DE102012201257A1

DE102012201257A1 - Rotorgehäuse für einen Öffnungsmechanismus einer Schaltvorrichtung für ein elektrisches Schaltgerät

Info

Publication number: DE102012201257A1
Application number: DE201210201257
Authority: DE
Inventors: Jürgen Birner; Walter Felden; Andreas HIerl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2013-08-01
Also published as: CN103227060B; CN103227060A

Abstract

Rotorgehäuse (10) für einen Öffnungsmechanismus (110) einer Schaltvorrichtung(100) für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Leistungsschalter, aufweisend ein erstes Gehäuseelement (20a) und ein zweites Gehäuseelement (20b), die miteinander einen Gehäuseinnenraum (22) zur Aufnahme des Öffnungsmechanismus (110) bilden, wobei ein Verbindungselement (30) die beiden Gehäuseelemente (20a, 20b) örtlich zueinander festlegt, welches einen Wellenabschnitt (32) für die rotatorische Lagerung zumindest eines Teils des Öffnungsmechanismus (110) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rotorgehäuse für einen Öffnungsmechanismus einer Schaltvorrichtung für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Leistungsschalter, eine Schaltvorrichtung für ein elektrisches Schaltgerät, ein derartiges elektrisches Schaltgerät sowie ein Verfahren zur Montage einer Schaltvorrichtung.
Es ist bekannt, dass für elektrische Schaltgeräte, insbesondere für Leistungsschalter, Öffnungsmechanismen vorgesehen werden, um in gewünschter Weise ein automatisches Trennen eines Stromkreises zur Verfügung zu stellen. Zum Beispiel werden solche elektrischen Schaltgeräte auch als Sicherungsschalter verwendet. Der Öffnungsmechanismus ist dabei üblicherweise mit einer Kontaktbrücke oder mehreren Kontaktbrücken versehen, die zwischen einem kontaktierenden und einem außer Kontakt befindlichen Positionszustand beweglich ist/sind. Der Öffnungsmechanismus ist dabei zwischen diesen beiden Positionen, also zwischen An und Aus, beweglich, so dass eine entsprechende Lagerung vorgesehen werden muss. Üblicherweise wird hierfür eine rotatorische Lagerung vorgesehen, um die Wege und damit den Bauraum für solche Öffnungsmechanismen möglichst kompakt zu halten.
Es ist bekannt, dass solche Öffnungsmechanismen mit Gehäusen abgedeckt sind, um die darin liegende Mechanik vor Beeinflussung von außen zu schützen. Häufig sind diese Rotorgehäuse aus einem Stück hergestellt, um den Aufwand und die Komplexität der Herstellung des Gehäuses möglichst gering zu halten. Jedoch ist es zum Beispiel aus der DE 198 36 754 A1 bekannt, dass um einen solchen Öffnungsmechanismus herum mehrteilige Rotorgehäuse eingesetzt werden. Wie aus der voranstehend genannten Druckschrift bekannt ist, werden bei solchen mehrteiligen Gehäusen zum Beispiel kappenartige Geometrien verwendet, die zueinander befestigt werden und den Öffnungsmechanismus einschließen.
Nachteilhaft bei bekannten Rotorgehäusen ist es, dass sie bei einteiliger Herstellung hinsichtlich ihrer Komplexität begrenzt sind. Wird ein zweiteiliges Gehäuse benötigt, so muss aufwendig die Lagerung im Inneren des Gehäuses, wie auch das Verschließen des Gehäuses sichergestellt werden. Hierfür sind nicht nur zusätzliche Montageschritte, sondern auch höhere Komplexitätsgrade für die konstruktive Ausgestaltung der einzelnen Gehäuseelemente notwendig.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bekannter Rotorgehäuse bei elektrischen Schaltgeräten zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rotorgehäuse für einen Öffnungsmechanismus einer Schaltvorrichtung für ein elektrisches Schaltgerät, eine solche Schaltvorrichtung beziehungsweise ein solches elektrisches Schaltgerät sowie ein Verfahren zur Montage einer Schaltvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche in kostengünstiger und einfacher Weise die Möglichkeit eines mehrteiligen Gehäuses mit möglichst kompakter Bauweise verbinden.
Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Rotorgehäuse nach Anspruch 1, eine Schaltvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12, ein elektrisches Schaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 14 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Rotorgehäuse beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, dem erfindungsgemäßen elektrischen Schaltgerät sowie der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
Ein erfindungsgemäßes Rotorgehäuse ist für einen Öffnungsmechanismus an einer Schaltvorrichtung für ein elektrisches Schaltgerät vorgesehen. Insbesondere handelt es sich bei dem elektrischen Schaltgerät um einen Leistungsschalter beziehungsweise einen Kompaktleistungsschalter. Ein erfindungsgemäßes Rotorgehäuse weist ein erstes Gehäuseelement und ein zweites Gehäuseelement auf, die miteinander einen Gehäuseinnenraum zur Aufnahme des Öffnungsmechanismus bilden. Unter dem Ausbilden des Gehäuseinnenraums ist dabei nicht nur ein vollständiges Abschließen dieses Innenraums zu verstehen. Vielmehr können nach dem Ausbilden dieses Gehäuseinnenraums in einem der Gehäuseelemente beziehungsweise zwischen den Gehäuseelementen noch Öffnungen verbleiben, durch welche zum Beispiel Anschlüsse oder mechanische Bauteile des Öffnungsmechanismus hindurchragen beziehungsweise hindurchgeführt sein können.
Ein erfindungsgemäßes Rotorgehäuse zeichnet sich dadurch aus, dass ein Verbindungselement die beiden Gehäuseelemente örtlich zueinander festlegt. Dieses Verbindungselement weist einen Wellenabschnitt für die rotatorische Lagerung zumindest eines Teils des Öffnungsmechanismus auf. Mit anderen Worten bringt ein erfindungsgemäßes Rotorgehäuse eine Kombination von zumindest zwei Funktionalitäten mit sich. So erfüllt das Verbindungselement neben seiner primären Aufgabe der Verbindung der Gehäuseelemente auch eine sekundäre Funktonalität, nämlich die rotatorische Lagerung zumindest eines Teils des Öffnungsmechanismus. Während bei bekannten Rotorgehäusen diese beiden Funktionen getrennt voneinander und damit auch durch jeweils separate Bauteile erzeugt werden musste, können durch die Kombination dieser beiden Funktionalitäten in erfindungsgemäßer Weise Bauraum und Bauteile und damit auch Kosten eingespart werden.
Unter einem „örtlichen Festlegen“ zueinander ist mit Bezug auf die beiden Gehäuseelemente zu verstehen, dass diese aufgrund des Verbindungselements nicht mehr getrennt werden können. Selbstverständlich ist zum Beispiel noch eine Relativrotation der beiden Gehäuseelemente zueinander möglich, welche jedoch zum Beispiel durch zusätzliche Abstützflächen beziehungsweise Anschläge unterbunden werden kann. Vorzugsweise dient das Verbindungselement also dazu, in einer axialen Richtung die beiden Gehäuseelemente zueinander festzulegen. Weiter bevorzugt ist auch ein verschieben der Gehäuseelemente zueinander in translatorischer Weise durch das Verbindungselement unterbunden. Besonders bevorzugt sind die beiden Gehäuseelemente durch das Verbindungselement, zum Beispiel durch Formschluss beziehungsweise durch Kraftschluss, in sämtlichen Relativbewegungsrichtungen zueinander örtlich festgelegt.
Der Wellenabschnitt für die rotatorische Lagerung ist als vorzugsweise als Welle ausgebildet und weist demnach einen runden beziehungsweise einen im Wesentlichen runden Querschnitt auf. Er dient der rotatorischen Lagerung zumindest eines Teils des Öffnungsmechanismus. Insbesondere ist auf dem Wellenabschnitt in direkter oder in indirekter Weise eine Kabelbrücke des Öffnungsmechanismus rotatorisch gelagert. Hierfür ist das Verbindungselement, insbesondere der Wellenabschnitt, vorzugsweise aus einem entsprechenden Material hergestellt, welches die notwendige mechanische Stabilität aufweist. Dies kann zum Beispiel ein Metall sein, insbesondere Stahl. So kann zum Beispiel rostfreier Stahl oder normaler Stahl mit einer entsprechenden Korrosionsschutzbeschichtung eingesetzt werden.
Ein Vorteil, welcher durch die Kombination des Verbindungselementes mit der rotatorischen Lagerung entsteht ist, dass die notwendige mechanische Stabilität für die rotatorische Lagerung gleichzeitig auch als Stabilitätsfaktor der Verbindung für die örtliche Festlegung der Gehäuseelemente zueinander zur Verfügung steht. Damit kann im Vergleich zu bekannten mehrteiligen Gehäuseelementen, welche zum Beispiel mittels Schnapp-Rastelementen aus Kunststoff aneinander festgelegt sind, eine noch höhere mechanische Stabilität erzielt werden, ohne dass Zusatzkosten entstehen. Es werden sogar die Komplexität und die Baukosten verringert.
Selbstverständlich sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch mehr als zwei Gehäuseelemente möglich, die insbesondere alle, sozusagen wie entlang einer Perlenschnur, über das Verbindungselement örtlich zueinander festgelegt werden. Das Festlegen erfolgt bei den beiden äußersten Gehäuseelementen vorzugsweise direkt durch das Verbindungselement, während die dazwischenliegenden Gehäuseelemente über die benachbarten Gehäuseelemente indirekt durch das Verbindungselement örtlich zueinander festgelegt werden.
Weiter kann es vorteilhaft sein, wenn bei dem Verbindungselement auf die entsprechende Materialpaarung mit dem Teil des Öffnungsmechanismus geachtet wird, welcher rotatorisch gelagert wird. Dafür kann zum Beispiel ein Teil des Verbindungselementes, insbesondere der Wellenabschnitt, mit einer entsprechenden feinen Oberflächenstruktur vorgesehen werden, um Reibkräfte beziehungsweise Verschleiß an dieser Oberfläche zu reduzieren.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Rotorgehäuse das Verbindungselement, insbesondere an seinen gegenüberliegenden Enden, ein erstes Lagermittel und ein zweites Lagermittel aufweist. Diese beiden Lagermittel sind für die rotatorische Lagerung des Rotorgehäuses in einem ersten und einem zweiten Widerlager der Schaltvorrichtung ausgebildet. Eine solche rotatorische Lagerung kann zum Beispiel durch das Einführen eines Zapfens als Lagermittel in einer entsprechenden Nut beziehungsweise Vertiefung beziehungsweise topfartigen Ausgestaltung in der Schaltvorrichtung erfolgen. Mit anderen Worten wird durch eine solche Ausführungsform eine dritte Funktionalität bei einem erfindungsgemäßen Rotorgehäuse durch das Verbindungselement zur Verfügung gestellt. Neben der Verbindungsfunktion und der primären Lagerfunktion für einen Teil des Öffnungsmechanismus wird bei dieser Ausführungsform eine zusätzliche, sozusagen sekundäre, Lagerung für das gesamte Rotorgehäuse nach außen in der Schaltvorrichtung zur Verfügung gestellt. Man kann auch hinsichtlich der Lagerung des Teils des Öffnungsmechanismus von einer „inneren Lagerung“ und hinsichtlich der Lagerung des Rotorgehäuses in der Schaltvorrichtung von einer „äußeren Lagerung“ sprechen. Dies reduziert die Komplexität der Ausführung des Rotorgehäuses weiter und gibt gleichzeitig eine hohe Flexibilität beziehungsweise eine hohe Konzentration der Funktionalität in einem erfindungsgemäßen Rotorgehäuse, insbesondere im Verbindungselement. Die Lagermittel sind zum Beispiel als Kopf oder als Bolzen an einem oder an beiden Enden des Verbindungselementes ausgebildet. Insbesondere handelt es sich dabei um axiale Vorsprünge beziehungsweise zapfenartige Bauteile des Verbindungselementes. Durch das Vorsehen insbesondere am Ende des Verbindungselements werden die aus der Lagerung resultierenden Kräfte, insbesondere die Abstützmomente, reduziert. Darüber hinaus kann der notwendige Bauraum für ein solches Verbindungselement besonders kompakt gehalten werden.
Ein weiterer Vorteil kann dadurch erzielt werden, dass bei einem erfindungsgemäßen Rotorgehäuse die Rotationsachse für die rotatorische Lagerung durch die ersten und zweiten Lagermittel koaxial oder im Wesentlichen koaxial mit der Wellenachse des Wellenabschnitts verläuft. Das bedeutet, dass die Rotation des Öffnungsmechanismus im Wesentlichen um die gleiche Achse erfolgt, wie dies hinsichtlich der Rotation des gesamten Rotorgehäuses in einer Schaltvorrichtung der Fall ist. Damit kann die geometrische Erstreckung des Verbindungselementes noch weiter reduziert werden und die Gesamtkomplexität des Rotorgehäuses minimiert werden. Auf diese Weise wird eine leichtere Montage möglich, da das Verbindungsmittel insbesondere einfach durch entsprechende Öffnungen im Rotorgehäuse, beziehungsweise in den Gehäuseelementen hindurchgeschoben werden muss.
Auch vorteilhaft ist es, wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung bei einem Rotorgehäuse zumindest eines der beiden Lagermittel für die rotatorische Lagerung eine Lagerfläche aufweist. Diese Lagerfläche ist wenigstens abschnittsweise durch die Mantelfläche eines Lagerabschnitts des Verbindungselementes ausgebildet. Damit kann durch die entsprechenden Endabschnitte des Verbindungselementes, insbesondere durch die Lagermittel, wieder in Funktionseinheit eine Befestigung zusammen mit der äußeren Lagerung zur Verfügung gestellt werden. Die Lagerflächen sind vorzugsweise Zylindermantelflächen, die eine Rotation relativ zu einem korrespondierenden Topf beziehungsweise einer korrespondierenden Ausnehmung durchführen können. Auch hierdurch wird die Kompaktheit des Rotorgehäuses in erfindungsgemäßer Weise verbessert. Auch wird auf diese Weise eine flächige Abstützung in entsprechenden Widerlagern möglich, so dass auch hohe Kräfte bei der Rotation, also während des Schaltvorganges, übertragen werden können. Damit kann trotz der kompakten und einfachen Bauweise eine hohe mechanische Stabilität zur Verfügung gestellt werden.
Ein weiterer Vorteil wird dann erzielt, wenn bei einem erfindungsgemäßen Rotorgehäuse der Wellenabschnitt durch Öffnungen in den beiden Gehäuseelementen durch den Gehäuseinnenraum verläuft. Mit anderen Worten erstreckt sich das Verbindungselement, insbesondere dessen Wellenabschnitt, in beziehungsweise durch den Gehäuseinnenraum und verläuft auf beiden Seiten des Gehäuseelementes aus dem Gehäuseinnenraum hinaus. Mit Bezug auf ein einfaches Hindurchstecken des Verbindungselements ist dies insbesondere bei im Wesentlichen konstanten beziehungsweise sich ausschließlich verringernden Wellenquerschnitt für den Wellenabschnitt von Vorteil. Die Lagerung in rotatorischer Weise für einen Teil des Öffnungsmechanismus findet auf diese Weise unproblematisch im Gehäuseinnenraum statt. Trotzdem kann das Verbindungselement von außen in die gewünschte Position gebracht werden.
Ein weiterer Vorteil wird dadurch erzielt, dass bei einem erfindungsgemäßen Rotorgehäuse das Verbindungselement zumindest zweiteilig ausgebildet ist, wobei zumindest ein erstes Teil außerhalb des ersten Gehäuseelementes und wenigstens ein zweites Teil außerhalb des zweiten Gehäuseelementes zugänglich ist. Das bedeutet, dass trotz der Erstreckung in beziehungsweise durch den Gehäuseinnenraum hindurch eine einfache und schnelle Montage des Verbindungselementes möglich wird. Insbesondere sind die entscheidenden Handgriffe von außen, also von außerhalb des Rotorgehäuses, durchführbar. Darüber hinaus wird auf diese Weise die Gesamtabmessung der einzelnen Gehäuseelemente und damit auch die Gesamtabmessung des Rotorgehäuses reduziert.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn einem erfindungsgemäßen Rotorgehäuse das Verbindungselement einen Kopfabschnitt und einen, insbesondere als separates Teil ausgebildeten, Fußabschnitt aufweist. Zwischen diesem Kopfabschnitt und dem Fußabschnitt sind die beiden Gehäuseteile örtlich zueinander festgelegt. Man kann demnach zumindest teilweise von einer Art Formschluss sprechen, da durch die feste Positionierung des Kopfabschnittes relativ zum Fußabschnitt eine Festlegung in örtlicher Weise für die beiden Gehäuseelemente durchgeführt wird. Hierbei handelt es sich um eine besonders einfache Ausführungsform für das Verbindungselement, um in gewünschter Weise die örtliche Festlegung zueinander für die Gehäuseelemente zur Verfügung zu stellen. Kopfabschnitt und Fußabschnitt dienen also sich selbst gegenseitig als Widerlager in Bezug auf die örtliche Festlegung der Gehäuseelemente.
Auch vorteilhaft ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Rotorgehäuse der Kopfabschnitt und/oder der Fußabschnitt jeweils ein Lagermittel aufweist oder dieses ausbildet. Neben der Festlegung in erfindungsgemäßer Weise durch Kopfabschnitt und/oder Fußabschnitt wird hiermit durch diesen Kopfabschnitt und/oder den Fußabschnitt auch eine Funktionsunion zur Verfügung gestellt, nämlich die Kombination des Festlegens der Gehäuseelemente mit der äußeren Lagerung. Damit wird ebenfalls besonders platzsparend die gewünschte Doppelfunktion erreicht, so dass Bauraum und Kosten eingespart werden können.
Ein weiterer Vorteil wird erzielt, wenn bei einem erfindungsgemäßen Rotorgehäuse der Wellenabschnitt an den Kopfabschnitt anschließt und an seinem dem Kopfabschnitt gegenüber liegenden Ende ein Montagemittel, insbesondere ein Außengewinde, aufweist. Dieses Montagemittel wirkt mit einem entsprechenden Montagemittel des Fußabschnittes, insbesondere einem Innengewinde, zusammen. Dies ist bei einer mehrteiligen Ausführung, also insbesondere bei einem separaten Fußabschnitt, bei einer erfindungsgemäßen Ausbildung des Rotorgehäuses von Vorteil. Selbstverständlich können die Ausbildungen des Innengewindes und des Außengewindes auch im Hinblick auf die kinematische Umkehr umgekehrt ausgebildet sein. Neben dem Vorsehen von Gewinden sind selbstverständlich auch andere Verbindungsmethoden für die Montagemittel möglich. Hier seien sowohl reversible, als auch irreversible Verbindungsmöglichkeiten genannt. So ist es möglich, dass Schweißen, Kleben, eine Schnapp-Rastverbindung oder eine Splintverbindung zum Einsatz kommen.
Ein weiterer Vorteil ist dann zu erzielen, wenn bei einem erfindungsgemäßen Rotorgehäuse das Verbindungselement wenigstens eine Anlagefläche für die Übertragung einer Verbindungskraft zum örtlichen Festlegen der beiden Gehäuseelemente zueinander aufweist. Diese Anlagefläche stützt sich flächig an zumindest einem der beiden Gehäuseelemente ab. Insbesondere handelt es sich bei der flächigen Abstützung um eine im Wesentlichen ebene Abstützung. Damit wird sozusagen eine Kraftübertragungsfläche zur Verfügung gestellt, die die gewünschte örtliche Festlegung der Gehäuseelemente zueinander mit sich bringt. Im Schaltfall, in welchem zum Teil sehr hohe Kräfte auf den Öffnungsmechanismus wirken können, müssen diese Kräfte abgetragen werden, um sicherzustellen, dass das Gehäuse nicht beschädigt wird, kann durch die hohe Übertragungsfläche für Kräfte, welche durch eine solche Anlagefläche gegeben wird, das entsprechende Abtragen der Kräfte erfolgen.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn einem erfindungsgemäßen Rotorgehäuse das Verbindungselement, insbesondere am Fußabschnitt und/oder am Kopfabschnitt, wenigstens einen Handhabungsabschnitt aufweist, welcher für die Erzeugung der örtlichen Festlegung der beiden Gehäuseelemente zueinander ausgebildet ist. Dieser Handhabungsabschnitt kann zum Beispiel eine ebene Fläche sein, welche von einem Lagermittel beziehungsweise einer Lagerfläche radial zurück versetzt ist. Damit kann zum Beispiel mit einem Werkzeug ein Angriff erfolgen, ohne dass die Lagerfläche beeinträchtigt wird. Auch andere Angriffsmöglichkeiten, zum Beispiel per Hand, sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar. So sind zum Beispiel Oberflächenstrukturen, wie Rändelungen, vorsehbar, um von Hand die gewünschte Festlegung in örtlicher Weise für die Gehäuseelemente zueinander zu erzeugen. Auch andere Handhabungsabschnitte, wie zum Beispiel Kreuzschlitze oder normale Schlitze für die Bedienung mit einem Schraubendreher sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltvorrichtung für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Leistungsschalter, mit wenigstens einem Öffnungsmechanismus, der von einem Rotorgehäuse umgeben ist. Das Rotorgehäuse ist dabei gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet. Damit bringt eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Rotorgehäuse erläutert worden sind.
Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung kann dahingehend weitergebildet werden, dass um das Rotorgehäuse herum eine Einhausung angeordnet ist, in welcher das Rotorgehäuse, insbesondere über die Lagermittel des Verbindungselementes, mittels Widerlagern rotatorisch gelagert ist. Die Widerlager sind dabei zum Beispiel als Aufnahmeschalen, Aufnahmetöpfe oder Aufnahmenuten ausgebildet. Damit kann eine solche Schaltvorrichtung ein Gesamtsystem zur Verfügung stellen, welches neben der Verbindungsfunktion des Verbindungsmittels beide Funktionalitäten hinsichtlich einer rotatorischen Lagerung, also die innere rotatorische Lagerung und die äußere rotatorische Lagerung, einsetzt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere ein Leistungsschalter, aufweisend zumindest eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung. Auch hier kann durch die Kombination mit einem erfindungsgemäßen Rotorgehäuse die gleiche Anzahl von Vorteilen erzielt werden, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Rotorgehäuse erläutert worden sind.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Montage einer Schaltvorrichtung, insbesondere gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein Öffnungsmechanismus zwischen zwei Gehäuseelementen eines Rotorgehäuses angeordnet wird und ein Verbindungselement die beiden Gehäuseelemente örtlich zueinander, unter Ausbildung einer rotatorischen Lagerung für den Öffnungsmechanismus, festlegt. Hier ist gut zu erkennen, dass durch das Verbinden der beiden Gehäuseelemente und das entsprechende örtliche Festlegen zueinander sozusagen gleichzeitig die gewünschte rotatorische Lagerung für den Öffnungsmechanismus erzeugt wird. Je nach Ausführungsform wird dies häufig dadurch ausgeführt werden, dass das Verbindungselement mit seinem Wellenabschnitt als erstes zur Verfügung gestellt und anschließend auf den Wellenabschnitt nacheinander das erste Gehäuseelement, der Öffnungsmechanismus und das zweite Gehäuseelement aufgeschoben wird. Mit einem separaten zweiten Ende, insbesondere einem Fußabschnitt, wird das Verbindungselement komplettiert und über Anschlagsflächen ein zumindest teilweiser Formschluss zwischen dem Verbindungselement und den Gehäuseelementen hergestellt. Damit werden gleichzeitig die rotatorische Lagerung und die Verbindungsfunktion durch das Verbindungselement zur Verfügung gestellt.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorgehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Dementsprechend bringt ein erfindungsgemäßes Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Rotorgehäuse erläutert worden sind.
Die vorliegende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Es zeigen schematisch:
1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotorgehäuses 10,
2 die Ausführungsform gemäß 1 in Explosionsdarstellung,
3a eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungsmittels,
3b das Verbindungsmittel der 3a in demontiertem Zustand,
4 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung und
5 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 5 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotorgehäuses 10. Dieses Rotorgehäuse 10 weist zwei Gehäuseelemente 20a und 20b auf, die voneinander separierbar sind, wie dies zum Beispiel 2 zeigt. Darüber hinaus ist ein Verbindungselement 30 vorgesehen, dessen Wellenabschnitt 32 durch das Innere, also den Gehäuseinnenraum 22 des Rotorgehäuses 10, ragt. Damit bildet der Wellenabschnitt 32 im Gehäuseinnenraum 22 eine rotatorische Lagerung für einen Teil eines Öffnungsmechanismus 110 aus, wie dies zum Beispiel in 4 dargestellt ist.
Um die beiden Gehäuseelemente 20a und 20b örtlich zueinander festzulegen weist das Verbindungselement 30 einen Kopfabschnitt 37 und einen Fußabschnitt 38 auf. Der Kopfabschnitt 37 und der Fußabschnitt 38 sind jeweils mit einer Anlagefläche 39 versehen, welche sich gegen die Außenseite des jeweiligen Gehäuseelementes 20a und 20b abstützt. Dadurch, dass, wie in den 3a und 3b zu erkennen ist, das Verbindungselement 30 an seinem dem Kopfabschnitt 37 gegenüberliegenden Ende des Wellenabschnittes 32 ein Montagemittel 32a in Form eines Außengewindes aufweist, kann der separate Fußabschnitt 38 mit einem entsprechenden Innengewinde als Montagemittel 32a auf dieses Außengewinde aufgeschraubt werden. Durch das Verschrauben werden die beiden Gehäuseelemente 20a und 20b zueinander festgelegt, insbesondere gegeneinander gepresst. Solange keine zusätzlichen rotationshindernden Bauteile vorgesehen sind, ist auf diese Weise eine örtliche Festlegung erfolgt, die ein axiales Trennen der beiden Gehäuseelemente 20a und 20b voneinander verhindert. Trotzdem ist noch grundsätzlich eine Relativrotation zwischen den beiden Gehäuseelementen 20a und 20b um die Wellenachse W denkbar.
Bei der Ausführungsform der 1 und 2 ist das Verbindungselement 30 darüber hinaus mit Lagermitteln 34a und 34b ausgestattet. So ist am Kopfabschnitt 37 ein erstes Lagermittel 34a und am Fußabschnitt 38 ein zweites Lagermittel 34b vorgesehen. Die beiden Lagermittel 34a und 34b sind im Wesentlichen identisch zueinander und insbesondere als Mantelflächen in Form von Lagerflächen 35 ausgebildet. Insbesondere sind es Zylindermantelflächen. Damit kann bei diesen Lagerflächen 35 auch von einem Lagerabschnitt 36 gesprochen werden. Dieser Lagerabschnitt 36 kann sich über die Lagerflächen 35 an einer entsprechenden Widerlageraufnahme in Form eines ersten Widerlagers 120a und eines zweiten Widerlagers 120b in einer Schaltvorrichtung abstützen. Damit kann das gesamte Rotorgehäuse 10 über diese ersten und zweiten Lagermittel 34a und 34b ebenfalls rotatorisch gelagert werden. Eine solche Lagersituation ist zum Beispiel der 4 zu entnehmen und kann als äußere rotatorische Lagerung bezeichnet werden.
Auch die 5 zeigt eine solche Lagersituation, wobei hier das Rotorgehäuse 10 nicht dargestellt ist, um einen besseren Einblick auf die Einhausung 130 der Schaltvorrichtung 100 beziehungsweise das erste Widerlager 120a zu erhalten.
Das Verbindungselement 30, wie es auch die 3a und 3b in größerer Deutlichkeit zeigen, ist zweiteilig. An beiden Enden 30a und 30b des Verbindungselementes 30 sind die jeweils separat ausgebildeten Bauteile des Fußabschnittes 38 und des Kopfabschnittes 37 vorgesehen. An diesen beiden Abschnitten 37 und 38 ist jeweils zweimal ein Handhabungsabschnitt 40 vorgesehen. Dieser ist hier als im Wesentlichen ebene Fläche in Form eines Rücksprungs von der Lagerfläche 35 ausgebildet. Damit kann an diesen Handhabungsabschnitten 40 in Form von Handhabungsflächen ein Werkzeug, zum Beispiel ein Maulschlüssel, angesetzt werden, um die Gewindeverschraubung zwischen den beiden Bauteilen des Verbindungselementes 30 herzustellen. Auch eine manuelle Relativrotation zum Verschrauben ist durch diese Handhabungsabschnitte 40 denkbar.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung nur im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Rotorgehäuse
20a: erstes Gehäuseelement
20b: zweites Gehäuseelement
22: Gehäuseinnenraum
24: Öffnung
30: Verbindungselement
30a: erstes Ende des Verbindungselements
30b: zweites Ende des Verbindungselements
32: Wellenabschnitt
32a: Montagemittel
34a: erstes Lagermittel
34b: zweites Lagermittel
35: Lagerfläche
36: Lagerabschnitt
37: Kopfabschnitt
38: Fußabschnitt
39: Anlagefläche
40: Handhabungsabschnitt
100: Schaltvorrichtung
110: Öffnungsmechanismus
120a: erstes Widerlager
120b: zweites Widerlager
130: Einhausung
R: Rotationsachse
W: Wellenachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19836754 A1 [0003]

Claims

Rotorgehäuse (10) für einen Öffnungsmechanismus (110) einer Schaltvorrichtung (100) für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Leistungsschalter, aufweisend ein erstes Gehäuseelement (20a) und ein zweites Gehäuseelement (20b), die miteinander einen Gehäuseinnenraum (22) zur Aufnahme des Öffnungsmechanismus (110) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungselement (30) die beiden Gehäuseelemente (20a, 20b) örtlich zueinander festlegt, welches einen Wellenabschnitt (32) für die rotatorische Lagerung zumindest eines Teils des Öffnungsmechanismus (110) aufweist.
Rotorgehäuse (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (30), insbesondere an seinen gegenüberliegenden Enden (30a, 30b), ein erstes Lagermittel (34a) und ein zweites Lagermittel (34b) aufweist, die für die rotatorische Lagerung des Rotorgehäuses (10) in einem ersten und einem zweiten Widerlager (120a, 120b) der Schaltvorrichtung (100) ausgebildet sind.
Rotorgehäuse (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (R) für die rotatorische Lagerung durch die ersten und zweiten Lagermittel (34a, 34b) koaxial oder im Wesentlichen koaxial mit der Wellenachse (W) des Wellenabschnitts (32) verläuft.
Rotorgehäuse (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der beiden Lagermittel (34a, 34b) für die rotatorische Lagerung eine Lagerfläche (35) aufweist, die wenigstens abschnittsweise durch die Mantelfläche eines Lagerabschnitts (36) des Verbindungselements (30) ausgebildet ist.
Rotorgehäuse (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenabschnitt (32) durch Öffnungen (24) in den beiden Gehäuseelementen (20a, 20b) durch den Gehäuseinnenraum (22) verläuft.
Rotorgehäuse (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (30) zumindest zweiteilig ausgebildet ist, wobei zumindest ein erstes Teil außerhalb des ersten Gehäuseelements (20a) und wenigstens ein zweites Teil außerhalb des zweiten Gehäuseelement (20b) zugänglich ist.
Rotorgehäuse (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (30) einen Kopfabschnitt (37) und einen, insbesondere als separates Teil ausgebildeten, Fußabschnitt (38) aufweist, zwischen welchen die beiden Gehäuseelemente (20a, 20b) örtlich zueinander festgelegt sind.
Rotorgehäuse (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfabschnitt (37) und/oder der Fußabschnitt (38) jeweils ein Lagermittel (34a, 34b) aufweist oder dieses ausbildet.
Rotorgehäuse (10) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenabschnitt (32) an den Kopfabschnitt (37) anschließt und an seinem dem Kopfabschnitt (37) gegenüberliegenden Ende ein Montagemittel (32a), insbesondere ein Außengewinde, aufweist, welches mit einem entsprechenden Montagemittel (38a) des Fußabschnitts (38), insbesondere einem Innengewinde, zusammenwirkt.
Rotorgehäuse (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (30) wenigstens eine Anlagefläche (39) für die Übertragung einer Verbindungskraft zum örtlichen Festlegen der beiden Gehäuseelemente (20a, 20b) zueinander aufweist, die sich flächig an zumindest einem der beiden Gehäuseelemente (20a, 20b) abstützt.
Rotorgehäuse (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (30), insbesondere am Fußabschnitt (37) und/oder am Kopfabschnitt (38), wenigstens einen Handhabungsabschnitt (40) aufweist, welcher für die Erzeugung der örtlichen Festlegung der beiden Gehäuseelemente (20a, 20b) zueinander ausgebildet ist.
Schaltvorrichtung (100) für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Leistungsschalter, mit wenigstens einem Öffnungsmechanismus (110), der von einem Rotorgehäuse (10) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorgehäuse (10) die Merkmale eines der Ansprüche 1 bis 11 aufweist.
Schaltvorrichtung (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass um den Öffnungsmechanismus (110) und das Rotorgehäuse (10) herum eine Einhausung (130) angeordnet ist, in welcher das Rotorgehäuse (10), insbesondere über die Lagermittel (34a, 34b) des Verbindungselements (30), mittels Widerlagern (120a, 120b) rotatorisch gelagert ist.
Elektrisches Schaltgerät, insbesondere Leistungsschalter, aufweisend zumindest eine Schaltvorrichtung mit den Merkmalen eines der Ansprüche 12 oder 13.
Verfahren zur Montage einer Schaltvorrichtung (100), insbesondere mit den Merkmalen der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnungsmechanismus (110) zwischen zwei Gehäuseelementen (20a, 20b) eines Rotorgehäuses (10) angeordnet wird und ein Verbindungselement (30) die beiden Gehäuseelemente (20a, 20b) örtlich zueinander, unter Ausbildung einer rotatorischen Lagerung für den Öffnungsmechanismus (110), festlegt.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorgehäuse (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist.