WO2020078968A1 - Überspannungsschutzgerät mit mehreren überspannungsableitern und diesen jeweils zugeordneter, insbesondere thermischer, abtrennvorrichtung - Google Patents

Überspannungsschutzgerät mit mehreren überspannungsableitern und diesen jeweils zugeordneter, insbesondere thermischer, abtrennvorrichtung Download PDF

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surge
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lever
bevel
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PCT/EP2019/077909
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Stephan Hierl
Michael Waffler
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Dehn Se + Co Kg
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Definitions

  • Surge protection device with several surge arresters and associated, in particular thermal, disconnection device
  • the invention is based on a surge protection device with a plurality of surge arresters and a respective associated, in particular thermal, disconnection device together with an error and status display, which is designed as a movable, spring-biased displacement element and has a display area and an actuation area for a telecommunication device, and status is displayed indirectly via a blocking element, the physical state of which can be changed in accordance with
  • the thermal release means is arranged in the area of the expected heating of the surge arrester when it is overloaded.
  • the thermal release means is not flowed through by the operating or surge current
  • Stop part formed, which releases an unlocking of the switching device in the event of thermal overload.
  • the stop part is thermally and mechanically with a
  • a contact plate is inserted, which establishes an electrical connection between elements of a switching device, the unlocking of the contact plate being subject to a displacement movement, with the result of the interruption of a series connection of the
  • a section of the unlocking slide is designed to be insulated in order to plunge into the separating region of the switching device and to ensure a safe disconnected state there.
  • DE 20 2013 012 174 Ul discloses a rocker having rigid or elastic properties, for example in the form of a molded plastic part. The rocker is mounted at a fixed point with a first rocker end. This fixed point can be achieved through elements of the housing
  • a second rocker end engages a movable stop.
  • the decisive factor here is that the rocker is able to act as an energy store without parts of the rocker breaking or breaking away.
  • the previously known unlocking slide has a status display area. This points, for example, to the top of the housing of the plug-in part and there releases a display area, for example green or red, for the state “in order” or “defect”.
  • At least one varistor is assigned to each discharge path there.
  • the thermal separation points are in series with the respective varistor.
  • a device housing are chambers for receiving the varistors and a pivoted lever with one
  • the display area is located in the area of a housing window.
  • Plug-in connections extend through the housing base to an electrical
  • the spring-preloaded brackets are formed by a single stamped and bent part which, starting from a common connecting leg, has finger-like extensions corresponding to the number of separation points and at least one plug connection is formed on the connecting leg.
  • the previously known solution enables disconnection and error display for each varistor and a corresponding visualization of the relevant state.
  • the provided pivotably mounted lever for the error display has a lever arm which engages in a space below the finger-like extensions in order to be carried along by the moving extension during the separation process, that is to say to be actuated.
  • the pivotally mounted lever is held in a desired position by a spring element, the spring pretensioning force of the thermal separation points in question being greater than the holding force of the spring element of the lever.
  • This holding force only serves to hold the display surface in its starting position as long as there is an error-free state.
  • the pivotable lever further comprises a pin which engages in a recess in the housing base in order to activate a micro pushbutton located in the base part for remote signaling in the event of an error or disconnection.
  • a respective disconnection device is assigned to the corresponding surge arresters in order to disconnect the arresters from the mains in the event of a fault, that is to say in the event of an overload.
  • the separating device is implemented in particular as a thermal separating device.
  • a thermal separation device can be designed as a switching element which has contacts which are fixed by a low-melting solder and are kept in electrical connection.
  • the physical condition of the solder changes so that the corresponding switching device opens.
  • the surge device also includes an error and status display.
  • This error and status display is designed as a movable, spring-loaded displacement element.
  • the sliding element has a display surface.
  • the display area can be in relation to a viewing window of the housing of the overvoltage device, so that when the display area changes position, a color change and thus an optical visualization of the respective state is possible.
  • the spring-loaded sliding element
  • an operating area for a telecommunication device for example one
  • Telecommunication switching device in the sense of a micro button.
  • the triggering of the error and status display takes place indirectly via a blocking element, the physical state of which can be changed.
  • This locking element can be a wax-like structure, a solder, a thermoplastic or similar material.
  • the locking element is arranged in such a way that the same blocks the movement path of a mechanically pretensioned wedge slide with wedge bevel.
  • This blocking state remains until a change in the physical properties of the blocking element occurs, for example the blocking element melts.
  • the rocker arm arrangement has first lever arms corresponding to the number of wedge slides and at least one second lever arm for locking or releasing the displacement element.
  • the ends of the first lever arms remote from the axis of rotation of the rocker arm arrangement each have a surface for scanning the respective wedge slope of the wedge slide, in such a way that when the movement path is released, at least one of the wedge slide with its wedge slope changes the movable one by releasing the physical state of the respective locking element first lever arm lifts.
  • the second lever arm which releases the displacement element in this regard, so that the changed state can be visualized or reported by telephony.
  • the trajectories run
  • the end of the scanning finger pointing towards the wedge slope has a preferably convex curvature.
  • the wedge slides are each in
  • the displacement path can be blocked by means of the blocking element mentioned and can be released when the physical state of the blocking element changes.
  • the respective blocking element is arranged in a section of the groove-like recess and is in thermal contact with the respective surge arrester.
  • the displacement element has a recess into which a latching hook engages, which in turn is formed at the second end of the lever arm and, if appropriate, in one piece with the
  • the rocker arm arrangement has a central axle body, from which the lever arms extend essentially perpendicular to the axis.
  • the central axle beam and the lever arms can be designed as a one-piece part.
  • the central axle body is either designed so that it itself has stub axles at its ends, which engage in a corresponding recess in a device housing.
  • the axle body can have a blind hole on both sides or a through hole and can accommodate an axle pin or an axle bolt.
  • the wedge slides are monolithic
  • Blocks can be trained.
  • the wedge gate valve relevant wedge bevel as part of an assembly of the respective
  • Fig. 1 shows a basic representation of the error and status display
  • Fig. 2 is a representation similar to that of FIG. 1, but with an example triggered displacement element due to change in the physical state of the right side in the figure
  • Fig. 2a shows a representation similar to that of FIG. 2, but with
  • Fig. 3 shows the second trigger stage, in which after the release of the
  • Spring arrangement can be moved, for example, to activate an optical status display or immediately bring about a change in such an optical status display or to directly or indirectly actuate or trigger a telecommunications device, and
  • Surge arresters which together form a surge protection device, was also dispensed with, such as the representation of housing parts or an overall housing or on guide elements for the displacement element and means for generating the spring force preload for the displacement element or the means for generating the mechanical preload for the central locking element shown in the figures.
  • Each locking element is positioned so that it is able to
  • the locking elements 1; 2; 3 is a pill made of a low-melting solder material
  • a physical state change is associated with reaching or exceeding the melting temperature.
  • the corresponding pill changes its shape and can be wholly or partly of the spring-loaded wedge slides 7;
  • the mechanical preload for the wedge slides is generated by the symbolically illustrated spring elements 10 and 11.
  • the corresponding wedge washers each have a wedge bevel 12.
  • rocker arm arrangement which has first lever arms 13, 14, 15 corresponding to the number of wedge slides 7, 8, 9.
  • first lever arms 13, 14, 15 there is at least one second lever arm 16 which blocks or releases a
  • Sliding element 17 is used.
  • the rocker arm arrangement comprises a central axle body 18 with an axis of rotation 19.
  • the ends of the first lever arms 13, 14, 15 remote from the axis of rotation 19 of the rocker arm arrangement each have a surface 20 for scanning the respective wedge bevel 12 of the relevant wedge slide 7, 8, 9.
  • This scanning takes place in such a way that when the movement path 4 according to FIG. 2 is released, the wedge slide 7 lifts the first lever arm 15 using the force of the spring 11 and the wedge bevel 12.
  • a latching hook 160 leaves a recess 170 in the displacement element 17.
  • the first lever arms 13, 14, 15 are angled for scanning also opposite directions of movement of the corresponding wedge slide and resulting different positions of the wedge bevels 12, that is to say the lever arms have a scanning finger, the end of the scanning finger pointing towards the wedge slope having a convex curve , as can be seen from the figures.
  • the wedge slides 7, 8, 9 are based on the formation of the movement paths in a groove-like recess in this regard, displaceably mounted, which is also evident from the figures.
  • the blocking elements 1, 2 and 3 are in thermal contact with the respective surge arrester, not shown, in order to change their physical state and the corresponding movement path and thus the possibility of movement when the respective arrester is overloaded and heated accordingly release for the wedge gate in question.
  • the key elements such as the wedge slide, sliding element and also the rocker arm arrangement can be manufactured inexpensively from plastic material using conventional injection or pressing processes.
  • the spring-biased displacement element can not only signal an error state optically, but can also directly or indirectly actuate a microswitch in order to implement a remote signaling of the error state.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Überspannungsschutzgerät mit mehreren Überspannungsableitern und diesen jeweils zugeordneter, insbesondere thermischer, Abtrennvorrichtung nebst Fehler- und Zustandsanzeige, welche als bewegliches, federkraftvorgespanntes Verschiebeelement (17) ausgebildet ist und eine Anzeigefläche sowie eine Betätigungsfläche für eine Fernmeldeeinrichtung aufweist, wobei das Auslösen der Fehler- und Zustandsanzeige mittelbar über ein Sperrelement (1, 2, 3) erfolgt, dessen physikalischer Zustand änderbar ist. Erfindungsgemäß ist für jeden der Überspannungsableiter ein Sperrelement vorhanden, welches jeweils die Bewegungsbahn (4, 5, 6) eines mechanisch vorgespannten Keilschiebers (7, 8, 9) mit Keilschräge (12) blockierend angeordnet ist. Weiterhin ist eine Wipphebelanordnung vorhanden, die erste Hebelarme (13, 14, 15) entsprechend der Anzahl der Keilschieber und mindestens einen zweiten Hebelarm (16) zur Sperrung aber auch zur Freigabe des Verschiebeelementes aufweist. Die von der Drehachse (19) der Wipphebelanordnung entfernten Enden der ersten Hebelarme besitzen jeweils eine Fläche (20) zum Abtasten der jeweiligen Keilschräge des jeweiligen Keilschiebers, derart, dass bei Freigabe der Bewegungsbahn mindestens einer der Keilschieber dessen Keilschräge den betreffenden ersten Hebelarm anhebt infolgedessen der zweite Hebelarm das Verschiebeelement freigibt.

Description

Überspannungsschutzgerät mit mehreren Überspannungsableitern und diesen jeweils zugeordneter, insbesondere thermischer, Abtrennvorrichtung
Beschreibung
Die Erfindung geht aus von einem Überspannungsschutzgerät mit mehreren Überspannungsableitern und diesen jeweils zugeordneter, insbesondere thermischer, Abtrennvorrichtung nebst Fehler- und Zustandsanzeige, welche als bewegliches, federkraftvorgespanntes Verschiebeelement ausgebildet ist und eine Anzeigefläche sowie eine Betätigungsfläche für eine Fernmeldeeinrichtung aufweist, wobei das Auslösen der Fehler- und Zustandsanzeige mittelbar über ein Sperrelement erfolgt, dessen physikalischer Zustand änderbar ist gemäß
Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der DE 20 2013 012 174 Ul ist eine Überspannungsschutzeinrichtung, umfassend mindestens einen Überspannungsableiter und eine, mit dem
Überspannungsableiter in Reihe geschaltete, thermisch auslösbare
Schalteinrichtung vorbekannt.
Das thermische Auslösemittel ist im Bereich der zu erwartenden Erwärmung des Überspannungsableiters bei dessen Überlastung angeordnet. Das thermische Auslösemittel ist als nicht vom Betriebs- oder Stoßstrom durchflossenes
Anschlagteil ausgebildet, welches bei thermischer Überlast eine Entriegelung der Schalteinrichtung freigibt.
Weiterhin ist das Anschlagteil thermisch und mechanisch mit einer
Oberflächenseite des Überspannungsableiters gekoppelt und blockiert den Bewegungsweg eines mechanisch vorgespannten Entriegelungsschiebers.
Im Entriegelungsschieber ist ein Kontaktplättchen eingesetzt, welches eine elektrische Verbindung zwischen Elementen einer Schalteinrichtung herstellt, wobei mit Entriegelung das Kontaktplättchen einer Verschiebebewegung unterliegt mit der Folge der Unterbrechung einer Reihenschaltung der
Schalteinrichtung. Ein Abschnitt des Entriegelungsschiebers ist isolierend ausgebildet, um in den trennenden Bereich der Schalteinrichtung einzutauchen und dort einen sicheren Trennungszustand zu gewährleisten. Weiterhin offenbart die DE 20 2013 012 174 Ul eine starre oder elastische Eigenschaften aufweisende Wippe, zum Beispiel ausgebildet als Kunststoff - formteil. Die Wippe ist mit einem ersten Wippenende an einem Fixpunkt gelagert. Dieser Fixpunkt kann durch Elemente des Gehäuses der
Überspannungsschutzeinrichtung realisiert werden. Ein zweites Wippenende greift an einem beweglichen Anschlag an. Maßgeblich ist hierbei, dass die Wippe in der Lage ist, als Kraftspeicher zu wirken, ohne dass ein Ab- oder Wegbrechen von Teilen der Wippe der Fall ist.
Der vorbekannte Entriegelungsschieber besitzt eine Zustandsanzeigefläche. Diese weist zum Beispiel zur Oberseite des Gehäuses des Steckteiles hin und gibt dort eine Anzeigefläche, zum Beispiel Grün oder Rot, für den Zustand„In Ordnung" oder„Defekt" frei.
Bei dem Überspannungsschutzgerät mit thermischer Abtrennvorrichtung und Fehleranzeige nach DE 10 2008 026 555 B4 ist jedem dortigen Ableitpfad mindestens ein Varistor zugeordnet. Die thermischen Trennstellen liegen in Reihe zum jeweiligen Varistor. In einem Gerätegehäuse sind Kammern zur Aufnahme der Varistoren und eines schwenkbeweglich gelagerten Hebels mit einer
Anzeigefläche vorhanden.
Die Anzeigefläche ist im Bereich eines Gehäusefensters befindlich.
Durch den Gehäuseboden reichen Steckanschlüsse, um eine elektrische
Verbindung zu einem Basisteil herzustellen, wobei federvorgespannte Bügel ausgebildet sind, welche jeweils mit einem niedrigschmelzenden Lot elektrisch und mechanisch mit dem jeweiligen Varistor verbunden sind.
Die federvorgespannten Bügel werden durch ein einziges Stanz-Biegeteil gebildet, welches ausgehend von einem gemeinsamen Verbindungsschenkel fingerartige Fortsätze entsprechend der Anzahl der Trennstellen aufweist und wobei am Verbindungsschenkel mindestens ein Steckanschluss ausgebildet ist. Die vorbekannte Lösung ermöglicht eine Abtrennung und Fehleranzeige für jeden Varistor und eine entsprechende Visualisierung des betreffenden Zustandes. Der vorgesehene schwenkbeweglich gelagerte Hebel für die Fehleranzeige weist einen Hebelarm auf, welcher in einen Raum unterhalb der fingerartigen Fortsätze eingreift, um beim Abtrennvorgang durch den sich jeweils bewegenden Fortsatz mitgenommen, das heißt betätigt zu werden. Der schwenkbeweglich gelagerte Hebel ist durch ein Federelement in einer Sollposition gehalten, wobei die Federvorspannkraft der betreffenden thermischen Trennstellen größer ist als die Haltekraft des Federelementes des Hebels.
Diese Haltekraft dient lediglich dazu, die Anzeigefläche in ihrer Ausgangsposition zu halten, solange ein fehlerfreier Zustand vorliegt.
Der schwenkbewegliche Hebel umfasst weiterhin einen Stift, welcher in eine Ausnehmung des Gehäusebodens eingreift, um im Fehler- bzw. Abtrennfall einen im Basisteil befindlichen Mikrotaster zur Fernmeldung zu aktivieren.
Die vorstehend geschilderten Lösungen des Standes der Technik sind
zwar geeignet, die Abtrennung defekter Bauteile, insbesondere defekter
Überspannungsableiter, zu signalisieren, jedoch ist die jeweilige konstruktive Umsetzung abhängig von der Bauform und der Lage der Überspannungsableiter mit ihren thermischen Trennstellen innerhalb eines entsprechenden
Gerätegehäuses.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiter- entwickeltes Überspannungsschutzgerät mit mehreren Überspannungsableitern und diesen jeweils zugeordneter, thermischer Abtrennvorrichtung nebst Fehler- und Zustandsanzeige anzugeben, welches über eine universelle und einfache Möglichkeit der Anzeige- und Fernmeldung eines Fehlerzustandes im Sinne einer „oder" -Verknüpfung verfügt. Dabei kommt es nicht darauf an, zu erkennen, welches der eingesetzten Überspannungsableiter im Einzelfall zu einer Auslösung führte. Vielmehr ist die zu schaffende Lösung im Sinne einer Sammelanzeige für den Gesamtzustand des Ableiters auszubilden.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit der Lehre gemäß der
Merkmalskombination nach Anspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen. Es wird demnach von einem Überspannungsschutzgerät mit mehreren
Überspannungsableitern ausgegangen. Hierbei kann es sich um eine Vielzahl von Varistoren, Funkenstrecken und/oder Gasableitern und beliebigen Kombinationen hieraus handeln.
Den entsprechenden Überspannungsableitern ist jeweils eine Abtrennvorrichtung zugeordnet, um im Störungsfall, das heißt im Falle einer Überlastung, die Ableiter vom Netz zu trennen.
Die Abtrennvorrichtung ist insbesondere als thermische Abtrennvorrichtung realisiert. Eine thermische Abtrennvorrichtung kann als Schaltelement ausgebildet werden, welches Kontakte aufweist, die von einem niedrigschmelzenden Lot fixiert und in elektrischer Verbindung gehalten werden.
Mit dem Erreichen bzw. dem Überschreiten der Schmelztemperatur verändert sich der physikalische Zustand des Lotes, so dass die entsprechende Schalteinrichtung öffnet. Diesbezüglich kann mindestens eines der Kontaktelemente der
Schalteinrichtung unter mechanischer Vorspannung stehen.
Dem Fachmann sind vielfältige Ausführungsformen zur konkreten Ausbildung thermischer Abtrenneinrichtungen vorbekannt, so dass auf eine ausführliche Erläuterung derartiger Vorrichtungen an dieser Stelle verzichtet werden kann.
Das Überspannungsgerät umfasst weiterhin eine Fehler- und Zustandsanzeige.
Diese Fehler- und Zustandsanzeige ist als bewegliches, federkraftvorgespanntes Verschiebeelement ausgebildet.
Das Verschiebeelement weist eine Anzeigefläche auf.
Die Anzeigefläche kann in Beziehung zu einem Sichtfenster des Gehäuses des Überspannungsgerätes stehen, so dass bei einer Lageveränderung der Anzeigefläche ein Farbwechsel und damit eine optische Visualisierung des jeweiligen Zustandes möglich wird. Darüber hinaus kann das federkraftvorgespannte Verschiebeelement
eine Betätigungsfläche für eine Fernmeldeeinrichtung, zum Beispiel eine
Fernmeldeschalteinrichtung im Sinne eines Mikrotasters, aufweisen.
Das Auslösen der Fehler- und Zustandsanzeige erfolgt gemäß vorliegender Erfindungslehre mittelbar über ein Sperrelement, dessen physikalischer Zustand änderbar ist.
Bei diesem Sperrelement kann es sich um ein wachsartiges Gebilde, ein Lot, einen thermoplastischen Kunststoff oder dergleichen Material handeln.
Erfindungsgemäß ist für jeden der Überspannungsableiter ein solches
Sperrelement vorhanden.
Das Sperrelement ist so angeordnet, dass selbiges die Bewegungsbahn eines mechanisch vorgespannten Keilschiebers mit Keilschräge blockiert.
Dieser Blockierungszustand bleibt solange erhalten, bis eine Änderung der physikalischen Eigenschaften des Sperrelementes eintritt, beispielsweise das Sperrelement schmilzt.
Weiterhin ist eine Wipphebelanordnung vorhanden.
Die Wipphebelanordnung weist erste Hebelarme entsprechend der Anzahl der Keilschieber und mindestens einen zweiten Hebelarm zur Sperrung bzw. Freigabe des Verschiebeelementes auf.
Die von der Drehachse der Wipphebelanordnung entfernten Enden der ersten Hebelarme weisen jeweils eine Fläche zum Abtasten der jeweiligen Keilschräge der Keilschieber auf, und zwar derart, dass bei Freigabe der Bewegungsbahn durch Änderung des physikalischen Zustandes des jeweiligen Sperrelementes mindestens einer der Keilschieber mit seiner Keilschräge den beweglichen ersten Hebelarm anhebt. Infolgedessen kommt es zu einer Verschwenkbewegung des zweiten Hebelarmes, der diesbezüglich das Verschiebeelement freigibt, so dass der geänderte Zustand visualisierbar bzw. fernmeldefähig meldbar ist. In einer Ausgestaltung der Erfindung verlaufen die Bewegungsbahnen
der Keilschieber entweder gleichsinnig oder teilweise gegensinnig, wobei zum Abtasten der jeweiligen Keilschräge unabhängig von der Richtung der jeweiligen Bewegungsbahn die ersten Hebelarme eine Abwinkelung in Form eines Abtastfingers aufweisen.
Das zur Keilschräge weisende Ende des Abtastfingers weist eine bevorzugt konvexe Rundung auf.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Keilschieber jeweils in
einer nutähnlichen Ausnehmung verschiebebeweglich gelagert, wobei der
Verschiebeweg mittels des erwähnten Sperrelementes blockierbar und bei Änderung des physikalischen Zustandes des Sperrelementes freigebbar ist.
Insofern ist das jeweilige Sperrelement in einem Abschnitt der nutähnlichen Ausnehmung angeordnet und steht in thermischem Kontakt mit dem jeweiligen Überspannungsableiter.
Das Verschiebeelement weist bei einer Ausführungsform der Erfindung eine Ausnehmung auf, in welche ein Rasthaken angreift, der wiederum am zweiten Ende des Hebelarmes ausgebildet und gegebenenfalls einstückig mit dem
Hebelarm ausgeführt ist.
Die Wipphebelanordnung besitzt einen zentralen Achskörper, von welchem sich die Hebelarme im Wesentlichen senkrecht zur Achse erstrecken.
Der zentrale Achskörper und die Hebelarme sind als einstückiges Teil ausführbar.
Der zentrale Achskörper ist entweder so ausgebildet, dass er selbst an seinen Enden Achsstummel aufweist, die in eine entsprechende Ausnehmung eines Gerätegehäuses eingreifen. Alternativ kann der Achskörper eine beidseitige Sacklochbohrung oder eine Durchgangsbohrung aufweisen und einen Achsstift oder einen Achsbolzen aufnehmen.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Keilschieber als monolithische
Blöcke ausbildbar. Alternativ besteht die Möglichkeit, den Keilschieber mit seiner relevanten Keilschräge als Teil einer Baugruppe des jeweiligen
Überspannungsableiters auszubilden.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles sowie unter
Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen :
Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung der Fehler- und Zustandsanzeige mit
Keilschieber, Wipphebelanordnung und einem federkraftvorge- spannten Verschiebeelement im Ausgangszustand;
Fig. 2 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 1, jedoch mit einem beispielhaft ausgelösten Verschiebeelement aufgrund Veränderung des physikalischen Zustandes des in der Figur rechtsseitigen
Sperrelementes;
Fig. 2a eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 2, jedoch mit
einer beispielhaften Auslösung des Verschiebeelementes durch Zustandsänderung des in der Fig. 2a linksseitigen Sperrelementes;
Fig. 3 die zweite Auslösestufe, bei der nach dem Freigeben des
Verschiebeelementes selbiges über eine nicht dargestellte
Federanordnung verschoben werden kann, um beispielsweise eine optische Zustandsanzeige zu aktivieren oder unmittelbar selbst eine Veränderung einer solchen optischen Zustandsanzeige herbeizuführen oder aber um mittelbar oder unmittelbar eine Fernmeldeeinrichtung zu betätigen oder auszulösen, und
Fig. 3a die zweite Auslösestufe wie sie sich im Nachgang zur physikalischen
Zustandsänderung des in der Fig. 2a und 3a gezeigten linken Sperrelementes ergibt.
Es sei einleitend darauf aufmerksam gemacht, dass bei den für das
Ausführungsbeispiel genutzten figürlichen Darstellungen auf die eigentlichen
Überspannungsableiter, die als Gesamtheit ein Überspannungsschutzgerät bilden, ebenso verzichtet wurde, wie auf die Darstellung von Gehäuseteilen oder einem Gesamtgehäuse bzw. auf Führungselemente für das Verschiebeelement und Mitteln zur Erzeugung der Federkraftvorspannung für das Verschiebeelement bzw. des Mittels zur Erzeugung der mechanischen Vorspannung für das in den Figuren gezeigte mittlere Sperrelement.
Die in dem Ausführungsbeispiel illustrierte quasi Sammelanzeige zur Analyse des Zustandes von beispielsweise drei Überspannungsableitern eines
Überspannungsschutzgerätes (nicht dargestellt) geht aus von drei
Sperrelementen 1, 2 und 3.
Jedes Sperrelement ist so positioniert, dass selbiges in der Lage ist,
Bewegungsbahnen 4, 5 und 6 eines mechanisch vorgespannten Keilschiebers 7;
8; 9 zu blockieren.
Wenn es sich beispielsweise bei den Sperrelementen 1; 2; 3 um eine Pille aus einem niedrigschmelzenden Lotmaterial handelt, ist mit Erreichen oder Überschreiten der Schmelztemperatur eine physikalische Zustandsänderung einhergehend. Die entsprechende Pille verändert ihre Form und kann ganz oder teilweise von den unter Federvorspannung stehenden Keilschiebern 7;
8; 9 verdrängt werden.
Die mechanische Vorspannung für die Keilschieber wird durch die symbolhaft dargestellten Federelemente 10 bzw. 11 erzeugt.
Die entsprechenden Keilscheiber verfügen über jeweils eine Keilschräge 12.
Weiterhin ist eine Wipphebelanordnung vorhanden, welche erste Hebelarme 13, 14, 15 entsprechend der Anzahl der Keilschieber 7, 8, 9 aufweist.
Den ersten Hebelarmen 13, 14, 15 gegenüberliegend ist mindestens ein zweiter Hebelarm 16 befindlich, der der Sperrung bzw. der Freigabe eines
Verschiebeelementes 17 dient.
Die Wipphebelanordnung umfasst einen zentralen Achskörper 18 mit einer Drehachse 19. Die von der Drehachse 19 der Wipphebelanordnung entfernten Enden der ersten Hebelarme 13, 14, 15 weisen jeweils eine Fläche 20 zum Abtasten der jeweil igen Keilschräge 12 der betreffenden Keilschieber 7, 8, 9 auf.
Dieses Abtasten erfolgt derart, dass bei Freigabe der Bewegungsbahn 4 gemäß Fig. 2 der Keilschieber 7 unter Nutzung der Kraft der Feder 11 und der Keilschräge 12 den ersten Hebelarm 15 anhebt.
Infolgedessen senkt sich der zweite Hebelarm 16.
Ein Rasthaken 160 verlässt eine Ausnehmung 170 im Verschiebeelement 17.
Je nach Kraft einer Federvorspannung, die auf das Verschiebeelement 17 wirkt, kann nun dieses eine Bewegung vollführen, wie es in den Figuren 3 und 3a durch die Pfeildarstellung symbolisiert ist.
Aus dem Vergleich der Figuren 2 und 2a wird deutlich, dass die Bewegungs- bahnen 4 und 6 bezüglich der betreffenden Keilschieber 7 und 9 gegensinnig verlaufen.
Zum Abtasten auch diesbezüglich gegensinniger Bewegungsrichtungen der entsprechenden Keilschieber und sich hieraus ergebender unterschiedlicher Lagen der Keilschrägen 12 sind die ersten Hebelarme 13, 14, 15 abgewinkelt, das heißt die Hebelarme weisen einen Abtastfinger auf, wobei das zur Keilschräge weisende Ende des Abtastfingers eine konvexe Rundung besitzt, wie es aus den Figuren ersichtlich ist.
Die Keilschieber 7, 8, 9 sind bezogen auf die Ausbildung der Bewegungsbahnen in einer diesbezüglich nutähnlichen Ausnehmung verschiebebeweglich gelagert, was sich ebenso aus den Figuren erschließt.
Es versteht sich, dass die Sperrelemente 1, 2 und 3 in thermischem Kontakt zu dem jeweiligen, nicht dargestellten Überspannungsableiter stehen, um bei einer entsprechenden Überlastung des jeweiligen Ableiters und entsprechender Erwärmung ihren physikalischen Zustand zu ändern und die entsprechende Bewegungsbahn und damit die Möglichkeit der Bewegung für den betreffenden Keilschieber freizugeben. Die maßgeblichen Elemente wie Keilschieber, Verschiebeelement aber auch die Wipphebelanordnung können kostengünstig aus Kunststoffmaterial mit üblichen Spritz- oder Pressverfahren gefertigt werden.
Das federkraftvorgespannte Verschiebeelement kann nach dessen Freigabe nicht nur optisch einen Fehlerzustand signalisieren, sondern unmittelbar oder mittelbar der Betätigung eines Mikroschalters dienen, um insofern eine Fernmeldung des Fehlerzustandes zu realisieren.

Claims

Ansprüche
1. Überspannungsgerät mit mehreren Überspannungsableitern und diesen jeweils zugeordneter, insbesondere thermischer Abtrennvorrichtung, nebst Fehler- und Zustandsanzeige, welche als bewegliches, federkraftvorgespanntes
Verschiebeelement (17) ausgebildet ist und eine Anzeigefläche sowie eine
Betätigungsfläche für eine Fernmeldeeinrichtung aufweist, wobei das Auslösen der Fehler- und Zustandsanzeige mittelbar über ein Sperrelement (1; 2; 3) erfolgt, dessen physikalischer Zustand änderbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
für jeden der Überspannungsableiter ein Sperrelement (1; 2; 3) vorhanden ist, welches jeweils die Bewegungsbahn (4; 5; 6) eines mechanisch vorgespannten Keilschiebers (7; 8; 9) mit Keilschräge (12) blockierend angeordnet ist, eine Wipphebelanordnung erste Hebelarme (13; 14; 15) entsprechend der Anzahl der Keilschieber (7; 8; 9) und mindestens einen zweiten Hebelarm (16) zur Sperrung bzw. Freigabe des Verschiebeelementes (17) aufweist, wobei die von der Drehachse (19) der Wipphebelanordnung entfernten Enden der ersten
Hebelarme (13; 14; 15) jeweils eine Fläche (20) zum Abtasten der jeweiligen Keilschräge (12) der Keilschieber (7; 8; 9) besitzen, derart, dass bei Freigabe d er jeweiligen Bewegungsbahn (4; 5; 6) mindestens einer der Keilschieber (7; 8; 9) mit dessen Keilschräge (12) den betreffenden ersten Hebelarm (13; 14; 15) anhebt, infolgedessen der zweite Hebelarm (16) das Verschiebeelement (17) freigibt.
2. Überspannungsschutzgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bewegungsbahnen (4; 5; 6) der Keilschieber (7; 8; 9) gleichsinnig oder gegensinnig verlaufen, wobei zum Abtasten der jeweiligen Keilschräge (12) unabhängig von der Richtung der jeweiligen Bewegungsbahn die ersten
Hebelarme (13; 14; 15) eine Abwinkelung in Form eines Abtastfingers aufweisen, wobei das zur Keilschräge (12) weisende Ende des Abtastfingers eine konvexe Rundung (20) besitzt.
3. Überspannungsgerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Keilschieber (7; 8; 9) jeweils in einer nutähnlichen Ausnehmung
verschiebebeweglich gelagert sind.
4. Überspannungsschutzgerät nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das jeweilige Sperrelement (1; 2; 3) in einem Abschnitt der nutähnlichen Ausnehmung angeordnet ist und in thermischem Kontakt mit dem jeweiligen Überspannungsableiter oder einem sonstigen zu überwachenden Element steht.
5. Überspannungsschutzgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Verschiebeelement (17) eine Ausnehmung (170) aufweist, in welche ein Rasthaken (160) eingreift, welcher am zweiten Hebelarm (16) ausgebildet ist.
6. Überspannungsschutzgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Wipphebelanordnung einen zentralen Achskörper (18) aufweist, von welchem sich die Hebelarme (13; 14; 15; 16) erstrecken.
7. Überspannungsschutzgerät nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zentrale Achskörper (18) und die Hebelarme (13; 14; 15; 16) als ein einstückiges Teil ausgeführt sind.
8. Überspannungsschutzgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Keilschieber (7; 8; 9) als monolithischer Block oder als Teil einer Baugruppe des jeweiligen Überspannungsableiters ausgebildet sind.
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