[0001] Die Erfindung betrifft einen NH-Sicherungseinsatz mit den Merkmalen des Oberbegriffes
des Anspruches 1.
[0002] NH-Sicherungen werden zur Kurzschluß- und Überstromabsicherung von Niederspannungs-Hochleistungs-Schaltkreisen
verwendet. Dabei sind sie in sogenannte NH-Sicherungsunterteile eingesetzt, die in
der Regel schalttafelähnlich aneinandergereiht sind.
[0003] Zur Verringerung der Unfallgefahr beim Umgang mit NH-Sicherungen werden in zunehmendem
Außmaß die Grifflaschen von NH-Sicherungseinsätzen isoliert gesetzt und die stirnseitigen
Abdeckplatten nicht mehr aus metallischem Werkstoff, sondern aus einem isolierenden
Material gefertigt. Eine weitere Maßnahme für einen Rundumschutz vor unbeabsichtigtem
Berühren spannungsführender Teile ist der Einbau von Berührungsschutzabdeckungen für
die Kontakte der NH-Sicherungsunterteile und -trenner. Im normalen Betriebszustand
sind spannungsführende Teile mit einem IEC-Prüffinger nicht mehr berührbar. Desgleichen
ist ein unbeabsichtigtes Berühren solcher Bauteile durch einen Monteur weitgehend
ausgeschlossen. Nicht beachtet wurde indessen bisher die Möglichkeit, daß der Kennmelder
selbst im Auslösezustand noch spannungsführend sein kann.
[0004] Die in der Regel an einer Stirnseite eines NH-Sicherungseinsatzes angebrachten Kennmelder
stellen im wesentlichen einen Parallelstromzweig zum über die Kontaktmesser angeschlossenen
Sicherungsschmelzleiter dar. Dazu ist das endseitig befestigte, blattfederartige Kennmelderblech
an seinem Befestigungsende elektrisch mit einem Kontaktmesser verbunden. Im Normalzustand
des Sicherungseinsatzes wird das Blech vom Kennmelderdraht durch Beaufschlagung entgegen
seiner Federkraft in etwa paralleler Anlage an der die Stirnseite bildenden Abschlußplatte
gehalten. Das zweite Ende des Kennmelderdrahtes steht mit dem gegenüberliegenden Kontaktmesser
in elektrischer Verbindung. Bei Überlast oder Kurzschluß fließt also nach dem Durchtrennen
des Schmelzleiters der volle Strom über den Kennmelderdraht und bringt diesen ebenfalls
zum Schmelzen. Das blattfederartig vorgespannte Freiende des Kennmelderbleches wird
dadurch freigegeben und steht im Auslösezustand von der Abschlußplatte deutlich sichtbar
ab. Da nach wie vor eine leitende Verbindung zwischen dem Befestigungsende des Kennmelderbleches
und dem zugehörigen Kontaktmesser besteht, liegt am Blech die volle Netzspannung an,
falls dieses Kontaktmesser netzseitig in das NH-Sicherungsunterteil eingesetzt wurde.
Die damit verbundene Unfallgefahr ist offensichtlich.
[0005] Es sind bereits NH-Sicherungseinsätze bekannt, bei denen die Kennmeldervorrichtung
keine außenliegenden spannungsführenden Teile aufweist. Als Beispiel sei hier eine
Konstruktion genannt, bei der ein über ein innenliegendes Blech kontaktierter Kennmelderdraht
einen aus Isolierwerkstoff bestehenden, längsverschiebbaren, innerhalb des Isoliergehäuses
angeordneten Kennmelderstempel im Normalzustand entgegen der Federkraft einer Spiralfeder
beaufschlagt. Nach Durchschmelzen des Drahtes wird der Kennmelderstempel freigegeben
und durch die Feder nach außen verschoben und tritt
'deutlich aus dem Isoliergehäuse hervor. Diese Lösung ist konstruktiv sehr aufwendig
und benötigt mehr Bauteile. Weiterhin sind Lösungen bekannt, bei denen das gegebenenfalls
unter Spannung stehende Kennmelderblech mittels durchsichtiger Kappen oder isolierender
Umhüllungen abgedeckt ist. Derartige Kennmeldervorrichtungen sind jedoch in der Regel
technisch weit aufwendiger und unrationell in der Fertigung. Auch ist nicht abgeklärt,
ob eine die Abschlußplatte überragende Abdeckkappe den bestehenden nationalen und
internationalen Meßnormen entspricht.
[0006] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen NH-Sicherungseinsatz
zu schaffen, der mit einer zuverlässig arbeitenden, rationell herstellbaren und im
Auslösezustand spannungsfreien Kennmeldervorrichtung ausgestattet ist. Diese Aufgabe
wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Trotz der sehr einfachen
Bauweise der Kennmeldervorrichtung aus Kennmelderblech und Kennmelderdraht ist die
Spannungsfreiheit des Kennmelderbleches im Auslösezustand gewährleistet. Das Befestigungsende
des Kennmelderbleches ist nämlich - anders als bei herkömmlichen NH-Sicherungseinsätzen
- isoliert in der Abschlußplatte gehalten und die Kontaktierung im Normalzustand über
sein Freiende hergestellt. Schmilzt der Kennmelderdraht im Störfall durch, so wird
das Freiende des blattfederartig vorgespannten Kennmelderblechs freigegeben und hebt
vom spannungsführenden Teil - beispielsweise dem Kontaktmesser - ab. Es ist dadurch
spannungsfrei. Die erfindungsgemäße Kennmeldervorrichtung benötigt also keine weiteren
Bauteile zur Abdeckung spannungsführender Teile o.dgl. und ist in ihrem konstruktiven
Aufbau sehr einfach.
[0007] In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß der erfindungsgemäße Aufbau der
Kennmeldervorrichtung auch an NH-Sicherungseinsätzen anderer Bauart verwirklicht werden
kann. Statt hülsenartige Isolierkörper mit Abschlußplatten zu verwenden, ist beispielsweise
auch ein aus zwei Halbschalen gefertigter Sicherungseinsatz zum Einbau der Kennmeldervorrichtung
tauglich.
[0008] Anspruch 2 beschreibt eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes,
bei der die Kontaktierungsstelle zwischen Kontaktmesser und Kennmelderblech an einer
von außen einsehbaren Stelle liegt. Dadurch ist eine augenscheinliche Kontrolle möglich,
ob bei der Fertigung des NH-Sicherungseinsatzes die Kontaktierung der Kennmeldervorrichtung
wirklich erfolgte. Die Zuverlässigkeit des Endproduktes wird dadurch verbessert. Außerdem
wird durch die Lage des Befestigungsendes im grifflaschenseitigen Randbereich der
Abschlußplatte der gesamte zur Verfügung stehende Raum zwischen Kontaktmesser und
Grifflasche ausgenützt. Das Kennmelderblech kann dadurch entsprechend groß und von
außen gut sichtbar gestaltet werden.
[0009] Bei der Fertigung des erfindungsgemäßen NH-Sicherungseinsatzes wird das Kennmelderblech
mit seinem Befestigungsende in die entsprechende Halterung gesetzt und durch Zug am
Kennmelderdraht in seine Abschlußplattenparallele Lage gebracht. Dabei rutscht das
Freiende des Kennmelderbleches quasi auf den grifflaschenseitigen Rand des Kontaktmessers
auf. Durch das gemäß Anspruch 3 umgerollte Freiende des Kennmelderbleches werden die
dafür benötigten Zugkräfte reduziert. Auch wird ein Verhaken des Freiendes an Unebenheiten
der Kontaktmesseroberfläche dadurch weitgehend vermieden. Als weiterer Vorteil dieser
erfindungsgemäßen Bauweise ist die Möglichkeit zu nennen, daß gewisse Lagetoleranzen
des Kontaktmessers und Längentoleranzen des Bleches selbst durch das umgerollte Freiende
selbsttätig ausgeglichen werden können.
[0010] Durch das Kennzeichnungsmerkmal des Anspruches 4 wird der Kontaktdruck zwischen Kennmelderblech
und Kontaktmesser erhöht, da mit dem Flachziehen des kreisbogenförmig vorgespannten
Blechstreifens mittels des Kenn-, melderdrahtes eine zusätzliche Kraftkomponente senkrecht
zur Oberfläche des Kontaktmessers erzeugt wird. Dabei rutscht das Freiende des Kennmelderbleches
auf der Abschlußplatte in Richtung des Kontaktmessers bis es daran anliegt. Auch hier
wirkt sich das umgerollte Freiende gemäß Anspruch 3 positiv aus, weil dadurch ein
Hängenbleiben des Freiendes an Unebenheiten der Abschlußplatte vermieden wird. Weiterhin
ist als Vorteil der Vorspannung des Kennmelderbleches die verbesserte Kontakttrennung
zu nennen, da sich das Blech nach der Freigabe zusätzlich zum Abheben noch verkürzt.
[0011] Eine alternative Kontaktierungsmethode ist in Anspruch 5 beschrieben. Da nicht nur
das Kontaktmesser selbst, sondern auch die von der Abschlußplatte fixierte Halteplatte
für das Kontaktmesser unter Spannung steht, kann auch diese zur Kontaktierung der
Kennmeldervorrichtung benützt werden. Der Kontaktpunkt liegt hier in einem nicht von
außen zugänglichen Bereich des NH-Sicherungseinsatzes, kann also keinen Manipulationen
unterworfen werden.
[0012] Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 6 beschreiben eine vorteilhaft einfache
Befestigung des Kennmelderbleches in der entsprechenden Abschlußplatte. Dessen widerhakenartig
umgebogenes Ende ist in einer Ausnehmung in der Abschlußplatte eingeschoben. Das Hakenende
hintergreift vorzugsweise schnappend einen in der Ausnehmung gegenüberliegenden Vorsprung
und ist dadurch unverlierbar gehalten. Der Fertigungsschritt der Befestigung des Kennmelderbleches
erschöpft sich also im einfachen Einführen des Befestigungsendes in die Ausnehmung
der Abschlußplatte.
[0013] Die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 7 und 8 betreffen zwei alternative Möglichkeiten,
das im Normalzustand spannungsführende Kennmelderblech vor unbeabsichtigter Berührung
zu schützen. Dazu kann es auf seiner ganzen Länge in einer Vertiefung in der Abschlußplatte
angeordnet sein. Diese ist dann entsprechend dicker auszubilden. Der damit verbundene
Materialmehraufwand wird durch eine Ausbildung gemäß Anspruch 8 vermieden. Der etwa
rechtwinklig von der Abschlußplatte abstehende Sperrvorsprung zwischen Grifflasche
und Befestigungsende des Kennmelderbleches reduziert den Freiraum zwischen Abschlußplatte
und gegenüberliegender Berührungsschutzabdeckung des NH-Sicherungsunterteiles auf
ein Maß, das den Zugang zum spannungsführenden Kennmelderblech mit einem IEC-Prüffinger
o.dgl. unmöglich macht. Dazu reicht es, daß der Sperrvorsprung etwa die Breite des
Kennmelderbleches gemäß Anspruch 9 aufweist.
[0014] Eine weitere Maßnahme zur Verbesserung der Kontaktgabe zwischen dem spannungsführenden
Teil und dem Kennmelderblech lehrt Anspruch 10. Durch die Schützung des Kennmelderbleches
von seinem Freiende ausgehend bis in den Mittenbereich können Form- und Maßunregelmäßigkeiten
beispielsweise des Kontaktmessers durch unterschiedliche Ausbiegung der beiden nunmehr
vorhandenen Blechfahnen besser ausgeglichen werden. Durch die große Flexibilität kann
zudem gegebenenfalls eine vergrößerte Kontaktfläche geschaffen werden. Außerdem ist
durch den Schlitz eine einfache Anbringungsmöglichkeit für das Freiende des Kennmelderdrahtes
geschaffen, das mit einer Verdickung versehen in den Schlitz eingehängt wird.
[0015] Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Figuren näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines NH-Sicherungseinsatzes im Normalzustand in teilweise
geschnittener Darstellung.
Fig. 2 eine Frontalansicht der kennmelderseitigen Stirnseite des NH-Sicherungseinsatzes,
Fig. 3 einen Detaillängsschnitt durch die Kennmelderseite eines NH-Sicherungseinsatzes
im Auslösezustand,
Fig. 4 einen Detaillängsschnitt analog Fig. 3 in einem Fertigungszwischenschritt,
und
Fig. 5 einen Detaillängsschnitt durch die Kennmelderseite eines NH-Sicherungseinsatzes
mit alternativer Kontaktierung über die Halteplatte.
[0016] Der NH-Sicherungseinsatz 1 besteht aus einem hülsenartigen Isolierkörper 2, der jeweils
stirnseitig von zwei aus Isolierwerkstoff gefertigten Abschlußplatten 3 verschlossen
ist. Diese fixieren jeweils eine etwa U-förmige Halteplatte 4 für die Kontaktmesser
5, die durch zwei Öffnungen 6 nach außen geführt sind. In seinem Randbereich weist
der Isolierkörper 2 zwei Ausnehmungen 7 auf (eine davon ist in der Schnittdarstellung
erkennbar), in die jeweils ein Schenkel der L-förmigen Grifflaschen 8 eingesetzt ist.
Die Grifflaschen 8 werden ebenfalls durch die Abschlußplatten 3 in ihrer Lage fixiert
und durch die in den Figuren gezeigte Konstruktion spannungsfrei gehalten.
[0017] Als Verbindung zwischen den beiden Kontaktmessern 5 dient der (schematisch dargestellte)
Schmelzleiter 9. Elektrisch parallel zu diesem Strompfad liegt die Kennmeldervorrichtung,
bestehend aus Kennmelderblech 10 und Kennmelderdraht 11. Das Kennmelderblech 10 ist
ein blattfederartiger Metallstreifen, der im grifflaschenseitigen Randbereich der
Abschlußplatte 3 endseitig befestigt ist, Im Normalzustand des Sicherungseinsatzes
1 (Fig. 1) ist das Blech vom Kennmelderdraht 11 durch Beaufschlagung entgegen seiner
Federkraft in etwa paralleler Anlage an der Abschlußplatte 3 gehalten. Die Kontaktierung
der Kennmeldervorrichtung erfolgt über das umgerollte Freiende 12 des Kennmelderbleches
10, das im Normalzustand am grifflaschenseitigen Rand 13 des Kontaktmessers 5 anliegt.
Der gespannte Kennmelderdraht 11 verläuft etwa parallel zum Schmelzleiter 9 zur gegenüberliegenden
Abschlußplatte 3 und ist dort elektrisch mit dem zweiten Kontaktmesser 5 verbunden,
die Kennmeldervorrichtung liegt also elektrisch parallel zum Schmelzleiter 9.
[0018] Im Überlast- bzw. Kurzschlußfall schmelzen nacheinander Schmelzleiter 9 und Kennmelderdraht
11. Dieser gibt das Freiende 12 des Kennmelderbleches 10 frei, das daraufhin die in
Fig. 3 gezeigte Lage einnimmt. Durch sein deutliches Abstehen von der Abschlußplatte
3 ist der Auslösezustand des Schmelzsicherungseinsatzes angezeigt, gleichzeitig ist
das Kennmelderblech 10 von jeglichen spannungführenden Teilen angekoppelt, also spannungsfrei.
[0019] Das Befestigungsende 14 des Kennmelderbleches 10 weist die widerhakenartige Umbiegung
15 auf, die in der im grifflaschenseitigen Randbereich der Abschlußplatte 3 angeordneten
Ausnehmung 16 einliegt. Das Hakenende 17 hintergreift dabei den in der Ausnehmung
16 gegenüberliegenden Vorsprung 18, wodurch das Befestigungsende 14 des Kennmelderbleches
10 bei der Fertigung eingeschnappt werden kann und unverlierbar dort festgelegt ist.
Da die Abschlußplatte 3 aus Isolierwerkstoff besteht, ist auch hier die Spannungsfreiheit
des Kennmelderbleches gewährleistet.
[0020] Die Verbindungsstelle zwischen Kennmelderdraht 11 und Kennmelderblech 10 ist etwa
in dessen Mittenbereich angeordnet. Im Normalzustand liegt darunter die Durchführungsöffnung
19 für den Kennmelderdraht 11. Da die Verbindung zwischen den zwei Bauteilen der Kennmeldervorrichtung
nur auf Zug in Richtung Sicherungsinneres beanspruchbar sein muß, genügt es, das Freiende
des Kennmelderdrahtes 11 mit einer Verdickung 20 zu versehen und den Draht durch eine
Bohrung (nicht darstellbar) im Kennmelderblech 10 zu ziehen.
[0021] In Fig. 4 ist ein Zwischenschritt bei der Fertigung eines erfindungsgemäßen NH-Sicherungseinsatzes
dargestellt. Wird das Kennmelderblech 10 - nachdem sein Befestigungsende 14 in die
Ausnehmung 16 eingeschnappt wurde - durch Zug am Kennmelderdraht 11 in Richtung Abschlußplatte
3 gezogen, so gelangt erst das umgerollte Freiende 12 in Kontakt mit der Abschlußplatte
3, da das Kennmelderblech 10 durch seine kreisbogenförmige Vorspannung 21 gegenüber
seiner wahren Länge etwas verkürzt ist. Durch diese Verkürzung ist noch kein Kon
- takt mit dem Kontaktmesser 5 gegeben. Erst bei weiterem Zug am Kennmelderdraht 11
gleitet das Freiende 12 des Kennmelderbleches 10 auf der Abschlußplatte 3 in Richtung
Kontaktmesser 5, bis durch das Flachziehen des Kennmelderbleches 10 das Kontaktmesser
5 mit dem Freiende 12 berührt wird. Dadurch ist der elektrische Kontakt zwischen diesen
beiden Bauteilen hergestellt.
[0022] Das Kennmelderblech 10 weist den von seinem Freiende 12 ausgehenden Schlitz 22 auf,
der etwa in seinem Mittenbereich endet.
[0023] Zwischen der Grifflasche 8 und dem Befestigungsende 14 des Kennmelderbleches 10 ist
der etwa rechtwinklig von der Abschlußplatte 3 abstehende Sperrvorsprung 23 angeordnet.
Vorzugsweise ist er einstückig an die Abschlußplatte 3 angeformt. Seine Breite entspricht
etwa der des Kennmelderbleches 10.
[0024] In Fig. 5 ist die alternative Kontaktierungsmethode dargestellt, bei der das Kennmelderblech
10 über die Halteplatte 4 unter Spannung gesetzt wird. Dazu ist in der Abschlußplatte
3 im Bereich des Freiendes 12 des Kennmelderbleches 10 eine durchgehende Öffnung 24
vorgesehen, die vom in Richtung Sicherungsinneres umgebogenen Freiende 12 des Bleches
durchgriffen wird. Im Normalzustand liegt dieses Freiende 12 an der Halteplatte 4
an, der elektrische Kontakt zwischen Kontaktmesser 5 und Kennmeldervorrichtung ist
geschaffen.
1. NH-Sicherungseinsatz (1) mit
- einem hülsenartigen Isolierkörper (2),
- zwei diesen jeweils stirnseitig verschließenden, die Halteplatten (4) der Kontaktmesser
(5) fixierenden Abschlußplatten (3) aus Isolierwerkstoff,
- zwei spannungsfrei, jeweils zwischen Abschlußplatte (3) und Isolierkörper (2) gehaltenen
Grifflaschen (8),
- einem an einer der Abschlußplatten (3) endseitig befestigten, blattfederartigen
Kennmelderblech (10),
-- das im Normalzustand des Sicherungseinsatzes (1) vom Kennmelderdraht (11) durch
Beaufschlagung entgegen seiner Federkraft in etwa paralleler Anlage an der Abschlußplatte
(3) gehalten ist und
-- dessen Freiende (12) im Auslösezustand nach dem Durchschmelzen des Schmelzleiters
(9) und des Kennmelderdrahtes (11) von der Abschlußplatte (3) absteht,
dadurch gekennzeichnet, daß
- das Befestigungsende (14) des Kennmelderbleches (10) isoliert in der Abschlußplatte
(3) gehalten ist und
- das Freiende (12) des Kennmelderbleches (10) im Normalzustand an einem spannungsführenden
Teil (Kontaktmesser 5, Halteplatte 4) anliegt.
2. NH-Sicherungseinsatz nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Freiende (12) des Kennmelderbleches (10) im Normalzustand am grifflaschenseitigen
Rand (13) des Kontaktmessers (5) anliegt und das Befestigungsende (15) im grifflaschenseitigen
Randbereich der Abschlußplatte (3) gelagert ist.
3. NH-Sicherungseinsatz nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Freiende (12) des Kennmelderbleches (10) zur tangentialen Anlage an einem
spannungsführenden Teil (Kontaktmesser 5, Halteplatte 4) umgerollt ist.
4. NH-Sicherungseinsatz nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mittenbereich des Kennmelderbleches (10) kreisbogenförmig vorgespannt (Vorspannung
21) ist.
5. NH-Sicherungseinsatz nach Anspruch 1 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abschlußplatte (3) im Freiendenbereich des Kennmelderbleches (10) eine Öffnung
(24) aufweist, durch die im Normalzustand das etwa rechtwinklig nach innen gebogene
Freiende (12) des Kennmelderbleches (10) hindurchsteht und an der spannungsführenden
Halteplatte (4) für das Kontaktmesser (5) anliegt.
6. NH-Sicherungseinsatz nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Befestigungsende (15) des Kennmelderbleches (10) hakenartig umgebogen ist
und in eine Ausnehmung (16) in der Abschlußplatte (3) derart eingeschoben ist, daß
das Hakenende (17) einen gegenüberliegenden Vorsprung (18) in der Ausnehmung (16)
hintergreift.
7. NH-Sicherungseinsatz nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kennmelderblech (10) auf seiner ganzen Länge in einer Vertiefung in der Abschlußplatte
(3) angeordnet ist.
8. NH-Sicherungseinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abschlußplatte (3) zwischen Grifflasche (8) und Befestigungsende (15) des
Kennmelderbleches (10) einen etwa rechtwinklig abstehenden Sperr- vorsprung (23) aufweist.
9. NH-Sicherungseinsatz nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sperrvorsprung (23) etwa die Breite des Kennmelderbleches (10) aufweist.
10. NH-Sicherungseinsatz nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kennmelderblech (10) einen von seinem Freiende (12) bis in den Mittenbereich
etwa in Längsrichtung verlaufenden Schlitz (22) aufweist.
Bezugszeichenliste
1 NH-Sicherungseinsatz
2 Isolierkörper
3 Abschlußplatten
4 Halteplatte
5 Kontaktmesser
6 Öffnung
7 Ausnehmung
8 Grifflasche
9 Schmelzleiter
10 Kennmelderblech
11 Kennmelderdraht
12 Freiende
13 Rand
14 Befestigungsende
15 Umbiegung
16 Ausnehmung
17 Hakenende
18 Vorsprung
19 Durchführungsöffnung
20 Verdickung
21 Vorspannung
22 Schlitz
23 Sperrvorsprung
24 Öffnung