-
Die
Erfindung bezieht sich auf einen Anschlusssockel zum Anschließen eines
Umrichtergerätes.
-
Die
Verkabelung von Umrichtergeräten
kann sehr zeitaufwendig sein. Es liegt daran, dass die Ausgangsleistung
der Umrichter steigt, während
die Umrichter selbst immer kleiner werden. Allerdings müssen die
Kabelquerschnitte umso größer sein,
je höher die
Nennleistung ist. Wegen der stetig schrumpfenden Umrichterabmessungen
wird es für
einen Techniker immer schwieriger, die Kabel der einzelnen Netz-
und/oder Motorphasen anzuschließen – was immer
noch manuell geschieht. Im Reparaturfall wird sehr oft das Umrichtergerät gegen
ein neues Umrichtergerät
getauscht, um Ausfallzeiten beim Kunden so gering wie möglich zu
halten. Da jedoch alle Anschlusskabel gelöst werden müssen, wobei die auch noch auf
engstem Raum durchgeführt
werden muss, stellt diese Handlung im Reparaturfall höchste Ansprüche an Werkzeug
und Servicepersonal.
-
Bisher
wird ein Umrichter in einem Schaltschrank auf fest im Schaltschrank
installierte Schienen eingeschoben und an der Rückwand verschraubt. Die Ausgangsstromschienen
des Umrichters werden mit Kabeln oder Stromschienen, die beispielsweise
hin zu einem Motor führen,
verschraubt. Um diesen Umrichter in den Schaltschrank bzw. aus diesem
heben zu können,
wird eine spezielle Hebevorrichtung benötigt, die im Reparaturfall
mitgeführt werden
muss.
-
Aus
der
DE 37 84 897 T2 ist
eine unterbrechungsfreie Stromversorgungsanlage bekannt, die wenigstens
einen Gleichrichter/Ladegerät,
einen Wechselrichter und eine Akkumulatorbatterie aufweist. Die
Komponenten der unterbrechungsfreien Stromversorgungsanlage, die
auch als USV-Anlage bezeichnet wird, sind in einem Schaltschrank
untergebracht. Zur Aufnahme der Module des Wechselrichters und des
Gleichrichter/Ladege rät-Modul
ist ein Anschlusssockel vorgesehen, der entsprechend der Anzahl
der als Einschübe
ausgebildeten Module Anschluss-Trägerplatten und eine Führungsvorrichtung
zur translatorischen Führung
dieser Einschübe aufweist.
Diese Führungsvorrichtung
weist entsprechend der Anzahl der Einschübe Anschlusssockel auf. Außerdem weist
diese Führungsvorrichtung mehrere
parallel angeordnete Gleitschienen auf, die von mit Passelementen
versehenen Trägern
getragen werden. Am Ende eines jeden Einschubes ist eine Anschluss-Trägerplatte
angeordnet. Jede Anschluss-Trägerplatte
ist als rechteckförmige
Isolierstoffplatte mit sechs in zwei Dreierreihen übereinander
liegenden Sechskantbohrungen sowie sechs Rundbohrungen versehen.
Die Sechskantbohrungen sind zur Aufnahme von elektrisch leitenden
Kontaktstiften bestimmt. Während
die Rundbohrungen mit Verwechselungsschutz-Elementen ausgefüllt werden
können.
Im Mittelbereich einer jeden Anschluss-Trägerplatte ist eine Hülse zur
Zentrierung des Einschubes vorgesehen. Die Seitenbleche eines jeden
Einschubes weisen an den Außenseiten
jeweils eine Längsführung auf,
die während
der Einfahrbewegung des Einschubes mit der zugehörigen Gleitschiene der Führungsvorrichtung
zusammenwirkt. An der Vorderseite eines jeden Einschubes ist ein
Handgriff zum Ein- und Ausfahren des Einschubes befestigt. Mittels
eines Steckvorganges ist die elektrische Verdrahtung eines jeden
Einschubes dieser USV-Anlage
ausgeführt.
Somit kann jeder Einschub jederzeit problemlos getauscht werden,
ohne dass Verbindungskabel gelöst
werden müssen.
-
Bei
einem im Handel erhältlichen
Frequenzumrichter für
Niederspannung (DE-Zeitschrift "elektrotechnik", Heft 5, 2002, Seiten
28 und 29) wird ein neuartiges Verkabelungsprinzip verwendet. Netzanschluss-
und Motorkabel der leistungsstarken Geräte werden in einem separaten
Kabelsockel untergebracht, der mit dem Fußboden verschraubt ist. Nach Abschluss
der Verkabelungsarbeiten wird der Umrichter auf Rollen über diesen
Kabelsockel geschoben und befestigt. Dabei wird der Umrichter einfach in
Schlitze eingerastet und kann anschließend in Betrieb genommen werden.
Durch dieses Verkabelungsprinzip kann man jederzeit den Umrichter
problemlos entfernen, ohne dass Anschlusskabel gelöst werden
müssen.
Durch raschere Wartung und Minimierung der Stillstandszeit lässt sich
Zeit und Geld sparen.
-
Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Anschlusssockel
anzugeben, mit dem ein Umrichtergerät in einem Schaltschrank untergebracht
und ohne großen
Aufwand verkabelt werden kann.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Dadurch,
dass der erfindungsgemäße Anschlusssockel
einerseits einen herausschiebbaren Tragrahmen zur Aufnahme eines
Umrichtergerätes und
andererseits eine betätigbare
Klemmvorrichtung aufweist, kann ein Umrichtergerät, nach dem dieses auf dem
Tragrahmen montiert ist, in einen den Anschlusssockel aufweisenden
Schaltschrank geschoben werden. Nachdem dieses Umrichtergerät in seine
Endstellung geschoben ist, wird die Klemmvorrichtung betätigt, wodurch
aus dem Umrichtergerät herausragende
Stromschienen-Anschlüsse
mit im Anschlusssockel platzierten Stromschienen elektrisch leitend
verbunden werden. Diese Verbindung ist eine Pressverbindung zweier
Flachseiten eines Stromschienenpaares. An den im Anschlusssockel angeordneten
Stromschienen sind vorab bereits für jede Phase ein Anschlusskabel
angebracht. Mit diesem erfindungsgemäßen Anschlusssockel kann ein Umrichtergerät in einem
Schaltschrank untergebracht und verkabelt werden, ohne dass auf
engstem Raum eine Vielzahl von Schraubverbindungen erstellt werden
müssen.
Mit diesem erfindungsgemäßen Anschlusssockel
kann jederzeit ein in einem Schaltschrank verkabeltes Umrichtergerätes problemlos
entfernt werden, ohne dass Anschlusskabeln gelöst werden müssen. Dadurch wird Zeit und Geld
eingespart und ein Prozessstillstand auf ein Minimum beschränkt.
-
Als
Klemmvorrichtung ist vorteilhafterweise eine zur Einschubrichtung
parallel verlaufende betätigbare
Welle und eine Halterung für
Stromschienen vorgesehen, wobei diese beiden Komponenten mittels
wenigstens einer Blattfeder mechanisch miteinander gekoppelt sind.
Mittels dieser betätigbaren Welle
wird eine Drehbewegung der Welle in eine Schubbewegung quer zur
Einschubrichtung des Umrichtergerätes umgewandelt. Dazu bestimmt
die Federkonstante der Blattfeder bzw. Blattfedern die Schubkraft
auf die Halterung der Stromschienen und damit die Anpresskraft der
Flachseiten der Stromschienen der Halterung auf korrespondierende Flachseiten
der Stromschienen eines auf den Tragrahmen montierten Umrichtergerätes.
-
Damit
eine Drehbewegung für
ein vorbestimmtes Bogenmaß eine
vorbestimmte Schubkraft ausführen
kann, ist einerseits eine Blattfeder mit einer vorbestimmten Federkonstante
vorzusehen und andererseits muss der Federweg um ein vorbestimmtes
Maß verkürzt werden.
Dies wird dadurch erreicht, dass diese Blattfeder exzentrisch zu
der betätigbaren Welle
angeordnet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite
dieser Blattfeder muss diese Blattfeder in eine quer zur Einschubrichtung
verlaufende Aufnahmevorrichtung münden.
-
Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Klemmvorrichtung ist die Halterung wenigstens einer Stromschiene
mittels Druckfedern jeweils mit einem Anschlagelement verbunden.
Mittels dieser Druckfedern, deren Wirkachse jeweils quer zur Einschubrichtung
verlaufen, wird beim Entspannen der Klemmvorrichtung die Trennung
der Stromschienenpaare unterstützt.
Dadurch kann auch unter Last diese Klemmvorrichtung entspannt werden.
-
Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Anschlusssockels
ist dieser mit einer einstellbaren Stütze versehen. Dadurch können selbst
schwergewichtige Umrichtergeräte
auf den herausgezogenen Tragrahmen montiert werden.
-
Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
sind den Unteransprüchen
6 bis 11 zu entnehmen.
-
Zur
weiteren Erläuterung
der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der eine Ausführungsform
des Anschlusssockels nach der Erfindung schematisch veranschaulicht
ist.
-
1 zeigt
einen Anschlusssockel nach der Erfindung mit herausgezogenen Tragrahmen
ohne ein Umrichtergerät,
in der
-
2 ist
der Anschlusssockel in der Stellung gemäß 1 mit einem
montierten Umrichtergerät dargestellt,
die
-
3 zeigt
den Anschlusssockel nach 2 mit eingeschobenen Tragrahmen
und in der
-
4 ist
der Anschlusssockel in der Betriebsstellung gemäß 3 mit gespannter
Klemmvorrichtung dargestellt.
-
In
den 1 und 2 sind mit 2 ein herausziehbarer
Tragrahmen und mit 4 eine Klemmvorrichtung eines Anschlusssockel
nach der Erfindung bezeichnet. Der Tragrahmen 2 ist auf
einem zwei Auszugschienen 6 aufweisenden Schienenauszugssystem
montiert. Entlang der Längsseite
des Tragrahmens 2 sind Bleche 8 vorgesehen, die
jeweils eine Auszugsschiene 6 des Schienenauszugssystems
abdeckt. Vorteilhafter Weise ist der Tragrahmen 2 und die
Abdeckbleche 8 einstückig
ausgebildet. D.h., die Abdeckbleche 8 sind durch Abkantungen
erstellt. Die Auszugsschienen 6 sind jeweils an einer Innenseite 10 eines
Auslegers 12 des Anschlusssockels lösbar befestigt. Diese beiden
Ausleger 12 sind mit einem rückwärtigen Montagerahmen 14 mechanisch
verbunden. Zur Entlastung der Verbindung zwischen Ausleger 12 und
Montagerahmen 14 ist ein Stützträger 16 angeordnet.
Die freien Enden der beiden Ausleger 12 des Anschlusssockels
sind mittels eines Querträgers 18 zueinander
fixiert. Außerdem wird
dadurch die Längssteifigkeit
des Anschlusssockels verbessert. Um selbst schwergewichtige Umrichtergeräte auf den
Tragrahmen 2 montieren zu können, weist der Anschlusssockels
eine einstellbare Stütze 20 auf.
-
Die
Klemmvorrichtung 4 des erfindungsgemäßen Anschlusssockels weist
eine Welle 22, wenigstens eine Blattfeder 24,
eine Halterung 26, ein Handhabungsmittel 28 und
Stromschienen 30 auf. Diese Stromschienen 30 sind
mit der Halterung 26 mechanisch verbunden, wobei diese
Halterung 26 aus einem isolierenden Material besteht. An
jeder Stromschiene 30 einer Phase ist ein Anschlusskabel angeschlossen,
das auch in mehrere Teilanschlusskabel 32 unterteilt ist.
Diese Aufteilung eines Phasen-Anschlusskabels in mehrere Teilanschlusskabel 32 bietet
sich dann an, wenn ein von den Platzverhältnissen vorbestimmter Kabeldurchmesser
erreicht ist.
-
Die
Halterung 26 ist außerdem
an seinen Enden jeweils mittels einer Druckfeder 34 mit
einem Anschlagelement 36 befestigt. Dabei sind diese Druckfedern 34 derart
angeordnet, dass deren Wirkachse quer zur Einschubrichtung des Tragrahmens 2 verlaufen.
Mittels dieser Druckfedern 34 wird die Trennung der Stromschienenpaare
bei entspannter Klemmvorrichtung 4 unterstützt.
-
Zur
Lagerung der Welle 22 ist an einem Ende dieser Welle 22 eine
Aufnahme 38 vorgesehen. Diese Welle 22 ist derart
mit den Handhabungsmittel 28 mechanisch verbunden, dass
durch Schwenken dieses Handhabungsmittels 28 die Welle 22 sich
um ein vorbestimmtes Bogenmaß bewegt.
Dadurch werden die mit der Welle 22 verbundenen Aufnahmevorrichtung 40 für die vorgesehenen
Blattfedern 24 ebenfalls um dieses Bogenmaß bewegt.
Dieses Handhabungsmittel 28 ist derart angebracht, dass
es bei eingeschobenem Umrichtergerät betätigt werden kann.
-
In
der dargestellten Ausführungsform
des Anschlusssockels ist als Aufnahmevorrichtung 40 zwei
beabstandete Scheiben 42 und 44 vorgesehen. Die
Seiten der Scheiben 42 und 44, die einander zugewandt
sind, weisen jeweils eine exzentrisch zur Welle 22 radial
verlaufende Ausnehmung auf. Diese beiden Scheiben 42 und 44 sind
derart beabstandet zueinander angeordnet, dass eine Blattfeder 24 in diese
Ausnehmungen geschoben werden kann. Auf der gegenüberliegenden
Seite dieser Blattfeder 24 weist die Haltevorrichtung 26 ein
Aufnahmemittel 46, in der sich das eine Ende der Blattfeder 24 abstützen kann.
Zusätzlich
ist diese Blattfeder 24 mit diesem Aufnahmemittel 46 arretiert.
-
Der
Abstand der exzentrischen Anordnung der Blattfedern 24 zur
Welle 22 bestimmt den maximalen Verschiebeweg der Halterung 26.
Da jede Stromschiene 30 der Halterung 26 auf eine
korrespondierende Stromschiene 48 eines auf dem Tragrahmen 2 montierten
Umrichtergerätes 50 (2) eine
vorbestimmte Anpresskraft ausüben
soll, ist einerseits der tatsächliche
Verschiebeweg kleiner als die maximale Verschiebung der Halterung 26 und
andererseits wird wenigstens eine Blattfeder 24 mit einer
vorbestimmten Federkonstanten verwendet. Von diesem Umrichtergerät 50 sind
aus Übersichtlichkeitsgründen nur
seine Anschluss-Stromschienen 48 und ein Teil des Umrichtergehäuses dargestellt.
-
Die 3 zeigt
den Anschlusssockel nach 2 mit eingeschobenen Tragrahmen 2,
wobei die Klemmvorrichtung 4 noch entspannt ist. Dies ist
daran zu erkennen, dass korrespondierende Stromschienen 30 und 48 einander
beabstandet gegenüberstehen
und dass die Druckfeder 34 noch entspannt ist. In dieser
Darstellung ist auch zu erkennen, dass die einstellbare Stütze 20 einen
ausfahrbaren Stützteil 52 aufweist,
der mittels einer Feststellschraube 54 gesichert werden
kann.
-
In
der 4 ist der Anschlusssockel nach 3 dargestellt,
wobei die Klemmvorrichtung 4 gespannt ist. Dies kann daran
erkannt werden, dass nun die korrespondierenden Stromschienen 30 und 48 eines
jeden Stromschienenpaares mit ihren Flachseiten aneinander gepresst
werden. Außerdem ist
nun die Druckfeder 34 gestaucht (gespannt) und das Handhabungsmittel 28 in
seiner Verriegelungsposition angeordnet. Ferner ist dieser Verriegelungszustand
der Klemmvorrichtung 4 daran zu erkennen, dass die Blattfedern 24 mit
dem einen Ende nicht mehr exzentrisch zur Welle, sondern nun radial
zur Welle 22 angeordnet sind.
-
Mittels
diesem erfindungsgemäßen Anschlusssockel
kann einem Umrichtergerät
ein sicherer Halt in einem Schaltschrank gegeben werden, kann dieses
Umrichtergerät
zwecks Austausch aus diesem Schaltschrank herausgefahren werden
und wird dieses Umrichtergerät,
nach dem es in den Schaltschrank geschoben ist, ohne dass Kabel
verschraubt werden müssen,
verkabelt. Durch diesen Anschlusssockel ist eine schnelle Wartung
des Umrichtergerätes
möglich,
so dass die Stillstandszeit beim Kunden minimal ist.