Schutzschalter mit thermischer Ueberstromauslösung

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schutzschalter mit thermischer Ueberstromauslösung gemäss Oberbegriff des Anspruches 1 und geht von der DE-C 890 207 aus.

[0002] Bei mehrphasigen Schutzschaltern dieser Art wirken die jeweils einer Phase zugeordneten Bimetallelemente mit ihrem freien Ende auf ein gemeinsames, in der Regel als Schieber ausgebildetes Betätigungsorgan ein. Durch geeignete Massnahmen muss sichergestellt werden, dass alle Bimetallelemente bei gleicher Erwärmung dieselbe Wirkung auf das Betätigungsorgan ausüben. Dies bedeutet, dass bei einer bestimmten Umgebungstemperatur und keinem Stromfluss durch die Bimetallelemente die sich ausbiegenden Enden aller Bimetallelemente dieselbe Lage bezüglich des Betätigungsorganes aufzuweisen haben.

[0003] Um zum Erreichen dieses Zustandes ein Justieren nach der Montage der Bimetallelemente im Schaltergehäuse zu vermeiden, ist schon vorgeschlagen worden, an den mit den Bimetallelementen versehenen Trägern vor dem Einbauen im Gehäuse eine Auflagefläche auszubilden, die rechtwinklig zur Ausbiegerichtung der Bimetallelemente und in einem gegebenen, gleichen Abstand von den ausbiegbaren Enden der Bimetallelemente verläuft (DE-A 3224012). Am Gehäuse sind Gegenflächen ausgebildet, die alle in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die Träger werden mit ihren Auflageflächen den Gegenflächen am Gehäuse gegenüberliegend am Gehäuse befestigt. Auf diese Weise wird sicherge stellt, dass nach erfolgter Montage der Bimetallelemente deren sich ausbiegenden Enden zwangsläufig eine aufeinander ausgerichtete Lage einnehmen. Bei dieser bekannten Lösung kann ein Nachjustieren entfallen, doch erfordert die Herstellung der Auflageflächen an den Trägern einen gewissen Aufwand.

[0004] Aus der DE-C 890 207 ist ein Schutzschalter der eingangs genannten Art bekannt, bei dem das Bimetallelement an einem Träger befestigt ist, der mit dem Bimetallelement eine Einheit bildet. Diese Einheit lässt sich bei der Montage in einen Gehäuseteil einschieben. Der Träger weist sich paarweise gegenüberliegende Arme auf, die sich in Ausbiegerichtung des Bimetallelementes federelastisch ausbiegen lassen. Beim Einbauen der aus Träger und Bimetallelement bestehenden Baueinheit legen sich diese Arme federnd an die Seitenwände des Gehäuseteils an, wodurch die erwähnte Einheit in einer bestimmten Position gehalten ist. Da dieses Positionieren der Baueinheit durch Klemmkraft allein erfolgt, kann nicht sichergestellt werden, dass das sich ausbiegende Ende des Bimetallelementes eine genau definierte Lage einnimmt. So müssen denn auch Mittel vorgesehen werden, um nach dem Einsetzen des Bimetallelementes letzteres noch genau einstellen zu können.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Schutzschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei kompakter Bauweise ebenfalls ein einfaches und möglichst wenig aufwendiges Zusammenbauen erlaubt, bei dem jedoch ein Justieren der thermischen Ueberstromauslösung nach dem Einbauen der Bimetallelemente entfallen kann.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches I gelöst.

[0007] Durch die am Gehäuse ausgebildeten Führungen werden beim Einschieben der Träger diese samt den an diesen befestigten Bimetallelementen in eine genau festgelegte Position gebracht. Somit nehmen die Bimetallelemente, bzw. deren sich auszubiegen bestimmten Bereiche nach dem Einbauen bereits die richtige Lage ein, sodass ein Justieren entfallen kann. Voraussetzung dafür ist jedoch, dass die Lage der Bimetallelemente bezüglich ihres Trägers bei gleicher Temperatur für alle Bimetallelemente gleich ist, was ohne grossen Aufwand bei der Befestigung der Bimetallelemente an den zugeordneten Trägern erreicht werden kann. Das lagerichtige Einbauen der Träger samt Bimetallelementen kann somit auf einfache Weise, das heisst durch Einschieben der aus Träger- und Bimetallelementen gebildeten Baueinheiten, erfolgen.

[0008] Bevorzugte Ausführungsbeispiele bilden Gegenstand der Ansprüche 2 - II.

[0009] Sowohl die Herstellung wie auch die Montage werden erleichtert, wenn die Träger mit einer von diesen abstehenden Anschlussklemme versehen sind und die mit am einen Ende an ein Bimetallelement angeschlossenen Heizwicklungen mit Anschlusselementen verbunden sind, die ein Kontaktstück eines Schaltkontaktes tragen.

[0010] Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen rein schematisch:

Fig. I In Seitenansicht eine in ein nur andeutungsweise angegebenes Gehäuse eingesetzte Baueinheit, die aus einem Träger und einem an diesem befestigten Bimetallelement gebildet ist;

Fig. 2+3 Eine Seitenansicht der, bzw. eine Draufsicht auf die Baueinheit gemäss Fig. I in Richtung der Pfeile A, bzw. B in Fig. I; und

Fig. 4 In schematistierter Darstellung die Enden der Träger und der mit desen verbundenen Bimetallelemente zweier nebeneinander angeordneter Baueinheiten.

[0011] Die Figuren 1-3 zeigen in verschiedenen Ansichten eine einer Phase zugeordnete, ein Bimetallelement I aufweisende Baueinheit 2 eines mehrphasigen Schutzschalters mit thermischer Ueberstromauslösung. Die den anderen Phasen zugeordneten und in den Figuren 1-3 nicht gezeigten Baueinheiten sind gleich aufgebaut wie die Baueinheit 2 gemäss den Figuren 1-3. Alle Baueinheiten 2 sind in an sich bekannter Weise nebeneinander in einem Gehäuse untergebracht, das in den Figuren nicht näher dargestellt ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht dieses Gehäuse aus einem Gehäuseoberteil 3 und einem mit diesem verschraubbaren Deckel 4. Sowohl der Gehäuseoberteil wie auch der Deckel 4 sind in den Figuren nur andeutungsweise angegeben.

[0012] Wie aus den Figuren 1-3 weiter hervorgeht, ist das Bimetallelement I mit einer Heizwicklung 5 versehen, die am einen Ende am mit 6 bezeichneten Befestigungspunkt mit dem Bimetallelement I verbunden ist. Am anderen Ende ist an dieser Heizwicklung 5 ein Anschlusselement 7 befestigt, das mit einer Lichtbogenlaufschiene 8 einstükkig ausgebildet ist. Das Anschlusselement 7 trägt ein Kontaktstück 9 eines Schaltkontaktes 10, dessen bewegliches Kontaktstück II an einem in Figur schematisch dargestellten Tragarm 12 befestigt ist. Letzterer ist zum Oeffnen des Schaltkontaktes 10 in Richtung des Pfeiles C bewegbar.

[0013] Das längliche Bimetallelement I ist an einem Ende la fest mit einem metallischen Träger 13 verbunden. Letzterer trägt eine abstehende Anschlussklemme 14, welche mit dem Träger 13 aus einem Stück besteht. Die Anschlussklemme 14 ist mit einer Gewindebohrung 15 (Fig. 3) versehen, in die eine Festklemmschraube 16 (Fig. I) eingeschraubt ist. Weiter ist ein Klemmplättchen 17 vorhanden (Fig. I), das beim Drehen der Festklemmschraube 16 in Richtung des Pfeiles D (Fig. 3) gegen die Anschlussklemme 14 gedrückt wird.

[0014] Das sich bei Erwärmung in Richtung des Pfeiles E (Fig. 2) ausbiegende freie Ende Ib des Bimetallelementes I greift in eine Nut 18a eines Schiebers 18 ein, der in Ausbiegerichtung E des Bimetallelementes I verschiebbar im Gehäuse gelagert ist. Dieser Schieber 18 dient zur Betätigung eines in den Figuren nicht dargestellten Auslösemechanismus.

[0015] Der Träger 13 ist an seinem freien Ende gabelförmig ausgebildet und weist zwei in einem Abstand voneinander verlaufende Zungen 19 und 20 (Fig. 2) auf. Im in den Gehäuseoberteil 3 eingeschobener Endlage der Baueinheit 2 greift zwischen die beiden Zungen 19, 20 eine Rastnase 21 (Fig. 4), welche am Gehäuseoberteil 3 angebracht ist. Die eine Zunge 20 ist plastisch verformbar, was ein Ausgleichen von Fertigungsungenauigkeiten ermöglicht. Zu diesem Zwecke ist die Zunge 20 schmäler ausgebildet, als die andere Zunge 19. Durch die, die gehäusefeste Rastnase 21 umgreifenden Zungen 19, 20 wird der Träger 13 und somit die ganze Baueinheit 2 einerseits im Gehäuseoberteil 3 gehalten und andererseits auch zentriert und damit in einer vorbestimmten Lage gehalten. Dazu tragen auch vom Träger 13 wegragende Vorsprünge 22 und 23 bei, welche in Nuten 24, 25 eingreifen, die am Gehäuseoberteil 3 ausgebildet sind. Diese Nuten 24, 25 erstrecken sich in Einschiebrichtung F der Baueinheit 2.

[0016] Durch die in die gehäusefesten Nuten 24, 25 eingreifenden, am einen Ende des Trägers 13 angeordneten Vorsprünge 22, 23 wird der Träger 13 samt Bimetallelement 1 einerseits beim Einschieben der Baueinheit 2 geführt und andererseits auch in der durch die Führungsnuten 24, 25 festgelegten Position gehalten. Durch die am anderen Ende des Trägers 13 ausgebildeten und die gehäusefeste Rastnase 21 zwischen sich aufnehmenden Zungen 19, 20 wird der Träger 13 weiter wie bereits erwähnt bezüglich dieser Rastnase 21 positioniert. Daraus ergibt sich, dass im Zuge des Einschiebens der Baueinheit 2 in Richtung des Pfeiles F in den Gehäuseoberteil 3 der Träger 13 zwangsweise in eine durch die Führungsnuten 24, 25 und die Rastnase 21 festgelegte Lage gebracht wird. Dies bedeutet, dass bei einer gegebenen Temperatur auch das ausbiegbare Ende Ib des Bimetallelementes eine genau definierte Lage bezüglich des Schiebers 18 und auch bezüglich den den anderen Phasen zugeordneten Bimetallelemente aufweist. Dies ist in Figur 4 veranschaulicht, in der rein schematisch die Träger 13, 113 zweier nebeneinander liegender Baueinheiten 2, 102 und die Enden Ib, 100b der entsprechenden Bimetallelemente I, 100 gezeigt sind. Die Zungen 19, 20, bezw. 119, 120 umgreifen die gehäusefesten Rastnasen 21, bezw. 121, die in einem gegebenen festen Abstand a voneinander angeordnet sind. Da wie bereits erwähnt die Bimetallelemente I, 100 bezüglich der zuge ordneten Träger 13, 113 dieselbe Lage haben, sind bei gleicher Temperatur die ausbiegbaren Enden Ib, 100b der Bimetallelemente I, 100 in einem bestimmten Abstand angeordnet, der durch den Abstand a der Rastnasen 21, 121 definiert ist.

[0017] Wie aus den Figuren und 3 hervorgeht, ist die Anschlussklemme 14 ebenfalls mit einem Vorsprung 26 versehen, der in eine Nut 27 eingreift, welche sich in Einschieberichtung F erstreckend im Gehäuseoberteil 3 ausgebildet ist. Durch diesen in die Nut 27 eingreifenden Vorsprung 26 werden die beim Anziehen der Festklemmschraube 16 in Richtung des Pfeiles D auftretenenden Drehmomente übernommen. Dadurch wird verhindert, dass beim Anziehen der Festklemmschraube 16 der mit der Anschlussklemme 14 verbundene Träger 13 verformt wird.

[0018] Im Bereich des Kontaktstückes 9 ragen vom Anschlusselement 7 zwei Fortsätze 28, 29 weg, die in Nuten 30, 31 am Deckel 4 eingreifen. Von diesen Nuten 30, 31 ist in Figur 3 die Nut 31 nicht sichtbar und in Figur 2 die Nut 30 nicht dargestellt. Die Nuten 30, 31 erstrecken sich ebenfalls in Einschieberichtung F. Durch diese Nuten 30, 31 wird das Anschlusselement 7 und mit diesem auch die Uchtbogenlaufschiene 8 positioniert.

[0019] An diesen Fortsätzen 28, 29 greifen weiter Absätze 32, 33 an, die am Deckel 4 ausgebildet sind und durch die das Anschlusselement 7 gegen einen Anschlag 34 gedrückt wird, der am Gehäuseoberteil 3 ausgebildet ist, wie das in Figur 2 rein schematisch dargestellt ist. Das Anschlusselement 7 samt Lichtbogenlaufschiene 8 wird somit zwischen den Absätzen 32, 33 und dem Anschlag 34, das heisst also zwischen dem Gehäuseoberteil 3 und dem Deckel 4 festgehalten. Somit ist der das Kontaktstück 9 tragende Abschnitt des Anschlusselementes 7 im Gehäuse fixiert.

[0020] Das Bimetallelement I ist mit dem Träger 13, der Anschlussklemme 14, dem Anschlusselement 7 samt Uchtbogenlaufschiene 8 und dem Kontaktstück 9 zu einer Baueinheit 2 verbunden, welche auf einfache Weise durch Einschieben in den Gehäuseoberteil 3 montiert werden kann. Dabei sorgen die Nuten 24, 25 im Gehäuseoberteil 3 für eine Führung und gleichzeitige Positionierung, wozu auch die Rastnase 21 beiträgt. Das Anschlusselement 7 ist im Bereich des Kontaktstückes 9 ebenfalls geführt und positioniert und zwar durch die Nuten 30, 31 im Deckel 4. Fixiert wird die Baueinheit 2 einerseits mittels der die Rastnase 21 umgreifenden Zungen 19, 20 und andererseits durch das Festklemmen des Anschlusselementes 7 zwischen dem Anschlag 34 und den Absätzen 32, 33 am Deckel 4.

[0021] Mit dem Einschieben der Baueinheit 2 wird diese somit zwangsweise positioniert, sodass sich ein Nachjustieren erübrigt. Die Fixierung der Baueinheit 2 erfolgt ebenfalls zwangsweise und ohne zusätzliche Arbeitsgänge mit dem Aufschrauben des Deckels 4, der im in Figur 2 mit 35 bezeichneten Bereich gegen das Ende la des Bimetallelementes und das mit diesem verbundene Ende des Trägers 13 drückt.

Ansprüche

I. Schutzschalter mit thermischer Ueberstromauslösung mit wenigstens einem an einem Träger (13) befestigten Bimetallelement (I), das zusammen mit dem Träger (13) als in einen Teil (3) eines Gehäuses (3, 4) einschiebbare Einheit ausgebildet ist, die durch beim Einschieben des Trägers (13) in den Gehäuseteil (3) zur Einwirkung auf den Träger (13) kommende Zentriermittel (21; 24, 25) am Gehäuse (3, 4) in diesem in einer bestimmten Position gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriermittel in Einschieberichtung (F) von Träger (13) und Bimetallelement (I) verlaufende Führungen (24; 25) im Gehäuse (3, 4) aufweisen, durch die der Träger (13) geführt ist und die die Position des Trägers (13) samt Bimetallelement (I) in Ausbiegerichtung (E) des Bimetallelementes (I) festlegen.

2. Schutzschalter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass gehäusefeste Führungsnuten (24; 25) vorgesehen sind, in die vom Träger (13) abstehende Vorsprünge (22; 23) eingreifen.

3. Schutzschalter nach Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriermittel miteinander zusammenwirkende Rastelemente (19, 20; 21) aufweisen, die einerseits am Gehäuse (3, 4) und andererseits am Träger (13) angeordnet sind.

4. Schutzschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Rastelement als vorzugsweise gehäusefeste Rastnase (21) ausgebildet ist, die zwischen zwei vorzugsweise am Träger (13) vorgesehene Zungen (19, 20) eingreift.

5. Schutzschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Zunge (20) deformierbar ist.

6. Schutzschalter nach einem der Ansprüche I - 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (13) mit einer von diesem abstehenden Anschlussklemme (14) versehen ist.

7. Schutzschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Gewindebohrung (15) zur Aufnahme einer Festklemmschraube (16) versehene Anschlussklemme (14) mittels einer gehäusefesten Führung (27) gegen Verdrehung in Drehrichtung (D) der Festklemmschraube (16) gesichert ist.

8. Schutzschalter nach einem der Ansprüche I - 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer am einen Ende an das Bimetallelement (I) angeschlossenen Heizwicklung (5) ein Anschlusselement (7) verbunden ist, das ein Kontaktstück (9) eines Schaltkontaktes (10) trägt.

9. Schutzschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (7) vorzugsweise im Bereich des Kontaktstückes (9) in gehäusefesten Führungen (30, 31) geführt ist, die in Einschieberichtung (F) des Trägers (13) verlaufen.

10. Schutzschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungen Führungsnuten (30, 31) sind, in die vom Anschlusselement (7) wegragende Fortsätze (28, 29) eingreifen.

II. Schutzschalter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (7) durch gehäusefeste Arretiermittel (32, 33) gegen einen Anschlag (34) gedrückt ist.

Claims

1. A protective switch with thermal overcurrent- release, having at least one bimetallic element (1) which is secured to a carrier (13) and is constructed with the carrier (13) as a unit which can be inserted into a part (3) of a housing (3, 4), the unit being maintained in a certain position in the housing (3, 4) by means of centring means (21; 24, 25) on the housing which, during insertion of the carrier (13) into the housing part (3), come to act on the carrier (13), characterized in that the centring means have guiding devices (24; 25) in the housing (3, 4) which run in the insertion direction (F) of the carrier (13) and the bimetallic element (1), the guiding devices guiding the carrier (13) and determining the position of the carrier (13) together with the bimetallic element (1) in the direction of outward bead (E) of the bimetallic element (1).

2. A protective switch in accordance with Claim 1, characterized in that guide notches (24; 25) are provided which are integral with the housing and into which there engage projections (22; 23) jutting out from the carrier (13).

3. A protective switch in accordance with Claim 1 or 2, characterized in that the centring means have locking elements (19, 20; 21) which cooperate with one another and are arranged on the one hand on the housing (3, 4) and on the other hand on the carrier (13).

4. A protective switch in accordance with Claim 3, characterized in that one of the locking elements is constructed as a detent (21) which is preferably integral with the housing and which engages between two tongues preferably provided on the carrier (13).

5. A protective switch in accordance with Claim 4, characterized in that one of the tongues (20) is deformable.

6. A protective switch in accordance with any one of Claims 1-5, characterized in that the carrier (13) has a terminal (14) which projects from the latter.

7. A protective switch in accordance with Claim 6, characterized in that the terminal (14) having a tapped hole (15) for receiving a clamping screw (16) is secured, by means of a guiding device (27) integral with the housing, against rotation in the direction of rotation (D) of the clamping screw (16).

8. A protective switch in accordance with any one of Claims 1-7, characterized in that a contact element (7) is connected to a heating coil (5) attached at one end to the bimetallic element (1), the contact element bearing a contact piece (9) of a switching contact (10).

9. A protective switch in accordance with Claim 8, characterized in that the contact element (7) is guided preferably in the region of the contact piece (9) in guiding devices (30, 31) which are integral with the housing and run in the insertion direction (F) of the carrier (13).

10. A protective switch in accordance with Claim 9, characterized in that the guiding devices are guide notches (30, 31) into which there engage prolongations (28, 29) jutting out away from the contact element (7).

11. A protective switch in accordance with Claim 9 or 10, characterized in that the contact element (7) is pressed against a stop (34) by means of checking means (32, 33) integral with the housing.

Revendications

1. Disjoncteur de protection avec déclenchement thermique par surintensité de courant, comprenant au moins un élément bimétallique (1) fixé sur un support (13) et formant, conjointement avec ledit support (13), un ensemble pouvant être engagé dans une partie (3) d'un coffret (3, 4) qui, lors de l'engagement du support (13) dans la partie (3) du coffret, est maintenu dans le coffret dans une position déterminée par des moyens de centrage (21; 24, 25) sur le coffret (3, 4) destinés à agir sur le support (13), caractérisé en ce que les moyens de centrage comprennent des guidages (24; 25) dans le coffret (3, 4) qui s'étendent dans la direction d'engagement (F) du support (13) et de l'élément bimétallique (1), guident le support (13) et définissent la position du support (13) , y compris l'élément bimétallique (1), dans la direction de pliage (E) dudit élément bimétallique (1).

2. Disjoncteur de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des rainures de guidage (24; 25) solidaires du coffret dans lesquelles s'engagent des saillies (22; 23) qui s'écartent du support (13).

3. Disjoncteur de protection selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de centrage comprennent des éléments d'arrêt (19, 20; 21) coopérant les uns avec les autres et disposés d'une part sur le coffret (3, 4) et, d'autre part, sur le support (13).

4. Disjoncteur de protection selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'un des éléments d'arrêt est conformé en talon d'arrêt (21) de préférence solidaire du coffret qui s'engage entre deux languettes (13, 20) prévues de préférence sur le support (13).

5. Disjoncteur de protection selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'une des languettes (20) est déformable.

6. Disjoncteur de protection selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le support (13) est muni d'une borne de connexion (14) s'écartant de celui-ci.

7. Disjoncteur de protection selon la revendication 6, caractérisé en ce que la borne de connexion (14) munie d'un taraudage (15) pour la réception d'une vis de serrage (16) est bloquée en rotation dans le sens de rotation (D) de la vis de serrage (16) au moyen d'un guidage (27) solidaire du coffret.

8. Disjoncteur de protection selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un élément de connexion (7) qui porte un plot de contact (9) d'un contact de commutation (10) est relié à un enroulement chauffant (5) rattaché à l'une des extrémités de l'élément bimétallique (1).

9. Disjoncteur de protection selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément de connexion (7) est guidé, de préférence dans la région du plot de contact (9), dans des guidages (30, 31) solidaires du coffret qui s'étendent dans la direction d'engagement (F) du support (13).

10. Disjoncteur de protection selon la revendication 9, caractérisé en ce que les guidages sont des rainures de guidage (30, 31) dans lesquelles s'engagent des prolongements (28, 29) qui s'écartent de l'élément de connexion (7).

11. Disjoncteur de protection selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'élément de connexion (7) est appliqué contre une butée (34) par des moyens d'arrêt (32, 33) solidaires du coffret.

Zeichnung