EP2386108B1

EP2386108B1 - Überspannungsableiter mit einem optischen fehlerindikator

Info

Publication number: EP2386108B1
Application number: EP09760893A
Authority: EP
Inventors: Richard Daum
Original assignee: Dehn and Soehne GmbH and Co KG
Current assignee: Dehn SE and Co KG
Priority date: 2009-01-12
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2029-12-01
Also published as: DE102009022069B4; EP2386108A1; SI2386108T1; PL2386108T3; US20120014028A1; CN102272864B; WO2010079015A1; US8705221B2; CN102272864A; DE102009022069A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Überspannungsableiter, welcher in einem Gehäuse mindestens ein Ableitelement, insbesondere Varistor, eine lotfixierte thermische Trennstelle, die mit dem Ableitelement in Verbindung steht, und eine Schadensanzeigeeinrichtung zur Darstellung des Fehlerzustands aufweist, wobei die Schadensanzeigeeinrichtung ergänzend den Zustand einer thermischen Abschaltvorrichtung, insbesondere Sicherung, abfragt und die möglichen Fehlerzustände des Ableitelements und der Abschaltvorrichtung mechanisch in einer ODER-Verknüpfung in geeigneter optischer Weise präsentiert, weiterhin die thermische Abschaltvorrichtung ein bewegliches Bauteil umfasst, welches von einem Kennmelderdraht fixiert und nach Schmelzen bzw. Zerstören dieses Drahtes freigegeben wird, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Überspannungsableiter mit zumindest einem spannungsabhängigen Widerstand und thermischen Abschaltvorrichtungen, die aus einem Sicherungsstreifen und einer Thermoauslösung mit eutektischer Schmelzlegierung bestehen, wobei mit Auftrennen des Sicherungsstreifens oder der Thermoauslösung durch Federkraft ein Schadensanzeiger verschoben und damit sichtbar gemacht wird, sind z.B. aus der DE 77 19 678 U1 bekannt. Bei einer solchen Lösung sind eine den Schadensanzeiger tragende Platte, der Sicherungsstreifen, die Thermoauslösung und ein daran angrenzender spannungsabhängiger Widerstand elektrisch und mechanisch in Reihe geschaltet bzw. aneinander befestigt. Die vorgenannten Bauteile, einschließlich einer zusätzlich in der Reihenanordnung vorgesehene Funkenstrecke sind in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht. Eine Auslösefeder stützt sich zwischen einer Grundplatte und der Platte des Schadensanzeigers ab. Zwischen beiden vorgenannten Platten ist der Sicherungsstreifen einschließlich der Lotstelle fest eingespannt und steht damit ständig unter einer von der Auslösefeder herrührenden Zugspannung. Hierbei besteht die Gefahr, dass bei mechanischer Beanspruchung der unter Zugspannung stehende Sicherungsstreifen aufreißt.
Das Dokument CN-Y-201331984 offenbart einen Überspannungsableiter, welcher in einem Gehäuse mindestens ein Ableitelement, insbesondere Varistor ("voltage dependent resistor"), eine lotfixierte thermische Trennstelle, die mit dem Ableitelement in Verbindung steht, und eine Schadensanzeige einrichtung zur Darstellung von Fehlerzuständen ("warning of indicator") aufweist. Die beweglichen Teile stehen durch Federn unter Krafteinwirkung.
Die DE 195 45 505 C1 zeigt einen Überspannungsableiter mit Varistor und thermischen Abschaltvorrichtungen, wobei dort ein stoßstromfester Sicherungsstreifen in einem Sicherungsgehäuse mit metallischen Endkappen angeordnet und elektrisch und mechanisch mit den Endkappen verbunden ist. Der Schadensanzeiger ist ein gesonderter, am Sicherungsgehäuse lösbar befestigter und nach Lösen dieser Befestigung durch eine Feder relativ vom Sicherungsgehäuse bewegbares Bauteil. Die Anordnung ist derart ausgebildet, dass bei Schmelzen des Sicherungsstreifens die Befestigung des Schadensanzeigers innerhalb des Sicherungsgehäuses aufgehoben und freigegeben wird. Die Thermoauslösung befindet sich nach DE 195 45 505 außerhalb des Sicherungsgehäuses und steht mit dem Varistor in einer wärmeleitenden Verbindung. Die Thermoauslösung und die wärmeleitende Verbindung sind so ausgelegt, dass bei einer unzulässigen Erwärmung des Varistors die Auftrennung der Thermoauslösung und damit eine Schadensanzeige erfolgt.
Als besonders vorteilhaft wird nach DE 195 45 505 C1 herausgestellt, dass sich ein reduzierter Platzbedarf dadurch ergibt, indem die gleiche Schadensanzeige sowohl beim Schmelzen des Sicherungsanzeigers als auch im Fall der Thermoauslösung betätigt wird. Ebenfalls der Baumraumreduzierung dient die Maßnahme, dass im Fall der Thermoauslösung ein Verschieben des Sicherungsgehäuses mittels Federkraft vorgenommen wird, wobei bevorzugt die gleiche Feder Verwendung findet, die bereits zur Bewegung der Anzeige nach einem Aufschmelzen des Sicherungsstreifens und des Kennmelderdrahts vorgesehen ist. Der Sicherungsstreifen der Sicherung ist so bemessen, dass er erst bei einem defekten Ableiter oder bei Überbelastung aufgrund des hieraus resultierenden, entsprechend hohen Kurzschlussstroms schmilzt und damit auslöst. Gemäß der vorbekannten Lehre bewirkt dieses Auslösen, dass die Befestigung des Schadensanzeigers am Sicherungsgehäuse beseitigt oder freigegeben wird. Die Thermoauslösung in Form einer eutektischen Lötstelle nach DE 195 45 505 C1 dient dazu, bei einem unzulässig hohen Erwärmen des Varistors den Stromfluss durch das Gerät zu unterbrechen. Hierfür wird der bisherige feste Halt des Sicherungsgehäuses in einer entsprechenden Position aufgrund des Schmelzen des Lotes der Thermoauslösung aufgehoben. Infolgedessen verschieben Federn das komplette Sicherungsgehäuse in eine neue Lage, wodurch auch der Schadensanzeiger diese geänderte Position annimmt. Es muss also in jedem Fall das komplette Sicherungsgehäuse verschoben werden, was naturgemäß recht hohe Federkräfte erfordert.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen weiterentwickelten Überspannungsableiter mit Ableitelement, insbesondere Varistor, und zusätzlicher thermischer Abschaltvorrichtung, insbesondere Sicherung, anzugeben, welcher mit möglichst wenig Bauteilen eine Schadensanzeige für alle möglichen Fehlerzustände bereitstellt.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch einen Überspannungsableiter gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
Erfindungsgemäß wird demnach von einem Überspannungsableiter ausgegangen, welcher in einem Gehäuse mindestens ein Ableitelement, insbesondere Varistor, eine lotfixierte thermische Trennstelle, die mit dem Ableitelement in Verbindung steht, und eine Schadensanzeigeeinrichtung zur Darstellung des Fehlerzustands aufweist. Die Schadensanzeigeeinrichtung fragt ergänzend den Zustand einer thermischen Abschaltvorrichtung, insbesondere einer Sicherung ab und präsentiert die möglichen Fehlerzustände des Ableitelement und der Abschaltvorrichtung mechanisch in einer ODER-Verknüpfung in geeigneter Weise, und zwar mindestens optisch oder ergänzend über eine Fernmeldefunktion. Die thermische Abschaltvorrichtung umfasst ein bewegliches Bauteil, welches von einem Kennmelderdraht fixiert und nach Schmelzen bzw. Zerstören dieses Drahtes freigegeben wird.
Erfindungsgemäß ist am oder im Gehäuse ein Führungsteil für eine Druckfeder oder dergleichen Kraftspeicher vorgesehen. Ein erstes Federende wirkt unmittelbar oder mittelbar über einen Abtrennstempel oder Abtrennzylinder auf die thermische Trennstelle und ein zweites, dem ersten Ende gegenüberliegendes Federende des Kraftspeichers wirkt unmittelbar oder mittelbar über einen Führungsring auf einen Schieber ein.
Der Schieber ist an einer ersten Seite unmittelbar von einer weiteren Feder in Verschieberichtung oder mittelbar über die Schadensanzeigeeinrichtung mit einer Kraft beaufschlagt.
Die der ersten Seite gegenüberliegenden zweite Seite des Schiebers steht mit dem beweglichen Bauteil der thermischen Abschaltvorrichtung derart in Wirkverbindung, dass unter Krafteinwirkung der Druckfeder der Freigabebewegung des beweglichen Bauteils gefolgt werden kann.
Die zweite Seite des Schiebers ist derart ausgebildet, dass eine Schieberlängsbewegung durch die Kraft der weiteren Feder bei ausgelöster thermischer Trennstelle und fixiertem Bauteil der thermischen Abschaltvorrichtung sowie unveränderter Position zwischen Schieber und Führungsteil und weiterhin eine Hubbewegung bezogen auf das Führungsteil mit anschließender Schieberlängsbewegung bei freigegebenem Kennmelderdraht nebst dem beweglichen Bauteil der thermischen Abschaltvorrichtung erfolgen kann.
Das zweite Ende der Feder oder mindestens ein Teil des Führungsrings greift in eine Aussparung oder eine Vertiefung im Schieber ein, um diesen und die Schadensanzeigeeinrichtung im ordnungsgemäßen Zustand des Ableiters zu verriegeln.
Ausgestaltend weist das Führungsteil einen inneren zylindrischen Bereich zur Aufnahme der Druckfeder und mindestens eines Abschnitts des Abtrennstempels oder Abtrennzylinders auf. Das Führungsteil kann integraler Bestandteil des Gehäuses sein, das z.B. als Kunststoff-Spritzteil fertigbar ist.
Der Schieber ist mit seiner Flachseite quer zur Längsachse des zylindrischen Bereichs des Führungsteils an dessen Oberseite angeordnet, wobei der Führungsring einen Fortsatz aufweist, welcher in die hierzu korrespondierende Ausnehmung im Schieber eingreift und der vorerwähnten Verriegelung dient.
Die Druckfeder ist als erstes Widerlager gegenüber dem Schieber und als zweites Widerlager gegenüber einer Abtrennzunge der thermischen Trennstelle abgestützt.
Die zweite Feder kann bevorzugt als Blattfeder ausgebildet werden, deren festes Ende von einem Formabschnitt im Gehäuse gehalten wird.
Das Gehäuse kann im Übrigen Teil eines Steckeinsatzes sein und von einer Gehäusekappe abgedeckt werden.
Ausgestaltend weist die zweite Seite des Schiebers eine Gabelform auf, wobei die Gabelzinken einen durchmesserreduzierten Abschnitt des beweglichen Bauteils hintergreifen. Das bewegliche Bauteil kann hier als hutförmiger Bolzen ausgebildet sein.
Wiederum ausgestaltend ist die Abtrennzunge Bestandteil der thermischen Abschaltvorrichtung und steht mit dieser in elektrischer und mechanischer Verbindung.
Die Schadensanzeigeeinrichtung kann verschwenkbeweglich ausgebildet sein und wird an einem dem Gehäuse zugehörigen Lagerzapfen geführt. Die Schadensanzeige umfasst weiterhin einen Flächenabschnitt, der mit einer Signalfarbe versehen ist. Durch eine Bewegung der Schadensanzeigeeinrichtung innerhalb eines Fensterabschnitts der Gehäusekappe kann dann visuell eine Farbveränderung festgestellt und ein möglicher Fehlerzustand von z.B. grün auf rot ermittelt werden. Ergänzend kann die Schadensanzeigeeinrichtung an einem ihrer schwenkbeweglichen Enden einen Fortsatz oder Hebelarm aufweisen, der dem Auslösen einer Fernmeldeanzeige dient.
Das Gehäuse kann bei einer Ausführungsform der Erfindung eine Trennwand aufweisen, wobei auf einer Seite der Trennwand das mindestens eine Ableitelement und auf der anderen, gegenüberliegenden Trennwandseite die thermische Trennstelle mit Führungsteil für die Druckfeder, der Schieber und die weitere Feder befindlich sind.
Die thermische Abschaltvorrichtung kann als zylinderförmige Sicherung mit zwei gegenüberliegenden Kappen ausgebildet sein, wobei an einer der Kappen das mit dem Kennmelderdraht fixierte, bewegliche Bauteil angeordnet ist.
Erfindungsgemäß ist weiterhin die funktionale Trennung der Kraftspeicherfunktion für die thermische Trennstelle und für das bewegliche Bauteil der Abschaltvorrichtung einerseits und die Bewegung der Schadensanzeigeeinrichtung andererseits.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:

Fig. 1 bis 3: vereinfachte Darstellungen des Grundprinzips der Anordnung aus Schieber mit Druckfeder und der Anordnung aus Sicherung und Varistor, wobei die Fig. 1 den ordnungsgemäßen Zustand, die Fig. 2 den Zustand bei ausgelöster thermischer Trennstelle und die Fig. 3 den Zustand bei ausgelöster Sicherung umfasst;
Fig. 4a: eine Darstellung einer konkretisierten Ausführungsform der Erfindung mit teilweggebrochenem Gehäuse ohne Gehäusekappe und erkennbarer Position der Schadensanzeigeeinrichtung;
Fig. 4b: eine Darstellung ähnlicher derjenigen nach Fig. 4a, jedoch mit entfernter Schadensanzeigeeinrichtung zur besseren Erkennbarkeit der thermischen Trennstelle und der Blattfeder;
Fig. 5a: eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 4a, jedoch mit ausgelöster thermischer Trennstelle aufgrund des Erreichens des Überlastungszustands des Varistors und sich hierdurch ergebender geänderter Position der Schadensanzeigeeinrichtung;
Fig. 5b: eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 5a, jedoch mit entfernter Schadensanzeigeeinrichtung zur besseren Erkennbarkeit der geöffneten thermischen Trennstelle;
Fig. 6a: eine Darstellung ähnlich derjenigen nach den Fig. 4a und 5a, jedoch mit ausgelöster Sicherung und hierdurch angehobenem bolzenartigen Bauteil an der Oberseite der Sicherung sowie sich ergebender "Rot"-Position durch die Lageveränderung der Schadensanzeigeeinrichtung;
Fig. 6b: eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 6a, jedoch mit entfernter Schadensanzeigeeinrichtung, um die Position des Schiebers deutlicher werden zu lassen;
Fig. 7: eine Explosionsdarstellung eines kompletten Überspannungsableiter-Steckteils mit Gehäuse und Gehäusekappe sowie den erfindungsgemäßen Bauteilen zur Schadensanzeige und damit Fehlererkennung und
Fig. 8: eine Detaildarstellung des Abtrennzylinders mit Fortsatz und Führungsring.

Das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Lösung sei zunächst anhand der Fig. 1 bis 3, die in vereinfachter Weise die Funktionsbaugruppen zeigen, erläutert.
Gemäß den Abbildungen nach den Fig. 1 bis 3 wird zunächst von einer thermischen Abschaltvorrichtung in Form einer Sicherung 1 ausgegangen. Diese Sicherung 1 steht über eine Abtrennzunge 2 mit einem Ableitelement, insbesondere einem Varistor 3, in Verbindung. Ein Anschluss 4 des Varistors 3 bildet zusammen mit einem Ende der Abtrennzunge eine lotfixierte thermische Trennstelle 5.
Im Inneren der Sicherung befindet sich ein Kennmelderdraht (nicht gezeigt), der mit einem am oberen Ende befindlichen beweglichen Bolzen 6 in Verbindung steht. Wenn der Kennmelderdraht schmilzt, kann der Bolzen 6 eine Bewegung in der Darstellung gemäß den Fig. 1 bis 3 nach oben ausführen. Im ordnungsgemäßen Zustand der Sicherung 1 ist die Bewegung des Bolzens 6 blockiert.
Die vorgenannten Bauteile befinden sich in einem Gehäuse 7, das in den Darstellungen nach den Fig 1 bis 3 nur angedeutet ist.
Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Schieber 8 vorhanden.
Zwischen einer Unterseite des Schiebers 8 und einer Oberseite der Abtrennzunge 2 befindet sich ein Führungsteil 9 mit einer Druckfeder 10.
Die Druckfeder erzeugt eine Kraft, die zwischen dem Schieber 8 und der Abtrennzunge 2 wirkt.
Im Schieber ist noch eine Ausnehmung vorhanden, in die ein oberes Ende 9.1 des Führungsteils 9 eingreifen kann, um den Schieber im ordnungsgemäßen Zustand des Überspannungsableiters nach Fig. 1 mitsamt der Anzeige 11 mit Blick auf die Kraft der weiteren Feder 12 zu verriegeln.
Im Zustand nach Fig. 1 kann in einem Sichtfenster 13 durch die grün gehaltene Anzeige 11 der "o.k."-Zustand erkannt werden.
Wenn, wie in der Fig. 2 dargestellt, die Temperatur an der Abtrennstelle z.B. 138°C übersteigt, d.h. der Varistor 3 eine unzulässige Erwärmung aufweist, kommt es zu einem Schmelzvorgang. Infolgedessen bewegt sich mit Blick auf die Kraft der Feder 10 das Führungsteil 9 zusammen mit der Abtrennzunge 2 nach unten, d.h. die Trennstelle 5 wird geöffnet. Gleichzeitig verlässt das obere Ende 9.1 die entsprechende Ausnehmung im Schieber 8. Es kann dann die Kraft der Feder 12 den Schieber 8 in Richtung der Pfeildarstellung, d.h. nach links gemäß Fig. 2 bewegen. Die Anzeige im Sichtfenster 13 verändert sich hin zur Farbe "Rot". Der Fehlerzustand, der sich also durch die geöffnete thermische Trennstelle 5 ergibt, wird eindeutig signalisiert.
Tritt ein Fehlerzustand gemäß Fig. 3 ein, bei welchem die Sicherung 1 sich öffnet, kommt es zu einem Schmelzen des Kennmelderdrahts. Infolgedessen kann sich der Bolzen 6 vom Sicherungskörper weg nach oben bewegen. Auch hierdurch wird das obere Ende 9.1 des Führungsteils 9 freigegeben und es kann der Schieber eine Bewegung in Pfeilrichtung nach links unter Einwirkung der Kraft der Feder 12 ausführen.
Auch in diesem Fall schaltet die Anzeige auf "rot", was im Sichtfenster 13 erkennbar ist.
Eine konstruktive Umsetzung der oben geschilderten prinzipiellen Lösung sei anhand der Fig. 4a bis 6b erläutert.
Die Fig. 4a und 4b zeigen den ordnungsgemäßen Zustand des Überspannungsableiters mit funktionsfähiger Sicherung und geschlossener thermischer Trennstelle 5. Die Sicherung 1 ist als zylindrisches Teil mit zwei gegenüberliegenden Kappen 14 ausgebildet. An einem unteren Ende einer der Kappen 14 ist ein Steckkontakt 15 befindlich, der einen Außenanschluss des Überspannungsableiters, ausgebildet als Steckteil bildet. Ein weiterer Steckanschluss 15 steht mit einem Gegenkontakt des Varistors (in den folgenden Figuren nicht gezeigt) in elektrischer Verbindung.
An der oberen Kappe 14 der Sicherung 1 befindet sich der bereits erwähnte Bolzen 6, der im Inneren der Sicherung 1 von einem Kennmelderdraht lagefixiert ist.
Die Schadensanzeigeeinrichtung umfasst einen verschwenkbeweglichen Hebel 16, der an einem dem Gehäuse 7 zugehörigen Lagerzapfen 17 gehalten ist.
Das Gehäuse 7 weist.eine Trennwand 18 auf, die im gezeigten Beispiel im Wesentlichen horizontal verläuft.
Auf der einen Seite der Trennwand befindet sich der Varistor 3 (siehe Fig. 7). Auf der anderen Seite der Trennwand 18 ist am Gehäuse eine Führung 19 angeformt.
Diese Führung 19 nimmt in ihrem Inneren die in den Fig. 1 bis 3 symbolisch dargestellte Feder 10 (Druckfeder) auf. Ein unteres Ende der Druckfeder 10 ist von einem Abtrennzylinder 20 aufgenommen, wobei ein oberes Ende der Druckfeder in einem Führungsring 21 steckt.
Der Führungsring 21 nimmt einen Fortsatz 22 auf, der in eine entsprechende Ausnehmung 23 im Schieber 8 eingreift. Der Fortsatz 22 ist Bestandteil des Abtrennzylinders 20.
Verwiesen sei diesbezüglich auch auf die Fig. 7.
Der Schieber 8 ist an seinem in den Figuren linksseitigen Ende gabelförmig ausgebildet, wobei die Zinken 24 einen Rücksprungabschnitt des Bolzens 6 umgreifen. Wenn somit der Schieber 8 vom Fortsatz 22 freigegeben ist, kann sich der Schieber 8 in Längsrichtung bewegen, so dass eine Blockierfunktion des verschwenkbeweglichen Hebels 16 freigebbar ist.
Der verschwenkbewegliche Hebel 16 wird von einer Blattfeder 25 mit einer Vorspannkraft beaufschlagt. Diese Blattfeder 25 entspricht der weiteren Feder 12 gemäß den Fig. 1 bis 3.
Wie in den Fig. 5a und 5b gezeigt, fand ein Öffnen der thermischen Trennstelle 5 durch eine entsprechende thermische Belastung und dem Erreichen der Schmelztemperatur des Verbindungslots statt. Hierbei bewegt sich der Abtrennzylinder 20 nach unten unter Mitnahme der Abtrennzunge 2, die mit der Sicherung 1 in Verbindung steht. Infolge dieser Bewegung des Abtrennzylinders 20 nach unten gelangt der Führungsring 21 mit Fortsatz 22 in eine veränderte Position, d.h. es wird die Ausnehmung 23 im Schieber 8 freigegeben. Die Blattfeder 25 kann nunmehr eine Druckkraft über den verschwenkbeweglichen Hebel 16 auf den Schieber ausüben und dieser bewegt sich mit seinen Zinken 24 entlang des Rücksprungabschnitts des Bolzens 6. Im (nicht gezeigten) Fenster wird durch die Lageveränderung des verschwenkbeweglichen Hebels 16 nun die Farbe "Rot" erkennbar, was auf einen Fehlerzustand hinweist.
Wenn hingegen die Sicherung geöffnet wird und der Kennmelderdraht in der Sicherung 1 schmilzt (siehe Fig. 6a und 6b), kann die Kraft der Druckfeder 10 den Schieber 8 anheben, und zwar unter Mitnahme des nunmehr freigegebenen Bolzens 6. Die jetzt eintretende Längsbewegung des Schiebers 8 unter Wirkung der Blattfeder 25 in Verbindung mit dem verschwenkbeweglichen Hebel 16 gibt wiederum das rote Anzeigefeld mit Signalisierung "Fehlfunktion" frei.
Ein unteres Ende des verschwenkbeweglichen Hebels 16, mit dem Bezugszeichen 26 versehen, kann über einen Öffnungsabschnitt 27 im Gehäuse 7 einen Fernmeldekontakt (nicht gezeigt) betätigen.
Die Unterbaugruppe Sicherung 1 mit Steckkontakt 15 kann außerhalb des Gehäuses 7 in einer separaten Vorrichtung vorgefertigt und dann zur Komplettierung des Überspannungsableiters herangezogen werden.
Die Fig. 7 lässt als Explosionsdarstellung alle wesentlichen Teile des Überspannungsableiters nochmals erkennen.
Verwiesen sei hier noch ergänzend auf die Abdeckkappe oder Abdeckhaube 28 mit Öffnung 29 zur Aufnahme eines transparenten Einsatzes 30, der als Fenster für die Schadensanzeige dient. Der verschwenkbewegliche Hebel 16 weist an seiner Oberseite eine farblich gestaltete Fläche auf, die als Grünanzeige 31 dient. Ein Kodierstift 32 kann in bekannter Weise in den Trägereinsatz 33 an dessen Unterseite fixiert werden, um eine sichere Zuordnung des Steckteils zu einem nicht gezeigten Basisteil zu ermöglichen.
Der Trägereinsatz 33, der Bestandteil des Gehäuses 7 ist, weist die notwendigen Ausformungen für die einzelnen Elemente zu deren Fixieren auf, wobei hier noch ergänzend auf eine Ausformung 34 für die Sicherung 1 sowie die Führung 19 zur Aufnahme der Feder mit Abtrennzylinder 20 verwiesen werden soll. Die Blattfeder 25 wird in einem schlitzförmigen Formabschnitt 35 im Trägereinsatz 33 gehalten, was zum Zweck der einfachen Montage vorteilhaft ist.

Bezugszeichenliste

1: Sicherung
2: Abtrennzunge
3: Varistor
4: Anschluss des Varistors
5: thermische Trennstelle
6: Bolzen
7: Gehäuse
8: Schieber
9: Führungsteil
9.1: oberes Ende des Führungsteils
10: Druckfeder
11: Anzeige
12: weitere Feder
13: Sichtfenster
14: Kappe
15: Steckanschluss
16: verschwenkbeweglicher Hebel
17: Lagerzapfen
18: Trennwand
19: Führung
20: Abtrennzylinder
21: Führungsring
22: Fortsatz
23: Ausnehmung
24: Zinken
25: Blattfeder
26: unteres Ende des verschwenkbeweglichen Hebels
27: Öffnungsabschnitt
28: Abdeckkappe
29: Öffnung
30: transparenter Einsatz
31: Grünanzeige
32: Kodierstift
33: Trägereinsatz
34: Ausformung
35: schlitzförmiger Abschnitt

Claims

Überspannungsableiter, welcher in einem Gehäuse (7) mindestens ein Ableitelement, insbesondere Varistor (3), eine lotfixierte thermische Trennstelle (5), die mit dem Ableitelement in Verbindung steht, und eine Schadensanzeigeeinrichtung (11) zur Darstellung von Fehlerzuständen aufweist, wobei die Schadensanzeigeeinrichtung (11) ergänzend den Zustand einer thermischen Abschaltvorrichtung, insbesondere Sicherung (1), abfragt und die möglichen Fehlerzustände des Ableitelements und der Abschaltvorrichtung mechanisch in einer ODER-Verknüpfung in geeigneter Weise präsentiert, weiterhin die thermische Abschaltvorrichtung (1) ein bewegliches Bauteil umfasst, welches von einem Kennmelderdraht fixiert und nach Schmelzen bzw. Zerstören dieses Drahtes freigegeben wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
- am oder im Gehäuse (7) ein Führungsteil (9) für eine Druckfeder (10) oder dergleichen Kraftspeicher vorgesehen ist, wobei ein erstes Federende unmittelbar oder mittelbar über einen Abtrennstempel oder Abtrennzylinder auf die thermische Trennstelle (5) und ein zweites, dem ersten Ende gegenüberliegendes Ende der Druckfeder (10) unmittelbar oder mittelbar über einen Führungsring (21) auf einen Schieber (8) einwirkt,

- der Schieber (8) an einer ersten Seite unmittelbar von einer weiteren Feder (12) in Verschieberichtung oder mittelbar über die Schadensanzeigeeinrichtung (11) mit einer Kraft beaufschlagt ist,

- wobei die der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite des Schiebers (8) mit dem beweglichen Bauteil der thermischen Abschaltvorrichtung derart in Wirkverbindung steht, um unter Krafteinwirkung der Druckfeder (10) der Freigabebewegung des beweglichen Bolzens (6) zu folgen,

- die zweite Seite des Schiebers (8) derart ausgebildet ist, dass eine Schieberlängsbewegung durch die Kraft der weiteren Feder (12) bei ausgelöster thermischer Trennstelle (5) und fixiertem Bauteil der thermischen Abschaltvorrichtung sowie unveränderter Position zwischen Schieber (8) und Führungsteil (9) und weiterhin eine Hubbewegung bezogen auf das Führungsteil (9) mit anschließender Schieberlängsbewegung bei freigegebenem Kennmelderdraht nebst dem beweglichen Bauteil der thermischen Abschaltvorrichtung erfolgen kann, und

- dass das zweite Ende der Feder oder mindestens ein Teil des Führungsrings (21) in eine Aussparung oder Vertiefung im Schieber (8) eingreift, um diesen und die Schadensanzeigeeinrichtung (11) im ordnungsgemäßen Zustand des Ableiters zu verriegeln.
Überspannungsableiter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Führungsteil einen inneren zylindrischen Bereich zur Aufnahme der Druckfeder (10) und mindestens eines Abschnitts des Abtrennstempels oder Abtrennzylinders (20) aufweist.
Überspannungsableiter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schieber (8) mit seiner Flachseite quer zur Längsachse des zylindrischen Bereichs des Führungsteils an dessen Oberseite angeordnet ist, wobei der Führungsring (21) einen Fortsatz (22) aufnimmt, welcher in die hierzu korrespondierende Ausnehmung (23) im Schieber (8) eingreift.
Überspannungsableiter nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Druckfeder (10) als erstes Widerlager gegenüber dem Schieber (8) und als zweites Widerlager gegenüber einer Abtrennzunge (2) der thermischen Trennstelle (5) abgestützt ist.
Überspannungsableiter nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Feder als Blattfeder (25) ausgebildet ist, deren festes Ende von einem Formabschnitt im Gehäuse (7) gehalten wird.
Überspannungsableiter nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Seite des .Schiebers eine Gabelform aufweist, wobei die Gabelzinken (24) einen durchmesserreduzierten Abschnitt des beweglichen Bolzens (6)hintergreifen.
Überspannungsableiter nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Abtrennzunge (2) Bestandteil der thermischen Abschaltvorrichtung ist und mit dieser in elektrischer und mechanischer Verbindung steht.
Überspannungsableiter nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schadensanzeigeeinrichtung (11) verschwenkbeweglich ausgebildet und an einem dem Gehäuse zugehörigen Lagerzapfen (17) geführt ist.
Überspannungsableiter nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse (7) eine Trennwand (18) aufweist, wobei auf der einen Seite der Trennwand das mindestens eine Ableitelement und auf der anderen Trennwandseite die thermische Trennstelle (5) mit Führungsteil (9) für die Druckfeder (10), der Schieber (8) und die weitere Feder (12) befindlich sind.
Überspannungsableiter nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die thermische Abschaltvorrichtung als zylinderförmige Sicherung mit zwei gegenüberliegenden Kappen (14) ausgebildet und an einer der Kappen das mit dem Kennmelderdraht fixierte, bewegliche Bauteil angeordnet ist.
Überspannungsableiter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine funktionale Trennung der Kraftspeicherfunktion für die thermische Trennstelle und für das bewegliche Bauteil der Abschaltvorrichtung einerseits und für die Bewegung der Schadensanzeigeeinrichtung andererseits.