DE2858237C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sprungkontakt-Schutz­ schalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US-PS 38 06 848 ist ein derartiger Sprungkon­ takt-Schutzschalter mit einem elektrisch isolierenden Gehäuse aus einem äußeren Oberteil und einem teles­ kopartig in diesem eingesetzten Unterteil bekannt. Dieser Schutzschalter hat einen in dem Gehäuse ange­ ordneten Halterungsrahmen, in welchem eine Überstrom­ auslösespule mit einem Anker, einem stationären Kon­ takt und einem beweglichen Kontakt angeordnet ist. Mit Hilfe eines an den beweglichen Kontakt gekoppel­ ten Sperrmechanismus ist der bewegliche Kontakt zwischen einer Offen- und einer Schließstellung be­ wegbar. Ein Hebelgelenk ist an dem Rahmen angelenkt und mit dem Sperrmechanismus gekoppelt. Eine mit dem Hebelgelenk gekoppelte Betätigungstaste durchsetzt eine im wesentlichen zentrale symmetrische Öffnung im oberen Gehäuseteil. Der obere Gehäuseteil hat einen die Öffnung umgebenden Fortsatz mit einander gegenüberliegenden, inneren Vorsprüngen, und als Betätigungstaste dient eine Kipp- oder Wipptaste mit jeweils einer Ausnehmung auf jeder Seite zur Aufnahme des betreffenden Vorsprungs. Das Hebelgelenk weist einen Mitnehmerzapfen auf, und die Betätigungs­ taste ist an ihrem unteren Ende mit einer Aussparung zur Aufnahme dieses Zapfens versehen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen be­ kannten Sprungkontakt-Schutzschalter so abzuändern, daß als Betätigungselement anstelle einer Kipp- oder Wipptaste auch eine Drucktaste eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Sprungkontakt-Schutz­ schalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnen­ dem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ermöglicht einen Sprungkontakt-Schutz­ schalter, der so gestaltet ist, daß bei einem an­ sprechenden äußeren Aussehen als Betätigungsele­ ment eine Drucktaste in einfacher Weise von Hand und ohne zusätzliches Werkzeug eingesetzt werden kann und nach dem Einsetzen gegen Herausfallen ge­ sichert ist.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform der Erfindung mit einer Drucktaste für den Schutzschalter,

Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Darstellung, welche das Tastengelenk in der Einschalt­ stellung zeigt,

Fig. 3 eine Fig. 2 ähnelnde Darstellung mit in Ausschaltstellung befindlichem Tastengelenk,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Drucktaste für den Schutzschalter nach Fig. 1,

Fig. 5 eine Aufsicht auf die Unterseite der Druck­ taste gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine Vorderansicht der Drucktaste, welche den Eingriff der Betätigungszunge mit einem Tastengelenk zeigt,

Fig. 7 eine Schnittansicht eines Federträgers für die einen Teil der Drucktaste nach Fig. 4 bis 6 bildende Feder,

Fig. 8 eine Aufsicht auf die Unterseite des Feder­ trägers gemäß Fig. 7,

Fig. 8A einen Schnitt längs der Linie 8A-8A in Fig. 8,

Fig. 9 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Vor­ deransicht der Betätigungszunge als Teil der Anordnung nach Fig. 6,

Fig. 10 eine Seitenansicht der Betätigungszunge ge­ mäß Fig. 9,

Fig. 11 einen zentralen Schnitt durch die Drucktaste gemäß Fig. 1,

Fig. 12 eine Aufsicht auf die Unterseite der Druck­ taste gemäß Fig. 11,

Fig. 13 eine schematische Darstellung eines Arbeits­ gangs beim Einbau der Drucktaste in das Schutzschaltergehäuse und

Fig. 14 eine auseinandergezogene Darstellung zur Veranschaulichung der elektrischen Lampen­ anschlüsse für die in der Drucktaste des Schutzschalters gemäß Fig. 1 angeordnete Lampe.

Ein Schutzschalter 282 weist einen oberen Gehäuse­ teil 222 und ein gegossenes bzw. geformtes unteres Gehäuseteil 16 auf und ist mit einer Drucktaste 284 versehen. Der Unterteil 16 hat einen zentralen Vor­ sprung 210 mit Lampenanschlüssen 252, 254, einer Spulen­ klemme 18 und einer Kontrollklemme 20. Der Schutz­ schalter wird durch Drücken der Drucktaste 284 ab­ wechselnd geöffnet und geschlossen. Die entsprechende Arbeitsweise ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt, wobei Fig. 2 den Schutzschaltermechanismus in der manuellen Einschaltposition mit geschlossenen Kontakten und Fig. 3 die Ausschaltposition bzw. die manuelle Öffenstellung der Kontaktteile zeigen. Die Druck­ taste 284 ist mit einem Betätigungsglied 286 ver­ sehen, von dem ein Abschnitt in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, während der Schaltmechanismus ein abgewandeltes Hebelgelenk 288 mit zwei halbkreis­ förmigen Vertiefungen 290 und 292 aufweist. In der in Fig. 2 veranschaulichten Stellung des Mechanis­ mus tritt bei einem auf die Drucktaste 284 ausge­ übten, abwärts gerichteten Druck das Betätigungs­ glied 286 in die Vertiefung 290 ein, so daß das Hebel­ gelenk 288 entgegen dem Uhrzeigersinn in die Stel­ lung gemäß Fig. 3 geschwenkt wird. Beim nochmali­ gen Herabdrücken der Drucktaste 284, wenn sich der Mechanismus in der Stellung gemäß Fig. 3 befindet, tritt das Betätigungsglied 286 in die Vertiefung 292 ein, wodurch das Hebelgelenk 288 im Uhrzeiger­ sinn um einen Schwenkzapfen 52 herum in die Schließ- bzw. Einschaltstellung gemäß Fig. 2 zurück verschwenkt wird. Beim nachfolgenden Herabdrücken der Druck­ taste wird das Hebelgelenk aufgrund des abwechseln­ den Eintritts des Betätigungshebels 286 in die be­ treffenden Vertiefungen 290 und 292 auf ähnliche Weise einmal in die eine und zum anderen in die an­ dere Richtung verschwenkt.

Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Seitenansicht der Gegentakt-Drucktaste 284 gemäß den Fig. 2 und 3.

Fig. 5 ist eine Aufsicht auf die Unterseite der Drucktaste 294, während Fig. 6 eine der Fig. 4 ähnelnde Ansicht dar­ stellt, bei der zur Veranschaulichung der Verformung der Be­ tätigungsgliedfeder bei der Betätigung etwas weggebro­ chen ist.

Gemäß den Fig. 4 und 5 weist die Drucktaste 284 einen Hohl­ raum 294 auf, in den eine in Fig. 4 gestrichelt eingezeich­ nete Lampe 296 eingesetzt ist. Die Lampe 296 ist über elektrische Zuleitungen 298 und 300 mit Kontaktstiften 302 bzw. 304 verbunden. Die Drucktaste ist mit einem Federträger 306 versehen, der eine langgestreckte Schraubenfeder 308 trägt. Die Feder 308 ist an bei­ den Enden am Federträger 306 festgelegt, während sie sich gemäß Fig. 6 in ihrem Mittelteil frei durchzubiegen vermag. Die Feder 308 steht dabei mit einem Be­ tätigungsglied 286 in Berührung, das am oberen Ende einen Schwenkzapfen 310 aufweist, dessen Enden drehbar in Bohrungen 312 und 314 (Fig. 5) in den Seitenwänden 316 bzw. 318 der Drucktaste eingesetzt sind. Dieser Schwenkzapfen 310 ist über ein Mittelstück 319 mit einem unteren Zapfen 320 verbunden, der gemäß Fig. 6 in die betreffenden Vertiefungen 290 und 292 des Hebelge­ lenks 298 einzutreten vermag. Vom Mittelstück 319 stehen zwei Laschen 322 und 324 ab, deren Oberkanten bzw. Schultern am Mittelteil der Feder 308 anzugreifen und diese durchzubiegen vermögen, wie dies für die Schulter der Lasche 324 in Fig. 6 veranschaulicht ist. Wenn sich das Betäti­ gungsglied 286 in entgegengesetzte Richtung verschwenkt, während der Zapfen 320 in die Vertiefung 290 eingetreten ist, greift die Schulter der anderen Lasche 322 ersichtli­ cherweise entsprechend an der Feder 308 an, um ihren Mittel­ teil auszulenken. Als Teil der Drucktaste 284 sind material­ einheitlich mit dieser vier Rippen 326, 328, 330 und 332 aus­ gebildet, die auf noch näher zu beschreibende Weise zur Ver­ bindung der Drucktaste mit dem Schutzschaltergehäuse dienen.

Der Federträger 306 gemäß Fig. 5 ist in den Fig. 7, 8 und 8A näher veranschaulicht. Der Federträger 306 weist am einen Ende zwei Vorsprünge 334 und 336, die an der einen Stirnwand 338 der Drucktaste gemäß Fig. 5 angreifen, und am anderen Ende zwei ähnliche Vorsprünge 340 und 342 auf, welche an der anderen Stirnwand 344 der Drucktaste angreifen. Im Mittelteil des Federträgers 306 ist eine rechteckige Öff­ nung 346 ausgebildet, welche die Aufwärtsauslenkung des Mittelteils der Feder 308 auf die in Fig. 6 dargestellte Weise zuläßt. Die Enden der Feder greifen in einen halbkreisför­ migen Querschnitt besitzende Vertiefungen 348 und 350 ein, die mit der zentralen Öffnung 346 in Ver­ bindung stehen. Die eine Vertiefung 330 ist in Fig. 8A dargestellt; die andere Vertiefung 348 besitzt selbstver­ ständlich dieselbe Form wie die Vertiefung 350.

Die Fig. 9 und 10 veranschaulichen das Betätigungsglied 286 im einzelnen. Wie aus Fig. 10 hervorgeht, besteht der obere Schwenkzapfen 310 tatsächlich aus zwei getrennten Schwenkzapfenteilen 352 und 354.

Die in den Fig. 11 und 12 dargestellte Drucktaste 284 be­ steht vorzugsweise aus einem zweckmäßigen Kunststoff, bei­ spielsweise einem klaren Kunststoff der Sorte Lexan Typ 141, und sie ist an ihrer Innenfläche, wie bei 356 in den Fig. 11 und 12 angedeutet, aufgerauht bzw. geriffelt. In beiden Enden der Drucktaste sind jeweils zwei Vertiefun­ gen oder Ausnehmungen, wie die Vertiefungen 358 und 360 in der Stirnwand 338, zur Aufnahme der entsprechenden Vorsprünge 334 und 336 des Federträgers gemäß Fig. 8 ausgebildet. Die andere Stirnwand 344 ist auf ähnliche Weise mit Vertiefungen 362 und 364 zur Aufnahme der Vorsprünge 340 und 342 des Federträgers 306 versehen. Diese Vertiefungen begrenzen die Aufwärtsbewegung des Federträgers 306 relativ zur Innenfläche der Drucktaste. Wei­ terhin sind in den Stirnwänden Bohrungen 366 und 368 zur Aufnahme der Kontaktstifte 302 und 304 (Fig. 4) vorgesehen.

Fig. 13 veranschaulicht schematisch das Einsetzen der Druck­ taste in die Oberseite des Gehäuses. Der Gehäuse-Oberteil 222 ist bei 370 mit einer Öffnung versehen. Der mit Rippen 328 und 332 ( Fig. 13) versehene Unterteil der Drucktaste wird zusammengedrückt, während die Drucktaste in Richtung des Pfeils 372 gemäß Fig. 13 in Abwärtsrichtung in das Gehäuse eingeschoben wird. Der Kunststoff der Drucktaste und der Kunststoff des Gehäuses sind beide so elastisch, daß die Taste eingeschoben werden kann, bis die Oberseiten 374 und 376 (Fig. 13) der Rippen unter die Unter­ kanten der inneren Flanschteile 378 und 380 des Gehäuses einrasten und dabei eine Auswärtsverlagerung der Drucktaste sowie ein Herausziehen derselben nach dem Einsetzen in den Oberteil des Schutzschaltergehäuses verhindern.

Fig. 14 veranschaulicht in auseinandergezogener Darstellung den vollständigen Zusammenbau des Schutzschaltergehäuses mit der Drucktaste. Der Zusammenbau erfolgt in zwei grundsätz­ lichen Arbeitsgängen: Zunächst wird der untere Gehäuseteil mit dem daran montierten Schaltmechanismus durch das untere Ende des äußeren Gehäuseteils 222 eingerastet. Sobald dies geschehen ist und wenn sich der Schaltmechanismus in der richtigen Stellung befindet, d. h. wenn das Hebelgelenk in der manuellen Offenstellung der Kontaktteile steht, wird die Drucktaste 284 in das obere Ende des äußeren Gehäuseteils 222 so eingesetzt, daß das Betätigungsglied 286 der Drucktaste wie vorgesehen am Hebelgelenk 288 eingreift. Diese Montagereihenfolge gilt für alle Ausführungsformen der Erfindung. Gemäß Fig. 14 wird die Drucktaste 284 dadurch einwandfrei ausgerichtet, daß die Rippen 326, 328 in entsprechende Nuten 382 und 384 an der Innen­ fläche des Gehäuses eingreifen. Der elektrische Anschluß für die Lampe wird bei dieser Ausführungsform über die Druck­ tastenfedern 386 und 388 hergestellt, deren obere Enden die Kontaktstifte 302 und 304 aufnehmen. Die Federn 386 und 388 drücken die Drucktaste 284 nach oben, so daß die oberen Enden der Rippen 326, 328 an den Oberkanten der betreffenden Nuten 382 und 384 angreifen. Darüber hinaus stellen die Federn und die Stifte einen elektrischen Stromkreis her, der durch zwei Leitungsanschlüsse 390 und 392 vervollständigt wird, die mit den unteren Enden der Drucktastenfedern 386 bzw. 388 (Schraubendruckfedern) in Berührung stehen und außerdem elektrisch mit Zuleitungen 394 bzw. 396 verbunden sind, die ihrerseits zu den Lampenanschlüssen 252 und 254 verlaufen.

Zusammenfassend wird mit der Erfindung also ein Sprungkon­ takt-Schutzschalter mit einem kompakten, einstückigen Stahl­ rahmen in einem zweiteiligen Schutzschaltergehäuse geschaf­ fen, das aus zwei teleskopartig einsetzbaren Formteilen be­ steht. Die kompakte Konstruktion ist mit einer Drucktaste kombiniert, so daß der Schutzschalter ein ansprechendes Aussehen erhält und für den Einbau an leicht zugänglichen und ohne weiteres sichtbaren Stellen an der Vorderseite eines Instrumentenbretts bzw. einer Instrumententafel geeignet ist. Verschiedene Betätigungs­ tastenkonstruktionen sind zur Verwendung mit demselben grundsätzlichen Schutzschaltermechanismus geeignet. Durch Kombination einer Sprungkontaktkonstruktion mit einer be­ trächtlichen Überstrom-Auslöseverzögerung vereinigt der Sprungkontakt-Schutzschalter in sich die vorteilhaftesten Merkmale moderner handbetätigter Schalter und Schutzschalter, so daß er effektiv einen handbetätigbaren Schalter mit störungsfreien Überstromauslöseschutz darstellt.

Claims (8)

1. Sprungkontakt-Schutzschalter mit einem elektrisch isolierenden Gehäuse aus einem äußeren Gehäuseteil (222) und einem teleskopartig in diesen eingesetzten Unter­ teil, mit einem in dem Gehäuse angeordneten Halterungs­ rahmen, in welchem eine Überstromauslösespule mit ei­ nem Anker, einem stationären Kontakt und einem beweg­ lichen Kontakt angeordnet ist,
mit einem an den beweglichen Kontakt gekoppelten Sperrmechanismus, mit dessen Hilfe der bewegliche Kontakt zwischen einer Offen- und einer Schließ­ stellung bewegbar ist, mit einem am Rahmen ange­ lenkten und mit dem Sperrmechanismus gekoppelten Hebelgelenk,
mit einer zentralen symmetrischen Öffnung im oberen Gehäuseteil und mit einer die Öffnung durchsetzen­ den, mit dem Hebelgelenk gekoppelten Betätigungs­ taste,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungstaste eine Drucktaste (284) ist,
daß auf beiden Seiten der Drucktaste je zwei äußere Rippen (326, 328, 330, 332) vorgesehen sind, welche unter Deformierung der Drucktaste in Nuten (382, 384) an der Innenseite des äußeren Gehäuseteils (222) ein­ rastbar sind und
daß das Hebelgelenk (54) mit zwei im Abstand ange­ ordneten Vertiefungen (290, 292) versehen ist, wo­ bei die Drucktaste (284) ein Betätigungsglied (286) aufweist, das beim aufeinanderfolgendem Drücken der Drucktaste abwechselnd in jeweils eine der Vertie­ fungen (290, 292) eintritt und das Hebelgelenk (54) um seine Schwenkachse hin und her verschwenkt.

2. Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Drucktaste (284) eine Schrauben­ feder (308) angeordnet ist und daß das Betätigungs­ glied (286) zur Ausführung einer Kippbewegung schwenk­ bar gelagert ist und an Laschen (322, 324) zwei Schultern aufweist, die abwechselnd an einem Mittelbereich der Schrauben­ feder (308) angreifen.

3. Schutzschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Drucktaste (284) ein Federträger (306) angeordnet ist, welcher die gegenüberliegen­ den Enden der Schraubenfeder (308) aufnimmt und eine zen­ trale Öffnung (346) zur Ermöglichung einer Auslen­ kung des Federmittelteils aufweist.

4. Schutzschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federträger (306) an beiden Enden Vorsprünge (334, 336, 340, 342) aufweist, die in Vertiefungen (358, 360, 362, 364) der Betätigungstaste eingrei­ fen.

5. Schutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucktaste einen zentralen Hohlraum (294) aufweist, in welchem eine Lampe (296) angeordnet ist.

6. Schutzschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (296) von der Lampenhalterung teil­ weise im Hohlraum der Drucktaste (284) gehalten wird.

7. Schutzschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte des Bodens des unteren Gehäuseteils (16) ein Vorsprung (210) ausgebildet ist, von dem zwei Lampenanschlüsse (252, 254) nach außen abgehen, und daß die Lampe (296) über zwei elektrische Zulei­ tungen (298, 300) mit den Lampenanschlüssen verbunden ist.

8. Schutzschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampenhalterung eine langgestreckte, halb­ kreisförmige Vertiefung aufweist, in welcher die Lampe (296) ruht.