DE3526785C1 - Druckknopfbetaetigter UEberstromschutzschalter - Google Patents

Description

Gehäuses ist eine gegenseitige Verschiebung der Kontaktarme leicht möglich. Dadurch wird die Auslösecharakteristik eines derartigen Überstromschutzschalters stark beeinflußt. In der Praxis ist eine hohe Ausschußrate und eine relativ breite Streuung des Auslösezeitpunktes gegeben.

Davon ausgehend betrifft die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Verbesserung solcher Überstromschutzschalter hinsichtlich einer schalterunabhängig definierten Auslösecharakteristik, die nach dem Zusammenbau des Schalters in seinen wesentlichen Elementen zusätzlich justierbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß Bimetall- und Festkontaktarm mit ihrem Mittenbereich formschlüssig in einem aus formbeständigen, spritz- oder gießbaren Kunststoffisoliermaterial gefertigten Sockel eingebettet sind. Gleichzeitig weist der Bimetallkontaktarm an seiner gehäuseinneren Austrittsstelle aus dem Sockel eine Schwachstelle als Justier-Sollbiegestel-Ie auf. Mit dieser Konstruktion ist gewährleistet, daß Bimetall- und Festkontaktarm unverrückbar gegeneinander fixiert sind. Dieses ist ein erstes wichtiges Kriterium dafür, daß eine spezielle Auslösecharakteristik auch während der gesamten Betriebszeit des Schalters eingehalten wird. Zusätzlich kann durch die Schwachstelle am Bimetallkontaktarm dieser durch eine entsprechende Justier-Vorrichtung senkrecht zu seiner Haupterstrekkungsebene verbogen werden. Dadurch ändert sich der Abstand zwischen Bimetallkontakt und Festkontakt und damit die Vorspannung, mit der die Bimetallschnappscheibe am Festkontakt anliegt. Es ist beim erfindungsgemäßen Schalter möglich, durch die Justierung die Toleranzen für die Auslösecharakteristik zu gewährleisten und Ausschuß weitgehend zu vermeiden. Da die Schwachstelle des Bimetallkontaktarmes an dessen Austrittsstelle aus dem Sockel liegt, ist ein größtmöglicher Hebelarm für die Justierverschiebung des Kontaktarmfreiendes gegeben. Diese kann somit besonders fein dosiert durchgeführt werden. Nicht zuletzt ist der Schutzschalter nach der Erfindung mechanisch besonders stabil.

Diese Stabilität wird durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruches 2 weiter verbessert. Die einmal justierte und dadurch eingestellte Auslösecharakteristik kann durch die normalen Beanspruchungen bei der Anwendung des Schalters quasi nicht verändert werden. Durch das Kennzeichnungsmerkmal des Anspruches 3 ist es zudem unmöglich, daß der Festkontaktarm gegenüber dem Sockel längsaxial verschoben wird. Dem gleichen Zweck dient eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes gemäß Anspruch 4. Auch der Bimetallkontaktarm ist durch seine Verschmälerung in Axialrichtung unverrückbar im Sockelmaterial festgehalten.

Gemäß Anspruch 5 handelt es sich bei der Schwachstelle am Bimetallkontaktarm um ein etwa senkrecht zu dessen Haupterstreckungsebene verlaufendes Stanzloch. Damit kann die Justier-Sollbiegestelle im gleichen Arbeitsgang wie die Fertigung des Stanzteiles selbst eingebracht und eine Torsion des Freiendes des Bimetallkontaktarmes um seine Längsachse beim Justiervorgang vermieden werden.

Durch eine Anordnung des Stanzloches gemäß Anspruch 6 wird die Justier-Sollbiegestelle noch genauer festgelegt und der Justiervorgang noch besser reproduzierbar. Die bereits grundsätzlich durch die Schwachstelle vorhandene Neigung des Bimetallkontaktarmes, sich an der Schwachstelle selbst zu biegen, wird noch dadurch verstärkt, daß genau an der Schwachstelle quasi der Drehpunkt des als einarmiger Hebel wirkenden Freiendes des Bimetallkontaktarmes liegt.

Durch das Kennzeichnungsmerkmal des Anspruches 7 wird die Einbettung des Bimetallkontaktarmes in das Sockelmaterial und damit dessen Stabilität weiter verbessert. Das Stanzloch ist nämlich teilweise von Sockelmaterial durchsetzt, wodurch eine längsaxiale Verschiebung wirkungsvoll vermieden wird.

Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Innenansicht des Schalters in Einschaltstellung,

Fig.2 eine Seitenansicht des Sockels mit den Anschlußarmen und dem Bimetall in Einschaltstellung.

F i g. 3 eine Innenansicht des Schalters in Ausschaltstellung,

Fig.4 einen Querschnitt des Schalters entlang der Linie IV-IV gemäß F i g. 3 und

Fig.5 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Überstromschutzschalters.

Der durch den Druckknopf 1 betätigbare Überstromschutzschalter weist ein aus Kappe 2 und Sockel 3 zusammengesetztes Gehäuse auf. Beide Teile sind aus einem spritz- oder gießbaren, elektrisch isolierenden Material gefertigt. Eingebettet in den etwa quaderförmigen Sockel 3 sind der Bimetallkontaktarm 4 und der Festkontaktarm 5. Beide Arme 4,5 bestehen aus einem langgestreckten, flachquaderförmigen metallischen Stanzteil. Die Haupterstreckungsebenen der aus dem Gehäuse herausgeführten Einsteckenden 6, 7 der Kontaktarme 4,5 sind gleichebig. Letztere liegen parallel nebeneinander und sind als flache Steckzungen ausgebildet. In ihrem Mittenbereich 8 weisen die beiden Kontaktarme 4,5 jeweils eine entgegengesetzt nach außen gerichtete Abbiegung 9, 10 auf (F i g. 5). Die Haupterstreckungsebenen der gehäuseinneren Freienden 11, 12 der Kontaktarme 4, 5 liegen somit parallel beabstandet voneinander. Die Abbiegung 9 des Bimetallkontaktarmes 4 liegt dabei im Gehäuseinnenraum, während die Abbiegung 10 des Festkontaktarmes 5 im vom Sockelmaterial umspritzten Bereich angeordnet ist.

Am gehäuseinneren Freiende 11 des Bimetallkontaktarmes 4 ist eine oval geformte Bimetallschnappscheibe 13 einseitig befestigt. Sie erstreckt sich quer zur Richtung der Kontaktarme 4, 5 in Richtung zum Festkontaktarm 5. Ihr Schwenkende 14 weist den Bimetallkontakt 15 auf, der damit beweglich ist. Diesem gegenüber liegt der am Freiende 12 des Festkontaktarmes 5 angebrachte Festkontakt 16 des Überstromschutzschalters. Das Schwenkende 14 überlappt das Freiende 12 des Festkontaktarmes 5 und liegt in Ruhestellung des Schalters mit seinem Bimetallkontakt 15 am Festkontakt 16 unter Vorspannung an.

An seiner gehäusinneren Austrittsstelle 17 aus dem Sockel 3 weist der Bimetallkontaktarm 4 das Stanzloch 18 auf, das ihn senkrecht zu seiner Haupterstreckungsrichtung durchsetzt. Dadurch ist eine Schwachstelle geschaffen, die als Justier-Sollbiegestelle fungiert, falls sich eine Nachjustierung als erforderlich erweist.

In seinem vom Sockelmaterial umgebenen Bereich weist der Bimetallkontaktarm 4 die stufenförmige Verschmälerung 21 auf (F i g. 5), die genau wirkend wie die Abbiegung des Festkontaktarmes 5 ein Verschieben des Kontaktarmes innerhalb der Einbettung verhindert.

Wie aus den F i g. 1 und 3 ersichtlich, befindet sich das kreisrunde Stanzloch 18 genau an der Austrittsstelle 17

des Bimetallkontaktarmes 4 aus dem Sockel 3. Dadurch ist das Stanzloch 18 teilweise von Sockelmaterial durchsetzt. Es ergibt sich ein zusätzlicher Fixierungseffekt für den Bimetallkontaktarm 4 sowie einen sauberen Drehpunkt für dessen Freiende 11 beim Justiervorgang.

Räumlich zwischen den beiden Freienden 11, 12 von Bimetall 4 und Festkontaktarm 5 ist der in Einsteckrichtung 22 verschiebbare Druckknopf 1 zur Handausschaltung des Schalters angeordnet. Dieser ist im wesentlichen L-förmig ausgebildet, wobei das Freiende seines L-Vertikalschenkels 23 eine Ausnehmung 24 in der Dekke 25 der Kappe 2 durchgreift. Im Basisbereich dieses Schenkels 23 ist eine ebenfalls in Einsteckrichtung 22 verlaufende Sackbohrung 26 zur Aufnahme der Druckfeder 27 vorgesehen. Diese stützt sich an der Oberseite des Sockels 3 ab und beaufschlagt den Druckknopf 1 entgegen der Einsteckrichtung 22. Der L-Horizontalschenkel 28 des Druckknopfes 1 ist gegen den Druck der Druckfeder 27 in den Zwischenraum zwischen die Kontakte 15, 16 einschiebbar und bewirkt dabei eine Kontakttrennung von Hand.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

25

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Claims (5)

1 2

6. Überstromschutzschalter nach Anspruch 5, da-

Patentansprüche: durch gekennzeichnet, daß das Stanzloch (18) direkt

am kontaktseitigen Rand des Sockels (3) angeordnet 1. Druckknopf betätigter Überstromschutzschal- ist.

ter mit Bimetallauslösung zum Einstecken in Flachsi- 5 7. Überstromschutzschalter nach Anspruch 6, dacherungssockel mit durch gekennzeichnet, daß das Stanzloch (18) teilweise von Sockelmaterial durchsetzt ist. — einem Bimetallkontaktarm (4) und einem Festkontaktarm (5),

— die als nebeneinanderliegende, jeweils io
langgestreckte, etwa flachquaderförmige

Stanzteile ausgebildet sind, Die Erfindung betrifft einen druckknopfbetätigten

— deren Haupterstreckungsebenen Überstromschutzschalter mit Bimetallauslösung zum

— im Bereich ihrer aus einem Gehäuse Einstecken in Flachsicherungssockel mit den im Oberherausgeführten Einsteckenden (6, 7) 15 begriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen, gleichebig und Ähnliche Schalter sind aus US-PS 35 69 888, US-PS

— im Bereich ihrer gehäuseinneren Frei- 24 87 683 sowie DE-OS 26 46 850 bekannt. Diese enden (11,12) parallel beabstandet lie- Druckschriften beschreiben im wesentlichen Übergen, Stromschutzschalter mit Bimetallauslösung für verschie-

— wobei am Freiende (11) des Bimetallkon- 20 denste Anwendungsmöglichkeiten. Es werden technitaktarmes (4) eine Bimetallschnappscheibe sehe Lehren angegeben, wie ihre Anschlußelemente in (13) einseitig befestigt ist, die Haltekörpern befestigt werden (US-PS 35 69 888,

— sich quer zur Einsteckrichtung (22) der US-PS 24 87 683) bzw. der Bimetallkontaktarm justier-Kontaktarme (4, 5) zwischen deren bar ist (DE-OS 26 46 840). Als nächstkommender Stand Freienden (11,12) erstreckt, 25 der Technik kann ein Schalter gemäß der DE-OS

— mit ihrem dem Befestigungsende ge- 33 42 144 gelten. Dieser besteht im wesentlichen aus genüberliegenden Schwenkende (14) einem Gehäuse, zwischen dessen Seitenwänden zwei das Freiende (12) des Festkontaktar- Kontaktelemente gehalten sind. Bei diesen beiden Konmes (5) überlappt und taktelementen handelt es sich um einen Bimetallkontak-

— mit ihrem am Schwenkende (14) ange- 30 tarm und einen Festkontaktarm, die als nebeneinanderbrachten Bimetallkontakt am Fest- liegende, jeweils langgestreckte, etwa flachquaderförkontakt (16) in Ruhestellung unter mige Stanzteile ausgebildet sind. Die aus dem Gehäuse Vorspannung anliegt, herausstehenden Enden der beiden Kontaktarme sind

mit ihren Haupterstreckungsebenen gleichebig ange-

gekennzeichnet durch die Kombination fol- 35 ordnet. Im Bereich ihrer gehäuseinneren Freienden sind gender Merkmale: diese Haupterstreckungsebenen parallel beabstandet.

Durch diesen seitlichen Versatz ist es möglich, daß die

— Bimetall- (4) und Festkontaktarm (5) sind mit dazwischen angeordnete Bimetallschnappscheibe etwa ihrem Mittenbereich (8) formschlüssig in einem in der Haupterstreckungsebene des Bimetallkontaktaraus formbeständigen, spritz- oder gießbaren 40 mes liegen und gleichzeitig den Festkontaktarm über-Kunststoffisoliermaterial gefertigten Sockel (3) lappen kann. Die Schnappbewegung kann also zu beieingebettet, und den Seiten der Haupterstreckungsebene des Bimetall-

— der Bimetallkontaktarm (4) weist an seiher ge- kontaktarmes stattfinden, was bei gleichebig liegenden häuseinneren Austrittsstelle (17) aus dem Sok- Freienden der beiden Kontaktarme nicht möglich ist. kel (3) eine Schwachstelle (Stanzloch 18) als Ju- 45 Bei einer derartigen Stellung zueinander würde die stier-Sollbiegestelle auf. Schnappscheibe entweder übermäßig stark durchgebogen oder müßte schräg an den Bimetallkontaktarm an-

2. Überstromschutzschalter nach Anspruch 1, da- gebracht sein. Ein derartig ausgebildeter Schalter würde durch gekennzeichnet, daß die Kontaktarme (4,5) in zwar funktionieren, jedoch einen höheren konstruktiihrem Mittenbereich (8) mindestens auf einer Länge 50 ven und fertigungstechnischen Aufwand bedingen.

im Sockelmaterial eingebettet sind, die einem Drittel Am Freiende des Bimetallkontaktarmes ist die Bime-

ihrer Gesamtlänge entspricht. tallschnappscheibe einseitig befestigt. Sie erstreckt sich

3. Überstromschutzschalter nach Anspruch 1 oder quer zur Einsteckrichtung der Kontaktarme und über-

2, dadurch gekennzeichnet, daß eine stufenförmige, läppt mit ihrem Befestigungsende das gegenüberliegenquer zur Einsteckrichtung (22) verlaufende Abbie- 55 de Schwenkende des Freiendes des Festkontaktarmes, gung (10) des Festkontaktarmes (5) im Sockelmateri- Mit ihrem am Schwenkende angebrachten Bimetallkonal eingebettet ist. takt liegt die Bimetallschnappscheibe am Festkontakt in

4. Überstromschutzschalter nach Anspruch 2 oder Ruhestellung und Vorspannung an.

3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallkontakt- Nachteilig an derartigen Überstromschutzschaitern arm (4) in seinem im Sockelmaterial eingebetteten 60 ist die Tatsache, daß die beiden Kontaktarme in ein Mittenbereich (8) nach innen eine stufenförmige Gehäuse eingelegt sind, das aus zwei in der Erstrek-Verschmälerung (21) aufweist. kungsebene der Kontaktarme geteilten Halbschalen be-

5. Überstromschutzschalter nach einem der vor- steht. Die Kontaktarme liegen in speziellen Formausgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nehmungen ein und werden beispielsweise durch eine es sich bei der Schwachstelle am Bimetallkontakt- 65 Stift-Loch-Verbindung fixiert. Diese Fixierung ist jearm (4) um ein etwa senkrecht zu dessen Haupter- doch in der relativen Lage der beiden Kontaktarme streckungsebene verlaufendes Stanzloch (18) han- zueinander nicht starr. Durch die relativ hohen Fertidelt. gungstoleranzen und die zweiteilige Ausbildung des