DE102009041543A1

DE102009041543A1 - Niederspannungsschaltgerät mit einem Erweiterungsmodul zur Ansteuerung

Info

Publication number: DE102009041543A1
Application number: DE200910041543
Authority: DE
Inventors: Bernhard Streich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2011-03-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Niederspannungsschaltgerät, insbesondere ein Schütz, umfassend ein Schaltgerätegehäuse (12) mit einer im Gehäuseunterteil (13) angeordneten Antriebseinheit und einer Ansteuervorrichtung (15) mit einer Grundfunktion zum Ansteuern der Antriebseinheit. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Grundfunktion der Ansteuervorrichtung (15) mittels eines Erweiterungsmoduls (20) erweiterbar ist und die Ansteuervorrichtung (15) Mittel zur direkten Kontaktierung des Erweiterungsmoduls (20) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Niederspannungsschaltgerät, insbesondere ein Schütz, mit einem Schaltgerätegehäuse mit einer im Gehäuseunterteil angeordneten Antriebseinheit und einer Ansteuervorrichtung mit einer Grundfunktion zum Ansteuern der Antriebseinheit.
Niederspannungsschaltgeräte werden immer häufiger mit integrierten Elektroniklösungen angesteuert. Dabei soll die Standard-Elektronik nur die nötigsten Basis-Funktionen zum Ein- und Geschlossenhalten des Magnetsystems beinhalten, da man die verschiedenen Varianten eines Gerätetyps reduzieren beziehungsweise minimieren möchte, um somit dem Kunden kostenoptimierte Geräte anbieten zu können. Zusatzfunktionen, wie zum Beispiel ein schnellerer oder einstellbarerer Ausverzug, eine feste oder variable Einschaltverzögerung und eine Ansteuerung mit geringerer Leistung aus zum Beispiel einer speicherprogrammierbaren Steuerung heraus, die von den Basis-Funktionen abweichen müssen, sind ohne größeren Aufwand in ein Schaltgerät integrierbar. Es ist bereits bekannt, solche Zusatz-Funktionen in der Elektronik der bestehenden Schaltgeräte fest zu integrieren. Nachteilig ist hier insbesondere, dass einige Kunden diese Zusatzfunktion nicht benötigen, die sie jedoch mitkaufen müssen und andere Kunden wiederum Parameter benötigen, die im Schaltgerät nicht integriert sind, da diese von einer Standardanwendung abweichen.
Aus der WO 01/69626 ist ein elektromagnetisches Schaltgerät bekannt, bei dem die elektronische Baugruppe zur Ansteuerung einer Antriebseinheit auf einem Gehäusedeckel angeordnet ist. Der Gehäusedeckel und der Spulenkörper sind zusammen mit der elektronischen Baugruppe als feste Einschubeinheit ausgebildet. Die Leiterplatte der elektronischen Baugruppe ist dabei direkt in einer wannenförmigen Vertiefung des Gehäusedeckels gelagert, der mit dem Spulenkörper fest verbunden ist und in das Gerätegehäuse als Einschubeinheit einschiebbar ist. Funktionen wie zum Beispiel eine Sparschaltung, die zur Reduzierung des Betriebsstromes dient, sind fest in der elektronischen Baugruppe integriert und nur zusammen mit einer Spule verfügbar.
Besonders nachteilig ist bei dieser Lösung, dass die verschiedenen Zusatz-Funktionen in einer Einschubeinheit zusammen mit einer Spuleneinheit integriert sind, da je nach Einsatz die verwendete Spule eine unterschiedliche Nennspannung beziehungsweise Stromart aufweist. Dies erfordert eine hohe Anzahl verschiedener Varianten hinsichtlich der Nenndaten einer Spule in Verbindung mit den Zusatzfunktionen.
Die beschriebenen Ansteuerungen für eine Antriebseinheit sind im Stand der Technik fest im Schaltgerät oder in Schaltgeräteeinheiten integriert, so dass ein nachträgliches Nachrüsten von Zusatz-Funktionen nicht möglich ist, zudem sind Funktionen im Schaltgerät fest integriert, die nicht jeder Kunde benötigt, wobei er diese jedoch bei der Anschaffung des Schaltgeräts bezahlen muss.
Demgemäß, besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Niederspannungsschaltgerät zu schaffen, beim dem Zusatz-Funktionen variablen auf den Kundenwunsch abgestimmt werden können und nachrüstbar sind.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen 2 bis 14 zu entnehmen.
Das erfindungsgemäße Niederspannungsschaltgerät, insbesondere ein Schütz, umfasst ein Schaltgerätgehäuse mit einer im Gehäuseunterteil angeordneten Antriebseinheit und einer Ansteuervorrichtung mit einer Grundfunktion zum Ansteuern der Antriebseinheit. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Grundfunktion der Ansteuervorrichtung mittels eines Erweiterungsmoduls erweiterbar ist und die Ansteuervorrichtung Mittel zur direkten Kontaktierung des Erweiterungsmoduls aufweist.
Das Niederspannungsschaltgerät umfasst ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil. Die Ansteuervorrichtung ist im Gehäuseunterteil in der Nähe der Antriebseinheit angeordnet. Für das Erweiterungsmodul ist an einer Gehäusewandseite, hinter der die Ansteuervorrichtung angeordnet ist, eine Ausnehmung vorgesehen. Die Ausnehmung weist Öffnungen zur direkten Kontaktierung der Leiterplatte auf.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass die Ansteuervorrichtung als Schaltungsanordnung mit mindestens einem elektrischen Bauelement, insbesondere einer Flachbaugruppe, ausgebildet ist, da auf diese Weise Basisfunktionen in einem Grundgerät integrierbar sind.
Insbesondere ist von Vorteil, dass die Mittel zur direkten Kontaktierung als Kontaktflächen auf der Ansteuervorrichtung ausgebildet sind, somit sind keine zusätzlichen Schnittstellen beziehungsweise Kontaktierungsbauteile zum Herstellen einer Verbindung mit dem Erweiterungsmodul notwendig.
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass die Funktion des Erweiterungsmoduls für die Gerätefirmware erkennbar ist und automatisch in diese integrierbar ist.
Vorteilhafterweise ist außerdem vorgesehen, dass eine Schaltgerätegehäusewand, hinter der die Ansteuervorrichtung angeordnet ist, eine Ausnehmung für mindestens ein Erweiterungsmodul aufweist. Dadurch wird die Ansteuervorrichtung direkt kontaktiert, die Leitungswege sind kurz und direkt, so dass die Wärmentwicklung im Gehäuseinneren minimiert wird.
Insbesondere ist von Vorteil, dass die Ausnehmung berührungssichere Öffnungen zur Kontaktierung der Ansteuervorrichtung aufweist, so dass beim Tauschen oder Einstecken des Erweiterungsmoduls das Berühren von Kontaktmitteln vermieden wird.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass die Baubreite des Niederspannungsschaltgeräts ohne Erweiterungsmodul der Baubreite des Niederspannungsschaltgeräts mit eingesetztem Erweiterungsmodul entspricht, so dass für den Kunden keine Einschränkungen, die durch unterschiedliche Baugrößen hervorgerufen werden, entstehen.
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass das Erweiterungsmodul eine Schaltungsanordnung mit mindestens einem elektrischen Bauelement, insbesondere einer Flachbaugruppe, aufweist.
Vorteilhafterweise sind die Funktionsparameter fest integriert, somit erhält der Kunde die benötigten Funktionen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass die Funktionsparameter frei konfigurierbar sind. Damit hat der Kunde die Möglichkeit, anwendungsspezifische Parameter selbst einzugeben und die Funktion für den Einsatz des Schaltgeräts zu optimieren.
Vorteilhafterweise ist zur Kontaktierung mindestens ein Kontaktstift vorgesehen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass der Kontaktstift als Federstift ausgebildet ist, dadurch sind Toleranzen und Bewegungen während des Schaltvorgangs ausgleichbar.
Insbesondere ist von Vorteil, dass das Erweiterungsmodul als Kommunikationsmodul ausgebildet ist, wobei Anschlüsse für die Verbindung von Kommunikationsmitteln vorgesehen sind. Auf diese Weise lässt sich das Schaltgerät in komplexe Anlagen integrieren. Des Weiteren können Informationen wie zum Beispiel über aktuelle Schaltzustände, Temperaturinformationen sowie Lebensdauerinformationen an eine zentrale Steuerung übertragen werden.
Vorteilhafterweise ist das Erweiterungsmodul als Ansteuermodul, insbesondere für eine speicherprogrammierbare Steuerung, ausgebildet.
Weitere Vorteile werden anhand der Zeichnung erläutert.
Dabei zeigen schematisch:
1 in einer schematischen Darstellung ein Niederspannungsschaltgerät gemäß dem Stand der Technik;
2 in einer schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Niederspannungsschaltgerät.
In 1 ist ein Niederspannungsschaltgerät 1 gezeigt, das ein Schaltgerätegehäuse 2 mit einem Gehäuseunterteil 3 und einem Gehäuseoberteil 4 umfasst. Im Gehäuseunterteil 3 ist eine Ansteuervorrichtung 5 zur Ansteuerung einer Antriebseinheit an einer Schaltgerätegehäusewand 6 angeordnet. Die Ansteuervorrichtung 5 enthält Basis- und Zusatzfunktionen.
2 zeigt ein erfindungsgemäßes Niederspannungsschaltgerät 10, das ein Schaltgerätegehäuse 12 mit einem Gehäuseunterteil 13 und einem Gehäuseoberteil 14 umfasst. Im Gehäuseunterteil 13 ist eine Ausnehmung 17 angeordnet, die auf einer Außenseite einer Schaltgerätegehäusewand 16 angeordnet ist, hinter der sich eine Ansteuervorrichtung 15 befindet. In der Ausnehmung 17 sind zur Kontaktierung der Ansteuervorrichtung 15 berührungssichere Öffnungen 19 angeordnet. Das erfindungsgemäße Erweiterungsmodul 20 ist in die Ausnehmung 17 einführbar und stellt mit der Ansteuervorrichtung 15 eine elektrische Verbindung her.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, ein Niederspannungsschaltgerät zu schaffen, welches der Kunde selbst an die benötigten Funktionen anpassen kann, da die benötigten Funktionen mittels eines Erweiterungsmoduls nachrüstbar sind. Diese Lösung hat den weiteren Vorteil, dass sich die Baubreite des Geräts nicht ändert und der Kunde flexibel ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 01/69626 [0003]

Claims

Niederspannungsschaltgerät, insbesondere ein Schütz, umfassend: ein Schaltgerätegehäuse (12) mit einer im Gehäuseunterteil (13) angeordneten Antriebseinheit und einer Ansteuervorrichtung (15) mit einer Grundfunktion zum Ansteuern der Antriebseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundfunktion der Ansteuervorrichtung (15) mittels eines Erweiterungsmoduls (20) erweiterbar ist und die Ansteuervorrichtung (15) Mittel zur direkten Kontaktierung des Erweiterungsmoduls (20) aufweist.
Niederspannungsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuervorrichtung (15) als Schaltungsanordnung mit mindestens einem elektrischen Bauelement, insbesondere einer Flachbaugruppe, ausgebildet ist.
Niederspannungsschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur direkten Kontaktierung als Kontaktflächen auf der Ansteuervorrichtung (15) ausgebildet sind.
Niederspannungsschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion des Erweiterungsmoduls (20) für die Gerätefirmware erkennbar ist und automatisch in diese integriert ist.
Niederspannungsschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltgerätegehäusewand (16), hinter der die Ansteuervorrichtung (15) angeordnet ist, eine Ausnehmung (17) für mindestens ein Erweiterungsmodul (20) aufweist.
Niederspannungsschaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (17) berührungssichere Öffnungen (19) zur Kontaktierung der Ansteuervorrichtung (15) aufweist.
Niederspannungsschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baubreite des Niederspannungsschaltgeräts ohne Erweiterungsmodul der Baubreite des Niederspannungsschaltgeräts mit eingesetztem Erweiterungsmodul (20) entspricht.
Erweiterungsmodul für ein Niederspannungsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Erweiterungsmodul (20) eine Schaltungsanordnung mit mindestens einem elektrischen Bauelement, insbesondere einer Flachbaugruppe, aufweist.
Erweiterungsmodul für ein Niederspannungsschaltgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsparameter fest integriert sind.
Erweiterungsmodul für ein Niederspannungsschaltgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsparameter frei konfigurierbar sind.
Erweiterungsmodul für ein Niederspannungsschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kontaktierung mindestens ein Kontaktstift vorgesehen ist.
Erweiterungsmodul für ein Niederspannungsschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstift als Federstift ausgebildet ist.
Erweiterungsmodul für ein Niederspannungsschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erweiterungsmodul (20) als Kommunikationsmodul ausgebildet ist, wobei Anschlüsse für die Verbindung von Kommunikationsmitteln vorgesehen sind.
Erweiterungsmodul für ein Niederspannungsschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erweiterungsmodul (20) als Ansteuermodul, insbesondere für speicherprogrammierbare Steuerungen ausgebildet ist.