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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung für Niederspannungsgeräte und entsprechende
Zusatzeinrichtungen, und insbesondere eine Verbindungsvorrichtung
mit Merkmalen, die besonders im Hinblick auf Modularität und Anpassbarkeit
verbessert sind.
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Niederspannungsgeräte und insbesondere unter
Niederspannung arbeitende, automatische Leistungs- bzw. Schutzschalter
und Trennschalter oder Unterbrecher sind Schutz- und Steuervorrichtungen, die allgemein
in industriellen elektrischen Systemen verwendet werden, die durch
Betriebsspannungen von bis zu 1000 V gekennzeichnet sind. Automatische
Leistungsschalter unterscheiden sich von Trennschaltern oder Unterbrechern
dadurch, dass in ihnen eine Vorrichtung – das so genannte Schutzrelais – vorhanden
ist, das die in der Vorrichtung fließenden Ströme steuert und die hinter ihm
befindlichen Lasten versorgt, und das im Falle eines Defektes oder
einer Gefahr ein Öffnen
des Stromkreises veranlasst. Für
eine erleichterte Lektüre
der Beschreibung und für
eine bessere Übersichtlichkeit werden
die derart bezeichneten Geräte
im Nachfolgenden als Leistungsschalter und Unterbrecher bezeichnet.
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Ausserdem
sind auf diesem technischen Gebiet verschiedene optionale Zusatzeinrichtungen
bekannt, die Leistungsschalter und Unterbrecher mit zusätzlichen
Merkmalen und Funktionen versehen können. Von solchen Zusatzeinrichtungen
sind beispielsweise folgende zu nennen:
- – Relais
für das
ferngesteuerte Öffnen
des Stromkreises (Nebenschluss-Öffnungsrelais; Shunt-Opening
Relays oder SORs);
- – Solenoide
oder motorgetriebene Steuerungen zum Öffnen und Schließen des
Schalters und Zurücksetzen
des Schalters oder Leistungsschalters;
- – Solenoide
zum Öffnen
des Stromkreises von Reststromvorrichtungen (Residual-Current Devices;
RCDs);
- – Relais
zum ferngesteuerten Schließen
des Stromkreises (Nebenschluss-Schließrelais; Shunt-Closing Relays
oder SCRs);
- – so
genannte Mindestspannung-Schutzrelais zum Schutz gegen einen Spannungsabfall
oder -ausfall (Unterspannungsrelais; Under-Voltage Relays oder UVRs);
und
- – Hilfskontakte,
die Angaben über
den Zustand des Leistungsschalters (offen, geschlossen, ausgelöst) liefern.
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Die
vorstehend genannten Zusatzeinrichtungen können exklusiv an Leistungsschaltern
und Unterbrechern installiert sein, die bereits für deren
Aufnahme ausgelegt sind. Ausserdem ist es für den Betrieb dieser Zusatzeinrichtungen
nötig,
sie mit geeigneten elektrischen Hilfsversorgungskreisen oder Schaltungen
für die
Signalübertragung
auszurüsten. Die
diesen Zusatzeinrichtungen entsprechenden Befehle und Signale werden
mithilfe geeigneter Kabel und Anschlüsse, die sich im bekannten
Stand der Technik auf verschiedene Weisen ausserhalb des Leistungsschalters
oder Unterbrechers befinden, an die zu ihnen gehörenden Teile des elektrischen
Systems übertragen
und von diesen empfangen.
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Obgleich
es die Lösungen
im gegenwärtigen Stand
der Technik zum Anschließen
dieser elektrischen Schaltungen für eine Hilfsversorgung oder
für ein Übertragen
des Signals an andere Teile des elektrischen Systems ermöglichen,
die benötigten
Funktionen zur Verfügung
zu stellen, weisen sie dennoch gewisse Nachteile und kritische Faktoren
auf.
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Insbesondere
sieht es eine erste Lösung
von einem bekannten Typ vor, diese Anschlüsse mithilfe einfacher Kabel
herzustellen, die unmittelbar von der Zusatzeinrichtung, aus der
sie abzweigen, aus dem Leistungsschalter oder Unterbrecher nach
aussen vorstehen, wobei sie die inneren und äusseren Teile des Gerätes verschiedentlich
durchqueren. Es ist klar, dass unter diesen Bedingungen Störungen verschiedener
Art zwischen den Kabeln und den in der Nähe ihres Verlaufs befindlichen
elektrischen oder mechanischen Teilen auftreten können. Diese
Lösung,
welche die Kabel ausserhalb des Leistungsschalters in Form von kleinen
Bündeln
aufweist, macht es erforderlich, jedes Kabel durch spezielle Markierungen
zu kennzeichnen, um ihre Identifizierung zu ermöglichen und potenzielle Anschlussfehler zu
verhüten.
Diese Markierungen unterliegen häufig Verschlechterungen,
mit der Folge, dass die einzelnen Kabel nicht mehr unterscheidbar
sind. Dies hat eindeutig eine nachteilige Auswirkung auf die allgemeine
Zuverlässigkeit
des elektrischen Verkabelungssystem.
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Eine
zweite Lösung,
die in praktischen Anwendungen verwendet wird, sieht stattdessen
vor, die Anschlüsse
mithilfe von Steckern (Anschlussblöcken oder Buchse-Stecker-Anordnungen) herzustellen,
die in eigens dafür
vorgesehenen und beispielsweise in den Seiten des Leistungsschalters
oder Unterbrechers ausgebildeten Fassungen aufgenommen sind. In
diesem Fall schränkt
die Anzahl und die Art von Einbauplätzen, die im Innenraum oder
in den Seiten des Leistungsschalters oder Unterbrechers erhältlich sind,
die Anzahl und die Art von Zusatzeinrichtungen ein, die unter Verwendung
dieser Methode angeschlossen werden können. Sobald alle verfügbaren Einbauplätze in Gebrauch
sind, muss das Hinzufügen
möglicher
weiterer Zusatzeinrichtungen – falls überhaupt
möglich – mithilfe
freier Kabel erhalten werden. Ferner kann diese Lösung zusätzlich dazu,
dass sie Einschränkungen
der installierbaren Anzahl von Zusatzeinrichtungen aufweist, das
System der Gefahr von unerwünschten
Störungen
zwischen Kabeln und Steckern und den umgebenden elektrischen und
mechanischen Teilen aussetzen. Eine weitere Beschränkung, die
häufig
mit dieser Lösung verbunden
ist, besteht darin, dass einige oder alle der vorhandenen Verbindungen
ersetzt werden müssen, wenn
eine neue Zusatzeinrichtung hinzugefügt werden soll oder von einer
festen Anwendung auf eine herausziehbare Anwendung umgestellt werden
soll.
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Die
vorstehend beschriebenen kritischen Faktoren liegen insbesondere
dann vor, wenn eine große
Anzahl von Zusatzeinrichtungen in dem Leistungsschalter oder Unterbrecher
installiert ist. Die Menge von freien Kabeln vermehrt nämlich die
Gefahren von Fehlern und Störungen.
Diese Gefahren entstehen typischerweise immer dann, wenn normale
Wartungen an dem System vorgenommen werden, d. h. wenn es erforderlich
ist, vorübergehend
eine oder mehrere der vorhandenen Zusatzeinrichtungen zu entfernen,
um Zugang zu den inneren Teilen des Leistungsschalters oder Unterbrechers
zu erlangen. Im Anschluss an jeden Wartungseingriff müssen die Zusatzeinrichtungen
nämlich
auf präzise
Weise neu installiert werden, aber ein bei weitem nicht intuitives Verkabelungsschema
setzt die Anlage der Gefahr von Fehlern oder Auslassungen bei der
Verkabelung aus.
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Es
sollte daher nicht übersehen
werden, dass beide von diesen bekannten Lösungen auf jeden Fall ein hohes
Maß an
Schwierigkeit der Arbeiten zum Zusammenbau oder Zerlegen der Zusatzeinrichtungen
beinhalten.
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Die
bekannten Lösungen
erweisen sich als insbesondere aufwändig, wenn beabsichtigt wird, eine
Verkabelungslösung
von fest zu abziehbar oder umgekehrt umzustellen. In diesen Fällen ist
es nämlich
fast immer nötig,
die Zusatzeinrichtungen auseinander zu nehmen und neu anzuschliessen
oder sogar ihre Anschlusseinrichtungen, wie z. B. Buchsen und Stecker,
auszutauschen. Offensichtlich haben alle diese Aspekte negative
Auswirkungen sowohl auf die Gesamtherstellungskosten als auch auf
die Kosten der Verwendung und Wartung von Leistungsschaltern und
Unterbrechern allgemein.
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Die
Schrift
EP-A-1091380 beschreibt
eine Untergruppe von Verbindungsvorrichtungen, deren Abmessungen
in nur zwei Dimensionen veränderbar sind.
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Eine
hauptsächliche
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindungsvorrichtung
für elektrische
Geräte
und insbesondere für
Niederspannungsgeräte
und entsprechende Zusatzeinrichtungen zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht,
die vorausgehend beschriebenen Nachteile zu überwinden, und die insbesondere
im Vergleich mit Lösungen
eines bekannten Typs einen optimierten Aufbau und eine optimierte
funktionale Leistungsfähigkeit besitzt.
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Im
Kontext dieser Aufgabe ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung,
eine Verbindungsvorrichtung für
elektrische Geräte
und entsprechende Zusatzeinrichtungen zur Verfügung zu stellen, die ein höheres Maß an Modularität und Zuverlässigkeit
als bekannte Lösungen
besitzt.
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Wieder
ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindungsvorrichtung
für elektrische
Geräte
und entsprechende Zusatzeinrichtungen zur Verfügung zu stellen, die im Vergleich
mit den Systemen eines bekannten Typs eine Beseitigung des Vorhandenseins
von freien oder zusätzlichen
Kabeln oder Steckern ermöglicht,
welche die Anlage der Gefahr eines Falschanschlusses aussetzen können oder
sich auf irgend eine Weise mit anderen elektrischen oder mechanischen
Teilen, die in der Schaltanlage vorhanden sind, gegenseitig stören können, um dadurch
gleichzeitig die allgemeinen Bedingungen von Sicherheit und Zuverlässigkeit
für die
installierende Person und für
das Verkabelungssystem zu verbessern.
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Eine
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindungsvorrichtung
für elektrische
Geräte
und entsprechende Zusatzeinrichtungen zur Verfügung zu stellen, die im Vergleich
mit den Systemen eines bekannten Typs eine vollständige Beseitigung
oder zumindest eine beträchtliche
Verringerung der möglichen
Gefahren im Zusammenhang mit der Möglichkeit eines Falschanschlusses oder
einen Abnutzungskontakt von Kabeln und Steckern mit jeglichen beweglichen
Teilen ermöglicht.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindungsvorrichtung
für elektrische Geräte, insbesondere
für Leistungsschalter
und Unterbrecher, und für
entsprechende Zusatzeinrichtungen zur Verfügung zu stellen, die eine effektive
Rationalisierung der Verwendung von Steckerfassungen entsprechend
der Art der in Leistungsschaltern oder Unterbrechern installierten
Zusatzeinrichtungen vom festen wie auch vom abziehbaren Typ ermöglicht, insbesondere
ohne die bereits vorhandenen Anschlüsse ersetzen zu müssen, wenn
eine neue Zusatzeinrichtung hinzugefügt wird.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindungsvorrichtung
für elektrische Geräte, insbesondere
für Leistungsschalter
und Unterbrecher, und für
entsprechende Zusatzeinrichtungen zur Verfügung zu stellen, die einen
Wechsel von einer festen Anwendung zu einer abziehbaren Anwendung
ermöglicht,
ohne die Stecker selbst zu modifizieren, sondern nur durch das Einsetzen
geeigneter Adapterelemente.
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Wieder
ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindungsvorrichtung
für elektrische
Geräte
und entsprechende Zusatzeinrichtungen zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht,
dass die elektromechanische Installation im Vergleich mit dem bekannten
Stand der Technik auf vereinfachte Weise vorgenommen wird und zu
schematisierten, geordneten und übersichtlichen
Konfigurationen führt,
bei denen Fehlermöglichkeiten
praktisch auf Null reduziert sind.
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Wieder
ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindungsvorrichtung
für elektrische
Geräte
und entsprechende Zusatzeinrichtungen zur Verfügung zu stellen, deren praktische
Installation im Vergleich mit dem bekannten Stand der Technik auf
vereinfachte Weise erhalten wird, wobei aufwändige Arbeitsschritte für den elektrischen
Anschluss und den mechanischen Zusammenbau eliminiert sind.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindungsvorrichtung
für elektrische Geräte und entsprechende
Zusatzeinrichtungen zur Verfügung
zu stellen, die eine gleichzeitige Installation einer breiten Palette
von Anwendungen ermöglicht,
und zwar wiederum auf intuitive und praktische Weise sowie mit eingeschränkten Kosten
und mit hoher Zuverlässigkeit.
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Wieder
ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindungsvorrichtung
für elektrische
Geräte
und entsprechende Zusatzeinrichtungen zur Verfügung zu stellen, welche die
Prinzipien der Modularität
und Standardisierung so nutzt, dass die Verwaltung der elektrischen
Zusatzeinrichtungen rationalisiert wird, wobei sie die Anpassbarkeit
und Kompatibilität
zwischen den elektrischen Zusatzeinrichtungen im Inneren der elektrische
Geräte
(SORs oder Unterspannungsrelais und Solenoide zum Öffnen des
Stromkreises von Reststromvorrichtungen) und denen ausserhalb des
Leistungsschalters oder Unterbrechers (Solenoidsteuerung oder motorbetriebene
Steuerung, oder Kontakte zum Ermöglichen von
Unterspannungsrelais) gewährleistet.
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Nicht
zuletzt ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Verbindungsvorrichtung
für elektrische Geräte, insbesondere
für Niederspannungsgeräte, und
für entsprechende Zusatzeinrichtungen
zur Verfügung
zu stellen, die eine hohe Zuverlässigkeit,
eine relative Einfachheit der Konstruktion, und wettbewerbsfähige Kosten
ermöglicht.
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Diese
und weitere Aufgaben, sowie andere, die sich aus dem Nachfolgenden
noch deutlicher ergeben, werden durch eine im Nachfolgenden vorgeschlagene
Verbindungsvorrichtung für
elektrische Niederspannungsgeräte
wie etwa Leistungsschalter, Unterbrecher und dergleichen und für entsprechende Zusatzeinrichtungen
gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Hierbei
macht die erfindungsgemäße Vorrichtung
dank ihres innovativen Aufbaus das Anschließen von Zusatzeinrichtungen
von elektrischen Geräten
auf modulare Weise und mit einer verringerten Anzahl von Bauteilen
möglich.
Eine Kopplung zwischen den verschiedenen Teilen, aus denen die Verbindungen
bestehen, wird gemäß einer äusserst vereinfachten
und zur gleichen Zeit funktionellen und effektiven baulichen Lösung auf
direkte Weise erhalten.
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Weitere
Merkmale und Vorteile ergeben sich noch deutlicher aus der Beschreibung
von bevorzugten, aber nicht ausschließlichen Ausführungsformen einer
erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung, die
als rein veranschaulichendes und nicht-einschränkendes Beispiel durch die
beigefügte
Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt
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1 eine
axonometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 die
elektrische Kopplung zwischen zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen;
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3 eine
erste Form einer mechanischen Kopplung zwischen zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen;
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4 die
gleiche Form der mechanischen Kopplung wie die in 3 veranschaulichte,
die zwischen zwei alternativen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
hergestellt ist;
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5 eine
zweite Form der mechanischen Kopplung zwischen drei erfindungsgemäßen Vorrichtungen;
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6 die
gleiche Form der mechanischen Kopplung wie die in 5 veranschaulichte,
die zwischen drei alternativen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
hergestellt ist;
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7 die
elektrische und mechanische Kopplung zwischen einer Mehrzahl von
erfindungsgemäßen Vorrichtungen;
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8 eine
axonometrische Ansicht zur Veranschaulichung eines Leistungsschalters,
der auf seiner linken Seite eine Fassung für eine oder mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen
aufweist;
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9 eine
axonometrische Ansicht zur Veranschaulichung eine Leistungsschalters,
wobei zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen
in einer auf seiner rechten Seite befindlichen Fassung installiert
sind;
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10 eine
axonometrische Ansicht zur Veranschaulichung eines Leistungsschalters,
an dem eine motorgetriebene Steuerung und die entsprechende erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung
installiert ist, im abgekoppelten Zustand;
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11 eine
vergrößerte Ansicht
eines Details von 10;
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12 eine
Ansicht des gleichen Leistungsschalter wie desjenigen von 10,
welche die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung
im gekoppelten Zustand veranschaulicht;
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13 eine
axonometrische Ansicht zur Veranschaulichung eines Leistungsschalters
in der abziehbaren Version, der mit einer Mehrzahl von erfindungsgemäßen Vorrichtungen
versehen ist.
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Die
erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung
wird nun unter Bezugnahme auf einen Leistungsschalter beschrieben,
der in einigen der vorstehend genannten Figuren dargestellt ist,
ohne dass hierdurch ihr Anwendungsgebiet eingeschränkt werden
soll, da die Verbindungsvorrichtung auf elektrische Niederspannungsgeräte und Geräte im Allgemeinen
sowie auf die entsprechenden Zusatzeinrichtungen anwendbar ist.
Für die
Zwecke der vorliegenden Erfindung soll der Ausdruck "elektrische Niederspannungsgeräte" Geräte wie etwa
Leistungsschalter, Unterbrecher, Schutzschalter und ähnliche
Geräte
bezeichnen.
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Unter
Bezugnahme auf 1 sind die Verbindungsvorrichtung
für elektrische
Niederspannungsgeräte
und entsprechende Zusatzeinrichtungen gemäß der Erfindung insgesamt durch
das Bezugszeichen 1 bezeichnet. Die Vorrichtung besitzt
einen im Wesentlichen quaderförmigen
Aufbau mit einem ersten Paar von einander gegenüberliegenden Seiten 10 und
(in der Figur nicht dargestellt) 11, einem zweiten Paar
von einander gegenüberliegenden Seiten 20 und
(in der Figur nicht dargestellt) 21, und einem dritten
Paar von einander gegenüberliegenden
Seiten 30 und (in der Figur teilweise dargestellt) 31.
Jede Seite 10 und 11 des ersten Paares ist dazu vorgesehen,
elektrische Kopplungseinrichtungen 40 aufzunehmen, die
bei der Ausführungsform
von 1 aus Steckern 41 und Kabeln 42 bestehen.
Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung
ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Seiten von
dem zweiten Paar von Seiten 20, 21 und dem dritten
Paar von Seiten 30, 31 mit mechanischen Kopplungseinrichtungen 50 für das Anschließen an die
Niederspannungsgeräte
und/oder an eine weitere Verbindungsvorrichtung ausgerüstet sind.
Bei der Ausführungsform
von 1 bestehen die mechanischen Kopplungseinrichtungen
aus einer auf der Seite 30 angeordneten Formschluss-Fügeverbindung 51 und
einer auf der Seite 20 angeordneten Profilführung 52.
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In 2 ist
eine mögliche
Form der elektrischen Verbindung zwischen zwei erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtungen
dargestellt. Gemäß dieser
Ausführungsform
ist eine erste Verbindungsvorrichtung 1 durch ein oder
mehrere Kabel 42, die auf ihrer Seite 10 angeordnet
sind, beispielsweise mit einer Zusatzeinrichtung eines Niederspannungsgerätes elektrisch
verbunden. Die Vorrichtung 1 weist ausserdem auf ihrer
Seite 11 einen oder mehrere Stecker für die elektrische Verbindung 41 auf.
Eine zweite Verbindungsvorrichtung 2 ist durch ein oder mehrere
Kabel 42, die auf ihrer Seite 11 angeordnet sind,
beispielsweise mit einem entsprechenden Teil des elektrischen Verkabelungssystems
verbunden. Die Vorrichtung 2 weist ausserdem an ihrer Seite 10 eine
oder mehrere Buchsen 43 für die Stecker 41 für deren
elektrische Verbindung auf. Durch Koppeln der Stecker 41 mit
den entsprechenden Buchsen 43 wird eine Untergruppe 100 erhalten,
die aus den elektrisch miteinander verbundenen Vorrichtungen 1 und 2 besteht.
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Gemäß den hier
dargestellten elektrischen Kopplungseinrichtungen ist klar, dass
die erfindungsgemäßen Vorrichtungen
im Grunde auf drei Typen reduziert werden können. Ein erster Typ, der in
den beigefügten
Figuren mit den Bezugszeichen 1, 3 und 5 bezeichnet
ist, ist durch Verbindungsvorrichtungen dargestellt, die an einer
Seite des ersten Paares von Seiten 10 und 11 ein
oder mehrere Kabel 42 aufweisen, während an der anderen Seite
des ersten Paares von Seiten 10, 11 ein oder mehrere
Stecker 41 angeordnet sind. Die dadurch erhaltenen Vorrichtungen
stellen Steckermodule dar, die gemäß der Darstellung in den beigefügten Figuren
eine variable Anzahl von elektrischen Kontaktstellen aufweisen können.
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Ein
zweiter Typ, der in den beigefügten
Figuren durch die Bezugszeichen 2, 4 und 6 bezeichnet ist,
ist durch Verbindungsvorrichtungen dargestellt, die an einer Seite
des ersten Paares von Seiten 10 und 11 eine oder
mehrere Buchsen 43 aufweisen, während auf der anderen Seite
des ersten Paares von Seiten 10, 11 ein oder mehrere
Kabel 42 angeordnet sind. Die dadurch erhaltenen Vorrichtungen stellen
Buchsenmodule dar, die gemäß der Darstellung
in den beigefügten
Figuren eine variable Anzahl von elektrischen Kontaktstellen aufweisen
können.
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Ein
dritter Typ, der in den beigefügten
Figuren durch das Bezugszeichen 7 bezeichnet ist, ist durch
Verbindungsvorrichtungen dargestellt, die auf einer Seite des ersten
Paares von Seiten 10 und 11 eine oder mehrere
Buchsen 43 aufweisen, während auf
der anderen Seite des ersten Paares von Seiten 10, 11 ein
oder mehrere Stecker 41 angeordnet sind. Die dadurch erhaltenen
Vorrichtungen stellen Adaptermodule und/oder Erweiterungsmodule
dar, die gemäß der Darstellung
in den beigefügten
Figuren eine variable Anzahl von elektrischen Kontaktstellen aufweisen
können.
Es ist ferner zu betonen, dass diese Adaptermodule wie auch die
Buchsenmodule und die Steckermodule gemäß Ausführungsformen, die im Nachfolgenden
ausführlich
veranschaulicht werden, ohne die Anschlüsse an die Kabel 42 als
Adapter und Schutzkappen verwendet werden können.
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Unter
Bezugnahme auf 3 ist dort eine mögliche Form
der mechanischen Kopplung zwischen zwei Steckermodulen 1 und 3 dargestellt.
Das Steckermodul 1 weist auf seiner Seite 30 mechanische
Kopplungseinrichtungen auf, die beispielsweise aus Fügeeinrichtungen 51 zur
Verbindung mittels Formschluss bestehen. In den Figuren zwar nicht dargestellt,
weist das Steckermodul 1 jedoch auch mechanische Kopplungseinrichtungen
für die
Verbindung mit dem auf seiner Seite 31 angeordneten elektrischen
Gerät auf.
Ebenso weist das Steckermodul 3 auf seiner Seite 31 mechanische
Kopplungseinrichtungen auf, die beispielsweise aus Aussparungs-Fügeeinrichtungen 53 bestehen,
die mit den Einrichtungen 51 des Moduls 1 verbunden
werden können.
Das Steckermodul 3 weist ferner mechanische Kopplungseinrichtungen
für die
Verbindung mit den elektrischen Geräten auf, die beispielsweise
aus einem auf seiner Seite 30 angeordneten Zahn 54 bestehen. Durch
Koppeln der Fügeeinrichtungen 51 und 53 wird eine
Untergruppe 200 erhalten, die aus den mechanisch miteinander
verbundenen Vorrichtungen 1 und 3 besteht. Die
Untergruppe 200 besitzt Einrichtungen 54 für die mechanische
Kopplung mit dem elektrischen Gerät und kann dank der modularen
Merkmale eine Anzahl von elektrischen Verbindungen aufweisen, die
aus den Steckern 41 und den Kabeln 42 bestehen,
die je nach den für
ihren Aufbau verwendeten Steckermodulen verschieden sein können. Die
Steckermodule 1 und 3, und folglich die Untergruppe 200,
können
ferner mechanische Kopplungseinrichtungen aufweisen, die beispielsweise
aus Profilführungen 52 bestehen,
deren Funktion im Nachfolgenden beschrieben wird.
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Der
gleiche Typ eines Aufbaus kann auch mit Buchsenmodulen erhalten
werden. Unter Bezugnahme auf 4 ist nämlich zu
sehen, wie zwei Buchsenmodule 2 und 4 miteinander
gekoppelt werden können,
so dass sie unter Verwendung der gleichen Betriebsmodalitäten, die
auch für
die Steckermodule beschrieben wurden, eine Untergruppe 300 bilden. Die
Untergruppe 300 weist Einrichtungen 54 für die mechanische
Kopplung mit den elektrischen Geräten auf und kann dank der modularen
Merkmale eine Anzahl von elektrischen Verbindungen aufweisen, die aus
den Buchsen 43 und Kabeln 42 bestehen, die je nach
den für
ihren Aufbau verwendeten Steckermodulen verschieden sein können. Die
Buchsenmodule 2 und 4, und folglich die Untergruppe 300,
können ausserdem
mechanische Kopplungseinrichtungen aufweisen, die beispielsweise
aus Profilführungen 52 bestehen,
deren Funktion im Nachfolgenden beschrieben wird. Es ist von Interesse
anzumerken, dass die Untergruppe 200 und die Untergruppe 300 elektrisch
miteinander gekoppelt werden können.
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Eine
in 5 veranschaulichte alternative Ausführungsform
sieht vor, dass die Verbindungsvorrichtung 5 sowohl auf
der Seite 30 als auch auf der Seite 31 mit mechanischen
Einrichtungen für
die Kopplung mit den elektrischen Geräten versehen ist, die beispielsweise
aus Zähnen 54 bestehen,
die auf den Seiten 30 und 31 angeordnet sind.
Bevorzugt ist die Höhe
der Vorrichtung 5 gleich der Höhe der Untergruppe 200,
wobei die Höhe
als der Abstand zwischen den Seiten 30 und 31 definiert
ist, auf denen die Einrichtungen 54 für die mechanische Verbindung
mit den elektrischen Geräten
angeordnet sind.
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Die
Verbindungsvorrichtung 5 ist ausserdem bevorzugt an einer
Position, die beispielsweise einer der Seiten 21 des zweiten
Paar von Seiten 20 und 21 entspricht, mit mechanischen
Einrichtungen für
die Kopplung mit einer weiteren Verbindungsvorrichtung versehen.
Diese mechanischen Kopplungseinrichtungen können beispielsweise aus einer
Nut 520 bestehen, die mit einer entsprechenden Profilführung 52 gekoppelt
sein kann, die beispielsweise auf der Seite 20 einer Vorrichtung 1, 3 oder
einer Untergruppe 200 angeordnet ist. Aus 5 ist
ersichtlich, wie es durch die mechanischen Kopplungseinrichtungen 52 und 520 möglich ist,
eine Untergruppe 250 zu erhalten, bei der zwei oder mehrere
Module in einer Position entsprechend ihren Seiten 20, 21 mechanisch miteinander
gekoppelt sind. Beispielsweise besteht die Untergruppe 250 bei
der Ausführungsform
von 5 aus der Vorrichtung 5, die an einer
den Seiten 20 und 21 entsprechenden Position mechanisch
mit der Untergruppe 200 verbunden ist. Die Untergruppe 200 wiederum
besteht aus den Vorrichtungen 1 und 3, die an
einer den Seiten 30, 31 entsprechenden Position
mechanisch miteinander verbunden sind. Die Untergruppe 250 weist
Einrichtungen 54 für
die mechanische Kopplung mit den elektrischen Geräten auf
und kann dank der modularen Merkmale eine Anzahl von elektrischen
Verbindungen aufweisen, die aus den Steckern 41 und Kabeln 42 bestehen,
die je nach den für
ihren Aufbau verwendeten Steckermodulen verschieden sein können.
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Der
letztere Typ eines Aufbaus kann auch mit Buchsenmodulen erhalten
werden. Unter Bezugnahme auf 6 ist nämlich ersichtlich,
wie unter Verwendung der gleichen Betriebsmodalitäten, die auch
für die
Steckermodule beschrieben wurden, ein Buchsenmodul 6 mit
einer Untergruppe 300 gekoppelt werden kann, um dadurch
eine Untergruppe 360 herzustellen. Die Untergruppe 360 weist
Einrichtungen 54 für
die mechanische Kopplung mit den elektrischen Geräten auf
und kann dank der modularen Merkmale eine Anzahl von elektrischen
Verbindungen aufweisen, die aus den Buchsen 43 und Kabeln 42 bestehen,
die je nach den für
ihren Aufbau verwendeten Steckermodulen verschieden sein können.
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Die
mit den Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung erhältliche
Modularität
ist in 7 hervorgehoben. Aus dieser Figur ist ersichtlich,
wie es tatsächlich
möglich
ist, die Länge
der erhaltenen Untergruppen mittels Zwischenschaltung geeigneter
Verbindungsvorrichtungen 7 zu variieren, welche die Funktion
von Adapter und/oder Erweiterung besitzen. Insbesondere durch Zwischenschaltung
der Vorrichtung 7 zwischen die Untergruppe 360 und
die Untergruppe 250 wird eine Untergruppe 400 erhalten,
die eine größere Längenentwicklung
besitzt, wobei als Länge
der Abstand zwischen den Seiten 10 und 11 definiert
ist, auf denen die elektrischen Kopplungseinrichtungen 40 angeordnet
sind. Es ist ausserdem ersichtlich, wie es durch die Untergruppen 360 und 250 möglich ist,
die Dicke des resultierenden Aufbaus mithilfe einer geeigneten Verbindung
der Vorrichtungen an einer Position zu variieren, die den Seiten 20 und 21 entspricht,
wobei der Abstand zwischen den Seiten 20 und 21 des
zweiten Paares von Seiten als Dicke definiert ist.
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Die
mechanischen Kopplungseinrichtungen 50 können beispielsweise
aus Fügeeinrichtungen 51, 53,
oder ansonsten aus Schiebeeinrichtungen 52, 520 oder
aus anderen, ähnlichen
Einrichtungen bestehen.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtungen
finden eine adäquate
Anwendung in Niederspannungsgeräten
wie etwa beispielsweise Leistungsschaltern, Unterbrechern und dergleichen.
Einige Anwendungsbeispiele sind in den 8 bis 13 veranschaulicht.
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Unter
Bezugnahme auf 8 ist dort ein Niederspannungsgerät, z. B.
ein Leistungsschalter 15, insgesamt durch einen quaderförmigen Aufbau mit
einer Vorderwand 150, einer Rückwand 151, einer
linken Seitenwand 152 und einer rechten Seitenwand 153 dargestellt.
Die Ausdrücke "rechts" und "links" beziehen sich auf
eine Vorderansicht des Gerätes.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen
sind auf vorteilhafte Weise in einer Fassung 16 aufgenommen,
die in mindestens einer der Seitenwände 151 und 152 ausgebildet
ist.
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Unter
Bezugnahme auf 9 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
mindestens eine erste Verbindungsvorrichtung 5 auf, die über die
Kabel 42 betriebsmäßig mit
einer oder mehreren Zusatzeinrichtungen des Gerätes verbunden ist. Ausserdem
ist mindestens eine zweite Verbindungsvorrichtung 6 vorhanden,
die durch ein oder mehrere Kabel 42 betriebsmäßig mit
dem elektrischen Verkabelungssystem verbunden ist. Die Vorrichtungen 5 und 6 sind elektrisch
miteinander gekoppelt und sind mechanisch mit dem elektrischen Gerät gekoppelt,
z. B. durch das Zusammenwirken zwischen den Kanten der Fassung 16 und
den Zähnen 54,
wie vorausgehend veranschaulicht wurde.
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Eine
besondere Ausführungsform
ist in 10 veranschaulicht, die einen
Leistungsschalter 15 zeigt, der mit einer an seiner Vorderwand 150 angeordneten
motorgetriebenen Steuerung 18 ausgerüstet ist, wobei sich die entsprechende
Verbindungsvorrichtung 5 im abgekoppelten Zustand befindet.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtungen
ist im Detail in 11 zu sehen, die eine vergrößerte Ansicht
des in dem Kreis 80 eingefassten Abschnitts von 10 zeigt.
In 10 ist eine erste Verbindungsvorrichtung 1 zu
sehen, die durch die Kabel 42 betriebsmäßig mit einer Zusatzeinrichtung
des Leistungsschalters verbunden ist und in der Fassung 16 auf
der Seitenwand 152 des Leistungsschalters installiert ist.
Ferner ist eine weitere Verbindungsvorrichtung 3 zu sehen,
die mechanisch mit der Vorrichtung 1 gekoppelt ist. Bei
der Ausführungsform
von 10 ist die Vorrichtung 3 nicht betriebsmäßig mit
irgendeiner Zusatzeinrichtung verbunden und wird als Adapterelement
verwendet, ist aber jedenfalls mit einer oder mehreren Zusatzeinrichtungen
verbindbar.
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Es
ist in der Tat möglich,
Vorrichtungen zu verwenden, welche die Form der normalen Buchsen- oder
Steckermodule nachahmen, aber nicht verkabelt sind; diese Module
haben die Funktion, diejenigen Teile des Bereichs der Fassung 16 zu
besetzen, die nicht von anderen Modulen verwendet werden, aber für die Installation
weiterer Zusatzeinrichtungen oder späterer Anwendungen verfügbar sind.
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Die
Vorrichtungen 3 und 4 stellen in der Praxis eine
Untergruppe ähnlich
der Untergruppe 200 von 3 dar, die
mit der Verbindungsvorrichtung 5 mechanisch gekoppelt werden
kann. Die Vorrichtung 5 wird durch mechanisches Koppeln
mit den Vorrichtungen 1 und 3 und möglicherweise
auch mit dem Leistungsschalter 15 in die Fassung 16 eingesetzt, und
durch elektrisches Koppeln mit der Vorrichtung 6, beispielsweise
durch Einstecken der Stecker 41 in die entsprechenden Buchsen 43.
Die letztliche Situation ist in 12 veranschaulicht,
in der zu sehen ist, wie die motorgetriebene Steuerung durch die
Vorrichtungen 5 und 6 (die sich am Gehäuse des
Leistungsschalters befinden) und die Kabel 42 mit dem dazu
gehörenden
Teil des Verkabelungssystems verbunden ist.
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Eine
weitere Ausführungsform
ist in 13 veranschaulicht, die einen
Leistungsschalter 15 in der abziehbaren Version zeigt,
der an dem entsprechenden Element 19 installiert ist. In
diesem Fall ist mindestens eine erste Verbindungsvorrichtung 1 betriebsmäßig mit
einer oder mehreren Zusatzeinrichtungen des Leistungsschalters verbunden.
Eine zweite Verbindungsvorrichtung 2 ist betriebsmäßig mit
dem elektrischen Verkabelungssystem verbunden, während eine dritte Verbindungsvorrichtung 7 so
zwischen den Verbindungsvorrichtungen 1 und 2 angeordnet
ist, dass die erste 1, die zweite 2 und die dritte 7 Verbindungsvorrichtung
elektrisch miteinander gekoppelt sind und mit dem Leistungsschalter mechanisch
gekoppelt sind. In 13 sind zwei weitere Verbindungsvorrichtungen 3 und 4 dargestellt, die
jeweils mit der Vorrichtung 1 bzw. 2 mechanisch gekoppelt
sind. In der Praxis stellen die Vorrichtungen 1 und 3 eine
Untergruppe ähnlich
der in 3 veranschaulichten Untergruppe 200 dar,
während
die Untergruppen 2 und 4 eine Untergruppe ähnlich der Untergruppe 300 von 4 darstellen.
Die somit zwischen den Vorrichtungen 1, 3, 2, 4 und 7 erhaltene Anordnung
stellt eine Untergruppe ähnlich
der Untergruppe 400 von 7 dar.
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Aus 13 ist
ersichtlich, wie es die erfindungsgemäße Vorrichtungen ermöglicht,
durch die einfache Zwischenschaltung einer Adaptervorrichtung 7 auf
einfache Weise von einem Leistungsschalter in einer festen Version
zu einem Leistungsschalter in der abziehbaren Version überzugehen.
Ebenso klar sind die Vorteile, die mit dem modularen Aufbau der
erfindungsgemäßen Vorrichtungen
erhältlich sind,
der es durch geeignetes Kombinieren einer Anzahl von Vorrichtungen
möglich
macht, die Anzahl von Zusatzeinrichtungen und/oder die Installationsmerkmale
des Gerätes
nach Wunsch zu variieren.
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In
der Praxis stellt sich heraus, dass die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung
die vorgesehene Aufgabe sowie die vorgesehenen Ziele vollständig erfüllt, wobei
sie im Vergleich mit dem bekannten Stand der Technik bedeutsame
Vorteile zur Verfügung
stellt. In der Tat ist es dank ihrer stark modularen Merkmale leicht
möglich,
die Anzahl und/oder die Art der an einem Niederspannungsgerät vorhandenen
Zusatzeinrichtungen zu variieren, ohne komplizierte und heikle Arbeitsschritte
für ihr
Anschließen
und Verkabeln durchführen
zu müssen. Das
Vorhandensein einer angemessenen mechanischen Kopplung macht es
nämlich
möglich,
die Höhe und
die Dicke der Untergruppen zu variieren, die entsprechend den Installationserfordernissen
erstellt werden können.
Ausserdem ermöglicht
die Verfügbarkeit
von Adapterelementen zum Variieren von Höhe, Dicke oder Länge der
Untergruppen eine Standardisierung der Konstruktionsmerkmale des
Leistungsschalters, wobei zur gleichen Zeit die Vorteile des modularen
Aufbaus der Verbindungsvorrichtungen und somit die Möglichkeit
des Variierens der Anzahl und der Merkmale der Verbindungen bewahrt werden.
Ausserdem ist es möglich,
auf das Vorliegen von freien oder zusätzlichen Kabeln oder Steckern
zu verzichten, welche die Anlage der Gefahr eines Falschanschlusses
oder einer irgendwie gearteten gegenseitigen Störung mit anderen elektrischen
oder mechanischen Teilen an der Schaltanlage aussetzen.