DE8904063U1

DE8904063U1 - Druckknopfbetätigter Überstromschutzschalter

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Publication number: DE8904063U1
Application number: DE8904063U
Authority: DE
Original assignee: Ellenberger & Poensgen 8503 Altdorf De GmbH
Current assignee: Ellenberger & Poensgen 8503 Altdorf De GmbH
Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1989-04-03
Publication date: 1989-06-22
Also published as: EP0391086B1; JPH0834083B2; EP0391086A1; US4990882A; JPH02288039A; DE59009777D1

Description

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8/13 (89147)
6. März 1989

Beschreibung

Druckknopfbetätigter Überstromschutzschalter

Die Erfindung betrifft einen druckknopfbetätigten Überstrosgschatz3cha3&ldquor;tsr und insbesondere aia&n Bordnetsschut-zschalter mit Handauslösung und bimetallgesteuerter Freiauslösung mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen-.

Derartige Überstromschutzschalter si:;d beispielsweise aus DE-PS 21 23 765 bzw. EP-OS 0 081 290 bekaimt. Bei diesen Schaltern ist das Bimetell der Bimetallauslösevorrichtung im wesentlichen parallel zu der in Druckrichtung (D) verlaufenden Schmalseitenwand des Schaltergehäuses angeordnet. Die Justierung erfolgt über eine Justierschraube, die eine Bohrung in dieser Seitenwand durchgreift und seitlich direkt auf das Bimetall bzw. auf dessen Anschlußfuß einwirkt.

Die Genauigkeit der Bimetalljustierung bei den bekannten Schaltern läßt zu wünschen übrig. Außerdem soll eine direkte Beaufschlagung des Bimetalls bzw. dessen Anschlußfuß vermieden werden.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen druckknopfbetätigten Überstromschutzschalter der eingangs genannten Art hinsichtlich der Justierbarkeit des Bimetalls zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 angegeben. Demnach sind die das als U-förmiges Stanzteil ausgebildete Bimetall haltenden Leiterteile des Schalters, nämlich die eine Anschlußfahne und ein den gehäusefesten Gegenkontakt haltendes Verbindungsstück, paßgenau festsitzend in entsprechenden Lagerausnehmungen im Gehäuse gehalten. Damit ist die Bimetallbaugruppe selbst mit der Anschlußfahne und dem Gegenkontakt zuverlässig und stabil im Gehäuse fixiert.

Zwischen dem Anschlußlappen des Verbindungsstückes für das zweite Schenkelende des Bimetalls und dem an dem gehäusefesten Gegenkontakt angrenzenden Bereich des Verbindungsstückes weist dieses eine Verengung auf, um die der Anschlußlappen mittels Beaufschlagung durch eine Justierschraube zur Ansprechwert-Justierung des Bimetalls verdrehbar ist. Durch diese Konstruktion ist das Bimetall durch eine Verspannung der beiden Bimetallschenkel gegeneinander in besonders feinfühliger und exakter Weise in seinem Auslösewert justierbar.

Die Verengung bringt weiterhin den Vorteil mit sich, daß die durch die Bimetall-Eigenheizung zur Auslösung erzeugte Wärme weniger schnell aus dem Bimetall in die angrenzenden Leiterteile der Baugruppe abfließt. Damit ist der Auslöse-Nennwert besser reproduzierbar und mit geringeren Streuungen behaftet.

Die Ansprüche 2 und 3 kennzeichnen vorteilhafte Ausführungen des Verbindungsstückes und der Lagerung der

Justierschraube im Gehäuse. Insbesondere ist die Justierschraube durch ihren radial abstehenden, sich in einer Gehäusenut abstützenden Krani: ar« ihrem Kopf unverlierbar im Gehäuse gehalten.
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Durch die im Anspruch 4 angegebene Verlängerung der Anschlußfahne an ihrem gehäuseinneren Ende und deren

paßgenauen, festen Sitz in einer entsprechenden Gehäuseausnehmung wird die Bimetallbaugruppe noch besser im Gehäuse fixiert.

Das Kennzeichen des Anspruches 5 beschreibt eine Bimetall-Auslösevorrichtung, die zwei Bimetalle aufweist. Dadurch kann auch für kleine Nennströme eine selbstbeheizte Bimetallvorrichtung verwendet werden, die darüber hinaus im Vergleich zu einem einteiligen Bimetall keine geringeren Auslösekräfte zur Verfügung stellt. Durch die beanspruchte Sandwich-Konstruktion bleibt die gesamte Bimetall-Vorrichtung sehL kompakt und kann im wesentlichen wie ein einstückiges Bimetall angeordnet und eingesetzt werden. Die Isolierlage zwischen den beiden Bimetallen schirmt letztere

IS so gegeneinander ab, daß der volle Stromweg durch die Gesamtlänge der beiden Bimetalle erhalten bleibt.

In Anspruch 6 ist eine konstruktiv besonders einfache Sandwich-Konstruktion angegeben, die sich durch eine zuverlässige und dauerhafte Verbindung zwischen den beiden Bimetallen in Form einer Verschweißung, Verlötung o.dgl. auszeichnet. Dabei ist die formidentische Ausbildung der beiden Bimetalle aus fertigungs- und lagerhaltungstechnischen Gründen vorteilhaft.

Durch den mäanderartigen Verlauf der Schenkel und der Basis der U-förmigen Bimetalle (Anspruch 7) kann bei im wesentlichen unveränderten Bimetall-Abmessungen der Ansprech-Nennstrom weiter drastisch reduziert werden. Um die mechanische Schwächung des Bimetalls durch die mäanderartige Ausbildung der Schenkel und der Basis auszugleichen, sind nach Anspruch 8 klanunerartige Versteifungen vorgesehen, die unter Zwischenfügung entsprechender Isolierlagen auf die genannten Bimetallabschnitte aufgesetzt werden können.

Damit weist auch die Bimetallvorrichtung diesen Typs im wesentlichen unveränderte mechanische Eigenschaften auf.

Die Ansprüche 9 und 10 kennzeichnen eine sogenannte Ausfallsicherung (fail-safe) für den Schalter. Diese ist vorteilhafterweise in das Verbindungsstück der Bimetellvorrichtung integriert.
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Nach Anspruch 11 sind die Anschlußfahne, ein oder mehrere Bimetalle, das gegebenenfalls mit einer Ausfallsicherung versehene Verbindungsstück und die Justierschraube zu einer vormontierbaren Baugruppe zusammengefaßt, die als Ganzes in den Schalter einbaubar ist. Dies bringt auch im Hinblick auf eine automatische Fertigung Vorteile bei der Montage des Schalters mit sich.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vor ceile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar, in der verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Außenansicht des Überstromschutzschalters,

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Schalters, getrennt in funktionalen Baugruppen, Fig. 3-5 jeweils einen Längsschnitt durch den Schalter entlang der Teilüngsfuge zwischen den bsidsr. Gshäusehalbschalen in Ausschalt-, Einschalt- und Überstrom-bedingter Auslösestellung des Schaltschlosses,

Fig. 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Bimetallvorrichtung in einer ersten alternativen Ausführungsform,

Fig. 7 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Bimetallvorrichtung in einer zweiten alternativen Aus f ühr ungs form,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung der Bimetallvorrichtung nach Fig. 7 und

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung einer Bimetallvorrichtung mit integrierter Ausfallsicherung.

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In Fig. 1 ist die Außenansicht des erfindungsgemäßen Schalters dargestellt. Dieser weist ein aus zwei Gehäusehalbschalen (1,2) zusammengesetztes, etwa quaderförmiges Gehäuse aus Isolierstoff auf, an dessen stirnseitiger Schmd1seitenwand (3) die Druckknopfbaugruppe (4) mit ihrem Gewindehals (40) und dem darin in Druckrichtung (D) längssverschiebbar geführten Druckknopf (41) eingesetzt ist. Aus der gegenüberliegenden, bodenseitigen Schmalseitenwand (3') ragen die beiden abgewinkelten Anschlußfahnen (5,6) aus dem Schaltergehäuse heraus.

Fig. 2 zeigt die verschiedenen funktionalen Baugruppen, die in den Schalter ingetriert sind. Es sind dies neben der Druckknopfbaugruppe (4) das Schaltschloß (7) und die Bimetallbaugruppe (10), die mit der einen Anschlußfahne (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 des GewindehalsGS (40) bringbar ist und sine Verdrehsicherung £ü~ 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 der Bimetallbaugruppe (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 &Pgr; 02) an den gehäuseinneren Fortsatz (103) der Anschlußfahne (5) befestigt ist. Das zweite Schenkelfreiende (104) ist an dem

hochgebogenen Anschlußlappen (105) eines Verbindungsstücken

(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 Gegenkontakte (9,0') sind mit ihrer Kontaktfläche in einer Ebene angeordnet, die quer zur Teilungsfugenebene zwischen den beiden Gehäusehalbschalen (1,2) und etwa parallel zur Druckrichtung (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 bodenseitigen Schmalseitenwand (3¹) her die Justierschraube (110) eingeschraubt, durch deren Drehung das Verbindungsstück (106) um die durch die Ausstanzung (108) gebildete Verengung (111) kippbar, damit die beiden Schenkel (112,113) des Bimetalls (101) gegeneinander verspannbar und der Auslösewert des Bimetalls (101) damit justierbar ist. Die Basis (114) des U-förmigen Bimetalls (101) stellt dessen Auslenkende dar, dessen Auslenkbewegung 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 sacklocheri-igen, zum Gehäuseinneren hin offenen, in Druckrichtung (D) verlaufenden Lagerausnehmung (43) versehen, mit der er zusätzlich auf einem im Gehäuse verankerten Führungsteil in Druckrichtung (D) geführt ist. Das Führungsteil ist gemeinsam durch ein kappenförmiges, aus Isolierstoff gefertigtes G**g©niager-Formteil (44) für öle zwischen diesem und dem betätigungsseitigen Boden (45) der Lagerausnehmung (43)

schraubenfederartige Druckknopf feder (46) und

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 Gegenlager-Formteil (44) in Eingriff. Das Abstützteil (47) weist jeweils im Scheitelbereich zwischen seinen U-Schenkeln (48,49) und seiner U-Basis (50) seitlich abragende Lappen (51) auf, die sich an einer entsprechenden 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) verlautende, unten offene Führungsschlitze (67) für die Achse (55) auf. Das Abstütz- (47) und Gegenlager-Formteil (44) bilden durch ihre Ausgestaltung ihrerseits eine in Druckrichtung (D) verlaufende Führung (53) für einen Stützhebel (15), der sich im wesentlichen in Druckrichtung (D) erstreckt und mit seinem druckknopfseitigen Ende (16) über eine Dreh-Schiebe-Gelenkverbindung mit dem gehäuseinneren Ende des Druckknopfes (41) verbunden ist. Diese Gelenkverbindung wird durch den Durchgriff der an zwei seitlichen Vorsprüngen (51) 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 dur Rasteingriffsrichtung (20) weisenden, spitzen Winkel (W) verlaufen. Der Stützhebel

(15) weist seitlich neben dem Langloch (17) einen Rastvorsprung (21) auf, der durch die Verschiebbarkeit des Stutzhebels (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 Abstützteils (47) bringbar ist.

Das in Druckrichtung (D) weisende Ende (22) des Stützhebels (IS) ist über eine Drehachse (70) mit dem Schaltschloß (7) des Schalters verbunden. Das zentrale Teil dieses Schaltschlosses (7) ist der L-förmige, in Druckrichtung (D) verschiebbare und in einer zu dieser parallelen Schwenkebene verschwenkbare Kontaktbrückenträger (71), der in seinem Schaitelbereich über das durch die Drehachse (70) gebildete Drehgelenk mit dem geh§v,seianeren Ende (22) des Stützhebels (15) \»erbunden ist. Der etwa in Druckrichtung (D) verlaufende Kontaktbrückenschenkel (72) trägt im Bereich seines Fi'eiendes die quer zur Druckrichtung angeordnete, zur Überbrückung der¹ 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 (75) in Kontaktschließrichtung beaufschlagt.

Der Kontaktbrückenträger (71) ist durch eine auf der Drehachse (70) sitzende, als Doppelschenkelfeder ausgebildete Ausschaltfeder (77) entgegen der Kontaktschließrichtung beaufschlagt. Die Ausschaltfeder (77) stützt sich dabei einerseits an einem Schrägvorsprung (23) (Fig. 2) auf den Innenseiten der Gehäusehalbschalen (1,2) und andererseits auf der Oberseite des quer zur Druckrichtung (D) verlaufenden Klinkenschenkels (76) ab.

Am Freiende (78) des Klinkenschenkels (76) ist ein Gelenkhebel (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 Längsrichtung verlaufende Durchgriffsoffnung (82) eines schwenkbar im Gehäuse gelagerten Klinkenhebels (83) durchgreift und die andererseits endseitlg in etwa quer zur Druckrichtung (D) verlaufenden Gehäusenuten (24) lateral verschiebbar geführt ist. Die Durchgriffsöffnung (82) weist

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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 Auslösehebel (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 (83) entgegen der Kiinkeneingriffsrichtung übergeführt, so daß die Achse (81) aus ihrer Verklinkung gelöst *d.rd&ldquor;

Im folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Schalters erläutert:',

In Fig. 3 ist der Schalter .in seiner Ausschaltposition gezeigt, wird der Druckknopf betätigt _c so läuft die Achse (55) im druckrichtungsparalleless ;~dhenkel (18) des Langloches (17) entlang, bis sie auf die schräg zu dieser Richtung verlautende, untere Seitenkante des Langlochschenkels (19) tr'fft. Ab dieser Stellung wird der Stützhebel in Druckrichtung (D) mitbewegt und gleichzeitig quer ößs-u beaufschlagt. Sobald der Rastvorsprung (21) am Stützhebel (15) in Überdeckung mit der Rastausnehmung (5&uacgr;) am Abstützteil (47) gelangt, wird der Stützhebel (15) bezüglich Fig. 3 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt und der Rastvorsprung (21) greift in die Rastausnehmung (56) ein. Durch die Verschiebung des Stutzhebels (15) in Druckrichtung (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) ist 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

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(46) nicht in der Lage ist, den Druckknopf (41) und damit die Achse (55) mit einer solchen Kraft entgegen der Druckrichtung (D) zu beaufschlagen, daß die Verrastung zwischen dem Rastvorsprung (21) am Stützhebel (15) und der Rastausnehmung (56) im Abschlußteil (47) gelöst werden könnte. Wird jedoch zur Ausschaltbetätigung am Druckknopf (41) gezogen, so wird durch die Beaufschlagung der schräggestellten Seitenkante des Langlochschenkels (19) mittels der Achse (55) der Stützhebel (&Idigr;5) im Uhrzeigersinn verschwenkt, der Rastvorsprung (21) aus der Rastausnehmung

(56) herausgezogen und somit diese Verrastung gelöst. Damit kann sich der Stützhebel (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 echte Freiauslösung.

Anhand der Fig. 3-6 werden im folgenden noch einige Details der Druckknopfbaugruppe (4) erläutert. So weist das Gegenlaqer-Formveil (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 Stützhebel (15) durchgreift die U-Basis (50) des Abstützteils (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

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(61) trägt. Letztere grenzt den Schalterinnenraum zur Druckknopfseite hin ab und weist mittig eine der Innenöffnung der Isolierhülse (60) entsprechende, kreisförmige öffung (68) auf.
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Die Isolierhülse (60) weist an ihrer den Druckknopf (41) flankierenden Innenwand einen Vorsprung (G2) auf, der in eine Nut (42') in der Druckknopf-Außenwandung zur Verdrehsicherung des Druckknopfes (41) eingreift. Der Druckknopf ist darüber hinaus an seiner Wandung mit einer umlaufenden Ringschulter (63) versehen, die durch Anschlag an der Stirnseite des Gewindehalses (40) bei der Druckknopfbetätigung dessen Einschubbewegung begrenzt.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2-5 näher auf die Befestigung der Bimetallbaugruppe (10) im Gehäuse und deren Justierung eingegangen. So weist dex gehäuseinnere Fortsatz (103) an der Anschlußfahne (5) eine plattenförmige Verlängerung (115) auf, die in einer von einer seitlichen Zwischenwand (26) in den Gehäusehalbschalen (1,2) gebildeten Fixiertasche (27) paßgenau und festsitzend im Gehäuse gehalten ist. Damit ist der Fortsatz (103) und folglich der Befestigungspunkt des Bimetall-Schenkels (112) in seiner Lage festgehalten und genau definiert.

Ebenso ist der an den Fortsatz (107) mit dem Gegenkontakt (9') angrenzende Bereich des Verbindungsstückes (106 ) in dem Lagerspalt (25) zwischen der bodenseitigen Schmalseitenwand (3^?) und der parallel davor angeordneten Winkelanformung (28) in den Gehäusehalbschalen (1,2) paßgenau und festsitzend gehalten. Neben einer stabilen Fixierung der Bimetallbaugruppe (10) wird durch diese stramme Lagerung auch eine besondere Lagestabilität des Gegenkontaktes (9') erzielt.

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Wie bereits erwähnt, ist das im wesentlichen plattenförmige Veibindungsstück (106) durch eine bogenförmige Ausstanzung (108) in zwei Bereiche geteilt, welche durch eine Verengung (111) verbunden sind. Die Justierung der Bimetallvorrichtung erfolgt durch die Justierschraube (110), die in eine Gewindebohrung (109) im Radialzentrum der Ausstanzung (108) in das Verbindungsstück (106) eingebracht ist. Mit dieser Gewindebohrung (109) fluchtend weist die bodenseitiqe Schmalseitenwand (3¹) eine Justierbohrung (29) auf, in der die Justierschraube (HO) einliegt und von außen zugänglich ist. Auf der gegenüberliegenden Seite der Justierbohrung (29) weist die v:inkelanformung (28) in jeder Gehäusehalbschale (1,2) eine halbkreisförmige Aussparung (30) auf, in der sich das Gewindeende der Justierschraube (110) frei bewegen kann. Die Justierbohrung (29) weist etwa in ihrer Mitte an ihrer Innenwandung eine ringförmig umlaufende Stütznut (31) auf, in der sich der radial abstehende Kranz (117) am Kopf (118) der Justierschraube (HO) abstützt. Wie bereits angedeutet, wird durch eine Verdrehung der in ihrer Längsaxialrichtung damit festgelegten Justierschraube (HO) der seitens des Anschlußlappens (105) liegende Bereich des Verbindungsstückes (106) durch eine Verdrehung um die Verengung (Hl) verkippt, wodurch die beiden Schenkel (112,113) des Bimetalls (101) gegeneinander verspannt und der Ansprechwert des Bimetalls (101) entsprechend verändert wird. Nach der Justierung wird die Justierschraube (HO) durch die auf das Gehäuse aufschnappbare, als Kappe ausgebildete Justierabdeckung (13) aufesetzt. Letztere kann beispielsweise durch Ultraschallverschweißung dauerhaft mit dem Gehäuse verbunden werden, wodurch eine nachträgliche Manipulation am Schalter hinsichtlich einer Veränderung des Auslöse-Nennwertes wirkungsvoll verhindert wird.

Die Verengung (Hl) stellt gleichzeitig einen Wännewiderstand dar, der verhindert, daß aus dem Bimetall (101) über den Anschlußlappen (105) und das Verbindungsstück (106) die zum Ansprechen des Bimetalls (101) benötigte Wärme zu

schnell In Richtung zum Gegenkontakt (9¹) abfließt. Damit wird ein schnelles Ansprechen und eine genaue Justierbarkeit des Bimetalls (101) erzielt.

In Fig. 6 ist eine erste alternative Bauform (10') der Bimetallbaugruppe gezeigt, bei der statt einem Bimetall (101) zwei wiederum etwa U-förmige Bimetalle (121,122) verwendet werden. Diese sind nach Art einer Sandwich-Konstruktion unter ZwischenfUgung einer Isolierlage (123) flächig aufeinander angeordnet. Das eine Bimetall (121) ist mit seinem Schenkelfreiende (102) an der Anschlußfahne (5) befestigt, das zweite Bimetall (122) ist mit seine"· Schenkelfreiende (104) am Anschlußlappen (105) angeschweißt. Die verbleibenden Schenkelfreienden (102',104') der beiden Bimetalle (121,122) weisen eine einwärts gerichtete Abwinklung (124) auf. Wie aus Fig. 6 erkennbar ist, sind die beiden Bimetalle (121,122) identisch geformt, jedoch spiegelverkehrt angeordnet, so daß ihre Abwinklungon (124) sich in Einbaulage einander überdecken. Im Überdeckungsbereich ist die formentsprechende Isolierlage (123) mit einer Aussparung (125) versehen, wodurch die beiden Abwinklungen (124) der Schenkelfreienden (102',104') direkt miteinander verschweißt werden können und somit eine dauerhafte elektrische und mechanische Verbindung zwischen den beiden Bimetallen (121,122') geschaffen wird. Letzters sind also elektrisch in Reihe geschaltet. Es ergibt sich damit eine Stromwegverdoppelung durch die Bimetallvorrichtung, wodurch ein Auslösen auch bei geringeren Nennströmen möglich ist. Durch die aufeinanderliegende Anordnung der beiden Bimetalle (121,122) bleibt die resultierende Auslösekraft verglichen zu dem einfachen Bimetall (101) im wesentlichen unverändert. Eine weitere Reduzierung des £",slöse-Nennstromes ist durch eine dünnere Ausbildung der Bimetalle möglich, wobei durch die Sandwich-Konstruktion die mechanische Stabilität erhalten bleibt.

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In den Flg. 7 und 8 ist eine weitere alternative Ausgestaltung (10") der Bimetallbaugruppe gezeigt, in der zwei Bimetalle (131,132) verwendet werden, deren Schenkel (112,113,112',113') durch entsprechende Ausstanzungen in sich einen mäanderartigen Verlauf aufweisen. Damit wird der Stromweg durch diese beiden Bimetalle (131,132) vervielfacht und folglich der Auslösenennstrom auf einen Bruchteil reduziert. Die beiden Bimetalle (131,132) sind analog den Bimetallen (121,122) in einer sogenannten Sandwich-Konstruktion mit einer Isolierlage (123' ) zwischen sich angeordnet. Ihre Form ist ebenfalls identisch und ihre Einbsulsgs zueinander spiegelverkehrt: - Die Verbindung ihrer Schenkelfreienden (102,104) zur Anschlußfahne (6) und zum Anschlußlappen (105) sowie ihrer Schenkelfreienden (102',104') aneinander erfolgt analog den Bimetallen (121,122).

Da die Bimetalle (131,132) durch den mäanderartigen Verlauf ihrer Schenkel mechanisch geschwächt sind, sind im Bereich ihrer Basis (114) und ihrer Schenkelfrfeienden (102,102',104,104') klammerartige Versteifungen (133) vorgesehen, die auf die genannten Bimetallabschnitte unter Zwischenfügung weiterer Isolierplättchen (134) sitzen. Auch hier ist die Auslösekraft gegenüber dem einfachen Bimetall (ICl) nahezu unverändert^

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Justierung der alternativen Bimetallbaugruppen (10',10") gemäß Fig. 6 bzw. Fig. 7 und 8 analog der Justierung bei der Bimetallbaugruppe (10) gemäß Fig. 2-5 vonstatten geht.

In Fig. 9 ist eine weitere alternative Ausgestaltung (10"') der Bimetallbaugruppe gezeigt, bei der eine sogenannte Ausfallsicherung (fail-safe) vorgesehen ist. Diese Aimfallsicherung ist vom Prinzip her bereits aus EP-OS G 031 290 bekannt. Dazu ist das Verbindungsstück (106') etwa mittig in zwei Teilstücke (119,120) getrennt, die durch oiiis dünne Blechbrücke (126) elektrisch verbunden

sind. Die Blechbrücke stellt gleichzeitig das der Verengung (111) funktionsentsprechende flexible verdrehbare Teil im Verbindungsstück (106') dar. Außerdem ist sie ein schmelzbarer Leiter, der zur Verringerung des Leitungsquerschnittes mit mehreren Ausstanzungen (127) versehen ist. Im gezeigten Normalzustand des Schalters ist zumindest die zentrale, kreisförmige Ausstanzung (127') mit Schmelzlot (128) verschlossen.

Die erwähnte Ausfallsicherung funktioniert wie folgt:

Wird der Schalter von einem normalen Strom durchflossen, so spricht weder die Bimetal!Vorrichtung, noch die Ausfallsicherung an. Fließt ein Überstrom, so biegt sich das Bimetall (101) aus und löst über den Übertragungsschieber (14) und den Auslösehebel (12) die Verklinkung (V) im Schaltschloß (7) (Fig. 5). Die Kontaktbrücke (73) des Schalters sollte nun in ihre Ausschaltstellung übergehen und den Stromfluß durch den Schalter unterbrechen. Findet dies aus irgendeinem Grunde (Defekt im Schaltschloß, Kontaktverschweißung) nicht statt, so fließt durch den Schalter weiterhin der Überstrom, der für eine weitere Erwärmung des Bimetalls (101) und damit des Verbindungsstückes (106') sorgt. Nach kurzer Zeit wird das Verbindungsstück (106' ) und die Blechbrücke (126) eine solche Temperatur erreichen, daß das Schmelzlot (128) abschmilzt. Dadurch wird der Leitungsquerschnitt der Blechbrücke (126) weiter verringert, was wiederum eine deutliche Erwärmung der Blechbrücke (126) mit sich bringt und schließlich zu einem Durchschmelzen der Blechbrücke (126) führt. Damit ist der Stromfluß durch den Schalter endgültig und irreversibel unterbrochen. Der gesamte defekte Schalter muß ausgetauscht werden.

Claims

t III 8/13(89147) 6. März 1989 Ansprüche

1. Druefcknoprbetätigter Überstromschutzschalter, insbesondere Bordnet-zfichu-tzschalter mit Handauslösung und biffietallgsstsuerter Freiauslösung mit

- einem durch den Druckknopf (41) betätigbaren Sehaitschloß (7), mittels dem eine Kontaktbrücke (73) bezüglich zweier gehäusefester Gegenkontakte (9,9') in Kontaktschließ- bzw. -Öffnungsstellung verbringbar ist und

- einer Bimetall-Auslösevorrichtung (10,10',10") zur Freigabe des Schaltschlosses (7), die ein elektrisch in Reihe in den Strompfad durch den Schalter geschaltetes, selbstbeheiztes, als etwa U-förmiges Stanzteil ausgebildetes Bimetall (101) aufweist, dessen

- eines Schenkelende (102) am gehäuseinneren Ende der einen im Gehäuse fixierten Anschlußfahne (5) des Schalters befestigt ist,

-- zweites Schenkelende (104) an einem Verbindungsstück (106,106') zum einen gehäusefesten Gegenkontakt (9') befestigt ist und

— Basis (114) das mit dem Schaltschloß (7) kinematisch verbundene Auslenkende des Bimetalls (101) bildet, gekennzedchnet durch folgende Merkmale:

- Die Anschlußfahne (5) und der an den gehäusefesten Gegenkontakt (9') angrenzende Bereich des Verbindungsstückes (106,106') sind paßgenau, festsitzend in entsprechenden Lagerausnehmungen (Fixiertasche 27), Lagerspalt 25) im Gehäuse gehalten und

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- zwischen dem Anschlußlappen (105) des Verbindungsstückes (106,106') für das zweite Schenkelende (104) des Bimetalls (101) und dem an den gehäusefesten Gegenkontakt (9') angrenzenden Bereich des Verbindungsstückes (106,106') weist dieses eine Verengung (111) auf, um die der Anschlußlappen (105) mittels Beaufschlagung durch eine Justierschraube (110) von der Bodenseite des Sahaltergehäuses fesr zur Ansprechwert- Jus-tierung des Bimetalls (101) verdrehbar ist. 10

2. Öfcsrstromsciiutsschalter nach Anspruch 1.

dadurch gekennzeichnet,

daß die Verengung (111) im Verbindungsstück (106) durch eine bogenförmig© A'jsstanzung (108) is» plattenförmigen Zentraiabschnitt des Verbindungsstückes (106) gebildet ist.

3. Überstromschutzschalter nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß zentrisch bezüglich der bogenförmigen Ausstanzung

(108) eine Gewindebohrung (109) in den Zentralabschnitt eingebracht ist, in die die sich mit einem radial abstehenden Kranz (117) an ihrem Kopf (118) in einer Gehäusenut (Stütznut 31) abstützende Justierschraube (HO) einschraubbar ist.

4. Überstromschutzschalter nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußfahne (5) an ihrem gehäuseinneren Ende eine vorzugsweise einstückig angeformte Verlängerung (115) aufweist, der seinerseits paßgenau, festsitzend in einer entsprechenden Gehäuseausnehmung (Fixiertasche 27) gehalten ist.

5. Überstromschutzschalter nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

* &Lgr;

daß die Bimetall-Auslösevorrichtung zwei Bimetalle (121,122) aufweist,

- die nach Art einer Sandwich-Konstruktion unter Zwischenfügung einer Isolierlage (123) flächig aufeinander angeordnet sind,

- von denen eines mit seinem einen Schenkelende (102) an der Anschlußfahne und das andere mit seinem einen Schenkslanclts. (104) ant Verbindungsstück befestigt sind und

- die durch eine elektrische Verbindung zwischen ihren verbleibenden, freien Schenkelenden (102',104^f) elektrisch in Reihe geschaltet sind.

6. Überstromschutzschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden freien Schenkelenden (102',104') der beiden Bimetalle (121,122) durch eine einwärts gerichtete Abwinklung (124) einander überdecken, im Überdeckungsbereich die Isolierlage (123) ausgespart und eine direkte elektrische Verbindung zwischen den sich überdeckenden Schenkelenden (102',104') durch deren gegenseitige Verschweißung, Verlötung o.dgl. geschaffen ist.

7. Überstromschutzschalter nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß jeweils die Schenkel (112,112',113,113') und die Basis (114) der ein- oder mehreren U-förmigen Bimetalle (131,132) einen mäanderartigen Verlauf aufweisen.

8. Überstromschutzschalter nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

daß das oder die Bimetalle (131,132) jeweils im Bereich der Schenkelfreienden (102,102*,104,&Lgr;04') und der Basis (114) mit klammerartigen Versteifungen (133) versehen sind, die unter Zwischenfügung entsprechender Isolier-

(114) mit klammerartigen Versteifungen (133) versehen sind, die unter ZwischenfUgung entsprechender Isolierlagen (Isolierplättchen 134)auf den genannten Bimetallabschnitten sitzen.
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9. Überstromschutzschalter nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Verbindungsstück (106') etwa mittig in zwei Teilstücke getrennt ist, d.1e durch eine die Verengung bildende, dünne Bieuubrüc-ke (126) verbur.dsn sind, die gleichzeitig als schmelzbarer Leiter eine Ausfallsicherung für den Schalter schafft.

10. Überstromschutzschalter nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Blechbrücke (126) zur Ver ringerung des Leitungsquerschnittes mit einer oder mehreren Ausstanzungen (127,127') versehen ist, die im Normalzustand des Schalters mit Schmelzlot (128) verschlossen sind.

11. Überstromschutzschalter nach einem der vorgenannten Änspüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußfahne (5) ein oder mehrere Bimetalle (&Igr;&Ogr;&Igr;¹,121,121',131,132), das gegebenenfalls mit einer Ausfallsicherung versehene Verbindungsstück (106,106') und die Justierschraube (110) zu einer vormontierbaren Bimetallbaugruppe (10,10',10",10"') zusammengefaßt sind, die als Ganzes in den Schalter einbaubar ist.