CN107112168A - 开关设备以及开关设备组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关设备(2)，其具有壳体(3)和能围绕尤其是相对设备固定的或相对壳体固定的转动轴线(A)枢转的接触部载体(13)，接触部载体具有至少一个耦合接触部(15a、15b)，耦合接触部用于建立或断开与至少一个串联的开关设备(2)的引导电流和/或引导信号的接触连接。

Description

开关设备以及开关设备组件

技术领域

本发明涉及一种开关设备，尤其是呈可串联的电气开关设备或串联组装设备形式的开关设备，并且尤其是涉及一种具有优选多个这种开关设备、电子安全自动装置、保护开关、(电子或机电)继电器或类似装置的开关设备组件。

背景技术

电气开关设备，诸如保护开关、机械开关、电子开关或机电开关或继电器通常具有馈入接头以及负载接头，通过馈入接头可以接连电网侧的并且进而是输送电流的电流线路，通过负载接头可接连负载侧输出的电流线路。

下文中，具有多个电气负载电流回路的电气设施一般是指具有多个开关设备的开关设备组件或电流分配系统，从共用的主电流线路向这些电气负载电流回路输送电流，并且这些电气负载电流回路接连到共用的电流反馈部。换句话说，电流分配器是指能够将通过共用的主电流线路输送的电流分配到多个并联负载电流回路的电路装置，其中，设置有安全机构，安全机构分别保护每个负载电流回路免受过载和/或短路。

在这种可串联的开关设备组件的范围中，开关设备在电路技术上通常尤其是设置在分支部位处，在这些分支部位处负载电流回路从主电流线路分支出。在此，开关设备用于在需要时将配属的负载电流回路与输送电流的主电流线路分离。

例如在承载轨(帽形轨)上的这种可串联的开关设备的组件通常由各个保护开关以及必要时由一个或多个馈入夹持部构造。在此，保护开关和馈入夹持部可以通过柔性线路导线单独布线。由于单独布线，这种电流分配器的安装相对昂贵。此外，在此形成的电路系统相对不简明，这使得对已安装的电流分配器进行后续更改以及为了更换目的而拆卸单个开关设备都变得困难，尤其是出于安全原因或接触保护原因更是如此。

在相对简单地接连多个并联负载电流回路的意义下，馈入接头在作为串联组装设备来实施的开关设备的情况下包括耦合接头，耦合接头可与搭接多个开关设备之一的输送电流的电流汇流排接触。引导信号电流可以在这种设施的情况下要么借助单独的电路元件实现与开关设备分离，要么根据DE 10 2007 027 522 B3同样借助电流汇流排(信号电流汇流排)实现与开关设备分离。

从DE 20 2004 008 141 U1已知一种电流分配器，其中多个保护开关可插设到设有相应的插接位置的插座上。在此，共用的主电流线路以及各个负载电流回路的从每个插接位置输出的分支线路集成在插座中。但是，对于这种电流分配器来说，必须强制性地针对每个保护开关在插座中存在相应的插接位置。因此，这种类型的电流分配器是相对多件式的并由此在生产技术上是昂贵的。将电流分配器分成一方面为基座部、另一方面为插设的保护开关这两部分还需要相对大的结构高度，这限制了电流分配器的使用范围。

发明内容

本发明基于的任务是提供一种特别合适的可串联的开关设备。该开关设备应适当紧凑并且简单构造。利用至少两个这种开关设备或者利用馈入模块和至少一个另外的开关设备构建的开关设备组件或开关设备机构应尽可能易于操作和安装以及在操作方面尤其安全。此外，该设备应具有尽可能少的且防遗失的部件，然而尤其是尽可能没有附加部件。

根据本发明，该任务利用权利要求1的特征来解决。有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。

为此，设置有优选与另外的开关设备一起沿着承载轨(帽形轨)且在其上可串联的开关设备，开关设备具有可围绕转动轴线枢转的接触部载体，接触部载体具有至少一个耦合接触部，耦合接触部用于建立或松开与至少一个串联的开关设备的引导电流的接触连接。转动轴线适当地设置在壳体拐角的区域中并且优选由转动销形成，转动销成形在接触部载体上并且嵌入到壳体侧的支承部(支承套筒)中或者可转动运动地置于此处。然而，也可以设想其它类型的设备侧的支承部。

优选每个开关设备的接触部载体以合适的方式可枢转地布置在设备壳体的壳体窄侧上。上述类型的开关设备，尤其是为承载轨安装而设置的开关设备，原则上具有两个大面积的壳体侧和四个窄侧，利用壳体侧使串联的开关设备彼此靠置地布置，四个窄侧中的一个窄侧构造为用于承载轨安装的设备基座。在另外一个窄侧上设置有用于或者具有接头或接头夹持部的开口，接头或接头夹持部用于接连设备运行时的引导电流且必要时引导信号的线路。

适当地，现在各个接触部载体可枢转运动地布置在其余窄侧之一上。如果针对接头构造的窄侧与用作设备基座的窄侧对置，则配属给接触部载体的窄侧优选是设备壳体的可在开关设备的组装状态下作为上侧接近的窄侧。

在有利的设计方案中，可枢转的或可转动运动的接触部载体构造为壳体窄侧即壳体上侧的覆盖部。符合目的地，接触部载体具有承载耦合接触部的覆盖部和尤其是成形在覆盖部上的嵌入部，该覆盖部作为第一载体腿，该嵌入部作为在第一载体腿上优选成直角伸展成形的第二载体腿。在此，嵌入部或载体腿在接触部载体的摆转的过程中嵌入到设备壳体的相应的接合凹部中。

一个特别有利的改进方案规定，耦合接触部构造为弹簧接触部，弹簧接触部在摆转的过程中与设备内部的配对接触部接触。适当地，弹簧接触部以具有凹拱形的弹簧腿的双腿式的方式实施，其拱形部彼此面对，以产生可靠的接触力。符合目的地，各个耦合接触部与设备内部的配对接触部接触。该配对接触部优选具有第一接触腿和第二接触腿，第一接触腿用于与该耦合接触部接触，并且第二接触腿用于与串联的开关设备的耦合接触部接触。有利地，配对接触部具有弹簧接触腿，弹簧接触腿用于与设备内部的电路板接触部或电子器件接触部接触，尤其是夹持接触。

开关设备优选包括壳体(设备壳体)和可通过壳体侧、尤其是通过壳体窄侧接近的、用于尤其是向设备内部的设备电子器件或从设备内部的设备电子器件引导电流和/或引导信号的接头。枢转机构具有至少一个耦合接触部，耦合接触部设置并设定优选用于接触连接的设备选择性的断开和闭合。接触连接引导至串联的开关设备或模块(馈入模块)，使得在接触连接闭合时通过耦合接触部在闭合方向(接触方向)上的相对应的向内枢转或摆转而在串联的开关设备之间建立引导电流连接和/或引导信号连接。信号连接以适当的方式是双向的并且可以实施为数据总线或信号总线。

开关设备组件具有多个开关设备并优选具有至少一个馈入模块作为专用的开关设备，这些开关设备分别具有壳体和可通过壳体侧接近的用于引导电流和/或引导信号的至少一个接头。具有多个耦合接触部的枢转机构用于尤其是在优选串联的开关设备和/或模块之间的接触连接的设备选择性的断开和闭合。枢转机构以适当的方式包括与可串联的开关设备的数量相比减一(1)的数量的接触部载体。这些接触部载体优选彼此分离，即可分别单独地符合目的地围绕相同的转动轴线枢转和/或与该转动轴线同轴地摆转。

开关设备或每个开关设备优选包括具有配备有电子的和/或电子的构件的电路板，电路板又具有用于引导能量电流的和用于引导信号电流的接触部位。电子器件可以设置和设定用于有效的电流限制和/或用于过载关断和/或短路关断。还可以设想具有纯开关功能和/或继电器功能的可串联的开关设备。

适当地，在开关设备组件中设置有用于电流供给和/或信号电流供给的至少一个馈入模块以及至少一个另外的开关设备。例如，该开关设备可以具有用于切换电流接触部和/或信号接触部的继电器功能，而随后的或另外的开关设备仅仅或者优先设定用于故障检测(过载、短路)，其中，相对应的故障信号被传递到具有继电器功能的开关设备以便使其触发。

使用本发明来实现的优点尤其是在于，在具有可枢转的接触部载体的开关设备(保护开关、继电器或类似装置)的情况下，不必提供连接线路、电流汇流排或类似装置形式的附加部件，以便建立串联的开关设备的直通接触。另外，开关设备组件中的一个或多个开关设备的更换能够特别简单地实现，为此仅须使该开关设备的单个的接触部载体摆转，以便松开与其它的开关设备的接触连接。

此外，可以实际上使任意多个开关设备相互串联，而不必提供不同长度的电流汇流排连接部或线路连接部。此外，不必建立螺纹接触连接以用于使开关设备彼此或相互接触，这进一步简化了开关设备的安装和拆卸。因此，串联的开关设备的壳体可以有利地关闭并且在不接触其以串联形式彼此靠近的壳体侧的情况下来实施。

附图说明

以下参考附图更详细地说明本发明的实施例。其中：

图1以正视图示出多个串联的开关设备的组件，开关设备具有用于使开关设备彼此接触连接的可摆转的接触部载体和作为输入开关设备的馈入模块；

图2以第一侧视图示出具有向外枢转的接触部载体的开关设备，而且是以朝向由该接触部载体承载的耦合接触部的视角；

图3以与图1相对置的侧视图示出具有向外枢转的接触部载体的开关设备，而且是以朝向接触部载体的嵌入腿的后侧视角；

图4以根据图1的示图在侧视图中示出开关设备组件，而且是以朝向开关设备的接头侧的视角；

图5以另一侧视图示出根据图4的开关设备组件，而且是以朝向借助可枢转的接触部载体封闭的壳体窄侧或设备窄侧的视角；

图6以第一立体图示出根据图1的开关设备组件，开关设备组件具有四个摘除的设备壳体以及两个打开的(向外枢转的)和两个关闭的(向内枢转的)接触部载体；以及

图7以第二立体图示出根据图1和图4至图6的开关设备组件，开关设备组件没有摘除设备壳体以及具有一个打开的接触部载体和五个关闭的接触部载体。

所有附图中彼此对应的部件标有相同的附图标记。

具体实施方式

如在图2和图3中以不同的侧视图示出的那样，图1中所示的开关设备组件1包括多个彼此串联的开关设备2。各个开关设备2包括由绝缘材料例如塑料制成的壳体3。开关设备2构造为串联组装设备并具有针对这种设备典型的、具有壳体基座的阶梯式壳体形状，该壳体基座由安装窄侧4封闭。利用该安装侧或后侧的壳体窄侧(壳体后侧)4，使针对限定的组装部位安置的开关设备2转向开关柜的后壁，而在图1中可见的前侧的壳体窄侧(壳体前侧)5在组装位置中以朝向开关柜中的视角面向操作者。为了安装，开关设备2在后侧的壳体窄侧4上具有卡合槽6，利用该卡合槽6可将各自的开关设备2卡扣到承载轨7上。

如图1、图3和图4所示，承载轨7的轮廓轴线限定串联方向8，多个开关设备2可以沿着该串联方向8通过卡扣到承载轨7上而彼此对齐地串接。以下将壳体2的与串联方向9垂直的侧面称为端侧的壳体窄侧9、10。在此，图1中的上壳体窄侧9形成开关设备2的接触和枢转机构侧，接触和枢转机构侧在图4的俯视图中示出。

为了电流输送，开关设备2中的至少一个(以下称为馈入模块2’)包括馈入接头(电流/电压正接头)11a，其根据图1布置在壳体前侧5的区域中。馈入接头11a包括例如构造为螺旋夹持部或刀形夹持部的接头夹持部，柔性的金属线导体或绞合线导体可接连到接头夹持部以用于电流输送。馈入接头11a在设备内部与例如在设备电子器件的电路板12上的设备接触部连接(接触)。所有开关设备2的与该馈入接头11a的接触连接借助每个开关设备2的接触部载体13进行。各个接触部载体13可枢转运动地贴靠在各自的开关设备2的壳体3上。由A表示的枢转轴线或转动轴线的位置在图2中由那里所示的开关设备2的左下角区域中的交叉线表示。

开关设备2还包括负载输出部11b，负载电流回路(或消耗电流回路)的输送线路可接连到负载输出部11b上。为了接连输送线路，负载输出部11b包括可从相对应的壳体窄侧或壳体前侧10、5接近的接头夹持部，接头夹持部同样可以构造为螺旋夹持部或刀形夹持部。除了所描述的接头11a、11b之外，开关设备2还包括接地接头11c以及两个信号接头(I/O)11d。在壳体3的内部，馈入接头11a和负载接头11b以及接头11c、11d通过未详细示出的开关设备和/或包括电路板的设备电子器件14相互连接。

各个以电气、机电或电子方式实现的开关设备可以实现例如防止过载、短路和/或限流的保护开关功能，以便在发生过电流时阻隔在馈入接头11和负载接头11b之间形成的电流路径。开关设备可以根据常规技术基于磁、热、电子和/或气动工作原理。

从图1和图2以及图6和图7中可以看出，在实施例中，各个接触部载体13承载多个耦合接触部15a、15b。这些耦合接触部在横向于串联方向8伸展的横向方向16上依次或并排地布置在指向开关设备2之一的向内枢转的位置(向内枢转和接触位置)P₁中。在两个开关设备2的情况下，接触部载体13位于向外枢转的位置(向外枢转和接触断开位置)P₂中。为了标识相邻的开关设备2之间的接触连接，在未示出壳体3的情况下，其中三个开关设备2仅示出其设备内部的电路板17。

耦合接触部15a、15b用于引导电流或用于引导信号或信号引导电流并且以合适的方式构造为双腿式弹簧接触部。其弹簧腿具有彼此面对的拱形部并在自由端侧向外弯曲根据导入辅助装置的类型，这简化或改善了耦合接触部15a、15b在接触方向上向内枢转的过程中的接触，以便与设备内部的配对接触部18可靠接触。

设备内部的配对接触部18构造成U形，其中，其中一个U形腿19在接触的过程中由耦合接触部15a、15b的其中一个弹簧腿接触式地搭接，而另一个U形腿19由相应的耦合接触部15a、15b的另一个弹簧腿接触式地搭接。以这种方式，建立了在串联的开关设备2之间的接触连接。

配对接触部18在背离U形腿的侧具有同样构造为弹簧腿的接触腿20。利用这些接触腿，以搭接和夹持接触的方式进行与各自的电路板12的未详细示出的接触部位的接触。

各个接触部载体13构造为横截面为L形的塑料部件。其中一个L形腿(载体腿)13a在内侧承载耦合接触部15a、15b并实际上形成用于封闭相应的开关设备2的接触侧(壳体3的壳体窄侧9)的覆盖板。在此，该载体腿13a作为覆盖板也部分地搭接相邻的开关设备2。接触部载体13的另外的(第二)L形腿13b垂直于另一个(第一)L形腿或承载腿13a地延伸并以合适的方式在其上成形。接触部载体13利用另外的L形腿或承载腿13b在闭合状态和接触状态下或者在相对应的位置P₁中嵌入到开关设备2的相应的壳体3的壳体缝隙21中。

在作为嵌入部件起作用的L形腿或承载腿13b上成形有支承销22，支承销22以未详细示出的方式在如下壳体侧的相应内侧上嵌入到该壳体侧23的相应的支承套筒中，即，开关设备2利用该壳体侧23以彼此串联的方式彼此靠置。替代地，在运动学反转中支承销也可以在内侧成形在这些壳体侧23上，而然后支承套筒设置在接触部载体13上并在那里设置在其用作嵌入部的承载腿13b上。

图4和图5示出具有在闭合部位中且因此在接触位置P₂中摆转的接触部载体13的开关设备组件1。这些接触部载体13整体形成相对应的枢转机构，在其中每个独立的接触部载体13可以以分开的方式从所示的闭合位置P₁摆转到断开位置P₂中。在图6和图7中，可以相对清晰地看出弹簧式的拱形的耦合接触部15a、15b。

本发明不限于上述的实施例。相反，还可以在不脱离本发明的主题的情况下由本领域技术人员推导出本发明的其它变型方案。尤其是，还可以在不脱离本发明的主题的情况下将结合实施例描述的所有单独特征以其它方式相互组合。

附图标记列表

1 开关设备组件

2 开关设备

2’ 开关设备/馈入模块

3 壳体

4 壳体窄侧/壳体后侧

5 壳体窄侧/壳体前侧

6 卡合槽

7 承载轨

8 串联方向

9 壳体窄侧

10 壳体窄侧

11a 馈入接头

11b 负载接头

11c 接地接头

11d 信号接头(输入/输出)

12 电路板

13 接触部载体

13a 载体腿/覆盖板

13b 载体腿/嵌入部

14 设备电子器件

15a 引导电流的耦合接触部

15b 引导信号的耦合接触部

16 横向方向

18 配对接触部

19 接触腿

20 弹簧腿

21 接合凹部

22 支承销

23 壳体靠置侧

A 转动轴线

P₁ 向内枢转/接触位置

P₂ 向外枢转/断开位置

Claims (11)

1.开关设备(2)，其具有壳体(3)和能围绕尤其是相对设备固定的或相对壳体固定的转动轴线(A)枢转的接触部载体(13)，所述接触部载体具有至少一个耦合接触部(15a、15b)，所述耦合接触部用于建立或断开与至少一个串联的开关设备(2)的引导电流和/或引导信号的接触连接。

2.根据权利要求1所述的开关设备(2)，

其特征在于，

所述接触部载体(13)能枢转地支承在所述壳体(3)的壳体窄侧(9)上。

3.根据权利要求1或2所述的开关设备(2)，

其特征在于，

所述接触部载体(13)构造为所述壳体(3)的壳体窄侧(9)的覆盖部(13a)，尤其是在设备上侧或设备前侧或者在壳体上侧或壳体前侧。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的开关设备(2)，

其特征在于，

所述接触部载体(13)具有承载耦合接触部(15a、15b)的覆盖部(13a)和尤其是在覆盖部上成形的嵌入部(13b)，所述嵌入部(13b)在所述接触部载体(13)的摆转的过程中嵌入到所述设备壳体(3)的相对应的接合凹部(21)中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的开关设备(2)，

其特征在于，

所述耦合接触部(13)构造为尤其是双腿式弹簧接触部，其在所述摆转的过程中与设备内部的配对接触部(18)接触。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的开关设备(2)，

其特征在于，

所述耦合接触部(13)与设备内部的配对接触部(18)接触，所述配对接触部具有第一接触腿(19)和第二接触腿(19)，所述第一接触腿用于与该耦合接触部(13)接触，所述第二接触腿用于与串联的开关设备(2、2’)的耦合接触部(13)接触。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的开关设备(2)，

其特征在于，

所述耦合接触部(13)与设备内部的配对接触部(18)接触，所述配对接触部具有用于与设备内部的电路板接触部或电子器件接触部接触的弹簧接触腿(20)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的开关设备(2)，

其特征在于，

所述接触部载体(13)具有至少一个支承销(22)，所述支承销插装于壳体侧壁(23)的支承套筒中。

9.开关设备(2)，其具有壳体(3)和能通过壳体侧(9)接近的、用于尤其是向设备内部的设备电子器件(14)或从设备内部的设备电子器件引导电流和/或引导信号的接头或配对接触部(18)，并且所述开关设备还具有带有至少一个耦合接触部(13)的枢转机构，所述枢转机构尤其是用于对接触连接进行设备选择性的断开和闭合，尤其是与串联的开关设备(2)和/或馈入模块(2’)的接触连接。

10.开关设备组件(1)，其具有多个尤其是能串联在承载轨或帽形轨(7)上的开关设备(2)，所述开关设备分别具有壳体(3)和至少一个能通过壳体侧(9)接近的、用于引导电流和/或信号的接头或配对接触部(18)，其中，设置有具有至少一个耦合接触部(13)的枢转机构，枢转机构尤其是用于对优选串联的开关设备(2)和/或馈入模块(2’)之间的接触连接进行设备选择性的断开和闭合。

11.尤其是根据权利要求10所述的开关设备组件(1)，其具有与所述开关设备(2)的数量相应的数量的、能围绕尤其是相对设备固定的或相对壳体固定的转动轴线(A)枢转的接触部载体(13)，所述接触部载体分别具有用于在所述开关设备(2)之间引导电流和/或引导信号的至少一个耦合接触部(15a、15b)。