DE10120677A1 - Modulares Reiheneinbaugerät - Google Patents

Abstract

Um bei einem modularen Reiheneinbaugerät (1), insbesondere bei einem modularen Leistungsschutzschalter, eine hohe Variabilität zu erzielen, ist vorgesehen, dass das modulare Reiheneinbaugerät (1) ein separates Schaltmodul (3), ein austauschbares Bedienmodul (4) und ein austauschbares elektrisches Anschlussmittel (5a, 5b) umfasst.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein modulares Reiheneinbauge­ rät mit einem ersten Gehäuse, welches ein Schaltmodul umfasst und neben einem austauschbaren Bedienmodul austauschbare e­ lektrische Anschlussmittel aufweist.

Ein modulares Reiheneinbaugerät kommt beispielsweise in Form eines Schalters oder eines Schaltgeräts in einem Verteiler, Steuer- oder Schaltschrank zum Einsatz. Vorliegend handelt es sich um ein Schaltgerät, insbesondere um einen Leitungs­ schutzschalter.

Aus der US 5,607,047 ist ein Leitungsschutzschalter bekannt, der teilweise die Bauweise eines modularen Reiheneinbaugeräts aufweist. Nachteilig ist hierbei, dass die einzelnen Module während dem Montageprozess zwischen den beiden Gehäuseschalen eingesetzt werden müssen. Dadurch ergibt sich ein relativ großer Aufwand bei einer Anpassung des Reiheneinbaugeräts. Die Modularität bezieht sich bei näherer Betrachtung im we­ sentlichen nur auf die Einbauteile.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein modulares Reihen­ einbaugerät, insbesondere einen modularen Leitungsschutz­ schalter anzugeben, bei dem die einzelnen Module schnell und einfach montier- und austauschbar sind.

Diese Aufgabe wird durch ein modulares Reiheneinbaugerät der eingangs genannten Art gelöst, bei der erfindungsgemäß das Schaltmodul eine Aufnahme für ein Koppelelement zum Spannen eines Schaltmechanismus umfasst und ein erstes sowie ein zweites Kontaktglied aufweist, wobei das Bedienmodul mit ei­ nem zweiten Gehäuse und mit dem zugehörigen Koppelelement versehen ist, und die elektrischen Anschlussmittel als erstes bzw. zweites Kontaktmodul mit einem dritten bzw. einem vierten Gehäuse ausgestaltet, und am ersten bzw. zweiten Kontakt­ glied ankoppelbar sind.

Die durch die Erfindung erzielbare Reduzierung der Montage­ zeit bei der Herstellung eines modularen Leitungsschutzschal­ ter, wirkt sich besonders positiv auf die damit zusammenhän­ genden Herstellungskosten aus. Durch die modulare Bauweise kann folglich ein Reiheneinbaugerät, insbesondere ein Lei­ tungsschutzschalter, auf verschiedene Anforderungen aus un­ terschiedlichen Absatzmärkten, insbesondere bei Kleinserien, angepasst werden. Eine Zusammenstellung und Montage unter­ schiedlichster Ausführungsvarianten ist demnach mit wenig Aufwand möglich. Die verschiedenen Anforderungen und die sich daraus ergebenden Ausführungsvarianten kommen im wesentlichen an den Anschlussmitteln, an den Berührungsschutzteilen, am Befestigungsschieber, im Schaltschlossbereich, an der Schalt­ stellungsanzeige oder auch am Mitnehmer für Zusatzkomponenten zum tragen.

Bedingt durch die modulare Bauweise des Leitungsschutzschal­ ters wird erreicht, dass die Rüstzeiten beim Umbau der Ferti­ gungszellen verkürzt und die Auslastung der Fertigungslinie erhöht wird. Eine frühzeitige Montage der unterschiedlichen Bauteile auf andere Geräteteile oder Baugruppen des Reihen­ einbaugeräts entfällt ebenso wie ein abschließendes Einsetzen der Geräteteile oder Baugruppen in ein speziell für diese Ausführungsvariante vorgesehenes Gehäuse.

Bei dieser Vorgehensweise kann ein Stillstand der Fertigungs­ linie weitestgehend vermieden werden, ohne dass ein großes Lager an fertigen Geräten in Kauf genommen werden muss. Auch der Einsatz von höherwertigen Geräteteilen oder Baugruppen für Standardgeräte muss aus Gründen eines kontinuierlichen Fertigungsflusses nicht mehr in Betracht gezogen werden.

Mit Vorteil sind das Bedienmodul und/oder das erste und/oder das zweite Kontaktmodul steckbar am Schaltmodul anordbar. Dadurch ist ein schnelles und einfaches Austauschen oder Nach­ rüsten von unterschiedlichen Modulen gegeben. Der Fertigungs­ prozess kann optimiert und Kundenwünsche können über einen längeren Zeitraum während der Herstellung berücksichtigt wer­ den.

Vorteilhafterweise ist das Schaltmodul mit dem Bedienmodul sowie mit dem ersten und dem zweiten Kontaktmodul kraft- und/oder formschlüssig koppelbar. Je nach Anwendungsgebiet und Einsatzzweck kann demnach die geeignetste Verbindungs­ technik gewählt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung weisen das erste und das zweite Kontaktmodul eine erste bzw. eine zweite austauschbare Anschlussklemme auf. Dadurch besteht die Möglichkeit ver­ schiedene Anschlussklemmen, je nach Einsatzzweck, zu verwen­ den.

Zweckmäßigerweise sind das Schaltmodul, das Bedienmodul sowie das erste und das zweite Kontaktmodul berührungssicher ausge­ führt. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei einer Nachrüs­ tung oder einem Austausch von Modulen keine Gefahr eines e­ lektrischen Schlages oder während des Betriebs keine Gefahr eines Kurzschlusses besteht.

Weitere Vorteile und Details der Erfindung werden nachfolgend beispielhaft anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen modularen Leitungsschutzschalter, in einer räumlichen, explosionsartigen Darstellung, und

Fig. 2 eine weitere Kombination eines Koppelelements und ei­ ner zugehörigen Aufnahme.

Im nachfolgenden Text sind gleiche Teile der Figur mit glei­ chen Bezugszeichen oder sinngemäß mit ähnlichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist ein modulares Reiheneinbaugerät 1 mit einem Schaltmodul 3 gezeigt, welches ein ersten Gehäuse 2 umfasst und neben einem austauschbaren Bedienmodul 4, austauschbare elektrische Anschlussmittel 5a, 5b aufweist. Das Schaltmodul 3 umfasst eine Aufnahme 6a für ein Koppelelement 7a zum Spannen eines hier nicht im Detail dargestellten Schaltmechanismus 8a. Der Schaltmechanismus 8a befindet sich an der Oberseite OS des Schaltmoduls 3.

Das Schaltmodul 3 weist ein erstes sowie ein zweites Kontakt­ glied 9a bzw. 9b auf. Das Bedienmodul 4 ist mit einem zweiten Gehäuse 10 und mit dem der Aufnahme 6a zugehörigen Koppelele­ ment 8a versehbar. Die elektrischen Anschlussmittel 5a, 5b sind als erstes und zweites Kontaktmodul 11a bzw. 11b mit ei­ nem dritten und einem vierten Gehäuse 12a bzw. 12b ausgestal­ tet. Am ersten und zweiten Kontaktglied 9a bzw. 9b sind die elektrischen Anschlussmittel 5a, 5b als erstes und zweites Kontaktmodul 11a bzw. 11b ankoppelbar.

Das Bedienmodul 4 kann sich beim Koppeln mit dem Schaltmecha­ nismus 8a und beim Aufstecken auf das Schaltmodul 3 sowohl in der "EIN"- wie auch in der "AUS"-Stellung befinden. Bevorzugt ist die "AUS" Stellung, da hierbei der Schaltmechanismus 8a nicht vorgespannt ist. Das Koppelelement 7a dient als Über­ tragungselement für eine vorgenommene oder auch ausgelöste Bewegung für einen Schaltknebel 13a. Das Koppelelement 7a wird in die Aufnahme 6a eingeführt, wodurch sich das Bedien- und das Schaltmodul 4 bzw. 3 sogleich in Funktionsbereit­ schaft befinden. Alternativ kann das Koppelelement 7a auch als Stange, als Haken oder einer äquivalenten Ausführungsform gebildet sein. Nachfolgend wird auf eine weitere, besonders einfach zu koppelnde Ausführungsvariante des Koppelelements 7a gemäß Fig. 2 Bezug genommen.

Zur Führung des Schalt- und Bedienmoduls 3 bzw. 4 weisen die Gehäuse 2 bzw. 10 unter anderem Anlaufflächen 14 auf, die auf Grund ihrer Geometrie das Koppeln der Gehäuse 2, 10 erleichtern. Die Module 3 und 4 können steckbar miteinander gekop­ pelt werden. Die Kopplung kann kraft- und/oder formschlüssig ausgeführt werden. Das Koppelelement 7a kann aus verschiede­ nen Werkstoffen, wie beispielsweise Kunststoff oder Stahl­ draht, gebildet werden. Die Kopplung des Bedienmoduls 4 mit dem Schaltmodul 3 erfolgt vorzugsweise über das als Bügel ausgeführtes Koppelelement 7a.

Die an der Vorder- und Rückseite VS bzw. RS des Schaltmoduls 3 angeordneten Kontaktglieder 9a bzw. 9b stehen zu diesem in einer elektrisch leitenden und mechanisch festen Wirkverbin­ dung. Die Kontaktglieder 9a, 9b weisen eine derartige Oberflä­ chenbeschaffenheit auf, dass die damit in Verbindung zu brin­ genden Kontaktmodule 11a bzw. 11b zentriert werden. Zudem be­ wirkt diese riffelige Oberfläche eine erhöhte Reibung, wo­ durch die Kontaktmodule 11a, 11b selbst bei nicht verbundenen Gehäusen ortsfest verankert beleiben.

Die Kontaktglieder 9a und 9b dienen unter anderem auch dazu die zugehörigen Kontaktmodule 11a bzw. 11b bis zum Koppeln der Gehäuse 2, 12a, 12b zu führen. Die Kontaktmodule 11a, 11b werden sozusagen auf den Kontaktgliedern 9a, 9b aufgefädelt. Die Kontaktmodule 11a, 11b können steckbar am Schaltmodul 3 angeordnet werden und so zur Kopplung der Gehäuse 2, 12a, 12b beitragen. Die Kopplung kann kraft- und/oder formschlüssig ausgeführt werden. Wesentlich ist bei einer derartigen Monta­ ge- und Kopplungsweise, dass im Vergleich zu einem herkömmli­ chen Reiheneinbaugerät die Montagerichtung geändert ist.

Die Kontaktglieder 9a, 9b können aus verschiedenen Leiterwerk­ stoffen, wie beispielsweise Kupfer, Stahl oder Aluminium wie auch aus einer Legierung bestehen. Die Gehäuse 2, 10, 12a und 12b sind vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestellt. Es besteht darüber hinaus die Möglichkeit die Gehäuse 2, 10, 12a und 12b von einem an die Funktion angepassten Werkstoff, wie z. B. einem Duro- oder Thermoplast, auszubilden. Die Gehäuse 2, 10, 12a und 12b und das darin angeordneten Schaltmodul 3, das Bedienmodul 4, das erste bzw. das zweite Kontaktmodul 11a, 11b sind in ihrer Größe und Bauform variierbar.

Das erste und das zweite Kontaktmodul 11a bzw. 11b umfassen eine erste und eine zweite Anschlussklemme 15a bzw. 15b. Üb­ licherweise findet eine so genannte Fahrstuhlklemme Einsatz in den Kontaktmodulen 11a, 11b. Das erste Kontaktmodul 11a weist repräsentativ einen Gehäuseabschnitt 16 auf. Der Gehäu­ seabschnitt 16 kann als Teil des dritten Gehäuses 12a abgeho­ ben werden, um ein Herausnehmen oder einen Austausch der An­ schlussklemme 15a zu ermöglichen. Der modulare Aufbau lässt sich somit beliebig fortführen. Die Kontaktglieder 9a, 9b kön­ nen bei Eingriff in den Rahmen der Fahrstuhlklemme auch als Zwischen- oder Klemmstück dienen, wodurch ein so genannter zweiteiliger Aufnahmeraum gebildet ist. Somit ist quasi ein jeweils ein. Teil der ersten und zweiten Anschlussklemme 15a bzw. 15b Teil des Schaltmoduls 3.

Optional kann die Anschlussklemme 15b, bei entkoppeltem Schalt- und Kontaktmodul 3 bzw. 11b, auch auf der dem Schalt­ modul zugewandten Seite herausgenommen oder ausgetauscht wer­ den. Von erheblichem Vorteil ist bei diesem modularen Aufbau, dass eine durchgängige Berührungssicherheit gegeben ist.

An der Unterseite US des Schaltmoduls 3 entsteht durch die angekoppelten Kontaktmodule 11a und 11b ein auf verschiedene Hut- schienen anpassbares Befestigungssystem, welches über einen Befestigungsschieber 17 ent- und rastbar ist. Der Be­ festigungsschieber 17 ist in aller Regel durch eine hier nicht gezeigte Druckfeder vorgespannt. Eine Anpassung an wei­ tere Befestigungssysteme kann durch entsprechend angepasste Kontaktmodule 11a, 11b ebenfalls vorgesehen werden.

In Fig. 2 ist eine weitere Kombination eines Koppelelements 7b und einer zugehörigen Aufnahme 6b in Verbindung mit einem weiteren, ausschnittsweise dargestellten Schaltmechanismus 8b gezeigt. Das Koppelelement 7b greift an einer Seite hakenförmig um einen Fortsatz 18 des Schaltmechanismus 8b und bildet dadurch die Aufnahme 6b. An der der einen Seite gegenüberlie­ genden anderen Seite ist das Koppelelement 7b in einer der Öffnungen 19 verankert. Die Öffnungen 19 sind radial in einer Knebelwalze 20 angeordnet, welche mit dem Schaltknebel 13b versehen ist. Diese Ausführungsvariante ist besonders bedie­ nerfreundlich und schnell zu handhaben.

Durch den modularen Aufbau des modularen Reiheneinbaugeräts 1 können elektrische, mechanische und thermische Eigenschaften entkoppelt werden. Durch eine gewünschte Kombination der je­ weiligen Bedien-, Schalt- und Kontaktmodule 3, 4 bzw. 11a und 11b kann erst gegen Ende des Fertigungsflusses die benötigte Ausführungsvariante des Reiheneinbaugeräts 1 festgelegt wer­ den. Die modulare Bauweise kann auch auf andere Reiheneinbau­ geräte übertragen werden.

Claims (5)

1. Modulares Reiheneinbaugerät (1) mit einem ersten Gehäuse (2), welches ein Schaltmodul (3) umfasst und neben einem aus­ tauschbaren Bedienmodul (4) austauschbare elektrische An­ schlussmittel (5a, 5b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmodul (3) eine Aufnahme (6a, 6b) für ein Koppelele­ ment (7a, 7b) zum Spannen eines Schaltmechanismus (8a, 8b) um­ fasst und ein erstes sowie ein zweites Kontaktglied (9a,9b) aufweist, wobei das Bedienmodul (4) mit einem zweiten Gehäuse (10) und mit dem zugehörigen Koppelelement (7a, 7b) versehen ist, und die elektrischen Anschlussmittel (5a, 5b) als erstes bzw. zweites Kontaktmodul (11a, 11b) mit einem dritten bzw. einem vierten Gehäuse (12a, 12b) ausgestaltet, und am ersten bzw. zweiten Kontaktglied (9a, 9b) ankoppelbar sind.

2. Modulares Reiheneinbaugerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienmodul (4) und/oder das erste und/oder das zweite Kontaktmodul (11a, 11b) steckbar am Schaltmodul (3) anordbar sind.

3. Modulares Reiheneinbaugerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmodul (3) mit dem Bedienmodul (4) sowie mit dem ersten und dem zweiten Kontaktmodul (11a, 11b) kraft- und/oder formschlüssig koppelbar ist.

4. Modulares Reiheneinbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Kontaktmodul (11a, 11b) eine erste bzw. eine zweite austauschbare Anschlussklemme (15a, 15b) auf­ weisen.

5. Modulares Reiheneinbaugerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmodul (3), das Bedienmodul (4) sowie das erste und das zweite Kontaktmodul (11a, 11b) berührungssicher ausgeführt sind.