用于保护电路的保护开关

摘要

一种用于保护电路的保护开关，具有一操作元件(8)和从一壳体(2，10)中伸出的接触接头以及一接触簧片(14)，它与第一接触接头(5)导电连接并在自由端可与第二接触接头(3)导电接通地重叠，在这种保护开关中设有一与操作元件(8)连接的滑块(24)，其接触端(40，41)紧靠在接触簧片上，其中可在壳体内移动的滑块克服接触簧片的复位力对接触簧片向接触位置加载。一个横向于滑块纵向(49)设置在壳体内的双金属片(23)导电连接在第一接触接头上，并通过接触簧片连接在第二接触接头上。为了过热脱开而与滑块连接的双金属片具有两个纵向段，第一纵向段与滑块至少部分重叠，使该滑块由于过电流而释放，以断开接触。

权利要求

1.用于保护电路的保护开关(1)，具有

一操作元件(8)，

从壳体(2，10)中伸出的接触接头(3，4，5，6)，

一接触簧片(14)，它与一第一接触接头(5)导电连接并在自由端与一第二接触接头(3)可导电接通地重叠，一横向于滑块纵向(49)设置在壳体(2，10)内的双金属片(23)，它导电连接在第一接触接头(5)上，并通过接触簧片(14)连接在第二接触接头(3)上，一可在壳体(2，10)内移动的滑块(24)，它以其接触端(40，41)紧靠在接触簧片(14)上，并克服该接触簧片的复位力对该接触簧片向接触位置加载，其中滑块(24)在接通位置上与操作元件(8)卡锁，

其中为了过热脱开而与滑块(24)连接的双金属片(23)具有两个纵向段(L1，L2)，其中第一纵向段(L1)与滑块(24)至少部分重叠，使该滑块由于过电流而释放，以断开接触。

2.按权利要求1的保护开关，其特征为：滑块(24)卡入接通位置。

3.按权利要求1或2的保护开关，其特征为：为了形成滑块(24)在接通位置上的卡锁连接(42)，在操作元件(8)上设一第一卡锁元件(44)，并且在滑块(24)上设一第二卡锁元件(43)。

4.按权利要求3的保护开关，其特征为：在向接通方向(46)操作操作元件(8)时，各卡锁元件(43，44)经过控制棱(47)滑入卡锁位置。

5.按权利要求1的保护开关，其特征为：滑块(24)的接触端(40)在壳体(2，10)的一滑块导轨(37)内移动。

6.按权利要求1的保护开关，其特征为：为了使卡入的滑块(24)释放，该滑块从起始位置可旋转地设置在壳体(2，10)内。

7.按权利要求6的保护开关，其特征为：一弹性凸耳(50)，它使旋转的滑块(24)退回其起始位置。

8.按权利要求7的保护开关，其特征为：弹性凸耳形成在操作元件(8)上。

9.按权利要求1的保护开关，其特征为：两个沿滑块纵向(49)重叠设置的接触簧片(14，15)和两个在滑块(24)接触端上沿滑块纵向(49)设置在不同平面内的接触臂(40，41)，每一个接触臂紧靠在接触簧片(14，15)之一上。

10.按权利要求1的保护开关，其特征为：双金属片(23)具有一第一双金属片臂(32)和一与该第一双金属片臂离开一定距离分布的第二双金属片臂(33)，其中各双金属片臂(32，33)在双金属片末端(34)处相互过渡。

11.按权利要求1的保护开关，其特征为：双金属片(23)U形弯曲，形成一比较短的第一双金属片弓(32b，33b)和一比较长的第二双金属片弓(32a，33a)。

12.按权利要求11的保护开关，其特征为：双金属片(23)以其长的第二双金属片弓(32a，33a)与第一接触接头(5)导电连接。

13.按权利要求10至12之任一项的保护开关，其特征为：双金属片(23)的第一双金属片臂(32)与第一接触接头(5)导电连接而第二双金属片臂(33)与接触簧片(14)导电连接。

14.按权利要求13的保护开关，其特征为：第二双金属片臂(33)通过一中间件(22)与接触簧片(14)连接。

15.按权利要求1的保护开关，其特征为：一形成在滑块(24)上并沿双金属片(23)的第一纵向段(L1)延伸的释放元件(52)。

16.按权利要求11的保护开关，其特征为：还具有一设置在壳体(2，10)内的带一用来调整双金属片(23)的弯曲部位(54)的调整元件(36)。

17.按权利要求16的保护开关，其特征为：双金属片(23)以其短的第一双金属片弓(32b，33b)紧贴在调整元件(36)上。

18.按权利要求1的保护开关，其特征为：为了引导滑块(24)，在壳体(2，10)内设置一带有滑块止挡(37a)的滑块导轨(37)。

19.按权利要求1的保护开关，其特征为：操作元件(8)可在接通位置和断开位置之间回转，并克服复位弹簧(48)的复位力沿接通方向卡入。

20.按权利要求1的保护开关，其特征为：壳体(2)具有一壳体底座(10)和一可套在该壳体底座上面的壳体罩(2′)，在该壳体罩上在用于操作元件(8)的通孔(7)的区域内形成至少一个用于将壳体(2)固定在安装孔内的卡锁臂(9)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于保护电路的保护开关，它具有一操作元件和从壳体中伸出来的接触接头(Kontaktanschluss)，以及具有一接触簧片，它与一第一接触接头导电连接并在自由端可导电接通地与第二接触接头重叠。

背景技术

例如由实用新型文件DE 9422029U1已知一种这一类型的保护开关。为了手动接通和断开以及在过电流情况下自由脱开，设置一接地端子，它包括一通过一连接杠杆与作为操作元件的操作摇杆(Schaltwippe)连接的断开杠杆。在过电流的情况下一加热的双金属片作用在断开杠杆上。其由此引起的运动导致接地端子断开，使得与断开杠杆连接的连接杠杆断开接触。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种结构特别简单的保护开关。
按本发明这个目的通过一种用于保护电路的保护开关实现。为此保护开关具有：一操作元件；从壳体中伸出的接触接头；一接触簧片，它与一第一接触接头导电连接并在自由端与一第二接触接头可导电接通地重叠；一横向于滑块纵向设置在壳体内的双金属片，它导电连接在第一接触接头上，并通过接触簧片连接在第二接触接头上；一可在壳体内移动的滑块，它以其接触端紧靠在接触簧片上，并克服该接触簧片的复位力对该接触簧片向接触位置加载；其中滑块在接通位置上与操作元件卡锁，其中为了过热脱开而与滑块连接的双金属片具有两个纵向段，其中第一纵向段与滑块至少部分重叠，使该滑块由于过电流而释放，以断开接触。滑块适宜于卡入保护开关的接通位置，而在保护开关做成按钮时不设置滑块的卡锁。
为了使滑块借助于操作元件移动到接通位置，在滑块和操作元件上的控制凸轮形式的卡锁元件通过一控制棱共同作用。滑块并从而适宜于做成操作摇杆的操作元件的卡入或卡锁按卡锁或卡扣连接的方式进行。为此在操作元件上设置一第一卡锁元件、而在滑块上设置一第二卡锁元件，其中在沿接通方向操作操作元件时卡锁元件通过尤其是设置在操作元件上的控制棱滑入卡锁位置。控制棱适宜于形成在紧靠操作元件上的卡锁凸台的旁边。控制凸轮在滑块向接通位置移动时沿控制棱移动，直至控制凸轮卡入卡锁凸台后面为止，通过控制凸轮的卡入将滑块锁定在接通位置。
为了使卡入的滑块由于热脱开而释放，它适宜于由一起始位置可绕一旋转轴、尤其是绕滑块纵轴旋转地安装在壳体的壳体底座内。这里操作元件适宜于携带一个在其操作时回转的弹性凸耳。它使旋转的滑块退回到其起始位置，用来使从其起始位置或静止位置转开的滑块退回的弹性凸耳也可以形成在壳体内侧上。
在优良的结构中设置两个沿滑块纵向重叠设置的接触簧片和两个例如台阶形和/或相互重叠地沿滑块纵向设置在滑块接触端上的接触臂，每一接触臂在自由端一侧紧靠在接触簧片之一上。
为了使保护开关受热脱开，滑块与一双金属片连接。该双金属片适宜于导电连接在第一接触接头之间和通过接触簧片连接在第二接触接头上。双金属片具有一第一双金属片臂和一离它一定距离设置的第二双金属片臂，其中双金属片臂在双金属片的一端相互过渡。一设置在壳体内的带一弯曲部位的调整单元使得可以手动调整双金属片。
在适宜的改进结构中双金属片U形弯曲，形成一比较短的第一双金属片弓(Bimetallbügel)和一比较长的第二双金属片弓。双金属片以其长的第二双金属片弓与第一接触接头导电连接，而短的第一双金属片弓以其背向长的双金属片弓的一侧紧靠在调整元件上。
双金属片的第一双金属片臂与第一接触接头导电连接。金属片的第二双金属片臂适宜地通过一个固定于壳体内的、优选注塑于由塑料制成的壳体底座中的中间件与接触簧片导电连接。
最好横向于滑块纵向设置在壳体或壳体底座内的双金属片具有两个纵段。其中第一纵段与滑块至少部分这样地重叠，使双金属片由于过电流使滑块释放，以断开接触。为此在滑块上适宜地形成以翼形弹性凸耳形式的释放元件，弹性凸耳沿双金属片的第一纵向段延伸。弹性凸耳用作加长的旋转杠杆，并由于双金属片的弯曲受到它的作用力，使滑块旋转。通过由于过电流脱开而使滑块旋转，由卡锁凸台和控制凸轮构成的卡锁封闭被解脱。由此使处于接通位置的滑块被接触簧片平行于弹簧力方向推到断开位置。这时接触簧片和第二接触接头之间的接触被脱开。
滑块的接触端适宜于在壳体的一滑块导轨或在其壳体底座内移动。为了在壳体内引导滑块而设置一带滑块止挡的滑块导轨。最好设置一在壳体底座的底座壁上的长孔形凹槽作为滑块导轨。
操作元件可在一接通位置和一断开位置之间回转，并克服复位弹簧的复位力沿接通方向卡入。壳体具有一壳体底座和一可套在它上面的壳体罩。在该壳体罩上面适宜于在相对置的壳体侧面上在用于操作元件的通孔区域内形成两条用来将壳体固定在安装孔内的卡锁臂。
在适宜的改进结构中在操作元件上设置一用来使操作元件回复到断开位置的复位装置。在过电流脱开的情况下将操作元件引回到其断开位置的复位装置最好做成盘簧。适宜于做成操作摇杆的操作元件既可以手动引入接通位置。也可以按手动松开器的方式引入断开位置。
保护开关的过电流脱开可以凭位于断开位置上的操作元件从壳体外部识别。凭操作元件的开关位置可以特别方便地识别，通过保护开关保护的电路是闭合的还是断开的。
按照一种优良的结构保护开关设计得用来保护多个电路，为此对于每条其余的电路保护开关具有从壳体中伸出的接触接头。对于每条其余的电路适宜于分别设置一接触簧片，它与相应地配设的接触接头在壳体内部导电连接并被壳体固定。接触簧片可以用配设于同一电路的第二个扁平插头搭接式地导电接通。为了接通和断开电路，相应的接触簧片逆其弹簧力方向借助于滑块相应的接触臂或滑块臂加载。为此在滑块上沿滑块纵向在不同平面内设置例如阶梯形或直接重叠设置的接触臂，其中每一条接触臂分别紧贴在沿滑块纵向重叠设置的接触簧片之一上。
用本发明达到的优点特别在于，借助于在壳体内部移动的滑块可实现保护开关的多种功能，使它可以特别方便地制造。在滑块上形成的以控制凸轮形式的卡锁元件用作在电路接通时将滑块锁定在接通位置的接地端子。此外控制凸轮用来使滑块从断开位置移动到接通位置。
通过向接通方向操作操作元件，控制凸轮沿定位在紧靠操作元件的相配的卡锁元件旁的控制棱移动，此外滑块可借助于操作元件手动移动到接通位置以及断开位置。其次滑块用作用来断开和闭合电路的接触开关。滑块附加的旋转功能用来在过电流脱开的情况下使将它锁定在接通位置的卡锁或卡扣连接或卡锁闭锁脱开。
通过采用多功能的滑块，保护开关具有较少数量的单个构件。因此可以特别方便地制造保护开关。

附图说明

下面借助于附图详细说明本发明的一个实施例。附图中表示：
图1带一从壳体中伸出的接触接头的保护开关的透视图，
图2按图1的保护开关壳体内部的透视图，
图3保护开关单个构件的拆散视图，
图4保护开关双金属片的透视图，
图5、6按图2的带一在断开位置和在接通位置的滑块的保护开关的侧视图，
图7、8图5和6的带在断开位置和在接通位置的滑块的局部放大图，
图9、10滑块在其中性和旋转位置的具有按图6的锁紧和松开的卡锁连接的俯视图，
图11滑块在中性位置的具有按图9的锁紧的卡锁连接的侧视图。

具体实施方式

在所有图中相互相当的零件用相同的附图标记表示。
图1以透视图表示一具有一壳体2的保护开关1，接触接头3至6在下侧或底面从此壳体中伸出。壳体2的壳体罩2′在上侧具有一壳体孔7，在它里面可旋转或可回转地安装一设计成操作摇杆的操作元件8。操作元件8使得可以按手动脱开器的方式手动接通或手动断开保护开关1。
设置在壳体2上的卡锁臂9用于卡锁，并从而将保护开关1固定在一装入或安装孔内。壳体2在壳体下侧用一壳体底座10封闭，它具有卡锁元件11，它们在安装保护开关1时卡入设置在壳体罩2′上的凹槽12内。
图2以透视图表示保护开关1的壳体内部。保护开关1的所有单个构件安装在壳体底座10上。接触接头3至6在壳体底面从壳体底座10中伸出，并从而也从保护开关壳体2中伸出。
保护开关1用来保护两条电路，第一条电路配设接触接头3和5，第二条电路配设接触接头4和6。各电路在壳体内侧可通过配设于相应的接触接头3至6的接触簧片14和15接通和断开。接触簧片14和15在固定端16或17上固定。位于它们对面的自由端18、19与接触接头3和4的在壳体内侧的自由或接触端20，21重叠。接触簧片15在其固定端17与接触接头6导电连接并固定在它上面。接触簧片14在固定端16固定在一中间件22上，并通过它以及通过一与它连接的双金属片23与接触接头5导电连接。
可连接在接触接头3和5上的电路这样地防热监测，使得流过它和通过接触接头5流入保护开关1的电流首先通过双金属片23，经过它通过接触簧片14并通过接触接头3从保护开关1中重新流出。与此相反可连接在接触接头4和6上的电路不防热监测，因为流过它的电流经过接触接头6流入保护开关1，并直接经过接触簧片15和接触接头4重新从该保护开关1中流出。
为了接通和断开相应的电路设置一滑块24，它在壳体底座10内设置得可在一接通位置和一断开位置之间移动。在按图2的视图中滑块24位于断开位置上，这可以凭在接触簧片14或15的自由端18，19和接触接头3或4的自由端20，21之间脱开的触点25至28看出。
滑块24一方面可通过操作操作元件8手动移动到接通位置或断开位置。另一方面滑块24可通过过电流脱开机构移动到断开位置。在过电流流过双金属片的情况下双金属片受热，造成双金属片23弯曲。由于双金属片23的这种弯曲，锁定在接通位置的滑块24从卡锁或卡扣连接中脱开或释放。由于板簧形接触簧片14，15向其脱开或弹簧力方向29的复位力使滑块24移动到其断开位置。
图3以拆散视图表示保护开关1。其中表示具有一用于接触簧片14的折弯的第一固定端30的中间件22。中间件22具有另一个相对于第一固定端30大致直角地折弯的用于双金属片23的第二固定端31。
双金属片23大致U形折弯，并包括两条相互离开一定距离分布的在双金属片的一端34相互过渡并在那里相互连接的双金属片臂32、33，形成两条较长的双金属片弓32a，33a，和两条较短的双金属片弓32b、33b(图4)。中间件22的固定端31与双金属片臂33连接，而双金属片臂32与接触接头5的折弯或弯曲的自由端35连接(图2)。
其次图3中还表示一下面也称为支承元件的调整元件36，它最好注塑在由塑料组成的并做成注塑件的壳体底座10内，并从而固定在它上面。调整元件36的弹性凸耳36a可以朝短的双金属片弓32b，33b的方向弯曲，以调整或校正双金属片23。通过接触簧片14或15上的触点或接触部位25、27以及通过接触接头3或4上的与它们重叠的对应触点26，28可以接通和断开相应的电路。
图5和6表示保护开关1的侧视图。其中在图5中滑块24位于断开位置。而在图6中滑块24移动到接通位置。壳体底座10具有一带一用于滑块24的上面的止挡37a(图3)的滑块导轨37。滑块导轨37设计成一个加工在壳体底座10背面38上的沿滑块24移动方向39的长孔形的孔或凹槽。这个封闭的孔37在脱开方向29通过滑块止挡37a限定。
滑块24以一形成在它上面的滑块臂40嵌入孔37内。此外滑块24的可在孔37内一直移动到止挡37a的滑块臂40用作对接触簧片15加压的压紧杆。滑块24具有另一滑块臂41，它用作对接触簧片14加压的压紧杆，并沿移动方向39特别是与滑块臂40相互平行错开形成在滑块24上。
在滑块24的断开位置在接触簧片14和接触接头3之间的触点25，26以及在接触簧片15和接触接头4之间的触点27，28脱开。此外在滑块24的断开位置(图5)在操作元件8和滑块24之间形成的卡锁或卡扣连接42脱开。与此相反在按图6的滑块24的接通位置卡锁连接42锁紧。
图7和8以图5和6的局部放大图表示在滑块24与操作元件8的脱开和锁紧状态下的防护开关1的卡锁连接42。卡锁连接42通过一个形成在滑块24上的控制凸轮43作为第一卡锁元件和通过一个形成在操作元件8上的卡锁凸台44作为第二卡锁元件构成。
为了使滑块24从图7中所示的断开位置移动到图8中所示的接通位置，操作元件8设置得可绕一形成在壳体底座10上的支承销45沿接通方向46回转或旋转。在操作元件8上形成一紧靠在卡锁凸台44旁设置的控制棱47。在操作元件8沿接通方向46翻转时控制凸轮43沿控制棱47运动。直至控制凸轮43(如图8中所示)从后面嵌接卡锁凸台44并从而卡入为止。在图8中滑块24处于接通位置，在这个位置上控制凸轮43受起闭锁元件作用的卡锁凸台44的闭锁力。滑块24锁定在这个接通位置上。
由于过电流脱开机构使滑块24从接通位置退回到断开位置通过双金属片23从按图2、5和6的图纸平面向外弯曲实现，造成卡锁连接42自动脱开。为了保证滑块24通过接触簧片14，15的弹簧力或复位力从接通位置自动退回到断开位置，在操作元件8和壳体底座10之间附加地设置一以盘簧形式的复位弹簧48，它使操作元件8从接通位置自动退回到断开位置。过电流脱开可以从壳体2外部看到和识别。
由图9和10可见，为了由于过电流脱开而使卡锁连接42自动脱开，滑块24可绕一旋转轴或滑块纵轴49旋转地支承在壳体底座10上。其中图9表示双金属片23和滑块24在卡锁连接42锁紧时在中性位置，而图10表示滑块24在旋转后的位置，并且双金属片23在卡锁连接42脱开情况时的弯曲状态。为了使滑块24在卡锁连接42脱开后转回，在操作元件8上设置一弹性凸耳50。它在操作元件8退回到其断开位置期间沿滑块24的正面51与它接触地这样移动，使得通过卡锁连接42的脱开而逆时针旋转的滑块24转回到其中性位置。
为了促使通过滑块24的旋转使卡锁连接42可靠地脱开，在滑块24上形成一翼形的释放元件52，以加长用于滑块旋转的旋转杠杆。双金属片23最好横向于滑块24的旋转轴线49设置在壳体底座10内。其中具有两个纵向段L1和L2的双金属片23的第一纵向段L1与滑块24及其翼片52重叠，以使卡锁或锁紧的滑块24释放。
在过电流脱开的情况下在其长的双金属片弓32a，33a上进行固定的双金属片23的短的双金属片弓32b、33b逆其弯曲方向53弯曲，其中短的双金属片弓32b，33b贴合在调整元件36上，使得由于其在调整元件36上的支承产生一附加的向双金属片23的弯曲方向53的分力。因此双金属片的同样向弯曲方向53弯曲的长的双金属片弓32a，33a以如下方式由短的双金属片弓32b，33b支撑，即它们在相反的方向支承在调整元件36上。
双金属片23这样地设置在壳体底座10内，使得短的双金属片弓32b、33b背向滑块24，而长的双金属片弓32a，33a朝向滑块24及其翼片52。滑块翼片52在双金属片23弯曲时受与滑块24及其翼片52重叠的第一纵向段L1和从而受短的双金属片弓32b、33b及部分受长的双金属片弓32a，33a的作用力。
为了提高在过电流脱开时使卡锁连接42可靠地脱开的双金属片23的断开力，在壳体底座10内成形的调整元件36固定在双金属片23的背向滑块翼片52的一侧上。在图11中可以比较清楚地看到调整元件36的布置。
图11以侧视图表示滑块24和双金属片23。弹性凸耳37可通过调整元件36上的弯曲部位54沿双金属片24弯曲方向53以及逆着该弯曲方向弯曲。调整元件36以其弹性凸耳36a用来使双金属片23这样地定向或调整与滑块24的翼片52的重叠，使得双金属片23的弯曲促使滑块24旋转，并从而使卡锁连接42可靠地脱开。为了调整双金属片24，弹性凸耳36a绕一通过调整元件36的局部材料削弱制成的弯曲部位或弯曲棱54朝双金属片23的短的双金属片弓32b，33b方向并从而向弯曲的方向53或多或少地偏转或弯曲。
附图标记列表
1       保护开关                34     双金属片末端
2       壳体                    35     自由端
2′     壳体罩                  36     调整元件
3至6    接触接头                36a    弹性凸耳
7       壳体孔                  37     滑块导轨/孔
8       操作元件                37a    滑块止挡
9       卡锁元件                38     背面
10      壳体底座                39     移动方向
11      卡锁元件                40，41 滑块臂
12      凹槽                    42     卡扣/卡锁连接
14，15  接触簧片                43     第一卡锁元件/控制
16，17  固定端                         凸轮
18，19  自由端                  44     第二卡锁元件/卡锁
22      中间件                         凸台
23      双金属片                45     支承销
24      滑块                    46     接通方向
25      触点                    47     控制棱
26      触点                    48     复位弹簧
27      触点                    49     旋转/滑块纵轴
28      触点                    50     弹性凸耳
29      脱开方向                51     正面
30，31  固定端                  52     滑块翼片
32      双金属片臂              53     弯曲方向
32a，b  双金属片弓              54     弯曲部位/棱边
33a，b  双金属片弓              L1，2  纵向段