EP1232510A1 - Schaltersicherungseinheit mit sicherungshalter und sicherungs-zustandsmelder - Google Patents

Schaltersicherungseinheit mit sicherungshalter und sicherungs-zustandsmelder

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EP1232510A1
EP1232510A1 EP00976013A EP00976013A EP1232510A1 EP 1232510 A1 EP1232510 A1 EP 1232510A1 EP 00976013 A EP00976013 A EP 00976013A EP 00976013 A EP00976013 A EP 00976013A EP 1232510 A1 EP1232510 A1 EP 1232510A1
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EP
European Patent Office
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fuse
contact
switch
switch fuse
status indicator
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EP00976013A
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EP1232510B1 (de
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Klaus Bruchmann
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Priority claimed from DE1999156295 external-priority patent/DE19956295C1/de
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Application granted granted Critical
Publication of EP1232510B1 publication Critical patent/EP1232510B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/30Means for indicating condition of fuse structurally associated with the fuse
    • H01H85/32Indicating lamp structurally associated with the protective device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/12Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/20Bridging contacts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/10Adaptation for built-in fuses
    • H01H9/104Adaptation for built-in fuses with interlocking mechanism between switch and fuse

Definitions

  • the invention relates to a switch fuse unit with two / connection contacts into which a fuse holder for receiving a fuse link with a head contact and a foot contact can be inserted, a first connection contact via a controllable interruption contact, which has a bridge element, with the foot contact or the head contact of the Fuse link is connectable.
  • the fuse holder or the switch fuse unit comprise a fuse status indicator for checking the fuse insert that can be inserted into the fuse holder or the switching status.
  • Switch fuse units with a fuse holder for a fuse link are known in various designs both for electrical protection in buildings and apartments and for the electrical protection of machines or production systems.
  • Such switch fuse units In order to check the state of the fuse link or the switching state, it is advantageous in such switch fuse units to provide a fuse status indicator.
  • Such status indicators generally give an optical signal at least whenever contact with the fuse link can no longer be established when the switch fuse unit is in an operational state because, for example, the conductive bridge in a fuse is is burned.
  • the status detectors should never emit a signal if the switch fuse unit is in an operational state and there are no defects in the fuse link.
  • the fuse status indicator also generates a signal when the fuse holder with the fuse link is in an operational position, but the switch fuse unit is in an off position, in which, for example, the contact is made by a switch is interrupted at one point within the switch fuse unit.
  • Switch fuse units or fuse holders with different contacts for such a fuse status indicator are known. In this way, it is possible to insert a cable in the fuse link next to the fuse element for contacting the status detector.
  • this has the particular disadvantage that the manufacture and coordination of the fuse link is complicated, since the line for contacting the fuse status detector takes up space which is usually provided for the quartz sand to isolate the fuse line. During operation, the fuse element also generates heat that can damage the conductor for contacting the status indicator.
  • claims 2 to 10 relate to particularly advantageous embodiments of the switch protection unit according to the invention.
  • Claims 11 to 13 relate to a switch fuse system which comprises at least two switch fuse units according to the invention according to one of Claims 1 to 10.
  • the object is achieved in that a first contact of the fuse status indicator is connected via an electrically conductive connection exclusively to the bridge element of the interruption contact of the switch fuse unit and a second contact of the fuse status indicator is connected directly to the second connection contact of the switch fuse unit via an electrically conductive connection connected is.
  • this ensures that a high degree of variability in the arrangement of the fuse status indicator and the corresponding connecting lines is achieved, since all elements can be provided both in the fuse holder and in the switch fuse unit.
  • the preferred optical display of the fuse status indicator can be positioned in such a way that it is easily visible from the outside without increased structural complexity.
  • connection lines for the fuse status indicator can be located away from areas in which heat is generated during operation or in which switching arcs can occur during switching operations.
  • the fuse status indicator preferably comprises an optical one
  • the housing of the fuse can be a half housing that essentially only receives the area of the head contact of a fuse, or a full housing that essentially completely receives the fuse link and only leaves accesses for contacting the fuse link.
  • the housing of the fuse holder and possibly parts of the switch fuse unit have a window so that the visual display is visible from the outside.
  • optical waveguide so that light from the optical display can be passed on to clearly visible locations.
  • This makes it possible, on the one hand, to forward the light generated by the optical display to easily accessible and clearly visible positions on the switch fuse unit or the fuse holder, regardless of the position of the optical display, and on the other hand there is also the possibility of adding to or instead of externally visible optical indication to forward the light generated by the optical display to a light-sensitive sensor, for example a photocell, in order to enable automatic monitoring and possibly control of the switch protection unit.
  • a light-sensitive sensor for example a photocell
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of a first embodiment of the switch fuse unit according to the invention with a fuse holder with a fuse insert removed from the switch fuse unit;
  • FIG. 2 shows the switch fuse unit shown in FIG. 1 after the fuse holder has been inserted with the fuse link;
  • FIGS. 1 and 2 shows the switch fuse unit shown in FIGS. 1 and 2 in its operating state
  • FIG. 5 shows a photocell monitoring strip for monitoring three switch fuse units according to the invention.
  • connection contacts 60, 70 of the switch fuse unit 10 can be assigned differently depending on the application, but it is preferred that the connection contact 60 serves as an input contact, while the connection contact 70 is the output contact.
  • connection contact 60 is connected via an interrupted contact line 83 to a contact area 84 for a foot contact 32 of the fuse link 30.
  • a movable bridge element 81 which is pretensioned by a spring 82, serves to bridge the interrupted contact line 83.
  • the bridge element 81 is actuated by a switch system 120.
  • a switch lever 121 In the switch-off position of the switch fuse unit 10 shown in FIG. 1, a switch lever 121 is in an open position.
  • the shift lever 121 is fixedly connected to a rotatable cam disk 123.
  • a switching bolt 125 is in turn fastened to this cam disk 123 and, in the switched-off position, the bridge element 81 1 presses downward against the spring force of the spring 82, so that the bridge element 81 is at a sufficient distance from the contact line 83 and the contact line 83 is interrupted.
  • the connection contact 60 which serves here as an input contact
  • the contact area 84 for the foot contact 32 of the fuse link 30 As a result, there is no electrical connection between the connection contact 60, which serves here as an input contact, and the contact area 84 for the foot contact 32 of the fuse link 30.
  • connection contact 70 serving as an output contact is connected to a contact line 71 for contacting a contact element 53 of the fuse holder 20 for a head contact 31 of the fuse link 30.
  • the bridge element 81 is connected via the spring 82 made of conductive material to a connecting line 92 for a fuse status detector 40.
  • the connecting line 92 will come into contact with a connecting line 91 for the fuse status indicator.
  • the connecting line 91 of the fuse holder 20 is connected at a first contact point 42 to a circuit board 44 for controlling a light-emitting diode 41 of the fuse status detector 40.
  • a second contact point 43 connects the circuit board 44 via a contact device 50, which consists of a connecting line 51, a spring 52 made of conductive material and a contact element 53, and via the contact line 71 with the connecting contact 70 serving as an output contact.
  • the spring 52 is used when the fuse holder 20 is used to reliably bias the fuse insert 30 against the contact area 84 of the switch fuse unit 10, so that a secure contact is ensured.
  • a housing 21 of the fuse holder 20 has an opening above the light-emitting diode 41. Part of a waveguide 100 is introduced into this opening, so that the light-emitting diode 41 lights up through the waveguide 100 introduced in the region of the opening of the housing 21 and through an opening 122 in the switching lever 121 of the switch protection unit 10 from the outside.
  • the waveguide 100 introduced in the opening extends via a waveguide line 101 to a second lateral opening in the housing 21 of the fuse holder 20 and there has a second indicator region 102, through which part of the light also shines when the light-emitting diode 41 is illuminated is broadcast.
  • the light emitted by the indicator area 102 of the waveguide 100 can be detected by a photocell 110 of the switch fuse unit 10 when a fuse holder 20 is inserted, for example to trigger an additional message, possibly an acoustic message, or also to switch the switch fuse unit 10 or a via a control system Control system from multiple switch fuse units 10.
  • the photocell 110 can also be inserted into a monitoring bar 200, which is shown in FIG. 5, with a plurality of photocells 110 for monitoring the individual switch fuse units 10 integrated into the overall system.
  • a monitoring bar 200 which is shown in FIG. 5
  • an automatic display or also an automatic control of the overall system or individual switch fuse units 10 can thus be guaranteed.
  • Fig. 2 shows the embodiment shown in Fig. 1
  • Switch fuse unit 10 in which the embodiment of the fuse holder 20 also shown in FIG. 1 with the Fuse insert 30 has been inserted in the area of the switch fuse unit 10 provided for this purpose.
  • part of the housing 21 contacts an ejection element 130 of the circuit breaker unit 10, which is pushed downward against an ejection spring 132 in FIG. 2 when the fuse holder 20 is pushed in further.
  • part of the housing 21 of the fuse holder 20 also interacts with a slope 141 of a locking element 140 of the switch fuse unit.
  • the locking element 140 is pressed against a locking spring 142 in FIG. 2 to the left until the fuse holder is fully inserted.
  • the spring action of the locking spring 142 then engages a locking element 143 (FIG. 1) of the locking element 140 or the connecting line 92 of the fuse status indicator 40, which is partially designed as an extension of the slope 141 or the locking element 143, into a locking groove 22 of the housing 21, so that the fuse holder 20 with the fuse link 30 is held in the switch fuse unit in its inserted and locked position.
  • the fuse holder 20 can be unlocked by manually pushing the locking element 140 back against the spring tension of the locking spring 142. After unlocking, the fuse holder 20 is automatically ejected from the switch fuse unit 10 by the spring force of the ejection spring 132 via the ejection element 130.
  • the switch lever 121 of the switch fuse unit 10 is still in its switched-off position, so that the bridge element 81 is pressed down by the switch bolt 125 against the spring force of the spring 82 and the contact line 83 between the contact area 84 for the foot contact and the terminal contact 60 serving as the input contact is interrupted.
  • the circuit board 44 is now connected to the bridge element 81 via the contact point 46, the connecting line 91, the connecting line 92 and the spring 82, and there is no contact with the connecting contact 60 due to the switch positions 121 just described.
  • the circuit board 44 is connected directly via the second contact point 43, the connecting line 51, the spring 50, the contact element 53 and the contact line 71 to the connecting contact 70 serving as an output contact.
  • Fig. 3 shows the switch fuse unit 10, in which the shift lever 121 is in its switched-on position.
  • the cam disk 123 which is firmly connected to the shift lever 121, is rotated 90 ° clockwise.
  • the switching bolt 125 which is also connected to the cam disk 123, follows the movement of the cam disk 123, so that the bridge element 81 is pressed upwards by the spring force of the spring 82 in FIG. 3 and bridges the contact line 83.
  • the connection contact 60 is connected to the foot contact 32 of the fuse link 30 via the contact line 83, the bridge element 81 and the contact region 84.
  • the head contact 31 of the fuse link 30 is connected to the connection contact 70 via the contact element 53 and the contact line 71, so that the switch fuse unit is activated with a functional fuse link 30 and there is contact between the connection contacts 60 and 70.
  • the circuit board 44 of the fuse status indicator 40 is now also via the first contact point 42, the connecting line 91, the connecting line 92, the spring 82, the bridge element 81 and the contact line 83 is connected to the terminal contact 60.
  • the fuse link 20 functional, i. H. low-ohmic, there is a short-circuit connection between the connection contacts 60 and 70, so that both contact points 42 and 43 of the circuit board 44 are at the same potential, so that the LED 44 does not light up via the control of the circuit board 44. If the fuse element (not shown) of the fuse link 30 blows, the short-circuit contact between the connection contacts 60 and 70 is interrupted. The first contact point 42 is thus at the potential of the connection contact 60, while the contact point 43 is at the potential of the connection contact 70, so that the light-emitting diode 41 of the fuse status indicator 40 lights up due to the potential difference between the two contact points 42 and 43.
  • the lighting of the light-emitting diode can be observed from the outside through the opening of the housing 21 of the fuse holder 20 already described above or through the corresponding part of the waveguide 100 and through the opening 122 in the switch lever 121 of the switch fuse unit 10.
  • the light emitting diode is also passed on to the second indicator area 102 via the waveguide line 101, so that the photocell 110 can detect the light emitting diode 41.
  • FIG. 4 shows a second embodiment of a circuit breaker unit 10 according to the invention, which is for a Fuse 35 is designed as it is used according to the NFC in France. Corresponds in their functional characteristics this second embodiment, however, exactly the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, so that a renewed, detailed description is dispensed with. Identical or comparable components have been given the same reference numbers.
  • the monitoring bar 200 comprises three photocells 110, which can be connected to an external control device via connecting lines 201 and connecting contacts 202, in order to possibly generate a further signal, for example an acoustic signal, or to connect the switch protection unit or the overall system via a control device Taxes.
  • Known control devices, logic circuits and computers can be used for this.
  • Switch fuse unit 0 Fuse holder 1 Housing (fuse holder) 2 Locking groove 0 Fuse insert 1 Head contact 2 Foot contact 5 Fuse insert 0 Fuse status indicator 1 LED 2 first contact (fuse igniter) 3 second contact (fuse igniter) 4 PCB 0 contact device 1 connecting cable 2 spring 3 Contact element 0 connection contact 0 connection contact 1 contact line 0 interruption contact 1 bridge element 2 spring device 3 contact line 4 contact area (foot contact) 1 connection line 2 connection line 00 optical fiber 01 optical fiber line 02 indicator area 10 photocell 120 switch system

Landscapes

  • Fuses (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Abstract

Schaltersicherungseinheit mit zwei Anschlusskontakten, in die ein Sicherungshalter (20) zur Aufnahme eines Sicherungseinsatzes (30) mit einem Kopfkontakt (31) und einem Fusskontakt (32) einsetzbar ist. Dabei ist ein erster Anschlusskontakt (60) der Schaltersicherungseinheit (10) über einen steuerbaren Unterbrechungskontakt (80) mit einem Brückenelement (81) mit einem ersten der Kontakte (31) des Sicherungseinsatzes (30) verbindbar. Der Sicherungshalter (20) oder die Schaltersicherungseinheit umfasst einen Sicherungs-Zustandsmelder (40) mit zwei Kontakten (42, 43) für eine elektrische Verbindung zu den Anschlusskontakten (60, 70) der Schaltersicherungseinheit (10). Ein erster Kontakt (42) des Sicherungs-Zustandsmelders (40) ist über eine elektrisch leitende Verbindung (91, 92, 82) direkt ausschliesslich mit dem Brückenelement (81) und ein zweiter Kontakt (42) des Sicherungs-Zustandsmelders (40) ist über eine elektrisch leitende Verbindung (50, 51, 52, 53, 71) direkt mit dem zweiten Anschlusskontakt (70) der Schaltersicherungseinheit (10) verbindbar. Dadurch wird eine hohe Flexibilität bei der Anordnung der Elemente ermöglicht. Ferner ist eine hohe Betriebssicherheit und ein geringer Verschleiss sichergestellt.

Description

Schaltersicherungseinheit mit Sicherungshalter und Sicherungs-Zustandsmelder
Die Erfindung betrifft eine Schaltersicherungseinheit mit zwei /Anschlußkontakten, in die ein Sicherungshalter zur Aufnahme eines Sicherungseinsatzes mit einem Kopfkontakt und einem Fußkontakt einsetzbar ist, wobei ein erster Anschlußkontakt über einen steuerbaren Unterbrechungskontakt, der ein Brücken- element aufweist, mit dem Fußkontakt oder dem Kopfkontakt des Sicherungseinsatzes verbindbar ist. Der Sicherungshalter oder die Schaltersicherungseinheit umfassen dabei einen Sicherungs- Zustandsmelder zur Überprüfung des in den Sicherungshalter einsetzbaren Sicherungseinsatzes oder des Schaltzustandes.
Schaltersicherungseinheiten mit einem Sicherungshalter für einen Sicherungseinsatz sind in mannigfaltigen Ausführungen sowohl zur elektrischen Absicherung in Gebäuden und Wohnungen als auch zur elektrischen Absicherung von Maschinen oder Produktionsanlagen bekannt.
Zur Kontrolle des Zustandes des Sicherungseinsatzes oder des Schaltzustandes ist es bei solchen Schaltersicherungseinheiten vorteilhaft, einen Sicherungs-Zustandsmelder vorzusehen. Sol- ehe Zustandsmelder geben ein in der Regel optisches Signal zumindest immer dann, wenn bei einem betriebsbereiten Zustand der Schaltersicherungseinheit der Kontakt über den Sicherungseinsatz nicht mehr hergestellt werden kann, weil beispielsweise die leitende Brücke in einer Schmelzsicherung durch- gebrannt ist. Die Zustandsmelder sollen in keinem Fall ein Signal abgeben, wenn die Schaltersicherungseinheit sich in einem betriebsbereiten Zustand befindet und keine Defekte an dem Sicherungseinsatz vorliegen.
Je nach Kontaktierung kann vorgesehen sein, daß der Sicherungs-Zustandsmelder auch dann ein Signal erzeugt, wenn sich der Sicherungshalter mit dem Sicherungseinsatz in einer betriebsbereiten Stellung befindet, die Schaltersicherungs- einheit sich jedoch in einer Ausschaltstellung befindet, bei der beispielsweise der Kontakt durch einen Schalter an einer Stelle innerhalb der Schaltersicherungseinheit unterbrochen ist .
Es sind Schaltersicherungseinheiten bzw. Sicherungshalter mit unterschiedlichen Kontaktierungen für einen solchen Sicherungs-Zustandsmelder bekannt. So ist es möglich, im Sicherungseinsatz selbst neben dem Schmelzleiter eine Leitung zur Kontaktierung des Zustandsmelders einzubringen. Dies hat aber insbesondere den Nachteil, daß die Herstellung und die Abstimmung des Sicherungseinsatzes kompliziert wird, da die Leitung zur Kontaktierung des Sicherungs-Zustandsmelders Raum einnimmt, der üblicherweise für den Quarz-Sand zur Isolierung der Schmelzleitung vorgesehen ist. Auch wird beim Betrieb durch den Schmelzleiters eine Hitze entwickelt, die den Leiter zur Kontaktierung des Zustandsmelders beschädigen kann.
Aus der DE 198 00 779 AI ist ein Sicherungshalter mit integrierter Anschlußleitung für einen Zustandsmelder bekannt. Dabei sind in dem Sicherungshalter Anschlußleitungen vorgesehen, die den Sicherungs-Zustandsmelder direkt mit dem Kopf- und dem Fußkontakt des Sicherungseinsatzes verbinden. Auch bei dieser Ausgestaltung besteht die Gefahr, daß die Anschlußleitungen, die sich in der Nähe insbesondere des Fußkontaktes befinden, bei während Schaltvorgängen auf- tretenden Schaltlichtbögen beschädigt werden. Auch befinden sich sowohl der Sicherungs-Zustandsmelder als auch sämtliche Anschlußleitungen innerhalb des Sicherungshalters, so daß nur eine geringe Flexibilität zur Anordnung insbesondere der optischen Anzeige des Sicherungs-Zustandsmelders gegeben ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltersicherungseinheit mit einem Sicherungshalter zur Aufnahme eines Sicherungseinsatzes zur Verfügung zu stellen, die einen Sicherungs-Zustandsmelder umfaßt, wobei eine hohe Flexibilität bei der Anordnung der Elemente des Sicherungs-Zustandsmelders und der entsprechenden Anschlußleitungen gegeben ist, gleichzeitig eine hohe Betriebssicherheit und geringer Verschleiß sichergestellt ist.
Die Aufgabe wird durch eine Schaltersicherungseinheit nach Anspruch 1 gelöst, die Ansprüche 2 bis 10 betreffen besonders vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltersicherungseinheit. Ansprüche 11 bis 13 betreffen ein Schalter- Sicherungssystem, welches mindestens zwei erfindungsgemäße Schaltersicherungseinheiten nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfaßt .
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein erster Kontakt des Sicherungs-Zustandsmelders über eine elektrisch leitende Verbindung ausschließlich mit dem Brückenelement des Unterbrechungskontakts der Schaltersicherungseinheit verbunden ist und ein zweiter Kontakt des Sicherungs- Zustandsmelders über eine elektrisch leitende Verbindung direkt mit dem zweiten Anschlußkontakt der Schaltersicherungseinheit verbunden ist.
Bevorzugt ist dabei der erste Kontakt über einen Leiter mit einem räumlich fixierten Ende einer das Brückenelement mit Vorspannung belastender Federvorrichtung des Unterbrechungs- kontakts verbunden, wobei auch die Federvorrichtung aus leitendem Material besteht .
Dadurch wird zum einen erreicht, daß eine hohe Variabilität bei der Anordnung des Sicherungs-Zustandsmelders und der entsprechenden Anschlußleitungen erreicht wird, da alle Elemente sowohl in dem Sicherungshalter als auch in der Schaltersicherungseinheit vorgesehen werden können. Insbesondere die bevorzugte optische Anzeige des Sicherungs-Zustandsmelders kann je nach Ausgestaltung der Schaltersicherungseinheit so positioniert werden, daß sie ohne erhöhten baulichen Aufwand von außen gut sichtbar ist.
Die Anschlußleitungen für den Sicherungs-Zustandsmelder können entfernt von den Bereichen liegen, in denen während des Betriebs Hitze erzeugt wird oder in denen bei Schaltvorgängen Schaltlichtbögen auftreten können.
Ferner ist es auch vorteilhaft, einen Großteil der Anschluß- leitungen in der Schaltersicherungseinheit vorzusehen, da diese als Hauptbauteil in der Regel für eine längere Lebensdauer ausgelegt sein wird als die unter Umständen häufiger auszutauschenden Sicherungshalter oder Sicherungseinsätze selbst .
Bei einer Kontaktierung des Brückenelements an einem fixierten Ende einer das Brückenelement mit Vorspannung belastenden Federvorrichtung werden darüberhinaus flexible Anschlußleitungen zu dem Sicherungs-Zustandsmelder vermieden, was die Gefahr von insbesondere durch Verschleiß hervorgerufenen Fehlfunktionen des Sicherungs-Zustandsmelders deutlich senkt.
Bevorzugt umfaßt der Sicherungs-Zustandsmelder eine optische
Anzeige, die vorteilhafterweise innerhalb eines Gehäuses eines Sicherungshalters vorgesehen ist. Das Gehäuse des Sicherungs- halters kann dabei ein Halbgehäuse sein, das im wesentlichen nur den Bereich des Kopfkontaktes einer Sicherung aufnimmt, oder ein Vollgehäuse sein, das den Sicherungseinsatz im wesentlichen vollständig aufnimmt und lediglich Zugänge zur Kontaktierung des Sicherungseinsatzes freiläßt. Das Gehäuse des Sicherungshalters und ggf. Teile der Schaltersicherungseinheit weisen dabei ein Fenster auf, so daß die optische Anzeige von außen sichtbar ist.
Besonders vorteilhaft ist es, einen Lichtwellenleiter vorzusehen, so daß Licht der optischen Anzeige an gut sichtbare Stellen weitergeleitet werden kann. Dadurch ist es zum einen möglich, das von der optischen Anzeige erzeugte Licht unabhängig von der Position der optischen Anzeige an gut zugäng- liehe und gut sichtbare Positionen an der Schaltersicherungseinheit oder dem Sicherungshalter weiterzuleiten, zum anderen besteht auch die Möglichkeit, zusätzlich zu oder anstelle der nach außen sichtbaren optischen Indikation das von der optischen Anzeige erzeugte Licht an einem lichtempfindlichen Sensor, beispielsweise eine Photozelle, weiterzuleiten, um eine automatische Überwachung und ggf. Steuerung der Schaltersicherungseinheit zu ermöglichen.
Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein System aus mehreren Schaltersicherungseinheiten aufgebaut ist, so daß eine zuverlässige und verzδgerungsfreie Überwachung sämtlicher Schaltersicherungseinheiten und eine mögliche automatische Steuerung des Gesamtsystems ermöglicht wird.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der schematischen Zeichnung von zwei Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungs- form der erfindungsgemäßen Schaltersicherungseinheit mit einem der Schaltersicherungseinheit entnommenen Sicherungshalter mit einem Sicherungseinsatz; Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Schaltersicherungseinheit, nachdem der Sicherungshalter mit dem Sicherungseinsatz eingesetzt worden ist;
Fig. 3 die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Schaltersicherungs- einheit in ihrem Betriebszustand;
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltersicherungseinheit in ihrem Betriebszustand; und
Fig. 5 eine Photozellen-Überwachungsleiste zur Überwachung von drei erfindungsgemäßen Schaltersicherungs- einheiten.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungs- gemäßen Schaltersicherungseinheit 10 mit zwei Anschluß- kontakten 60, 70 dargestellt, wobei ein Sicherungshalter 20 mit einem Sicherungseinsatz 30 der Schaltersicherungseinheit 10 entnommen ist. Die Anschlußkontakte 60, 70 der Schaltersicherungseinheit 10 können je nach Anwendung unterschiedlich belegt werden, es ist jedoch bevorzugt, daß der Anschluß- kontakt 60 als Eingangskontakt dient, während der Anschlußkontakt 70 der Ausgangskontakt ist.
Der Anschlußkontakt 60 ist über eine unterbrochene Kontakt- leitung 83 mit einem Kontaktbereich 84 für einen Fußkontakt 32 des Sicherungseinsatzes 30 verbunden.
Ein bewegliches und durch eine Feder 82 vorgespanntes Brückenelement 81 dient der Überbrückung der unterbrochenen Kontakt- leitung 83. Das Brückenelement 81 wird durch ein Schalter- System 120 betätigt. In der in Fig. 1 gezeigten Ausschaltstellung der Schaltersicherungseinheit 10 befindet sich ein Schalthebel 121 in einer geöffneten Stellung. Der Schalthebel 121 ist fest mit einer drehbaren Nockenscheibe 123 verbunden. An dieser Nockenscheibe 123 ist wiederum ein Schaltriegel 125 befestigt, der in der Ausschaltstellung das Brückenelement 81 gegen die Federkraft der Feder 82 in Fig. 1 nach unten drückt, so daß das Brückenelement 81 einen ausreichenden Abstand von der Kontaktleitung 83 aufweist und die Kontaktleitung 83 unterbrochen ist . Dadurch besteht keine elektrische Verbindung zwischen dem Anschlußkontakt 60, der hier als Eingangskontakt dient, und dem Kontaktbereich 84 für den Fußkontakt 32 des Sicherungseinsatzes 30.
Der als Ausgangskontakt dienende Anschlußkontakt 70 ist mit einer Kontaktleitung 71 zum Kontaktieren eines Kontaktelements 53 des Sicherungshalters 20 für einen Kopfkontakt 31 des Sicherungseinsatzes 30 verbunden.
Das Brückenelement 81 ist über die aus leitendem Material bestehende Feder 82 mit einer Anschlußleitung 92 für einen Sicherungs-Zustandsmelder 40 verbunden. Beim Einsatz des Sicherungshalters 20 mit dem Sicherungseinsatz 30 in die Schaltersicherungseinheit 10 wird die Anschlußleitung 92 mit einer Anschlußleitung 91 für den Sicherungs-Zustandsmelder in Kontakt kommen. Die Anschlußleitung 91 des Sicherungshalters 20 ist an einem ersten Kontaktpunkt 42 mit einer Platine 44 zur Steuerung einer Leuchtdiode 41 des Sicherungs-Zustandsmelders 40 verbunden.
Ein zweiter Kontaktpunkt 43 verbindet die Platine 44 über eine Kontaktvorrichtung 50, die aus einer Anschlußleitung 51, einer aus leitendem Material bestehenden Feder 52 und einem Kontakt - element 53 besteht, und über die Kontaktleitung 71 mit dem als Ausgangskontakt dienenden Anschlußkontakt 70. Die Feder 52 dient dazu, beim Einsatz des Sicherungshalters 20 den Sicherungseinsatz 30 zuverlässig mit Druck gegen den Kontaktbereich 84 der Schaltersicherungseinheit 10 vorzuspannen, so daß ein sicherer Kontakt gewährleistet ist.
Ein als Halbgehäuse ausgebildete Gehäuse 21 des Sicherungs- halters 20 weist oberhalb der Leuchtdiode 41 eine Öffnung auf. In dieser Öffnung ist ein Teil eines Wellenleiters 100 eingebracht, so daß ein Leuchten der Leuchtdiode 41 durch den in dem Bereich der Öffnung des Gehäuses 21 eingebrachten Wellen- leiter 100 und durch eine Öffnung 122 in dem Schalthebel 121 der Schaltersicherungseinheit 10 von außen sichtbar ist.
Der in der Öffnung eingebrachte Wellenleiter 100 erstreckt sich über eine Wellenleiterleitung 101 zu einer zweiten seit- liehen Öffnung in dem Gehäuse 21 des Sicherungshalters 20 und weist dort einen zweiten Indikatorbereich 102 auf, durch den im Falle des Leuchtens der Leuchtdiode 41 ebenfalls ein Teil des Lichts ausgestrahlt wird. Das von dem Indikatorbereich 102 des Wellenleiters 100 ausgestrahlte Licht kann bei einem eingesetzten Sicherungshalter 20 von einer Photozelle 110 der Schaltersicherungseinheit 10 detektiert werden, um beispielsweise eine zusätzliche Meldung, möglicherweise eine akustische Meldung, auszulösen, oder auch um über ein Steuerungssystem die Schaltersicherungseinheit 10 oder ein System aus mehreren Schaltersicherungseinheiten 10 zu steuern.
Bei einem aus mehreren Schaltersicherungseinheiten 10 bestehenden Gesamtsystem kann die Photozelle 110 auch in eine Überwachungsleiste 200, die in Fig. 5 gezeigt ist, mit mehreren Photozellen 110 zur Überwachung der einzelnen in das Gesamtsystem eingebundenen Schaltersicherungseinheiten 10 eingesetzt werden. Durch eine logische Verknüpfung aller in der Überwachungsleiste 200 eingebundenen Photozellen 110 kann damit eine automatische Anzeige oder auch eine automatische Steuerung des Gesamtsystems bzw. einzelner Schaltersicherungs- einheiten 10 gewährleistet werden.
Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der
Schaltersicherungseinheit 10, in die die ebenfalls in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform des Sicherungshalters 20 mit dem Sicherungseinsatz 30 in dem dafür vorgesehenen Bereich der Schaltersicherungseinheit 10 eingesetzt worden ist. Beim Einsetzen des Sicherungshalters 20 kontaktiert ein Teil des Gehäuses 21 ein Auswurfelement 130 der Schaltersicherungs- einheit 10, das beim weiteren Einschieben des Sicherungshalters 20 gegen eine Auswurffeder 132 in Fig. 2 nach unten verschoben wird.
Ebenfalls wirkt ein Teil des Gehäuses 21 des Sicherungshalters 20 beim Einsatz mit einer Schräge 141 eines Verriegelungs- elements 140 der Schaltersicherungseinheit zusammen. Während des Einsetzens des Sicherungshalters 20 wird dabei das Verriegelungselement 140 gegen eine Verriegelungsfeder 142 in Fig. 2 nach links gedrückt, bis der Sicherungshalter voll- ständig eingesetzt ist. Durch die Federwirkung der Verriegelungsfeder 142 greift dann ein Rastelement 143 (Fig. 1) des Verriegelungselements 140 bzw. die teilweise als Fortsatz der Schräge 141 oder des Rastelements 143 ausgebildete Anschlußleitung 92 des Sicherungs-Zustandsmelders 40 in eine Rastnut 22 des Gehäuses 21 ein, so daß der Sicherungshalter 20 mit dem Sicherungseinsatz 30 in der Schaltersicherungseinheit in seiner eingesetzten und verriegelten Position festgehalten wird.
Durch ein manuelles Zurückdrücken des Verriegelungselements 140 gegen die Federspannkraft der Verriegelungsfeder 142 kann der Sicherungshalter 20 entriegelt werden. Nach der Entriegelung wird der Sicherungshalter 20 automatisch durch die Federkraft der Auswurffeder 132 über das Auswurfelement 130 aus der Schaltersicherungseinheit 10 ausgeworfen.
Der Schalthebel 121 der Schaltersicherungseinheit 10 befindet sich noch in seiner Ausschaltstellung, so daß das Brückenelement 81 durch den Schaltriegel 125 gegen die Federkraft der Feder 82 nach unten gedrückt wird und die Kontaktleitung 83 zwischen dem Kontaktbereich 84 für den Fußkontakt und den als Eingangskontakt dienenden Anschlußkontakt 60 unterbrochen ist. Die Platine 44 ist nun über den Kontaktpunkt 46, die Anschlußleitung 91, die Anschlußleitung 92 und die Feder 82 mit dem Brückenelement 81 verbunden, ein Kontakt mit dem Anschlußkontakt 60 besteht aufgrund der eben beschriebenen Ausschaltstellungen des Schalters 121 noch nicht.
Auf der anderen Seite ist die Platine 44 über den zweiten Kontaktpunkt 43, die Anschlußleitung 51, die Feder 50, das Kontaktelement 53 und die Kontaktleitung 71 direkt mit dem als Ausgangskontakt dienenden Anschlußkontakt 70 verbunden.
Fig. 3 zeigt die Schaltersicherungseinheit 10, bei der sich der Schalthebel 121 in seiner Einschaltstellung befindet. Durch das Umlegen des Schalthebels 121 in seine Einschalt - Stellung wird die mit dem Schalthebel 121 fest verbundene Nockenscheibe 123 um 90° im Uhrzeigersinn gedreht. Der ebenfalls mit der Nockenscheibe 123 verbundene Schaltriegel 125 folgt der Bewegung der Nockenscheibe 123, so daß das Brückenelement 81 durch die Federkraft der Feder 82 in Fig. 3 nach oben gedrückt wird und die Kontaktleitung 83 überbrückt. Dadurch wird der Anschlußkontakt 60 über die Kontaktleitung 83, das Brückenelement 81 und den Kontaktbereich 84 mit dem Fußkontakt 32 des Sicherungseinsatzes 30 verbunden. Der Kopf- kontakt 31 des Sicherungseinsatzes 30 ist über das Kontakt- element 53 und die Kontaktleitung 71 mit dem Anschlußkontakt 70 verbunden, so daß mit einem funktionsfähigen Sicherungseinsatz 30 die Schaltersicherungseinheit freigeschaltet ist und ein Kontakt zwischen den Anschlußkontakten 60 und 70 besteht .
Die Platine 44 des Sicherungs-Zustandsmelders 40 ist nun ebenfalls über den ersten Kontaktpunkt 42, die Anschlußleitung 91, die Anschlußleitung 92, die Feder 82, das Brückenelement 81 und die Kontaktleitung 83 mit dem Anschlußkontakt 60 verbunden .
Ist der Sicherungseinsatz 20 funktionsfähig, d. h. nieder- ohmig, entsteht eine Kurzschlußverbindung zwischen den Anschlußkontakten 60 und 70, so daß beide Kontaktpunkte 42 und 43 der Platine 44 auf gleichem Potential liegen, so daß über die Steuerung der Platine 44 die Leuchtdiode nicht leuchtet. Brennt nun der (nicht gezeigte) Schmelzleiter des Siche- rungseinsatzes 30 durch, so ist der Kurzschlußkontakt zwischen den Anschlußkontakten 60 und 70 unterbrochen. Damit liegt der erste Kontaktpunkt 42 auf dem Potential des Anschlußkontakts 60, während der Kontaktpunkt 43 auf dem Potential des Anschlußkontakts 70 liegt, so daß aufgrund der vorliegenden Potentialdifferenz zwischen den beiden Kontaktpunkten 42 und 43 die Leuchtdiode 41 des Sicherungs-Zustandsmelders 40 leuchtet .
Das Leuchten der Leuchtdiode kann durch die oben bereits beschriebene Öffnung des Gehäuses 21 des Sicherungshalters 20 bzw. durch den entsprechenden Teil des Wellenleiters 100 und durch die Öffnung 122 in dem Schalthebel 121 der Schaltersicherungseinheit 10 von außen beobachtet werden. Darüber- hinaus wird über die Wellenleiterleitung 101 das Leuchten der Leuchtdiode auch an den zweiten Indikatorbereich 102 weitergeleitet, so daß die Photozelle 110 das Leuchten der Leuchtdiode 41 detektieren kann.
Im Gegensatz zu den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungs- formen der erfindungsgemäßen Schaltersicherungseinheit 10, die für eine Schmelzsicherung 30 nach DIN-Norm ausgelegt ist, zeigt die Fig. 4 eine zweite Ausführungsform einer erfindungs- gemäßen Schaltersicherungseinheit 10, die für eine Schmelzsicherung 35 ausgelegt ist, wie sie gemäß NFC in Frankreich eingesetzt wird. In ihren funktioneilen Merkmalen entspricht diese zweite Ausführungsform jedoch exakt der in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Ausführungsform, so daß auf eine erneute, detaillierte Beschreibung verzichtet wird. Gleiche oder vergleichbare Bauteile wurden mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
In Fig. 5 ist eine Überwachungsleiste 200 für drei Schaltersicherungseinheiten 10 dargestellt. Die Überwachungsleiste 200 umfaßt drei Photozellen 110, die über Anschlußleitungen 201 und Anschlußkontakte 202 mit einer externen Steuervorrichtung verbunden werden können, um ggf. ein weiteres Signal, beispielsweise ein akustisches Signal, zu erzeugen, oder um die Schaltersicherungseinheit bzw. das Gesamtsystem über eine Steuervorrichtung zu steuern. Dafür können bekannte Steuer- Vorrichtungen, logische Schaltungen und Computer eingesetzt werden.
Die in der obigen Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in belie- biger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste
0 Schaltersicherungseinheit 0 Sicherungshalter 1 Gehäuse (Sicherungshalter) 2 Rastnut 0 Sicherungseinsatz 1 Kopfkontakt 2 Fußkontakt 5 Sicherungseinsatz 0 Sicherungs-Zustandsmelder 1 Leuchtdiode 2 erster Kontakt (Sicherungs-Zstdsmelder) 3 zweiter Kontakt (Sicherungs-Zstdsmelder) 4 Platine 0 Kontaktvorrichtung 1 Anschlußleitung 2 Feder 3 Kontaktelement 0 Anschlußkontakt 0 Anschlußkontakt 1 Kontaktleitung 0 Unterbrechungskontakt 1 Brückenelement 2 Federvorrichtung 3 Kontaktleitung 4 Kontaktbereich (Fußkontakt) 1 Anschlußleitung 2 Anschlußleitung 00 Lichtwellenleiter 01 Lichtwellenleiterleitung 02 Indikatorbereich 10 Photozelle 120 Schaltersystem
121 Schalthebel
122 Öffnung
123 Nockenscheibe 124 Vorsprung
125 Schaltriegel
130 Auswurfelement 132 Auswurffeder
140 Verriegelungselement 141 Schräge
142 Verriegelungsfeder
143 Rastelement
200 Überwachungsleiste
201 Anschlußleitung 202 Anschlußkontakte

Claims

Patentansprüche
1. Schaltersicherungseinheit (10) mit zwei Anschlußkontakten (60, 70), in die ein Sicherungshalter (20) zur Aufnahme eines Sicherungseinsatzes (30, 35) mit einem Kopfkontakt
(31) und einem Fußkontakt (32) einsetzbar ist, wobei ein erster Anschlußkontakt (60) der Schaltersicherungseinheit (10) über einen steuerbaren Unterbrechungskontakt (80) mit einem Brückenelement (81) mit einem ersten (31) der Kontakte (31, 32) des Sicherungseinsatzes (30) verbindbar ist und wobei der Sicherungshalter (20) oder die Schaltersicherungseinheit (10) einen Sicherungs-Zustandsmelder (40) mit zwei Kontakten (42, 43) für eine elektrische Verbindung zu den Anschlußkontakten (60, 70) der Schaltersicherungseinheit (10) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Kontakt (42) des Sicherungs-Zustandsmelders (40) über eine elektrisch leitende Verbindung (91, 92, 82) direkt ausschließlich mit dem Brückenelement (81) und ein zweiter Kontakt (43) des Sicherungs-Zustandsmelders
(40) über eine elektrisch leitende Verbindung (50, 51, 52, 53, 71) direkt mit dem zweiten Anschlußkontakt (70) der Schaltersicherungseinheit (10) verbindbar ist.
2. Schaltersicherungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kontakt (42) über einen Leiter (91) mit einem räumlich fixierten Ende einer das Brückenelement (81) mit Vorspannung belastenden Federvorrichtung (82) des Unterbrechungskontakts (80, 81, 82) verbunden ist, wobei die Federvorrichtung (82) aus leitendem Material besteht.
3. Schaltersicherungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungs-Zustandsmelder (40) eine optische Anzeige (41) umfaßt.
4. Schaltersicherungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungs-Zustandsmelder (40) eine Leuchtdiode (41) und eine Platine (44) umfaßt.
5. Schaltersicherungseinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Anzeige (41) innerhalb eines Gehäuses (21) des Sicherungshalters (20) liegt.
6. Schaltersicherungseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Anzeige (41) durch ein in dem Gehäuse (21) des Sicherungshalters (20) und/oder in der Schaltersicherungseinheit (10) vorgesehenes
Fenster (100) sichtbar ist.
7. Schaltersicherungseinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein lichtempfindlicher Sensor (110) zur Überwachung des Zustands der optischen Anzeige (41) vorgesehen ist.
8. Schaltersicherungseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtempfindliche Sensor (110) mit einer Steuervorrichtung zum Steuern der Schaltersicherungseinheit (10) oder eines Gesamtsystems verbunden ist .
Schaltersicherungseinheit nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Anzeige (41) über einen Lichtwellenleiter (100, 101, 102) mit dem lichtempfindlichen Sensor (110) optisch verbunden ist.
10. Schaltersicherungseinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (100) in dem Sicherungshalter (20) und/oder in der Schaltersicherungseinheit (10) aus einem Teil des Lichtwellenleiters (100, 101, 102) besteht.
11. Schaltersicherungssystem, bestehend aus mindestens zwei Schaltersicherungseinheiten (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche .
12. Schaltersicherungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überwachungsleiste (200) mit je einem lichtempfindlichen Sensor (110) für jede Schaltersicherungseinheit (10) vorgesehen ist.
13. Schaltersicherungsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsleiste (200) mit einer Steuervorrichtung zur Steuerung des Schaltersicherungs- systems verbunden ist .
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