AT502415B1

AT502415B1 - Prüftaster, anschlussverbindung für einen prüftaster, schutzschalter und verfahren zur herstellung eines schutzschalters

Info

Publication number: AT502415B1
Application number: AT0130103A
Authority: AT
Inventors: Gerhard Ing Dobusch
Original assignee: Moeller Gebaeudeautomation Kg
Priority date: 2003-08-19
Filing date: 2003-08-19
Publication date: 2007-03-15
Also published as: CN1836302B; AU2004265697A1; RU2006108519A; MEP9308A; NO20061234L; EP1658629B1; CN1836302A; RU2342731C2; DE502004003634D1; PL1658629T3; ES2286640T3; AU2004265697B2; ATE360880T1; RS20060115A; RS50156B; WO2005017935A1; EP1658629A1; NO331084B1; AT502415A4

Description

2 AT 502 415B1

Die Erfindung betrifft einen Prüftaster für einen Schutzschalter, insbesondere für einen Fehlerstromschutzschalter, mit einem Widerstand, einem einem ersten Anschlussstück des Widerstandes zugeordneten Betätigungselement und einem mittels des Betätigungselementes bewegbaren Kontaktelement, wobei ein zweites Anschlussstück des Widerstandes ein Kontaktteil 5 zur lösbaren Verbindung mit einem Leiter einer Anschlussverbindung umfasst.

Bei Fehlerstromschutzschaltern ist es üblich, einen Prüftaster mit einem Betätigungselement vorzusehen, wodurch ein elektrischer Kontakt zwischen zwei Anschlussklemmen herstellbar ist und ein das Auslösen des Fehlerstromschutzschalters bewirkender Stromfluss über den Prüf-10 taster erreicht wird. Dabei ist es üblich, dem Betätigungselement weiters einen Widerstand zuzuordnen, um eine Begrenzung des über den Prüftaster fließenden Strom sicherzustellen. Nachteilig an den bekannten Schutzschaltern ist, dass der Prüftaster einen hohen Fertigungsaufwand des Schutzschalters bedingt. 15 Die US 5 481 235 A1 offenbart bei einem Schutzschalter eine gegen die Wirkung einer leitenden Feder verstellbare Prüftaste, wobei bei gedrückter Prüftaste die Feder eine leitende Verbindung zu einem nicht näher dargestellten Fehlerstrommodul herstellt.

Die US 2003/0151478 hat einen Schutzschalter mit einer Prüfstromstrecke zum Gegenstand, 20 wobei die eigentliche Prüfstromstrecke lediglich durch Schaltbeispiele illustriert wird, ohne Beschreibung der tatsächlichen konstruktiven Ausbildung und Anordnung dieser Konstruktionsteile innerhalb des Schutzschalters.

Die DE 30 32 826 A1 beschreibt einen Fehlerstromschutzschalter mit einer Prüftaste, mittels 25 welcher ein Prüfstromkreis mit einem Widerstand aktiviert werden kann. Um das Anordnen bzw. Einbringen des Widerstandes in den Schutzschalter möglichst einfach zu gestalten, ist vorgesehen, dass der Widerstand in einer Aufnahme ohne zusätzliche Befestigungsmittel eingesteckt ist. Der Widerstand ist mittels Bügelfedern mit den Netzleitungen verbunden bzw. wird bei Betätigung der Prüftaste mit diesen Verbunden. Die Bügelfedern kontaktieren dabei die Anschluss-30 drähte des Widerstandes lediglich durch die Federkraft und sind nicht mit diesem verlostet oder verschweißt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Prüftaster der eingangs genannten Art anzugeben, der die bekannten Nachteile vermeidet, eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, einfach zu fertigen ist und 35 eine einfache Fertigung des Schutzschalters ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Prüftaster zusammen mit dem Widerstand in einem Gehäuse angeordnet und der Prüftaster als eigenständiges Bauteil in eine Unterschale des Schutzschalters ersetzbar ist. 40

Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Prüftaster als eigenständiges Bauteil separat gefertigt und anschließend in eine Unterschale od. dgl. des Schutzschalters eingesetzt werden kann. Die Kontaktierung des Prüftasters kann bei dem Verbinden einer Oberschale mit der Unterschale erfolgen. Ein weiterer Vorteil ist, dass zum Anschließen des Prüftasters Lötstellen nicht erforder-45 lieh sind, wodurch die benötigte Zeit zum Anschließen des Prüftasters besonders gering gehalten werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Kontaktteil des zweiten Anschlussstückes des Widerstandes aus dem Gehäuse geführt ist und insbesondere am Gehäuse so anliegend ausgebildet ist. Dadurch kann der Kontaktteil am Gehäuse abgestützt werden und das mit dem Kontaktteil im zusammengebauten Zustand des Schutzschalters zusammenwirkende Element so ausgestaltet werden, dass es eine Kraft auf den Kontaktteil in Richtung des Gehäuses ausübt, wodurch zuverlässig ein elektrisch leitender Kontakt ausgebildet und das Entstehen von Luftspalten vermieden wird. Dies kann insbesondere durch das Vorsehen eines 55 Federelementes erfolgen. 3 AT 502 415 B1

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Kontaktteil an einer Stirnseite des Gehäuses angeordnet ist, wodurch der Kontaktteil besonders einfach ausgebildet werden kann, insbesondere bei einem in Längsrichtung des Prüftasters angeordneten Widerstand. 5

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Kontaktteil und das Betätigungselement an der selben Seite des Gehäuses angeordnet sind, wobei der Kontaktteil bei geöffneter Oberschale des Schutzschalters besonders gut einsehbar und kontrollierbar ist. 10

Die Erfindung betrifft weiters eine Anschlussverbindung für einen erfindungsgemäßen Prüftaster, wobei die Anschlussverbindung eine Anschlussklemme mit einem dem Prüftaster zugeordneten Widerstand im geschlossenen Zustand des Schutzschalters unterbrechungsfrei elektrisch leitend verbindet. 15

Bei bekannten Schutzschaltern mit einem derartigen Prüftaster ist es üblich den Widerstand mittels eines flexiblen Leiters mit einer Anschlussklemme zu verbinden, wobei der flexible Leiter insbesondere die erforderlichen Bewegungen des Prüftasters beim Verbinden mit der Unterschale ermöglicht. 20

In Weiterführung der Erfindung kann daher bei einer vorstehend beschriebenen Anschlussverbindung vorgesehen sein, dass eine erste Kontaktfläche zur lösbaren Verbindung mit dem Widerstand vorgesehen ist. 25 Durch das Vorsehen einer lösbaren Verbindung der Anschlussverbindung mit dem Prüftaster kann die Reihenfolge des Verfahrensablaufs bei der Herstellung des Schutzschalters auf einfache Weise verändert werden und die Verbindung der Anschlussverbindung mit dem Widerstand in einem späteren Verfahrensschritt erfolgen. 30 In Weiterführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Kontaktfläche wenigstens zwei voneinander beabstandete Kontaktbereiche umfasst, wobei die wenigstens zwei Kontaktbereiche miteinander elektrisch leitend verbunden sind. Durch die Ausbildung mehrerer Kontaktbereiche kann die Anschlussverbindung bei einem geringen Materialbedarf für verschiedene Ausführungsformen des Schutzschalters vorgesehen werden, bei denen die Anschlussklemme 35 und der Prüftaster unterschiedlich angeordnet sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Zentralbereich zur Lagerung der Anschlussverbindung vorgesehen ist und die erste Kontaktfläche gegenüber dem Zentralbereich federnd ausgebildet ist. Durch die federnde Ausbildung kann eine kraftschlüssi-40 ge Verbindung der Kontaktfläche mit dem Widerstand sichergestellt werden, wodurch die Zuverlässigkeit der Prüftaste verbessert wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine zweite Kontaktfläche für eine lösbare Verbindung mit der Anschlussklemme vorgesehen ist. Dadurch 45 kann die Reihenfolge des Verfahrensablaufs bei der Herstellung des Schutzschalters besonders flexibel gestaltet werden.

In diesem Zusammenhang kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die zweite Kontaktfläche gegenüber dem Zentralbereich federnd ausgebildet ist, wodurch ein guter so elektrischer Kontakt zwischen der Anschlussverbindung und der Anschlussklemme gewährleistet werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Anschlussverbindung als Blechbiegeteil ausgebildet ist. Dies stellt eine besonders einfache und kosten-55 günstig herstellbare Ausführungsform dar. 4 AT 502 41SB1

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass Knickstellen umfassende Federbereiche vorgesehen sind, wodurch insbesondere bei einem ßlechbiegeteil, die Federwirkung einfach sichergestellt werden kann. 5 Die Erfindung betrifft weiteres einen Schutzschalter, insbesondere einen Fehlerstromschutzschalter mit einem erfindungsgemäßen Prüftaster und einer erfindungsgemäßen Anschlussverbindung.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Prüftaster separat gefertigt werden kann und zu einem io späten Verfahrensschritt in den Schutzschalter eingesetzt und anschließend der Prüftaster mit der Anschlussklemme verbunden werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Zentralbereich der Anschlussverbindung in einer Ausnehmung einer Oberschale aufnehmbar ist. Dadurch kann die 15 Anschlussverbindung mit der Oberschale fixiert und die Verbindung mit dem Prüftaster und der Anschlussklemme automatisch beim Aufsetzen der Oberschale erfolgen.

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Schutzschalters, insbesondere eines Fehlerstromschutzschalters, wobei eine Anschlussklemme und ein Prüftaster in einer Unterschale angeord-20 net sind und der Prüftaster mit einem Widerstand verbunden ist, kann für eine einfache und kostengünstige Herstellung vorgesehen sein, dass beim Aufsetzen einer Oberschale auf die Unterschale mittels einer von der Oberschale aufgenommenen Anschlussverbindung ein elektrisch leitender Kontakt zwischen der Anschlussklemme und dem Widerstand gebildet wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Prüftaster separat gefertigt und in einem späten Ver-25 fahrensschritt in der Unterschale angeordnet werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass für die Herstellung der Verbindung zwischen der Anschlussklemme und dem Widerstand ein eigener Verfahrensschritt nicht erforderlich ist und bei dem Aufsetzen der Oberschale automatisch erfolgt. 30 Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen Ausführungsformen dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 und 2 eine Schrägansicht auf einen erfindungsgemäßen Prüftaster, eine erfindungsgemäße Anschlussverbindung und eine Anschlussklemme in Betriebslage; 35 Fig. 3 eine Schrägansicht auf die Anschlussverbindung nach Fig. 1 und

Fig. 4 und 5 eine Schrägansicht einer Oberschale eines Schutzschalters mit einer Anschlussverbindung nach Fig. 1;

Fig. 6 eine Schrägansicht einer Unterschale;

Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Schutzschalter; und 40 Fig. 8 den Schutzschalter gemäß Fig. 7 im Schnitt entlang der Linie AA.

In den Fig. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Prüftasters 2 für einen Schutzschalter, einer Anschlussverbindung 3 und eine Anschlussklemme 4 dargestellt. Derartige Prüftaster 2 werden insbesondere in Fehlerstromschutzschaltern verwendet, können aber 45 auch bei anderen Arten von Schutzschaltern vorgesehen sein. Die Anschlussklemme 4 dient zum Anschließen von Leitern od. dgl. an den fertig zusammengesetzten Schutzschalter.

Der Prüftaster 2 weist ein Gehäuse 21, einen Widerstand 26, ein Betätigungselement 24, welches einem ersten Anschlussstück des Widerstandes 26 zugeordnet ist, und ein Kontaktele-50 ment 25 auf, welches mittels des Betätigungselementes 24 bewegbar ist. Ein zweites Anschlussstück 28 des Widerstandes 26 ist aus dem Gehäuse 21 geführt, welches einen Kontaktteil 29 zur lösbaren Verbindung mit einem Leiter, der Anschlussverbindung 3 od. dgl. umfasst.

Bei herkömmlichen Herstellungsverfahren wird der Widerstand 26 mittels eines flexiblen Leiters 55 mit der Anschlussklemme 4 verbunden, wobei der flexible Leiter mit der Anschlussklemme 4 5 AT 502 415 B1 und dem Widerstand 26 verlötet ist. Der Lötvorgang, der eine thermische Belastung der Bauteile darstellt, wird dabei üblicherweise in einem frühen Verfahrensschritt bei der Herstellung des Schutzschalters durchgeführt, wobei der Widerstand 26 an den flexiblen Leiter angelötet wird und anschließend manuell der Prüftaster 2 um den Widerstand 26 zusammengesetzt wird. 5

Mit dem Kontaktteil 29 zur lösbaren Verbindung kann der Prüftaster separat gefertigt werden und anschließend in den Schutzschalter eingebracht werden, wodurch das Herstellungsverfahren des Schutzschalters erheblich vereinfacht werden kann. io Wirkt von der Anschlussverbindung 3 im verbundenen Zustand eine Kraft auf das Kontaktstück 29, so erscheint es vorteilhaft, wenn das Kontaktteil 29 am Gehäuse 21 anliegend ausgebildet ist, wobei sich die Anschlussverbindung 3 und das Kontaktteil 29 im verbundenen Zustand am Gehäuse 21 abstützen können. 15 Eine besonders einfache Ausbildung des erfindungsgemäßen Prüftasters ergibt sich, wenn das Kontaktteil 29 an einer Stirnseite 22 des Gehäuses 21 angeordnet ist. Dabei kann das zweite Anschlussstück 28 des Widerstandes 26 im wesentlichen geradlinig aus dem Gehäuse 21 herausgeführt werden, falls der Widerstand 26 in Längsrichtung des Gehäuses 21 angeordnet ist. 20

Wird das Kontaktteil 29 und das Betätigungselement 24 an der selben Seite 23 des Gehäuses 21 angeordnet, so kann die Kontaktstelle im eingebauten Zustand bei abgenommener Oberschale des Schutzschalters besonderes gut eingesehen und kontrolliert werden. 25 Mittels der Anschlussverbindung 3 kann Prüftaster 2 und die Anschlussklemme 4 im geschlossenen Zustand des Schutzschalters 1 unterbrechungsfrei elektrisch leitend verbunden werden, wobei diese Verbindung unabhängig von der Stellung des Betätigungselementes 24 ist.

In Fig. 3 ist die Anschlussverbindung 3 nach Fig. 1 vergrößert dargestellt, bei der eine erste 3o Kontaktfläche 31 zur lösbaren Verbindung mit dem Widerstand 26 vorgesehen ist.

Zur Lagerung der Anschlussverbindung 3 ist ein Zentralbereich 34 vorgesehen, wobei die erste Kontaktfläche 31 gegenüber dem Zentralbereich federnd ausgebildet ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die erste Kontaktfläche 31 im verbundenen Zustand eine Kraft auf das 35 Kontaktstück 29 ausübt, wodurch ein guter elektrischer Kontakt gewährleistet und die Ausbildung eines Luftspalt zwischen der ersten Kontaktfläche 31 und dem Kontaktstück 29 unterbunden wird.

Die Kontaktfläche 31 kann wenigstens zwei voneinander beabstandete Kontaktbereiche 32 40 umfassen, wobei die wenigstens zwei Kontaktbereiche 32 miteinander elektrisch leitend verbunden sind. Durch die Ausbildung mehrerer Kontaktbereiche 32 kann eine Verbindung für unterschiedliche Abstände der Anschlussklemme 4 von dem Kontaktstück 29 mit einer Anschlussverbindung 3 sichergestellt werden, wodurch eine Ausführungsform der Anschlussverbindung 3 in mehreren unterschiedlichen Bauformen von Schutzschaltem ersetzbar ist. 45

Weiters kann die Anschlussverbindung 3 eine zweite Kontaktfläche 33 für eine lösbare Verbindung mit der Anschlussklemme 4 aufweisen. Durch die Ausbildung der zweiten Kontaktstelle für eine lösbare Verbindung kann bei der Herstellung eines Schutzschalters die Verbindung zwischen der Anschlussklemme 4 und der Anschlussverbindung 3 in einem späten Verfahrens-50 schritt erfolgen, wodurch der Verfahrensablauf vereinfacht werden kann.

Ist die zweite Kontaktfläche 33 gegenüber dem Zentralbereich 34 federnd ausgebildet, so kann die Ausbildung eines Luftspaltes zwischen der Anschlussverbindung 3 und der Anschlussklemme 4 wirksam unterbunden werden und die Zuverlässigkeit der elektrisch leitenden Verbin-55 düng zwischen dem Prüftaster 2 und der Anschlussklemme 4 verbessert werden.

Claims

6 AT 502 415B1 Die in Fig. 3‘dargestellte Ausführungsform der Anschlussverbindung 3 kann auf einfache Weise als Blechbiegeteil hergestellt werden. Dabei können Knickstellen umfassende Federbereiche 35 vorgesehen sein, wodurch die federnde Ausbildung der Kontaktflächen 31, 33 gegenüber dem Zentralbereich 34 auf einfache Weise sichergestellt werden kann. 5 In den Fig. 4 und 5 ist eine Oberschale 11 eines Schutzschalters 1 dargestellt, die eine Ausnehmung 12 aufweist, in die der Zentralbereich 34 der Anschlussverbindung 3 aufnehmbar ist. Fig. 6 zeigt eine Unterschale 15 des Schutzschalters 1, die Aufnahmen für den Prüftaster 2 aufweist. 10 Sind die Anschlussklemme 4 und der Prüftaster 2 in der Unterschale 15 und die Anschlussverbindung 3 in der Ausnehmung 12 der Oberschale 12 angeordnet, so wird beim Aufsetzen der Oberschale 11 auf die Unterschale 15 ein elektrisch leitender Kontakt zwischen der Anschlussklemme 4 und dem Prüftaster 2, insbesondere dem Widerstand 26 gebildet. 15 In Fig. 7 ist eine Draufsicht auf einen Schutzschalter dargestellt, bei dem das Betätigungselement 24 und eine Schraube der Anschlussklemme 4 ersichtlich ist. Weiters ist in Fig. 7 die Schnittführung der Fig. 8 gezeigt. 20 Aus den Fig. 7 und 8 sind die Lage des Prüftasters 2, der Anschlussklemme 4 und der Anschlussverbindung im zusammengebauten Zustand des Schutzschalters ersichtlich. In anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schutzschalters kann auch eine andere Anschlussklemme 4 des Schutzschalters mit der Prüftaste 2 verbunden sein und/oder eine von der dargestellten abweichende Anzahl an Anschlussklemmen des Schutzschalters vorgesehen 25 sein. Die federnde Ausführung der Kontaktflächen 31, 33 der Anschlussverbindung stellt auch sicher, dass das Aufsetzen der Oberschale 11 auf die Unterschale 15 durch die Anschlussverbindung 3 nicht behindert wird. 30 Patentansprüche: 1. Prüftaster (2) für einen Schutzschalter (1), insbesondere für einen Fehlerstromschutzschal- 35 ter, mit einem Widerstand (26), einem einem ersten Anschlussstück des Widerstandes (26) zugeordneten Betätigungselement (24) und einem mittels des Betätigungselementes (24) bewegbaren Kontaktelement (25), wobei ein zweites Anschlussstück (28) des Widerstandes (26) ein Kontaktteil (29) zur lösbaren Verbindung mit einem Leiter einer Anschlussverbindung (3) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüftaster (2) zusammen mit dem 40 Widerstand (26) in einem Gehäuse (21) angeordnet und der Prüftaster (2) als eigenständi ges Bauteil in eine Unterschale (15) des Schutzschalters ersetzbar ist.
2. Prüftaster (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktteil (29) des zweiten Anschlussstückes (28) des Widerstandes (26) aus dem Gehäuse (21) geführt ist 45 und insbesondere am Gehäuse (21) anliegend ausgebildet ist.
3. Prüftaster (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktteil (29) an einer Stirnseite (22) des Gehäuses (21) angeordnet ist. so 4. Prüftaster (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktteil (29) und das Betätigungselement (24) an der selben Seite (23) des Gehäuses (21) angeordnet sind.
5. Anschlussverbindung (3) für einen Prüftaster (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Anschlussverbindung (3) eine Anschlussklemme (4) mit einem dem Prüftaster (2) zu-55 geordneten Widerstand (26) im geschlossenen Zustand des Schutzschalters (1) unterbre- 7 AT 502 415B1 chungsfrei elektrisch leitend verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Kontaktfläche (31) zur lösbaren Verbindung mit dem Widerstand (26) vorgesehen ist.
6. Anschlussverbindung (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kon-5 taktfläche (31) wenigstens zwei voneinander beabstandete Kontaktbereiche (32) umfasst, wobei die wenigstens zwei Kontaktbereiche (32) miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
7. Anschlussverbindung (3) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein io Zentralbereich (34) zur Lagerung der Anschlussverbindung (3) vorgesehen ist und die erste Kontaktfläche (31) gegenüber dem Zentralbereich (34) federnd ausgebildet ist.
8. Anschlussverbindung (3) nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Kontaktfläche (33) für eine lösbare Verbindung mit der Anschlussklemme (4) vorge- 15 sehen ist.
9. Anschlussverbindung (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kontaktfläche (33) gegenüber dem Zentralbereich (34) federnd ausgebildet ist.
10. Anschlussverbindung (3) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Blechbiegeteil ausgebildet ist.
11. Anschlussverbindung (3) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Knickstellen umfassende Federbereiche (35) vorgesehen sind. 25
12. Schutzschalter (1), insbesondere Fehlerstromschutzschalter, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prüftaster (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und eine Anschlussverbindung (3) nach einem der Ansprüche 5 bis 11 vorgesehen sind.
13. Schutzschalter (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zentralbereich (34) der Anschlussverbindung (3) in einer Ausnehmung (12) einer Oberschale (11) auf-nehmbar ist. 35 Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 40 45 50 55