DE8904064U1 - Druckknopfbetätigter Überstromschutzschalter - Google Patents

Description

8/13 (89146) 3. März 1989

Beschreibung Druckknopfbetätigter Überstromschutzschalter

Die Erfindung betrifft einen d^uckknopfbetätigten überstromschutzschalter und insbesondere einen Bosr«3netzschutzsehalter mit Handauslösung und bimetal !gas ti i-ertex- Freiauslösung mit den im Oberbegriff ^aS Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.

Derartige Überstromschutzschalter sind beispielsweise aus SE-PS 21 23 765 und DE-GM 87 10 812.7 bekannt. Nachteilig bei der Schaltschloßkonstrukt 1->n dieser bekannten Schalter ist zum einen deren aufwendige Konstruktion mit einer Vielzahl sich 'Überdeckender und ineinandergreifender Funktionsteile in Bereich des Schaltschlosses. Darüber hinaus wird der Kontaktbrückenträger bei diesen Schaltern nach dem Stande der Technik mit seinem Klinkenschenkel direkt in einer Verklinkung fixiert, die durch eine Überstrcsi-be dingte Auslenkung eines Bimetalls lösbar ist. Durch die direkte Verklinkung wirkt der volle Druck der Ausschaltfeder des Kontaktbrückenträgers auf die Verklinkung, wodurch sehr hohe Auslösekräfte notwendig sind, die durch das Bimetall aufgebracht werden müssen. Das Ansprechverhalten und entsprechend das Schaltvermögen solcher bekannter Schalter sind also verbesserungsbedürftig.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schalter der eingange genannten Art derart weiterzubilden, daß er bei konstruktiver Einfachheit in seinem Ausloseverhalten und SchaItvermögen verbessert ist.

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Die Lösung dieser Aufgabe ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 angegeben und besteht in einer neuartigen Verklinkung des Kontaktbrückenträgers. Diese erfolgt nicht am Kontaktbrückenträger direkt, sondern es ist ein mit dem Freiende des Klinkenschenkels des Kontaktbrückenträgers gelenkig verbundener Gelenkhebel zwischen dem Kontaktbrückenträger und der Verklinkung eingesetzt. Damit bilden der Kontaktbrückenträger und der Gelenkhebel eine Art Dreigelenkkette, deren Qaienke durch das Drehge-

IC lenk des Kontaktbrückenträgers zu einem mit dem Druckknopf verbundenen Stützhebel bzw. zum Gelenkhebel und durch das verklinkbare Freiende des Gelenkhebels selbst gebildet sind. Die kettenäußeren Gelenke sind durch die V-;rrastung des Stützhebels bzv.. die Verklinkung des Gelenkhebel freiendes in Einschaltstellung festgelegt. Zur Überführung des Kontaktbrückenträgers in eine Avsschaltstellung ist bei der Handauslösung die Stützhebel-Verrastung und bei Überstrombedingter Auslösung die Gelenkhebel-Verklinkung freigebbar«,

Wegen der indirekten Verklinkung des Kontaktbrückenträgers über das Gelenkhebel-Freiende wirkt auf die Verklinkungsstelle nicht mehr die volle Kraft der auf dem Kontaktbrückenträger sitzenden Ausschaltfeder, womit das Ansprechverhalten und Schaltvermögen des Schalters verbessert sind.

Die Unteransprüche 2-12 kennzeichnen vorteilhafte Ausgestaltungen der Schaltschloßkonstruktion. So wird durch dia in den Ansprüchen 2-5 fortgebildete Verklinkung des Gelenkhebel-Freiendes eine zuverlässige und stabile Fixierung der Verklinkung erreicht. Gleichzeitig geben die beschriebenen Maßnahmen einen konstruktiv einfachen Aufbau der an der Verklinkung beteiligten Schaltschloßbauteile an.

Besonders hervorzuheben ist Anspruch 5, nach dem die Gelenkachse des Gelenkhebels endseitig in quer zur Druckrichtung verlaufenden Nuten in den Gehäuseinnenwandungen lateral verschiebbar geführt ist. Diese Führung in den

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Gehäusenuten bewirkt weiterhin, daß die Gelenkachse in ihrer Verklinkungsposition in der Langlochabwinklung des Klinkenhebels (Anspruch 3) eich teilweise am Klinkenhebel selbst und teilweise am Gehäuse abstützt. Dadurch wirkt auf die Verklinkung mit dem Klinkenhebel nur eine Teilkomponente der von der Ausschaltfeder in die Verklinkung eingebrachten Beaufschlagungekraft. Damit werden die zur Lösung der Verklinkung notwendigen Kräfte weiter reduziert, was dem Ansprechverhalten des Schalters zugute kommt. In den Ansprüchen 6 und 7 sind Anordnungsmerkmale für den Klinkenhebel, die Bimetall-Auslösevorrichtung und den zwischen diesen Bauteilen angeordneten Übertragungsmechanismus angegeben, durch die im Schalterinnenraum besonders viel Platz für die Schwenkbewegung des Kontaktbrückenträgers und damit der Kontaktbrücke verbleibt. Hierdurch werden die Kriech- und Luftstrecken in den Schaltstreckenteilen selbst sowie zum Gewindehals hin vergrößert, wodurch der erfindungsgemäße Schalter sicherer wird und eine größere Schaltleistung bieten kann.

Die Ansprüche 8 und 9 kennzeichnen vorteilhafte Ausgestaltungen des Auslösehebels, der Teil des Übertragungsmechanismusses zwischen der Bimetallbaugruppe und dem Klinkenhebel ist. Insbesondere werden durch die Ausbildung des Auslösehebels als Kompensatlonsblmetall (Anspruch 9} Einflüsse der Umgebungstemperatur auf das Auslöseverhalten des Schalters vermieden.

Da der Auslösehebel als Kompensationsbimetall und die Bimetallbaugruppe mit dem Arbeitsbimetall an den einander abgewandten Seiten des Schaltergehäuses angeordnet sind, ist eine räumlich weite Entfernung zwischen diesen beiden Bimetallen gegeben. Damit sind die Einflüsse des Arbeitsbimetalls auf das Kompensationsbimetall praktisch vernachlässigbar, was einer genauen Einhaltung des Auslösenennwertes des Schalters unabhängig von der Umgebungstemperatui zugute kommt.

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Durch die in den Ansprüchen 10-12 angegebenen, die Kontaktbrücke und deren Verbindung zum Kontaktbrückenträger betreffenden Merkmale wird der Kontaktdruck zwischen den Schaltkontakten der Kontaktbrücke und den gehäusefesten ^c Gegenkontakten erhöht. Damit wird das Schaltvermögen verbessert und der Kontakt-Übergangswiderstand des Schalters verringert.

Die Ansprüche 13-15 kennzeichnen Maßnahmen, die einen mehrpoligen Überstromschutzschalter betreffen. Dieser ist aus mindestens zwei Überstromschutzschaltern der vorstehend beschriebenen Art zusammengesetzt. Jeder dsr einem Einzelpol zugeordneten Überstromschutzschalter weist demnach ein schwenkbares Kupplungsteil auf, das mit dem Kupplungsteil des jeweils danebenliegenden Schalterpoles mechanisch gekoppelt ist. Jedes Kupplungsteil steht mit der Verklinkung des Gelenkhebels derart in Verbindung, daß durch die Überstrom-bedingte Freigabe der Verklinkung in einem Schalterpol die Kupplungsteile der anderen Schalterpole verschwenkt werden und deren Gelenkhebelverklinkungen freigegeben werden.

Von Vorteil dabei ist, daß die Schaltschloßkonstruktion in jedem Einzelpol selbst nicht verändert werden muß. Jeder einen &Xgr;&iacgr;&eegr;&zgr;&bgr;&iacgr;&rgr;&ogr;&iacgr; bildende Übsrstrcfnschutzschalter muß nur mit einem Kupplungsteil ergänzt werden, die unter sich durch entsprechende Verbindungen gekoppelt sind. Von besonderem Vorteil ist also, daß für die Herstellung mehrpoliger Überstromschutzschalter keine eigenen, besonderen Typen von die Einzelpole bildenden Überstromschutzschaltern konstruiert, hergestellt und nur Fertigung bereitgehalten werden müssen. Bei diesen mehrpoligen Geräten sind die manuelle Betätigung - nämlich über eine durchgehende, jeweils die Drehgelenkverbindung zwischen Stützhebel und dem Kontaktbrückenträger bildende Drehachse - und die automatische Auslösung gekoppelt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile des Erfindungegegenstandes sind der nachfolgend«^ Beschreibung entnehmbar, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert werden. Es zeigen: 5

Fig. 1 eine perspektivische Außenansicht des Überstromschutzschal ters,

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des geöffneten Schalters, getrennt in funktionalen Baugruppen,

Fig. 3-5 jeweils einen Längsschnitt durch den Schalter entleng der Teüungsfuge zwischen den beiden Gehäusehalbschalen in Ausschalt-, Einschalt- und Überstrom-bedingter Auslösestellung des Schalt-Schlosses,

Fig. 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung des

SchaltSchlosses, Fig. 7 eine Detailansicht einer Gehäusehalbschale ohne darin gelagerte Schaltschloßteile, jedoch mit Auslösehebel,

Fig. 8 eine perspektivische Außenansicht eines dreipoligen

Überstromschutzschalters, Fig. 9 eine Innenansicht eines einen Einzelpol des u.a.

einen mehrpoligen Überstromschutzschalter bildenden Schalters..

Fig. 10 einen Detailschnitt durch einen dreipoligen

Überstromschutzschalter gemäß der Geraden X-X nach Fig. 9 und

Fig. 11 eine perspektivische Detaildarstellung der untereinander gekoppelten Kupplungsteile eines mehr poligen Überstromschutzschalter.

In Fig. 1 ist die Außenansicht des erfindungsgemäßen Schalters dargestellt. Dieser weist ein aus zwei Gehäusehalbschalen (1,2) zusammengesetztes, etwa guaderförmiges Gehäuse aus Isolierstoff auf, an dessen stirnseitiger Schmalseitenwand (3) die Druckknopfbaugruppe (4) mit ihrem Gewindehals (40) und dem darin in Druckrichtung (D) längs-

verschiebbar geführten Druckknopf (41) eingesetzt ist. Aus der gegenüberliegenden, bodenseitigen Schmalseitenwand (3*) ragen die beiden abgewinkelten Anschlußfahnen (5,6) aus dam Schaltergehäuse heraus. 5

Fig. 2 zeigt die verschiedenen funktionalen Baugruppen, die in den Schalter integriert sind. Es sind dies neben der Druckknopfbaugruppe (4) das Schaltschloß (7) und die Bimetallbaugruppe (10), die mit der einen Anschlußfahrui (5) elektrisch und mechanisch verbunden ist. Losgelöst von den Baugruppen sind in Fig. 2 weiterhin die zweite Anschlußfahne (6) erkennbar, die an einem gehäuseinneren Fortsatz (8) den einen gehäusefesten Gegenkontakt (9) der Schaltstrecke trägt. Im seitlichen Randbereich der oberen Schmalseitenwand (3) ist drehbar zwischen den beiden Gehäusehalbschalen (1,2) die Arretiernase (11) gehalten, die in Eingriff mit der Nut (42) an der Außenseite dee Gewindehalses (40) bringbar ist und eine Verdrehsicherung für den Gewindehals (40) und den Schalter selbst bei dessen Einbau in eine Schalttafel darstellt. Weiterhin sind der ein kinematisches Verbindungselement zwischen dem Schaltschloß (7) und die Bimetal]baugruppe (10) bildende, rahmenartige Auslösehebel (12) und die auf die untere Schmalseitenwand (3') aufschnappbare Justierabdeckung (13) zu erwähnen.

Das Kernstück der Bimetallbaugruppe (10) ist das als flaches, U-förmiges Stanz-Biege-Teil ausgestaltete Bimetall (101), das mit seinem einen Schenkelfreiende (102) an den gehäuseinneren Fortsatz (103) der Anschlußf^hne (5) befestigt ist. Das zweite Schenkelfreiende (104) ist an dem hochgebogenen Anschlußlappen (105) eines Verbindunsstückes (106) angeschweißt, das an seinem diametral gegenüberliegenden Ende einen ebenfalls nach oben gebogenen Fortsatz

(107) mit dem zweiten gehäusefesten Gegenkontakt (9' ) der Schaltstrecke trägt. Die beiden Gegenkon^akte (9,9^f) sind mit ihrer Kontaktfläche in einer Ebene angeordnet, die quer zur Teilungsfugenebene zwischen den beiden Gehäusehalb-

schalen (1,2) und etwa parallel zur Oruckrichtung (D) verläuft. An etwa zentraler Position weist das Verbindungsstück (106) eine bogenförmige Ausstanzung (108) auf, in deren Zentrum eine Gewindebohrung (109) eingebracht, ist. Darin ist von der bodenseltigen Schmalseitenwand (3') her die Justierschraube (110) eingeschraubt, durch deren Drehung das Verbindungsstück (106) um die durch die Ausstanzung (108) gebildete Verengung (111) kippbar, damit dii beiden Schenkel (112,113) des Bimetalls (101) gegeneinande verspannbar und der Auslösewert des Bimetalls (101) damit .justierbar ist. Die Basis (114) des U-förmigen Bimetalls (101) stellt dessen Autlenkende dar, dessen Auslenkbewegunt durch den quer zur Druckrichtung (D) unterhalb der Druckknopfbaugruppe (4) im Gehäuse angeordneten Übertragungsschieber (14) und den mit diesem in Verbindung stehenden Auslösehebel (12) auf das Schaltschloß (7) im Sinne dessen Auslösung übertragen wird.

Das Ein- und Ausschalten des Schalters per Hand erfolgt über den Druckknopf (41) der Druckknopfbaugruppe (4), die im folgenden anhand der Fig. 3-6 näher erläutert wird. Der im wesentlichen zylindrische und aus Isolierstoff gefertigte Druckknopf (41) ist mit einer sacklochartigen, zum Gehäuseinneren hin offenen, in Druckrichtung (D) verlaufenden Lagerausnehmung (43) sehen, mit der er zusätzlich auf einem im Gehäuse verankerten Führungstell in Druckrichtung (D) geführt ist. Das Führungsteil ist gemeinsam durch ein kappenförmiges, aus Isolierstoff gefertigtes Gegenlager-Formteil (44) für die zwischen diesem und dem betätlgungsseitlgen Boden (45) der Lagerausnehmung (43) eingespannte, schraubenfederartige Druckknopffeder (46) un das im druckrichtungsparallelen Längsschnitt U-förmige Abstützteil (47) gebildet. Dessen beiden U-Schenkel (48,49) weisen entgegen der Druckrichtung (D) und stehen mit ihren Freienden mit dem Oagenlager-Formtell (44) in Eingriff. Da Abstutzteil (47) weist jeweils im Scheltelbereich zwischen seinen U-Schenkeln (48,49) und seiner U-Baais (50) oeitlic abragende Lappen (51) auf, die sich an einer entsprechende

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Gehäusenase (52) (Fig. 2) abstützen. Damit sind das Abstützteil (47) und das Gegenlager-Formteil (44) lagefest im Gehäuse gehalten. Das Gegenlager-Formteil (44) weist an seinen druckrichtungsparallelen, gegenüberliegenden Seitenwandungen jeweils in Druckrichtung (D) verlaufende, unten offene Führungsschlitze (67) für die Achse (55) auf. Das Abstütz- (47) und Gegenlager-Formteil (44) biläen durch ihre Ausgestaltung ihrerseits eine in Druckrichtung (D) verlaufende Führung (53) für einen Stützhebel (IS), dessich im wesentlichen in Druckrichfcung (D) erstreckt und mit seinem drückknopf^eitigen Ende (16) über sine Dreh-Schiebe-Gelenkverbindung mit dem gehäuseinneren Ende des Druckknopfes (41) verbunden ist. Diese Gelenkverbindung wird durch &aacgr;®&OHacgr; Durchgriff der an zwei seitlichen Vorsprüngen

(54) des Druckknopfes (41) gehaltenen Achse (55) durch das kulissenartige Langloch (17) im druckknopfseitigen Ende (16) des Stützhebels (15) geschaffen. Das Langloch (17) ist winkelförmig ausgebildet, dessen entgegen der Druckrichtung (D) weisender Schenkel (18) parallel zu dieser Richtung und dessen in Druckrichtung (D) weisender Schenkel (19) in einem spitzen, entgegen der Rasteingriffsrichtung (20) weisenden, spitzen Winkel (W) verlaufen. Der Stutzhebel (15) weist seitlich neben dem Langloch (17) einen Rastvorsprung (21) auf, der durch die Verschiebbarkeit des Stützhebeis (15) in Druckrichtung (D) und dessen Verschwenkbarkeit quer zu dieser Richtung in Rasteingriff mit der Rastausnehmung (56) in einem der U-Schenkel (48,49) des Abstutzteils (47) bringbar ist.

Das in Druckrichtung (D) weisende Ende (22) des Stutzhebels (15) ist Über eine Drehachse (70) mit dem Schaltschloß (7) des Schalters verbunden. Das zentrale Teil dieses Schaltschlosses (7) ist der L-förmlge, in Druckrichtung (D) verschiebbare und in einer zu dieser parallelen Schwenkebene verschwenkbare Kontaktbrückentröger (71), der in seinem Scheitelbereich über das durch die Drehachse (70) gebildete Drehgelenk mit dem gehäuseinneren Ende (22) des Stützhebels (15) verbunden ist. Der etwa in Druckrichtung (D) verlau-

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fende Kontaktbrückenschenkel (72) trägt im Bereich seines Freiendes die quer zur Druckrichtung angeordnete, zur Überbrückung der beiden gehäusefesten Gegenkontakte (9,9*) dienende Kontaktbrücke (73). Diese ist über die Schwenkverbindung (74) gelenkig am Kontaktbrückenträger (71) befestigt. Die Schwenkverbindung (74) ist zusätzlich durch eine als Schenkelfeder ausgebildete Kontaktdruckfeder <7§) in Kontaktschließrichtung beaufschlagt.

&ö3tr Kentaktbrückanträger (71) ist durch &1fm auf der acfrvse (70) sitzende, als Doppeln? hsnkelfeder ausgebildete Ausschaltfeder (77) entgegen der Kontaktschließrichtung beaufschlagt. Die «schaltfeder (77) stützt sich dabei einerseits an ainem Schrägvorsprung (23) (Fig. 2) auf den Innenseiten der Gehäusehalbschaleu (1,2) und andererseits auf der Oberseite des quer sJir Druckrichtung (D) verlaufenden Klinkenschenkels (76) ab.

Am Freiende (78) des Klinkenschenkels (76) ist ein Ge-

lenkhebel (79) mit seinem einen Ende angelenkt, der mit seinem gegenüberliegenden Freiende (80) in einer Verklinkung (V) fixierbar ist. Dazu weist der Gelenkhebel (79) an seinem Freiende (80) eine quer zur Druckrichtung (D) verlaufende Achse (81) auf, die einerseits eine in Längs richtung verlaufende Durchgriffsoffnung (82) eines schwenkbar im Gehäuse gelagerten Klinkenhebels (83) durchgreift und die andererseits endseitig in etwa quer zur Druckrichtung (D) verlaufenden Gehäusenuten (24) lateral verschiebbar geführt ist. Die Durchgriffsöffnung (82) weist an ihrem schaltschloßabseitigen Ende eine Abwinklung (84) auf, In der die Achse (81) im Zusammenwirken mit der Führung mit den Gehäusenuten (24) verklinkbar ist. Der schwenkbare und in Verklinkungsrichtung durch die Schenkelfeder (85) beaufschlagte Klinkenhebel (83) steht über den Auelösehebel (12) und den Übertragungsschieber (14) in kinematischer Verbindung mit dem Bimetall (101). Dessen Auslenkung wird über den Übertragungschieber (14) und den Auslösehebel (12) in eine Schwenkbewegung des Klinkenhebels

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■§: ' (83) entgegen der Klinkeneingriffsrichtung übergeführt, so daß die Achse (81) aus ihrer Verklinkung gelöst wird.

Im folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen &igr; 5 Schalters erläutert:

£; In Fig. 3 ist der Schalter in seiner Ausschaltposition

¹M gezeigt, Wird der Druckknopf betätigt, so läuft die Achse

Ü (55) im druckrichtungspasrallelen Schenkel (18) des Lang-

loches (17) entlang, bis sie auf die schräg zu dieser Richtung verlaufende, untere Seitenkante des Larglochschenkels (19) trifft. Ab dieser Stellung wird de^ Stützhebel in Druckrichtung (D) mitbewegt und gleichzeitig guer dazu beaufschlagt. Sobald der Rastvorsprung (21) am StUtz hebel (15) in Überdeckung mit der Rastausnehmung (56) am Abstutzteil (47) gelangt, wird der Stützhebel (15) bezug-' lieh Fig. 3 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt und der

Rastvorsprung (21) greift in die Rastausnehmung (56) ein. Durch die Verschiebung des Stützhebels (15) in Druckrich tung (D) wird gleichzeitig der Kontaktbrückenträger (71) in einer Dreh-Schiebe-Bewegung in eine Position verbracht, in der die Kontaktbrücke (73) sich in Einschaltstellung befindet (Fig. 4). Durch die Verrastung des Stützhebels (15) : und die damit verbundene Festlegung der Drehachse (70) zum

Kontaktbrückenträger (71) und die Verklinkung (V) is«; die Kontaktbrücke (73) In der Einschaltstellung fixiert. Die Achse (55) des Druckknopfes (41) wird in dieser Position im schrägverlaufenden unteren Schenkel des Langloches (17) festgehalten, da die Druckknopffeder (46) nicht In der Lage 1st, den Druckknopf (41) und damit die Achse (55) mit einer solchen Kraft entgegen der Druckrichtung (D) au beaufschlagen, daß die Verrastung zwischen dem Rastvorsprung (21) am Stützhebel (15) und der Rastausnehmung (5S) im Abechlußteil (47) gelöst werden könnt*. Wird jedoch zur &igr; 35 Aueschaltbetätigung am Druckknopf (41) gezogen, eo wird durch die Beaufschlagung der schräggestellten Seitenkante des Langlochschenkel&bgr; (19) mittels der Achse (55) der Stutzhebel (15) im Uhrzeigersinn verschwenkt, der Rast-

vorsprung (21) aus der Rastausnehmung (56) herausgezogen und somit diese Verraetung gelöst. Damit kann eich der Stutzhebel (15) nach oben bewegen, der den Kontaktbrückenträger (71) mitzieht und die Kontaktbrücke (73) in die Ausschaltstellung überführt (Fig. 3).

Bei einer Überstrom-bedingten Auslösung des Schalters über das Bimetall (101) wird der Kontaktbrückenträger (71) durch eine Lösung der Verklinkung (V) freigegeben und dreht sich unter Einfluß der Ausschaltfeder (77) um die Drehachse (70) im Uhrzeigersinn bezüglich Fig. 5. Die Kontaktöffnung durch Abheben der Kontaktbrücke (73) von den Gegenkontakten (9,9*) funktioniert also auch in dem Fall, in dem der Druckknopf (41) in seiner Einschaltposition festgehalten wird. Es handelt sich also um eine ochte Freiauslösung.

Anhand der Fig. 3-6 werden im folgenden noch einige Details der Druckknopfbaugruppe (4) erläutert. So weist das Gegenlager-Formteil (44) an seiner oberen Querwand (58) einen einstückig angeformten Zapfen (57) auf, der in die schraubenfederartige Druckknopffeder (46) von unten eingreift und diese zusätzlich führt. Der Stutzhebel (15) durchgreift die U-Basis (50) des Abstutzteils (47) über einen Querschlitz (59) unter seitlichem Spiel, so daß eine Verschwenkbarkeit des Stutzhebels (15) gewährleistet bleibt. Weiterhin ist zwischen dem Gewindehals (40) und dem Druckknopf (41) eine zylindrische Isolierhülse (60) eingesetzt, die an ihrem unteren Ende eine quer zur Druckrichtung (D) verlaufende, plattenförmige Isolierabdeckung (61) trägt. Letztere grenzt den Schalterinnenraum zur Druckknopfseite hin ab und weist mittig eine der Innenöffnung der Isolierhülse (60) entsprechende, kreisförmige öffnung (68) auf.

Die Isolierhülse (60) weist an ihrer den Druckknopf (41) flankierenden Innenwand einen Vorsprung (62) auf, der in eine Nut (42^f ) in der Druckknopf-Außenwandung zur Verdrehsicherung des Druckknopfe» (41) eingreift. Der Druckknopf ist darüber hinaus an seiner Wandung mit einer um-

laufenden Ringschulter (63) versehen, die durch Anschlag an der Stirnseite des Gewindehaisee (40) bei der Druckknopfbetätigung dessen Einschubbewegung begrenzt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3-7 wird im folgenden näher auf den Aufbau und funktionskinematischen Ablauf im Schaltschloß eingegangen.

Der Kontaktbrückenträger (71) und der Gelenkhebel (79)

bilden in der beschriebenen Weise eine Art öreigeienkkett«, deren kettenäußere Gelenke durch die Drehachse (70) bzw. die Achse (81) am Freiende des Gelenknebels (79) gebildet sind. In der Einschaltstellung des Schaltschlosses (Fig. 4) ist das eine kettenäußere Gelenk in Form der Drehachse (70) durch die Verrastung des Stützhebels (15) in der Druckknopfbaugruppe (4) festgelegt. Das andere kettenäußere Gelenk in Form der Achse (81) am Gelenkhebel (79) ist durch die Verklinkung mit dem Klinkenhebel (83) fixiert. Dadurch ist der Kontaktbrückenträger (71) in Einschaltstellung festgehalten. Durch die gelenkige Anbindung der Kontaktbrücke (73) an den Kontaktbrückenträger (71), welche Schwenkverbindung (74) gleichzeitig durch die Kontaktdruckfeder (75) federbelastet ist, wird ein gleichmäßiger und starker Andruck der beiden Schaltkontakte (86,86') der

Kontaktbrücke (73) an die Gegenkontakte (9,9') erreicht.

Die Schwenkverbindung (74) zwischen der Kontaktbrücke (73) und ihrem Träger (71) wird wie folgt realisiert: Die quer zur Druckrichtung (D) verlaufende Kontaktbrücke (73) ist etwa mittig mit einem nach obdn abstehenden Arm (87) versehen, der den Kontaktbrückenschenkel (72) des Kontaktbrückenträgers (71) auf seiner Außenseite flankiert. Eine Lasche (88) ist durch einen Schlitz (89) im Arm (87) hindurchgesteckt, die in einen entsprechenden Schlitz (89') im Kontaktbrückenschenkel (72) eingeführt und mit dem Kontaktbrückenträger (71) über die Achse (81·) gelenkig

verbunden wird. Auf der Achse (81') sitzen beiderseits des Kontaktbrückenträgers (71) die als Schenkelfedern ausgebildeten Kontaktdruckfeder (75).

Bei der Einschaltbetätigung des Druckknopfes (41) und der damit verbundenen Verschiebung des Stutzhebels (15) in Druckrichtung (D) vollführt der Kontaktbrückenträger (71) eine kombinierte Dreh-Schiebe-Bewegung im wesentlichen um die Achse (81"), die den Gelenkhebel (79) mit dem Freiende (7S) das Xlinksnschsnksls (76) verbindet. Die Kontaktbrücke (73) schlägt mit ihren Schaltkontakten (86,86') an die Gegenkontakte (9,9*) an, bevor die Dreh-Schiebe-Bewegung des Kontaktbrückenträgere (71) gänzlich vollendet ist. Dadurch hebt der Arm (87) der Kontaktbrücke (73) vom KontaktbrUckenschenkel (72) ab, die Kontaktdruckfedern (75) werden weiter gespannt und es wird ein gleichmäßiger hoher Kontaktdruck zwischen den Kontakten (86,86*,9,9' ) erzielt. Es entsteht dabei der Spalt (S) zwischen dem Kontaktbrückenschenkel (72) und dem Arm (87) der Kontaktbrücke (73). In der in Fig. 4 gezeigten Einschaltstellung ist das Freiende (80) des Gelenkhebels (79) durch die Verklinkung der Achse (81) fixiert. Dabei ist der Gelenkhebel (79) vom Kontaktbrücksnträgsijr (71) perall«! zur Druckrichtuna (&Pgr;) nach unten beaufschlagt. Da die Achse (81) in den Nuten

(42) im Gehäuse abgestützt ist, wird in die Verklinkung (V) der Ache (81) mit der Abwinklung (84) der Durchgriffsöffnung (82) des Klinkenhebels (83) nur eine Teilkomponente dieser Beaufschlagungskraft eingebracht. Damit sind die zur Lösung der Verklinkung (V) vom Bimetall (101) aufzuwen denden Auslösekräfte drastisch verringert.

Durch die Anordnung des Bimetalls (101), des Übertragungsschiebers (14), des Auslösehebels (12) und des Klinkenhebels (83) in den seitlichen Randbereichen des Gehäuseinnenraumes steht dem Kontaktbrückenträger (71) und der Kontaktbrücke (73) eine große Kontaktöffnungsstrecke zur Verfügung, womit die erreicb*raren Kriech- und Luft strecken und die Schaltleistung des Schalters verbessert werden.

Der Auslösehebel (12) ist als rahmenförmiges Stanztoll ausgebildet (Fig. 2), durch dessen Rahmenöffnung (26) des Freiende (78) des Klinkenschenkels (76) des Kontaktbrückenträgers (71), der Gelenkhebel (79) und der Klinkenhebel (83) hindurchragen. Er ist durch von seinen seitlichen Rahmenschenkeln abstehende Nasen (27) in entsprechenden Gehäuseauenehmungen (28) (Fig. 7) verschwenkbar gelagert. Zusätzlich ist er als Kompensationsbimetall in niiBnohildot an daR Snhwankunaen in der UmaebunastemDeratur sich nicht auf das Ansprechverhalten des Schalters auswirken.

Wie aus Fig. 6 deutlich wird, besteht der Gelenkhebel (79) aus zwei miteinander fluchtenden Wangen (90), die durch eine Querstrebe (91) miteinander verbunden sind.

Bei der Überstrom-bedingten Auslösung des Schaltschlosses (7) (Fig. 5) wird der Klinkenhebel (83) durch die Ausschwenkbewegung des Bimetalls (101) über den Übertragungsschieber (14) und den Auslösehebel (12) derart verschwenkt, daß seine Durchgriffsöffnung (82) mit der Mut (42) im Gehäuse in Überdeckung gelangt. Dadurch wird die Achse (81) am Freiende (80) des Gelenkhebels (79) freigegeben. Diese weicht bedingt durch die Drehbeaufschlagung des Kontaktbrückenträgers (71) miteis der Ausschaltfeder (77) aus, wobei sie lateral in der Nut (42) verschoben wird. Damit knickt die vom Kontaktbrückeotrager (71) vp<? dem Gelenkhebel (79) gebildete Dreigelenkkette ein und der Kontaktbrückenträger (71) kann sich um die Drehachse (70) im Uhrzeigersinn bezüglich Fig. 5 drehen, wodurch die Kontaktbrücke (73) mit ihren Schaltkontakten (86,86·) von den Gegenkontakten (9,9') abhebt.

Als weitere Einzelheit am Kontaktbrückenträger (71) ist die in Eirtschaltstellung zwischen die beiden gehäusefesten Ge-

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genkontakte (9,9') eingreifende Zwischenwand (92) hervorzuheben, die die beiden Gegenkontakte (9,9*) gegeneinander abschirmt.

Die Fig. 8-11 betreffen einen dreipoligen Überstromschutzschalter (Sch), der aus drei Oberstromschutzschaltern (Schi, Sch2, Sch3) der vorstehend beschriebenen Art zusammengesetzt ist. Es ist jedoch einzuschränken, daß lediglich der mittlere Schalterpol (Sch2) eine Druckknopfbaugruppe (4) zur Handbetätigung des dreipoligen Schalters (Sch) |

aufweist. Die äußeren Schalterpole (Schl,Sch3) sind ledig- "^;; lieh mit einem Schaltschloß (7) und einer Bimetallbaugruppe (10) versehen.

Zur Übertragung der Überstrom-bedingten Auslösung eines Schalterpols auf die anderen Schalterpole sind die bügelformigen Kupplungsteile (93,93*,93") vorgesehen, die im Bereich der Verklinkung (V) in jedem Schalterpol (Schl,Sch2,Sch3) im Gehäuse schwenkbar gelagert sind. Die Lagerung erfolgt über seitlich angeformte Achsstummel (97) der Kupplungsteile (93,93*93"), die in Lagerungen (98) in den Gehäusehalbschalen (1,2) einreifen. Die Kupplungsteile (93,93',93") sind untereinander über die jeweiligen Gehäuseseitenwandungen durchgreifende Kupplungsstifte (94) miteinander gekoppelt, die jeweils endseitig in seitlichen Lagerbuchsen (99) an den Kupplungstoilen (93,93',93") eingreifen. Die die Verklinkung (V) bügeiförmig umgreifenden Kupplungeteile (93,93^e,93") sind derart angeordnet, daß sie in den Verschiebeweg der Achse (81) am Freiende

(80) des Gelenkhebels (79) bei dessen Auslösebewegung hineinragen. Löst ein Schalterpol (Schi) aus, so wird durch die Beaufschlagung der Kehle (95) des entsprechenden Kupplungstellee (93) mittels der Achse (81) dieses Kupplungsteil (93) verschwenkt. Diese Schwenkbewegung wird über die

Kupplungsetifte (94) auf die anderen Kupplungeteile

(93·,93") übertragen. Da dl· Kupplungsteil« (93,93·,93") Stege (96) aufweisen, die jeweils im Bereich der Auelösehebel (12) jeden Schalterpoles (Schl,Sch2,Sch3) enge-

ordnet sind, wird die gemeinsame Schwenkbewegung der Kupplungsteile (93,93',93") auf dia Auslösehebel (12) der noch nicht ausgelösten Schalterpole (Sch2,Sch3)übertragen. Alle drei Schalcerpole (Schl,Sch2,Sch3) werden daher nahezu ohne zeitliche Verzögerung durch Lösung ihrer Verklinkung (V) in die Ausschaltstellung übergeführt.

Die Kopplung der Schalterpole (Schl,Sch2,Sch3) bezüglich der Handbetätigung erfolgt in der Weise, dab die Drehachse (70*) in einer langen Ausführung durch alle drei (Schi,Sch2_ySch3) hindurch verläuft.

Claims (3)

1. ■ · · ··· ail* » a · iiii &ldquor; &igr; » ·

   8/13(89146) 3. März 1989

   Ansprüche

   IC i. Pruckknopfbetätigter Überstromschutzschalter, insbesondere Bordrietzschut^schalter mit Handauslösung und bimst al !gesteuerter Freiauslösung mit

   &mdash; einem im Gehäuse in Druckrichtung (D) verschiebbar geführten ürucJfSiTiopf (41), der entgegen der Druck richtung (D) von einex Druckknopffeder (46) beauf schlagt lot,

   &mdash; einem sich in Druckrichtung (D) erstreckenden Stützhebel (15),

   &mdash; dessen druckknopfseitiges Ende (16) mit dem gehäus&inneren Ende des Druckknopfes (41) gelenkig verbunden ist und

   &mdash; der in Einschaltstellung des Druckknopfes (41) gehäusefest verrastbar und durch eine Druckknopfbetätigung aus seiner Verrastung lösbar ist und - einem L-förmigen, in Druckrichtung (D) verschiebbaren und in einer zu dieser parallelen Schwenkebene verschwenkbaren Kontaktbrückenträger (71),

   &mdash; der in seinem Scheitelbereich über ein Drehgelenk (Drehachse 70,70') mit dem gehäuseinneren Ende (22) des Stutzhebels (15) verbunden 1st,

   &mdash; dessen etwa in Druckrichtung (D) verlaufender Kontaktbrückenschenkel (72) an seinem Freiende eine Kontaktbrücke (73) zur Überbrückung zweier gehäusefester Gegenkontakte (9,9*) trägt, &mdash; dessen quer zur Druckrichtung (D) verlaufender Klinkenschenkel (76) mittels einer Verklinkung (V) fixierbar ist, die durch eine Überstrom-bedingte Auslenkung eines Bimetalls (101) lösbar ist und

   - der in Kontaktöffnungsrichtung durch eine Ausschaltfeder (77) beaufschlagt ist,

   gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   - Am Freiende (78) des Klinkenschenkels (76) des

   Kontaktbrückenträgers (71) ist ein Gelenkhebel (79) mit seinem einen Ende angelenkt, der mit seinem gegenüberliegenden Freiende (80) in der Verklinkung (V) fiacierSiar ist, und

   - der Kontaktbrückenträger (/1) mit seinen Drehgelenken zum Stützhebel (Drehachse 70) bzw. am Gelenkhebel (Achse 81") und letzterer mit seinem verklinkbaren Freiende (80) bilden eine Art Dreigelenkkette, deren kettenäußere Gelenke (Drehgelenk zum Stützhefcel bzw. verklinkbares Freiende)

   &mdash; durch die gehäusefeste Verrastung des Stützhebels (15) bzw. die Verklinkung (V) des Gelenkhebel-Freiendes (80) in Einschaltstellung festgelegt und

   - zur Überführung des Kontaktbrückenträgers (71) in eine Ausschaltstellung bei der Handauslösung durch Lösung der Stützhebel-Verrastung und bei Überstrombedingter Auslösung durch Lösung der Gelenkhebel-Verklinkung (V) freigebbar sind.
2. 2. Überstromschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verklinkung (V) des Gelenkhebel-Frelendes (80) durch eine quer zur Schwenkebene der Dreigelenkkette verlaufende, am Freiende angebrachte Gelenkachse (81) und einen mit dieser in Eingriff bringbaren Klinkenhebel (83) gebildet ist, der

   - in der Schwenkebene drehbar gelagert ist und

   - im wesentlichen quer zur Lxuckrichtung (D) verläuft.
3. 3. Überstromschutzschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klinkenhebel (83) eine parallel zu seiner Längsrichtung verlaufende Durchgriff«öffnung (82) aufweist,

   - die nach Art eines Lengloches auegebildet ist und

   - die an einem Ende eine Abwinklung (84) zur Verklinkung (V) des Klinkenhebels (83) mit der sie durchgreifenden Gelenkachse (81) des Gelenkhebels

   (79) aufweist.

   4. Überstromschutzschalter nach Anspruch 2 oder 3,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß der Klinkenhebel (83) in Eingriffsschwenkrichtung bezuglich der Verklinkung (V) federbeaufschlagt (Schenkelfeider 85) ist.

   5. Überstromschutzschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkachse (81) des GeJfjokhebels (79) endseitig in quer zur Druckrichtung (D) verlaufenden Nuten (24) in den Gehäuseinnenwandungen lateral verschiebbar geführt ist.

   6. Überstromschutzschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 5,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß der Klinkenhebel (63) und die Bimetäll-Aüslösevor= richtung (Bimetall-baugruppe 10) in den einander abgewandten seitlichen Randbereichen des Gehäuseinnenraums angeordnet und durch einen Übertragungsmechanismus kinematisch verbunden sind, der

   - aus einem im Gehäuse schwenkbar gelagerten und am Klinkenhebel (83) zu dessen Beaufschlagung entgegen seiner Eingriffsschwenkrichtung anliegenden Auslösehebel (12) und

   - aus einem zwischen letzteren und dem Auslenkende (Basis 114) des Bimetalls (101) angeordneten Über tragungsschieber (14) besteht, der die Überstrom- bedingte Auslenkbewegung des Bimetalls (101) auf den Auslösehebel (12) und damit den Klinkenhebel (83) überträgt.

   Überstromschutzschalter nach Anspruch 6,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß das Bimetall (101), der Auslösehebel 12) und der Übertragungsschieber (14) die beiden einander abgewandten, druckrlchtungsparallelen Schmalseitenwände bzw. die druckknopfseitige Deckwand (Schmalseitenwand 3) des Schaltergehäuses flankieren.

   8. überstromschutzschalter nach Anspruch 6 oder 7,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß der Auslösehebel (12) als rahmenförmiges Stanzteil ausgebildet ist, durch dessen Rahmenöffnung (26) das Freiende (78) des Klinkenschenkels (76) des Kontaktbrückenträger (71), der Gelenkhebel (79) und der Klinkenhebel (83) hindurchragen.

   9. Überstromschutzschalter nach Anspruch 8,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösehebel (12) als Kompensationsbimetall ausgebildet ist.

   10. Überstromschutzschalter nach einem der vorgenannten Ansprüche,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (73) quer zur Schwenkebene des KontaktbrUckenträgers (71) an diesem angeordnet ist.

   11. Überstromschutzschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Kontaktbrücke (73) über eine Schwenkverbindung (74) am Kontaktbrückenträger (71) befestigt ist, deren Gelenkachse (81') quer zur Schwenkebene des Kontaktbrückenträgers (71) verläuft.
   35

   _dap die Schwenkverbindung (74) xum Kontaktbrückentraaer (71) der Kontaktbrücke feder 75) ist.

   _taktBonllef!rlchtung

   da_B in ,edem der Jeweils eine&trade; ,Schi.sch2.sch3, geordneten

   ein _SchwenKb«es Kupplungsteil

   %&ldquor;__chalter

   'celenkhebe'ls (79) derart in Wirkverbindung steht, durch die Überstrom-bedingte Freigabe der (V) in einem Schalterpol (Schi) das zugeordnete Kupp-Ingsteil (93) die Kupplungsteile (93-,93-) <~·^ Schalterpole (Sch2,Sch3) verschwenkt und deren Gelenkhebelverklinkung (V) freigegeben werden.

   14. Mehrpoliger überstromschutzschalter nach Anspruch 13,

   dadurch gekennzeichnet,

   dap die übertragung der verkllnkungsfreigabe im auslosenden schalterpol (Schi, auf das entsprechende Kupplungsteil (93) durch dessen Beaufschlagung mittels

   der sich dabei lateral im Gehäuse ^¹"*"*"

   Gelenkachse (81) am Freiende (80) des Gelenkhebels (79)

   erfolgt. IS. Mehrpoliger überstromschutzschalter nach Anspruch 13

   35 oder 14,

   dadurch gekennzeichnet,

   ,_&Lgr;~ n^n &ogr;·»·&mgr; auf die dadurch auszulösenae Kupplungsteils

   Verklinkung (V) durch eine Schwenkbeaufschlagung des den Klinkenhebel (83) In seine Freigabestellung überführenden Auslösehebeld (12) erfolgt.