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Dokumentenidentifikation DE69803997T2 19.09.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 1019929
Titel ELEKTRISCHER SCHALTER FÜR GERÄTE
Anmelder ETI Elektroelement d.d., Izlake, SI
Erfinder SEMROV, Anton, 1420 Trbovlje, SI
Vertreter Viering, Jentschura & Partner, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69803997
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GR, IE, IT, LI, LU, NL, PT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 30.09.1998
EP-Aktenzeichen 989444252
WO-Anmeldetag 30.09.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/SI98/00020
WO-Veröffentlichungsnummer 0009918589
WO-Veröffentlichungsdatum 15.04.1999
EP-Offenlegungsdatum 19.07.2000
EP date of grant 27.02.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.09.2002
IPC-Hauptklasse H01H 9/10
IPC-Nebenklasse H01H 21/16   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter für Geräte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und insbesondere einen Schalter zum Anbauen an eine Drehmaschine, wobei der Schalter in das selbe Gehäuse mit einer Sicherung, vorzugsweise einer Sicherung mit einem Sicherungseinsatz, implementiert werden kann. Ein derartiger Schalter ist aus DE-U-86 11 082 bekannt.

Das technische Problem, welches mittels der Erfindung gelöst wird, ist, wie man einen elektrischen Schalter mit der kleinstmöglichen Anzahl von einfachen Zubehörteilen erhalten kann, welcher eine einfache und schnelle Montage möglich machen und gleichzeitig allen geforderten Standards und Qualitätsanforderungen entsprechen würde. Ferner sollte das Produkt ebenfalls kostensparend und konkurrenzfähig sein.

Ein ähnlicher Schalter gemäß dem Deutschen Patent DE 26 18 360 (Lindner GmbH), dessen Gehäuse eine Sicherung mit einem Sicherungseinsatz aufweist, weist eine Unterbrechungshandhabe mit einem exzentrisch angeordneten Hebel auf, welcher einen beweglichen Kontakt vorübergehend von festen Kontakten verlagert, wenn die Handhabe in Anschalt- oder in Ausschaltposition ist. Bei entferntem Sicherungseinsatz, verlagern sich die festen Kontakte mittels einer speziellen Feder auseinander, gleichzeitig verlagert sich eine Gabel, wobei ein freies Ende dieser das Umlegen der Unterbrechungshandhabe verhindert, bei welchem ein Kontakt in Abwesenheit eines Sicherungseinsatzes in seinem Unterbau geschlossen werden würde. Um eine Balance-Position der Kontakte in sowohl offenem als auch geschlossenem Zustand sicherzustellen, sind eine Handhabevorrichtung und ein dreiteiliger Hebel verwendet, wobei sich an dem Letzteren ein von drei Federn abgestützter beweglicher Kontakt befindet.

Ferner ist ein fester Kontakt von einer speziellen Feder abgestützt und weist eine Gabel auf, welche verhindert, dass die Handhabe sich schließt, wenn ein Sicherungseinsatz nicht an seinem Platz ist.

Der Schalter entspricht allen Bestimmungen, ist aber teuer, weil er Elemente enthält, deren Produktion sehr kompliziert ist, da anspruchsvolle Werkzeuge erforderlich sind. Eine große Anzahl von Zubehörteilen erfordert eine zeitraubende Montage des Schalters, was das Produkt ferner sogar teurer macht.

Bei dem nächsten ähnlichen Schalter, gemäß dem deutschen Gebrauchsmuster DE-U-86 11 082 (Lindner GmbH), ist die Anzahl der Teile der Elektrizitäts-Unterbrechungsvorrichtung verglichen mit dem Patent DE 26 18 360 reduziert. Er enthält nur eine Handhabe, einen Hebel und einen beweglichen Elektrokontakt, wobei das obere Ende des Hebels in der Zweipunktlagerung in der Handhabe gerade mittels der Federkraft aufsitzt, die den beweglichen Kontakt in die Richtung zur Handhabe hin drückt. Zum Gewährleisten einer sicheren Position des Kontaktunterbrechers in der Öffnungsposition sitzt eine Nase, die an dem Hebel vorgesehen ist, an der Ausbuchtung im Sicherungsgehäuse auf, das ein Teil des Gehäuses vom elektrischen Schalter ist.

Dieses Ausführungsbeispiel des elektrischen Schalters für Geräte weist weniger Teile auf als der vorherige Schalter, aber die Abstützvorrichtung (die Nase am Hebel und die Ausbuchtung im Sicherungsgehäuse) erfordert eine größere Materialmenge, was Schwierigkeiten verursachen kann, während das Gehäuse in der Form abkühlt.

Die technische Aufgabe gemäß der Erfindung liegt in einem Konzept einer Schaltervorrichtung, welche alle Operationen mit einer geringeren Anzahl von einfacheren Zubehörteilen ausführen würde, die billig zu produzieren sind, und die eine schnellere und einfachere Montage möglich machen. Das neue Konzept muss jedoch allen Bestimmungen und Standards entsprechen.

Dieses Problem wird mittels eines Schalters gelöst, wie in Anspruch 1 definiert. Ein wesentliches Merkmal des Schalters besteht darin, dass seine Unterbrechungshandhabe ein exzentrisches Seitenstück aufweist, in welchem nur eine Stange positioniert ist, welche mit ihrem gegenüberliegenden Ende direkt auf einem beweglichen Kontakt aufliegt. Die Handhabe weist ferner eine Sperrnase auf, die die Schließposition der Handhabe sichert, wenn die Kontakte geschlossen sind, und gleichzeitig in dieser Position für die Stange und die Handhabe Spiel bereitstellt, sodass ein angemessener Druck auf die geschlossenen Kontakte gewährleistet ist, wobei der Druck mittels der Feder unter dem beweglichen Kontakt festgelegt wird. Das exzentrische Seitenstück im Gehäuse verstellt und positioniert ferner die Stange während ihrer Bewegung und hält sie in den beiden äußersten Positionen fest. Nur eine Feder wirkt direkt auf den beweglichen Kontakt, stellt die Kraft zum Aufrechterhalten der Position des beweglichen Kontakts in den beiden äußersten Positionen sicher und der Druck drückt beide beweglichen Kontakte an die beiden festen Kontakte.

Das Schalterteil des erfindungsgemäßen Schalters weist nur eine Handhabe, eine Stange, Kontakte und sowohl eine Feder als auch angepasste Seitenstücke und Führungen, die direkt im Gehäuse positioniert sind, und eine Feder in der Handhabe auf. Eine derartige Konstruktion, basierend auf einer einfachen Form der Einzelteile, erfordert ein einfaches Werkzeug für einen Thermoplast-Guss des Gehäuses, der Handhabe und der Stange. Ferner sind die Kontakte in bekannter Weise ausgeführt, welche keine spezielle Herstellungstechnologie erfordert. Das Ergebnis ist ein schneller und einfacher Zusammenbau mit einfachem Einsetzen aller Elemente in eine Hälfte des Gehäuses hinein und dann wird dieser Teil mit der anderen Hälfte geschlossen. Alle Elemente sind zueinander permanent gekuppelt.

Die Merkmale der Erfindung werden im Folgenden detaillierter mittels zweier Ausführungsbeispiele und den Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt entlang der Verbindungsfläche beider Hälften des Gehäuses einen Schalter für das Gerät, mit einer Sicherung mit einem Sicherungseinsatz, im Zustand mit geschlossenem Kontakt.

Fig. 2 zeigt das Gleiche im Zustand einer offenen Handhabe, eines offenen Kontakts und eines entfernten Unterbaus des Sicherungseinsatzes.

Fig. 3 zeigt das Gleiche im Schließzustand der Handhabe bzw. dem Anschaltzustand.

Der Schalter für Geräte, welcher mit einer Sicherung mit einem Sicherungseinsatz oder ohne eine Sicherung gestaltet sein kann, besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 1 mit zwei gleichen Hälften 2, wobei sich die Gehäuse darin unterscheiden, dass das Gehäuse mit der Sicherung um die Breite eines Unterbaus 3 für einen Sicherungseinsatz 4 vergrößert ist. Jedoch ist die Anordnung des Unterbaus 3 für den Sicherungseinsatz 4 weder ein Ziel dieser Erfindung noch hat sie irgendeinen Einfluss darauf. Soweit die äußere Form und die äußeren Maße des Gehäuses 1 betroffen sind, ist es standardgemäß ausgeführt und ist vorzugsweise ausgestaltet, um, mittels einer Rille 5 an seiner Rückseite, an einer Drehmaschine, welche nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, positioniert zu werden.

Die Hälften 2 des Gehäuses 1 haben Unterbaue 6, 7, 8 in der Form von Rippen für die festen Kontakte 9, 10 und einen Kontakt 11 des Sicherungseinsatzes 4. Ein beweglicher Kontakt 12 ist in Rippenführungen 13 geführt und von einer Feder 14 abgestützt. Der bewegliche Kontakt 12 wird mittels einer Stange 15 direkt gesteuert, welche in ihrer Axialrichtung in Rippenführungen 16 geführt ist, die sich an den Hälften des Gehäuses 1 im Bereich des beweglichen Kontakts 12 befinden. Mit ihrer gegenüberliegenden Seite reicht die Stange 15 in eine Unterbrechungshandhabe 17 hinein, welche zum manuellen Schalten des Schalters verwendet wird. Die Handhabe 17 hat eine Lagerung auf einer Achse 18, die in beiden Hälften 2 im Gehäuse 1 gelagert ist. In Bezug auf die Achse 18 hat die Handhabe einen exzentrischen Kreisbogen 19, der einen Winkel von etwa 45º bildet und von Begrenzungsanschlägen 20 und 20' auf beiden Seiten begrenzt ist. Die Stange 15 nahe der Handhabe 17 ist zusätzlich in jeder Hälfte 2 des Gehäuses 1 mittels einer bogenförmigen Rippe 21 geführt, deren Mittelpunkt im Zentrum der Achse 18 liegt. Jede Rippe 21 liegt derart, dass sie in eine in der Handhabe 17 vorgesehene bogenförmige Nut 22 reicht. Ein externes bogenförmiges Segment 23 der Handhabe 17 nahe der Nut 22 wirkt als eine Feder und ist mit einem kleinen Vorsprung 24 an seinem freien Ende ausgeführt. Der Vorsprung 24 lehnt sich gegen einen ähnlichen Vorsprung 25 am Gehäuse 1, wenn die Handhabe 17 in der Schließposition ist, das heißt bei geschlossenem Kontakt. In beiden Hälften 2 des Gehäuses 1 sind zwei bogenförmige Seitenstücke 26 nahe der Achse 18 angeordnet, und das Zentrum der Bögen liegt konzentrisch zu der Achse 18 und der Rippe 21. Im Bereich der Position der Stange 15 bei geöffneten elektrischen Kontakten, ist das Seitenstück 26 mit einer stufenförmigen Einkerbung 27 als ein Unterbau für die Stange 15 versehen. Die Einkerbung 27 liegt in Richtung einer imaginären Verlängerung der Rippenführungen 16 der Stange 15 und ist von einem Begrenzungsanschlag 28 begrenzt.

Der Bogen 19 ist in Bezug auf die Achse 18 und das Seitenstück 26 derart exzentrisch positioniert, dass in der Lage der Handhabe 17 bei offenen elektrischen Kontakten, ein Ende des Bogens 19 nahe dem Begrenzungsanschlag 20 zwischen der Einkerbung 27 und der Achse 18 liegt, wobei das gegenüberliegende Ende des Bogens 19, das nahe dem Begrenzungsanschlag 20' ist, über die Einkerbung 27 auf der imaginären Bogenverlängerung des Seitenstücks 26 liegt. Daher rastet in der offensten Position der Handhabe 17 die Stange 15 in die Einkerbung 27 ein und die Handhabe 17 wird freigeschaltet, vom Druck der Feder 14 über die Stange 15.

Die Handhabe 17 und das Gehäuse 1 haben Löcher 28 zum Befestigen von Elementen, die nicht in den Zeichnungen gezeigt sind.

Der Schalter wird mittels Umlegens der Handhabe 17 von ihrer Endposition, wenn sie innerhalb der Hälften 2 des Gehäuses 1 liegt, geöffnet (Fig. 1), wodurch eine Plombe zerbrechen kann, welche nicht in den Zeichnungen gezeigt ist. Beim Drehen der Handhabe 17 überwindet der Vorsprung 24 der Handhabe 17 zuerst den Vorsprung 25 am Gehäuse 1, welches das Gefühl gibt, dass die Handhabe 17 im Arbeitsbereich ist. Dann lehnt sich der Begrenzungsanschlag 20 gegen die von der Rippe 21 und dem Kreisbogen 19 geführte Stange 15 der Handhabe 17. Beim Weiterdrehen der Handhabe 17 bewegt sich der bewegliche Kontakt 12 temporär von den festen Kontakten 9, 10 weg und unterbricht den Stromkreis. Mittels Umlegens der Handhabe 17 in Richtung ihrer Öffnungsposition bewegt sich die Stange 15 entlang des Seitenstücks 26, bis sie zur Einkerbung 27 nahe dem Seitenstück 26 gedrückt ist. Infolge der Position des Bogens 19 zwischen der Einkerbung 27 und der Achse 18 gleitet die Stange ab, vom Seitenstück 26 in die Einkerbung hinein, in welcher sie infolge der Kraft der Feder 14 verbleibt.

Mit den Kontakten in Ausschaltposition wirkt die Feder 14 nicht mehr über die Stange 15 auf die Handhabe 17 bzw. die Achse 18 (Fig. 3). Die freigegebene Handhabe 17, mit ausgeschalteten Kontakten, kann frei um einen Winkel gedreht werden, der von der Weite der Einkerbung 27 bestimmt ist.

In ihrer Ausschaltposition gibt die Handhabe 17 den Unterbau 3 der Sicherung 4 frei, so dass er, um die Sicherung auszutauschen, ohne jedes Werkzeug demontiert werden kann. Am Unterbau 3 der Sicherung 4 ist an der Seite zur Handhabe 17 hin ein federnder Zahn vorgesehen, welcher sich, wenn der Unterbau 3 vom Gehäuse gelöst ist, gegen den Zahn der Handhabe 17 lehnt und ein direktes Herausziehen des Unterbaus 3 aus dem Gehäuse 1 verhindert. Nur durch Biegen des federnden Zahns 29 mittels eines kleinen Schraubendrehers oder eines ähnlichen Werkzeugs kann der Unterbau 3 ganz aus dem Gehäuse 1 herausgenommen werden.

Beim Einschalten des Schalters (Fig. 3) wird die Handhabe 17 in die entgegengesetzte Richtung gedreht. Wenn die Handhabe 17 ausreichend gedreht worden ist, sodass der Begrenzungsanschlag 20' sich gegen das obere Ende der Stange 15 lehnt, hebt der exzentrische Bogen 19 die Stange 15 aus der Einkerbung 27 heraus. Wenn die Handhabe 17 weitergedreht wird, bewegt der Bogen 19 nahe dem Begrenzungsanschlag 20' der Handhabe 17 die Stange 15, sodass sich die Letztere entlang des Seitenstücks 26 bewegt. In ihrer instabilen Position auf dem Bogen 19 springt die Stange 15 infolge der Wirkung der Feder 14 temporär von der Position auf dem Bogen 19 am Begrenzungsanschlag 20' in die Position auf dem Bogen 19 nahe dem gegenüberliegenden Begrenzungsanschlag 20, und schließt über den Kontakt 12 augenblicklich die elektrischen Kontakte 9, 10. Mit dem beweglichen Kontakt 12 an den festen Kontakten 9, 10 positioniert und mit der Feder 14 wirkend, sind die Stange 15 und die Handhabe 17 von der Kraft der Feder 14 befreit, was eine lange Lebensdauer gewährleistet und daher die erforderliche Minimalanzahl von Anschaltungen und Ausschaltungen des Schalters.


Anspruch[de]

1. Schalter für Geräte, mit

festen Kontakten (9, 10), einem beweglichen Kontakt (12) und vorzugsweise einem Kontakt (11) für eine Sicherungsverbindung (4),

einem Gehäuse (1), das zwei Hälften (2) hat, die erste Rippenführungen (13) zum Führen des beweglichen Kontaktes (12), Unterbaue (6, 7, 8) in Form von Rippen für die festen Kontakte (9, 10) und vorzugsweise für den Kontakt (11) für die Sicherungsverbindung (4) aufweisen;

einer Feder (14), die den beweglichen Kontakt (12) stützt, einer Handhabe (17) für das manuelle Anschalten und Ausschalten des Schalters, wobei die Handhabe auf einer Achse (18) Lager in beiden Hälften des Gehäuses und einen Kreisbogen (19) hat, der an beiden Enden durch einen ersten (20) und einen zweiten (20') Begrenzungsanschlag begrenzt ist,

einer Stange (15) zum direkten Steuern des beweglichen Kontaktes, wobei ein Ende der Stange in zweiten Rippenführungen (16) geführt ist, die in den Gehäusehälften (2) im Bereich des beweglichen Kontaktes vorgesehen sind, und wobei das andere Ende in die von dem Kreisbogen (19) und dem ersten und dem zweiten Begrenzungsanschlag (20, 20') definierte Rille reicht,

dadurch gekennzeichnet,

dass beide Gehäusehälften nahe der Achse (18) bogenförmige Seitenstücke (26) haben, die mit dem Zentrum ihrer Bogen konzentrisch zur Achse (18) liegend positioniert sind, wobei die Seitenstücke (26) im Bereich des Kontaktes mit der Stange (15) in der Position der Handhabe (17) bei offenen Kontakten an einem Ende eine Einkerbung (27) haben, welche in Richtung einer imaginären Verlängerung der zweiten Rippenführungen (16) liegt und von einem dritten Begrenzungsanschlag (28) begrenzt wird;

und der Bogen (19) in Bezug auf die Achse (18) derart exzentrisch positioniert ist, dass in der Lage der Handhabe (17) bei offenen Kontakten, das Ende des Bogens, welches nahe dem ersten Begrenzungsanschlag (20) liegt, zwischen der Einkerbung (27) und der Achse (18) positioniert ist, und las Ende des Bogens (19), welches nahe dem zweiten Begrenzungsanschlag (20') liegt, auf der imaginären bogenförmigen Verlängerung des Seitenstücks (26) über die Einkerbung (27) hinaus liegt.

2. Schalter für Geräte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreisbogen (19) einen Winkel von etwa 45º bildet.

3. Schalter für Geräte gemäß der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass

die Stange (15) nahe der Handhabe (17) in jeder Hälfte (2) des Gehäuses (1) durch eine bogenförmige Rippe (21) geführt ist, deren Mitte im Zentrum der Achse (18) liegt, wobei jede Rippe (21) derart liegt, dass sie in eine in der Handhabe (17) vorgesehene bogenförmige Nut (22) reicht, wobei ein externes bogenförmiges Segment (23) von der Handhabe (17) nahe der Nut (22) als Feder ausgeführt ist und einen kleinen Vorsprung (24) aufweist, der sich gegen einen ähnlichen Vorsprung (25) am Gehäuse (1) lehnt, wenn die Handhabe (17) in ihrer Schließposition ist, das heißt bei geschlossenem elektrischem Kontakt.







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