Beschreibung

Fehlerstromschutzschalter bzw. Differenzstromschutzschalter

Die Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter oder einen Differenzstromschutzschalter, mit einem zwischen einer EIN-Position und einer AUS-Position verschwenkbaren Griff zum Ein- und Ausschalten des Schalters, und mit einer Prüftaste, die von einer AUS-Stellung in eine EIN-Stellung der Prüftaste niederdrückbar ist, in welcher ein Prüfkontakt geschlossen wird, so dass ein Prüfstrom fließt.

Mithilfe des PrüfStroms wird eine Gerätefunktion getestet. Der Prüfstrom tritt hierbei an die Stelle eines echten Feh- lerstroms.

Der Einbauraum für die Prüftaste selbst und mit ihr in Verbindung stehender Elemente ist durch Vorschriften, zum Beispiel was die vorgegebenen und einzuhaltenden Kriech- und Luftstrecken betrifft, sehr begrenzt. Die Prüftasten müssen, weil sie von einer Bedienperson zu betätigen sind, in einem Bedienbereich des Fehlerstromschutzschalters (auch: FI- Schutzschalters) oder Differenzstromschutzschalters (auch: DI-Schutzschalters) angeordnet sein. Der Bedienbereich um- fasst bei Standardgeräten, welche eine so genannte Teilungseinheit einnehmen, einen Bereich von 45mm x 18mm. In diesem Bedienbereich muss neben der Prüftaste der Griff angeordnet sein, und es sollte Raum für die Beschriftung verbleiben. Die Beschriftung ist notwendig, um eine Bedienperson mit Kennda- ten des Fehler- oder Differenzstromschutzschalters zu versorgen .

Um möglichst viel Platz für die Beschriftung bereitzustellen, könnte man dazu neigen, die Prüftaste in der Nähe des Griffs anzuordnen. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, dass bei Betätigen des Griffs aus Versehen die Prüftaste niedergedrückt wird. Solche Fehlbedienungen sind zu vermeiden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Fehler- oder Differenzstromschutzschalter der eingangs genannten Gattung dahingehend weiterzubilden, dass der Platz im Bedienbereich möglichst optimal genutzt wird.

Die Aufgabe wird durch einen Fehler- oder Differenzstromschutzschalter mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 gelöst .

Dementsprechend ist die Prüftaste so angeordnet, dass sie in der AUS-Position des Griffs von dem Griff zumindest teilweise für eine Bedienperson verdeckt ist (und insbesondere dadurch nicht betätigbar ist) .

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass das Prüfen mit der Prüftaste ohnehin nur sinnvoll ist, wenn sich der Griff in der EIN-Position befindet. Was in der AUS-Position des Griffs mit der Prüftaste geschieht, ist somit für deren sinnvollen Einsatz nicht relevant. Die Prüftaste wird in den di- rekten Schwenkbereich des Griffs im Bereich seiner AUS- Position angeordnet, also nicht entfernt von dem Griff, wodurch Platz für die Beschriftung in einem Bedienbereich des Fehler- oder Differenzstromschutzschalters gewonnen wird. Es schadet nichts, wenn die Prüftaste gar nicht betätigbar ist, so lange sich der Griff in der AUS-Position befindet, wobei die teilweise Verdeckung der Prüftaste Grund dafür sein kann, dass die Prüftaste nicht betätigbar ist, oder wobei auch andere Mechanismen die Nichtbetätigbarkeit der Prüftaste mit sich ziehen können.

Bei vielen, herkömmlichen Fehlerstromschutzschaltern oder Differenzstromschutzschaltern schnappt der Griff von seiner EIN-Position in die AUS-Position zurück, wenn die Prüftaste betätigt wird. Um dies vorliegend zu verhindern und somit zu vermeiden, dass eine Bedienperson beim Bedienen der Prüftaste durch Fingerdruck durch den zurückschnappenden Griff gestört oder gar verletzt wird, weist der Schutzschalter bevorzugt ein mit der Prüftaste bewegliches Blockierelement auf, das

beim in die EIN-Stellung niedergedrückten Zustand der Prüftaste den Griff blockiert, so dass dieser nicht von seiner EIN-Stellung (in der er sich beim Niederdrücken der Taste notwendigerweise befindet) in seine AUS-Stellung zurückkehren kann .

Um weiter für eine kompakte Bauweise des Schutzschalters zu sorgen, kann vorgesehen sein, dass der Griff in seiner AUS- Stellung die Prüftaste in Richtung von deren EIN-Stellung niederdrückt, und dass eine Feder die Prüftaste in deren AUS- Stellung drückt, wenn sich der Griff in seiner EIN-Stellung befindet .

Die Prüftaste steht somit etwas hervor, wenn sie betätigbar sein soll, was die Bedienung vereinfacht. Andererseits verschwindet sie Platz sparend unter oder neben dem Griff, wenn dieser in der AUS-Stellung ist und eine Betätigung der Prüftaste deswegen ohnehin nicht sinnvoll wäre.

Die mögliche Wechselwirkung des Griffs mit der Prüftaste kann durch folgenden, eine kompakte Bauweise ermöglichenden, Mechanismus erzielt werden: Der Griff weist eine drehbare Walze auf. In der Walze ist eine Aussparung ausgebildet. Durch die Aussparung ist ein an der Prüftaste angesetzter Körper ge- führt, an dem ein Zapfen ausgebildet ist, der in die Walze greift. Durch das Ansetzen des Körpers kann die eigentliche Prüftaste neben der Walze angeordnet sein, während sich der eigentliche Mechanismus über dem angesetzten Körper in der Aussparung befindet. Der in die Walze eingreifende Zapfen wirkt mit einer Innenkonturflache der Walze zusammen. Bei

Drehung der Walze wirkt die Innenkonturflache auf den Zapfen und damit auf den angesetzten Körper und die Prüftaste ein und drückt diese dann eben gegebenenfalls herunter.

Der Zapfen kann vorteilhafterweise gleichzeitig als das oben erwähnte Blockierelement fungieren. So ist er einfach mit der Prüftaste herunterdrückbar, an einer Verdickung einer Walzenwand vorbei. Durch die Verdickung kann sich dann die Walzen-

wand nicht mehr um den Zapfen herum drehen. Die Walzenwand bildet in ihrem Inneren die oben erwähnte Innenkonturflache .

Zusätzlich oder alternativ zu der Verwendung des Zapfens kann der Griff auch über eine Aussparung mit der Prüftaste wechselwirken. Die Aussparung sollte als Gegenkontur zu einer Kontur der Prüftaste ausgebildet sein. Der Griff umgibt dann in der AUS-Stellung die Prüftaste über die Aussparung teilweise und hält die Prüftaste gegen die Kraft der Feder nie- dergedrückt.

Es gibt zwei bevorzugte Ausführungsformen, wie die Feder bereitgestellt werden kann, welche die Prüftaste in die AUS- Stellung drückt, wenn sich der Griff in seiner EIN-Stellung befindet:

Zum einen kann die Feder als Ansatz an einer Torsionsfeder ausgebildet sein, die den Griff in die AUS-Stellung zurückdrängt. Eine solche Torsionsfeder ist üblicherweise ohnehin vorgesehen und stützt sich mit einem ersten stabförmigen Ansatz am Gehäuse ab. Wird der erste stabförmige Ansatz seinerseits durch einen zweiten stabförmigen Ansatz, insbesondere senkrecht zu dem ersten stabförmigen Ansatz, fortgesetzt, wirkt dieser zweite Ansatz aufgrund der Abstützung im Gehäuse ebenfalls als Feder. Für die Prüftastenfeder und die Torsionsfeder müssen somit nicht zwei voneinander getrennte Gehäu- seabstützungen bereitgestellt werden.

Bei einer alternativen Ausführungsform umfasst die Feder eine Kontaktstelle, die beim Niederdrücken der Prüftaste in deren EIN-Stellung gegen eine Gegenkontaktstelle gedrückt wird, um den Prüfkontakt zu schließen, wobei der dann fließende Prüfstrom über die Feder fließt. Bei dieser Ausführungsform der Feder hat die Feder die Doppelfunktion, die Federwirkung ei- nerseits bereitzustellen und andererseits ein sonst notwendiges eigenständiges Kontaktelement zu ersetzen. Hierdurch wird die Gesamtzahl der notwendigen Bauteile reduziert, und somit werden Kosten eingespart.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der:

FIG 1 eine perspektivische Vorderansicht eines Schutzschalters gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist, FIG 2 eine perspektivische Innenansicht des Schutzschalters aus FIG 1 im eingeschalteten Zustand bei nicht nie- dergedrückter Prüftaste ist,

FIG 3 ein Schnitt durch den Schutzschalter aus FIG 2 ist, FIG 4 ein der FIG 3 entsprechender Schnitt durch den

Schutzschalter ist, bei dem die Prüftaste niedergedrückt ist, FIG 5 eine der FIG 2 entsprechende perspektivische Innenansicht des Schutzschalters aus FIG 1 im ausgeschalteten Zustand ist, FIG 6 ein den Figuren 3 und 4 entsprechender Schnitt durch den ausgeschalteten Schutzschalter aus FIG 5 ist, FIG 7 eine perspektivische Innenansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung im eingeschalteten Zustand ist und

FIG 8 eine perspektivische Innenansicht der zweiten Ausführungsform der Erfindung aus FIG 7 im ausgeschalteten Zustand ist.

Ein im Ganzen mit 10 bezeichneter Fehlerstromschutzschalter umfasst eine Bedienfläche 12. An der Bedienfläche ist ein Griff 14 ausgebildet, der zwischen einer in FIG 1 gezeigten EIN-Position (siehe "I") und einer AUS-Position (siehe "0") verschwenkbar ist. Ferner ist von der Bedienfläche 12 her eine Prüftaste 16 zugänglich. Der Griff 14 ist an einer Walze 18 ausgebildet, und aus FIG 1 ist gut zu erkennen, dass die Prüftaste 16 unmittelbar neben dieser Walze 18 angeordnet ist. Befindet sich der Griff in seiner AUS-Stellung (vergleiche die "0" in FIG 1 oder auch FIG 5 und FIG 6), so ist die Prüftaste 16 für eine Bedienperson von dem Griff 14 vollständig verdeckt. Dies ist deswegen nicht von Nachteil, weil die

Prüftaste 16 lediglich in der in FIG 1 gezeigten Ein-Stellung des Griffs 14 zugänglich sein muss, was auch der Fall ist. Das Anordnen der Prüftaste 16 direkt neben der Walze 18 hat aber den Vorteil, dass auf der Bedienfläche 12 besonders viel Platz für eine (in FIG 1 nicht gezeigte) Beschriftung verbleibt, wodurch der Bedienperson Kenndaten des Fehlerstromschutzschalters zur Verfügung gestellt werden können.

Der Fehlerstromschutzschalter 10 ist auch besonders kompakt gebaut, wie aus den das Innenleben des Fehlerstromschutzschalters 10 darstellenden FIG 2 bis 6 besonders gut ersichtlich ist. Dies wird insbesondere durch eine Aussparung 20 in der Walze ermöglicht. In diese Aussparung 20 greift ein an der eigentlichen Prüftaste 16 angesetzter Körper 22 ein. An dem angesetzten Körper 22 ist eine (Metall-) Brücke 24 befestigt. Beim Niederdrücken der Prüftaste 16 zusammen mit dem angestückten Körper 22 wird die Brücke 24 mit nach unten gedrückt und überbrückt einen ersten Kontakt 26 und einen zweiten Kontakt 28, so dass ein Stromkreis schließbar ist. Damit kann ein Prüfstrom fließen, der beim Prüfen an die Stelle eines Fehlerstroms tritt. Die übrige Verschaltung, die in den Figuren nicht erläutert ist, unterscheidet sich nicht von der bei herkömmlichen Fehlerstromschutzschaltern. Durch die Bereitstellung der Aussparung 20, in die der angesetzte Körper 22 eingreift, ist die Brücke 24 nicht unterhalb der Prüftaste 16 angeordnet, wie es sonst sein müsste, sondern unterhalb der Walze 18, wodurch Platz gespart wird.

Die Prüftaste soll, wenn sich der Griff in der EIN-Stellung befindet, eine Ruhestellung einnehmen und wird in diese durch eine Feder gedrängt. Bei dem Fehlerstromschutzschalter 10 steht bereits eine Torsionsfeder 30 zur Verfügung, deren eigentliche Aufgabe es ist, die Walze 18 und damit den Griff 14 zu federn, damit der Griff 14, sobald er die EIN-Stellung verlässt, in die AUS-Stellung gedrängt wird. Die Torsionsfeder umfasst einen ersten stabförmigen Ansatz 32, der im Gehäuse abgestützt ist (in FIG 2 nicht zu erkennen) . Der erste Ansatz 32 unterscheidet sich nicht von Ansätzen, wie sie bei

Torsionsfedern üblich sind. Anders als bei übrigen Torsionsfedern geht der erste Ansatz 32 jedoch in einen zweiten, senkrecht von ihm wegknickenden zweiten Ansatz 34 über. Dadurch ergibt sich ein L-förmiges Element an der Torsionsfeder 30. Dieser zweite Ansatz 34 ist in einem Hohlraum 36 der

Prüftaste 16 abgestützt. Dieser ist (in FIG 2 "vorne") quaderförmig und erweitert sich dann trichterförmig (in FIG 2 "nach hinten hin") .

An einer Wand des Hohlraums stützt sich der zweite Ansatz 34 ab. Wird die Prüftaste 16 nach unten gedrückt, wird der zweite Ansatz 34 der Torsionsfeder 30 schräg verkippt gegenüber dem ersten Ansatz 32, wodurch die eigentliche Federkraft erzeugt wird. Diese drückt die Prüftaste 16, wenn die Bedien- person keinen weiteren Druck mehr ausübt, wieder in die Stellung gemäß FIG 2 zurück.

Bei niedergedrückter Prüftaste wird bei herkömmlichen Fehlerstromschutzschaltern der Griff in seine AUS-Stellung zurück- gedrängt. Vorliegend wäre dies nachteilig, da die Finger einer Bedienperson durch den Griff 14 beim Niederdrücken der Prüftaste 16 verletzt werden könnten. Um zu verhindern, dass der Griff 14 die Bedienperson verletzt, ist an dem angesetzten Körper 22 ein Zapfen 38 angeordnet. Während der angesetz- te Körper 22 in die Aussparung 30 eingreift, greift der Zapfen 38 unter eine Wand 40 der Walze 18. Die Wand 40 ist an einer Stelle 42, vorliegend an ihrem Ende, verdickt. Die verdickte Stelle 42 der Wand 40 verhindert nicht, dass sich der Zapfen 38 nach unten bewegen kann, wenn die Taste 16 nieder- gedrückt wird, vergleiche FIG 3 und FIG 4. Die Verdickung 42 ist aber so gewählt, dass sie eine Drehung der Walze 18 verhindert, denn die Verdickung 42 stößt bei einer Drehung der Walze 18 gegen den Uhrzeigersinn, ausgehend von FIG 4 (bei niedergedrückter Prüftaste 16), gegen den Zapfen 38, so dass der Griff 14 die EIN-Stellung nicht verlassen kann.

Der Zapfen 38 hat in vorteilhafter Weise auch noch eine weitere Funktion. Naturgemäß wird die Prüftaste 16 nicht von ei-

nem Bediener heruntergedrückt, wenn der Griff 14 in die AUS- Stellung schwenkt, denn der Griff 14 verhindert ja gerade einen Zugriff eines Bedieners auf die Prüftaste 16. Es ist aber vorteilhaft, wenn sich die Prüftaste 16 in der niedergedrück- ten Stellung befindet, wenn der Griff 14 die AUS-Stellung erreicht, damit für die Prüftaste nicht übermäßig viel Platz zur Verfügung gestellt werden muss. über dem Zapfen 38 wird nun der angesetzte Körper 22 und damit die Prüftaste 16 beim Drehen der Walze 18 niedergedrückt: Ein durch die Wand 40 ge- bildeter Freiraum 44 endet an einer radialen Strebe 46 der Walze 18. Die so gebildete Innenkonturflache der Walze (Innenkontur der Wand 40 und zum Zapfen 38 weisende Kontur der Strebe 46) ist so gebildet, dass der Zapfen 38 bei einer Drehung der Walze 18 ausgehend von der Situation von FIG 3 gegen den Uhrzeigersinn zunächst keinen Krafteinwirkungen unterliegt, sondern in dem Freiraum 44 verbleibt. Schließlich kommt jedoch die radiale Strebe 46 in Anlage an den Zapfen 38 und führt diesen bei der Drehung der Walze 18 mit sich in Richtung nach unten. Dadurch wird der angesetzte Körper 22 mit der Prüftaste 16 nach unten gedrückt, siehe FIG 5 und FIG 6. Vorliegend wird die Prüftaste 16 lediglich in Richtung der EIN-Stellung gedrückt, und nicht vollständig in ihre EIN- Stellung, so dass die Brücke 24 die Kontakte 26 und 28 nicht überbrückt, wenn sich der Griff 14 in seiner AUS-Stellung be- findet. Je nach der (in den Figuren nicht gezeigten) sonstigen Verschaltung im Fehlerstromschutzschalter könnte es sonst dazu kommen, dass ein Strom über die Brücke 24 fließt. Dies muss nicht notwendigerweise so sein. Falls durch die Stellung des Griffs 14 in der AUS-Position sämtliche Ströme unter- drückt werden, kann die Prüftaste 16 auch vollständig in ihre EIN-Stellung gedrückt werden. Vorliegend ist der Weg der Prüftaste 16 in Richtung ihrer EIN-Stellung jedoch ausreichend weit durchlaufen, damit genügend Platz für den Griff 14 geschaffen ist, der die AUS-Stellung einnimmt.

Die Figuren 7 und 8 zeigen eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fehlerstromschutzschalters 10'. Grundsätzlich ist hier der Aufbau genau so wie bei dem Fehlerstrom-

Schutzschalter 10 (vergleiche FIG 2 mit FIG 7). Insbesondere ist der Griff 14 an einer Walze 18 ausgebildet. Diese weist eine Aussparung 20 auf, in der ein angesetzter Körper 22' einer Prüftaste 16' ausgebildet ist. An dem angesetzten Körper 22' ist ein Zapfen 38 angebracht, und der Aufbau der Walze 18 ist auch im übrigen mit dem bei dem Fehlerstromschutzschalter 10 identisch, so dass die Walze mit dem Zapfen 38 in der beschriebenen Weise wechselwirken kann.

Der Fehlerstromschutzschalter 10' unterscheidet sich zum einen von dem Fehlerstromschutzschalter 10 dadurch, dass die Prüftaste 16' nicht bündig am Rand des Fehlerstromschutz- schaltergehäuses ausgebildet ist, sondern dass beim Fehlerstromschutzschalter 10' eine zusätzliche Gehäusewand 48 be- reitgestellt ist.

Zum anderen unterscheidet sich auch die Art der Kontaktierung und der Federung der Prüftaste 16' von der beim Fehlerstromschutzschalter 10. Zur Abfederung der Prüftaste 16' wird nicht mehr eine Torsionsfeder verwendet, sondern ein eigenes Federelement 50, das an dem angesetzten Körper 22' angreift. Der beim Niederdrücken der Prüftaste 16' zu schließende Kontakt wird nun nicht mehr vermittels einer Brücke nach Art der Brücke 24 geschlossen, sondern die Feder 50 ist selbst span- nungs- und später stromführend. Eine Kontaktstelle der Feder 50 (in FIG 7 und FIG 8 jeweils durch den angesetzten Körper 22' verdeckt) wird beim Niederdrücken der Prüftaste 16' gegen eine Kontaktfläche 52 als Gegenkontaktstelle gedrückt, wodurch der Stromkreis geschlossen wird und der Prüfstrom fließt. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, weil die Feder 50 doppelt genutzt wird. Sie ist im übrigen von der Tatsache unabhängig, dass die Prüftaste 16' von einer Gehäusewand 48 begrenzt ist, und könnte auch bei der ersten Ausführungsform in Abwandlung derselben verwendet werden.

Der Fehlerstromschutzschalter 10' unterscheidet sich noch durch ein drittes Merkmal von dem Fehlerstromschutzschalter 10: Am Griff 14 ist im übergangsbereich des Griffs 14 zur

Walze 18 eine Aussparung 54 vorgesehen. Diese umgreift die Prüftaste 16', wenn der Griff 14 in seine AUS-Stellung verbracht wird und drückt die Prüftaste 16' nach unten. Insbesondere die in FIG 8 dann obere Wand 56 der Aussparung 54 wirkt direkt auf die Oberfläche der Prüftaste 16'. Die Prüftaste 16' wird im Falle von FIG 8 vollständig nach unten gedrückt, so dass der Kontakt aus der Feder 50 mit der Kontaktfläche 52 geschlossen bleibt. Dies sei bei dem Fehlerstromschutzschalter 10' durch die übrige Verschaltung ermöglicht, die verhindert, dass ein Strom fließt, wenn sich der Griff 14 in der AUS-Stellung befindet. Auch hier kann gegebenenfalls vorgesehen sein, dass die Prüftaste 16' nicht vollständig ihre EIN-Stellung erreicht.

Beide Ausführungsformen der Erfindung, der Fehlerstromschutzschalter 10 (Figuren 1 bis 6) und der Fehlerstromschutzschalter 10' (Figuren 7 und 8), haben den Vorteil, dass durch geschickte Platzierung der Prüftaste 16 bzw. 16' eine kompakte Bauweise ermöglicht wird, siehe insbesondere auch die obigen Beschreibungen zur Aussparung 20 der Walze 18 und dem angesetzten Körper 22 bzw. 22'. Dadurch wird auf einer Bedienfläche (vergleiche Bedienfläche 12 in FIG 1) besonders viel Platz für eine mögliche Beschriftung gewonnen.