mitnehmerhebel (14) für den Signalumschalter (13) zusammensetzt, welche jeweils für sich um eine gemeinsame Drehachse verschwenkbar angeordnet sind, dabei funktionell ineinandergreifen und teilweise gegeneinander sowie insgesamt dem Gehäuse gegenüber mittels einzelner Federelemente abgestützt sind.

2. Geräteschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der am Gehäuse gegen die Kraft einer Rückstellfeder verschwenkbar gelagerte Bedienungsknebel (1) kniegelenkartig über ein H-förmiges Verbindungsglied (2) mit quer eingesetztem Druckstift (3) lose mit einem der Funktionsansätze des Spannkörpers (5) gekoppelt ist.

3. Geräteschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zugfederbelastete Klappanker (9) des auf der einen Schmalseite neben der Schaltmechanik sowie unterhalb des Bedienungsknebels (1) angeordneten elektromagnetischen Auslöseorgans mit einem Fortsatz über sein Magnetjoch hinaus in den Auslösebereich eines der Schenkel des V-förmigen Entklinkungshebels (4) vorsteht.

4. Geräteschutzschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der auf der anderen Schmalseite neben der Schaltmechanik angeordnete Bimetallstreifen (10) des elektrothermischen Auslöseorgans mit seinem einen Ende nachjustierbar fest im Gehäuse gehaltert ist und für die Auslösung mit seinem freien Betätigungsende einer bügelförmigen Verlängerung an dem anderen Schenkel des V-förmigen Entklinkungshebels (4) gegenübersteht.

5. Geräteschutzschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltarm des über eine flexible Litze elektrisch mit dem freien Ende des Bimetallstreifens (10) verbundenen Schwenkkontaktstücks (6) und das direkt mit einem Ende der Erregerwicklung des Klappankersystems (8) verbundene Festkontaktstück (7) bei geschlossener Schaltstrecke eine sich bei deren Öffnen auf den von der Unterbrechungsstelle in die Lichtbogenlöscheinrichtung (12) ablaufenden Schaltlichtbogen zur Wirkung gelangende V-förmige Blasschleife bilden.

6. Geräteschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich schräg unter das Klappankersystem (8) erstreckende und rückwärtig mit Gasaustrittsschlitzungen versehene, mit mehreren parallel zueinander am Gehäuse gehalterten ferromagnetischen Löschblechen ausgestattete Lichtbogenlöscheinrichtung (12) mit ihren beiden seitlichen Leitblechen einerseits stirnseitig vorgezogen das Festkontaktstück (7) bildet und andererseits in gegenständlich-leitender Verbindung mit der Anschlusshalterung (11) für den Bimetallstreifen (10) steht.

7. Geräteschutzschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstücke des zwischen der Lichtbogenlöscheinrichtung (12) und der Anschlusshalterung (11) für den Bimetallstreifen (10) angeordneten Signalumschalters mit ihren Anschlussfahnen (15) nach aussen reichen, wobei das als federbelastetes Kippglied ausgebildete Umschaltkontaktstück (13) zwischen zwei Festkontaktstücken des Signalumschalters über den Mitnehmerhebel (14) durch die jeweilige Drehbewegung des Spannkörpers (5) der Schaltmechanik betätigbar ist.

8. Geräteschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromführung innerhalb des Schalters von der einen Anschlussfahne (15) über die Erregerwicklung des Klappankersystems (8) zu den beiden Schaltkontaktstücken (6, 7) über den Bimetallstreifen (10) zu der anderen Anschlussfahne (15) verläuft und dass der Signalumschalter seinen Mittelkontakt (13) entsprechend dem jeweiligen Schaltzustand, jedoch elektrisch unabhängig, von dem einen auf das andere Festkontaktstück umlegt.

9. Geräteschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelteile der Bedienungs- und Schaltmechanik, das Klappankersystem (8) mit seiner Anschlussfahne (15), der Bimetallstreifen (10) mit seiner Anschluss- und'Justierhalterung (11, 15) sowie die Lichtbogenleit- und -löschbleche und ausserdem die Kontaktanordnung des Signalumschalters mit ihren Anschlüssen, insgesamt innerhalb einer dafür vorgesehenen Ausgestaltung eines Gehäuseeinschubs montierbar sind, der seinerseits mittels einer ihn an zwei Schmalseiten umgreifenden Isolierstoffkappe montageseitig abdeckbar ist, die oberseitig über eine Öffnung für den Durchgriff des Bedienungsknebels (1) verfügt und die Halterung der eingesetzten Teile sowie den Berührungsschutz des Schalters übernimmt.

10. Geräteschutzschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Gehäuseeinschub lösbar an dessen Rückseite verrastende Isolierstoffkappe auf ihren beiden Schmalseiten mit angeformten Federzungen zur Halterung des Schalters in einem entsprechenden Geräteausschnitt versehen ist.