DE4111236C2 - Summenstromwandler für einen Fehlerstromschutzschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Summenstromwandler für einen Fehlerstromschutzschalter, dessen Primärwicklung die Netzleiter sind und dessen Sekundärwicklung mit einem Auslöser verbunden ist, wie er in der DE 80 11 197 U1 beschrieben ist.

Derartige Summenstromwandler sind normalerweise in einem Aufnahmeraum eines Fehlerstromschutzschalters eingesetzt, wobei der mit der Sekundärwicklung bewickelte Wandler ganz oder teilweise mittels einer Umhüllung aus Bandmaterial umgeben ist, um die Sekundärwicklung gegen Beschädigung zu schützen.

Das Durchstecken der Netzleiter als Primärleiter durch die zentrale Durchstecköffnung ist besonders bei hohen Sekundärwindungszahlen bzw. dünnen Sekundärwicklungslei­ tern problematisch, da Beschädigungen an der Sekundärwicklung auftreten können, so daß die Enden des Summenstromwandlers mit entsprechenden topfförmigen Abdec­ kungen versehen sind. Aus diesem Topf oder aus dieser Topfanordnung führen die dünnen Sekundärwicklungsdrähte heraus, die mit einer Litze versehen sein müssen, da wegen nder geringen Festigkeit des Sekundärwicklungsdrahtes die Enden leicht ab­ reißen können.

Aus der DE 80 11 197 U1 ist ein Summenstromwandler für einen Fehlerstromschutz­ schalter bekannt geworden, dessen Sekundärwicklung mit dem zum Fehlerstrom­ schutzschalter gehörigen Auslöser verbunden ist, der mindestens einen zur Aufnahme des mit der Sekundärwicklung bewickelten Wandlers dienenden Topf (Schutztrog) aus üblicherweise elektrisch isolierendem Material aufweist, der ebenfalls einen von der Innenfläche des Topfes bzw. Schutztroges vorspringenden zentralen rohrförmigen Zy­ linder enthält, wodurch zwischen der Innenfläche der Topfwandung und der Zylinder­ außenfläche ein Ringraum gebildet ist, in dem sich der Wandler bzw. der bewickelte Ringkern befindet und wobei ferner auch der Innenraum des Zylinders die Primärleiter aufnimmt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Summenstromwandler dieser Art zu schaffen, der einfacher herstellbar und insbesondere ohne Gefahr einer Beschädigung lagerfähig, transportier- und leicht und einfach montierbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Der Topf aus isolierendem Material ist dabei an seinem freien Ende mit einer Platte abgedeckt, die an dem Topf festrastbar ist, die Lötstützpunkte aufweist, damit die En­ den der Sekundärwicklung an den entsprechenden Lötstützpunkten festgelötet werden können. Dadurch wird erreicht, daß die freien Enden der Sekundärwicklung nicht frei­ liegen, sondern praktisch durch die Abdeckung geschützt sind. Die Weiterführung der Sekundärwicklung erfolgt dann einfach dadurch, daß an die entsprechenden Lötstütz­ punkte die Anschlußleiter zum Auslöser angelötet werden.

Aus der DE 834 260 C ist ein Gehäuse für elektrische Geräte bekannt geworden, das eine Platte aufweist, an der Anschlüsse in Form von Steckerbuchsen für die Sekun­ därwicklung des Schweißtransformators angeordnet sind.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Zuordnung von Topf und Platte mit Lötstützpunkten kann der Wandler mit der Sekundärwicklung einfach hergestellt werden; er ist lagerfä­ hig, transportier- und einfach montierbar, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung der Enden der Sekundärwicklung zu befürchten ist.

Die Verwendung einer Platte mit Lötstützpunkten hat auch den weiteren Vorteil, daß auf die Platte selbst zusätz­ liche elektronische Bauelemente aufgelötet werden kön­ nen. In besonderer Form kann als Platte mit Lötstütz­ punkten eine in entsprechender Weise geformte Leiter­ platte verwendet werden, die in entsprechender Ausge­ staltung als Deckel dient und an der freien Endkante des Topfes festgerastet werden kann.

Der Topf kann dann auch derart ausgebildet sein, daß auf der Außenfläche Vorsprünge angeformt sind, in die elektroni­ sche Bauelemente auf Leiterplatten aufschnappbar sind.

Wo keine elektronischen Bauteile vorhanden sind, reicht eine Platte mit einfachen Lötstützpunkten aus.

Zwischen der Platte und dem Summenstromwandler mit der Sekundärwicklung ist ein Zwischenraum vorgesehen, in dem die Enden der Sekundärwicklung schlaufenförmig eingelegt werden können, was zum Transport günstig ist und was den weiteren Vorteil hat, daß dann, wenn ein Ende der Sekun­ därwicklung doch beschädigt ist, der schlaufenförmige Bereich in ausreichender Länge aus dem Zwischenraum he­ rausgezogen werden kann.

Zur Sicherung des Summenstromwandlers innerhalb des Top­ fes gegen Schwingungen kann in den Zwischenraum ein Schaumstoffpolster eingesetzt werden.

Die als Primärwicklung dienenden Leitungen können durch den rohrförmigen Zylinder hindurchgesteckt werden; in zweckmäßiger Weise durchgreift der rohrförmige Zylinder die Platte. Dies ist besonders bei feindrähtigen Wick­ lungen wichtig. Der rohrförmige Zylinder kann zum Zen­ trieren der Platte verwendet werden; die Zentrierung der Platte kann aber auch durch zwei oder ggf. drei Rastna­ sen bewirkt werden. Da diametral gegenüberliegend an den Umfangskanten je eine Aussparung vorgesehen ist, die der Form der Nasen entspricht, wäre eine Zentrierung durch drei Nasen nicht zwingend notwendig, vielmehr wäre eine Zentrierung durch zwei Nasen ausreichend.

Oben ist angedeutet, daß in den Topf ein bewickelter Kern eingesetzt wird. Es besteht natürlich auch die Mög­ lichkeit, einen unbewickelten Kern in den Topf einzuset­ zen und die Sekundärwicklung zusammen mit der Primär­ wicklung durch den rohrförmigen Zylinder hindurchzuwick­ len. Die Platte mit den Lötstützpunkten wird zwecks Fi­ xierung der Verdrahtung aufgesetzt. Die Enden der Sekun­ därwicklung werden auf entsprechende Lötstützpunkte der Platte geführt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu ent­ nehmen.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht eines Summenstromwandlers,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Topfes und

Fig. 3 eine Aufsicht auf eine Platte mit Lötstütz­ punkten.

Es sei nun Bezug genommen auf die Fig. 2.

Die Fig. 2 stellt einen zylindrischen Topf 10 mit einem Topfboden 11 und Topfwänden 12 dar. Ausgehend von dem Topfboden 11 springt ein rohrförmiger Zylinder 13 hin zum freien Rand 14 der Topfwandung 12 vor und überragt die Endkante 14 um einen Betrag d. In diesem Bereich, der die Randkante 14 überragt und die Bezugsziffer 15 auf­ weist, ist der rohrförmige Zylinder 13 im Durchmesser geringfügig verkleinert; der Durchmesser D₁ ist gering­ fügig kleiner aus der Durchmesser D₂ des übrigen Berei­ ches. Der rohrförmige Zylinder 13 umschließt einen Durchbruch 16, durch den, wie in der Fig. 1 darge­ stellt, als Primärwicklungen Netzleiter 47 hindurchge­ führt sind. Diametral sich gegenüberliegend sind an der Randkante 14 axial vorspringende Rastarme 17 und 18 vor­ gesehen bzw. angeformt, die eine Rastnase 19 bzw. 20 aufweisen und deren radiale Armdicke d₁ dünner ist als die Wandstärke der Wandung 12.

Zwischen der Innenfläche der Wandung 12 und der Außen­ fläche des rohrförmigen Zylinders 13 ist ein Aufnahme­ raum 21 für einen Kern 22, siehe Fig. 1, gebildet. Die­ ser Kern 22 ist mit einer Sekundärwicklung 23 bewickelt. Man erkennt aus der Fig. 2 den Topf 10 mit dem Boden 11 und der Wandung 12 sowie mit dem rohrförmigen Zylinder 13 und dem Durchtritt 16. Die Rastarme 17 und 18 umgrei­ fen eine auf die Randkante 14 aufgesetzte Platte 25.

Diese Platte 25 ist in Fig. 3 näher dargestellt. Sie besitzt einen kreissegmentförmigen Bereich 26, der durch einen Segmentausschnitt 27 bzw. 28 dergestalt abge­ schnitten ist, daß der Bereich 26 einen Winkel größer als 180° abdeckt. Senkrecht zu den beiden Kanten 27 und 28 ist ein rechteckiger Plattenabschnitt 29 angebracht und vorgesehen, dessen etwa parallel zu den beiden Kan­ ten 27 und 28 ausgerichtete Endkante zwei parallel zu den Kanten 27 und 28 verlaufende Ränder 30 und 31 sowie einen trapezförmigen Vorsprung 32 bildet. In den Kanten 30 und 31 sind Nuten 32 und 33 vorgesehen ebenso wie in dem trapezförmigen Bereich 32 Nuten 34 und 35. In dem Bereich 26 besitzt die Platte 25 einander diametral gegen­ überliegende Aussparungen 36 und 37, deren Abmessungen den Nasen 17 und 18 entsprechen, so daß durch Einrasten der Platte im Bereich dieser Nasen ein Verdrehschutz ge­ bildet ist. Durch die Kanten 27 und 28 wird eine Zu­ gangsöffnung 38 bzw. 39 gebildet, durch die die Enddräh­ te der Sekundärwicklung 40, 41 zu auf der Platte 25 an­ geordneten Leiterbahnen 42 bzw. 43 geführt werden kön­ nen. In die Nuten (Einschnitte) 32, 33 und 34, 35 können weitere Enden von Anschlußleitern eingebracht werden, wodurch eine Krimpbefe­ stigung möglich ist.

Der Zwischenraum zwischen dem Ende des Kerns 22 und der Platte 25 ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich, mit einem Schaumstoffring 44 ausgefüllt, um eine ausreichende Er­ schütterungssicherheit für den Kern zu erzielen.

Anstatt der Platte 25 mit Lötstützpunkten 51 in Form von Bahnen kann auch eine Leiterplatte vorgesehen sein, de­ ren Form die gleiche ist.

Auf die Platte 25 können elektronische Bauelemente auf­ gelötet werden. Es besteht auch die Möglichkeit, an der Außenseite der Wandung 12 entsprechende elektronische Bauelemente auf Leiterplatten anzuschnappen. Hierzu müß­ te dann eine Schnappvorrichtung oder eine Aufschnappmöglich­ keit vorgesehen sein.

Die Platte 25 besitzt in ihrem Bereich 26 eine zentrale Bohrung 50, die dem Außendurchmesser d₁ entspricht. Hierdurch wird sowohl eine Zentrierung erzielt als auch eine praktisch vollständige Umschließung des Innenraumes 21. Dadurch wird das Einführen der Primärleiter 47 durch den Innenraum 16 erleichtert, und die Gefahr einer Be­ schädigung von Sekundärwicklungen ist verhindert.

Der Bereich 15 ist nicht notwendig; es genügt auch, wenn der rohrförmige Zylinder 13 im Bereich der Kante 14 en­ det.

Es besteht auch die Möglichkeit, in den Topf 10 einen Wandler einzusetzen und die Primär- und Sekundärwicklung durch den Durchtritt 16 hindurchzuwickeln. Dies ist al­ lerdings nur dann möglich, wenn die Sekundärwicklung nicht zu viele Windungen hat und der Drahtdurchmesser nicht zu groß ist. Zur Fixierung der Enden der Sekundär­ wicklung ist selbstverständlich die Platte 25 erforder­ lich, da die Enden der Sekundärwicklung auf entsprechen­ de Lötstützpunkte geführt ist.

Claims (4)

1. Summenstromwandler für einen Fehlerstromschutzschalter, dessen Primär­ wicklung die Netzleiter bilden und dessen Sekundärwicklung mit einem zugehörigen Auslöser verbunden sind, wobei zur Aufnahme des ggf. mit der Sekundärwicklung be­ wickelten Wandlers (22) ein Topf (10) aus elektrisch isolierendem Material vorgesehen ist, der einen von der Innenfläche des Topfbodens (11) aus vorspringenden zentralen rohrförmigen Zylinder (13) aufweist, derart, daß zwischen der Innenfläche der Wan­ dung (12) des Topfes (10) und der Zylinderaußenfläche ein Ringraum (21) gebildet ist, in dem sich der Wandler befindet, wobei der Innenraum des rohrförmigen Zylinders (13) die Primärleiter aufnimmt, wobei der Topf (10) mittels einer mit Lötstützpunkten versehenen Platte (25) verschlossen ist, an welchen Lötstützpunkten die Enden der Sekundärwicklung (23) angeschlossen sind, und wobei an den freien Kanten (14) der Wandung des Topfes (10) mit Rastnasen (19, 20) versehene Arme (17, 18) vorgese­ hen sind, mittels denen die Platte (25) am Topf (10) festrastbar ist.

2. Summenstromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (25) eine zentrale Öffnung (50) aufweist, in die der rohrförmige Zylinder (13) nach Montage hinein- und/oder hindurchragt.

3. Summenstromwandler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die axiale Länge der Topfwandung (12) so bemessen ist, daß sie den eingesetzten Wandler (22) überragt, derart, daß ein Zwischenraum gebildet ist, in welchem Schlaufen der Enden der Sekundärwicklung (23) und/oder ein Schaum­ stoffring (44), der zur Dämpfung von mechanischen Erschütterungen dient, einlegbar sind.

4. Summenstromwandler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Platte (25) als Leiterplatte ausgebildet ist.