Миниатюрный защитный выключатель

Миниатюрный защитный выключатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение касается миниатюрного защитного выключателя, который применяется, например, в электрооборудовании автомобиля. Такие защитные выключатели все чаще находят применение в качестве замены плоским штекерным предохранителям, ранее стандартным образом применявшимся в автомобильной области.

Применяемые в автомобильной области плоские штекерные предохранители нормированы в отношении их геометрических размеров. Нормой, еще действующей в этом отношении в Германии, является DIN 72581-3. В настоящее время в этой области готовится международная норма ISO 8820. В последней указанной норме для плоских штекерных предохранителей определяются три размера, а именно «тип C (средний)», «тип E (высокой силы тока)» и «тип F (миниатюрный)».

Защитные выключатели вышеназванного рода обычно соответствуют нормам, разработанным для плоских штекерных предохранителей, чтобы обеспечить совместимость защитных выключателей и штекерных цоколей для плоских штекерных предохранителей. Миниатюрным защитным выключателем здесь в целом называется защитный выключатель, который в отношении своих геометрических размеров является совместимым со штекерным гнездом для плоского штекерного предохранителя, в частности плоского штекерного предохранителя (наименьшего) типа F по ISO 8820. Такие защитные выключатели поставляются, например, фирмой Cooper Bussmann под наименованием «Series 21 X mini circuit breaker».

Защитные выключатели вышеназванного рода включают в себя обычно в качестве пускового механизма биметаллическую пружинную шайбу, которая в зависимости от температуры скачкообразно и обратимо сменяет два положения изгиба. Биметаллическая пружинная шайба в одной или нескольких точках крепления жестко соединена с биметаллической контактной щеткой. Отвернутый от точки или, соответственно, точек крепления свободный конец биметаллической пружинной шайбы образует или несет на себе подвижный контакт. При этом биметаллическая пружинная шайба расположена таким образом, что подвижный контакт примыкает к соответствующему ему неподвижному контакту неподвижной контактной щетки, пока установившаяся в защитном выключателе температура не опустится ниже заданного конструкцией порогового значения температуры. В этом случае, таким образом, посредством биметаллической пружинной шайбы замыкается электрически проводящая цепь между биметаллическим контактом и неподвижным контактом. Как только установившаяся в защитном выключателе вследствие максимального тока температура опускается ниже порогового значения температуры, биметаллическая пружинная шайба скачкообразно изменяет свою форму, благодаря чему подвижный контакт отводится от неподвижного контакта, и электрическая цепь, таким образом, размыкается.

У простых защитных выключателей вышеназванного рода замыкание или прерывание электрической цепи происходит исключительно за счет обусловленного температурой изменения формы биметаллической пружинной шайбы. Такие защитные выключатели работают при сохраняющемся условии перегрузки, то есть, например, в случае короткого замыкания, сохраняющегося даже после первого срабатывания защитного выключателя, в пульсирующем режиме, тем более что защитный выключатель после срабатывания постепенно охлаждается, благодаря чему биметаллическая пружинная шайба снова замывает электрическую цепь и, таким образом, заново начинает цикл срабатывания защитного выключателя.

Защитные выключатели вышеназванного рода более затратной конфигурации дополнительно к биметаллической пружинной шайбе снабжаются размыкающим механизмом, который при срабатывании защитного выключателя передвигается между подвижным контактом и неподвижным контактом, так что даже после упругого восстановления биметаллической пружинной шайбы электрическая цепь остается разомкнутой. Такие размыкающие механизмы для сравнительно больших защитных выключателей (например, совместимых с ISO 8820, тип C) описаны, например, в DE 3526785 C1 или EP 1278226 B1.

Защитный выключатель такого рода известен из US 6144541 A. Защитный выключатель включает в себя корпус с цоколем корпуса из изолирующего материала, а также надетую на цоколь корпуса стаканообразную крышку. В цоколе корпуса частично и в их продольном направлении параллельно друг другу заделаны две продолговатые и плоские контактные щетки. На внутреннем конце первой из двух контактных щеток расположен неподвижный контакт. На внутреннем конце второй контактной щетки в точке крепления расположена биметаллическая пружинная шайба с образующим или несущим на себе подвижный контакт свободным концом, так что точка крепления и подвижный контакт лежат на одной оси, параллельной продольному направлению контактных щеток. Другие защитные выключатели, у которых точка крепления биметаллической пружинной шайбы и подвижный контакт также лежат на одной оси, параллельной продольному направлению контактных щеток, известны из US 4363016 A, US 5513063 A и US 5248954 A.

В основу изобретения положена задача указать особенно пригодный для миниатюризации, в частности, просто изготавливаемый и функционально надежный защитный выключатель.

Эта задача решается в соответствии с изобретением с помощью признаков пункта 1. Соответственно этому защитный выключатель включает в себя корпус, который состоит из цоколя корпуса из изолирующего материала, а также устанавливаемой или, соответственно, установленной на цоколь корпуса крышки корпуса. Крышка корпуса при этом выполнена в виде стакана и таким образом, по меньшей мере, в основном, закрыта со всех отвернутых от цоколя корпуса пяти сторон. В цоколе корпуса частично и в их продольном направлении параллельно друг другу заделаны две продолговатые и плоские контактные щетки. На внутреннем конце первой из двух контактных щеток расположен при этом неподвижный контакт. На внутреннем конце второй контактной щетки расположена точка крепления, в которой установлена биметаллическая пружинная шайба, при этом биметаллическая пружинная шайба в области своего свободного конца образует подвижный контакт (или несет на себе отдельный подвижный контакт).

Биметаллическая пружинная шайба при этом расположена в корпусе таким образом, что точка крепления и подвижный контакт лежат на одной общей оси, параллельной продольной протяженности контактных щеток.

Выяснилось, что, в частности, комбинация ориентированной в продольном направлении биметаллической пружинной шайбы со стаканообразной крышкой корпуса является особенно предпочтительной для простой миниатюризации защитного выключателя. Так, благодаря продольному положению биметаллической пружинной шайбы возможно особенно хорошее использование имеющегося для нее в распоряжении конструктивного пространства. В частности, достаточно длинная для эксплуатационно надежного режима коммутации биметаллическая пружинная шайба благодаря продольному положению биметаллической пружинной шайбы может быть расположена в особенно малом конструктивном пространстве. Применение стаканообразной крышки корпуса обеспечивает при этом возможность особенно хорошей доступности электрических компонентов, в частности, биметаллической пружинной шайбы, которая значительно упрощает их монтаж. Описанный выше конструкционный принцип оказался, в частности, предпочтительным для конструирования защитного выключателя с геометрическими размерами, установленными ISO 8820, тип F (миниатюрный).

В предпочтительном варианте осуществления крышка корпуса представляет собой цельную деталь, которая также состоит из изолирующего материала, в частности из термопластичного полимерного материала.

Благодаря корпусу, полностью образованному из (электрически) изолирующего материала, с одной стороны, повышается эксплуатационная надежность защитного выключателя, тем более что выход тока из корпуса при ошибочном прикосновении к корпусу электрически проводящего компонента защитного выключателя и вместе с тем опасность коротких замыканий и петли тока через корпус надежно предотвращены. С другой стороны, полностью состоящий из изолирующего материала корпус, в противоположность целиком или частично металлическому корпусу, обладает только очень малой теплопроводностью, благодаря чему достигается улучшенная характеристика срабатывания защитного выключателя. Конкретно, вследствие уменьшенного отвода тепла в случае перегрузки в защитном выключателе должен происходить сравнительно малый нагрев от потерь, чтобы заставить его срабатывать при применении традиционной биметаллической пружинной шайбы. К тому же охлаждение защитного выключателя замедляется. Поэтому простой пульсирующий защитный выключатель предлагаемого изобретением рода имеет, при одинаковых условиях окружающей среды, значительно более долгое время срабатывания, чем сравнимый защитный выключатель с металлическим корпусом. Срок службы защитного выключателя благодаря этому увеличивается, и опасность выхода из строя вследствие преждевременно замкнутой биметаллической пружинной шайбы сокращается.

Целесообразным образом внутренний конец второй контактной щетки (далее называемый биметаллической контактной щеткой) свободно выступает из цоколя корпуса, так что точка крепления биметаллической пружинной шайбы находится на расстоянии от цоколя корпуса. Это расстояние составляет в предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере, 2 мм, предпочтительно от 3 мм до 5 мм, и, в частности, примерно 4,5 мм (конкретно, например, 4,65 мм).

Благодаря свободно выступающему расположению внутреннего конца второй контактной щетки этот свободный конец особенно хорошо доступен, благодаря чему монтаж биметаллической пружинной шайбы упрощен. В частности, свободно выступающее исполнение биметаллической контактной щетки обеспечивает возможность применения особенно простого, точного и не допускающего брака способа монтажа, при котором пружинная шайба сначала без предварительного механического натяга относительно неподвижного контакта крепится на биметаллической контактной щетке, а предварительное натяжение биметаллической пружинной шайбы относительно неподвижного контакта создается только в последующем шаге юстировки путем сгибания внутреннего конца биметаллической контактной щетки. Сгибание происходит при этом предпочтительно вокруг оси, проходящей поперек продольного направления контактных щеток. Поэтому в окончательно смонтированном состоянии защитного выключателя целесообразным образом вследствие шага юстировки внутренний конец второй контактной щетки между цоколем корпуса и точкой крепления биметаллической пружинной шайбы несколько отогнут вокруг оси, проходящей поперек продольного направления контактных щеток. Таким образом, он проходит наискосок к плоскости, которая задана граничащей областью биметаллической контактной щетки. Описанный выше способ юстировки считается самостоятельным изобретением.

Как обычно у защитных выключателей вышеназванного рода, наружный конец каждой контактной щетки для образования штекерного контакта выведен наружу из цоколя корпуса. Аналогично плоским штекерным предохранителям оба штекерных контакта расположены в одной общей плоскости на расстоянии с параллельным смещением. Общая ось, на которой в соответствии с изобретением лежат точка крепления биметаллической пружинной шайбы и подвижный контакт, проходит при этом целесообразным образом примерно в центре между штекерными контактами.

Чтобы обеспечить хорошую фиксацию контактных щеток в цоколе корпуса, контактные щетки предпочтительно заделаны в цоколь корпуса с геометрическим замыканием. Контактные щетки, в частности, залиты материалом цоколя корпуса.

В другом предпочтительном варианте осуществления защитного выключателя он снабжен размыкающим элементом для электрического размыкания подвижного контакта и неподвижного контакта. Этот размыкающий элемент включает в себя размыкающую пластину из изолирующего материала, а также нажимную кнопку, которая в смонтированном состоянии выступает из крышки корпуса. Размыкающая пластина подвижно направляется между разомкнутым положением, в котором размыкающая пластина, обеспечивая изоляцию, располагается между подвижным контактом и неподвижным контактом, и деблокированным положением, в котором размыкающая пластина позволяет замыкание подвижного контакта и неподвижного контакта. Размыкающий элемент при этом предварительно натянут пружиной в направлении разомкнутого положения, так что размыкающая пластина при срабатывании защитного выключателя автоматически принимает разомкнутое положение. Нажимная кнопка, с другой стороны, выполнена таким образом, что при нажатии на нее вручную размыкающая пластина может возвращаться в деблокированное положение. В одном из сравнительно простых вариантов осуществления размыкающий элемент представляет собой, в частности, цельную деталь, полученную методом литья под давлением из полимерного материала. Выдвинутое положение нажимной кнопки всегда соответствует при этом разомкнутому положению размыкающей пластины, в то время как нажатое положение нажимной кнопки соответствует деблокированному положению.

Пружина, осуществляющая предварительный натяг размыкающего элемента, представляет собой целесообразным образом спиральную пружину сжатия. Эта спиральная пружина сжатия предпочтительно надета на направляющий сердечник из металла, который, по меньшей мере, проходит практически по всей длине пружины. Это исполнение основано на том известном факте, что применение спиральной пружины сжатия из соображений высокой эксплуатационной надежности и большого удобства монтажа, с одной стороны, является желательным, но что такие спиральные пружины сжатия, с другой стороны, при необходимой миниатюризации не устойчивы к продольному изгибу и поэтому нуждаются в направляющей. Как известно, пронизывающий пружину металлический направляющий сердечник представляет собой чрезвычайно компактную, но все же эффективную возможность направления спиральной пружины сжатия. В одном из особенно технологически простых вариантов осуществления направляющий сердечник выполнен цельно с одной из контактных щеток, в частности, неподвижной контактной щеткой.

Предпочтительно направляющий сердечник вставлен сквозь пружину в направляющее отверстие размыкающего элемента, в частности, нажимной кнопки, при этом, в частности поперечное сечение направляющего отверстия выполнено примерно в соответствии с поперечным сечением направляющего сердечника. Направляющий сердечник служит, таким образом, предпочтительно также для непосредственного направления размыкающего элемента. Размыкающий элемент дополнительно или альтернативно этому, в частности, в области размыкающей пластины, целесообразным образом (также) направляется по направляющему ребру другой контактной щетки, в частности биметаллической контактной щетки. Для этого размыкающий элемент предпочтительно снабжен вилообразным направляющим контуром, который охватывает с геометрическим замыканием направляющее ребро. При этом «нанизывание» направляющего контура на направляющее ребро целесообразным образом упрощается за счет того, что направляющий контур снабжен двумя смещенными друг относительно друга в продольном направлении направляющими шипами. Это исполнение упрощает также изготовление размыкающего элемента методом литья под давлением. Направляющее ребро может также альтернативно быть выполнено на цоколе.

В одном из особенно предпочтительных вариантов защитного выключателя нажимная кнопка и размыкающая пластина выполнены не цельно, а в виде отдельных подвижно направляемых друг относительно друга конструктивных элементов. Нажимная кнопка снабжена при этом захватом, который направляется таким образом, что он при нажатии нажимной кнопки из ее выдвинутого положения в ее нажатое положение перемещает размыкающую пластину в деблокированное положение, но что при достижении нажатого положения нажимной кнопки захват отсоединяется от размыкающей пластины. Благодаря отсоединению захвата от размыкающей пластины достигается так называемое свободное срабатывание размыкающей пластины. Вследствие свободного срабатывания функция размыкания размыкающей пластины не может деактивироваться за счет того, что нажимная кнопка постоянно удерживается в своем нажатом положении. Поэтому выход из строя защитного выключателя при злонамеренно или ошибочно нажатой нажимной кнопке исключен.

Чтобы простым и сравнительно хорошо миниатюризируемым способом достичь попеременного соединения и разъединения захвата с размыкающей пластиной при нажатии и отпускании нажимной кнопки, захват предпочтительно направляется по замкнутой круговой траектории, так что он при нажатии нажимной кнопки движется иным путем, чем при скачкообразном возврате нажимной кнопки в выдвинутое положение. Захват направляется, в частности, по направляющему ребру, которое выполнено цельно с одной из контактных щеток, в частности биметаллической контактной щекой. Для направления захвата по замкнутой круговой траектории захват предпочтительно кольцеобразно обводится вокруг этого направляющего ребра.

Чтобы простым способом достичь кругового направления захвата, он целесообразным образом снабжен двумя установленными наискосок относительно направления смещения нажимной кнопки, в частности, примерно параллельными друг другу поверхностями скольжения. Эти поверхности скольжения расположены относительно вышеназванного направляющего ребра таким образом, что захват при нажатии нажимной и при выдвижении нажимной кнопки соответственно отклоняется на одну из плоских сторон контактной щетки.

Захват предпочтительно соединен с нажимной кнопкой с возможностью упругого отклонения. В частности, захват неразъемно соединен с ней посредством цельно отформованного на нажимной кнопке пружинного кронштейна. При нажатии нажимной кнопки из ее выдвинутого положения в ее нажатое положение захват предпочтительно перемещается таким образом, что он находится в упруго отведенном состоянии. При этом для простого и быстрого отсоединения захвата от размыкающей пластины контактная щетка снабжена выемкой, благодаря которой захват скачкообразно возвращается в положение покоя, если нажимная кнопка достигла своего нажатого положения, так что захват быстро и надежно отсоединяется от размыкающей пластины.

Нажимная кнопка предпочтительно снабжена дополнительно вторым захватом. Этот второй захват расположен таким образом, что в направлении выдвижения нажимной кнопки он упирается в размыкающую пластину, так что нажимная кнопка удерживается размыкающей пластиной в нажатом положении, пока размыкающая пластина находится в деблокированном положении.

В целесообразном варианте осуществления при отдельном исполнении размыкающей пластины и нажимной кнопки обе части по отдельности каждая отдельной спиральной пружиной сжатия предварительно натянуты в направлении разомкнутого положения размыкающей пластины или, соответственно, выдвинутого положения нажимной кнопки. Каждая из этих двух спиральных пружин сжатия при этом с целью просто миниатюризируемого и эффективного направления надета на отдельный направляющий сердечник одной из контактных щеток. Предпочтительно обе спиральные пружины сжатия при этом направляются по одной и той же контактной щетке, в частности неподвижной контактной щетке.

Ниже с помощью чертежей более подробно поясняются примеры осуществления изобретения. Где показано:

Фиг.1 - в перспективном изображении с пространственным разделением деталей первый вариант защитного выключателя с корпусом, состоящим из цоколя корпуса и крышки корпуса, двумя частично заделанными в цоколь корпуса контактными щетками и биметаллической пружинной шайбой,

Фиг.2 - в перспективном изображении защитный выключатель, показанный на фиг.1, в смонтированном состоянии с закрытым корпусом,

Фиг.3 - на фронтальном виде заделанные в цоколь корпуса контактные щетки защитного выключателя, показанного на фиг.1,

Фиг.4 - в перспективном изображении защитный выключатель, показанный на фиг.1, в частично смонтированном состоянии в соответствии с фиг.3,

Фиг.5 - в изображении в соответствии с фиг.3, защитный выключатель, показанный на фиг.1, однако без крышки корпуса,

Фиг.6 - в изображении в соответствии с фиг.4 защитный выключатель, показанный на фиг.1, в смонтированном состоянии без крышки корпуса,

Фиг.7 - на виде сбоку защитный выключатель, показанный на фиг.1, в смонтированном состоянии без крышки корпуса в (электрически проводящем) нормальном состоянии,

Фиг.8 - в изображении в соответствии с фиг.7 защитный выключатель, показанный на фиг.1, в сработавшем состоянии,

Фиг.9 - в изображении в соответствии с фиг.1, второй вариант защитного выключателя, который, по сравнению с первым вариантом, дополнительно включает в себя размыкающий элемент и спиральную пружину сжатия,

Фиг.10 - в изображении в соответствии с фиг.2 защитный выключатель, показанный на фиг.9,

Фиг.11 - примерно в изображении в соответствии с фиг.4 заделанные в цоколь корпуса контактные щетки защитного выключателя, показанного на фиг.9, с надетой спиральной пружиной сжатия,

Фиг.12 - в изображении в соответствии с фиг.11 защитный выключатель, показанный на фиг.9, с дополнительно смонтированным размыкающим элементом,

Фиг.13 - на фронтальном виде защитный выключатель, показанный на фиг.9, в смонтированном состоянии без корпуса,

Фиг.14 - на виде сверху защитный выключатель, показанный на фиг.9, в смонтированном состоянии без корпуса,

Фиг.15 - на виде сбоку защитный выключатель, показанный на фиг.9, в смонтированном состоянии без корпуса в своем нормальном состоянии,

Фиг.16 - в изображении в соответствии с фиг.1 третий вариант защитного выключателя, который включает в себя разделенный на две части размыкающий элемент, а также, по сравнению со вторым вариантом, дополнительную спиральную пружину сжатия,

Фиг.17 - в изображении в соответствии с фиг.2 защитный выключатель, показанный на фиг.16,

Фиг.18 - в изображении в соответствии с фиг.11 защитный выключатель, показанный на фиг.16,

Фиг.19 - в изображении в соответствии с фиг.12 защитный выключатель, показанный на фиг.16,

Фиг.20 - в изображении в соответствии с фиг.13 защитный выключатель, показанный на фиг.16,

Фиг.21-24 - на соответственно фрагментарном виде сбоку защитный выключатель, показанный на фиг.16, в смонтированном состоянии без крышки корпуса в различных положениях размыкающего элемента при возврате защитного выключателя в исходное положение.

Соответствующие друг другу части на всех фигурах всегда снабжены одинаковыми номерами позиций.

Первый вариант защитного выключателя изображен сначала на фиг.1-8. Как, в частности, можно видеть на перспективном изображении с пространственным разделением деталей, показанном на фиг.1, защитный выключатель 1 включает в себя в этом варианте осуществления корпус 2, который состоит из цоколя 3 корпуса и крышки 4 корпуса. Защитный выключатель 1 включает в себя также неподвижную контактную щетку 5, биметаллическую контактную щетку 6 и биметаллическую пружинную шайбу 7. Защитный выключатель 1 включает в себя, кроме того, неподвижный контакт 8 в виде приваренной пластинки, подвижный контакт 9 в виде заклепки, а также для крепления биметаллической пружинной шайбы 7 другую заклепку 10 и другую приваренную пластинку 11.

Цоколь 3 корпуса и крышка 4 корпуса изготовлены из электрически изолирующего материала, а именно термопластичного полимерного материала. Цельная крышка 4 корпуса выполнена в форме стакана и, таким образом, пятью замкнутыми стенками охватывает объем, который задает внутреннее пространство 12 (обозначенное штриховой стрелкой позиции) защитного выключателя 1. Крышка 4 корпуса может своей открытой стороной защелкиваться на цоколе 3 корпуса. На фиг.2 показан защитный выключатель 1 с закрытым корпусом 2, т.е. с надетой на цоколь 3 корпуса крышкой 4 корпуса.

Контактные щетки 5 и 6 представляют собой гнутые штампованные детали из листового металла, в частности оцинкованной латуни, с плоским прямоугольным сечением. В цоколь 3 корпуса с геометрическим замыканием заделаны неподвижная контактная щетка 5 и биметаллическая контактная щетка 6, при этом при изготовлении защитного выключателя 1 контактные щетки 5 и 6 заливаются материалом цоколя 3 корпуса. При этом контактные щетки 5 и 6 выступают с нижней стороны 13 цоколя 3 корпуса каждая одним штекерным контактом 14 из цоколя 3 корпуса наружу. Корпус 2, в частности крышка 4 корпуса, имеет примерно форму плоского прямоугольного параллелепипеда с узкой стороной 15 (корпуса) и широкой стороной 16 (корпуса). Контактные щетки 5 и 6 при этом заделаны в цоколь 3 корпуса таким образом, что штекерные контакты 14 расположены параллельно друг другу и относительно узкой стороны 15 корпуса примерно в центре и на расстоянии друг от друга.

Защитный выключатель 1 в отношении своих наружных геометрических размеров соответствует норме ISO 8820, типу F (миниатюрный), то есть снаружи соответствует плоскому штекерному предохранителю типа F по этой норме, так что защитный выключатель 1 совместим со штекерным гнездом для такого плоского штекерного предохранителя, т.е. может вставляться в такое штекерное гнездо.

При взгляде на широкую сторону 16 корпуса штекерные контакты 14 контактных щеток 5 и 6 соответственно расположены по краям. Во внутреннем пространстве 12 корпуса обе контактные щетки 5 и 6 соответственно направляются внутрь к центру корпуса, так что внутренний конец 17 неподвижной контактной щетки 5 расположен над внутренним концом 18 биметаллической контактной щетки 6. «Верхней» при этом, независимо от фактической ориентации защитного выключателя 1 в пространстве, называется сторона защитного выключателя 1, отвернутая от цоколя 3 корпуса и штекерных контактов 14.

Внутренние концы 17 и 18 контактных щеток 5 и 6, как, в частности, видно из фиг.3, в направлении взгляда на широкую сторону 16 корпуса расположены центрированно относительно центральной продольной оси 19 (фиг.3) корпуса 2.

Как, в частности, видно на наклонном виде в перспективе, показанном на фиг.4, внутренние концы 17 и 18 контактных щеток 5 или, соответственно, 6, если смотреть, направив взгляд на узкую сторону 15 корпуса, отогнуты из заданной штекерными контактами 14 центральной плоскости 20 защитного выключателя 1 и проходят примерно параллельно со смещением относительно этой центральной плоскости 20. Внутренний конец 17 неподвижной контактной щетки 5 при этом, в перспективе фиг.3 и 4, смещен назад относительно центральной плоскости 20. Внутренний конец 18 биметаллической контактной щетки 6, также из перспективы фиг.3 и 4, расположен перед центральной плоскостью 20.

Продольная протяженность контактных щеток 5 и 6, и, в частности, штекерных контактов 14 этих контактных щеток 5 и 6, задает продольное направление 21. Направление, расположенное в центральной плоскости 20 перпендикулярно продольному направлению 21, ниже называется поперечным направлением 22.

Для лучшей фиксации контактных щеток 5 и 6 цоколь 3 корпуса в поперечном направлении 22 соответственно по краям, и вместе с тем примерно в продолжение штекерных контактов 14, снабжен двумя кронштейнами 24 и 25, вдающимися от цокольной панели 23 во внутреннее пространство 12, при этом неподвижная контактная щетка 5 заделана в кронштейн 24, а биметаллическая контактная щетка 6 в кронштейн 25. Между кронштейнами 24 и 25, если снова смотреть в поперечном направлении 22, остается свободное пространство 26, в которое вдаются внутренние концы 17 и 18 контактных щеток 5 и 6. Другими словами, оба конца 17 и 18 контактных щеток 5 или, соответственно, 6 свободно отстоят от цоколя 3 во внутреннее пространство 12. В этой области, то есть на расстоянии от цоколя 3 корпуса, (снова со стороны свободного конца) на внутреннем конце 17 неподвижной контактной щетки 5 наварен неподвижный контакт 8. Также со стороны свободного конца на внутреннем конце 18 контактной щетки 6, таким образом, снова на расстоянии от цоколя 3 корпуса, закреплена заклепка 10 (смотри, в частности, фиг.3 и 4).

На заклепку 10 наваривается биметаллическая пружинная шайба 7 посредством приваренной пластинки 11 (смотри, в частности, фиг.5 или 6). Биметаллическая пружинная шайба при этом в смонтированном состоянии, как, в частности, видно на фиг.7 и 8, подобно сэндвичу, расположена между заклепкой 10 и приваренной пластинкой 11. В смонтированном состоянии биметаллическая пружинная шайба 7 овальной формы относительно своей продольной протяженности, в направлении взгляда на широкую сторону 16 корпуса, расположена центрированно по центральной продольной оси 19 (смотри фиг.5). Подвижный контакт 9 и пространственно совпадающая с заклепкой 10 точка 34 крепления биметаллической пружинной шайбы 7, таким образом, в частности, ориентированы параллельно продольному направлению 21 защитного выключателя 1 и его контактных щеток 5 и 6. Тот конец биметаллической пружинной шайбы 7, которым она закреплена на внутреннем конце 18 биметаллической контактной щетки 6, ниже называется неподвижным концом 27. Противоположный продольный конец биметаллической пружинной шайбы 7 свободно выступает во внутреннее пространство 12 и соответственно называется свободным концом 28. На этом свободном конце 28 на биметаллической пружинной шайбе 7 в положении, противоположном неподвижному контакту 8, и на ее обращенной к неподвижному контакту 8 стороне установлен подвижный контакт 9 (смотри, в частности, фиг.7 и 8; в изображении, показанном на фиг.5, невидимый подвижный контакт 9 обозначен только штриховой линией).

В своем нормальном положении биметаллическая пружинная шайба 7, показанная на фиг.7, расположена наискосок относительно центральной плоскости 20 таким образом, что подвижный контакт 9 с предварительным натягом примыкает к неподвижному контакту 8, и, таким образом, посредством контактных щеток 5 и 6, неподвижного контакта 8, подвижного контакта 9 и заклепки 10 образовано электрически проводящее соединение между штекерными контактами 14. Защитный выключатель 1 является, таким образом, в нормальном состоянии электрически проводящим.

Биметаллическая пружинная шайба 7 также выполнена таким образом, что она скачкообразно изменяет свою форму, когда ее температура превышает заданную конструкцией температуру срабатывания, равную, предпочтительно, 1700°C. Это изменение формы происходит таким образом, что подвижный контакт 9 отводится от неподвижного контакта 8, и таким образом существующее между неподвижной контактной щеткой 5 и биметаллической контактной щеткой 6 электрическое соединение разъединяется. На фиг.8 показан защитный выключатель 1 в сработавшем положении.

Изменение формы биметаллической пружинной шайбы 7 происходит обратимо в зависимости от ее температуры, так что биметаллическая пружинная шайба 7 скачкообразно возвращается в нормальное положение, показанное на фиг.7, когда ее температура опускается ниже заданной конструкцией температуры упругого восстановления. Чтобы избежать слишком частого выключения биметаллической пружинной шайбы, опционально она обладает упругим гистерезисом, при котором температура упругого восстановления понижена относительно температуры срабатывания. При этом защитный выключатель снова становится проводящим только при температуре упругого восстановления, пониженной по сравнению с температурой срабатывания.

При монтаже защитного выключателя 1 штампованные, изогнутые по форме и снабженные неподвижным контактом 8 или, соответственно, заклепкой 10 контактные щетки 5 и 6 заливаются в цоколь 3 корпуса и таким образом заделываются в него. Затем снабженная подвижным контактом 9 биметаллическая пружинная шайба 7 приваривается к биметаллической контактной щетке 6, точнее к заклепке 10. Биметаллическая пружинная шайба 7 при этом сначала приваривается таким образом, чтобы подвижный контакт 9 находился на расстоянии от неподвижного контакта 8 или только прилегал к нему, не будучи закрепленным, то есть чтобы биметаллическая пружинная шайба 7 сначала не находилась под предварительным натягом. Необходимый предварительный натяг биметаллической пружинной шайбы 7 в нормальном состоянии создается только в следующем технологическом шаге, при этом внутренний конец 18 биметаллической контактной щетки 6 загибается вокруг проходящей в поперечном направлении 22 и находящейся на достаточном расстоянии от цоколя 3 корпуса оси 29 продольного изгиба (смотри фиг.3 и 5). Загибание конца 18 происходит при этом на изображении, показанном на фиг.3 и 5, назад, и вместе с тем в направлении конца 17 неподвижной контактной щетки 5. Загибание происходит предпочтительно управляемо, при этом процесс гибки продолжается так долго, пока биметаллическая пружинная шайба 7 не достигнет заданного номинального предварительного натяга.

Загибание конца 18 позволяет, таким образом, осуществлять юстировку защитного выключателя 1, за счет технологических допусков, в частности, сбалансированно при заделке контактных щеток 5 и 6 в цоколь 3 корпуса, и может быть обеспечен единообразный точный режим срабатывания защитного выключателя 1.

Вследствие юстировки внутренний конец 18 биметаллической контактной щетки 6 в смонтированном состоянии расположен несколько наискосок относительно центральной плоскости 20 защитного выключателя 1 (как преувеличенно показано на фиг.7 и 8).

В заключительном шаге монтажа крышка 4 корпуса защелкивается на цоколе 3 корпуса.

В простом варианте, показанном на фиг.1-8, защитный выключатель 1 работает в пульсирующем режиме. В случае перегрузки, в частности в случае короткого замыкания, биметаллическая пружинная шайба 7 нагревается за счет электрической мощности потерь, пока не будет превышена температура срабатывания, и биметаллическая пружинная шайба 7 путем скачкообразного изменения формы не разъединит электрическую цепь. Вследствие принудительного теперь падения протекающего тока наступает постепенное охлаждение защитного выключателя 1 и вместе с тем также биметаллической пружинной шайбы 7. Как только температура биметаллической пружинной шайбы 7 снова опустится ниже температуры упругого восстановления, биметаллическая пружинная шайба 7 скачкообразно возвратится в нормальное положение, благодаря чему электрическая цепь снова замкнется. В случае если к этому моменту будет сохраняться условие перегрузки, в частности короткого замыкания, в результате этого произойдет повторная электрическая перегрузка и вследствие этого повторное срабатывание защитного выключателя 1. Чувствительность срабатывания защитного выключателя 1 при этом, при данной конструкции биметаллической пружинной шайбы 7, значительно улучшается за счет состоящей из полимерного материала крышки 4 корпуса, которая эффективно изолирует термически внутреннее пространство 12 защитного выключателя 1. Благодаря термически изолирующему корпусу 2 также увеличивается суммарное время отключения защитного выключателя 1 в случае перегрузки, так как охлаждение биметаллической пружинной шайбы 7 после срабатывания замедляется. При этом сберегается как защищаемая защитным выключателем 1 электрическая цепь, так и сам защитный выключатель.

Второй вариант защитного выключателя 1 описан с помощью фиг.9-15. Этот второй вариант в отношении конструкции, монтажа и функции, если ниже не описано иное, похож на первый вариант. В частности, цоколь 3 корпуса, контактные щетки 5 и 6, биметаллическая пружинная шайба 7, неподвижный контакт 8, подвижный контакт 9, а также заклепка 10 и приваренная пластинка 11 идентичны соответствующим частям описанного выше варианта осуществления. Но вместо нагревательного сопротивления 30 второй вариант защитного выключателя 1 включает в себя, как показано на фиг.9-15, размыкающий элемент 36, а также спиральную пружину 37 сжатия.

Размыкающий элемент 36 выполнен в виде цельной детали, полученной методом литья под давлением из полимерного материала, и его основными составными частями являются размыкающая пластина 38 и нажимная кнопка 39.

Крышка 4 корпуса практически соответствует крышке 4 корпуса описанного выше варианта защитного выключателя 1, но, в отличие