EP0209832B1 - Druckknopfbetätigter Überstromschutzschalter - Google Patents
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- H01H73/30—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism having electrothermal release and no other automatic release reset by push-button, pull-knob or slide
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- H01H2071/088—Terminals for switching devices which make the devices interchangeable, e.g. with fuses
Definitions
- the invention relates to an overcurrent protection switch with the features listed in the preamble of claim 1.
- a switch of the type mentioned at the outset known from DE-A-33 42 144 has very small dimensions and therefore serves as a replacement for flat fuses such as are used, for example, to protect circuits in automobiles.
- Its housing consists of two essentially identical half-shells, which are lined up for housing assembly and connected to one another in this position, in particular welded, the fixed contact arm and the bimetallic contact arm - both elongated, flat-rectangular stamped parts - with their contact ends reaching through the parting line between the two half-shells and out of Stand out housing.
- This switch is installed by simply inserting the individual switch parts, including both contact arms, into the lower housing half-shell, then uncovering the other housing half-shell and then connecting the two cover shells.
- the invention has for its object to design an overcurrent protection switch of the type mentioned so that it is easily and permanently adjustable in narrow tolerance ranges.
- This object is achieved by the characterizing features of claim 1.
- the solution means that the essential functional parts, namely the bimetal and the fixed contact arm, are fixed in a stable relative position to one another before the housing is assembled.
- the plastic base molded around its central areas on both sides forms a wall of the future switch housing, which is pushed over this base in the manner of a one-piece housing cap and firmly connected to it.
- the side recesses lie within the exit point and form a secure abutment, which is effective on the bimetal contact arm , exactly at the point provided for the adjustment deformation.
- the circuit breaker according to the invention is particularly stable mechanically.
- the secure mounting of the contact arms is further improved by the characterizing feature of claim 2.
- the characterizing feature of claim 3 it cannot be changed unintentionally. Due to the characterizing feature of claim 3, it is also impossible that the fixed contact arm is displaced longitudinally axially relative to the base.
- the development according to claim 4 serves the same purpose.
- the narrowing in the axial direction of the bimetal contact arm is also immovably held in the base material
- the switch according to the invention can be produced in a particularly space-saving manner. It is therefore also suitable as a replacement for simple flat fuses.
- the overcurrent protection switch which can be actuated by the push button 1 has a housing composed of a cap 2 and a base 3. Both parts are made of a sprayable or pourable, electrically insulating material.
- the bimetallic contact arm 4 and the fixed contact arm 5 are embedded in the approximately cuboid base 3. Both arms 4, 5 consist of an elongated, flat cuboid metal stamped part.
- the flat sides of the insertion ends of the contact arms 4, 5 led out of the housing lie in the same plane. They run parallel next to each other and form flat tongues 6,7. In their central region 8, the two contact arms 4, 5 each have an oppositely directed, vertical bend 9, 10 (FIG. 5). The main planes of extension of the free inner ends 11, 12 of the contact arms 4, 5 are thus parallel to each other at a distance 19.
- the bend 9 of the bimetallic contact arm 4 lies in the interior of the housing, while the bend 10 of the fixed contact arm 5 is arranged in the area encapsulated by the base material.
- An oval-shaped bimetallic snap disk 13 is fastened on one side to the free inner end 11 of the bimetal contact arm 4. It extends transversely to the direction of the contact arms 4, 5 in the direction of the fixed contact arm 5. Its swiveling end 14 has the bimetallic contact 15, which is thus movable. Opposite this is the fixed contact 16 of the overcurrent protection switch attached to the free end 12 of the fixed contact arm 5. The pivoting end 14 overlaps the free end 12 of the fixed contact arm 5 and is in the rest position of the switch with its bimetallic contact 15 on the fixed contact 16 under prestress.
- the bimetallic contact arm 4 In its area surrounded by the base material, the bimetallic contact arm 4 has the step-like narrowing 21 (FIG. 5) which, like the bending of the fixed contact arm 5, prevents the contact arm from moving within the embedding.
- the side recesses 29 are located exactly at the exit point 17 of the bimetallic contact arm 4 from the base 3.
- the rare recesses 29 are partially penetrated by base material. This results in an additional fixing effect for the bimetal contact arm 4 and a clean pivot point for its free end 11 during the adjustment process.
- the push button 1 which can be moved in the insertion direction 22, is arranged to switch on the switch.
- This is essentially L-shaped, the free end of its L-vertical leg 23 reaching through a recess 24 in the ceiling 25 of the cap 2.
- a blind bore 26 which also extends in the insertion direction 22, is provided for receiving the compression spring 27. This is supported on the top of the base 3 and acts on the push button 1 against the insertion direction 22.
- the L-horizontal leg 28 of the push button 1 can be pushed out against the pressure of the compression spring 27 from the space between the contacts 15, 16 and thereby causes a contact closure by hand, in that the bimetallic contact 15 comes into contact with the fixed contact 16 under system pressure.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Überstromschutzschalter mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Merkmalen.
- Ein aus DE-A-33 42 144 bekannter Schalter der eingangs genannten Art Weist sehr kleine Abmessungen auf und dient daher als Ersatz von Flach-Schmelz-sicherungen, wie sie beispielsweise zur Absicherung von Stromkreisen bei Automobilen verwendet Werden. Sein Gehäuse besteht aus zwei im Wesentlichen gleich gestalteten, zur Gehäusemontage aufeinandergedeckelten und in dieser Stellung miteinander verbundenen, insbesondere verschweißten Gehäusehalbschalen, wobei der Festkontaktarm und der Bimetallkontaktarm - beides langgestreckte, flachquaderförmige Stanzteile - mit ihren Kontaktenden durch die Teilfuge zwischen beiden Gehäusehalbschalen hindurchreichen und aus dem Gehäuse hinausstehen. Die Montage dieses Schalters wird durch einfaches Einlagen der einzelnen Schalterteile, darunter beide Kontaktarme, in die untere Gehäusehalbschale, durch anschließendes Aufdecken der anderen Gehäusehalbschale und durch anschließende Verbindung beider Deckelschalen durchgeführt. Vor der Gehäusemontage ist eine Justierung der Vorspannung der Kontaktauflage der Bimetallschnappscheibe am Festkontaktarm nicht möglich, weil erst mit der Verbindung der beiden Gehäusehalbschalen, also mit der Schließung des Gehäuses die beiden Kontaktarme darin festgelegt sind. Die Festlegung der beiden Kontaktarme nur zwischen den Rändern der aufeinandergedeckelten Gehäusehalbschalen würde auch kein ausreichend stabiles Widerlager für eine durch plastische Verformung des Bimetallkontaktarmes zu vollziehende Justierung bieten können. Eine dort überhaupt nur mögliche nachträgliche Justierung würde außerdem hier aber nicht vorhandene Durchtrittsöffnungen für ein Werkzeug in den Gehäusehalbschalen erfordern, wie dies beispielsweise bei einem aus DE-A-26 46 840 vorbekannten Schutzschalter für eine nach vollzogener Gehäusemontage durchzuführende Bimetalljustierung bekannt ist.
- Aus dieser DE-A-26 46 840 ist es weiterhin bekannt, den Bimetallträger mit einer durch zwei Seitenausnehmungen gebildeten Schwachstelle als Solltordier- oder Sollbiegestelle zu versehen.
- Weiterhin ist es aus der DE-A-19 24 701 grundsätzlich bekannt, einen Bimetallträger eines Schnappschalters dadurch an einem aus Isolierkunststoff bestehenden Tragblock zu befestigen, daß er durch Umspritzung in den Kunststoff eingebettet ist.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überstromschutzschalter der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß er in engen Toleranzbereichen einfach und dauerhaft justierbar ist. Diese Aufgabe wird durch die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruches 1 gelöst. Die Lösung bedeutet, daß die Festlegung der wesentlichen Funktionsteile, nämlich des Bimetall- und des Festkontaktarmes in einer stabilen Relativlage zueinander bereits vor der Gehäusemontage erfolgt. Der dazu um ihre beiderseitigen Mittenbereiche formschlüssig herumgespritzte Kunststoffsockel bildet eine Wand des späteren Schaltergehäuses, welches nach Art einer einstückigen Gehäusekappe über diesen Sockel geschoben und mit ihm fest verbunden wird.
- Durch diese Lösung liegen die Seitenausnehmungen innerhalb der Austrittstelle und bilden exakt an der für die Justierverformung vorgesehenen Stelle ein sicheres, am Bimetallkontaktarm wirksames Widerlager.
- Nicht zuletzt ist der erfindungsgemäße Schutzschalter mechanisch besonders stabil.
- Die sichere Halterung der Kontaktarme wird durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruches 2 weiter verbessert. Die einmal justierte und dadurch eingestellte Auslösecharakteristik kann ungewollt quasi nicht verändert werden. Durch das Kennzeichnungsmerkmal des Anspruches 3 ist es zudem unmöglich, daß der Festkontaktarm gegenüber dem Sockel längsaxial verschoben wird. Dem gleichen Zweck dient die Weiterbildung gemäß Anspruch 4. Auch der Bimetallkontaktarm ist durch seine Verschmälerung in Axialrichtung unverrückbar im Sockelmaterial festgehalten Der Schalter nach der Erfindung läßt sich besonders raumsparend herstellen. Er eignet sich dadurch auch als Ersatz für einfache Flach-Schmelzsicherungen.
- Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Innenansicht des Schalters in Einschaltstellung,
- Fig. 2
- eine Seitenansicht des Sockels mit den Anschlußarmen und dem Bimetall in Einschaltstellung.
- Fig. 3
- eine Innenansicht des Schalters in Ausschaltstellung,
- Fig. 4
- einen Querschnitt des Schalters entlang der Linie IV- IV gemäß Fig. 3,
- Fig. 5
- eine perspektivische Explosionsdarstellung des Überstromschutzschalters,
- Fig. 6
- eine Draufsicht auf die Schwachstelle des Bimetallkontaktarmes.
- Der durch den Druckknopf 1 betätigbare Überstromschutzschalter weist ein aus Kappe 2 und Sockel 3 zusammengesetztes Gehäuse auf. Beide Teile sind aus einem spritz- oder gießbaren, elektrisch isolierenden Material gefertigt. Eingebettet in den etwa quaderförmigen Sockel 3 sind der Bimetallkontaktarm 4 und der Festkontaktarm 5. Beide Arme 4,5 bestehen aus einem langgestreckten, flachquaderförmigen metallischen Stanzteil.
- Die Flachseiten der aus dem Gehäuse herausgeführten Einsteckenden der Kontaktarme 4,5 liegen in der gleichen Ebene. Sie verlaufen parallel nebeneinander und bilden flache Steckzungen 6,7. In ihrem Mittenbereich 8 weisen die beiden Kontaktarme 4,5 jeweils eine entgegengesetzt gerichtete, senkrechte Abbiegung 9,10 auf (Fig. 5). Die Haupterstreckungsebenen der gehäuseinneren freien Enden 11,12 der Kontaktarme 4,5 liegen somit parallel in einem Abstand 19 zueinander. Die Abbiegung 9 des Bimetallkontaktarmes 4 liegt dabei im Gehäuseinnenraum, während die Abbiegung 10 des Festkontaktarmes 5 im vom Sockelmaterial umspritzten Bereich angeordnet ist.
- Am gehäuseinneren freien Ende 11 des Bimetallkontaktarmes 4 ist eine oval geformte Bimetallschnappscheibe 13 einseitig befestigt. Sie erstreckt sich quer zur Richtung der Kontaktarme 4,5 in Richtung zum Festkontaktarm 5. Ihr Schwenkende 14 weist den Bimetallkontakt 15 auf, der damit beweglich ist. Diesem gegenüber liegt der am freien Ende 12 des Festkontaktarmes 5 angebrachte Festkontakt 16 des Überstromschutzschalters. Das Schwenkende 14 überlappt das freie Ende 12 des Festkontaktarmes 5 und liegt in Ruhestellung des Schalters mit seinem Bimetallkontakt 15 am Festkontakt 16 unter Vorspannung an.
- An seiner gehäuseinneren Austrittsstelle 17 aus dem Sockel 3 weist der Bimetallkontaktarm 4 beidseitig Seitenausnehmungen 29 auf, die ihn senkrecht zu seiner Haupterstreckungsrichtung durchsetzen. Dadurch ist eine Schwachstelle geschaffen, die als Justier-Sollbiegestelle fungiert. Gemäß Fig. 6 ist diese Schwachstelle durch zwei Seitenausnehmungen 29 in Form je eines Halbloches gebildet.
- In seinem vom Sockelmaterial umgebenen Bereich weist der Bimetallkontaktarm 4 die stufenförmige Verschmälerung 21 auf (Fig. 5), die wie die Abbiegung des Festkontaktarmes 5 ein Verschieben des Kontaktarmes innerhalb der Einbettung verhindert.
- Wie aus den Fig. 1,3 und 6 ersichtlich, befinden sich die Seitenausnehmungen 29 genau an der Austrittsstelle 17 des Bimetallkontaktarmes 4 aus dem Sockel 3. Somit sind die Seltenausnehmungen 29 teilweise von Sockelmaterial durchsetzt. Dadurch ergibt sich ein zusätzlicher Fixierungseffekt für den Bimetallkontaktarm 4 sowie ein sauberer Drehpunkt für dessen freies Ende 11 beim Justiervorgang.
- Räumlich zwischen den beiden freien Enden 11,12 von Bimetallarm 4 und Festkontaktarm 5 ist der in Einsteckrichtung 22 verschiebbare Druckknopf 1 zur Einschaltung des Schalters angeordnet. Dieser ist im wesentlichen L-förmig ausgebildet, wobei das freie Ende seines L-Vertikalschenkels 23 eine Ausnehmung 24 in der Decke 25 der Kappe 2 durchgreift. Im Basisbereich dieses Schenkels 23 ist eine ebenfalls in Einsteckrichtung 22 verlaufende Sackbohrung 26 zur Aufnahme der Druckfeder 27 vorgesehen. Diese stützt sich an der Oberseite des Sockels 3 ab und beaufschlagt den Druckknopf 1 entgegen der Einsteckrichtung 22. Der L-Horizontalschenkel 28 des Druckknopfes 1 ist gegen den Druck der Druckfeder 27 aus dem Zwischenraum zwischen den Kontakten 15,16 ausschiebbar und bewirkt dabei eine Kontaktschließung von Hand, indem der Bimetallkontakt 15 unter Anlagedruck am Festkontakt 16 in Anlage kommt.
Claims (5)
- Überstromschutzschalter mit einem zweiteiligen Gehäuse aus Isolierwerkstoff und mit darin, in ihrer Längsrichtung (22) parallel zueinander verlaufend, einem Festkontaktarm (5) und einem durch seine Erhitzung die Überstromausschaltung bewirkenden Bimetallkontaktarm (4),- die als langgestreckte, etwa flachquaderförmige Stanzteile ausgebildet sind,-- wobei am freien Ende (11) des Bimetallkontaktarmes (4) eine sich zum freien Ende (12) des Festkontaktarmes (5) hin erstreckende und dieses in Einschaltstellung unter Vorspannung überlappend kontaktierende Bimetallschnappscheibe (13) fixiert ist, und- die auf der Gehäuseaußenseite flache, nebeneinanderliegende Steckzungen (6,7) bilden,
dadurch gekennzeichnet, daß- Bimetallkontaktarm (4) und Festkontaktarm (5) mit ihrem Mittenbereich (8) formschlüssig in einen aus formbeständigem, spritz- oder gießbarem Kunststoffmaterial gefertigten Sockel (3) eingebettet sind,- der Bimetallkontaktarm (4) an seiner gehäuseinneren Austrittsstelle (17) aus dem Sockel (3) beidseitig eine Seitenausnehmung (29) zur Bildung einer der Justierung der Vorspannung der Kontaktauflage dienenden Sollbiegestelle aufweist,- die Seitenausnehmungen (29)innerhalb der Austrittsstelle (17) liegen, wodurch der Sockel (3) dort eine Biegekante bildet und- der Sockel (3) mit den eingebetteten Kontaktarmen (4,5) beim fertigen Schalter das Verschlußteil einer einstückigen Gehäusekappe (2) bildet. - Überstromschutzschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktarme (4,5) in ihrem Mittenbereich (8) mindestens auf einer Länge im Sockelmaterial eingebettet sind, die einem Drittel ihrer Gesamtlänge entspricht. - Überstromschutzschalter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Gehäuseinnenraum die Haupterstreckungsebenen von Bimetallkontaktarm (4) und Festkontaktarm (5) mit Abstand (19) zueinander parallellaufen und daß bei außerhalb des Gehäuses in einer Ebene liegendem Bimetallkontaktarm (4) und Festkontaktarm (5) eine stufenförmige, quer zur Einsteckrichtung (22) verlaufende Abbiegung (10) des Festkontaktarmes (5) im Sockelmaterial eingebettet ist. - Überstromschutzschalter nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bimetallkontaktarm (4) in seinem im Sockelmaterial eingebetteten Mittenbereich (8) nach innen eine stufenförmige Verschmälerung (21) aufweist. - Überstromschutzschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zwei Seitenausnehmungen (29) durch beidseitige Ausstanzung eines Halbloches gebildet sind.
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