DE10253597B4

DE10253597B4 - Abgedichteter Schutzschalter mit Druck-Zugbetätigung

Info

Publication number: DE10253597B4
Application number: DE10253597A
Authority: DE
Inventors: Gerd Abraham; Ewald Schneider
Original assignee: Ellenberger and Poensgen GmbH
Current assignee: Ellenberger and Poensgen GmbH
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2022-11-16
Also published as: US6900405B2; EP1420430A2; EP1420430A3; US20040095700A1; DE10253597A1; CA2446320A1

Abstract

Schutzschalter (1) mit einem am Schaltergehäuse (2) fixierten Gewindekragen (12) und einem etwa zylindrischen, in einer Bohrung (15) des Gewindekragens (12) verschiebbar geführten und teilweise aus dem Schaltergehäuse (2) herausragenden Betätigungselement (10), wobei das Betätigungselement (10) derart mit einer Schaltmechanik (8) mechanisch verbunden ist, dass durch manuelle Druck- oder Zugbelastung des Betätigungselements (10) die Schaltmechanik (8) zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtring (21) zur Abdichtung des zwischen der Wand (17) der Bohrung (15) und dem Umfang (18) des Betätigungselements (10) gebildeten Ringspalts (19) vorgesehen ist, wobei das Betätigungselement (10) einen Grundkörper (13), einen umfänglich auf den Grundkörper (13) aufgeschobenen Markierungsring (14) und einen umfänglich auf den Grundkörper (13) aufgeschobenen, bezüglich des Markierungsrings (14) gehäuseinnenseitig angeordneten Endring (23) umfasst, und wobei der Markierungsring (14) und der Endring (23) mit Abstand zueinander angeordnet sind, und der Dichtring (21) zwischen dem Markierungsring (14) und dem Endring...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schutzschalter, insbesondere für den Einsatz in einem Luft- oder Raumfahrtgerät, mit einem am Schaltergehäuse fixierten Gewindekragen und einem etwa zylindrischen, in einer Bohrung des Gewindekragens verschiebbar geführten und teilweise aus dem Schaltergehäuse herausragenden Betätigungselement, wobei das Betätigungselement derart mit einer Schaltmechanik mechanisch verbunden ist, dass durch manuelle Druck- oder Zugbelastung des Betätigungselements die Schaltmechanik zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verstellbar ist.

Derartige Schutzschalter werden insbesondere in der Luft- und Raumfahrttechnik vielfach eingesetzt und unterliegen nationalen und internationalen Normen. Bekanntermaßen existieren einpolige Bauformen, die z.B. in der DIN EN 2495, der MS 3320 (US) sowie der VG 95345-6 beschrieben sind, sowie mehrpolige Bauformen zum simultanen Schalten von Mehrleiternetzen, die z.B. in der VG 95356-11 und der AS 14154 (US) beschrieben sind. Schutzschalter dieser Art werden in Flugzeugen sowohl im Cockpit-Bereich als auch außerhalb der Druckkabine, z.B. im Fahrwerk, eingebaut. Die hier eingesetzten Schutzschalter müssen auch unter widrigen Umweltbedingungen wie wechselnden Atmosphärendruck und wechselnden, insbesondere niedrigen Temperaturen stets funktionstüchtig bleiben. Dabei ist in besonderem Maße darauf zu achten, dass ein Eindringen von Kondenswasser und Feststoffpartikeln, wie z.B. Staub oder Ruß, in das Schaltergehäuse verhindert ist.

Aus der Norm VG 95345-23 ist bekannt, zur Abdichtung eines Schutzschalters im Bereich seines Betätigungselements eine zusätzliche Schutzkappe zu verwenden. Die Schutzkappe wird hierbei anstelle einer gewöhnlichen Befestigungsmutter am Gewindekragen des Schutzschalters angeschraubt und umfasst ein elastisches Dichtelement, das den aus dem Schaltergehäuse ragenden Teil des Betätigungs elements entweder vollständig umhüllt oder sich nach Art einer Ringlamelle an den Umfang des Betätigungselements anschmiegt. In nachteiliger Weise ist das Dichtelement der bekannten Schutzkappen selbst stets ungeschützt an der sicht- und berührbaren Oberfläche des Schutzschalters angeordnet. Das Dichtelement ist somit neben widrigen Umwelteinflüssen auch eventueller mechanischer Beanspruchung, z.B. durch ein Montagewerkzeug, ausgesetzt, so dass eine mechanische Beschädigung des Dichtelements nicht ausgeschlossen ist. Darüber hinaus ist der Schutzschalter stets nur dann abgedichtet, solange die Schutzkappe fest mit diesem verschraubt ist. Die ordnungsgemäße Funktion des Schutzschalters ist insbesondere nur dann gewährleistet, wenn die Montage der Schutzkappe ordnungsgemäß erfolgt.

Zur Abdichtung eines gewöhnlichen Tastschalters ist z.B. aus der DE 90 06 428 U1 bekannt, in dem zwischen einem Gewindekragen und einem in diesem geführten Betätigungselement gebildeten Ringspalt einen Dichtring vorzusehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schutzschalter anzugeben, bei dem die genannten Nachteile vermieden sind, und der einfach herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach ist bei einem gattungsgemäßen Schutzschalter ein zwischen der Wand der im Gewindekragen des Schutzschalters vorgesehenen Bohrung und dem Umfang des Betätigungselementes angeordneter Dichtring vorgesehen, der den hier gebildeten Ringspalt abdichtet.

Durch den Dichtring ist der Schutzschalter auf einfache Weise betätigungsseitig gegen Spritz- und Kondenswasser sowie gegen eindringende Verschmutzung geschützt. Das Einsetzen des Dichtrings erfolgt vorteilhafterweise bereits bei der Herstellung des Schutzschalters. Der Schutzschalter ist somit bereits vor Montage, z.B. in einem Flugzeug, von sich aus abgedichtet, wodurch eventuelle Fehlerquellen durch falsche Lagerung oder Montagefehler vermieden werden. Der Dicht ring ist des Weiteren im Gewindekragen des Schutzschalters verborgen und somit vor einem schädigenden äußeren Zugriff geschützt.

Das Betätigungselement umfasst dabei einen Grundkörper, auf den umfänglich ein Markierungsring und ein gehäuseinnenseitig davon angeordneter Endring aufgeschoben sind. Der Markierungsring, der eine gegenüber dem Grundkörper verschiedene Farbgebung, insbesondere weiß, aufweist, ist dabei nur stets dann von außen sichtbar, wenn sich das Betätigungselement und die damit verbundene Schaltmechanik in Öffnungsstellung befinden. Eine derartige Schaltstellungsanzeige ist in den oben genannten Normen bereits beschrieben. Der Markierungsring und der Endring werden hierbei vorteilhafterweise zur Bildung der Ringnut eingesetzt, indem sie mit Abstand auf den Grundkörper aufgeschoben sind und den Dichtring zwischen sich aufnehmen.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
1 in schematischer Darstellung einen Schutzschalter mit einem Betätigungselement für manuelle Druck-Zugbetätigung in Öffnungsstellung,
2 in einer Darstellung gemäß 1 den Schutzschalter in Schließstellung,
3 in einem schematischen Querschnitt durch das Schaltergehäuse des Schutzschalters gemäß 1 das Betätigungselement in Öffnungsstellung und
4 in einer Darstellung gemäß 3 das Betätigungselement in Schließstellung.
Entsprechende Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Die 1 und 2 zeigen einen Schutzschalter 1, der zum Einsatz in einem Luft- oder Raumfahrtgerät vorgesehen ist. Auf den Offenbarungsgehalt der für einen solchen Schutzschalter 1 relevanten Normen DIN EN 2495, VG 95345-6, VG 95345-11, MS 3320 und AS 14154 wird ausdrücklich Bezug genommen.
Der Schutzschalter 1 umfasst ein Schaltergehäuse 2 aus Isolierstoff, aus welchem mindestens ein Paar von Anschlusskontakten 3 und 4 herausragt. Durch elektrische Kontaktierung der Anschlusskontakte 3 und 4 mit den nicht näher dargestellten Leitern eines zu schützenden Stromkreises wird der Schutzschalter 1 bestimmungsgemäß in den zu schützenden Stromkreis hineingeschaltet.
Der schaltungstechnische Aufbau des Schutzschalters 1 ist in den 1 und 2 schematisch dargestellt. Die Anschlusskontakte 3 und 4 sind im Inneren des Schaltergehäuses 2 über einen Strompfad 5 verbunden, in welchen ein Auslöser 6 sowie ein Schaltkontakt 7 eingebunden sind.
Im Normalbetrieb des Schutzschalters 1 ist der Schaltkontakt 7 geschlossen, so dass ein Stromfluss zwischen den Anschlusskontakten 3 und 4 ermöglicht ist. Bei einer elektrischen Überlast im Strompfad 5 betätigt der Auslöser 6 eine nur angedeutete Schaltmechanik 8. Diese Schaltmechanik 8 umfasst ein Schaltschloss 9, welches den Schaltkontakt 7 öffnet. Der Schutzschalter 1 schaltet dabei von der in 2 dargestellten Schließstellung in die in 1 dargestellte Öffnungsstellung, in welcher die leitende Verbindung zwischen den Anschlusskontakten 3 und 4 unterbrochen ist.
Zur manuellen Betätigung des Schutzschalters 1 weist dieser ein etwa zylinderförmiges Betätigungselement 10 auf, welches an einer zu den Anschlusskontakten 3 und 4 entgegengesetzten Gehäuseoberseite 11 teilweise aus dem Schaltergehäuse 2 herausragt. Das Betätigungselement 10 ist dabei verschiebbar in einem etwa hohlzylindrischen Gewindekragen 12 geführt, welcher ein nicht näher dargestelltes Außengewinde trägt und, wie in den oben genannten Normen näher beschrieben, zusammen mit einer nicht dargestellten Befestigungsmutter zur Ver schraubung des Schutzschalters an einer nicht dargestellten Installationsplatte vorgesehen ist. Das Betätigungselement 10 ist mechanisch unverlierbar mit der Schaltmechanik 8 verbunden, insbesondere vernietet und ragt in der in 1 dargestellten Öffnungsstellung weiter aus dem Schaltergehäuse 2 heraus als in der in 2 dargestellten Schließstellung. Zur Kenntlichmachung der Schalterstellung des Schutzschalters 1 ist das Betätigungselement 10 mit einem umfänglich auf einen Grundkörper 13 aufgeschobenen Markierungsring 14 versehen, der bezüglich des Grundkörpers 13 derart angeordnet ist, dass er nur in der Öffnungsstellung des Schutzschalters 1 von außen sichtbar ist, während er in der Schließstellung vom Gewindekragen 12 überdeckt wird. Der Markierungsring 14 besitzt eine vom Grundkörper 13 verschiedene Farbgebung, insbesondere weiß, und dient somit zur auffälligen Kenntlichmachung der Schaltstellung des Schutzschalters 1. Durch manuelle Druckausübung auf das Betätigungselement 10 ist dieses von der Öffnungsstellung in die Schließstellung verfahrbar, wobei über Zusammenwirkung des Betätigungselements 10 mit der Schaltmechanik 8 der Schaltkontakt 7 geschlossen wird. Ebenso ist das Betätigungselement 10 durch manuelle Zugbelastung aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung zurückstellbar, wobei über Vermittlung der Schaltmechanik 8 der Schaltkontakt 7 wiederum geöffnet wird.
In den 3 und 4 ist das Betätigungselement 10 in einem Gehäuseschnitt in Öffnungsstellung bzw. in Schließstellung dargestellt. Hierin ist insbesondere erkennbar, dass das Betätigungselement 10 in einer Bohrung 15 des mittels einer Nut-und-Feder-Konstruktion 16 formschlüssig am Schaltergehäuse 2 fixierten Gewindekragens 12 einliegt. Infolge des für die Beweglichkeit des Betätigungselements 10 gegenüber dem Gewindekragen 12 erforderlichen Spiels wird zwischen der Wand 17 der Bohrung 15 und dem Umfang 18 des Betätigungselements 10 ein Ringspalt 19 gebildet. Um ein Eindringen von Wasser oder Verschmutzungspartikeln durch den Ringspalt 19 in den Innenraum 20 des Schaltergehäuses 2 zu verhindern, ist ein Dichtring 21 vorgesehen, der zwischen der Wand 17 und dem Umfang 18 angeordnet ist und den Ringspalt 19 somit dichtend verschließt. Der Dichtring 21 liegt dabei in einer in den Umfang 18 eingebrachten Ringnut 22 ein und ist somit bezüglich des Betätigungselements 10 po sitionsfest gehalten. Mit anderen Worten wird der Dichtring 21 bei einer Bewegung des Betätigungselements 10 bezüglich des Gewindekragens 12 mitbewegt. Zur Bildung der Ringnut 22 ist zusätzlich zu dem Markierungsring 14 ein Endring 23 derart von der Innenseite 24 des Betätigungselements 10 her auf den Grundkörper 13 aufgepresst, dass zwischen dem Markierungsring 14 und dem Endring 23 ein Abstand besteht, in welchem der Dichtring 21 einliegt.

1: Schutzschalter
2: Schaltergehäuse
3, 4: Anschlusskontakt
5: Strompfad
6: Auslöser
7: Schaltkontakt
8: Schaltmechanik
9: Schaltschloss
10: Betätigungselement
11: Gehäuseoberseite
12: Gewindekragen
13: Grundkörper
14: Markierungsring
15: Bohrung
16: Nut-und-Feder-Konstruktion
17: Wand
18: Umfang
19: Ringspalt
20: Innenraum
21: Dichtring
22: Ringnut
23: Endring
24: Innenseite

Claims

Schutzschalter (1) mit einem am Schaltergehäuse (2) fixierten Gewindekragen (12) und einem etwa zylindrischen, in einer Bohrung (15) des Gewindekragens (12) verschiebbar geführten und teilweise aus dem Schaltergehäuse (2) herausragenden Betätigungselement (10), wobei das Betätigungselement (10) derart mit einer Schaltmechanik (8) mechanisch verbunden ist, dass durch manuelle Druck- oder Zugbelastung des Betätigungselements (10) die Schaltmechanik (8) zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtring (21) zur Abdichtung des zwischen der Wand (17) der Bohrung (15) und dem Umfang (18) des Betätigungselements (10) gebildeten Ringspalts (19) vorgesehen ist, wobei das Betätigungselement (10) einen Grundkörper (13), einen umfänglich auf den Grundkörper (13) aufgeschobenen Markierungsring (14) und einen umfänglich auf den Grundkörper (13) aufgeschobenen, bezüglich des Markierungsrings (14) gehäuseinnenseitig angeordneten Endring (23) umfasst, und wobei der Markierungsring (14) und der Endring (23) mit Abstand zueinander angeordnet sind, und der Dichtring (21) zwischen dem Markierungsring (14) und dem Endring (23) einliegt.