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Die
Erfindung betrifft einen Sicherungsschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Generell
existieren Sicherungsschalter mit Sicherungshaltern zur Aufnahme
von Zylindersicherungen, deren Größe 10 × 38 mm im Durchmesser betragen
kann. Diese Sicherungen sind symmetrisch und können beliebig in die Sicherungshalter
eingesetzt werden.
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Für bestimmte
Anwendungsfälle
werden Zylindersicherungen mit spezieller Charakteristik im Auslöseverhalten,
in der Kurzschlussfestigkeit usw. verwendet. Diese speziellen Sicherungen
besitzen als Unterscheidungsmerkmal an einem Ende einen gegenüber dem
Durchmesser des Hauptkörpers
des Sicherungselementes verkleinerten Zapfen. Damit die Unverwechselbarkeit
auch im Sicherungshalter gegeben ist, muss eine Maßnahme vorhanden
sein, dass nur die vorgesehenen Sicherungselemente eingesetzt werden
können.
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Eine
entsprechende Maßnahme
ist in der
US 5,616,054 beschrieben.
Bei diesem Sicherungsschalter weist der Sicherungshalter eine im
Sicherungshalter vorgesehene, sich von diesen weg erstreckende verjüngte Aussparung
auf, die zur Aufnahme des Zapfens der Sicherung dient. Dies bedeutet,
dass bei falsch herum eingesetztem Sicherungselement der Zapfen
nicht in diese Ausnehmung greifen kann, sondern über dem Sicherungshalter nach außen vorsteht,
was zur Folge hat, dass der Sicherungshalter nicht in den Betriebszustand
verlagert werden kann, da er z. B. an einer Gehäusekante anschlägt. Bei
diesem Sicherungsschalter ist das Codierungselement in den Sicherungshalter
in Form einer von diesem sich weg erstreckenden zylindrischen Aussparung
mit einem Durchmesser, der kleiner als der Durchmesser des Hauptkörpers ist
und auf den Zapfen abgestimmt ist, integriert.
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Nachteilig
ist hierbei, dass der Sicherungshalter neben seiner Gesamtkonstruktion
auch noch das Codierungselement integriert enthalten muss und damit
einen spritztechnisch aufwändigen
Aufbau besitzt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sicherungsschalter zu
schaffen, der einen einfachen und wirksamen Aufbau besitzt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Sicherungsschalter
zur Aufnahme eines Sicherungselementes ist als Codierungselement
ein vom Sicherungshalter separates Bauteil vorgesehen, welches beim
Zusammenbau des Sicherungsschalters auf einfache Weise etwa mittig
in das Gehäuse
eingesetzt wird und damit in der Herstellung unabhängig von
dem eigentlichen Sicherungshalter gefertigt werden kann. Das Codierungselement
besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff mit vorbestimmter Festigkeit
bzw. Elastizität.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Codierungselement verwendet, welches bei richtig eingesetztem Sicherungselement
dessen Größe abtastet
und die Drehbewegung bzw. Schwenkbewegung des Sicherungshalters
zulässt,
während
bei falsch herum eingesetztem Sicherungselement die Drehbewegung des
Sicherungs halters durch das Codierungselement direkt blockiert wird.
Ferner wird die Drehbewegung des Sicherungshalters zusätzlich dadurch
verhindert, dass das falsch herum eingesetzte Sicherungselement
mit dem Zapfen nach außen
weisend, zusätzlich
am Gehäuserand
anschlägt.
Auf diese Weise wird praktisch eine doppelte Sicherheit im Hinblick auf
das falsche Einsetzen von Sicherungselementen gewährleistet.
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Die
Konstruktion des Sicherungshalters selbst ist daher auf einfache
Weise unter Berücksichtigung
lediglich der Formgebung des Sicherungselementes und der Gehäusebedingten
Strukturen möglich.
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Im
Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherungsschalters
anhand der Zeichnung zur Erläuterung
weiterer Merkmale beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht auf den Sicherungsschalter gemäß der Erfindung,
wobei eine Gehäusehälfte entfernt
ist und der Sicherungshalter in demjenigen ersten Betriebszustand
gezeigt ist, in welchem das Sicherungselement einsetzbar ist,
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2 eine 1 entsprechende
Darstellung, bei welcher der Sicherungshalter in die Betriebsposition
verlagert ist,
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3 eine
Perspektivansicht eines Codierungselementes,
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4 eine
Seitenansicht des Codierungselementes nach 3, und
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5a, 5b, 5c eine
Seitenansicht, eine Vorderansicht und eine Draufsicht auf den Sicherungshalter
und
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6 eine 1 entsprechende
Ansicht mit verkehrt eingesetzter Sicherung.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Sicherungsschutzhalters, wobei
zur verbesserten Darstellung die Kontaktelemente des Sicherungsschalters
nicht dargestellt sind und der Sicherungshalter 2 in derjenigen
Position dargestellt ist, in welcher üblicherweise ein Sicherungselement 9 eingesetzt
oder entnommen wird. Gemäß 1 besteht
der Sicherungsschalter aus einem Gehäuse 1, von dem in 1 nur
die zum Sicherungshalter 2 unterseitige Gehäusehälfte 1a gezeigt
ist. Der Sicherungshalter 2 weist eine Drehachse 3 auf,
wobei diese Drehachse 3 bei der dargestellten Ausführungsform
dadurch gebildet ist, dass gehäuseseitig
eine Öffnung 4 ausgebildet
ist, in die ein vom Sicherungshalter 2 seitlich abstehender
zylindrischer Flansch eingreift, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser
der Öffnung 4 entspricht.
Der Sicherungshalter 2 weist einen Griffabschnitt 6 auf, mit
dessen Hilfe der Sicherungshalter 2 in 1 im Uhrzeigersinn
in die Betriebsstellung des Sicherungsschalters verschwenkt werden
kann.
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Der
Sicherungshalter 2 ist weiterhin mit einer Aufnahme 8 versehen,
in welche ein Sicherungselement 9 eingesetzt werden kann,
wobei diese Aufnahme 8 durch seitliche Verbindungsstege 10 und
einen an den Verbindungsstegen 10 angespritzten Führungssteg 12 gebildet
sein kann. Der Führungssteg 12 dient
als eine Anlageseite für
das Sicherungselement 9, während die andere Anlageseite
durch das Bezugszeichen 14 angedeutet ist und etwa parallel zum
Führungssteg 12 direkt
am Sicherungshalter 2 ausgebildet ist. Zwischen der Anlagefläche 14 und dem
Führungssteg 12 wird
ein Abstand eingehalten, der das Einsetzen des Sicherungselementes,
wie z.B. einer zylindrischen Sicherung ermöglicht. Wie sich aus 1 und 2 ergibt,
hat das im Wesentlichen zylindrische Sicherungselement 9 einen Hauptkörper 9a,
von dem auf einer Seite ein Zapfen 9b absteht. Der Zapfen 9b hat
einen kleineren Durchmesser als der Hauptkörper 9a.
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Bei
dieser Ausführungsform
definierend die Stege 10 einen ringförmigen Querschnitt zur Aufnahme
des zylindrischen Sicherungselementes. Der Außenquerschnitt, der durch die
Stege 10 und 12 festgelegt wird, ist kleiner als
der lichte Abstand zwischen den Armen 23a, 23b, 24a, 24b eines
noch zu beschreibenden Abtast- bzw. Codierungselementes 15.
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In 1 ist
das Sicherungselement 9 in der richtigen Lage in den Sicherungshalter 2 eingesetzt, d.h.
der Zapfen 9b weist in Richtung eines Codierungselementes 15.
An dem in 1 nach oben weisenden Ende des
Sicherungshalters 2 ist weiterhin vorzugsweise ein Hakenabschnitt 16 ausgebildet, der
dazu dient, das Sicherungselement 9 nach dessen richtigem
Einsetzen in den Sicherungshalter 2 gegen eine unbeabsichtigte
Herausverlagerung aus dem Sicherungshalter 2 zu sperren.
Demzufolge übergreift
der Hakenabschnitt 16 geringfügig das hintere Ende des Sicherungselementes 9 in
der in 1 gezeigten Position.
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Wie
sich aus vorstehender Beschreibung ergibt, ist die Längsachse
des Sicherungshalters 2, welche der Achse des eingesetzten
Sicherungselementes 9 entspricht, über eine vorgegebene Distanz zur
Drehachse 3 versetzt. Bei der dargestellten Ausführungsform
liegt darüber
hinaus das Sicherungselement 9 im richtig eingesetzten
Zustand nicht mittig gegenüber
der Drehachse 3, in Folge dessen bei einer Schwenkbewegung
des Sicherungshalters 2 dieser aus der in 1 gezeigten
Position in die in 2 dargestellte Position keine
exakte Drehbewegung ausführen
muss.
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Im
richtig eingesetzten Zustand sitzt das Sicherungselement 9 derart
im Sicherungshalter 2, dass der Zapfen 9b entweder
direkt anliegt oder nur äußerst kleinen
Abstand zu einem Arm 15a des Codierungselementes 15 hat.
Der Abstand zwischen dem Zapfen 9b und dem Hauptkörper 9a des
Sicherungselementes 9 bzw. der Stirnkante des Hauptkörpers 9a reicht
bei einer Verschwenkung des Sicherungshalters 2 im Uhrzeigersinn
aus, um mittels Führungsflächen 32,
die konisch verlaufend am freien Ende des Führungsstegs 12 ausgebildet
sind, den bzw. die Arme 15a allmählich zu spreizen, um auf diese
Weise den Durchgang des Sicherungselementes 9 mit der gesamten
Aufnahme 8 für
das Sicherungselement 9 durch das Codierungselement 15 hindurch
zu gewährleisten.
Die Arme 15a, 15b wirken somit als Sperrglied.
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Ist
hingegen das Sicherungselement 9 falsch herum, d.h. entgegengesetzt
zu der Darstellung nach 1 eingesetzt, stößt die dann
zum Codierungselement 15 weisende Stirnkante 9d an
dem Arm bzw. an den Armen 15a, 15a' an, wodurch eine weitere Verdrehung
des Sicherungshalters 2 und insbesondere auch das Auf spreizen
der Armpaare 15a, 15a' blockiert ist, wie dies in 6 gezeigt
ist.
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2 zeigt
den Zustand, in welchem der Sicherungshalter 2 bei richtig
eingesetztem Sicherungselement 9 in die Betriebsstellung
gedreht werden konnte. In dieser Stellung sind die Armpaare 15a, 15a' durch den Führungssteg 12 zu
Beginn der Bewegung des Sicherungshalters 2 aus der Position nach 1 heraus
aufgespreizt worden, so dass die gesamte Aufnahme 8 des
Sicherungshalters 2 durch das Codierungselement 15 hindurchgeführt werden konnte.
In der in 2 gezeigten Position des Sicherungselementes 9 kommt
dieses mit den zugehörigen
Kontaktabschnitten in einen Griff bzw. in Kontakt.
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Im
Folgenden werden Details des erfindungsgemäßen Sicherungsschalters beschrieben.
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3 zeigt
eine Perspektivansicht, 4 eine Vorderansicht des Codierungselements 15,
welches gegenüber
der Position nach
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1 in
kopfüber
dargestellter Position dargestellt ist. Wie aus 3 ersichtlich
ist, weist das Codierungselement 15 die Armpaare 15a, 15a' auf. Gemäß 1 und 2 ist
jeder Arm 15a, 15a' mit einer
abgeschrägten
Fläche 20, 21 versehen,
die nach 1 in Richtung zum Sicherungselement 9 weist.
Im betriebslosen Zustand liegt der Zapfen 9b vor der abgeschrägten Fläche 20, 21 an
dem in 3 mit 22 bezeichneten Punkt an, so dass
bei Weiterdrehen des Sicherungshalters 2 jeder Arm 15a, 15a' durch die Führung entlang
von Führungsflächen 32 an
dem Führungssteg 12 aufgespreizt wird,
bevor der Sicherungshalter 2 mit seiner Aufnahme 8 mit
dem Sicherungselement 9 durch das Codierelement 15 hindurchgeführt werden
kann.
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Die
weiteren Armpaare 23a, 23b, 24a, 24b (3),
die senkrecht von einer Basis 25 des Codierungselementes 15 abstehen,
dienen zur Fixierung bzw. Halterung des Codierungselementes 15 innerhalb
des Gehäuses 1 bzw.
entsprechend ausgebildeten Haltewänden. Das Codierungselement 15 wird dadurch
sicher und unbewegbar innerhalb des Gehäuses 1 gehalten.
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Wie
in 3 weiter angedeutet ist, ist die Basis 25 etwa
U-förmig derart
ausgespart, dass lediglich die Armpaare 23a, 23b über die
Basis 25 fest miteinander verbunden sind, während die
Armpaare 24a, 24b aufgrund der in der Basis 25 befindlichen Öffnung 26 voneinander
getrennt, d.h. nicht direkt U-förmig
miteinander in Verbindung stehen. Die Öffnung ist erforderlich, um
das Sicherungselement 9 aufzunehmen.
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5a bis 5c zeigen
verschiedene Darstellungen zur Ausbildung des Führungsstegs 12.
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Wie
aus 4 hervorgeht, sind die Armpaare 15a, 15a' in Richtung
Mitte des Codierungselementes 15 hinein verlaufend ausgebildet,
wobei die freien Enden der Armpaare 15a, 15a' nach außen zurückgebogen
sind. Diese freien Ende sind in 5 mit 28a, 28b bezeichnet.
Diese zurückgebogenen
Armenden 28a, 28b dienen als Gegenführung zu
dem Führungssteg 12.
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Das
Codierungselement 15 hat damit im Wesentlichen eine U-förmige Basis 25 mit
von der Basis 25 abstrebenden Armpaaren 23a, 23b, 15a, 15a', 24a, 24b,
von welchen die Armpaare 15a, 15a' etwa mittig zu den übrigen Armpaaren 23a, 23b, 24a, 24b angeordnet
sind und gemäß 5 in Richtung Mitte bzw. Achse des Codierungselementes 15 verlaufend ausgebildet
sind.
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Der
Führungssteg 12 ist
an dem in 1 zum Codierungselement 15 weisenden
Ende 12a hakenförmig
umgebogen und verhindert ein zu tiefes Einsetzen des Sicherungselementes 9,
wobei der Haken 12a als Anschlag dienen kann. 5a bis 5c zeigen
schematische Darstellungen bzw. Teildarstellungen. 5a ist
eine Seitenansicht, 5b eine Frontansicht auf dem
Führungssteg 12 und 5c eine
Draufsicht auf den Führungssteg 12 zur
Verdeutlichung der schräg
verlaufenden Flächen. Das
mit 30 bezeichnete Ende ist hakenförmig nach unten gebogen und
weist einen Abschnitt mit einem konisch verlaufenden Flächenabschnitt 31 auf,
der in 4c durch die Bezugszeichen 31a, 31b dargestellt
ist. Die Flächen 31a, 31b gehen
dann in eine Führungsrippe 32a, 32b über, wobei
die Führungsrippen 32a, 32b parallel
zueinander seitlich des Führungsstegs 12 verlaufen.
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Auf
den Flächenabschnitten 31a, 31b liegt
in der Position nach 1 jedes freie Ende 28a, 28b entsprechend
auf und zwar etwa im Bereich der Krümmung 29a, 29b (5), so dass ein sanftes und ohne großen Reibungswiderstand
verlaufendes Spreizen der Arme 15a, 15b beim weiteren
Durchgang des Führungsstegs 12 durch
das Codierungselement 15 erreicht werden kann.
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Ersichtlicherweise
ist das Codierungselement 15 stationär im Gehäuse 1 angeordnet,
während
der Führungssteg 12 des
Sicherungshalters 2 mit seinen Führungsflächen 31a, 31b, 32a, 32b usw. durch
das Codierungselement 15 hindurch bewegt wird und dabei
ein Öffnen
der Arme 15a, 15b im Falle einer richtig eingesetzten
Sicherung 9 ermöglicht.
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Aus
den 5a – 5c ist
ersichtlich, dass der Sicherungshalter integrierter Bestandteil
des Griffabschnittes 6 ist und vorzugsweise an der Unterseite
des Griffs 6 ausgebildet ist. Damit wird zwischen dem Griffteil 6 einerseits
und den Führungssteg 12 andererseits
eine Aufnahmeart gebildet, die gemäß 5b vorzugsweise
ringförmigen
Querschnitt besitzt und zum Einschieben des Sicherungselementes 9 dient.
Der Führungssteg 12 ist
um einen etwa dem Querschnitt der Aufnahme 8 entsprechenden
Abstand gegenüber
dem Führungssteg 14 beabstandet,
wobei zwischen dem Führungssteg 14 und dem
Führungssteg 12 Verbindungsstege 10a, 10b ausgebildet
sind, wie 5b zeigt.
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Die
Drehung des Griffabschnitts 6 wird so auf den Sicherungshalter 2 übertragen,
infolge dessen bei einer Verstellung des Griffs 6 der Sicherungshalter 2 entsprechend
um die Achse 3 verschwenkt wird zusammen mit dem eingesetztem
Sicherungselement 9.
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Wie
bereits beschrieben, findet während
der Schwenkbewegung des Griffs 6 und des Sicherungshalters 2 ein
Führungseingriff
zwischen den Armen 15a, 15b des Codierungselementes 15 und
dem Führungssteg 12 statt,
derart, dass der Führungssteg 12 zunächst mit
seiner Spitze bzw. seinem Ende 12a in den Zwischenraum
zwischen den Armen 15a, 15a' eintritt und den richtigen Einsatz
des Sicherungselementes 9 vorausgesetzt, während der
weiteren Durchbewegung des Sicherungshalters 2 infolge
abgeschrägter
Flächen
des Führungssteges 12 die Arme 15a, 15a' auseinander
spreizt, wodurch der Durchgang des gesamten Sicherungshalters 2 mitsamt
dem Sicherungselement 9 durch das Codierungselement erreicht
wird. Zur stabilen Halterung des Sicherungselementes 9 im
Sicherungshalter 2 ist vom Steg 14 abstrebend
ein Federsteg 34 vorgesehen (5a), der
dazu beiträgt,
dass das Sicherungselement 9 während der Schwenkbewegung des Sicherungshalters 2 nicht
aus seiner Ruheposition heraus verschoben werden kann.
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Wie
sich aus 5a ergibt, sind die Verbindungsstege 10a, 10b schräge gegenüber der
Axiallinie der Stege 12 und 14 angeordnet. An
dem Führungssteg 12 befindet
sich gemäß 5a an
der Unterseite ein Führungskopf 35,
der teilweise gekrümmte
Oberflächen 36 aufweist.
Dieser Führungskopf 35 zusammen
mit dem Führungssteg 12 ist
so ausgebildet, dass der durch diese Bestandteile gebildete Sicherungshalter
durch die Öffnung 26 des
Codierungselementes 15 hindurchgeführt werden kann.
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6 zeigt
eine 1 entsprechende Darstellung mit verkehrt herum
eingesetztem Sicherungselement. Gleiche Bezugszeichen gegenüber 1 bezeichnen
gleiche Teile.
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Aus 6 ist
ersichtlich, dass bei einem verkehrt eingesetztem Sicherungselement
oder bei einem entsprechenden Sicherungselement mit größerem Durchmesser
die in das Gehäuse
ragende vordere Kante 9d nicht über die Armpaare 15a, 15a' hinweggeführt werden
kann, weil die Kante 9d an den Schrägflächen 20, 21 angreift,
bevor der Führungssteg 12 diese
Armpaare 15a, 15a' überhaupt
auf spreizen kann. Damit tasten die Arme 15a, 15a' das eingesetzte
Sicherungselement 9 ab und blockieren eine Weiterbewegung
des Sicherungshalters 2.
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Von
der Funktion her sind hinsichtlich des Codierungselementes ausschließlich die
Arme 15a, 15a' als
Abtastelemente für
das eingesetzte Sicherungselement 9 tätig, während die Arme 23a, 23b, 24a, 24b hauptsächlich die
Funktion haben, das Codierungselement in entsprechenden Ausnehmungen bzw.
Nuten oder durch Rippen gebildete Nuten der beiden Gehäuseschalen
des Gehäuses 1 zu
haltern. Dementsprechend können
die Armpaare 23a, 23b, 24a, 24b auch
anderer Formgebung, beispielsweise eine Neigung aufweisen, als dies
in 3 und 4 dargestellt ist.
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Die
Gehäuseabschnitte,
das Codierungselement und der Sicherungshalter einschließlich Griffabschnitt 3 bestehen
vorzugsweise aus Kunststoff. Die in 1 mit 36 und 37 bezeichneten
Kontakte bestehen aus Metall und dienen dazu, in elektrischen Kontakt
zu gelangen mit den entsprechenden Kontaktabschnitten des Sicherungselementes 9.
Die Kontakte 36, 37 sind durch entsprechende Kontaktzungen 38 bzw. 39 mit
Klemmabschnitten 40 bzw. 41 elektrisch verbunden.
Demzufolge klemmen die Kontaktabschnitte 36 bzw. 37 metallförmige Ringabschnitte 9d bzw. 9e ein,
sobald das Sicherungselement in die entsprechende Position verbracht
ist, um den elektrischen Kontakt zu dem Kontaktklemmen 40 bzw. 41 herzustellen.
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- 1
- Gehäuse
- 1a
- unterseitige
Gehäusehälfte
- 2
- Sicherungshalter
- 3
- Drehachse
- 4
- Öffnung
- 5
-
- 6
- Griffabschnitt
- 7
-
- 8
- Aufnahme
- 9
- Sicherungselement
- 9a
- Hauptkörper
- 9b
- Zapfen
- 9d
- Stirnkante
- 10
- Verbindungssteg
-
-
- 11
-
- 12
- Führungssteg
- 13
-
- 14
- Anlagefläche
- 15
- Codierungselement
- 15a,
15a'
- Sperrglied
- 16
- Hakenabschnitt
- 28a,
28b
- freies
Armende
- 23a,
23b
- Armpaar
- 24a,
24b
- Armpaar
- 30
- hakenförmiges Ende
- 31,
31a, 31b
- Flächenabschnitte
- 32a,
32b
- Führungsrippen
bzw. Führungsflächen
- 29a,
29b
- Krümmung
- 20
- abgeschrägte Fläche
- 21
- abgeschrägte Fläche
- 22
- Punkt
der abgeschrägten
Fläche