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Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für ein Schaltgerät mit einem elektrisch und mechanisch verbundenen Aufsatzmodul, wobei das Aufsatzmodul in einem vom Schaltgerät zu separierenden Gehäuse angeordnet ist.
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Elektromagnetische Schaltgeräte im Sinne der Erfindung sind insbesondere Schütze. Schütze werden in unterschiedlichen Baugrößen konzipiert, wobei die Baugröße von der Stromstärke abhängig ist. Für die jeweilige Baugröße wird diverses Zubehör benötigt, welches auf die Schütze aufgesteckt wird. Die Schütze dienen in diesem Fall als Träger für die Aufsatzmodule. Beispiele für diese Komponenten sind Funktionsmodule für die Logik oder für die Kommunikation.
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Um einen mechanischen Festsitz und eine elektrische Verbindung unter allen Einsatzbedingungen sicherzustellen, muss gewährleistet sein, dass die Verbindung zwischen Schütz und Aufsatzmodul über die gesamte Lebensdauer stabil bleibt. Das Problem besteht dabei darin, dass bei den größeren Bauformen der Schütze höhere Beanspruchungen hinsichtlich der Schwing- und Schockbelastung bestehen.
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Ein elektromagnetisches Schaltgerät, insbesondere ein Schütz, weist dabei folgende technische Gegebenheiten auf: Das elektromagnetische Schaltgerät, insbesondere der Schütz, ist in einem Gehäuse untergebracht und weist eine Spule auf, die mit einem Schaltstrom IS beaufschlagbar ist. Wenn die Spule mit dem Schaltstrom IS beaufschlagt wird, zieht ein Anker an. Wird der Schaltstrom IS unterbrochen, bewegt sich der Anker auf Grund einer rücktreibenden Federkraft von der Spule weg. Mit dem Anker ist ein Stößel verbunden. Zusammen mit dem Anker wird daher auch der Stößel von der Spule angezogen. Auf Grund der Bewegung des Stößels wird mindestens ein Lastkontakt geschlossen, so dass ein Laststrom IL fließen kann. Umgekehrt wird beim Unterbrechen des Schaltstroms IS der Lastkontakt wieder geöffnet. In der Regel weist das elektromagnetische Schaltgerät mehrere Lastkontakte auf, beispielsweise 3, 4 oder 5 Lastkontakte. Die Stellung des Stößels korrespondiert mit dem Schaltzustand des Lastkontakts und damit mit dem Schaltzustand des elektromagnetischen Schaltgeräts.
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Um den Schaltzustand des elektromagnetischen Schaltgeräts erfassen zu können, kann eine Erfassungseinrichtung verwendet werden. Die Erfassungseinrichtung weist ein Gehäuse auf, das vom Gehäuse des elektromagnetischen Schaltgeräts separiert ist. Weiterhin weist die Erfassungseinrichtung einen Stößel auf, der vom Stößel des elektromagnetischen Schaltgeräts verschieden ist.
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Ist die Erfassungseinrichtung als separates Aufsatzgerät ausgebildet, dann weist sie ein Gehäuse auf, das am Gehäuse des elektromagnetischen Schaltgeräts fixierbar ist. Der Stößel der Erfassungseinrichtung ist im Gehäuse der Erfassungseinrichtung beweglich gelagert. Der Stößel der Erfassungseinrichtung ist mit dem Stößel des elektromagnetischen Schaltgeräts verbindbar. Auf Grund der Verbindung des Stößels der Erfassungseinrichtung mit dem Stößel des elektromagnetischen Schaltgeräts korrespondiert die Endstellung des Stößels der Erfassungseinrichtung mit dem Schaltzustand des elektromagnetischen Schaltgeräts.
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Die Erfassungseinrichtung kann zudem eine Sensoreinrichtung aufweisen, über die erfassbar ist, in welcher der Endstellungen sich der Stößel der Erfassungseinrichtung befindet. Von der Sensoreinrichtung kann ein elektrisches Signal E abgegeben werden, das mit der erfassten Endstellung korrespondiert.
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Die zuverlässige Erfassung einer Schaltzustandsänderung ist jedoch immer davon abhängig, dass das Aufsatzmodul mechanisch und elektrisch funktionsgerecht am Schaltgerät befestigt ist. Insbesondere bei größeren Bauformen und damit bei höheren Stromstärken muss gewährleistet sein, dass sich die Schwing- und Schockbelastung nicht auf die mechanische und elektrische Kontaktierung auswirkt.
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Ein weiterer technischer Aspekt besteht in der universellen Nutzbarkeit des Zubehörs für elektromagnetische Schaltgeräte, insbesondere Schütze unterschiedlicher Baugrößen. Das heißt, ein Aufsatzmodul soll für alle Baugrößen eines elektromagnetischen Schaltgeräts verwendbar sein.
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Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Verriegelungsvorrichtung für ein Schaltgerät mit einem Aufsatzmodul zu schaffen, das auch bei höheren Stromstärken und damit einhergehend größeren Baugrößen eine zuverlässige mechanische und somit auch eine elektrische Verbindung zwischen Schaltgerät und Aufsatzmodul ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Verriegelungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzelne oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Verriegelungsvorrichtung für ein Schaltgerät mit einem elektrisch und mechanisch verbundenen Aufsatzmodul gelöst, wobei das Aufsatzmodul in einem vom Schaltgerät zu separierenden Gehäuse angeordnet ist. Die Erfindung zeichnet sich dabei dadurch aus, dass die Verriegelungsvorrichtung einen elektrisch entkoppelten Verriegelungsschieber aufweist, der ein Verriegelungselement und ein Entriegelungselement aufweist.
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Der erfindungsgemäße Verriegelungsschieber ist vorzugsweise als rechteckiges Plättchen ausgebildet mit zwei sich gegenüber liegenden längeren Seitenkanten und zwei sich gegenüber liegenden kürzeren Seitenkanten, wobei die längeren und die kürzeren Seitenkanten in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind. Der erfindungsgemäße Verriegelungsschieber ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt. Der Verriegelungsschieber weist vorzugsweise an einer längeren Seitenkante eine sich verjüngende Zunge auf, die über sich gegenüber liegende Ausnehmungen vom rechteckigen Plättchen separiert ist. Diese Zunge weist eine Ausnehmung auf, die als Entriegelungselement dient und eine Nase, die als Verriegelungselement ausgebildet ist.
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Um die stabile Lage des Verriegelungsschiebers zu gewährleisten ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Nase in einer Aussparung des Gehäuseunterteils des Aufsatzmoduls greift. Dabei ist ein deutliches „click“ spür- und hörbar, wodurch dem Kunden angezeigt wird, dass die Verbindung hergestellt ist. Die elektrische Kontaktierung wird dabei nicht beeinflusst, da nur der Verriegelungsschieber bewegt wird. Durch die geeignete Auslegung der Aussparung am Gehäuseunterteil zur Flanke der Nase wird eine formschlüssige Verriegelung zwischen Gehäuseunterteil des Aufsatzmoduls und dem Verriegelungsschieber erreicht.
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Zur Demontage des Aufsatzmoduls beziehungsweise des Funktionsmoduls wird mittels geeigneten Werkzeug, vorzugsweise Schraubendreher, die Verbindung zwischen Gehäuseunterteil des Aufsatzmoduls und Verriegelungsschieber gelöst. Dabei wird die federnde Zunge über den Schraubendreher, welcher in die Ausnehmung der Zunge eingreift, nach unten in Richtung Schaltgerät gedrückt und über Hebelwirkung nach außen geschoben. Die Verjüngung der Zunge trägt dazu bei, dass sie eine federnde Wirkung aufweist.
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In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann ein weiteres Konzept darin bestehen, dass der Verriegelungsschieber zwischen Schaltgerät und Aufsatzmodul angeordnet ist. Der Verriegelungsschieber ist elektrisch entkoppelt und stellt lediglich eine mechanische Verrieglung zwischen Schaltgerät und Aufsatzmodul zur Verfügung. Die Positionierung zwischen Schaltgerät und Aufsatzmodul ermöglicht eine einfache Zugänglichkeit, um die Gerätekombination aus Schaltgerät und Aufsatzmodul zu entriegeln beziehungsweise zu verriegeln. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Verriegelungselement und das Entriegelungselement auf einer sich zum Entriegelungselement verjüngenden Zunge angeordnet sind. Auf das Entriegelungselement, das in Form einer Ausnehmung ausgebildet ist, muss der Bediener in Form eines Schraubendrehers zugreifen. Durch die Verjüngung weist die Zunge eine federnde Wirkung auf, so dass der Zugriff über einen Schraubendreher erleichtert wird.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann eine technische Weiterführung des erfindungsgemäßen Konzepts darin bestehen, dass das Verriegelungselement als Nase ausgebildet ist. Die Erfindung sieht dabei vor, dass die Nase in einer Aussparung des Gehäuseunterteils des Aufsatzmoduls greift. Die Nase übt dadurch bei Schwing- und Schockbelastung eine zuverlässige Rückhaltefunktion aus.
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Es kann ebenfalls vorgesehen sein, dass das Entriegelungselement als Ausnehmung ausgebildet ist. Technisch ist dabei vorgesehen, dass die Spitze des Schraubendrehers in diese Ausnehmung greift und dadurch die Entriegelung herbeiführt.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann eine technische Weiterführung des erfindungsgemäßen Konzepts darin bestehen, dass der Verriegelungsschieber an der Ober- und Unterseite Positionierblöcke für die funktionsgerechte Positionierung zwischen Schaltgerät und Aufsatzmodul aufweist. Von der funktionsgerechten Positionierung des Aufsatzmoduls auf dem Schaltgerät hängt letztendlich die mechanische und elektrische Kopplung der beiden Geräte ab. Daher ist eine korrekte Positionierung des Schaltgeräts zum Aufsatzmodul für die Funktion der Gerätekombination wesentlich.
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Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Verriegelungsschieber aus Kunststoff gefertigt ist. Die Verwendung von Kunststoff ist daher besonders vorteilhaft, weil Kunststoff nur geringen Alterungsprozessen unterliegt.
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Die erfindungsgemäße Verrieglungsvorrichtung kann insbesondere in Schützen Anwendung finden.
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Das Aufsatzmodul kann insbesondere als Funktionsmodul für Logik und/oder Kommunikation ausgebildet sein.
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Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung erläutert.
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Dabei zeigen schematisch:
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1 in einer perspektivischen Darstellung einen erfindungsgemäßen Verriegelungsschieber;
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2 in einer perspektivischen Darstellung von oben ein an einem Gehäuseteil eines Aufsatzmoduls befestigter Verriegelungsschieber;
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3 in einer perspektivischen Darstellung von unten ein an einem Gehäuseteil eines Aufsatzmoduls befestigter Verriegelungsschieber;
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4 in einer perspektivischen Darstellung ein Gehäuseunterteil eines Aufsatzmoduls.
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1 zeigt einen erfindungsgemäßen Verriegelungsschieber 1, der vorzugsweise als rechteckiges Plättchen ausgebildet ist mit zwei sich gegenüber liegenden längeren Seitenkanten 2, 3 und zwei sich gegenüber liegenden kürzeren Seitenkanten 4, 5, wobei die längeren 2, 3 und die kürzeren Seitenkanten 4, 5 einen Winkel von 90° zueinander aufweisen. Der erfindungsgemäße Verriegelungsschieber 1 ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt. Der Verriegelungsschieber 1 weist vorzugsweise an einer längeren Seitenkante 2 eine sich verjüngende Zunge 6 auf, die durch sich gegenüber liegende Ausnehmungen 7, 8 vom rechteckigen Plättchen separiert ist. Diese Zunge 6 weist eine Ausnehmung auf, die als Entriegelungselement 9 dient und eine Nase, die als Verriegelungselement 10 ausgebildet ist. Zudem sind auf der Oberseite des Verriegelungsschiebers 1 Positionierblöcke 11 angeordnet, die die funktionsgerechte Positionierung des Verriegelungsschiebers zum Absatzblock erleichtern.
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2 zeigt ein Gehäuseunterteil eines Aufsatzmoduls mit daran befestigtem Verriegelungsschieber. Das Gehäuseunterteil 12 weist vier Seitenkanten 13, 14, 15, 16 auf, sowie einen Gehäuseboden 17. Nach oben hin ist das Gehäuseunterteil 12 offen. Am Gehäuseboden 17 des Aufsatzmoduls wird außenseitig der Verriegelungsschieber 1 eingeschoben. Das Gehäuseunterteil 17 weist an der Seitenkante 14 oberhalb von der Zunge 6 des Verriegelungsschiebers 1 eine Ausnehmung 18 auf, die das Einführen eines Schraubendrehers erleichtert, um über das Entriegelungselement 9 das Aufsatzmodul vom Schaltgerät zu entriegeln.
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In 3 ist das Gehäuseunterteil 12 des Aufsatzmoduls mit daran befestigtem Verriegelungsschieber 1 von unten dargestellt. Aus dieser Darstellung geht hervor, dass der Verriegelungsscheiber 1 auch an der Unterseite Positionierblöcke 11 aufweist, die die funktionsgerechte Positionierung des Verriegelungsschiebers 1 zum Schaltgerät gewährleisten.
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4 zeigt das Gehäuseunterteil 12 des Aufsatzmoduls von unten. In dieser Darstellung ist zu erkennen, dass der Gehäuseboden 17 des Gehäuseunterteils 12 eine Ausnehmung 19 aufweist, in welche das Verriegelungselement 10 des Verriegelungsschiebers 1 eingreift, um ein Entriegeln des Aufsatzmoduls vom Schaltgerät auch bei größeren Schwing- und Schockbelastungen zu vermeiden.
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Die erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung für ein Schaltgerät mit einem elektrisch und mechanisch verbundenen Aufsatzmodul zeichnet sich dadurch aus, dass die Verbindung der Module über eine formschlüssige Verriegelung stattfindet. Diese Verriegelung ist zudem sehr einfach wieder lösbar und somit kundenfreundlich in der Montage und Demontage. Nachdem die bisherige Verbindung auf einfache Reibung zwischen Modul und Schaltgerät beruhte. Ein großer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass mit der neuen Verrieglungstechnik die Modulverbindung, der Beanspruchung der großen Schütze, standhalten kann. Außerdem gibt es mit der neuen Verriegelung über die Zunge am Verriegelungsschieber eine akustische Rückmeldung, dass die Verbindung stattgefunden hat. Es ist hier bei Einrastung ein deutliches „click“-Geräusch zu hören. Die akustische Rückmeldung gibt dem Monteur die Sicherheit einer akkuraten Verbindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verriegelungsschieber
- 2
- längere Seitenkante
- 3
- längere Seitenkante
- 4
- kürzere Seitenkante
- 5
- kürzere Seitenkante
- 6
- Zunge
- 7
- Ausnehmung
- 8
- Ausnehmung
- 9
- Entriegelungselement
- 10
- Verriegelungselement
- 11
- Positionierblock
- 12
- Gehäuseunterteil
- 13
- Seitenkante
- 14
- Seitenkante
- 15
- Seitenkante
- 16
- Seitenkante
- 17
- Gehäuseboden
- 18
- Ausnehmung
- 19
- Ausnehmung
