DE29907707U1

DE29907707U1 - Kleiner und einfacher Schalter mit einem Schaltungsschutz

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Description

GRÜNECKER, KINKELDEY.

·&. SCö^NBÄUSSER

ANWALTSSOZIETÄT MAXIMILIANSTRASSE 58 D-80S38 MÜNCHEN GERMANY RECHTSANWÄLTE

MÜNCHEN

DR. HELMUT EICHMANN

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DR. ULRICH BLUMENRÖDER, LLM.

CHRISTA NIKLAS-FALTER

DR. MAXIMILIAN KINKELDEY, LL. M.

OF COUNSEL

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OR. GUNTER BEZOLD
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PATENTANWÄLTE

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

MÜNCHEN

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DIETMAR KUHL

DR. FRANZ-JOSEF ZIMMER

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OR. UOO WEiGELT

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KÖLN

DR. MARTIN DROPMANN

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UNSER ZEICHEN/OUR REF.

DATUM / DATE

G4111-70/kg

30.04.99

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Kleiner und einfacher Schalter mit einem Schaltungsschutz

MAXIMIUANSTRASSE 58 D-80538 MÜNCHEN

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KLEINER UND EINFACHER SCHALTER MIT EINEM SCHALTUNGSSCHUTZ

Der kleine und einfache Schalter mit einem Schaltungsschutz der vorliegenden Erfindung betrifft eine Schaltungsschutzeinrichtung mit einem einfachen Aufbau, welche zum Steuern des AN/AUS-Zustandes einer Schaltung verwendet wird, und insbesondere einen Schalter, der automatisch ausschaltet, um eine Schaltung während einer Überlastung zu schützen, und die Schaltung erst dann wieder zurück in den ursprünglichen AN-Zustand versetzt, wenn der Benutzer eine Rücksetztaste auf dem Schalter drückt.

Herkömmliche Schalter für die Verwendung im Haus oder an elektrischen Geräten sind Schalter zum Drücken, welche ein Schalten zwischen dem Schließen und dem Öffnen einer Schaltung durch das Drücken einer AN/AUS-Taste des Schalters bewirken. Diese Schalter erfüllen jedoch nur die Funktion des Schaltens zwischen dem Schließen und Öffnen einer Schaltung und können keine Sicherheit bei der Stromversorgung vorsehen, weil diese Schalter nicht automatisch ausschalten oder die Stromversorgung unterbrechen, um die Schaltung bei einer Überlastung zu schützen.

In dem US-Patent 5262748 vom 16. November 1993 (siehe Fig. 1) ist ein Schalter mit einem Schaltungsschutz angegeben, in welchem ein n-förmiges Federblatt 11 nach oben springt, wenn eine Überlastung auftritt, wobei dann ein Legierungsblech 13 durch einen Aktuatorhebel 12 nach oben bewegt wird, um die Kontaktenden 14, 15 zu trennen. Bei diesem Schalter ist zusätzlich zu dem n-förmigen Federblatt 11 ein weiterer

Stützhebel 17 unterhalb des Zentrums eines Drückteils 16 vorgesehen, wobei ein runder Kopf 171 des Stützhebels in einem Bremsschlitz 18 eingefügt ist, um das Schwingen des Stützhebels 17 nach vorne und nach hinten zu steuern, so daß sowohl der Aufbau wie der Betrieb des Schalters ziemlich kompliziert sind. In der ROC-Patentanmeldung 822 04 642 vom 21. Juni 1993 (siehe Fig. 2) ist ein anderer Schalter mit einem Schaltungsschutz angegeben, bei welchem ein bogenförmiges elastisches Blatt 21 zu einem Kontaktfederblatt 22 geschwenkt wird und gegen ein Aktuatorblech 24 stößt, wenn das Kontaktende 221 aus Platin des Kontaktfederblatts 22 in Kontakt mit dem Kontaktende 231 aus Platin eines Drahtanschlusses 23 ist. Auch der Aufbau dieses Schalters ist kompliziert. In dem US-Patent 5,760,672 vom 2. Juni 1998 (siehe Fig. 3a) ist ein weiterer Schalter mit einem Schaltungsschutz angegeben, in welchem ein n-förmiges Federblatt oder ein bogenförmiges elastisches Blech wie in den zuvor angeführten Patenten verwendet wird, wobei jedoch ein oberer Stützhebel 32 und ein unterer Stützhebel 33 mit einem entsprechenden Abstand jeweils oberhalb und unterhalb der Bogenänderungsposition auf dem Bimetall-Legierungsblech 31 im Schalterkörper als Kippeinrichtung vorgesehen sind, welche zusammen mit einem Hebel 34 mit einem Schaltraum dazu dient, daß das Bimetall-Legierungsblech 31 in beiden Richtungen schalten kann, um das Schließen und Öffnen der Schaltung durch ein Ziehen oder Drücken vorzusehen. Das in diesem Patent verwendete Legierungsblech ist ein relativ kompliziertes Bimetall-Legierungsblech 31. Wie in Fig. 3b gezeigt, ist das Bimetall-Legierungsblech 31 derart aufgebaut, daß sich seine zentrale Fläche von einem freien Ende zu einem fixierten Ende in der Form eines Kontaktfederblattes 311 erstreckt, wobei auf

dem äußersten Teil des Kontaktfederblatts 311 ein Kontaktende 3111 aus Platin für den Kontakt mit dem Kontaktende 312 aus Platin vorgesehen ist. Weiterhin ist das Bimetall-Legierungsblech 31 mit einem breiteren freien Ende und einem schmäleren fixierten Ende ausgebildet (Wl > W2). Wenn das fixierte Ende des Bimetall-Legierungsblechs 31 zu einer schmäleren Breite (W2) reduziert wird, veranlaßt die innere Spannung eine Verformung zu einer gebogenen Tellerform, was in Verbindung mit dem oberen und dem unteren Stützhebel 32, 33 ein Schalten zum Schutz einer Schaltung bei einer Überlastung ermöglicht. Das US-Patent 5,828,284 vom 27. Oktober 1998 (siehe Fig. 4) gibt einen weiteren Sicherheitsschalter zum Schutz vor einer Überlastung an. Aus Fig. 4 kann entnommen worden, daß ein elastisches Glied 41 (eine Feder), welches mit einem Antriebsglied 42 verbunden ist, in dem Schalter verwendet wird, wobei das Antriebsglied 42 oben mit einem Drückteil 43 und unten mit einem Leiterblech 44 verbunden ist. Wenn das Leiterblech 44 überhitzt und verformt wird, dann wird der Drückteil nach oben geschoben und veranlaßt das Öffnen des Schalters, um die Schaltung zu schützen. Aber auch dieser Schalter ist ziemlich kompliziert, weil er ein elastisches Glied und ähnliches verwendet.

Aus den vorstehenden Erläuterungen wird deutlich, daß die herkömmlichen Schalter mit einem Schaltungsschutz alle unter Verwendung eines komplizierten Aufbaus implementiert sind, welcher die Kosten erhöht.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kleinen und einfachen Schalter mit einem Schaltungsschutz anzugeben, der einfach aufgebaut ist, einfach zu bedienen ist und

kostengünstig hergestellt werden kann. Während des normalen Betriebs dient der Schalter der vorliegenden Erfindung dazu, das Schließen und Öffnen einer Schaltung zu steuern, wie dies ein typischer Schalter tut. Bei einer Überlastung schaltet der Schalter, um die Schaltung zum Schutz der Schaltung zu unterbrechen, wobei der Schalter nur durch das Drücken einer Rücksetztaste in den normalen Betrieb zurückversetzt werden kann und die Schaltung geschlossen bleibt, so daß der Schalter der vorliegenden Erfindung vielseitig in verschiedenen elektrischen Geräten verwendet werden kann, um eine sichere Verwendung sicherzustellen. Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, umfaßt der An/Aus-Schalter der vorliegenden Erfindung einen Körper mit einer Rücksetztaste, wobei der Körper in seinem unteren Teil wenigstens zwei eingebettete Drahtanschlüsse umfaßt, wobei ein erster Drahtanschluß ein Kontaktende aus Silber aufweist, einen Hebel mit einem Ende, das zu einem Ende der Rücksetztaste geschwenkt ist, um zusammen mit der Rücksetztaste geschoben oder gezogen zu werden, einen zweiten Drahtanschluß, dessen oberer Teil an einem Legierungsblech befestigt ist, wobei das andere Ende des Legierungsblechs zu dem Hebel geschwenkt ist und ein Kontaktende aus Silber aufweist, wobei das Legierungsblech einen Aufbau mit einer Aussparung aufweist und mit dem zweiten Drahtanschluß über einen Teil verbunden ist, welcher sich in die Aussparung hinein erstreckt, um den zweiten Drahtanschluß zu fixieren, so daß sich das Legierungsblech, welches ursprünglich in Kontakt mit dem ersten Drahtanschluß ist, bei einer Überlastung ausdehnt und verformt und dabei den Hebel nach oben schiebt, wodurch das Kontaktende aus Silber auf dem ersten Drahtanschluß und das Kontaktende aus Silber auf der Legierungsplatte, welche einander kontaktieren, getrennt

werden und dadurch den Strom unterbrochen wird, um die Schaltung zu schützen.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht des Aufbaus eines herkömmlichen Schalters mit einem Schaltungsschutz.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Aufbaus eines anderen herkömmlichen Schalters mit einem Schaltungsschutz.

Fig. 3a ist eine Seitenansicht des Aufbaus eines weiteren herkömmlichen Schalters mit einem Schaltungsschutz.

Fig. 3b ist eine Seitenansicht des Aufbaus des Legierungsblechs, das in dem Schalter von Fig. 3a verwendet wird.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht des Aufbaus eines weiteren herkömmlichen Schalters mit einem Schaltungsschutz.

Fig. 5a ist eine Seitenansicht des Aufbaus eines kleinen und einfachen Schalters mit einem Schaltungsschutz der vorliegenden Erfindung im AUS-Zustand.

Fig. 5b ist eine Seitenansicht des Aufbaus eines kleinen und einfachen Schalters mit einem Schaltungsschutz der vorliegenden Erfindung im AN-Zustand.

Fig. 5c ist eine Seitenansicht des Aufbaus des Legierungsblechs in dem kleinen und einfachen Schalter mit einem Schaltungsschutz der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5d ist eine Seitenansicht des Aufbaus des Legierungsblechs mit einer anderen Konfiguration für den kleinen und einfachen Schalter mit einem Schaltungsschutz der vorliegenden Erfindung.

Fig. 6 ist eine Seitenansicht einer anderen

Ausführungsform des kleinen und einfachen Schalters mit einem Schaltungsschutz der vorliegenden Erfindung.

Im folgenden wird auf Fig. 5a und 5b Bezug genommen, welche Seitenansichten des Aufbaus eines kleinen und einfachen Schalters mit einem Schaltungsschutz der vorliegenden Erfindung jeweils im AUS- und im AN-Zustand sind. Der kleine und einfache Schalter mit einem Schaltungsschutz umfaßt einen Körper 50, eine Rücksetztaste 51, die mit Hilfe von Drehzapfen 511 schwenkbar mit dem oberen Teil des Körpers 50 verbunden ist und von einer Seite zur anderen Seite gekippt werden kann. Ein Hebel 53 ist schwenkbar mit dem linken Ende der Rücksetztaste 51 verbunden, so daß der Hebel 53 durch das Kippen der Rücksetztaste 51 geschoben und gezogen werden kann. Ein Paar von Drahtanschlüssen 55, 56 sind im unteren Teil des Körpers 50 eingebettet, wobei der erste Drahtanschluß 55 ein Kontaktende 59 aus Silber aufweist und ein Ende des Legierungsblechs 54 mit Hilfe einer Niete 57 an dem zweiten Drahtanschluß 56 befestigt ist. Das Legierungsblech 54 weist einen rechteckigen Aufbau mit einer zentralen Aussparung auf, wobei sich der mit dem zweiten Drahtanschluß verbundene Teil (wie in Fig. 5c gezeigt) in die Aussparung hinein erstreckt, während das andere Ende des Legierungsblechs 54 ein Durchgangsloch 542 aufweist, in welches eine Niete eingefügt ist, um ein Kontaktende 58 aus Silber zu bilden. In Fig. 5a ist der Schalter im AUS-Zustand gezeigt, wobei die Rücksetztaste 51 nach rechts gedrückt ist, so daß der Hebel nach oben, gezogen ist, wodurch verursacht wird, daß die Kontaktenden 58, 59 aus Silber einander nicht kontaktieren und der Schalter im AUS-Zustand ist. Das Legierungsblech 54 ist sehr elastisch,, weil es wie in Fig. 5c gezeigt einen im wesentlichen rechteckigen und mit einer zentralen Aussparung versehenen Aufbau aufweist und über einen Vorsprung 543 mit dem Hebel 53 verbunden ist. Wenn die Rücksetztaste 51 nach

links gedrückt wird, wird der Schalter angeschaltet, wodurch die verbundene Schaltung in den AN-Zustand versetzt wird und der Schalter den in Fig. 5b gezeigten Zustand aufweist, in welchem der Hebel 53 das Legierungsblech 54 nach unten schiebt, so daß sich das Legierungsblech 54 nach unten biegt und das Kontaktende 58 aus Silber in Kontakt mit dem Kontaktende 59 aus Silber auf dem ersten Drahtanschluß 55 bringt, so daß der Schalter angeschaltet ist. Das Legierungsblech 54 setzt sich aus verschiedenen Legierungen mit unterschiedlichen thermischen

Volumenausdehnungskoeffizienten zusammen, so daß sich das Legierungsblech aufgrund der thermischen Ausdehnung bei einer Überlastung nach oben verformt und die ursprünglich einander kontaktierenden Kontaktenden 58, 59 aus Silber trennt, um den Schalter AUS zu schalten und einen Sicherheitsschutz für die Schaltung vorzusehen. Wenn sich das Legierungsblech aufgrund der Ausdehnung verformt und nach oben biegt, schiebt es den Hebel 53 derart, daß die Rückstelltaste 51 von dem ursprünglich nach links gedrückten Zustand in den nach rechts gedrückten Zustand versetzt wird. Der Schalter kann alleine dadurch, daß der Benutzer die Rücksetztaste 51 wieder nach links drückt, zurück in den angeschalteten Zustand versetzt werden. Fig. 5d zeigt einen anderen Aufbau des Legierungsblechs der vorliegenden Erfindung, wobei das Legierungsblech ebenfalls einen Aufbau mit einer zentralen Aussparung aufweist, welcher sich das Blech jedoch von dem in Fig. 5c gezeigten dadurch unterscheidet, daß ursprünglich separate Glieder 54a und 54b durch Schweißen miteinander verbunden sind, wobei das Glied 54a weiterhin einen vorspringenden Teil 543' für die Verbindung mit dem Hebel 53, ein Durchgangsloch 542' sowie ein Kontaktende 58' aus Silber

für den Kontakt mit dem Kontaktende 59 aus Silber auf dem ersten Drahtanschluß 55 aufweist. Weiterhin weist das Glied 54b ein Durchgangsloch 541' auf, um über eine Niete 57' an dem zweiten Drahtanschluß 56 befestigt zu werden. Bei diesem Aufbau wird ein Legierungsblech aus zwei miteinander verbundenen Gliedern anstelle des einstückig ausgebildeten Legierungsblechs verwendet, wodurch der Materialverbrauch und die Herstellungskosten reduziert werden.

Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher ein dritter Drahtanschluß 61 im unteren Teil des Körpers 50 eingebettet ist und über eine Leitung mit einer Neonlampe 62 und dem zweiten Drahtanschluß verbunden ist, so daß die Neonlampe leuchtet, wenn der Schalter eingeschaltet ist, um anzuzeigen, daß sich der Schalter im AN-Zustand befindet.

Claims

Schutzansprüche

1. Kleiner und einfacher Schalter mit einem Schaltungsschutz, welcher umfaßt: einen Körper (50), ein schwenkbar mit dem oberen Teil des Körpers (50) verbundenes Drückteil (51), wenigstens zwei im unteren Teil des Schalters eingebettete Drahtanschlüsse (55, 56), wobei ein erster Drahtanschluß (55) ein Kontaktende (59) aus Silber aufweist, sowie einen Hebel (53) mit einem oberen Ende, das zu einem Ende des Drückteils (51) geschwenkt ist, um zusammen mit dem Drückteil (51) geschoben oder gezogen zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Drahtanschluß (56) einen oberen Teil aufweist, welcher an einem Legierungsblech (54) befestigt ist, wobei das andere Ende des Legierungsbleches (54) zu dem Hebel (53) geschwenkt ist und ein Kontaktende (58) aus Silber aufweist, wobei das Legierungsblech (54) einen Aufbau mit einer zentralen Aussparung aufweist und an dem zweiten Drahtanschluß (56) mit einem Teil befestigt ist, welcher sich für die Befestigung am zweiten Drahtanschluß (56) in die Aussparung hinein erstreckt, so daß das Legierungsblech (54) sehr elastisch ist, wobei das Legierungsblech (54) bei normaler Temperatur durch das Drücken des Drückteils (51) elastisch gebogen wird, um das Kontaktende (58) aus Silber durch das Schieben oder Ziehen des Hebels (53) in Kontakt mit dem ersten Drahtanschluß (55) zu bringen und wieder von demselben zu trennen, wodurch der Schalter an- und ausgeschaltet wird, wobei sich das Legierungsblech (54) bei einer Überlastung ausdehnt und verformt, wodurch der Hebel (53) nach oben geschoben wird und das Kontaktende (59) aus Silber auf dem ersten Drahtanschluß (55) und das Kontaktende (58) aus Silber auf der Legierungsplatte (54), welche

ursprünglich einander kontaktieren, getrennt werden, so daß der Schalter in den AUS-Zustand versetzt wird, um eine Schaltung zu schützen.

2. Kleiner und einfacher Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungsplatte (54) mit Hilfe einer Niete (57) und mit Hilfe eines Durchgangsloches (541) auf dem Teil, welcher sich in die Aussparung hinein erstreckt, an dem zweiten Drahtanschluß (56) befestigt ist.

3. Kleiner und einfacher Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungsplatte (54) durch das Schweißen des Teils, welcher sich in die Aussparung hinein erstreckt, an dem zweiten Drahtanschluß (56) befestigt ist.

4. Kleiner und einfacher Schalter nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen dritten Drahtanschluß (61), welcher über eine Leitung mit einer Neonlampe (62) und dem zweiten Drahtanschluß (56) verbunden ist, so daß die Neonlampe (62) leuchtet, wenn der Schalter angeschaltet ist, um anzuzeigen, daß sich der Schalter im AN-Zustand befindet.

5. Kleiner und einfacher Schalter nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper außen einen Befestigungsteil für die Befestigung bei der Montage des Schalter aufweist.