EP0862784B1

EP0862784B1 - Überstromschutzschalter

Info

Publication number: EP0862784B1
Application number: EP97944829A
Authority: EP
Inventors: Fritz Krasser; Franz Winkler
Original assignee: Ellenberger and Poensgen GmbH
Current assignee: Ellenberger and Poensgen GmbH
Priority date: 1996-09-07
Filing date: 1997-09-04
Publication date: 2001-11-14
Anticipated expiration: 2017-09-04
Also published as: DE59705384D1; WO1998010456A1; CA2236927C; ATE208956T1; US6040747A; EP0862784A1; JP3364749B2; DE29724493U1; ID19307A; CA2236927A1; JPH11502367A

Description

Die Erfindung betrifft einen Überstromschutzschalter mit thermischer Auslösung nach Art von DE-C-15 88 146 = US-A 3 456 225.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß er kostengünstig herstellbar ist und eine raumökonomische, auch quer zu seinen Wandflächen schmale Bauweise ermöglicht. Insbesondere soll er auch hohe Schaltströme über 50 A bewältigen können, ohne daß durch seine für große Stromstärken geeigneten größeren Leitungsquerschnitte die Lösung der eingangs genannten Aufgabe beeinträchtigt wird. Diese Aufgabe wird durch Anspruch 1 gelöst. Diese Lösung ermöglicht es, die Festkontakte in einer sehr raumökonomischen Weise und trotzdem mit großem Luftraum zwischen ihnen in den Gehäuseecken zu positionieren. Ihre messerschneidenartige Wirksamkeit gegenüber der Kontaktbrücke sichert eine gute Kontaktierung.

Durch Anspruch 2 wird die genaue Positionierung der Festkontakte mit Bezug auf ihre Längsrichtung erleichtert. Anspruch 3 ermöglicht in diesem Zusammenhang eine besonders raumsparende, in Richtung der Schalterlängsachse gestaffelte Positionierung der beiden Festkontakte mit ihren Basisteilen. Das ermöglicht die Einhaltung einer schmalen Bauweise des Schalters bzw. des Schaltergehäuses.

Anspruch 4 dient der Erleichterung der Schaltermontage unter Sicherstellung der Positionsgenauigkeit der beiden Festkontakte.

Das Gehäuse ist nur zweiteilig. Es enthält zur Lagerung und/oder Führung nicht nur der Festkontakte, sondern auch der beweglichen Teile der Schalterkinematik lediglich zwei mit ihren Offenseiten einander zugewandte, aus Isolierstoff gefertigte Gehäuseschalen, nämlich das Chassisteil und das Verschlußteil. Beide Teile enthalten jeweils eine der beiden im wesentlichen zueinander parallelen Seitenwände. Das Schaltergehäuse weist etwa die Umrißform eines Quaders auf und dessen zueinander etwa parallel ausgerichtete Seitenwände sind bei mehreren aneinandergereihten Schaltern die Kontaktflächen zum benachbarten Schalter.

Das Chassisteil bildet außer einer der beiden besagten Wandflächen noch eine Stirnseite, während das Verschlußteil neben der anderen Stirnseite noch die beiden Flanken- oder Schmalseitenwände des Gehäuses enthält. Zur Montage werden die Funktionsteile - gegebenenfalls vorher zu Baugruppen zusammengefügt - lediglich auf die Innenseite des Chassisteils aufgesetzt und zwischen dort bei der einstückigen Spritzherstellung des Chassisteils angeformte Wandvorsprünge lagefixiert eingesetzt. Das derart in lagergesicherter Form mit den Funktionsteilen bestückte Chassisteil wird schubladenartig in Schalterlängsrichtung bis zu einem gegenseitigen Verschnappen in das Verschlußteil eingeschoben.

Durch Anspruch 5 werden trotz der angestrebt schmalen Bauweise des Schalters lange Kriechstrecken für die Schaltspannung geschaffen. Das wirkt einer Lichtbogenbildung entgegen.

Die Figuren enthalten ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Überstromschutzschalters. Darin zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Außenansicht des fertigmontierten Schalters,
Fig. 2: eine perspektivische Innenansicht des einen Gehäuseteils, welches als "Verschlußteil" bezeichnet ist, und
Fig. 3: eine Außenansicht des anderen, als "Chassisteil" bezeichneten Gehäuseteils mit der in fertigmontiertem Zustand der Funktionsteile aus ihm hinausstehenden Handhabe der Schaltstange, wobei sich das Chassisteil in montagebereiter Ausgangsstellung gegenüber dem Verschlußteil gemäß Fig. 2 befindet,
Fig. 4: eine Explosionsdarstellung sämtlicher Einzelteile des Schalters in räumlicher gegenseitiger Zuordnung,
Fig. 5: in Explosionsdarstellung die Einzelteile der in einem Vormontagezustand die Baugruppe V gemäß Fig. 4 bildenden Einzelteile, im wesentlichen den Kontaktbrückenträger und die Schaltstange,
Fig. 6: in vergrößerter Darstellung die aus dem dem Stromausgang zugeordneten Festkontakt, dem Bimetall und einem Kontaktanschluß gebildete Baugruppe VI von Fig. 4,
Fig. 7: eine Explosionsdarstellung der Einzelteile der Festkontakt-Bimetall-Baugruppe gemäß Fig. 6,
Fig. 8: einen Querschnitt durch den Schalter mit etwa in der Bewegungsebene der Einzelteile seines Schaltgetriebes verlaufender Schnittebene und in Ausschaltstellung,
Fig. 9: eine Schnittdarstellung analog Fig. 8 in Einschaltstellung,
Fig. 10: eine Explosionsdarstellung analog Fig. 5 mit einem Ergänzungsteil, durch welches der Überstromschalter ohne weiteren Aufwand auch von Hand ausschaltbar ist,
Fig. 11: eine Darstellung analog Fig. 9 mit von Hand in auslösebereite Ausgangsstellung gebrachtem Schaltgetriebe.

Der Schalter enthält ein flaches kastenförmiges Isolierstoffgehäuse 1, welches im wesentlichen die Umrißform eines Quaders aufweist. Das zweiteilige Gehäuse besteht aus dem Chassisteil 2 und dem Verschlußteil 3 mit zum Zwecke einer platzsparenden Aneinanderreihbarkeit etwa parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden 4 bzw. 5. Von den weiteren Außenwänden des Schalters enthält das Chassisteil 2 die erste Stirnwand 6 mit Durchführungen für die Kontaktanschlüsse 7,8 und einem Durchgangsloch 9 für die weiter unten beschriebene Justierung des Bimetalls 38. Das Verschlußteil 3 hingegen enthält an nach außen wirksamen Gehäusewandungen außer der Seitenwand 5 noch die betätigungsseitige, zweite Stirnwand 10 und die beiden Flankenwände 11,12 des Gehäuses 1.

Innerhalb des Gehäuses 1 befindet sich das Schaltgetriebe mit etwa mittig in einer parallel zwischen den Seitenwänden 4,5 verlaufenden Bewegungsebene. Das Schaltgetriebe dient zur Bewegungsführung der Kontaktbrücke 13, die in Einschaltstellung den Zwischenraum zwischen den Festkontakten 14,15 überbrückt und mittels ihrer Kontaktenden 71,72 die Festkontakte 14,15 elektrisch leitend miteinander verbindet.

Die im Stromweg zwischen dem Kontaktanschluß 7 (Stromeingang) zum Kontaktanschluß 8 (Stromausgang) liegenden Festkontakte 14,15 sind Flachteile, z.B. Blechstanzteile. Sie verlaufen mit ihrer Flächenerstreckung nach Art etwa einer Messerklinge parallel zu den Seitenwänden 4,5 und bilden mit ihren der Kontaktbrücke 13 zugewandten Schmalkanten nach Art von Schneiden jeweils eine Kontaktstelle 16 bzw. 17. Die Festkontakte 14,15 liegen mit ihren den Kontaktstellen 16,17 gegenüberliegenden Rücken-Schmalkanten 18,19 an der Flankenwand 12 des Gehäuses 1 an. In Richtung ihrer Längsachse 73 stehen sie von der ersten Gehäusestirnwand 6 her in die Flankenräume neben der Bewegungsebene des Kontaktbrückenträgers 20 des Schaltgetriebes hinein. Die Festkontakte 14,15 sind in ihren Basisbereichen gegenüber ihrer Flächenerstreckung etwa rechtwinklig derart abgewinkelt, daß ihre Basisteile 21,22 als Verbindungsbereiche zu den Kontaktanschlüssen 7,8 im wesentlichen rechtwinklig zu den Seitenwänden 4,5 und etwa parallel zu den Stirnwänden 6,10 des Gehäuses 1 verlaufen. Sie sind in Zwischenräumen zwischen von der Seitenwand 4 des Gehäuseteils 2 zum Gehäuseinnenraum hin abstehenden Haltevorsprüngen 23-26 positioniert bzw. steckgehaltert. Dazu bilden die Basisteile 21 einen oberen, den Kontaktstellen 16,17 zugewandten U-Schenkel eines U-förmigen Sockelteils 75,76 der Festkontakte 14,15.

Das Sockelteil 75 des Festkontaktes 14 umfaßt den durch ein Segment der Stirnwand 6 des Chassisteils 2 gebildeten Haltevorsprung 26. Dabei bildet der mit dem Festkontakt 14 einteilige, außerhalb des Gehäuses liegende Kontaktanschluß 7 mit seiner Oberkante den unteren Schenkel des U (Fig. 4,8,9). Das Sockelteil 76 des anderen Festkontaktes 15 hat eine U-Form mit dem Basisteil 22 als oberer U-Schenkel und mit dem den Durchgang für die Justierschraube 63 bildenden unteren U-Schenkel 77 (Fig. 6,7). Die Festkontakte 14,15 sind mit ihren Basisteilen 21,22 und der Festkontakt 14 ist zusätzlich mit seinem Kontaktanschluß 7 einteilig ausgebildet.

Die Festkontakte 14,15 sind bei etwa gleicher Höhenposition ihrer Kontaktstellen 16,17 unterschiedlich lang ausgebildet (Fig. 4). Dadurch sind in Einbaustellung ihre Basisteile 21,22 von der ersten Stirnwand 6 unterschiedlich weit beabstandet. Das ermöglicht die angestrebt schmale Bauweise durch Ineinanderschachtelung der beiden Festkontakte 14,15 in ihrer Einbaustellung. Dadurch sind nämlich die beiden Sockelteile 75,76 in Einbaustellung der Festkontakte 14,15 in Längsrichtung der Schalterachse gestaffelt hintereinander bzw. untereinander (Fig. 8,9 und 11) angeordnet.

Der Kontaktbrückenträger 20 ist im wesentlichen ein mit seiner Mittelebene etwa parallel zu den Seitenwänden 4,5 und mittig mit Abstand zwischen den Seitenwänden 4,5 verlaufendes Flachteil. Es ist einstückig aus Isolierstoff gefertigt. Der Kontaktbrückenträger 20 trägt auf seiner den Festkontakten 14,15 zugewandten Seite die Kontaktbrücke 13. Der Kontaktbrückenträger 20 hat eine winkelförmige Kontur und weist dadurch auf der Seite der Festkontakte 14,15 einen zu den Kontaktanschlüssen 7,8 bzw. zur Gehäusestirnwand 6 hin vorstehenden Vertikalschenkel 27 auf, der im Bereich seines Freiendes 28 von der etwa lotrecht zu den Wandflächen 4,5 ausgerichteten Kontaktbrücke 13 durchsetzt ist. Die Kontaktbrücke 13 ist ein metallisches, weitgehend ebenes Blechteil, das auch mit Kontaktplättchen bestückt sein kann, und bildet mit ihren beiden in Richtung ihrer Längsachse 74 über den Kontaktbrückenräger 20 hinausstehenden Enden einen Gegenkontakt zu den Festkontakten 16,17. Sie liegt in einem den Vertikalschenkel 27 etwa lotrecht durchsetzenden Schlitz 29 des Kontaktbrückenträgers 20 ein. Die Einlage ist dergestalt, daß die Kontaktbrücke 13 um die durch den Schlitz 29 gebildete Achse aus ihrer etwa rechtwinkligen Position zur Mittellängsebene des Kontaktbrückenträgers 20 beidseitig geringfügig auslenkbar ist. Das stellt eine gute Kontaktierung sicher.

Der aus Isolierstoff 13 einstückig gespritzte Kontaktbrückenträger 20 steht in Einschaltstellung mit einem etwa parallel zu den Festkontakten 14,15 ausgerichteten Flachteil 30 nach Art eines zu ihnen parallelen Wandschirmes in den Zwischenraum zwischen den beiden Festkontakten 14,15 hinein. Dadurch werden die Festkontakte 14,15 voneinander abgeschirmt und die Lichtbogenstrecke zwischen ihnen wird deutlich vergrößert.

Wie der Kontaktbrückenträger 20 ist eine Schaltstange 31 aus Isolierstoff ebenfalls in der zwischen den Festkontakten 14,15 und parallel zu den Seitenwänden 4,5 verlaufenden Bewegungsebene der Schaltgetriebekinematik längsverschiebbar. Die Längsverschiebung wird durch manuelle Beaufschlagung des aus dem Gehäuse hinausstehenden Betätigungsendes 32 der Schaltstange 31 bewirkt und die Betätigungsrichtung 34 ist der Druckrichtung einer Auslösefeder 33 entgegengerichtet, die in der Bewegungsebene zur von den Festkontakten 14,15 und vom Vertikalschenkel 27 des Kontaktbrückenträgers 20 abgewandten Seite hin versetzt ist und sich am unteren, kontaktanschlußseitigen Ende der Schaltstange 31 einerseits und am der Gehäuse 1 andererseits abstützt. Sie wird infolgedessen durch eine Druckbeaufschlagung der Schaltstange 31 in Druckrichtung 34 vorgespannt.

Die Schaltstange 31 ist von einer etwa in der Mittellängsebene der Schaltgetriebekinematik verlaufenden Längsnut 35 durchsetzt. Sie dient als Gleitführung für den Horizontalschenkel 36 des Kontaktbrückenträgers 20, der durch die Längsnut 35 hindurch von der Festkontaktseite bzw. von der Seite der linken Flankenwand 12 (Fig. 8,9 und 11) des Gehäuse 1 her in den anderen, der rechten Flankenwand 11 zugewandten Gehäuseseitenbereich ragt und an seinem Ende die Verklinkungsnase 37 zur Verklinkung des Kontaktbrückenträgers 20 mit der weiter unten detailliert beschriebenen Überstromauslösung, nämlich dem Bimetall 38 trägt. Auf der Seite der Festkontakte 14,15 ist der Kontaktbrückenträger 20 von einer Zugfeder 39 in Richtung nach oben auf die druckknopfdurchsetzte Stirnwand 10 des Schaltergehäuses 1 beaufschlagt. Die Zugfeder 39 ist mittels eines Federauges 41 an ihrem stirnwandseitigen, oberen Ende auf einen von der Wandfläche 4 des Chassisteils 2 hochstehenden Haltesporn 40 aufgefädelt. In der weiter unten detailliert beschriebenen Einschubstellung des Chassisteils 2 in das Verschlußteil 3 reicht der Haltesporn 40 mit seinem freien Ende bis an die Seitenwand 5 des Verschlußteils 3, so daß in Zusammenbaustellung die Zugfeder 39 unverlierbar an dem Chassisteil 2 fixiert ist.

Die Schaltstange 31 und der Kontaktbrückenträger 20 sind durch Stützführungen an den Seitenwänden 4,5 des Gehäuses 1 ausgerichtet und beweglich geführt. Es sind also die Gehäuseteile 2,3 bzw. die ihnen zugeordneten Seitenwänden 4,5, welche einerseits die Ausrichtung, andererseits aber auch die Beweglichkeit von Schaltstange 31 und Kontaktbrückenträger 20 in der Bewegungsebene innerhalb des Gehäuses 1 sicherstellen.

Die Zugfeder 39 ist mit ihrem unteren Ende 42 an der der Verklinkungsnase 37 gegenüberliegenden Seite des Kontaktbrückenträgers 20 im Bereich seines Winkelscheitels 49 angelenkt. Dort ist ein einstückig angesetzter Haltefinger 43 vorhanden, auf den die Zugfeder 39 mit ihrem unteren Ende 42 aufgesetzt ist. Die Zugfeder 39 verläuft mit ihrer Längsachse auf der Festkontaktseite und parallel zur Mittellängsebene der Schalterkinematik in einem der Seitenwand 4 des Chassisteils 2 nahen Bereich, also insoweit jeweils außermittig. Diese außermittige Lage der Zugfeder 39 steht einerseits in einem kausalen Zusammenhang damit, daß der Kontaktbrückenträger 20 nur an der Seitenwand 4 des Chassisteiles 2 in einer im wesentlichen in Schaltstangenlängsrichtung verlaufenden Drehschubgelenkführung geführt ist. Die Drehschubgelenkführung wird durch eine im wesentlichen parallel zur Schaltstange 31 gerichtete Führungsnut 44 an der Seitenwand 4 des Chassisteils 2 und durch einen darin verschiebbar geführten, etwa lotrecht zur Bewegungsebene der Schaltgetriebekinematik gerichteten Drehzapfen 45 am Scheitel 49 des Kontaktbrückenträgers 20 hergestellt. Die Führungsnut 44 hat in ihrer Längsrichtung einen kreisbogensegmentförmigen Verlauf mit der Schaltstange 31 zugewandtem Krümmungsbauch. Dieser Verlauf der Führungsnut begünstigt den Eingriff der Schaltstange 31 am Kontaktbrückenträger 20 in einer weiter unten näher beschriebenen Weise. Außerdem erzeugt die Zugfeder durch Schwenkbeaufschlagung des Kontaktbrückenträgers um dessen Drehzapfen 45 den Kontaktdruck auf die Kontaktstellen 16,17.

Der Drehzapfen 45 hat nicht nur eine Führungsfunktion nach Art eines Kulissensteines, um eine bestimmte Bewegungskurve des Kontaktbrückenträgers 20 gegenüber dem Gehäuse 1 sicherzustellen. Vielmehr dient seine Stirnfläche 46 weiter zur Anlage an der Seitenwand 4 des Chassisteiles 2. Diese Anlage bewirkt gemeinsam mit der Anlage der Stirnfläche 47 des an der anderen Flankenseite des Kontaktbrückenträgers 20 angeformten Auslegers 48 an der Seitenwand 5 des Verschlußteiles 3 des Gehäuses die Ausrichtung und Parallelführung des Kontaktbrückenträgers 20 zwischen den beiden Seitenwänden 4,5 des Gehäuses 1 bewirkt. Der rippenartige Ausleger 48 erstreckt sich aus dem Scheitelbereich 49 zwischen den beiden Schenkeln 27,36 des Kontaktbrückenträgers 20 bis in den Bereich des Schlitzes 29 zur Halterung der Kontaktbrücke 13, die mittels des das Durchtrittsloch 50 der Kontaktbrücke 13 durchsetzenden Stiftes 49 mit dem Steckloch 78 des Kontaktbrückenträgers 20 verstiftet ist. Die Querschnittsform des Auslegers 48 ist die eines T oder etwa eines Doppel-T-Trägers.

Die Schaltstange 31 ist im Bereich des Durchtritts ihres Betätigungsendes 32 durch die zweite Stirnwand 10 des Gehäuses 1 und im Gehäuseinnenraum durch zwei diametral etwa lotrecht zur Bewegungsebene der Schaltgetriebekinematik abstehende Gleitschuhe 51,52 an den Seitenwänden 4,5 in einer Nut in Schaltrichtung 34 längsverschiebbar. Die Nuten sind an die Innenseiten der Seitenwände 4,5 von Chassisteil 2 und Verschlußteil 3 angeformt. Die dem Verschlußteil 3 zugeordnete Nut 52 ist in Fig. 2 deutlich sichtbar. Die Gleitschuhe 51,52 sind in der Höhe der Längsnut 35 der Schaltstange 31 angeordnet.

An das untere Ende der Schaltstange 31 ist eine an der Innenseite des Vertikalschenkels 27 des Kontaktbrückenträgers 20 als Mitnehmer in Anlage bringbare Griffrippe 53 angeformt. Sie dient zum beim Drücken der Schaltstange 31 in Druckrichtung 34 erfolgenden Ergreifen einer Mitnehmerkerbe 54 am inneren und unteren Ende 28 des Vertikalschenkels 27 des Kontaktbrückenträgers 20. Diese Mitnehmerkerbe 54 steht in Kontaktöffnungsstellung (Fig. 8) in den Verschiebeweg der Griffrippe 53 der Schaltstange 31 hinein. Um den Kontaktbrückenträger 20 in eine für das Eingreifen der Griffrippe 53 in die Mitnehmerkerbe 54 griffgünstige Stellung zu leiten, ist der weiter oben beschriebene, in Richtung auf die Schaltstange 31 vorstehende Krümmungsbauch der Führungsnut 44 vorgesehen (Fig. 4). Dieser Krümmungsbauch ist am in Fig. 8 und 9 meistens gestrichelt dargestellten Verlauf der Führungsnut 44 erkennbar.

Die Überstromauslösung enthält ein zur Schaltstange 31 etwa paralleles Bimetall 38 mit einer an seinem Ausschwenkende befindlichen Rastöffnung 55 zum Eingriff der Verklinkungsnase 37 des Kontaktbrückenträgers 20. Das Bimetall 38 ist U-förmig gebogen und steht mit dem Verbindungssteg 56 zwischen den beiden U-Schenkeln 57,58 nach oben (Fig. 7). Der eine U-Schenkel 57 ist fest mit dem Basisteil 22 bzw. dem Sockelteil 76 des dem Stromausgang zugeordneten Festkontaktes 14 verbunden, insbesondere verschweißt. Der andere U-Schenkel 58 ist an seinem Ende mit dem dem Stromausgang zugeordneten Kontaktanschluß 8 verschweißt. Beide U-Schenkel 57,58 bilden etwa eine Ebene rechtwinklig zu den Wandflächen 4,5. Die Schweißverbindung ist im Bereich des Schenkelendes 59 des einstückigen Kontaktanschlusses 8 (Fig. 7) vorgesehen. Unter Überstromeinwirkung biegt sich der U-Bogen bzw. der U-Verbindungssteg 56 des Bimetalls 38 im Uhrzeigersinn gegenüber den Einspannstellen der U-Schenkel 57,58 nach außen (Fig. 8), d.h. in vom Kontaktbrückenträger 20 weggewandter Richtung. Dadurch wird die Verklinkungsnase 37 des Kontkaktbrückenträgers 20 freigegeben.

Das Einschalten und die Überstromauslösung werden anhand insbesondere der Fig. 8 und 9 beschrieben: In Fig. 8 befindet sich der Schalter in Ausschaltstellung. Der Kontaktbrückenträger 20 ist einerseits durch die Auslösefeder 33 angehoben und entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn um den Drehzapfen 45 und andererseits durch die Zugfeder 39 in seine Ausschaltstellung gezogen. Die Auslösefeder 33 wirkt zwar auf die Schaltstange 31. Mittelbar nimmt aber die Schaltstange 31 den Kontaktbrückenträger 20 über den die untere Längenbegrenzung der Längsnut 35 bildenden, außermittigen Amboß 60 nach oben mit. Auf dem Amboß 60 ruht der Kontaktbrückenträger 20 mit seinem Horizontalschenkel 36. Die Beaufschlagung des Kontaktbrückenträgers 20 durch die Auslösefeder 33 im Bereich des Horizontalschenkels 36 bewirkt auch eine Schwenkung des Kontaktbrückenträgers 20 im Gegenuhrzeigersinn um den Drehzapfen 45 (Fig. 5,10). Dieser wird dadurch innerhalb der gekrümmten Führungsnut 44 nach oben geschoben und dabei gleichzeitig im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt. Schließlich ist die Führungsnut 44 gegenüber dem Drehzapfen 45 nach Art eines Dreh-Schub-Gelenkes wirksam. Fig. 8 zeigt die Öffnungsstellung, in der die Kontaktbrücke 13 einen deutlichen Abstand von den beiden Kontaktstellen 16,17 der Festkontakte 14,15 einhält. In dieser Stellung wird die Kontaktbrücke 13 durch das in Richtung auf die Festkontakte 14,15 vorstehende Flachteil 30 gegenüber den Festkontakten 14,15, abgeschirmt. Durch die im Gegenuhrzeigersinn um den Drehzapfen 45 geneigte Schwenkstellung des Kontaktbrückenträgers 20 in Gemeinsamkeit mit dem kreisbogenähnlich gekrümmten Verlauf der Führungsnut 44 steht die Mitnehmerkerbe 54 des Vertikalschenkels 27 des Kontaktbrückenträgers 20 in den Verschiebeweg der Griffrippe 53 hinein, die an das untere Ende der Schaltstange 31 angeformt ist. In dieser Ausschaltstellung ragt die Schaltstange 31 mit ihrem Betätigungsende 32 besonders weit aus der Gehäusedurchführung 61 hinaus und die Überstehlänge des Betätigungsendes 32 zeigt auch den Schalterzustand "Ausschaltstellung" nach außen an.

Zum Einschalten wird die Schaltstange 31 in Druckrichtung 34 beaufschlagt. Die Griffrippe 53 am unteren Ende der Schaltstange 31 ergreift den Kontaktbrückenträger 20 durch Einlage in die Mitnehmerkerbe 54 und verschiebt den Kontaktbrückenträger 20 nach unten. Die Übertragung der Schubbewegung von der Schaltstange 31 auf den Kontaktbrückenträger 20 erfolgt durch Beaufschlagung des Horizontaischenkels 36 des Kontaktbrückenträgers 20 durch das obere Ende der Längsnut 35 in der Schaltstange 31. Mit der Druckbewegung der Schaltstange 31 werden die Zugfeder 39 gespannt und die Auslösefeder 33 komprimiert. Wegen der gegenüber dem Drehzapfen 45 exzentrischen Beaufschlagung des Kontaktbrückenträgers 20 durch die Spannung der Zugfeder 39 erfolgt mit der Verschiebung des über den Drehzapfen 45 in der Führungsnut 44 geführten Kontaktbrückenträgers 20 nach unten eine Schwenkung im Uhrzeigersinn um die Achse des Drehzapfens 45. Die Zugfeder 39 unterstützt diese Drehbewegung des Kontaktbrückenträgers 20 im Uhrzeigersinn und bewirkt vor allen Dingen den notwendigen Kontaktdruck. In der aus Fig. 9 ersichtlichen Einschaltstellung schnappt die Verklinkungsnase 37 am äußeren Ende des Horizontalschenkels 36 des Kontaktbrückenträgers 20 in die Rastöffnung 55 am oberen Ende des Bimetalls 38 ein. Oberhalb der Rastöffnung 55 ist das Bimetall 38 mit einer auswärts gebogenen Verlängerung 62 versehen, auf die die Verklinkungsnase 37 vor dem Einfallen in die Rastöffnung 55 auftrifft. Beim weiteren Drücken der Schaltstange 31 und dadurch bewirkter Verschiebung des Kontaktbrückenträgers 20 nach unten wird das Bimetall 38 weiter im Uhrzeigersinn ausgebogen, bis die Verklinkungsnase 37 in Überdeckung mit der Rastöffnung 55 gerät und das Bimetall 38 infolge der ihm innewohnenden Rückstellkraft entgegen dem Uhrzeigersinn zurückfedert und mit der Verklinkungsnase 37 verrastet.

In Einschaltstellung steht das Betätigungsende 32 der Schaltstange 31 deutlich weniger weit über die Gehäusedurchführung 61 nach außen vor und signalisiert nach außen "Einschaltstellung".

Durch Überstrom im Stromweg zwischen den Kontaktanschlüssen 7,8 biegt das Bimetall 38 gegenüber seinem unteren Einspannschenkel 57 im Uhrzeigersinn aus. Seine Rastöffnung 55 gibt die Verklinkungsnase 37 frei und mit dem Freiwerden aktivieren sich die Federwirkungen von Auslösefeder 33 und Zugfeder 39 in der weiter oben beschriebenen Weise. Die Rückführung des Kontaktbrückenträgers 20 in seine Öffnungsstellung gemäß Fig. 8 erfolgt unter dieser doppelten Federwirkung selbsttätig in die aus Fig. 8 ersichtliche obere Anschlagstellung am Gehäuse 1.

Die Schaltstange 32 ist so ausgebildet, daß auch bei Festhalten derselben in Einschaltstellung und gleichzeitigem Beaufschlagen des Gerätes mit Überstrom, dieses entklinkt und der Kontaktbrückenträger 20 sich in die Aus-Stellung bewegen kann (Freiauslösung).

Zwischen den beiden Kontaktanschlüssen 7,8 ist die Justierschraube 63 durch das Durchgangsloch 9 der Stirnwand 6 des Gehäuses 1 von außen zugänglich, Die Justierschraube 63 wirkt auf das Basisteil 22 des Festkontaktes 15 im Stromabgangsbereich ein und erzeugt damit die Justierbewegung des Bimetalls 38.

Fig. 10 und 11 zeigen eine einfache Möglichkeit, den vorstehend beschriebenen Schalter so auszubilden, daß eine Auslösung auch von Hand möglich ist. Diese Handauslösung wird einfach dadurch vorgenommen, daß über die Einschaltstellung (Fig. 9) hinaus die Schaltstange 31 in Druckrichtung 34 gegen den Reaktionsdruck der beiden Federn 33,39 weiter in das Gehäuse 1 hineingeschoben wird. Dadurch wird der Bewegungsablauf einer Überstromauslösung mechanisch simuliert. Um das zu ermöglichen, ist das der Verklinkungsnase 37 benachbarte Ende des Horizontalschenkels 36 des Kontaktbrückenträgers 20 mit einem Einführungsschlitz 64 zur Fixierung eines Auslösenockens 65 versehen, der in Einschaltstellung an dem Bimetall 38 anliegt. Bei über die Einschaltstellung (Fig. 9) hinaus erfolgendem Drücken der Schaltstange 31 (Fig. 11) biegt das Bimetall 38 im Uhrzeigersinn mechanisch aus und löst damit die Rastverbindung zwischen der Verklinkungsnase 37 und der Rastöffnung 55. Dadurch wird die Öffnungsbewegung des Kontaktbrückenträgers 20 unter der Wirkung der beiden Federn 33,39 freigegeben.

Die einfache Montagemöglichkeit des Schalters ist durch die Figuren augenscheinlich: Zunächst wird die dem Festkontakt 15 des Stromabganges zugeordnete Baugruppe VI gemäß Fig. 6 in das Chassisteil 2 eingelegt. Danach wird die aus Kontaktbrückenträger 20 mit aufgefädelter Schaltstange 31 bestehende Baugruppe V (Fig. 4) unter gleichzeitiger Verankerung der Funktionsfedern 33,39 ebenfalls am Chassisteil 2 montiert. Anschließend erfolgt die Fixierung des dem Stromeingang zugeordneten Festkontaktes 14 am Chassisteil 2. Damit wird jedenfalls für die Dauer des Montagevorganges die Unverlierbarkeit der vorher am Chassisteil 2 montierten Baugruppen sichergestellt.

Sodann wird das Chassisteil 2 gegenüber dem Verschlußteil 3 in die aus den Fig. 2 und 3 ersichtliche Relativstellung gebracht. Das Chassisteil 2 wird danach entgegen der Druckrichtung 34 der Schaltstange 31 schubladenartig in das Verschlußteil 3 eingeschoben. Dabei hintergreifen die Flankenwände 11,12 des Verschlußteiles 3 die Seitenwand 4 nach Art eines Schwalbenschwanzes mittels ihrer vorspringenden Rippen 66,67. In Einschubstellung verschnappt das Chassisteil 2 mit dem Verschlußteil 3, indem seine Rastvorsprünge 68 in die Rastaugen 69 des Verschlußteiles 3 einfallen.

An die Stirnwand 10 des Verschlußteiles 3 ist eine nach außen vorstehende Gewindehülse 70 angeformt, die zur Befestigung des Schalters z.B. in einem Schaltschrank dient.

Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Chassisteil
3: Verschlußteil
4: Seitenwand
5: Seitenwand
6: erste Stirnwand
7: Kontaktanschluß
8: Kontaktanschluß (Stromausgang)
9: Durchgangsloch
10: zweite Stirnwand
11: Flankenwand
12: Flankenwand
13: Kontaktbrücke
14: Festkontakt
15: Festkontakt
16: Kontaktstelle
17: Kontaktstelle
18: Rücken-Schmalkante
19: Rücken-Schmalkante
20: Kontaktbrückenträger
21: Basisteil
22: Basisteil
23: Haltevorsprung
24: Haltevorsprung
25: Haltevorsprung
26: Haltevorsprung
27: Vertikalschenkel
28: Freiende
29: Schlitz
30: Flachteil
31: Schaltstange
32: Betätigungsende
33: Auslösefeder
34: Druckrichtung
35: Längsnut
36: Horizontalschenkel
37: Verklinkungsnase
38: Bimetall
39: Zugfeder
40: Haltesporn
41: Federauge
42: unteres Ende
43: Haltefinger
44: Führungsnut
45: Drehzapfen
46: Stirnfläche
47: Stirnfläche
48: Ausleger
49: Scheitel
50: Loch
51: Gleitschuh
52: Nut
53: Griffrippe
54: Mitnehmerkerbe
55: Rastöffnung
56: Verbindungssteg
57: U-Schenkel
58: U-Schenkel
59: Schenkelende
60: Amboß
61: Gehäusedurchführung
62: Verlängerung
63: Justierschraube
64: Einführungsschlitz
65: Auslösenocken
66: Rippen
67: Rippen
68: Rastvorsprung
69: Rastauge
70: Gewindehülse
71: Kontaktende
72: Kontaktende
73: Kontaktlängsachse
74: Längsachse der Kontaktbrücke
75: Sockelteil
76: Sockelteil
77: unterer U-Schenkel
78: Steckloch

Claims

Überstromschutzschalter

mit einem flachen, etwa quaderförmigen Isolierstoffgehäuse (1) enthaltend

etwa parallel zueinander verlaufende Flachseitenwände (4,5) und dazwischen ein Schaltgetriebe (Fig. 5) mit etwa parallel zu den Seitenwänden (4,5) verlaufender Bewegungsebene,

Stirnwände (6,10),

- deren erste Stirnwand (6) einen Durchgang für die Kontaktanschlüsse (7,8) und

- deren zweite Stirnwand (10) einen Durchgang für eine Einrichtung (31) zur manuellen Schalterbetätigung enthält,

mit auf unterschiedlichen Seiten des Kontaktbrückenträgers (20) mit ihren Längsachsen (73) von der ersten Stirnwand (6) her in den Gehäuseinnenraum hineinstehenden Festkontakten (14,15) sowie

mit einer zwischen einer Einschaltstellung und einer Ausschaltstellung bewegten, in einem aus einem Isolierwerkstoff bestehenden Kontaktbrückenträger (20) des Schaltgetriebes gehaltenen Kontaktbrücke (13),

deren in Überbrückungsrichtung zwischen den Festkontakten (14,15) verlaufende Längsachse (74) etwa rechtwinklig zur Bewegungsebene des Schaltgetriebes ausgerichtet ist und

deren Kontaktenden (70,71) beidseitig über den Kontaktbrückenträger (20) in Richtung auf die Seitenwände (4,5) des Gehäuses hinausstehen,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Festkontakte (14,15) insbesondere aus Blechstanzteilen nach Art etwa einer Messerklinge ausgerichtete Flachteile sind, die

mit einer Flachseite etwa parallel zu den Seitenwänden (5) stehen, insbesondere an den Seitenwänden (4,5) des Gehäuses anliegen,

mit einer der Kontaktbrücke (13) zugewandten eine Scharfseite der Messerklingenform bildenden Schmalkante jeweils eine Kontaktstelle (16,17) bilden und

mit ihrem den Kontaktstellen (16,17) gegenüberliegenden Rücken (18,19) einer Flankenwand (12) des Gehäuses (1) zugewandt sind, insbesondere daran anliegen.
Schalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Festkontakte (14,15) an ihren der Gehäusestirnwand (6) zugewandten Enden zur Bildung eines Basisteils (21 bzw. 22) in etwa eine Parallellage zur Gehäusestirnwand (6) einwärts gerichtet abgebogen sind und mit ihren Basisteilen (21 bzw. 22) an der Innenseite der Gehäusestirnwand (6) und/oder an einem analog der Gehäusestirnwand (6) aus einer Seitenwand (4) in den Gehäuseinnenraum vorstehenden Haltevorsprung (23,24) positioniert sind.
Schalter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Festkontakte (14,15) unterschiedlich lang sind derart, daß ihre Basisteile (21,22) von der ersten Stirnwand (6) unterschiedlich weit beabstandet sind.
Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Basisteile (21,22) einen oberen, den Kontaktstellen (16,17) zugewandten U-Schenkel eines U-förmigen Sockelteils (75,76) der Festkontakte (14,15) bilden, welche Sockelteile (75,76) zu ihrer Positionierung einen Haltevorsprung (26,23,24) einer Gehäusestirnwand (6) oder einer Gehäuseseitenwand (3) mit ihren U-Schenkeln umfassen.
Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktbrückenträger (20) in Einschaltstellung mit einem nach Art einer Trennwand wirksamen Flachteil (30) in den Luftraum zwischen den beiden Festkontakten (14,15) hineinsteht.
Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch

eine in der zwischen den Festkontakten (14,15) verlaufenden Bewegungsebene der Schaltgetriebekinematik in ihrer Achsrichtung gegen eine entgegengerichtete Auslösefederwirkung (33) längsverschiebbare

zwischen den Festkontakten (14,15) und der Überstromauslösung (38) angeordnete und

zu manueller Schaltbetätigung mit ihrem Betätigungsende (32) aus der den Festkontaktdurchführungen gegenüberliegenden Gehäusestirnwand (10) hinausstehende

Schaltstange (31) aus Isolierstoff,

die von einer etwa in der Mittellängsebene der Schaltgetriebekinematik verlaufenden und als Gleitführung für den Kontaktbrückenträger (20) wirksamen Längsnut (35) durchsetzt ist,

wobei der Kontaktbrückenträger (20)

einerseits der Schaltstange (31) mittels der Überstromauslösung (38) gegen die Auslösefederwirkung (33) verklinkbar ist und

andererseits der Schaltstange (31) die quer zur Mittellängsebene der Schalterkinematik beidseitig hinausstehende und zur kontaktierenden Verbindung der Festkontakte (14,15) dienende Kontaktbrücke (13) trägt.
Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
gekennzeichnet durch
eine Winkelform des Kontaktbrückenträgers (13) mit einem auf der Festkontaktseite etwa in Schaltbetätigungsrichtung zur mit den Kontaktanschlüssen (7,8) versehenen Gehäusestirnwand (6) hin vorstehenden Vertikalschenkel (27), der im Bereich seines Freiendes (28) von der Kontaktbrücke (13) durchsetzt ist.
Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (13) als metallisches Blechteil beidendig entweder blank, galvanisch behandelt, plattiert oder mit Kontaktplättchen versehen einen Kontakt bildend in einem den Vertikalschenkel (27) etwa lotrecht durchsetzenden Schlitz (29) einliegt und aus ihrer etwa rechtwinkligen Position zum Kontaktbrückenträger (20) um die Schlitzachse beidseitig geringfügig auslenkbar ist.
Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktbrückenträger (20) auf seiner Festkontaktseite von einer Zugfeder (39) in Richtung auf die druckknopfdurchsetzte Stirnwand (10) des Schaltergehäuses (1) beaufschlagt ist.
Schalter nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfeder (39) mit ihrem stirnwandseitigen, oberen Ende auf einen von der Wandfläche (4) des Chassisteils (2) hochstehenden Haltesporn (40) aufgefädelt ist.
Schalter nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Haltesporn (40) in Einschubstellung bis zur Wandfläche (5) des Verschlußteils (3) reicht.
Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstange (31) und der Kontaktbrückenträger (20) durch Anlage an den Wandflächen (4,5) von Chassisteil (2) und Verschlußteil (3) in der Bewegungsebene ausgerichtet innerhalb des Schaltergehäuses (1) beweglich geführt sind.
Schalter nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfeder (39) mit ihrem unteren Ende (42) an der dem Verklinkungsende (37) gegenüberliegenden Seite des Kontaktbrückenträgers (20) angreift, insbesondere auf einem dort angesetzten Haltefinger (43) aufgefädelt ist.
Schalter nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfeder (31) außerhalb der Mittellängsebene der Schalterkinematik in einem der Wandfläche (4) des Chassisteils (2) nahen Bereich verläuft und fixiert ist.
Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
eine einseitige, im wesentlichen in Schaltrichtung (34) orientierte Drehschubgelenkführung des Kontaktbrückenträgers (20) an der Wandfläche (4) des Chassisteiles (2) auf dessen Festkontaktseite zwischen Schaltstange (31) und Angriff der Zugfeder (39).
Schalter nach Anspruch 15,
gekennzeichnet durch
eine im wesentlichen parallel zur Schaltstange (31) gerichtete Führungsnut (44) an der Wandfläche (4) des Chassisteils (2) und durch einen darin verschiebbar geführten, etwa lotrecht zur Bewegungsebene der Schaltgetriebekinematik gerichteten Drehzapfen (45).
Schalter nach Anspruch 15 oder 16,
gekennzeichnet durch
einen etwa kreisbogensegmentförmigen Verlauf der Führungsnut (44) mit einem der Schaltstange (31) zugewandtem Krümmungsbauch.
Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktbrückenträger (20) mit der Stirnfläche (47) eines Auslegers (48) als Richt- und Gleitfläche an der Wandfläche (5) des Verschlußteils (3) anliegt.
Schalter nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der rippenartige Ausleger (48) sich aus dem Scheitelbereich zwischen den beiden Schenkeln (27,28) des Kontaktbrückenträgers (20) bis in den Bereich der Kontaktbrücke (20) erstreckt.
Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstange (21) durch die Gehäusedurchführung ihres Druckknopfendes (32) und im Gehäuseinnenraum durch zwei diametral etwa lotrecht zur Bewegungsebene der Schaltgetriebekinematik abstehende Gleitschuhe (51,52) in Schaltrichtung (34) verschiebbar und um die Schaltstangenachse undrehbar geführt ist.
Schalter nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschuhe (51,52) die Längsnut der Schaltstange (31) flankieren.
Schalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
eine am Vertikalschenkel (27) des Kontaktbrückenträgers (20) als Mitnehmer in Anlage bringbare Griffrippe (53) am unteren Ende der Schaltstange (31).
Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine am Kontaktbrückenträger (20) angeordnete Mitnehmerkerbe (54), die in Kontaktöffnungsstellung in den Verschiebeweg der Griffrippe (53) hineinsteht und beim Drücken der Schaltstange (31) durch Mitnahme des Kontaktbrückenträgers (20) dessen Verklinkung mit der Überstromauslösung bewirkt.
Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Überstromauslösung ein zur Schaltstange etwa paralleles Bimetall (38) mit einer an seinem Ausschwenkende befindlichen Rastöffnung (55) aufweist, in welche zu dessen Verklinkung eine am kontaktfernen Ende des Kontaktbrückenträgers (20) befindliche Nase (37) eingreift.
Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
ein U-förmiges Bimetall (38) als Überstromauslösung, welches

mit einem nach unten stehenden U-Schenkelende (57) von einem Festkontakt (15) getragen und

unter Überstromeinwirkung zur Entklinkung mit seinem vom U-Bogen (56) gebildeten Verklinkungsende vom Kontaktbrückenträger (20) wegschwenkbar ist.
Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verklinkungsnase (37) des Kontaktbrückenträgers (20) von einem angesetzten Auslösenocken (65) flankiert ist, der durch Drücken der Schaltstange (31) über die Einschalt- und Raststellung des Kontaktbrückenträgers (20) hinaus eine Schalterauslösung durch Simulation einer Überstromauslösung manuell durchführbar macht.
Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Chassisteil (2) mit einliegenden Festkontakten (14,15) und Funktionsteilen der Schalterkinematik nach Art einer Schublade entgegen der Einschaltrichtung der Schaltstange (31) in das Verschlußteil (3) einschiebbar und in Einschubstellung an ihm fixierbar ist, in der das Verschlußteil (3) mit seiner Deckwand die Offenseite des Chassisteils (2) und dessen Wandunterteilungen deckelartig verschließt und mit seinen Flankenwänden Gegenflanken des Chassisteils (2) umfaßt.