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Die Erfindung betrifft eine Kopplungsvorrichtung für ein Schaltgerät, insbesondere einen Einschub-Leistungsschalter, zum Verbinden bzw. Trennen relativ zueinander beweglicher Anschlusselemente, insbesondere Stromschienen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Schaltgerät mit einer derartigen Kopplungsvorrichtung sowie ein Verfahren zur Montage einer derartigen Kopplungsvorrichtung.
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Eine derartige Kopplungsvorrichtung ist beispielsweise aus der Europäischen Patentanmeldung
EP 0 107 611 A1 bekannt, welche eine Trennkontaktanordnung mit brückenartigen Kontaktlamellen beschreibt. Das Gehäuse dieser Trennkontaktanordnung besteht aus Blechteilen, welche miteinander vernietet bzw. verstemmt sind. Der gegenseitige Abstand der Kontaktstücke wird durch Abstandsglieder mit zwischen die Kontaktstücke greifenden Armen aufrechterhalten. Je nach Dicke der zu verbindenden Stromschienen werden daher unterschiedliche Trennkontaktanordnungen mit unterschiedlichen Gehäusen benötigt. Auch ist eine Anpassung an auftretende Lageabweichungen der zu verbindenden Stromschienen - beispielsweise Parallel- oder Winkelversatz - nur in begrenztem Maße möglich.
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Als Schaltgeräte für eine derartige Kopplungsvorrichtung kommen beispielsweise luftisolierte Leistungsschalter, sogenannte Air Circuit Breaker (ACB), aber auch Niederspannungs-Leistungsschalter in kompakter Bauart, sogenannte MCCBs (Molded Case Circuit Breaker) in Betracht. ACBs sind für Anlagen mit einer Spannung von bis zu 1150 Volt sowie einem Nennstrom von bis zu 6300 Ampere (A) einsetzbar. Der dabei auftretende Kurzschlussstrom kann jedoch bis zu 200 kA betragen. Diese Stromstärken müssen somit auch von der Kopplungsvorrichtung beschädigungsfrei getragen werden können.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine alternative Kopplungsvorrichtung für ein Schaltgerät zum Verbinden bzw. Trennen relativ zueinander beweglicher Anschlusselemente, ein Schaltgerät mit einer derartigen Kopplungsvorrichtung sowie ein Montageverfahren für eine derartige Kopplungsvorrichtung bereitzustellen, welche sich durch eine erhöhte Anpassungsfähigkeit sowie durch eine vereinfachte Montage auszeichnen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung, das erfindungsgemäße Schaltgerät sowie das erfindungsgemäße Montageverfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung für ein Schaltgerät dient zum Verbinden bzw. zum Trennen zweier relativ zueinander beweglicher Anschlusselemente, insbesondere zweier Stromschienen und weist einen Lamellenblock auf, welcher von einer Mehrzahl einzelner, in einer Stapelrichtung parallel zueinander angeordneter Lamellenpaare gebildet ist. Jedes Lamellepaar ist aus einer ersten und einer zweiten T-förmigen Einzellamelle mit je einem Fuß und zwei Armen gebildet, wobei die Füße der T-förmigen Einzellamellen zueinander weisen. Die Kopplungsvorrichtung weist eine Mehrzahl an Druckfedern auf, welche jeweils an den distalen Enden der Arme angeordnet sind. Weiterhin weist die Kopplungsvorrichtung einen ersten Federkäfig zur Aufnahme und Halterung der den ersten T-förmigen Einzellamellen zugeordneten Druckfedern sowie einen zweiten Federkäfig zur Aufnahme und Halterung der den zweiten T-förmigen Einzellamellen zugeordneten Druckfedern auf. Ein erstes und ein zweites Halteblech, welche parallel zu den Lamellenpaaren orientiert sind, dienen dazu, den ersten und zweiten Federkäfig gegen die Kraft der Druckfedern gegeneinander zu drücken, wobei der erste Federkäfig in einem vordefinierten Winkelbereich am ersten und am zweiten Halteblech drehbar gelagert ist.
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Bei den die Lamellenpaare bildenden Einzellamellen handelt es sich um schlanke Bleche, welche parallel zueinander in einer Stapelrichtung, die orthogonal zu den Halteblechen orientiert ist, aufeinandergestapelt sind und derart einen Lamellenstapel bzw. Lamellenblock bilden. Der Lamellenstapel, welcher zur Kontaktierung des Anschlusselements, beispielsweise einer Stromschiene, dient, hat gegenüber einem monolithischen Block den Vorteil, dass aufgrund der einzelnen Lamellenpaare mehrere Kontaktstellen, d.h. Stromübergangsstellen mit dem Anschlusselement gebildet werden, so dass im Kurzschlussfall eine Aufteilung des hohen Kurzschlussstromes über die mehreren Kontaktstellen erfolgen kann.
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Jedes Lamellenpaar weist hierzu zwei T-förmige Einzellamellen auf, welche nicht miteinander verbunden sind, aber mit den Füßen zueinander weisen, so dass die beiden Arme jedes der beiden T-förmigen Einzellamellen im Wesentlichen parallel zueinander orientiert sind. Auf diese Weise ist ein im Wesentlichen H-förmiges Lamellenpaar mit vier Armen gebildet, welche aus zwei T-förmigen Einzellamellen besteht. Die Druckfedern sind dabei jeweils an den Armen, d.h. an den abstehenden, distalen Enden des H-förmigen Lamellenblocks angeordnet. Dabei ist zumindest an jedem Arm des Lamellenblocks eine Druckfeder angeordnet, so dass insgesamt mindestens vier Druckfedern benötigt werden. Es kann jedoch auch jedem Arm eines jeden Lamellenpaares eine eigene Druckfeder zugeordnet sein.
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Bei diesem Aufbau der Koppelungsvorrichtung ergibt sich der Vorteil, dass aufgrund der drehbeweglichen Lagerung des ersten Federkäfigs am Halteblech eine Bewegungsmöglichkeit der T-förmigen Einzellamellen des einen Federkäfigs zu den gegenüberliegend angeordneten T-förmigen Einzellamellen des anderen Federkäfigs realisiert ist, welche geeignet ist, einen Parallel- oder Winkelversatz der zu kontaktierenden Anschlusselemente bis zu einem definierten Maximalwert auszugleichen.
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Die Montage der Elektroinstallation, d.h. der elektrische Anschluss des Schaltgerätes, wird dadurch deutlich vereinfacht.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Kopplungsvorrichtung ist auch der zweite Federkäfig in einem vordefinierten Winkelbereich am ersten und zweiten Halteblech drehbar gelagert.
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Indem auch der zweite Federkäfig drehbeweglich an den beiden Halteblechen gelagert ist, ist die Bewegungsmöglichkeit der beiden Federkäfige - und damit der dem jeweiligen Federkäfig jeweils zugeordneten T-förmigen Einzellamellen - entsprechend größer, so dass ein noch größerer maximaler Parallel- oder Winkelversatz ausgeglichen werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Kopplungsvorrichtung ist jedem Arm eines Lamellenpaares exakt eine Druckfeder eindeutig zugeordnet.
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Auf diese Weise kann der von außen auf die Federkäfige ausgeübte Druck gleichmäßig auf die dem jeweiligen Federkäfig zugeordneten T-förmigen Einzellamellen verteilt werden. Hierdurch kann der Stromübergang zwischen der Kopplungsvorrichtung und dem mit dieser gekoppelten Anschlusselement über mehrere Kontaktstellen geführt und dadurch verbessert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Kopplungsvorrichtung ist jeweils zwei Armen zweier benachbart nebeneinander angeordneter Lamellenpaare eine gemeinsame Druckfeder eindeutig zugeordnet.
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Die Verwendung einer gemeinsamen Druckfeder für je einen Arm zweier nebeneinander angeordneter Lamellenpaare stellt einen guten Kompromiss zwischen Kosten und Montageaufwand auf der einen Seite, und der angestrebten Verbesserung des Stromübergangs auf der anderen Seite dar.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Kopplungsvorrichtung umschließen die Federkäfige die ihnen jeweils zugeordneten Druckfedern vollständig.
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Hierdurch können die Druckfedern auf einfache Art und Weise wirkungsvoll vor Staub, Schmutz und anderen negativen Umgebungseinflüssen geschützt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Kopplungsvorrichtung sind auch die dem jeweiligen Federkäfig zugewandten T-förmigen Einzellamellen zumindest teilweise von diesen umschlossen.
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Auf diese Weise kann das Risiko einer Beschädigung der T-förmigen Einzellamellen - insbesondere der Lamellenarme - deutlich reduziert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Kopplungsvorrichtung sind der erste und/oder der zweite Federkäfig mit den beiden Halteblechen über Rastverbindungen formschlüssig verbunden.
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Durch die Rastverbindungen ist eine einfache Montage der Kopplungsvorrichtung ohne die Verwendung zusätzlicher Montageelemente wie Schrauben oder Nieten, sowie ohne zusätzliche Werkzeuge gewährleistet.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Kopplungsvorrichtung ist die Rastverbindung durch einen Vorsprung sowie eine mit dem Vorsprung korrespondierende Öffnung gebildet.
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Der Vorsprung kann dabei entweder am Federkäfig oder am Halteblech ausgebildet sein. Entsprechend ist am anderen Teil, d.h. am Halteblech bzw. am Federkäfig, die Öffnung ausgebildet, deren räumliche Lage mit der räumlichen Lage des Vorsprungs am anderen Teil korrespondiert. Auf diese Weise ist eine einfach zu montierende Rastverbindung gebildet, welche bei entsprechender konstruktiver Ausbildung des Vorsprungs und der Öffnung zusätzlich als drehbare Lagerung der Federkäfige am Halteblech dienen kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Kopplungsvorrichtung weist das Halteblech eine Montagelasche zur Befestigung an dem Schaltgerät auf.
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Mit Hilfe der Montagelasche ist die Kopplungsvorrichtung auf einfache Art und Weise am Schaltgerät befestigbar.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Kopplungsvorrichtung ein weiteres Paar Federkäfige mit größerer Bauform, so dass durch die alternative Verwendung des weiteren Paars Federkäfige anstelle der ursprünglichen Federkäfige eine alternative Kopplungsvorrichtung gebildet ist, bei der weitere Lamellenpaare oder Lamellenblöcke in Stapelrichtung parallel zu den vorhandenen Lamellenpaaren angeordnet sind.
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Zur Kopplungsvorrichtung gehören somit unterschiedlich große/lange Federkäfige, welche entsprechend unterschiedlich große Lamellenblöcke aufnehmen können. Die unterschiedlichen Federkäfige weisen jedoch identische Verbindungsmittel auf, so dass beide Federkäfig-Typen mit den (gleichen) Halteblechen kombinierbar sind. Dadurch lassen sich auf einfache Art und Weise unterschiedliche Varianten der Kopplungsvorrichtung bilden, welche für unterschiedliche Schaltgeräte und/oder Leistungsklassen, aber auch für unterschiedliche Anschlussarten verwendet werden können. Durch diese einfache Variantenbildung können die Herstell- und Logistikkosten für die einzelnen Varianten deutlich reduziert werden.
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Das erfindungsgemäße Schaltgerät, insbesondere in Gestalt eines Einschub-Leistungsschalters, weist eine gemäß der vorstehend beschriebenen Art ausgebildete Kopplungsvorrichtung zum Verbinden bzw. zum Trennen zweier relativ zueinander beweglicher Anschlusselemente, insbesondere zweier Stromschienen, auf.
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Als Schaltgeräte kommen insbesondere luftisolierte Leistungsschalter, sogenannte ACBs (Air Circuit Breaker), aber auch Niederspannungs-Leistungsschalter in kompakter Bauart, sogenannte MCCBs (Molded Case Circuit Breaker) in Betracht. Hinsichtlich der Vorteile eines derartigen Schaltgerätes mit einer entsprechend ausgebildeten Kopplungsvorrichtung wird auf die vorstehend beschriebenen Vorteile der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung verwiesen.
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Das erfindungsgemäße Montageverfahren für eine Kopplungsvorrichtung vorstehend beschriebener Art umfasst die Schritte:
- a) Vormontage einer Baugruppe bestehend aus Lamellenpaaren, Druckfedern sowie dem ersten und dem zweiten Federkäfig;
- b) Verspannen der beiden Federkäfige gegen die Kraft der Druckfedern in einer ersten Richtung;
- c) Seitliches Aufstecken der beiden Haltebleche in einer quer zur ersten Richtung orientierten zweiten Richtung;
- d) Entspannen der beiden Federkäfige, bis die Rastverbindungen zwischen den Halteblechen und den Federkäfigen gebildet ist.
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Das Montageverfahren ist ohne die Verwendung aufwendig zu gestaltender Montagewerkzeuge durchführbar. Beispielsweise ist zur Montage der Kopplungsvorrichtung kein Vernieten oder Verstemmen einzelner Bauteile erforderlich. Auch fallen keine zusätzlichen Verbindungsmittel - wie beispielsweise beim Vernieten - an, noch sind aufwändige Umformverfahren mit entsprechendem Werkzeugeinsatz - wie beispielsweise beim Verstemmen - erforderlich. Die Montage- und Herstellkosten können dadurch deutlich reduziert werden.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind:
- 1 eine schematische Explosionsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung
- 2 bis 5 schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung, jeweils in perspektivischer Ansicht;
- 6 und 7 schematische Darstellungen der Kopplungsvorrichtung zur Illustration des Ausgleichs verschieden dicker Anschlusselemente;
- 8 und 9 schematische Darstellungen der Kopplungsvorrichtung zur Illustration des Ausgleichs eines Schienenversatzes;
- 10 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Schaltgerätes mit montierter Kopplungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht;
- 11 bis 13 schematische Darstellungen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Montageverfahrens.
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In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung gilt für alle Zeichnungsfiguren, in denen das entsprechende Teil ebenfalls zu erkennen ist.
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1 zeigt schematisch eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung 10. Die Kopplungsvorrichtung 10 weist einen aus mehreren schmalen Blechen, sogenannten Lamellenpaaren 11, bestehenden Lamellenblock auf, welcher im dargestellten Beispiel aus zehn einzelnen Lamellenpaaren besteht, die in einer Stapelrichtung R parallel zueinander, den Lamellenstapel bildend, angeordnet sind. Jedes einzelne Lamellenpaar 11 ist dabei aus einer ersten T-förmigen Einzellamelle 11-1 sowie einer zweiten T-förmigen Einzellamelle 11-2 gebildet. Jede der beiden Einzellamellen 11-1 und 11-2 weist dabei einen Fuß 12 sowie zwei daran angeformte Arme 13 auf, wobei die Einzellamellen 11-1 und 11-2 derart zueinander angeordnet sind, dass die beiden Füße 12 zueinander weisen. Die Arme 13 sind somit im Wesentlichen parallel zueinander orientiert, so dass in Summe ein H-förmiges Lamellenpaar 11 gebildet ist.
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An den distalen, d.h. vom jeweiligen Fuß 12 wegweisenden Enden der Arme 13 sind Druckfedern 14 angeordnet. Im dargestellten Beispiel sind an jedem der vier Arme 13 des Lamellenblocks fünf Druckfedern 14 angeordnet, so dass jeweils zwei Armen 13 von in Stapelrichtung R benachbart angeordneter Lamellenpaaren 11 genau eine Druckfeder 14 zugeordnet ist. Die der ersten T-förmigen Einzellamelle 11-1 zugeordneten Druckfedern 14 sind dabei in einem ersten Federkäfig 15-1, die dem zweite T-förmigen Einzellamelle 11-2 zugeordneten Druckfedern 14 in einem zweiten Federkäfig 15-2 aufgenommen und gehaltert. Die beiden Federkäfige 15-1 und 15-2 dienen unter anderem dazu, die Druckfedern 14 vor negativen Umgebungseinflüssen wie Staub, Schmutz oder Feuchtigkeit zu schützen.
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Mit Hilfe eines ersten Halteblechs 16-1 und eines zweiten Halteblechs 16-2, welche in Stapelrichtung R seitlich an den Federkäfigen 15-1 und 15-2 montiert werden, werden die T-förmigen Einzellamellen 11-1 und 11-2 der Kopplungsvorrichtung 10 gegen die Federkraft der Druckfedern 14 verspannt. Zur Montage weist jeder der Federkäfige 15-1 und 15-2 an jeder der den Halteblechen 16-1 und 16-2 zugewandten Seitenflächen einen Vorsprung 17 auf, welche bei der Montage von in den beiden Halteblechen 16-1 und 16-2 ausgebildeten Öffnungen 18 aufgenommen werden. Der an den Federkäfigen 15-1 und 15-2 in Gestalt der Vorsprünge 17 ausgebildete Hinterschnitt sorgt dabei für einen sicheren Halt der Haltebleche 16-1 und 16-2.
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Die Vorsprünge 17 sowie die Öffnungen 18 sind dabei jeweils halbmondförmig ausgebildet, so dass - in vordefinierten Grenzen - eine Drehbewegung der Federkäfige 15-1 und 15-2 relativ zu den Halteblechen 16-1 und 16-2 realisierbar ist (siehe 6 und 8). Zur Führung sind an den Halteblechen 16-1 und 16-2 zugewandten Seitenflächen der Federkäfige 15-1 und 15-2 Führungsstifte 27 ausgebildet, welche im montierten Zustand in in den Halteblechen 16-1 und 16-2 ausgebildeten Langlöchern 28 aufgenommen sind. Auf diese Weise ist ein maximal zulässiger Bewegungsspielraum definierbar.
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In den 2 bis 5 sind verschiedene Ausführungsformen der vollständig montierten Kopplungsvorrichtung 10 in perspektivischer Ansicht schematisch dargestellt. 2 zeigt dabei die zu 1 beschriebene Ausführungsform der Kopplungsvorrichtung 10 in montiertem Zustand. Die in 3 dargestellte Kopplungsvorrichtung 10 ist mit der in 2 dargestellten Kopplungsvorrichtung 10 im Wesentlichen identisch, jedoch mit geringfügig modifizierten Halteblechen 16-1 bzw. 16-2. In 4 ist eine weitere Ausführungsform der Kopplungsvorrichtung 10 dargestellt, wobei hier die beiden Haltebleche 16-1 und 16-2 jeweils eine Montagelasche 19 zur einfacheren Befestigung der Kopplungsvorrichtung 10 aufweisen. 5 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsform der Kopplungsvorrichtung 10, welche sich durch einen deutlich größeren Lamellenblock mit entsprechend mehr Lamellenpaaren 11 als die übrigen in den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsformen auszeichnet. Folglich weist diese Ausführungsform auch entsprechend größer dimensionierte, alternative Federkäfige 25-1 und 25-2 auf, um die größere Anzahl an Lamellenpaaren 11 sowie eine entsprechend größere Anzahl an Druckfedern 14 aufnehmen zu können. Abgesehen davon entspricht die in 5 dargestellte Ausführungsform im Wesentlichen der in 4 dargestellten Ausführungsform, bei die Haltebleche 16-1 und 16-2 jeweils eine Haltelasche 19 zur einfacheren Befestigung der Kopplungsvorrichtung 10 aufweisen.
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Die 6 und 7 zeigen schematisch eine Seiten- sowie eine Schnittdarstellung der Kopplungsvorrichtung 10 in der Ausführungsform gemäß 4 zur Illustration eines Dickenausgleichs bei Anschluss hinsichtlich ihrer Dicke verschiedener Anschlusselemente, welche in den beiden Darstellungen der 6 und 7 als Stromschienen 2-1 und 2-2 ausgebildet sind. 6 zeigt dabei eine Seitenansicht der Kopplungsvorrichtung 10, in 7 ist - aus gleicher Perspektive - eine Schnittdarstellung gezeigt, deren Schnittebene die Kopplungsvorrichtung 10 mittig teilt. Links dargestellt ist jeweils die Schaltgerät-seitige Stromschiene 2-1 der Dicke d, welche etwas schlanker ausgebildet ist als die rechts dargestellte, Einschubrahmen-seitige Stromschiene 2-2 der Dicke D.
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Anhand den beiden Darstellungen der 6 und 7 wird deutlich, wie die Kopplungsvorrichtung 10 auf das Einstecken unterschiedlich dicker Anschlusselemente - hier der beiden Stromschienen 2-1 und 2-2 - reagiert: Indem die an den Federkäfigen 15-1 und 15-2 ausgebildeten Vorsprünge 17 relativ zu den beiden Halteblechen 16-1 und 16-2 in den darin ausgebildeten Öffnungen 18 - in definierten Grenzen - drehbar gelagert sind, ist auch eine Drehbewegung (angedeutet durch den kreisbogenförmigen Doppelpfeil) der beiden Federkäfige 15-1 und 15-2 relativ zu den beiden seitlich daran montierten Halteblechen 16-1 und 16-2 realisiert. Entsprechend sind auch die in den beiden Federkäfigen 15-1 und 15-2 aufgenommenen ersten und zweiten T-förmigen Einzellamellen 11-1 und 11-2 in den definierten Grenzen drehbar gelagert. Hierdurch ist eine Anpassung an unterschiedlich dicke Anschlusselemente möglich, bei der hinsichtlich der durch die Druckfedern hervorgerufenen Kontaktkräfte F keine Lastspitzen auf einzelne Arme 13 auftreten. Vielmehr führt die durch den Dickenunterschied bewirkte, leicht verdrehte Anordnung der T-förmigen Einzellamellen 11-1 und 11-2, der Federkäfige 15-1 und 15-2 sowie der Druckfedern 14 dazu, dass die durch die Druckfedern 14 bewirkten und auf die Arme 13 der T-förmigen Einzellamellen 11-1 und 11-2 wirkenden Kontaktkräfte F im Wesentlichen gleichmäßig auf die Arme 13 verteilt sind. Aus diesem Kräftegleichgewicht der Kontaktkräfte F resultiert ein deutlich verbessertes Stromübergangsverhalten, was insbesondere im Kurzschlussfall zu einem deutlich verbesserten Kurzschlussverhalten führt.
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Analog zu den Darstellungen der 6 und 7 zeigen die 8 und 9 schematisch eine Seiten- sowie eine Schnittdarstellung der Kopplungsvorrichtung 10 in der Ausführungsform gemäß 4, diesmal jedoch zur Illustration eines linearen Versatzes der beiden Stromschienen 2-1 und 2-2. 8 zeigt wiederum eine Seitenansicht der Kopplungsvorrichtung 10; aus gleicher Perspektive ist in 9 ist eine Schnittdarstellung gezeigt, deren Schnittebene die Kopplungsvorrichtung 10 mittig teilt. Links dargestellt ist jeweils die Schaltgerät-seitige Stromschiene 2-1, welche um den Versatz x höher angeordnet ist als die rechts dargestellte, Einschubrahmen-seitige Stromschiene 2-2.
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Die Darstellungen der 8 und 9 verdeutlichen, wie die Kopplungsvorrichtung 10 reagiert, wenn die beiden Stromschienen 2-1 und 2-2 um den Abstand x linear versetzt zueinander in die Kopplungsvorrichtung 10 eingesteckt werden. Da zum einen die Federkäfige 15-1 und 15-2 relativ zum ersten und zweiten Halteblech 16-1 und 16-2 drehbar gelagert sind, und zum anderen die Haltebleche 16-1 und 16-2 um einen Drehpunkt M am schalterseitigen (links dargestellten) Anschluss schwenkbar sind, kann der Versatz x der beiden Stromschienen 2-1 und 2-2 kompensiert werden, wobei die Federkäfige 15-1 und 15-2 in einem definierten Bereich relativ zu den beiden Halteblechen 16-1 und 16-2 nachstellen. Auf diese Weise können die Kontaktkräfte F auf der Schalterseite (links dargestellt) und der Einschubrahmenseite (rechts dargestellt) ausgeglichen werden, so dass keine Lastspitzen auf einzelne Arme 13 auftreten. Vielmehr führt die leicht verdrehte Anordnung der T-förmigen Einzellamellen 11-1 und 11-2, der Federkäfige 15-1 und 15-2 sowie der Druckfedern 14 dazu, dass die durch die Druckfedern 14 bewirkten und auf die Arme 13 der T-förmigen Einzelelemente 11-1 und 11-2 wirkenden Kontaktkräfte F im Wesentlichen gleichmäßig auf die Arme 13 verteilt sind, so dass sich wiederum ein Kräftegleichgewicht der Kontaktkräfte F einstellt.
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In 10 ist das erfindungsgemäße Schaltgerät 1 in perspektivischer Ansicht schematisch dargestellt. Ein Gerätegehäuse zum Schutz des Schaltgerätes 1 wurde dabei weggelassen, um auf diese Weise einen Blick ins Innere des Schaltgerätes 1 zu ermöglichen. Das Schaltgerät 1 weist eine Front- oder Bedienseite 3, an der die Bedienelemente angeordnet sind, sowie eine der Frontseite 3 gegenüberliegende Rück- oder Anschlussseite 4 auf. An der Rückseite 4 sind die Schaltgerät-seitigen Stromschienen 2-1 aus einem Schaltkontaktbereich 5 des Schaltgerätes 1 herausgeführt und hervorstehend daran befestigt. An jeder der Stromschienen 2-1 ist wiederum eine Kopplungsvorrichtung 10 über die an den beiden Halteblechen 16-1 und 16-2 angeformten Montagelaschen 19 befestigt. Die abgangsseitigen Stromschienen 2-2 sind in einem Einschubrahmen 6 aufgenommen und gehaltert und geräteseitig jeweils in eine der Einschubrahmen-seitigen Aufnahmen der Kopplungsvorrichtung 10 eingesteckt.
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Anhand der 11 bis 14 wird im Folgenden das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung 10 kurz erläutert: In einem ersten Schritt des Montageverfahrens wird eine Baugruppe bestehend aus den Lamellenpaaren 11, den Druckfedern 14 sowie dem ersten und dem zweiten Federkäfig 15-1 und 15-2 vormontiert. Dabei werden die Druckfedern 14 in die beiden Federkäfige 15-1 und 15-2 eingesetzt und mit Hilfe der ersten und zweiten T-förmigen Einzellamellen 11-1 und 11-2 in ihrer Position fixiert.
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In einem zweiten Schritt des Montageverfahrens, dargestellt in 11, werden die beiden Federkäfige 15-1 und 15-2 in einer ersten Richtung Q gegen die Kraft der Druckfedern 14 verspannt, d.h. zusammengedrückt und gehalten. In einem in 12 dargestellten dritten Schritt werden die beiden Haltebleche 16-1 und 16-2 einer quer zur ersten Richtung Q orientierten zweiten Richtung R, die der Stapelrichtung R entspricht, auf die beiden Federkäfige 15-1 und 15-2 der verspannten vormontierten Baugruppe aufgesteckt. In einem vierten Schritt des Montageverfahrens, welcher in 13 dargestellt ist, werden die beiden Federkäfige 15-1 und 15-2, unterstützt durch die Druckfedern 14, wieder entspannt, bis sich die halbrunden Konturen der Vorsprünge 17 und der Öffnungen 18 berühren. Auf diese Weise sind die Rastverbindungen zwischen den Halteblechen 16-1 und 16-2 einerseits, sowie den Federkäfigen 15-1 und 15-2 andererseits, gebildet, wobei ein in den Vorsprüngen ausgebildeter Hinterschnitt in der halbrunden Kontur dafür sorgt, dass sich die Rastverbindungen nicht einfach lösen, indem die Haltebleche 16-1 und 16-2 in der Stapelrichtung R wieder von den Federkäfigen 15-1 bzw. 15-2 gleiten. Auf diese Weise ist eine sichere Lagerung der Federkäfige 15-1 und 15-2 in den Halteblechen 16-1 und 16-2 gebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schaltgerät
- 2-1
- Stromschiene
- 2-2
- Stromschiene
- 3
- Frontseite / Bedienseite
- 4
- Rückseite / Anschlussseite
- 5
- Schaltkontaktbereich
- 6
- Einschubrahmen
- 9
- Stromschiene
- 10
- Kopplungsvorrichtung
- 11
- Lamellenpaar
- 11-1
- erste T-förmige Einzellamelle
- 11-2
- zweite T-förmige Einzellamelle
- 12
- Fuß
- 13
- Arm
- 14
- Druckfeder
- 15-1
- erster Federkäfig
- 15-2
- zweiter Federkäfig
- 16-1
- erstes Halteblech
- 16-2
- zweites Halteblech
- 17
- Vorsprung
- 18
- Öffnung
- 19
- Montagelasche
- 25-1
- erster Federkäfig
- 25-2
- zweiter Federkäfig
- 27
- Führungsstift
- 28
- Langloch
- d
- Dicke
- D
- Dicke
- F
- Kontaktkraft
- M
- Drehpunkt
- Q
- erste Richtung
- R
- zweite Richtung / Stapelrichtung
- x
- Versatz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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