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Die Erfindung betrifft ein Isolierstoffgehäuse für ein elektromechanisches Schutzschaltgerät, welches eine Front- und eine gegenüberliegende Befestigungsseite sowie die Front- und die Befestigungsseite verbindende Schmal- und Breitseiten aufweist und wenigstens eine Gehäuseschale und wenigstens ein Abdeckteil umfasst, die durch erste Verbindungsmittel, welche an den Breitseiten der Gehäuseschale und des Abdeckteils angreifen, verbindbar sind. Ferner betrifft die Erfindung ein elektromechanisches Schutzschaltgerät, welches ein derartiges Isolierstoffgehäuse aufweist.
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Schutzschaltgeräte, wie beispielsweise Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter, werden insbesondere als Schalt- und Sicherheitselemente in elektrischen Energieversorgungsnetzen eingesetzt. Leistungsschalter sind speziell für hohe Ströme ausgelegt. Ein Leitungsschutzschalter (sogenannter LS-Schalter) ist eine in der Elektroinstallation verwendete Überstromschutzeinrichtung und wird insbesondere im Bereich der Niederspannungsnetze eingesetzt. Leitungsschutzschalter werden in der englischsprachigen Fachliteratur auch als „Miniature Circuit Breaker“ (kurz: MCB) bezeichnet. Leistungsschalter und Leitungsschutzschalter garantieren ein sicheres Abschalten bei Kurzschluss und schützen Verbraucher und Anlagen vor Überlast, beispielsweise vor Beschädigung der Leitungen durch zu starke Erwärmung in Folge eines zu hohen elektrischen Stromes. Leistungsschalter und Leitungsschutzschalter werden insbesondere als Schalt- und Sicherheitselemente in elektrischen Energieversorgungsnetzen eingesetzt und dienen der Überwachung sowie der Absicherung eines elektrischen Stromkreises.
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Ein Fehlerstromschutzschalter ist eine Schutzeinrichtung zur Sicherstellung eines Schutzes gegen einen gefährlichen Fehlerstrom in einer elektrischen Anlage. Ein derartiger Fehlerstrom, welcher auch als Differenzstrom bezeichnet wird, tritt auf, wenn ein spannungsführendes Leitungsteil einen elektrischen Kontakt gegen Erde aufweist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn eine Person ein spannungsführendes Teil einer elektrischen Anlage berührt: in diesem Fall fließt der Strom als Fehlerstrom durch den Körper der betreffenden Person gegen die Erdung ab. Zum Schutz gegen derartige Körperströme muss der Fehlerstromschutzschalter bei Auftreten eines derartigen Fehlerstroms die elektrische Anlage schnell und sicher allpolig vom Leitungsnetz trennen. Im Allgemeinen Sprachgebrauch werden für einen Fehlerstromschutzschalter auch die Begriffe FI-Schutzschalter (kurz: FI-Schalter) oder RCD (für Residual Current Protective Device) gleichwertig verwendet.
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Schutzschaltgeräte wie Leistungsschalter, Leitungsschutzschalter oder Fehlerstromschutzschalter sind dazu ausgebildet, den Stromkreis im Falle eines Kurzschlusses, bei Überlast oder bei Auftreten eines Fehlerstromes selbsttätig abzuschalten und somit vom Leitungsnetz zu trennen. Sie weisen hierzu zumindest zwei Anschlussklemmen auf, über die das betreffende Schutzschaltgerät mit einer elektrischen Leitung des zu überwachenden Stromkreises elektrisch leitend verbunden ist, um bei Bedarf den elektrischen Strom in der jeweiligen Leitung zu unterbrechen. Hierzu weist das Schutzschaltgerät einen Schaltkontakt mit einem ortsfesten Festkontakt sowie einem relativ dazu beweglichen Bewegkontakt auf. Der Bewegkontakt ist dabei über eine Schaltmechanik des Schutzschaltgerätes betätigbar, wodurch der Schaltkontakt geöffnet oder geschlossen werden kann. Auf diese Weise wird bei Auftreten eines vordefinierten Zustandes - beispielsweise eines Kurzschlusses, einer elektrischen Überlast oder eines Fehlerstroms - der Schaltkontakt geöffnet, um den überwachten Stromkreis vom elektrischen Leitungsnetz zu trennen. Derartige Schutzschaltgeräte werden auf dem Gebiet der Niederspannungstechnik auch als Reiheneinbaugeräte bezeichnet und sind beispielsweise aus den Druckschriften
DE 602 09 126 T2 oder
EP 1 939 912 B1 vorbekannt.
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Bei der elektrischen Ausrüstung von Gebäuden wird zumeist eine Vielzahl von Schutzschaltgeräten benötigt, welche in einem sogenannten Elektroinstallationsverteiler, auch als Verteilerkasten oder kurz als Verteiler bezeichnet, zusammengefasst und nebeneinander angeordnet sind. Da der vorhandene Platz in einem Elektroinstallationsverteiler nicht beliebig bemessen ist, darin aber eine Vielzahl von Schutzschaltgeräten angeordnet werden muss, ist man bestrebt, die einzelnen Schutzschaltgeräte möglichst klein und kompakt zu gestalten.
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Aus der Druckschrift
DE 77 36 430 U ist ein Isolierstoffgehäuse für Reihenklemmen mit zwei über ein angeformtes Filmscharnier zusammenklappbar aneinanderhängenden, Klemmschraubenaufnahmen aufweisenden Gehäuseschalen bekannt, die in zusammengeklappten Zustand miteinander verrastet sind, wobei zumindest im Bereich der Klemmschraubenaufnahmen die eine Gehäuseschale mindestens einen Rasthaken und die andere Gehäuseschale mindestens eine von dem Rasthaken hintergreifbare Gegenraste aufweisen.
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Weiterhin ist aus der Druckschrift
DE 83 26 893 U1 eine Reihenklemme mit Schnapphalterung und Anschlusselementen offenbart, wobei räumlich zwischen den Anschlusselementen in einem Aufnahmeraum des Reihenklemmengehäuses ein Schutzschalter mit magnetischem und/oder thermischem Auslöser angeordnet ist.
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Bei Gehäusen in Schalenbauweise werden die Gehäuseschale und das Abdeckteil zumeist mittels mehrerer Nieten, die an den Breitseiten der Gehäuseschale und das Abdeckteils angreifen, unter Ausbildung einer umlaufenden Fügelinie zusammengehalten. Bei thermoplastischen Gehäusewerkstoffen besteht darüber hinaus noch die Möglichkeit, die Gehäuseteile ggf. zusätzlich mittels einer Schnapp- / Haken- / Rastverbindung, oder durch Heißverstemmen und/oder Ultraschallschweißen miteinander zu verbinden. Bei duroplastischen Werkstoffen, welche sich durch eine höhere Formstabilität auszeichnen, sind diese zusätzlichen Verbindungsmittel jedoch nicht einsetzbar, weswegen hier in der Regel einige weitere Nietverbindungen Verwendung finden.
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Die Anordnung der Nieten führt jedoch zu Restriktionen beim Packaging, d.h. bei der Anordnung der einzelnen Komponenten im Inneren des Gehäuses. Weiterhin werden die Nieten zumeist am Rand der Breitseiten angeordnet, um die Gehäuseschale und das Abdeckteil im Bereich der umlaufenden Fügelinie sicher zusammenzuhalten. Dies ist jedoch insbesondere im Bereich der Anschlussklemmen problematisch, da diese vergleichsweise groß dimensioniert sind und unmittelbar an den Schmalseiten - und damit im Randbereich der Breitseiten - angeordnet sein müssen. Die Anordnung der Verbindungsmittel sowie die damit verbundene Allokation des zur Verfügung stehenden Gehäuse-Innenraums zur Aufnahme der einzelnen Komponenten stellt somit eine echte Herausforderung bei der konstruktiven Gestaltung eines Schutzschaltgerätes dar.
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Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein kompaktes, alternatives Isolierstoffgehäuse sowie ein elektromechanisches Schutzschaltgerät mit einem derartigen Isolierstoffgehäuse bereitzustellen, welche die eingangs genannten Nachteile zumindest teilweise vermeidet und sich durch eine höhere Flexibilität hinsichtlich der Anordnung der einzelnen Komponenten im Inneren des Gehäuses auszeichnen.
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Diese Aufgabe wird durch das Isolierstoffgehäuse sowie das elektromechanische Schutzschaltgerät gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das erfindungsgemäße Isolierstoffgehäuse für ein elektromechanisches Schutzschaltgerät weist eine Frontseite, eine ihr gegenüberliegende Befestigungsseite sowie die Front- und die Befestigungsseite verbindende Schmal- und Breitseiten auf. Dabei umfasst das Isolierstoffgehäuse wenigstens eine Gehäuseschale und wenigstens ein Abdeckteil, die durch erste Verbindungsmittel, welche an den Breitseiten der Gehäuseschale und des Abdeckteils angreifen, verbindbar sind. Weiterhin weist das Gehäuse im Bereich der Befestigungsseite ein zweites Verbindungsmittel auf, durch welches die Gehäuseschale und das Abdeckteil mittels einer von einer ersten Position in eine zweite Position verlaufenden Schwenkbewegung formschlüssig miteinander verbindbar sind. Dabei ist das zweite Verbindungsmittel durch eine an der Gehäuseschale ausgebildete erste Wirkfläche und eine an dem Abdeckteil ausgebildete zweite Wirkfläche gebildet, wobei die beiden Wirkflächen in der zweiten Position eine Hinterschneidung bilden.
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Gehäuseschale und Abdeckteil werden von den ersten Verbindungsmitteln, beispielsweise Niet- oder Schraubverbindungen, unter Ausbildung einer umlaufenden Fügelinie miteinander verbunden. Bei dem zweiten Verbindungsmittel handelt es sich um ein von den ersten Verbindungsmitteln unterschiedliches Verbindungsmittel, welches nicht an den Breitseiten angreift, sondern die Gehäuseschale und das Abdeckteil im Bereich der Befestigungsseite unmittelbar an der Fügelinie zusammenhält. Dort ursprünglich benötigte erste Verbindungsmittel werden dabei durch das zweite Verbindungsmittel ersetzt. Da hierdurch weniger Bauraum im Inneren des Isolierstoffgehäuses beansprucht wird, kann dieser freigewordene Bauraum flexibler genutzt werden. Auf diese Weise wird eine größere Flexibilität hinsichtlich des Packagings, d.h. der räumlichen Anordnung, sowie der konstruktiven Gestaltung der in dem Isolierstoffgehäuse anzuordnenden Komponenten erreicht.
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Das Isolierstoffgehäuse ist dabei in der ersten Position, welche auch als Montageposition bezeichnet werden kann, geöffnet, so dass die einzelnen Komponenten des Schutzschaltgerätes in die Gehäuseschale eingelegt bzw. dort montiert werden können. Die zweite Position stellt hingegen eine Verschlussposition dar, in der das Isolierstoffgehäuse geschlossen ist. Das Schließen des Isolierstoffgehäuses erfolgt dabei über eine Schwenkbewegung des Abdeckteils relativ zur Gehäuseschale, bei der das Abdeckteil zunächst schräg auf die Gehäuseschale aufgesetzt wird und anschließend mittels der Schwenkbewegung aus seiner Montageposition in seine Verschlussposition verbracht wird. Das zweite Verbindungsmittel bildet dabei einen Formschluss, der zumindest in einer ersten Richtung, welche einer Normalenrichtung der Breitseiten bei geschlossenem Isolierstoffgehäuse entspricht, zwischen der Gehäuseschale und dem Abdeckteil wirkt.
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Die Bildung einer Hinterschneidung, die beispielsweise hakenförmig ausgeführt sein kann, stellt dabei eine einfache konstruktive Lösung zur Realisierung eines Formschlusses zwischen zwei zu montierenden Teilen dar. Vorteilhafter Weise ist die Hinterschneidung dabei durch einen Flächenkontakt zwischen der ersten Wirkfläche und der zweiten Wirkfläche gebildet, weswegen die beiden Wirkflächen in der zweiten Position vorteilhafter Weise parallel zueinander orientiert sind.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des Isolierstoffgehäuses sind die Gehäuseschale und das Abdeckteil durch das zweite Verbindungsmittel mittels der Schwenkbewegung sowohl in einer ersten Richtung, welche einer Normalenrichtung der Breitseite entspricht, als auch in einer zweiten Richtung, welche einer Normalenrichtung der Befestigungsseite entspricht, formschlüssig verbindbar. Die Sicherheit des zweiten Verbindungsmittels gegen unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung wird dadurch weiter verbessert.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Isolierstoffgehäuses sind die erste Wirkfläche und die zweite Wirkfläche im Wesentlichen parallel zu den Breitseiten orientiert. Auf diese Weise wird eine besonders einfache Montage der Gehäuseschale und des Abdeckteils unter Bildung des zweiten Verbindungsmittels ermöglicht.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Isolierstoffgehäuses sind die erste und zweite Wirkfläche zur Befestigungsseite hin geneigt, so dass sie zu den Breitseiten einen spitzen Winkel aufweisen. Auf diese Weise sind die Gehäuseschale und das Abdeckteil mittels der Schwenkbewegung sowohl in der ersten Richtung als auch in der zweiten Richtung formschlüssig miteinander verbindbar. Die Sicherheit des zweiten Verbindungsmittels gegen unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung wird dadurch weiter verbessert.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Isolierstoffgehäuses beträgt der spitze Winkel zwischen 10° und 30°. Ein Winkel zwischen 10 und 30 Grad hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, um einerseits das zweite Verbindungsmittel durch eine einfache Schwenkbewegung bilden zu können, und andererseits eine ausreichende Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung zu erzielen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Isolierstoffgehäuses ist das zweite Verbindungsmittel an die Gehäuseschale und/oder das Abdeckteil einstückig angeformt. Auf diese Weise ist eine kostengünstige Gestaltung der beiden Gehäuseteile - beispielsweise im Kunststoff-Spritzguss-Verfahren - erreichbar.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist das Isolierstoffgehäuse aus einem duroplastischen Werkstoff gebildet. Duroplaste haben gegenüber Thermoplasten den Vorteil, dass sie weniger hygroskopisch und darüber hinaus relativ unelastisch und formstabil sind. Da vorliegend keine Schnapp- oder Rastverbindungen, bei denen der Schnapphaken und/oder das dazu passende Gegenstück federnd ausgebildet sein muss, zur Verbindung der Gehäuseteile verwendet werden, kann ein duroplastischer Werkstoff eingesetzt werden, um die vorstehend genannten Vorteile zu realisieren.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das Isolierstoffgehäuse eine Gehäusebreite von einer Teilungseinheit auf. Eine Teilungseinheit entspricht dabei einer Breite von 18 mm. Insbesondere bei derart kleinen Bauformen kommt dem „Packaging“, d.h. der Anordnung der einzelnen Komponenten des Schutzschaltgerätes im Inneren des Isolierstoffgehäuses, eine entscheidende Bedeutung zu, weswegen die Vorteile des zweiten Verbindungsmittels hier besonders deutlich zutage treten.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Isolierstoffgehäuses ist das Abdeckteil als zweite Gehäuseschale ausgebildet.
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Das erfindungsgemäße elektromechanische Schutzschaltgerät weist ein Isolierstoffgehäuse der vorstehend beschriebenen Art auf. Hinsichtlich der Vorteile des elektromechanischen Schutzschaltgerätes wird auf die vorstehenden Ausführungen zu den Vorteilen des erfindungsgemäßen Isolierstoffgehäuses verwiesen.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Isolierstoffgehäuses sowie des elektromechanischen Schutzschaltgerätes unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind:
- 1 eine schematische Darstellung eines Isolierstoffgehäuses für ein elektromechanisches Schutzschaltgerät nach dem Stand der Technik;
- 2 und 3 schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen Schutzschaltgerätes mit einem Isolierstoffgehäuses, jeweils in perspektivischer Ansicht;
- 4 und 5 schematische Detaildarstellungen des zweiten Verbindungsmittels bei geöffnetem bzw. geschlossenem Gehäuse;
- 6 bis 9 schematische Detaildarstellungen des Verschlussmechanismus des zweiten Verbindungsmittels.
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In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung gilt für alle Zeichnungsfiguren, in denen das entsprechende Teil ebenfalls zu erkennen ist.
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In 1 ist ein aus dem Stand der Technik bekanntes Isolierstoffgehäuse 10 für ein elektromechanisches Schutzschaltgerät 1 in perspektivischer Ansicht schematisch dargestellt. Das Isolierstoffgehäuse 10 weist eine Frontseite 11, eine der Frontseite 11 gegenüberliegende Befestigungsseite 12, sowie die Frontseite 11 und die Befestigungsseite 12 verbindende Schmalseiten 13 und Breitseiten 14 auf. Im Bereich der Frontseite 11 weist das Schutzschaltgerät 1 ein Betätigungselement 2 auf, welches zur manuellen Betätigung des Schutzschaltgerätes 1 dient. Im Bereich der Befestigungsseite 12 weist das Schutzschaltgerät 1 ein Rastmittel 3 zum Befestigen, d.h. zum Verrasten des Schutzschaltgerätes 1 an einer Hut- oder Tragschiene (nicht dargestellt) auf. Das Isolierstoffgehäuse 1 ist in Schalenbauweise ausgeführt und weist zwei Halbschalen auf, welche jeweils eine der Breitseiten 14 aufweisen und mittels mehrerer Nieten 4, die an den Breitseiten 14 angreifen, unter Ausbildung einer umlaufenden Fügelinie miteinander verbunden werden. Die Nieten 4 sind dabei insbesondere in den Randbereichen der Breitseiten 14 angeordnet, um dort ein Aufklaffen des Isolierstoffgehäuses 10 wirksam zu unterbinden.
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Die 2 und 3 zeigen - jeweils in perspektivischer Ansicht - schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen Schutzschaltgerätes 1, welches seinerseits das erfindungsgemäße Isolierstoffgehäuses 10 aufweist. Das Isolierstoffgehäuse 10 in dabei in einer ersten Position, in der das Gehäuse zumindest teilweise geöffnet ist, dargestellt. Im Inneren des Isolierstoffgehäuses 10 sind die einzelnen Komponenten und Baugruppen des Schutzschaltgerätes 1 - Anschlussklemmen, Schaltmechanik, Auslöser Löschkammer, etc. - angeordnet. Das erfindungsgemäße Isolierstoffgehäuse 10 weist seinerseits eine Gehäuseschale 20 sowie ein Abdeckteil 30 auf, welche als zwei zueinander korrespondierende Halbschalen ausgeformt sind, d.h. sowohl die Gehäuseschale 20 als auch das Abdeckteil 30 weisen jeweils eine der Breitseiten 14 des Isolierstoffgehäuses 10 auf, so dass eine sich beim Schließen der Halbschalen ausbildende Fügelinie entlang der Frontseite 11, der Befestigungsseite 12 sowie der Schmalseiten 13 verläuft.
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Im Rahmen der Gerätemontage werden die einzelnen Komponenten und Baugruppen des Schutzschaltgerätes 1 in die Gehäuseschale 20 eingelegt und ggf. dort montiert, bevor das Isolierstoffgehäuses 10 durch Aufsetzen des Abdeckteil 30 geschlossen wird. Einzelne Baugruppen oder Komponenten des Schutzschaltgerätes 1 werden dabei ausschließlich durch das Isolierstoffgehäuse 10 in ihrer vordefinierten Position gehalten, weswegen die beiden Teile des Isolierstoffgehäuses 10 - die Gehäuseschale 20 sowie das Abdeckteil 30 - möglichst fest miteinander verbunden werden müssen. Bei duroplastischen Gehäusen, die eine höhere Formstabilität aufweisen, wurden hierfür zumeist mehrere Nieten 4 oder ähnlich wirkende Verbindungselemente verwendet (siehe 1).
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An den beiden Breitseiten 14 des Isolierstoffgehäuses 10 sind mehrere Aufnahmeöffnungen 19 zur Aufnahme von ersten Verbindungsmitteln, welche vorliegend als Nieten 4 ausgebildet sind, vorgesehen. In einer geschlossenen zweiten Position des Isolierstoffgehäuses 10 greifen diese ersten Verbindungsmittel 4 an der Breitseite 14 der Gehäuseschale 20 sowie der Breitseite 14 des Abdeckteils 30 an und halten diese unter Ausbildung einer umlaufenden Fügelinie an dieser zusammen. Im Unterschied zu dem in 1 dargestellten Stand der Technik weist das erfindungsgemäße Isolierstoffgehäuses 10 im Bereich der Befestigungsseite 12 keine Aufnahmeöffnungen für Nieten mehr auf. Um dennoch einen sicheren Halt der Gehäuseschale 20 und des Abdeckteils 30 zu gewährleisten, weist das Isolierstoffgehäuse 10 in diesem Bereich ein zweites Verbindungsmittel 40 auf, welches die Gehäuseschale 20 und das Abdeckteil 30 dort entlang der Fügelinie zusammenhält.
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Dieses zweite Verbindungsmittel 40 kann dabei als eine Art „Klappverbindung“ bezeichnet werden. Sie weist einen ersten Haken 41 sowie einen zweiten Haken 42 auf, welche räumlich korrespondierend zueinander angeordnet sind. Der ersten Haken 41 ist dabei einstückig an die Gehäuseschale 20, der zweite Haken 42 entsprechend einstückig an das Abdeckteil 30 angeformt. Bei geschlossenem Isolierstoffgehäuse 10 bilden die beiden Haken 41 und 42 eine Hinterschneidung, welche zumindest in einer ersten Richtung x, die einer Normalenrichtung der Breitseiten 14 entspricht, wirkt und die Gehäuseschale 20 und das Abdeckteil 30 in dieser ersten Richtung x fest miteinander verbindet.
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In den 4 und 5 sind Detaildarstellungen des zweiten Verbindungsmittels 40 bei geöffnetem bzw. geschlossenem Isolierstoffgehäuse 10 schematisch dargestellt. In 4 ist das Isolierstoffgehäuse 10 dabei in einer geöffneten ersten Position dargestellt, bei der das Abdeckteil 30 schräg auf die Gehäuseschale 20 aufgesetzt ist. 5 hingegen zeigt das Isolierstoffgehäuse 10 ein einer zweiten Position, in der das Isolierstoffgehäuse 10 geschlossen ist, d.h. die Breitseite 14 der Gehäuseschale 20 ist parallel zur Breitseite 14 des Abdeckteils 30 orientiert.
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Der an der Gehäuseschale 20 ausgebildete erste Haken 41 weist dabei eine erste Wirkfläche 43 auf, welche korrespondierend zu einer am zweiten Haken 42 ausgebildeten zweiten Wirkfläche 44 angeordnet ist. Die erste Wirkfläche 43 und die zweite Wirkfläche 44 sind dabei einander zugewandt sowie parallel zueinander orientiert. Beim Schließen des Isolierstoffgehäuses 10 wird das schräg auf die Gehäuseschale 20 aufgesetzte Abdeckteil 30 relativ zur Gehäuseschale 20 um einen vordefinierten Drehpunkt D (siehe 6-9) gedreht bzw. geschwenkt, bis es die in 5 dargestellte zweite Position erreicht hat. Durch diese Schwenkbewegung werden die beiden Wirkflächen 43 und 44 in Eingriff zueinander gebracht, so dass sich die beiden Haken 41 und 42 ineinander verhaken. Dadurch wird das zweite Verbindungsmittel 40 als in der ersten Richtung x wirkende, formschlüssige Hinterschneidung der beiden Wirkflächen 43 und 44 bzw. der beiden Haken 41 und 42 gebildet.
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Bei genauerer Betrachtung ist festzustellen, dass die beiden zueinander parallelen Wirkflächen 43 und 44 nicht parallel zu den Breitseiten 14 orientiert sind, sondern relativ zu diesen um einen spitzen Winkel α (siehe 6 bis 9) zu der Befestigungsseite 12 hin geneigt sind. Dies hat zur Folge, dass das zweite Verbindungsmittel 40 nicht nur in der ersten Richtung x, welche der Normalenrichtung der Breitseiten 14 entspricht, sondern auch in einer zweiten Richtung y, welcher einer Normalenrichtung der Befestigungsseite 12 entspricht, formschlüssig wirkt. Auf diese Weise wird mittels des zweiten Verbindungsmittels 40 nicht nur ein Aufklaffen des Isolierstoffgehäuses 10 in der ersten Richtung x, sondern auch ein Verschieben des Abdeckteils 30 relativ zur Gehäuseschale 20 in der zweiten Richtung y wirksam vermieten.
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Die 6 bis 9 zeigen schematische Detaildarstellungen eines das zweite Verbindungsmittel 40 bildenden Verschlussmechanismus, welcher beim Schließen des Isolierstoffgehäuses 10 im Bereich der Befestigungsseite 12 wirkt. Dabei ist zu beachten, dass das Isolierstoffgehäuse 10 aufgrund der hohen thermischen Belastung, die beim Auslösen des Schutzschaltgerätes 1 entsteht, vorteilhafter Weise aus einem duroplastischen Werkstoff gefertigt ist, da diese Werkstoffe thermischen Belastungen besser standhalten. Im Gegensatz zu thermoplastischen Werkstoffen sind Duroplaste jedoch vergleichsweise spröde, weswegen sie nur sehr geringe elastische Eigenschaften aufweisen und sich daher kaum elastisch verformen lassen.
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Die 6 bis 8 zeigen hierbei eine zeitliche Abfolge der verschiedenen Zustände des zweiten Verbindungsmittels 40 beim Schließen des Isolierstoffgehäuses 10. 6 zeigt das Isolierstoffgehäuses 10 in der ersten Position, bei der das Abdeckteil 30 schräg auf die Gehäuseschale 20 aufgesetzt ist, um mittels der Schwenkbewegung relativ zur Gehäuseschale 20 in die zweite Position verbracht zu werden. Diese Schwenkbewegung des Abdeckteils 30 relativ zur Gehäuseschale 20 von der ersten Position in die zweite Position entspricht technisch einer Drehbewegung um einen vordefinierten Drehpunkt D. An die Gehäuseschale 20 ist der erste Haken 41 angeformt, der zweite Haken 42 ist entsprechend an das Abdeckteil 30 angeformt. 7 zeigt das Abdeckteil 30 zu einem etwas späteren Zeitpunkt, zu dem dieses bereits teilweise um den Drehpunkt D geschwenkt wurde und das Isolierstoffgehäuse 10 nur noch etwas geöffnet ist: Die zweite Wirkfläche 44 hat sich dabei bereits deutlich an die erste Wirkfläche 43 angenähert. 8 zeigt den Endzustand der Schwenkbewegung, in dem das Abdeckteil 30 die zweite Position erreicht hat und die beiden Breitseiten 14 des Isolierstoffgehäuses 10 parallel zueinander orientiert sind.
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Anhand der Darstellungen der 6 bis 8 wird deutlich, dass mit Hilfe des zweiten Verbindungsmittels 40 - obwohl die beiden Wirkflächen 43 und 44 um den Winkel α zur Befestigungsseite 12 hin geneigt sind - durch eine einfache Schwenkbewegung eine in zwei Richtungen wirkende, formschlüssige Verbindung erreichbar ist: sowohl in der ersten Richtung x, welche der Normalenrichtung der Breitseiten 14 entspricht, als auch - aufgrund der Neigung der Wirkflächen 43 und 44 um den Winkel α - in der zweiten Richtung y, welche der Normalenrichtung der Befestigungsseite 12 entspricht. Durch die um den Winkel α geneigten Wirkflächen 43 und 44 wird erreicht, dass sich die Haken 41 und 42 ineinander „festkrallen“. Dies kann erreicht werden, indem die Haken 41 und 42 einen definierten Abstand zum Drehpunkt D aufweisen. Um ein erneutes Öffnen des Isolierstoffgehäuses 10 und damit ein Lösen des zweiten Verbindungsmittels 40 zu vermeiden, werden die beiden Breitseiten 12 anschließend mittels mehrerer Nietverbindungen aneinander fixiert.
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9 zeigt hingegen eine alternative Ausführung, bei der die Wirkflächen 43 und 44 im Wesentlichen parallel zur jeweiligen Breitseite 14 orientiert sind. Der Drehpunkt D kann in diesem Fall näher an die Befestigungsseite 12 gelegt werden. Jedoch ist durch ein derart gebildetes zweites Verbindungsmittel 40 eine formschlüssige Verbindung lediglich in der ersten Richtung x realisierbar.
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Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Isolierstoffgehäuses 10 ist aufgrund der Einsparung herkömmlicher Verbindungselemente eine einfache und kostengünstige Lösung realisierbar, da die das zweite Verbindungsmittel 40 bildenden Haken 41 und 42 an die Gehäuseschale 20 bzw. an das Abdeckteil 30 angeformt sind. Da sowohl die Gehäuseschale 20 als auch das Abdeckteil 30 mittels des sog. Kunststoff-Spritzguss-Verfahrens herstellbar sind, fallen für die Realisierung des zweiten Verbindungsmittels 40 keine weiteren Kosten an: die Haken 41 und 42 sind herstellkostenneutral in das Spritzgusswerkzeug integrierbar und zudem ohne Hinterschnitt konstruiert, so dass eine einfache Spritzgussfertigung ohne die Verwendung zusätzlicher Schieber möglich ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schutzschaltgerät
- 2
- Betätigungselement
- 3
- Rastmittel
- 4
- Niet
- 10
- Isolierstoffgehäuse
- 11
- Frontseite
- 12
- Befestigungsseite
- 13
- Schmalseite
- 14
- Breitseite
- 20
- Gehäuseschale
- 30
- Abdeckteil
- 40
- zweites Verbindungsmittel
- 41
- erster Haken
- 42
- zweiter Haken
- 43
- erste Wirkfläche
- 44
- zweite Wirkfläche
- x
- erste Richtung
- y
- zweite Richtung
- α
- Winkel
- D
- Drehpunkt