EP1839376B1

EP1839376B1 - Steckbarer überspannungsableiter mit einem oder mehreren überspannungsschutzelementen

Info

Publication number: EP1839376B1
Application number: EP06848486A
Authority: EP
Inventors: Georg Wittmann; Bernhard Krauss
Original assignee: Dehn and Soehne GmbH and Co KG
Current assignee: Dehn SE and Co KG
Priority date: 2006-01-05
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: JP2009522739A; PL1839376T3; DE102006000919A1; CN101322294B; RU2398326C2; ATE431973T1; JP4617380B2; RU2008130443A; CN101322294A; DE502006003769D1; EP1839376A1; ES2327169T3; WO2007077180A1

Description

Die Erfindung betrifft einen steckbare Überpannungableiter mit einem oder mehreren Überapannungsschutzetementen, welche in einer baulichen Einheit mit einer optischen Defektanzeige angeordnet sind, sowie mit einer thermischen Überstromschutzeinrichtung, diese umfassend eine mechanische Betätigungseinrichtung zum Auslösen eines Fernmeldekontakts zur Fehlersignalisierung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Weiterhin umfasst die Erfindung ein Basisteil zur mechanischen und elektrischen Aufnahme mindestens eines steckbaren Überspannungsableiters.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 20 2004 006 227 ist ein Überspannungsableiter mit Fernmeldekontakt zur Fehlersignalisierung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1, vorbekannt. Die Auslösung der potentialfreien Mechanik erfolgt bei diesem Stand der Technik mittels thermischer Überwachung eingesetzter Varistoren bzw. der Triggereinheit verwendeter Netzfunkenstrecken in den entsprechenden Steckteilen, welche über vorgespannte Federn mittels Schieber bzw. flexibler Platine weitergeleitet wird. Im Basisteil des Überspannungsschutzgeräts wird diese mechanische Bewegung mittels Betätigungsstößel und einer drehbar gelagerten Schaltwippe auf einen Mikroschalter übertragen, der an seinen Ausgängen einen potentialfreien Wechselkontakt zur Verfügung stellt.
Weiterhin ist aus der DE 100 01 667 C1 ein mehrpoliger Überspannungsableiter zum Einsatz in Niederspannungs-Stromversorgungssystemen vorbekannt, umfassend ein einziges im wesentlichen U-förmiges Basisteil mit Anschlussklemmen im Grundkörper für die aktiven Leitungen und PE- oder Erdpotential, wobei in der Abdeckhaube des Basisteils Führungsmittel zur lösbaren Aufnahme von elektrisch mit den Anschlussklemmen kontaktierbaren Steckteilen mit Varistor- oder Funkenstreckenelementen vorgesehen sind.
In Ausgestaltung der Lehre nach DE 100 01 667 C1 ist im Grundträger des Basisteils eine Ausparung zur Aufnahme eines Mikrotasters für eine Fernmeldeanzeige vorgesehen. Für die Fernmeldeanzeige ist weiterhin im Grundträger ein in Längsrichtung oder horizontal verlaufender Schlitz eingebracht und im Schlitz eine durchgehende flächige Schaltwippe angeordnet. Die Schaltwippe steht mit dem vorerwähnten Mikrotaster in Wirkverbindung. Der Grundträger umfasst im Bereich jedes einzusteckenden Schutzelements eine in Querrichtung oder vertikal verlaufende Öffnung mit Zugang zur Schaltwippe. In die Öffnungen ist jeweils ein Wippenbetätigungsteil eingesetzt, dessen vertikal hervorstehender Nocken in eine zugehörige Öffnung in der Abdeckhaube eingreift und mit einem Auslösestift zur Funktionsüberwachung in dem jeweiligen Schutzelement wechselwirkt. Die Wippenbetätigungsteile weisen einen zur Schaltwippe gerichteten weiteren Nocken sowie einen angeformten Stift zur führenden Aufnahme einer Schraubendruckfeder auf, welche sich gegen die Schaltwippe abstützt.
Mit Hilfe der Schaltwippe und den Wippenbetätigungsteilen können die Funktionen der eingesteckten Schutzelemente mit einem einzigen Mikrotaster überwacht werden, wobei auch eine Bestückungskontrolle möglich ist.
Die vorstehend geschilderten Lösungen benötigen also jeweils eine Betätigungswippe, wobei über eine Drehbewegung ein Mikroschalter betätigt wird. Aufgrund nicht zu vermeidender Toleranzen und sich bildender Toleranzketten, die sich durch die einzelnen Elemente ergeben, ist der Endpunkt des Mikroschalters problematisch einstellbar, so dass die Gefahr eines fehlerhaften Auslösens besteht. Bei den erforderlichen Drehbewegungen kommt neben den Toleranzen erschwerend noch das funktionsbedingte Lagerspiel der Drehachse hinzu. Darüber hinaus sind bei den Lösungen des Standes der Technik sowohl im Basisteil als auch in den Steckteilen Federspeicher als Kraftelemente erforderlich, um die gewünschten mechanischen Bewegungen zum Auslösen des Mikroschalters zu bewirken.
Zum Stand der Technik gehören noch Überspannungsschutzgeräte mit Varistoren, bei denen die thermische Überwachungsfunktion über angekoppelte Thermosicherungen realisiert wird. Die Thermosicherungen nehmen die gleiche Temperatur wie die Varistoren an und unterbrechen bei Überschreiten eines Grenzwerts den Stromkreis. Dieses Unterbrechen kann über elektrische, optische und/oder akustische Funktionsbaugruppen an eine übergeordnete Zentrale gemeldet werden.
Nachteilig ist bei diesen Lösungen die fehlende Leckstromfreiheit, da ständig ein geringer Betriebsstrom zur Anzeige benötigt wird und zusätzlich eine weitere Baugruppe, z.B. ein Relais zur Bereitstellung eines potentialreien Wechselkontakts notwendig ist, das dann ebenfalls einen Stromverbrauch verursacht.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen weiterentwickelten steckbaren Überspannungsableiter sowie ein Basisteil zur mechanischen oder elektrischen Aufnahme derartiger Ableiter anzugeben, welcher bzw. welches eine sichere Auslösung eines Fernmeldekontakts zur Fehlersignalisierung ermöglicht, wobei dies durch eine neuartige Konstruktion bewirkt werden soll, welche von festen Toleranzketten ausgeht, so dass ein fehlerhaftes Auslösen vorzugsweise eingesetzter Mikroschalter als Fernmeldekontakt vermieden werden kann.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt bezüglich des steckbaren Überspannungsableiters mit der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1 sowie hinsichtlich des Basisteils mit der Merkmalskombination nach Patentanspruch 9, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbiklungen des Erfindungsgedankens beinhalten.
Der Grundgedanke der Erfindung liegt in einer Konstruktion, welche nachteilige Wippbewegungen vermeidet und ausschließlich auf Schiebebewegungen, senkrecht zur Steckrichtung des Ableiters orientiert.
Mit dieser Konstruktion wird eine Umwandlung der elektrischen Information über den Zustand des zu überwachenden Elements in eine mechanische Bewegung auf besonders störunempfindliche Art und Weise erreicht. Als Betätigung für die Auslösung können dabei thermische Größen, z.B. bei Anwendung einer Lotstelle, aber auch Stromgrößen, z.B. bei Anwendung von überstromempfindlichen Elementen, wie Schmelzsicherungen, genutzt werden.
Die Konstruktion der Gesamteinrichtung ist dabei besonders robust und trotzdem fertigungsoptimal. Die Verknüpfung der Einzelsignale bei mehrpoligen Anordnungen erfolgt als logische Oder-Verbindung.
Ausgehend von an sich bekannten steckbaren Überspannungsbaleitern mit einem oder mehreren Überspannungsschutzelementen, welche in einer baulichen Einheit mit einer optischen Defektanzeige angeordnet sind, sowie mit einer thermischen Überstromschutzeinrichtung, diese umfassend eine mechanische Betätigungseinrichtung zum Auslösen eines Fernmeldekontakts zur Fehlersignalisierung ist erfindungsgemäß ein quer zur Steckrichtung des Ableiters beweglicher, geradlinig geführter Schieber vorgesehen, welcher eine elastische Zunge als Sperre aufweist.
Das freie Ende der elastischen Zunge ist von einem Verriegelungselement blockiert. Die thermische Überstromschutzeinrichtung umfasst einen Betätigungsbolzen, welcher im Auslösefall auf das freie Ende der Zunge einwirkt, um dieses aus der Blockierposition heraus zu bewegen.
Der bewegliche Schieber weist einen freien, stegförmigen Abschnitt auf, welcher eine diesbezügliche Öffnung im Ableitergehäuse durchdringt.
Wenn der Betätigungsbolzen auf das freie Ende der Zunge einwirkt, wird der Schieber freigegeben und kann eine Längsverschiebung ausführen.
Bevorzugt ist die Schwenkrichtung des freien Endes der Zunge senkrecht zur Richtung der Bewegung des Schiebers verlaufend gewählt.
Weiterhin besitzt das Ableitergehäuse eine Führungsnut für den Schieber, um dessen sichere Bewegung verkantungsfrei zu gewährleisten.
In bevorzugter Ausgestaltung besitzt die thermische Überstromschutzeinrichtung eine Zylinderform mit einem integrierten, federvorgespannten Betätigungsschlagbolzen.
Die Schwenkrichtung des freien Endes der Zunge und die Richtung der Bewegung des Betätigungschlagbolzens der thermischen Überstromschutzeinrichtung liegen auf einer Achse, d.h. die beiden Richtungen fallen im wesentlichen zusammen.
Ausgestaltend weist der Schieber eine Abwinklung mit einer Anzeigefläche zur Defektanzeige auf.
Die Anzeigefläche des Schiebers kann eine Farbmarkierung umfassen oder durchgefärbt sein, wobei eine Kappe zur Abdeckung des Überspannungsableiters an ihrer Oberseite ein Sichtfenster als Teil der optischen Defektanzeige umfasst.
Diese Kappe ist Teil des Gehäuses des Überspannungsableiters und umfasst eine Seitenwandung, die den Schieber gegen seitliche Bewegung sichert und damit eine zusätzliche Führung bewirkt.
Das Basisteil zur mechanischen und elektrischen Aufnahme mindestens eines steckbaren Überspannungsableiters der eifindungsgemäßen Art weist eine U-Form auf und ist mit einer Schalteinrichtung zur potentialfreien Fernmeldung von Fehlerzuständen ausgerüstet. Diese Fernmeldeeinrichtung ist in bevorzugter Weise ein Mikrotaster.
An einer Innenfläche eines Schenkels des Basisteils ist ein Durchbruch vorgesehen, wobei ein federvorgespanntes, verschiebebewegliches Tastelement im Durchbruch befindlich ist. Das freie Tastende des Tastelements tritt bei eingesetztem Überspannungsableiter mit dem freien stegförmigen Abschnitt des Schiebers in Wirkverbindung und es überträgt die Federvorapannkraft auf den Schieber, wobei im Auslösefall der Überstromschutzeinrichtung das federvorgespannte Tastelement durch den nicht mehr blockierten Schieber freigegeben wird. Infolgedessen führt das Tastelement eine Bewegung senkrecht zur Steckrichtung des Überspannungsableiters aus.
Die Bewegungsrichtung des Tastelements und diejenige des Schiebers fallen mit Blick auf die oben beschriebene Wirkungskette zusammen.
Im Basisteil ist eine Schiebestange angeordnet, welche eine Bewegung senkrecht zum Tastelement ausführen kann, wobei die Schiebestange mit Hilfe eines Federelements in eine Soll-Lage gedrückt ist.
Weiterhin können das oder die Tastelemente über Schrägflächen die Schiebestange aus ihrer Soll-Lage herausbewegen, um die Schalteinrichtung zu betätigen.
Die Schiebestange oder eine Anordnung aus mehreren Schiebestangen ist raumsparend im oberen Teil eines der U-förmigen Schenkel angeordnet.
Aus der obigen Erläuterung ergibt sich, dass lediglich im Basisteil Federn zur Erzeugung der Federvorspannung der verschiebebeweglichen Tastelemente notwendig sind.
Der Schieber im steckbaren Überspannungsableiter stellt ein bezüglich des Funktions- oder Fehlerzustands des Ableiters veränderbares Blockierteil dar, welches dann freigegeben wird, wenn ein Fehlerzustand eingetreten ist. Selbstverständlich ist hier auch eine kinematische Umkehr denkbar, ohne das erfindungsgemäße Grundprinzip zu verlassen.
Ausgestaltend ist der steckbare Überspannungsableiter bzw. dessen bauliche Einheit aus zwei Kammern bestehend, wobei eine erste, untere Kammer eine gekapselte Funkenstrecke oder dergleichen Überspannungsableiter aufnimmt.
Die Stirnseiten der unteren Kammer werden von Steckkontaktflächen gebildet, welche jeweils in elektrischer Verbindung zur Funkenstrecke stehen.
Weiterhin ist eine zweite, obere Kammer ausgebildet, welche die Überstromschutzeinrichtung sowie die optische Defektanzeige aufnimmt.
Zwischen unterer und oberer Kammer ist eine Trennwand befindlich, welche einen Verdrahtungsträger, z.B. eine Leiterplatte aufnimmt. Diese Leiterplatte kann anwendungspezifisch z.B. eine Triggerschaltung enthalten.
Die Trennwand besitzt eine Nut zur Führung des Schiebers und weist das angeformte Verriegelungselement auf.
Die untere Kammer ist von einem an die Außenkontur der Funkenstrecke angepassten Bodenteil verschließbar.
Die obere Kammer besitzt zwei sich von der Trennwand parallel verlaufend erstreckende Seitenwände, wobei eine Seitenwand einen ersten Anschlag zur Begrenzung des Weges des Schiebers und ein Rücksprung in der Trennwand einen zweiten Anschhg zur Begrenzung des Verschiebewegs bildet.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine Teilschnittdarstellung eines steckbaren Überspannungsableiters mit erkennbarer Anordnung des Schiebers und der Überstromschutzeinrichtung;
Fig. 2 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 1, jedoch mit entfernter Leiterplatte und Überstromschutzeinrichtung;
Fig. 3 und 4 Detaildarstellungen analog derjenigen nach Fig. 1 mit nicht ausgelöstem Betätigungsbolzen (Fig. 3) und im Zustand der ausgelösten Überstromschutzeinrichtung (ausgelöster Betätigungsbolzen, Fig. 4);
Fig. 5 eine Darstellung, teilweise weggebrochen, mit Wirkungskette Schieber und Tastelement;
Fig. 6 eine Unteransicht des geöffneten Basisteils mit erkennbarer Schiebestange und Mikrotaster;
Fig. 7 jeweils Draufsichten des steckbaren Überspannungableiters mit optischer Defektanzeige im Zustand "in Ordnung" und "defekt";
Fig. 8 und 9 Darstellungen ähnlich denjenigen nach den Fig. 5 und 6, jedoch mit dem Zustand der Femmeldekontakteinrichtung "in Ordnung";
Fig. 10 eine Draufsicht auf eine mehrpolige Anordnung von steckbaren Überspannungsableitern in einem Basisteil, teilweise weggebrochen, mit dem Zustand "defekt" des im Bild erkennbaren linken Ableiters und
Fig. 11 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 10, jedoch im Zustand "in Ordnung" und diesbezüglich erkennbarer Position der Schiebestange und der Position des Tastelements des Mikroschalters.
Wie aus den figürlichen Darstellungen ersichtlich, erfolgt die Auslösung der potentialfreien Anzeigemechanik über eine Überstromschutzeinrichtung mit Schlagbolzen, die im gezeigten Beispiel dem Triggerkreis zugeordnet ist.
Diese Überstromschutzeinrichtung mit Schlagbolzen schützt das jeweilige Modul vor unzulässigen Betriebszuständen, z.B. unzulässig hoher Betriebsspannung und Überlastungen, d.h. Impulsstrombelastungen außerhalb maximaler Grenzbereiche, indem der Trigger bzw. Überwachungspfad unterbrochen wird und die Signalisierung eingeleitet ist.
Die Bewegung des Schlagbolzens realisiert dabei die Umsetzung eines elektrischen Vorgangs in eine mechanische Größe.
Beim Auslösen der Überstromschutzeinrichtung mit Schlagbolzen wirkt die Federkraft der integrierten Spiralfeder auf den Schenkel des Anzeigeelements, welcher auf der Isolierplatte verriegelt ist, und löst damit dieselbe.
Durch das Lösen des Verriegelungsanzeigeelements wird dieses Element durch die vorgespannte Federkraft der Schalteinrichtung in axialer Richtung des Schalters bewegt. Dabei erfolgt zum einen die optische Anzeige im Sichtfenster am jeweiligen Steckmodul selbst, d.h. die Anzeige wechselt von grün auf rot.
Zum anderen wird durch diese Schiebebewegung des Schalters das ursprüng□liche Auslösesignal des Kennmelders vom Steckmodul in das Basisteil übertragen.
Im Basisteil wird diese Schiebebewegung des Schalters in eine, zu dessen Achse senkrecht stehende Schiebebewegung umgewandelt. Realisiert wird dies durch eine Schiebestange, deren vorgespannte Feder eine gerin□gere Kraft als die Feder des Schalters besitzt, wodurch die Kraftübertragung über zwei schräg verlaufende Flächen erfolgt.
Durch die Gestaltung des Schiebers, z.B. die Winkel der jeweiligen Schräge, kann eine beliebige Anpassung der Weg-Kraft-Charakteristik der Gesamt□□anordnung erreicht werden.
Über die Ausführung dieser Schrägflächen ist ebenfalls eine Kompensation des vorhandenen Lagerspiels, d.h. gegebener Toleranzen möglich.
Die Verschiebebewegung des Schiebers gibt dann den gedrückten Mikroschalter frei, der an seinen Ausgängen den potentialfreien Wechselkontakt zur Verfügung stellt. Die Betätigung des Mikroschalters erfolgt ebenfalls über eine schräg zur Bewegung verlaufende Fläche.
Im nicht ausgelösten Zustand ist die Kraft der mit dem Schieber, d.h. der Schiebestange verbundenen Feder größer als die Kraft des Mikroschalters, so dass dieser gedrückt ist. Die Schiebestange ist in einem beispielhaften Fall quasi vierpolig ausgeführt, wobei jedes einzelne Steckmodul allein in der Lage ist, die oben beschriebene Schiebebewegung im Sinne einer Oder-Verknüpfung auszuführen.
Außer dem Auslösen des Kennmelders im Steckmodul kann mit Hilfe der erläuterten Anordnung auch das Fehlen eines Steckmoduls angezeigt wer□den, denn ohne eingesetztes Steckteil befindet sich der Mikroschalter und damit der vierpolige Schieber im "ausgelösten" Zustand.
Die Anordnung gemäß Ausführungsbeispiel besitzt nur eine geringe Toleranzabhängigkeit aufgrund der mechanischen Signalweiterleitung über eine Schiebebewegung bzw. mehrere, gekoppelte derartige Schiebebewegungen.
Die Weiterleitung des Signals über bevorzugt schräge Flächen am Schalter bzw. der Schiebestange ist kippbewegungsfrei. Die entsprechenden Materialien können gute Gleiteigenschaften aufweisen. Durch die konkrete Geometriewahl und Anwendung bestimmter Materialien ist die Schaltcharakteristik in weiten Grenzen einstellbar.
Über die Anordnung der Schiebestange in einem U-förmigen Schenkel des Basisteils ergibt sich eine platzsparende mechanische Zusammenfassung bei mehrpoligen Geräten bzw. Einzelsignalisierung bei einer einpoligen Ausführung.
Gemäß den Fig. 1 und 2 umfasst der steckbare Überapannungsableiter eine untere Kammer 23 und eine obere Kammer 26.
Die untere Kammer nimmt im Beispiel eine gekapselte Funkenstrecke 24 auf. Seitlich der unteren Kammer sind Steckkontaktflächen 25 vorgesehen, deren freie Steckflächen in ein hierzu komplementäres Steckteil in der Basis eingreifen.
Zwischen unterer Kammer 23 und oberer Kammer 26 ist eine Trennwand 27 befindlich, die einen Verdrahtungsträger 28 aufnimmt.
Der Verdrahtungsträger 28 kann eine Triggerschaltung aufweisen und beinhaltet die thermische Überstromschutzeinrichtung 5.
Die thermische Überstromschutzeinrichtung 5 umfasst einen Betätigungbolzen 6, welcher sich im Auslösefall auf das freie Ende 3 einer elastischen Zunge 2 zu bewegt.
Infolge dieser Bewegung des Betätigungsbolzens 6 wird das freie Ende 3 der Zunge 2 am Verriegelungselement 4 vorbeibewegt, so dass der Schieber 1 eine Bewegung quer zur Steckrichtung des Überapannungsableiters ausführen kann.
Der Schieber 1 weist einen freien Abschnitt 7 auf, welcher hervorstehend ausgebildet ist.
Dieser freie Abschnitt 7 steht aus einer Öffnung 8 des Gehäuses 9 des Überspannungsableiters hervor.
Im Gehäuse 9 bzw. in der Trennwand 27 ist noch eine Führungsnut 10 für den Schieber 1 vorgesehen.
Über eine Abwinklung 1 des Schiebers ist eine Anzeigefläche 11 gebildet, welche eine farbige Beschichtung aufweist oder eingefärbt ist.
Diese Anzeigefläche 11 folgt der Bewegung des Schiebers 1 und führt zu einer Farbveränderung im Sichtfenster 14 (siehe Fig. 7).
Eine Seitenwandung 13 der Kappe 12 bildet einen seitlichen Anschlag für den Schieber 1, so dass dessen sichere Führung gewährleistet ist. Hierbei ist zu beachten, dass die Darstellungen nach den Fig. 1 und 2 bzw. 5, 8, 10 und 11 zur Erkennbarkeit von Details teilweise weggebrochene Gehäuseteile umfasen, so dass die Anschlagwirkung der Seitenwandung 13 der Kappe 12 hier nicht gezeigt ist.
Das Basisteil 16 zur Aufnahme eines oder mehrerer Überspannungsableiter (siehe Fig. 5 oder 8) besitzt zwei Schenkel 15, so dass sich eine im wesentlichen U-Form des Basisteils ergibt.
In einer Öffnung eines Schenkels 15 in Richtung des eingesteckten Überspannungsableiters befindet sich ein Tastelement 17, welches mit Hilfe einer Feder unter Vorspannung steht.
Das Tastelement 17 besitzt ein freies Tastende 18, welches in Wirkverbindung mit dem freien Abschnitt 7 des Schiebers 1 tritt.
Dann, wenn durch Auslösung der thermischen Überstromschutzeinrichtung 5 das freie Ende 3 der Zunge 2 aus dem Verriegelungselement 4 heraustritt, bewegt das Tastelement 17 über das freie Tastelement 18 den nun nicht mehr als festen Anschlag wirkenden Schieber in eine Richtung links gemäß Fig. 8 bzw. 5. Die hierbei resultierende Bewegungsenergie wird auf die Schiebestange 19 im Basisteil 16 übertragen. Diese Bewegungsübertragung wird mit Hilfe von Schrägflächen 22 realisiert, wobei ebenfalls Schrägflächen 22 die Schaltnase der Schalteinrichtung 21 eindrücken oder freigeben.
Bei der Darstellung nach Fig. 10 ist die Schiebestange 19, welche mit Hilfe einer Feder 20 vorgespannt ist, in eine solche Position überführt, dass die Schalteinrichtung 21 (Mikrotaster) freigegeben wird. Damit wird die Fehlermeldung "defekt" auslesbar und es kann ein Austausch des entsprechenden steckbaren Überspannungsableiters vorgenommen werden.
Aus dem Vergleich der Darstellungen nach den Fig. 8 und 9 zu den Fig. 5 und 6 ist erkennbar, wie sich die Position des Tastelements 17 verlagert, und zwar beim Übergang von der Anzeige "in Ordnung" zur Anzeige "defekt". Im gleichen Sinne verändert sich die Position der Schiebestange 19.
Die Feder 31 zur Erzeugung der Vorspannung des Tastelements 17 ist in der Fig. 5 erkennbar.
Die untere Kammer 23 des steckbaren Überspannungsableiters ist von einem Bodenteil 29 verschlossen, welches im wesentlichen die Form der gekapselten Funkenstrecke 24 aufnimmt oder dieser Oberflächengestalt folgt.
Die vordere Seitenwand 30 der oberen Kammer des steckbaren Überspan□nungsableiters bildet einen vorderen (gemäß Fig. 5 und 8 rechtsseitigen) Anschlag für den Schieber 1 und bestimmt dessen Position im Zustand Überspannungsableiter "in Ordnung".
Alles in allem gelingt es mit der vorgestellten Erfindung, ein Fernmeldesystem für mehrpolige, aber auch einpolige Überspannungsschutzgeräte anzugeben, das unempfindlich gegen fertigungsbedingte Toleranzen ist, so dass ein fehlerhaftes Auslösen von vorzugsweise eingesetzten Mikroschaltern auf ein Minimum reduziert werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass keine Wipp-, Dreh- oder Schwenkbewegungen in Schiebebewegungen umgewandelt werden müssen.
Im steckbaren Überspannungsableiter selbst müssen keine Federn oder andere, eine Vorspannung erzeugende Elemente angeordnet werden. Ein dort befindlicher Schieber dient lediglich als Blockieranschlag, dessen Blockierfunktion dann aufgehoben wird, wenn eine thermische Überstromschutzeinrichtung ausgelöst hat.
Bezugszeichenliste
1 Schieber
2 elastische Zunge
3 freies Ende der Zunge
4 Verriegelungselement
5 thermische Überstromschutzeinrichtung
6 Betätigungsbolzen
7 freie Abschnitte des Schiebers
8 Öffnung im Gehäuse
9 Gehäuse
10 Führungsnut für Schieber im Gehäuse
11 Anzeigefläche
12 Kappe
13 Seitenwandung der Kappe
14 Sichtfenster
15 Schenkel des Basisteils
16 Basisteil
17 Tastelement
18 freies Tastende des Tastelements
19 Schiebestange im Basisteil angeordnet
20 Federelement für Schiebestange
21 Schalteinrichtung / Mikrotaster
22 Schrägfläche
23 untere Kammer
24 gekapselte Funkenstrecke als Überspannungableiter
25 Steckkontaktfläche
26 obere Kammer
27 Trennwand
28 verdrahtungsträger
29 Bodenteil für Abschluss der unteren Kammer
30 Seitenwände der oberen Kammer
31 Feder für Tastelement zum Erzeugen einer Vorspannung

Claims

Steckbarer Überspannungsableiter mit einem oder mehreren Überspannungsschutzelementen, welche in einer baulichen Einheit mit einer optischen Defektanzeige angeordnet sind, sowie mit einer thermischen Überstromschutzeinrichtung, diese umfassend eine mechanische Betätigungseinrichtung zum Auslösen eines Fernmeldekontakts zur Fehlersignalisierung,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein quer zur Steckrichtung des Ableiters beweglicher, geradlinig geführter Schieber (1) vorgesehen ist, welcher eine elastische Zunge (2) aufweist, ein freies Ende (3) der Zunge (2) von einem Verriegelungselement (4) blockierbar ist, weiterhin die thermische Überstromschutzeinrichtung (5) einen Betätigungsbolzen (6) umfasst, welcher im Auslösefall auf das freie Ende (3) der Zunge (2) einwirkt, um dieses aus der Blockierposition heraus zu bewegen und den Schieber (1) freizugeben, sowie weiterhin der bewegliche Schieber (1) einen freien, stegförmigen Abschnitt (7) aufweist, welcher eine diesbezügliche Öffnung (8) im Ableitergehäuse (9) durchdringt.
Überspannungsableiter nach Anspmch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Biegerichtung des freien Endes (3) der Zunge (2) senkrecht zur Richtung der Bewegung des Schiebers (1) verläuft.
Überspannungsableiter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Ableitergehäuse (9) eine Führungsnut (10) für den Schieber eingearbeitet ist.
Überspannungsableiter nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die thermische Überstromschutzeinrichtung (5) eine im wesentlichen Zylinderform aufweist und einen integrierten, federvorgespannten Betätigungsschlagbolzen (6) umfasst.
Überspannungsableiter nach Anspmch 2 und 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Biegerichtung des freien Endes (3) der Zunge (2) und die Richtung der Bewegung des Betätigungsschlagbolzens (6) zusammenfallen.
Überspannungsableiter nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schieber (1) eine Abwinklung mit einer Anzeigefläche (11) zur Defektanzeige aufweist.
Überspannungsabteiter nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse (9) eine Kappe (12) umfasst, deren eine Seitenwandung (13) den Schieber (1) gegen seitliche Bewegung sichert.
Überspannungsableiter nach Anspmch 6 und 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens die Anzeigefläche (11) des Schiebers eine Farbmarkierung umfasst oder durchgefärbt ist, wobei die Kappe (12) an ihrer Oberseite ein Sichtfenster (14) als Teil der optischen Defektanzeige aufweist.
Basisteil zur mechanischen oder elektrischen Aufnahme mindestens eines steckbaren Überspannungsableiters nach einem der vorangegangenen Ansprüche in U-Form sowie mit einer Schalteinrichtung zur potentialfreien Fernmeldung von Fehlerzuständen, insbesondere einem Mikrotaster,
dadurch gekennzeichnet, dass
an einer Innenfläche eines Schenkels (15) des Basisteils (16) ein Durchbruch vorgesehen ist, wobei im Durchbruch ein federvorgespanntes, verschiebebewegliches Tastelement (17) befindlich ist, dessen freien Tastende (18) beim eingesetzten Überspannungsableiter mit dem freien, stegförmigen Abschnitt (7) des Schiebers (1) in Wirkverbindung tritt und die Federvorspannkraft auf den Schieber (1) überträgt, wobei im Auslösefall der Überstromschutzeinrichtung (5) das federvorgespannte Tastelement (17) durch den nicht mehr blockierten Schieber freigegeben wird, wodurch das Tastelement eine Bewegung senkrecht zur Steckrichtung des Überspannungsableiters ausführt.
Basisteil nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bewegungsrichtung des Tastelements (17) und diejenige des Schiebers (1) zusammenfallen.
Basisteil nach Anspmch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Basisteil eine Schiebestange (19) angeordnet ist, welche eine Bewegung senkrecht zum Tastelement (17) ausführt, wobei die Schiebestange (19) mit Hilfe eines Federelements (20) in eine Soll-Lage gedrückt ist, weiterhin das oder die Tastelemente (17) über Schrägflächen (22) die Schiebestange (19) aus ihrer Soll-Lage herausbewegen, um die Schalteinrichtung (21) zu betätigen.
Basisteil nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schiebestange (19) oder eine Anordnung aus mehreren Schiebestangen raumsparend im oberen Teil eines der U-förmigen Schenkel (15) angeordnet ist/sind.
Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die bauliche Einheit zwei Kammern aufweist, wobei eine erste, untere Kammer (23) eine gekapselte Funkenstrecke oder dergleichen Anordnung (24) aufnimmt und die Stirnseiten der unteren Kammer von Steckkontaktflächen (25) gebildet werden, welche jeweils in elektrischer Verbindung zur Funkenstrecke (24) stehen, weiterhin eine zweite, obere Kammer (26) die Überstromschutzeinrichtung (5) sowie die optische Defektanzeige aufnimmt, zwischen unterer und oberer Kammer (23, 26) eine Trennwand (27) vorgesehen ist, welche einen Verdrahtungsträger (28) aufnimmt, der anwendungsspezifisch eine Triggerschaltung enthält und die Trennwand (27) eine Nut zur Führung des Schiebers (1) sowie das Verriegelungselement (4) besitzt.
Überspannungsableiter nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die untere Kammer (23) von einem an die Außenkontur der Funkenstrecke (24) angepassten Bodenteil (29) verschließbar ist.
Überspannungsableiter nach Anspmch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die obere Kammer (26) zwei sich von der Trennwand (27) parallel verlaufend erstreckende Seitenwände (30) aufweist, wobei eine Seitenwand einen ersten Anschlag zur Begrenzung des Weges des Schiebers (1) und ein Rücksprung in der Trennwand (27) einen zweiten Anschlag zur Schiebewegbegrenzung bildet.