Druckknopfbetätigter Überstromschutzschalter

Abstract

 Ein druckknopfbetätigter Überstromschutzschalter mit Bimetallauslösung hat ein Gehäuse 5, zwischen dessen Seitenwänden zwei Kontaktelemente 6,7 gehalten sowie ein Druckknopf 1 und eine mit diesem zusammenwirkende Druckfeder 8 längsverschieblich geführt sind. Die aus dem Gehäuse 5 herausstehenden Enden der Kontaktelemente 6,7 sind als parallel nebeneinander liegende Steckzungen 11,12 ausgebildet. Um einen derartigen Schalter so zu minimieren, daß er anstelle der beispielsweise aus DE-OS 31 15 435 bekannten Flachsicherungen in einen Flachsicherungs-Stecksockel eingesteckt und verwendet werden kann, ohne wesentlich mehr Raum als eine Flachsicherung zu beanspruchen, weisen die Kontaktelemente 6,7 in ihrem Mittelbereich 20,21 je eine stufenförmige Abbiegung 22,23 auf, deren Stufenhöhe etwa der halben Höhe des Gehäuseinnenraums entspricht, und liegen mit ihren abgebogenen Kontaktenden 13,14 an den sich gegenüberliegenden Innenwänden des Gehäuses an. An einem der Kontaktenden ist eine sich quer zur Richtung der Kontaktelemente durch das Gehäuse erstreckende Bimetall-Sprungfeder einseitig befestigt, die mit ihrem Schwenkende das zweite Kontaktelement überlappt und an diesem in Ruhestellung unter Vorspannung anliegt. Der Druckknopf ist im Bereich seines inneren Endes 28 mit einer Trennwand 29 versehen, die im Auslösefall zwischen das Schwenkende der Bimetall-Sprungscheibe 15 und das Kontaktende des zweiten Kontaktelementes 7 gleitet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen druckknopfbetätigten Überstromschutzschalter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1. Ein derartiger bekannter Überstromschutzschalter weist ein Gehäuse in Schmalbauform auf, zwischen dessen Seitenwänden (Breitseiten) zwei Kontaktelemente gehalten sowie ein Druckknopf und eine mit diesem zusammenwirkende Druckfeder längsverschieblich geführt sind. Die zwei aus dem Gehäuse herausstehenden Enden der Kontaktelemente sind als parallel nebeneinander liegende Steckzungen ausgebildet. Die Auslösung des bekannten Schalters erfolgt über ein Bimetall.

[0002] Die Ausbildung des Schaltschlosses des vorbekannten Schalters ist relativ aufwendig und voluminös, so daß er nicht billig und in Kleinbauweise hergestellt werden kann.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 so zu minimieren, daß er an Stelle der beispielsweise aus DE-OS 31 15 435 vorbekannten Flachsicherung in einen Flachsicherungs-Stecksockel eingesteckt und verwendet werden kann, ohne wesentlich mehr Raum als die Flachsicherung zu beanspruchen. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

[0004] Zunächst ist durch die Anordnung und Ausführung der lediglich fünf Schaltschloßteile (Kontaktelemente, Bimetall-Sprungscheibe, Druckknopf inclusive Trennwand sowie Druckfeder) das Schaltschloß auf kleinstem Raum unterbringbar. Allen Schaltschloßteilen sind Mehrfachaufgaben zugewiesen, beispielsweise dient die Bimetall-Sprungscheibe nicht. nur als aktives Auslöseelement, sondern zusätzlich als Rastelement für die Druckknopftrennwand, die ihrerseits neben ihrer Rastfunktion für eine sichere gegenseitige Isolierung der geöffneten Schaltkontakte sorgt. Die Druckfeder ist für den Verrastungsdruck ebenso verantwortlich wie für die Überführung des Betätigungsknopfes in die "Aus-Stellung".

[0005] Neben der vorteilhaften Minimierung der Anzahl und Größe der Schaltschloßbauelemente können sämtliche Elemente auf einfachste Weise zusammengefügt und in das Schaltergehäuse eingesetzt werden, was eine Vollautomatisierung des Herstellungsvorgangs ermöglicht. Hierbei ist zu bedenken, daß die in Frage stehenden Schalter unter anderem im Kraftfahrzeugbereich eingesetzt werden sollen und somit typische Massenartikel darstellen.

[0006] Die Schaltermontage kann besonders einfach und gegebenenfalls vollautomatisch erfolgen, wenn gemäß Anspruch 2 das Gehäuse aus zwei identischen, parallel aneinanderliegenden Gehäusehalbschalen und die Kontaktelemente aus identisch ausgebildeten Stanz-Biegeteilen bestehen. Durch einfache Einlage der Schaltschloßteile in eine (untere) Gehäusehalbschale und anschließendes Aufsetzen der zweiten Gehäusehalbschale gleichsam als Deckel wird die Schaltermontage vollzogen und abgeschlossen. Durch die Identität der angesprochenen Teile wird deren Lagerhaltung vereinfacht.

[0007] Durch Anspruch 3 ist sichergestellt, daß sich die Bimetall-Schnappscheibe unter dem Druck der den Druckknopf nach außen treibenden Druckfeder nicht verzieht. Darüber hinaus sorgt die besonders breite Bimetall-Schnappscheibe für einen ausgeprägten Schnappeffekt, der zu einem definierten Schaltverhalten des einfachst-ausgebildeten Schalters führt.

[0008] Die durch Anspruch 4 gelehrte Ausbildung und Anordnung der Trennwand am Druckknopf unterstützt die Druckknopfführung und sorgt insbesondere dafür, daß der in Verriegelungsstellung einseitig auf Kippung belastete Druckknopf bei seiner Ausschalt-Öffnungsbewegung nicht verhakt. Da die Druckfeder einen Führungszapfen übergreift, der parallel neben der Trennwand angeordnet ist, wird die Bauhöhe der Druckfeder-Druckknopf-Baueinheit in achsialer Druckknopf-Verschieberichtung minimiert, was zu einer Verkleinerung der Gesamthöhe des Schalters in Einsteckrichtung führt; dadurch ist der erfindungsgemäße Schalter nicht sehr viel höher als die herkömmlichen Schmelz-Einstecksicherungen.

[0009] Eine weitere Verringerung der Bauhöhe sowie Verbesserung der Führungseigenschaften des Druckknopfes wird durch Anspruch 5 erreicht, da der Druckknopf in eingedrücktem Zustand die relativ breite Bimetall-Schnappscheibe förmlich übergreift.

[0010] Durch Ansprüche 6 und 7 wird ein besonders guter Halt der lediglich in das Gehäuse eingelegten Elemente gewährleistet. Ein besonders fester Halt der Kontaktzungen, die beim Einstecken häufig Dreh-/Biegebelastungen ausgesetzt sind, wird durch Ansprüche 8 und 9 sichergestellt.

[0011] Anspruch 10 lehrt eine in die Gehäusehaltschalen integrierte Ausbildung von zusätzlichen Halteelementen, die eine Unterstützung der aus dem Gehäuse herausstehenden Steckzungen sichert, die den Schalter im wesentlichen in dem Sicherungsklemmbrett halten.

[0012] Anspruch 11 gewährleistet eine zusätzliche Aussteifung des Gehäuses in Querrichtung sowie eine dauerhafte Abstandsfestlegung zwischen den beiden Kontaktelemen- - ten.

[0013] Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in den Figuren der Zeichnung näher erläutert.

[0014] Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Breitseite des Überstromschutzschalters,

Fig. 2 eine Ansicht der Schutzschalter-Schmalseite

Fig. 3 eine Ansicht des Schalters gemäß Fig. 1 mit abgenommener Gehäusehälfte,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV - IV in Fig. 3 durch den eingeschalteten Schutzschalter,

Fig. 5 eine Ansicht gemäß Fig. 3, jedoch in ausgelöster Stellung,

Fig. 6 einen Schnitt gemäß Fig. 4, jedoch in ausgelöster Stellung,

Fig. 7 eine "Explosionsdarstellung" des Überstromschutzschalters.

[0015] Der durch einen Druckknopf 1 betätigbare Überstromschutzschalter (nachfolgend kurz als Schutzschalter 2 bezeichnet) weist ein aus zwei parallel aneinanderliegenden, aus Isolierwerkstoff gefertigten Halbschalen 3,4 bestehendes Gehäuse 5 auf, in dem zwei Kontaktelemente 6,7 gehalten und der Druckknopf 1 zusammen mit einer Druckfeder 8 in Längsrichtung 9 des Gehäuses 5 geführt sind. Die aus der Unterseite 10 des Gehäuses 5 herausstehenden Enden der Kontaktelemente 6,7 sind als parallel und gleichebig nebeneinanderliegende Steckzungen 11,12 ausgebildet. An ihren gehäuseinneren Enden 13,14 sind die Kontaktelemente 6,7 als Kontaktenden ausgebildet, wobei an dem einen das als Bimetall- Sprungscheibe 15 ausgebildete Bimetallelement mit seinem Befestigungsende 16 befestigt ist und das andere Ende 14 einen Kontaktnippel 17 trägt, der mit einem Gegenkontaktnippel 18 als Schaltkontakt zusammenwirkt. Der Gegenkontaktnippel 18 wird vom Schwenkende 19 der Bimetall-Sprungscheibe 15 getragen.

[0016] In Ihrem Mittelbereich 20,21 sind die beiden Kontaktelemente 6,7 mit Z-stufenförmigen Abbiegungen 22,23 versehen, die dazu führen, daß die gehäuseinneren Enden 13,14 an jeweils einer' der Innenseiten 24,25 der Halbschalen 3,4 dann anliegen, wenn die Kontaktelemente 6,7 im Bereich ihrer Steckzungen 11,12 gleichebig im Bereich der Trennfuge 26 des Gehäuses 5 befestigt sind. Dabei können sogar sowohl die beiden Halbschalen 3,4 als auch die mit den Abbiegungen 22,23 versehenen Kontaktelemente 6,7 identisch ausgebildet sein.

[0017] Die Bimetallsprungscheibe 15 ist mit ihrem Befestigungsende 16 so am gehäuseinneren Ende 13 des Kontaktelementes 6 befestigt, daß es in nichterregtem Zustand unter Andrücken in Pfeilrichtung 27 mit seinem Gegenkontaktnippel 18 am Kontaktnippel 17 anliegt und die Kontaktstrecke somit geschlossen ist.

[0018] Der Druckknopf 1 ist im Bereich seines gehäuseinneren Endes 28 mit einer einseitig abstehenden, in etwa de, Ebene der Teilfuge 26 liegenden Trennwand 29 versehen, die bei unerregter Bimetall-Sprungscheibe 15 am Gegenkontaktnippel 18 der Bimetall-Sprungscheibe 15 unter Vorspannung der Druckfeder 8 von unten anliegt. Bei ausgebogener, erregter Bimetall-Sprungscheibe 15 schnellt die Trennwand 29 unter dem Druck der Druckfeder 8 zwischen die sich öffnenden Kontaktnippel 17,18 und sorgt für deren sichere elektrische Trennung.

[0019] Da die Bimetall-Sprungscheibe 15 bei eingeschaltetem Schutzschalter 2 dem seitlich auf sie einwirkenden Druck der Druckfeder 8 ausgesetzt ist, weist sie aus Festigkeitsgründen in Längsrichtung 9 eine Breite auf, die etwa ihrer Erstreckungslänge zwischen Befestigungsende 16 und Schwenkende 19 entspricht.

[0020] Die Trennwand 29 ist etwa L-förmig ausgebildet, wobei ein erster L-Schenkel 30 etwa parallel zu einem in die Druckfeder 8 eintauchenden Führungszapfen 31 und ein zweiter L-Schenkel 32 etwa rechtwinklig dazu verläuft. Letzterer bildet die Trennwand 29.

[0021] Der Druckknopf 1 ist weiterhin außermittig mit einer bis in sein aus dem Gehäuse 5 herausstehendes Betätigungsteil hineinreichenden, parallel zur Ebene der Teilfuge 26 verlaufenden, durchgehenden Nut 33 versehen, die die dem Betätigungsknopf 1 zugewandte Oberkante 34 der Bimetall-Sprungscheibe 15 zumindest im Einschaltzustand übergreift.

[0022] Zur Montagevereinfachung und funktionsfähigen Führung der bewegten Teile sind die Halbschalen 3,4 des Gehäuses 5 sowohl mit Einlegeausnehmungen 35 für die Kontaktelemente 6,7 als auch mit in Längsrichtung 9 sich gegenüberliegenden Führungsnuten 36 versehen. Die Druckfeder 8 liegt in einer der beiden Führungsnuten 36 ein und wird bei ihrer !ängsbewegung von dieser geführt. Mit ihrem dem Druckknopf 1 abgewandten Ende stützt sich die Druckfeder 8 auf der dem Druckknopf 1 zugewandten Plättchenfläche 51 eines aus Isolierwerkstoff bestehenden Querversteifungselementes 48 ab, das zwischen den beiden Kontaktelementen 6,7 einliegt und diese mit sich-diagonal gegenüberliegenden Ausnehmungen 49,50 im Bereich der Abbiegungen 22,23 übergreift und voneinander distanziert. Ein unterer Gehäuseabschnitt 37 umfaßt die eingelegten oberen Enden der Steckzungen 11,12 Jeweils beidseitig und sorgt für sicheren Halt. An dem Gehäuseabschnitt 37 sind Haltezapfen 38 sowie korrespondierende Gegenausnehmungen 39 derart angeordnet, daß bei Aneinanderlegen der identischen Halbschalen 3,4 in Montageendstellung die Haltezapfen 38 in die Gegenausnehmungen 39 eintauchen. Dabei greifen sie durch Rundlöcher 40 hindurch, die in den Steckzungen 11,12 vorgesehen sind. An den Schmalseiten 41,42 des Gehäuseabschnitts 37 sind federnde Haken 43,44 angebracht, zwischen deren Rückseiten 45,46 ein das Einfedern der Haken zulassender Abstand 47 vorgesehen ist.

[0023] Auch am oberen, mit dem Druckknopf 1 versehenen Ende des Schalters 2 sind an den Halbschalen 3,4 Haltezapfen 52 und Gegenausnehmungen 53 zur gegenseitigen Endbefestigung der Halbschalen 3,4 aneinander vorgesehen.

Bezugszeichen

[0024] 

1 Druckknopf

2 Schutzschalter

3 Halbschale

4 Halbschale

5 Gehäuse

6 Kontaktelement

7 Kontaktelement

8 Druckfeder

9 Längsrichtung

10 Unterseite

11 Steckzunge

12 Steckzunge

13 Ende von 6 und 7

14 Ende von 6 und 7

15 Bimetall-Sprungscheibe

16 Befestigungsende

17 Kontaktnippel

18 Gegenkontaktnippel

19 Schwenkende

20 Mittelbereich

21 Mittelbereich

22 Abbiegung

23 Abbiegung

24 Innenseite

25 Innenseite

26 Teilfuge

27 Pfeilrichtung

28 gehäuseinneres Ende von 1

29 Trennwand

30 erster L-Schenkel

31 Führungszapfen

32 zweiter L-Schenkel

33 Nut

34 Oberkante

35 Einlegeausnehmung

36 Führungsnuten

37 Gehäuseabschnitt

38 Haltezapfen

39 Gegenausnehmungen

40 Rundlöcher

41 Schmalseite

42 Schmalseite

43 Haken

44 Haken

45 Rückseite

46 Rückseite

47 Abstand

48 Querversteifungselement

49 Ausnehmung

50 Ausnehmung

51 Plättchenfläche

52 Haltezapfen

53 Gegenausnehmung

Ansprüche

1. Druckknopfbetätigter Überstromschutzschalter mit Bimetallauslösung mit folgenden Merkmalen:

- Der Schutzschalter (2) weist ein Gehäuse (5) auf, -- zwischen dessen Seitenwänden zwei Kontaktelemente (6,7) gehalten sowie ein Druckknopf (1) und eine mit diesem zusammenwirkende Druckfeder (8) längsverschieblich geführt sind.

- Die aus dem Gehäuse (5) herausstehenden Enden der Kontaktelemente (6,7) sind als parallel nebenei-nanderliegende Steckzungen (11,12) ausgebildet,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- Die Kontaktelemente (6,7) -- weisen in ihrem Mittelbereich (20,21) je eine stufenförmige Abbiegung (22,23) auf, deren Stufenhöhe etwa der halben Höhe des Gehäuseinnenraumes entspricht und

-- liegen mit den abgebogenen gehäuseinneren Kontaktenden (13,14) an den sich gegenüberliegenden Innenwänden des Gehäuses (5) an.

- An dem gehäuseinneren Kontaktende (13) des ersten Kontaktelementes (6) ist eine Bimetall-Sprungscheibe (15) einseitig befestigt,

-- die sich quer zur Richtung der Kontaktelemente (6,7) durch das Gehäuse (5) erstreckt,

mit ihrem dem Befestigungsende (16) gegenüberliegenden Schwenkende (19) das Kontaktende (14) des zweiten Kontaktelementes (7) überlappt und

-- an dem zweiten Kontaktende (14) in Ruhestellung unter Vorspannung anliegt.

- Der Druckknopf (1) ist im Bereich seines gehäuseinneren Endes (28) mit einer einseitig abstehenden Trennwand (29) versehen, die

-- bei unerregter Bimetall-Sprungscheibe (15) mit ihrer dem Druckknopf (1) zugewandten Kante einen auf sie zurichteten Seitenvorsprung (Gegenkontaktnippel 18) der Sprungscheibe (15) unter Vorspannung der Druckfeder (8) beaufschlagt und

-- bei aufgebogener erregter Bimetall-Sprungscheibe (15) unter dem Druck der Druckfeder (8) zwischen dessen Schwenkende (19) und das Kontaktende (17) des zweiten Kontaktelementes (7) gleitet.

2. Schalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (5) aus zwei identischen, parallel aneinanderliegenden Halbschalen (3,4) im wesentlichen U-förmigen Querschnittes und die Kontaktelemente (6,7) aus identischen Stanz-/Biegeteilen bestehen.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite der Bimetall-Sprungscheibe (15) in Schalterlängsrichtung etwa ihrer Erstreckungslänge in Schalterquerrichtung entspricht.

4. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennwand (29) etwa L-förmig ist, wobei ein erster L-Schenkel (30) etwa parallel zu einem in die Druckfeder (8) eintauchenden Führungszapfen (31) und der zweite L-Schenkel (32) rechtwinklig dazu verläuft.

5. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckknopf (1) eine in sein Betätigungsteil eingreifende außermittige Nut (33) aufweist, die bei eingedrücktem Druckknopf (1) die dem Druckknopf (1) zugewandte Oberkante (34) der Bimetall-Sprungscheibe (15) übergreift.

6. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckfeder (8) in einer von zwei sich gegenüberliegenden Führungsnuten (36) der Halbschalen (3,4) des Gehäuses (5) geführt ist.

7. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halbschalen (3,4) des Gehäuses (5) einseitig mit Einlegeausnehmungen (35) zur Aufnahme der Kontaktenden (13,14) versehen sind.

8. 'Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steckzungen (11,12) zumindest teilweise von einem mit Einlegenuten versehenen Gehäuseabschnitt (37) überfaßt werden.

9. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß an einem steckzungenseitigen Gehäuseabschnitt (37) Haltezapfen (38) angeordnet sind, die in Montageendstellung durch in die Steckzungen (11,12) eingebrachte Rundlöcher greifen.

10. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Schmalseiten (41,42) des die Steckzungen (11,12) überfassenden Gehäuseabschnittes (37) je zwei federnde Haken (43,44) angebracht sind, deren Rückseiten (45,46) sich mit einem ein Einfedern zulassenden Abstand (47) gegenüberliegen.

11. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den beiden Kontaktelementen (6,7) ein Querversteifungselement (48) aus Isolierstoff einliegt, das als quer zur Längsrichtung (9) verlaufendes, langgestrecktes Plättchen ausgebildet ist, die beiden Kontaktelemente (6,7) im Bereich der Abbiegungen (22,23) mit sich diagonal gegenüberliegenden Ausnehmungen (49,50) übergreift und auf deren dem Druckknopf (1) zugewandten Plättchenfläche (51) sich die Druckfeder (8) abstützt.

Zeichnung