PROTECTIVE SWITCH

Abstract: 1. A protective switch (1) with a Mechanical Switching mechanism (2) that can be manually switched on and off and switched off electromagnetically and/or electrothermally, where provision is made for a manually operable toggle (3) for arbitrary switching on or off and, in essence, for a magnetic trip (4) containing a striker armature (6) and a bimetallic trip (5) for automatic switching off in the event of a malfunction and where at least one electro-optical display device with a light source (glow-lamp 11) cooperates with the switching mechanism (2) for indicating the malfunction characterised in that the electro-optical display device is switched on or made visible for a selective indication of the malfunction causing the tripping, by being connected either only to the striker armature (6) of the magnetic trip, or only to the bimetallic strip (7) of the bimetallic trip (5).

Description: Schutzschalter Die Erfindung betrifft einen Schutzschalter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1. Bekannte Schutzschalter (Leitungsschutzschalter, Fehlerstrom-Schutzschalter, Fehlerspannungsschutzschalter, Überspannungsschutzschalter) weisen im wesentlichen eine von Hand ein- und ausschaltbare Schaltvorrichtung auf, die mit elektromagnetischen und/oder elektrothermischen Mitteln zusammenwirkt. Zur Ein- und Ausschaltung von Hand ist ein Knebel vorgesehen, zur Auslösung im Störfall im wesentlichen ein Magnetauslöser mit einem Schlaganker und/oder ein Bimetallauslöser. Aufgrund der Knebelstellung kann der Benutzer des Schutzschalters erkennen, ob dieser ein- oder ausgeschaltet ist. Es sind auch Ausführungen bekannt, bei denen der Benutzer erkennen kann, ob das Gerät willkUr- lich abgeschaltet wurde oder ob es selbsttätig (wegen eines Störfalles) abgeschaltet hat. Nicht erkennbar ist allerdings, was der Grund für die selbsttättte Aps- lösung war, nämlich ein Überlaststörfall oder ein #urz- schluss. Im Falle der Überlastung ist es in der Regel# gefahrlos möglich, von Hand den Schutzschalter wieder einzuschalten, da die über ein Bimetall betätigte elektrothermische Schaltvorrichtung im Zusammenwirken mit freiauslösenden Mitteln das Wiedereinschalten verhindert. Wird hingegen im Kurzschlussfalle mehrmals eine Einschaltung versucht, so besteht die Gefahr, dass entweder der Schutzschalter selbst, Teile des Leitungsnetzes oder der angeschaltete elektrische Verbraucher zerstört werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schutzschalter derart auszurüsten, dass der Benutzer auf einfache Weise und unverwechselbar nicht nur den Störfall sondern auch dessen Ursache - Kurzschluss oder Überstromfall - zuverlässig erkennen kann. Insbesondere soll die Möglichkeit des zuverlässigen Erkennens auch in dunklen Räumen, wie beispielsweise Kellerräumen, bestehen, da ein überwiegender Teil der in Frage stehenden Schutzschalter in schlecht beleuchteten Räumen verwendet wird und nicht selten nach Ansprechen eines (Leitungs)-Schutzschalters auch die zugehörige Raumbeleuchtung ausgefallen ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es wird als Kern der Erfindung angesehen, mit einfachen gut sichtbaren elektro-optischen Mitteln im Falle des Ansprechens eines Schutzschalters den Grund für das Ansprechen sichtbar zu machen. Dies kann auf unterschiedliche Weise gelöst werden. Wesentlich ist, dass bei Vorhandensein mehrerer auslösender Elemente - hier Bimetall und Magnetauslöser - selektiv die elektro-optische Anzeigevorrichtung ganz oder teilweise nur mit einem oder (alternativ!) mit der anderen zusammenwirkt. Vorzugsweise soll das elektro-optische.El#ent dann ansprechen, wenn der Magnetauslöser die Abschaltung des Schutzschalters verursacht hat, da dann die Gefährdungen für Gerät und Benutzer vorliegen, die eingangs beschrieben wurden. In Weiterbildung der Erfindung soll gemäss Anspruch 2 ein monostabiler elektrischer Ein-/Ausschalter entwe der mit dem Schlaganker des Magnetauslösers oder dem Bimetallstreifen des Bimetallauslösers verbunden sein, der von Hand durch den handbetätigbaren Knebel in die Ausschaltstellung rücksetzbar ist. Eine derartige Vorrichtung bewirkt, dass bei Ansprechen des einen oder (alternativ!) anderen Teiles die elektro-optische Anzeigevorrichtung so lange eingeschaltet ist, bis der Schalter durch Betätigung des Knebels wieder eingeschaltet (zurückgesetzt) wird. Falls die elektro-optische Anzeigevorrichtung mit dem Magnetauslöser zusammenwirkt, weiss die Bedienungsperson, dass sie vor Rücksetzen zunächst den Kurzschluss zu beseitigen hat. Falls die elektro-optische Anzeigevorrichtung hingegen mit dem Bimetallelement verbunden ist, weiss die Bedienungsperson bei Leuchten der Anzeigevorrichtung, dass sie gefahrlos den Schalter wieder einschalten kann. Gemäss Anspruch 3 ist eine Blende vorgesehen, die je nach Grund des Störfalles die Lampe abdeckt oder nicht. In Weiterbildung dazu kann die Blende aus eingefärbtem transluzentem Material bestehen. Damit ergeben sich für die Bedienungsperson folgende Erkennungsmöglichkeiten: a) Lampe aus oder Lampe ein, jedoch von lichtundurch lässiger Blende verdeckt: Schutzschalter eingeschal tet; b) Lampe leuchtet, nicht von Blende überdeckt (daher z.B. weisses Licht): Schutzschalter hat a#esp#ro- chen, beispielsweise durch Bimetallauslösung tfalls Blende mit Magnetauslöser wirkverbunden ist), c) Lampe leuchtet und ist von transluzenter Blende überdeckt (daher z.B. rotes Licht): Schutzschalter hat aufgrund eines Kurzschlusses angesprochen. Es ist auch möglich, zwei Lichtquellen unterschiedlicher oder gleicher Farbe vorzusehen, wobei die erste beispielsweise bei Ansprechen des Schutzschalters generell einschaltet und die zweite nur bei Ansprechen beispielsweise des Magnetauslösers. Der daraus resultierende Informationsgehalt ist etwa derselbe wie im letzten Absatz beschrieben. Leuchtet keine der Lichtquellen, so ist der Schutzschalter eingeschaltet, leuchtet nur die eine, so liegt Ausschaltung durch Überlast vor, leuchtet nur die andere oder leuchten beide, so liegt Kurzschluss vor, falls die zweite Lichtquelle mit dem Magnetauslöser zusammenwirkt. Die Aufmerksamkeit des Benutzers wird dann besonders stark erregt, wenn die Lichtquelle (Lichtquellen) durch eine Blinkschaltung spannungsversorgt ist (sind). In Weiterbildung hierzu ist es vorteilhaft, gemäss Ansprüchen 8 und 9 die Blinkschaltung so zu verschalten, dass sie bei Vorhandensein eines Ladestromkreises und eines Entladestromkreises die als Glimmlampe ausgebildete Lichtquelle bei Ansprechen des Schutzschalters generell in den Blinkzustand verfällt, was dadurch geschieht, dass der parallel zum Hauptschaltkontakt liegende Ladestromkreis bei Öffnung des Hauptschaltkontaktes bestromt wird sowie bei Ansprechen des Magnetauslösers die Lichtquelle dauerleuchtet. Auch ist es denkbar, die unterschiedlichen Ansprechursachen durch unterschiedliche Blinkfrequenzen zu symbolisieren. Auf diese Weise wird mit ein- und d#se#en Lichtquelle mit einfachen Schaltmitteln eine Mehrfachinformation (vergleichbar der obigen) vermittelt. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn durch die beschriebenen Vorrichtungen nicht nur Information an de-n Benutzer weitergegeben wird, sondern wenn der Schutzschalter sich selbst bei Vorliegen des gefährlichen Kurzschlussfalles gegen Wiedereinschalten durch Knebelbetätigung sichert. Es liegt im Rahmen der Erfindung, einen weiteren handbetätigbaren Knopf vorzusehen, der gedrückt werden muss, um im Kurzschlussfalle den Knebel rückzusetzen. Die Erfindung ist anhand mehrerer in den Zeichnungsfiguren dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schutz schalters mit selektiver Anzeige durch eine Lichtquelle. Fig. 2 einen Schutzschalter wie in Fig. 1 mit einer verschiebbaren Blende vor der Lichtquelle. Fig. 3 einen Schutzschalter gemäss Fig. 1 und 2 mit zwei Lichtquellen, davon eine selektiv ange steuert. Fig. 4 einen Schutzschalter mit Blinkschaltung. Der Schutzschalter 1 ist mit einer Schaltvorrichtung 2 versehen, die von Hand durch einen Knebel 3 ein- und ausschaltbar ist und e lektromagnet isch und/oder elektrothermisch durch einen Magnetauslöser 4 oder einen Bimetallauslöser 5 ausschaltbar ist. Der Magnetauslöser 4 weist einen Schlaganker 6, der Bimetallauslöser 5 einen Bimetallstreifen 7 auf. Schlaganker 6 und Bimetallstreifen 7 wirken durch eine nicht näher dargestellte Kopplungsvorrichtung 8 sowohl mit dern#Kne- bel 3 als auch mit einem Hauptschaltkontakt 9 zusammen. Die Kopplungsvorrichtung 8 ist derart ausgebildet, dass der Hauptschaltkontakt 9 bei Ansprechen nur eines Auslösers bereits öffnet und die Störfallabschaltung bewirkt. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein parallel zum Hauptschaltkontakt 9 liegender, einen Widerstand 10 und eine Glimmlampe 11 enthaltender Anzeigestromzweig 12 vorgesehen, der bei Öffnen des Hauptschaltkontaktes 9 und Schliessen eines weiteren mit dem Schlaganker 6 wirkverbundenen Schaltkontaktes 13 bestromt wird und das Leuchten der Glimmlampe 11 verursacht. Die Glimmlampe 11 ihrerseits ist hinter einer fensterartigen Öffnung 14 in der Schutzschaltergehäusewand 15 angeordnet und somit nach aussen für den Benutzer sichtbar. Vorzugsweise sollen - wie in den schematischen Figuren nicht dargestellt - Knebel und Glimmlampe auf der gleichen, dem Benutzer zugewandten Gehäuseseite angeordnet sein. Die Einwirkung des Schlagankers 6 auf den weiteren Schaltkontakt 13 geschieht ebenfalls über eine nicht näher dargestellte weitere Kopplungsvorrichtung 16. Mit 17 ist die "heisse" Seite des Phasenleiters, mit 18 die durch den Hauptschaltkontakt 9 trennbare "kalte" Seite des Phasenleiters dargestellt, 19 bezeichnet den Nulleiter. Zwischen der kalten Seite des Phasenleiters und dem Nulleiter 19 ist ein Hilfswiderstand 20 angeordnet, der für den Fall, dass auf der kalten Seite des Schutzschalters keine Verbraucher angeordnet sind, einen ausreichenden Stromfluss durch den Anzeigestromzweig im Störfalle aufrecht hält. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsboisg}el ist auf den weiteren Schaltkontakt 13 verzichtet, der bei dem in Fig. 1 gezeigten für die selektive Anzeige der Glimmlampe 11 nur bei Ansprechen des Magnetauslösers 4 sorgt. Vielmehr ist hier über eine Kopplungsvorrichtung 16 eine in Pfeilrichtung 21 zwischen der Öffnung 14 und der Glimmlampe 11 verschiebbare Blende 22 vorgesehen, die einen beispielsweise gelb eingefärbten Teil 23 und einen beispielsweise rot eingefärbten Teil 24 aufweist. Hat lediglich der Bimetallauslöser 5 angesprochen, so wird in oben beschriebener Weise die Glimmlampe 11 bestromt und gelb sichtbar, da der Teil 23 zwischen Öffnung 14 und Glimmlampe 11 liegt. Hat hingegen der Magnetauslöser 4 angesprochen, so wird die Blende derart verschoben, dass das Teil 24 zwischen Glimmlampe 11 und Öffnung 14 zu liegen kommt und das rote Leuchten der Glimmlampe den gefährlichen Kurzschlusszustand anzeigt. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine weitere Glimmiampe 30 vorgesehen, die über einen dritten Sohaltkontakt 31 parallel zur Glimmlampe 11 ansch liessbar ist. Der dritte Schaltkontakt 31 wird bei Ansprechen des Magnetauslösers 4 durch die mit dem Schlaganker 6 zusammenwirkende Kopplungsvorrichtung 16 geschlossen, so dass bei Ansprechen der Schaltvorrichtung 2 lediglich die Glimmlampe 11, bei Ansprechen des Magnetauslösers beide Glimmlampen 11 und 30 leuchten. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Glimmlampe 11 durch eine Blinkschaltung 40 spannungsversorgt. Die Blinkschaltung 40 weist einen Ladestromkreis 41 auf, der aus einem Ladewiderstand 42 einer Ladediode 43 und einem Ladekondensator 44 in Reihenschaltung besteht. Der Ladestromkreis liegt parallel zum Hauptschaltkontakt 9. Ein Entladestromkreis 45, bestehend aus einem Entladewiderstand 46 und der Glimmlampe 11 in Reihe, liegt parallel zum Ladekondensator 44. Bei Erreichen der Zündspannung der Glimmlampe wird der über den Ladewiderstand 42 und die Ladediode 43 aufgeladene Ladekondensator 44 intermittierend entladen, wodurch die Glimmlampe 11 nach Öffnung des Hauptschaltkontaktes 9 blinkt. Über einen vierten Schaltkontakt 47, der durch die Kopplungsvorrichtung 16 mit dem Schlaganker 6 wirkverbunden ist, ist der Entladestromkreis 45 an den Nulleiter 19 anschliessbar, wodurch die Glimmlampe in einen Dauerleuchtzustand verfällt. Die Aufschaltung des Ent ladestromkreises 45 auf den Nulleiter 19 erfolgt über eine Entkopplungsdiode 48 sowie einen Entkopplungswiderstand 49. Es erscheint bedeutungsvoll, dass bei beliebiger Vertauschung der Anschlüsse 50,51,52 unterschiedlichen Schaltzuständen des Lastschalters unterschiedliche Leuchtzustände der Diode zugeordnet werden können. Bezugszeichen 1 Schutzschalter 2 Schaltvorrichtung 3 Knebel 4 Magnetauslöser 5 Bimetallauslöser 6 Schlaganker 7 Bimetallstreifen 8 Kopplungsvorrichtung 9 Hauptschaltkontakt 10 Widerstand 11 Glimmlampe 12 Anzeigestromzweig 13 Schaltkontakt 14 Öffnung 15 Gehäusewand 16 Kopplungsvorrichtung 17 heisse" Phase 18 kalte" Phase 19 Nulleiter 20 Hilfswiderstand 21 Pfeilrichtung 22 Blende 23 Teil 24 Teil 30 weitere Glimmlampe 31 dritter Schaltkontakt 40 Blinkschaltung 41 Ladestromkreis 42 Ladewiderstand 43 Ladediode 44 Ladekondensator 45 Entladestromkreis 46 Entladewiderstand 47 vierter Schaltkontakt 48 Entkopplungsdiode 49 Entkopplungswiderstand 50 Anschluss 51 Anschluss 52 Anschluss

Claims: Ansprüche 1. Schutzschalter (1) mit einer von Hand ein- und abschaltbaren und elektromagnetisch und/oder elek trothermisch abschaltbaren mechanischen Schaltvor richtung (2), wobei zur willkürlichen Ein- und Aus schaltung ein handbeta#tigbarer Knebel (3) und zur selbsttätigen Ausschaltung im wesentlichen ein einen Schlaganker (6) enthaltender Magnetauslöser (4) und ein Bimetallauslöser (5) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Schaltvorrichtung (2) mindestens eine elektro-optische Anzeigevorrichtung mit einer Licht quelle (Glimmlampe 11) zur selektiven Anzeige des die Auslösung verursachenden Störfalls zusammen wirkt, die durch Kopplung an den Schlaganker (6) des Magnetauslösers (4) oder (alternativ!) den Bime tallstreifen (7) des Bimetallauslösers (5) entweder eingeschaltet oder sichtbar gemacht wird. 2. Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Schlaganker (6) oder dem Bimetall#trei- fen (7) ein monostabiler, von Hand durch den Knebel (3) rücksetzbarer elektrischer Ein-/Ausschalter (Schaltkontakt 13) verbunden ist. 3. Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlaganker (6) oder der Bimetallstreifen (7) mit einer beweglichen, die Lichtquelle (Glimm lampe 11) überdeckenden Blende (22) zusammenwirkt. 4. Schutzschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (22) von ihrer Auslösestellung in ihre Einschaltstellung durch mechanische Kopplung an den Knebel (3) rücksetzbar ist. 5. Schutzschalter nach Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (22) zumindest teilweise aus einge färbtem transluzentem Material besteht. 6. Schutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Lichtquellen (Glimmlampe 11, weitere Glimm lampe 30) unterschiedlicher oder gleicher Farbe vor gesehen sind, wobei die erste (11) bei Öffnung des Hauptschaltkontaktes (9) und die zweite (alternativ oder zusätzlich) bei Ansprechen entweder des Bime tallauslösers (5) oder des Magnetauslösers (4) an spricht. 7. Schutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansirü- che, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (Glimmlampe 11) nach Auftreten eines Störfalles durch eine Blinkschaltung (40) spannungsversorgt ist. 8. Schutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Blinkschaltung (40) einen Ladestromkreis (41) aufweist, der aus einer Reihenschaltung eines Ladewiderstandes (42) einer Ladediode (43) sowie eines Ladekondensators (44) in wilikürlicher Reihen folge besteht und den einen ersten Leiter (Phasen leiter) unterbrechenden Hauptschaltkontakt (9) über brückt sowie ein Entladestromkreis (45) vorgesehen ist, der parallel zum Ladekondensator (44) geschal tet ist sowie die Glimmlampe (11) und einen Entlade widerstand (46) enthält. 9. Schutzschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Entladestromkreis (45) durch einen mit dem Magnetauslöser (4) oder dem Bimetallauslöser (5) wirkverbundenen Schalter (vierter Schaltkontakt) mit einem zweiten Leiter (Nulleiter 19) elektrisch verbindbar ist. 10. Schutzschalter nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Phasenleiter und dem Nulleiter (19) ein Hilfswiderstand (20) vorgesehen ist. 11. Schutzschalter nach einem der vorhergehei'den' An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Magnetauslöser (4) eine Einschaltsperr vorrichtung zusammenwirkt, die nach Vorliegen eines Kurzschlusses die Einschaltbewegung des hand betätigbaren Knebels (3) hemmt.

Inventors: BECKER, KLAUS, DIPL.-ING.
Applicants: LINDNER GMBH FABRIK ELEKTRISCHER LAMPEN UND APPARATE
Application year: 1984
Main classification: H01H71
IPC codes: H01H71