EP1807847B1

EP1807847B1 - Gehäuse

Info

Publication number: EP1807847B1
Application number: EP05790666A
Authority: EP
Inventors: Adolf Tetik
Original assignee: Moeller Gebaudeautomation GmbH
Current assignee: Moeller Gebaudeautomation GmbH
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2025-09-27
Also published as: WO2006045127A1; ES2303268T3; ATE387004T1; AT501054B1; AT501054A4; NO20072660L; RU2007119393A; RU2381584C2; HK1115473A1; AU2005299230A1; EP1807847A1; CN101073129A; AT501054B8; DE502005002943D1; AU2005299230B2; CN101073129B; PL1807847T3

Description

Die Erfindung betrifft einen Differenzstromwandler für einen Fehlerstromschutzschalter, umfassend einen, vorzugsweise ringförmigen, Magnetkern, wenigstens eine Leiterschleife, wie z.B. Sekundärwicklung und/oder Tertiärwicklung, und ein mehrteiliges Gehäuse aus Isolierstoff
Magnetanordnungen sind Teil von Differenzstromwandlern wie sie in Fehlerstromschutzschaltern eingesetzt sind. Der Magnetkern bzw. dessen Gehäuse wird dabei von Primärwicklungen umschlungen, welche bei Anwendung in einem Fehlerstromschutzschalter mit Anschlussklemmen und den Kontakten einer Schaltwalze verbunden sind. Die auf dem Magnetkern bzw. auf dessen Gehäuse angeordnete
Sekundärwicklung und/oder Tertiärwicklung sind mit elektronischen Bauelementen bzw. Baugruppen innerhalb des Schalters verbunden. Gemäß den üblichen Bauformen derartiger Febleratromschutzschalter erfolgt die Verbindung zu den Baugruppen des Fehlerstromschutzschalters mittels der Drähte welche für die Wicklungen selbst Verwendung finden, welche in der Regel relativ dünn und biegsam sind, da dadurch eine große Anzahl Wicklungen auf dem Magnetkern aufgebracht werden kann, ohne diesen mechanisch zu belasten. Weiters kann durch die Verwendung dünner Drähte die Masse, die Anmessungen sowie die Kosten eines Fehlerstromschutzschalters gering gehalten werden.
Nachteilig an einer derartigen Ausführung der Verbindung der Sekundärwicklung und/oder der Tertiärwicklung mit den Baugruppen eines Fehlerstromschutzschalters ist, dass aufgrund der geringen Durchmesser sowie der hohen Biegsamkeit der verwendeten Drähte diese Probleme bei einer automatisierten Fertigung verursachen. Die Enden derartig dünner Drähte stellen für einen Fertigungsautomaten, bedingt durch deren unzureichende Formstabilität, keine definierte Position dar- Bereits eine geringe Abweichung der tatsächlichen Position eines Drahtendes von der vorprogrammierten Position führt dazu, dass der Fertigungsautomat das Drahtende nicht mehr findet, womit eine Verbindung der Sekundärwicklung und/oder Tertiärwicklung mit den Baugruppen eines Fehlerstromschutzschalters nicht mehr möglich ist. Die Verbindung der Sekundärwicklung und/oder der Tertiärwicklung mit den Baugruppen findet daher weitestgehend manuell statt. Dies führt zu hohen Kosten und zu hohen Ausfallraten bei der Fertigung.
Aus der EP 650 172 A ist eine Magnetkerngehäuseanordnung mit einem zweiteiligen Gehäuse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt wobei vorgesehen ist in dem zweiteiligen Gehäuse Durchgangsöffnungen für die Primärleiter vorzusehen. Die einzelnen Gehäuseschalen weisen Steckverbindungen auf, welche als hohle Durchgangsöffnungen ausgeführt sind in denen die Primärleiter geführt sind. Dadurch, sowie durch an den Stirnseiten des Gehäuses angeordneten Abschirmelementen, kann die Isolation zwischen den Primärleitem gewährleistet werden, ohne das diese selbst isoliert sein müssen.
Die US 2 290 680 A beschreibt eine Ringkernspule für Telefonanwendungen bei welcher für einen ringförmigen Magnetkern ein Gehäuse, gebildet aus Schalenhälften, aus Isolierstoff vorgesehen ist. Dieses Gehäuse trägt Stege mit Anschlusskontakten für die Enden der um dieses Gehäuse herumgewickelten Spulendrähte.
Die AT 395 492 B beschreibt weiters eine elektrische Spule für Filteranwendungen und zur Leiterplattenmontage, die aus einem Spulenkörper mit Wicklung besteht, wobei am Spulenkörpersockel die Anchlussdrähte eines elektrischen Bauelementes angeklemmt sind, die ihrerseits jeweils mit den Anschlussdrähten der Wicklung verbunden sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Gehäuse für Magnetanordnungen z.B. für Differenzstromwandler für Felüerstrornschutzschalter der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchen die genannten Nachteile vermieden werden können, und welche eine
Verbesserung der automatisierten Fertigung von Fehlerstromschutzschaltern ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass an dem Gehäuse wenigstens zwei leitende Kontakte ausgebildet sind, an welchen die Enden der Leiterschleife angeschlossen sind, und dass die leitenden Kontakte als Anschlussleiter wenigstens eines elektronischen Bauelementes ausgebildet sind.
Dadurch stehen dem Fertigungsautomaten definierte Endpunkte bereit, welche mit der entsprechenden Genauigkeit von diesem angefahren werden können. Dadurch ist ein höherer Grad der Automatisierung der Fertigung von Fehlerstromschutzschaltern erreichbar, wodurch die Herstellungskosten und die Ausschussrate gesenkt werden. Durch die Verwendung eines von der Sekundärwicklung und/oder der Tertiärwircklung ohnedies kontaktierten Bauelements entfallen spezielle Kontakte, wodurch die Fertigungskosten sowie die Fertigungszeit weiter gesenkt werden können.
In Weiterführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Halterung für das wenigstens eine elektronische Bauelement, vorzugsweise an wenigstens einer äußeren Gehäusefläche, vorgesehen ist. Dadurch ist es möglich das wenigstens eine Bauelement direkt am Gehäuse des Magnetkerns und damit in größtmöglicher Nähe zu den zu kontaktierenden Drähten der Sekundärwicklung und/oder der Tertiärwicklung anzuordnen, wodurch die von der Wicklung abgehenden Drähte eine minimale Länge aufweisen.
In diesem Zusammenhang kann in Weiterführung der Erfindung vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Halterung einstückig an dem Gehäuse angeformt ist. Dies führt zu einer einfachen und kostengünstigen Fertigung des Gehäuses und der Halterung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Halterung wenigstens zwei an unterschiedlichen Gehäuseschalen angeordnete Teilhalterungen umfasst. Durch zwei Teilhalterungen kann die Lage des wenigstens einen Bauelements genauer definiert werden.
Gemäß wieder einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Halterungen wenigstens eine Zuführhilfe, vorzugsweise eine Abschrägung, aufweist Dadurch kann das wenigstens ein Bauelement einfacher in die Halterung eingebracht werden. Dies ist auch beim Einsatz von Fertigungsautomaten von Vorteil.
Eine Variante der Erfindung kann darin bestehen, dass die Halterung für, vorzugsweise axial oder radial, bedrahtete elektronische Bauelemente, wie etwa Widerstände, Kondensatoren oder Dioden, vorgesehen ist. Vor allem Kondensatoren und Dioden sind als den Sekundärwicklung und/oder der Tertiärwicklung am nächsten angeordnete Bauelemente in Fehlerstromschutzschaltern üblich etwa für Gleichrichter und Energiespeicherschalumgen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Halterung für eine Mehrzahl, vorzugsweise zwei, elektronische Bauelemente, vorgesehen ist, welche zu einem Bauelementeverbund verbunden sind. Dadurch können ohnedies in einem Schaltungsverbund mit gleichen Anschlusspunkten eingesetzte Bauelemente auch gemeinsam angeordnet werden, wodurch funktionelle Baugruppen nicht getrennt werden. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Länge der Signalwege und damit auf die Störsicherheit der Komponenten aus.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Anschlussleiter des Bauelementeverbundes an deren Enden verbunden sind. Dadurch wird auf einfache Weise ein mechanischer wie auch elektrisch leitender Bauelementeverbund gebildet.
Eine andere mögliche Ausführungsform kann darin bestehen, dass wenigstens ein, vorzugsweise plattenförmiges, insbesondere einstückig angeformtes, Abschirmelement vorgesehen ist. Dies ermöglicht die Abschirmung der Sekundärwicklung und/oder der Tertiärwicklung bzw. der elektronischen Bauelemente von den Leitern der Primärwicklung. Weiters kann das wenigstens eine Abschirmelement als Anschlag bzw. als definiertes Ende für die Sekundärwicklung und/oder Tertiärwicklung bzw. für ein elektronisches Bauelement dienen.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Halterung an
Anschlussleitern des wenigstens einen elektronischen Bauelements und/oder des Bauelementeverbunds arretiert. Dadurch können eventuell Bauelemente mit unterschiedlichen Außenabmessungen in idente Halterungen eingebracht werden. Weiters vereinfacht dies bei zwei Teilhalterungen, welche jeweils an einer baugleichen Gehäuseschale angeordnet sind, die Ausgestaltung der Halterung. Da für die weitere Kontaktierung der Bauelemente die Lage der Anschlussleiter vorrangig ist, kann auf diese Weise deren Lage sehr genau festgelegt werden.
In diesem Zusammenhang kann in Weiterführung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Halterung ein zahnförmiger Fortsatz mit einer Aufnahme ist. Eine derartig gestaltete Halterung weist eine hohe Stabilität auf.
In Weiterführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Halterung wenigstens eine Arretiereinrichtung, insbesondere einen Schnapphaken, umfasst. Dadurch kann das wenigstens eine Bauelement einfach und passgenau arretiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine axial oder radial bedrahtete elektronische Bauelement im wesentlichen parallel zu der, im wesentlichen als Zylindermantelfläche ausgeführten äußeren Gehäusefläche angeordnet ist. Dadurch befinden sich die Enden der Anschlussleiter nächst den Enden der Sekundärwicklung und/oder der Tertiärwicklung und können dadurch auf kurzem Wege kontaktiert werden.
Eine Variante der Erfindung kann darin bestehen, dass die Anschlussleiter einen mit der Halterung zusammenwirkenden Klemmbereich ausbilden. Dadurch können die Bauelemente auf einfache und sichere Weise an dem Gehäuse der Magnetanordnung angeordnet werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine der Teilhalterungen einen U-förmigen Grundkörper umfassend Schenkel und einen diese verbindenden Steg aufweist. Dadurch wird eine weitere einfach aufgebaute und stabile Halterung gebildet.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schenkel des
U-förmigen Grundkörpers durch die plattenförmigen Abschirmelemente gebildet sind. Dadurch werden bereits vorhandene Bauelemente bzw. Baugruppen mehrfach verwendet, wodurch der Gesamtfertigungsaufwand des Gehäuses und/oder der Halterung sinkt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass parallel zu wenigstens einem Schenkel, an der Außenseite des U-förmigen Grundkörpers ein, vorzugsweise plattenförmiges, insbesondere einstückig an das Gehäuse angeformtes, Klemm-und/oder Führungselement angeordnet ist, wobei der Schenkel und das Klemm- und/oder Führungselement einen Klemm- und/oder Führungsbereich zum Klemmen und/oder Führen der Anschlussleiter wenigstens eines elektronischen Bauelements ausbilden, Dadurch kann die Lage der Anschlussleiter des wenigstens einen elektronischen Bauelement genau festgelegt werden. Weiters kann dadurch gegebenenfalls das wenigstens eine elektronische Bauelement an dessen Anschlussleitern geklemmt werden.
Gemäß wieder einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steg des U-förmigen Grundkörpers als, vorzugsweise einstückig an das Gehäuse angeformte, ebene Platte ausgebildet ist. Der plattenförmige Steg bildet einen sichern Anschlag für das wenigstens eine elektronische Bauelement.
Eine Variante der Erfindung kann darin bestehen, dass der Steg parallel zu der Deckfläche und/oder der äußeren Zylindermantelflächenkante angeordnet ist. Dadurch kann gewährleistet werden, dass das wenigstens eine elektronische Bauelement parallel zu der Deckfläche und/oder der äußeren Zylindermantelflächenkante angeordnet ist. Dies vereinfacht die Einstellungen der automatisierten Bestückungsautomaten.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Stege zweier Teilhalterungen, welche zusammen eine Halterung bilden, zueinander parallel sind und/oder einen Aufnahmebereich ausbilden. Dadurch können die bei den meisten elektronischen Bauelementen parallelen Gehäuse sicher aufgenommen werden.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Aufnahmebereich zur Aufnahme wenigstens eines elektronischen Bauelements, vorzugsweise eines Bauelementeverbundes, vorgesehen ist. Dadurch kann ein elektronisches Bauelement oder eine Bauelementeverbunde am Gehäuse angeordnet werden.
Eine weitere mögliche Ausführungsform kann darin bestehen, dass die Anschlussleiter des wenigstens einen axial oder radial bedrahteten elektronischen Bauelements im wesentlichen parallel zu der, im wesentlichen als Zylindermantelfläche ausgeführten äußeren Gehäusefläche angeordnet sind. Dadurch befinden sich die Enden der Anschlussleiter nächst den Enden der Sekundärwicklung und/oder der Tertiärwicklung und können dadurch auf kurzem Wege kontaktiert werden.
Eine Variante der Erfindung kann darin bestehen, dass in der Halterung wenigsten ein elektronisches Bauelement, vorzugsweise ein Bauelementeverbund, angeordnet ist, wobei über der Halterung eine Sekundärwicklung und/oder eine Tertiärwicklung des Differenzstromwandlers angeordnet ist. Dadurch kann das wenigstens eine elektronische Bauelement mittels einer ohnedies an der Magnetanordnung vorgesehenen Einrichtung, nämlich der Sekundärwicklung und/oder der Tertiärwicklung einfach in dessen Lage gesichert werden.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen besonders bevorzugte Ausführungsformen dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses in
Explosionsdarstellung;
Fig. 2 ein Gehäuse gemäß Fig. 1 im Grundriss;
Fig. 3 ein Gehäuse gemäß Fig. 1 im Seitenriss;
Fig. 4 ein Gehäuse gemäß Fig. 1 in axonometrischer Darstellung;
Fig. 5 eine weitere axonometrische Darstellung eines Gehäuses gemäß Fig. 1;
Fig. 6 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses in Explosionsdarstellung;
Fig. 7 ein Gehäuse gemäß Fig. 6 in axonometrischer Darstellung
Fig. 8 eine weitere axonometrische Darstellung eines Gehäuses gemäß Fig. 6; und
Fig. 9 eine weitere axonometrische Darstellung eines Gehäuses gemäß Fig. 6.

Die Fig. 1 bis 9 zeigen verschiedene Ansichten besonders bevorzugter Ausführungsformen eines Gehäuses 20 für eine Magnetanordnung 1 z.B. für die Aufnahme eines, vorzugsweise ringförmigen, Magnetkerns 2 eines Differenzstromwandlers eines Fehlerstromschutzschalter, wobei das Gehäuse 20 mehrteilig und aus Isolierstoff ausgebildet ist, und an dem Gehäuse 20 wenigstens zwei leitende Kontakte 5 für den Anschluss der Enden 6 wenigstens einer Leiterschleife 3, wie z.B. Sekundärwicklung und/oder einer Tertiärwicklung 4 des Differenzstromwandlers ausgebildet sind, und wobei die leitenden Kontakte 5 als Anschlussleiter 8 wenigstens eines elektronischen Bauelementes 9 ausgebildet sind. Magnetanordnungen 1 werden in Stromwandlern elektrischer Schaltgeräte, vor allem Fehlerstromschutzschaltern, verwendet. Sie umfassen einem Magnetkern 2 welcher in den bevorzugten Ausführungsformen durch einen ringförmigen Magnetkern 2 mit rechteckigem Querschnitt gebildet ist. Der Magnetkern 2 wird bei Einbau des Stromwandlers in einen Fehlerstromschutzschalter von Primärwicklungen umschlungen welche mit den Eingangs- oder Ausgangsklemmen sowie mit Kontakten einer Schaltwalze verbunden sind. Die Primärwicklungen umschlingen den Querschnitt des Magnetkerns 2 typischerweise lediglich ein- bis eineinhalbmal. Die Anzahl der Primärwicklungen entspricht der Anzahl der Leiter des zu schützenden Netzes, üblicherweise zwei oder vier.
Sofern der abfließende Strom nicht dem zufließenden Strom entspricht wird durch die Differenz in der Sekundärwicklung 4 eine Spannung induziert und der Fehlerstromschutzschalter löst aus. Eine eventuell vorhandene Tertiärwicklung 4 dient dem erkennen kurzzeitiger transienter Überspannungen, etwa verursacht durch einen Blitzschlag, und verhindert beim Auftreten derartiger kurzzeitiger transienter Überspannungen das Fehlauslösen des Fehlerstromschutzschalters.
Die Sekundärwicklung und/oder Tertiärwicklung 4 kann sowohl direkt auf dem Magnetkern 2 aufgebracht sein, wobei in diesem Fall im Gehäuse wenigstens eine Öffnung für das Herausführen der Drähte 7 vorgesehen sein sollte, oder, wie in den Fig. 2 bis 5, sowie 7 bis 9 dargestellt, auf dem Gehäuse 20. Es kann auch vorgesehen sein, eine der Leiterschleifen 3 bzw. Wicklungen am Magnetkern 2 und eine am Gehäuse 20 vorzusehen.
Der Magnetkern 2 ist, vor allem zum Schutz vor mechanischer Belastung, mit einem Gehäuse 20 versehen, welches aus einem Isolator, vorzugsweise Kunststoff, besteht.
Der Magnetkern 2 bzw. der Querschnitt des Magnetkerns 2 ist von einer Leiterschleife 3, vorzugsweise einer Sekundärwicklung und/oder einer Tertiärwicklung 4, umschlungen bzw. umwickelt. Diese kann direkt auf dem Magnetkern 2 oder auf dem Gehäuse 20 aufgebracht sein. Da die Sekundärwicklung und/oder Tertiärwicklung 4 in der Regel aus äußerst dünnen und entsprechend flexiblem Draht 7 aufgebaut sind, stellen die Enden 6 der Wicklungen bzw. der Leiterschleife 3 für Fertigungsautomaten ein Problem dar, da derart dünne, wenig steife Drähte 7, welche von einer Wicklung wegstehen für Fertigungsautomaten schwer bis kaum aufzugreifen bzw. zu kontaktieren sind. Daher ist vorgesehen die Enden 6 der Sekundärwicklung und/oder Tertiärwicklung 4 direkt im Bereich des Gehäuses 20 mit leitenden Kontakten 5 zu verbinden, welche steif und massiv ausgeführt sind und eine definierte Länge aufweisen, sodass diese definierte Endpunkte darstellen, welche von einem Fertigungsautomaten gezielt angefahren werden können und sich unter dem Zugriff des Automaten nicht übermäßig verformen.
Es ist vorgesehen, dass die leitenden Kontakte 5 als Anschlussleiter 8 wenigstens eines elektronischen Bauelementes 9 ausgebildet sind, wodurch die Anschlussleiter 8 ohnedies im Fehlerstromschutzschalter vorhandener Bauelemente 9, zusätzlich zu deren funktionellen Aufgaben den weiteren Zweck erfüllen als Kontakt für die Enden 6 der Sekundärwicklung und/oder Tertiärwicklung 4 zu dienen.
Das Gehäuse 20 der bevorzugten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Magnetanordnung 1 ist zweigeteilt, wobei beide Gehäuseschalen 21 gleich ausgeführt sind. Es können jedoch alle anderen Ausführungen eines Gehäuses 20 für eine Magnetanordnung 1 verwendet werden. Durch die gleiche Ausführung der beiden Gehäuseschalen 21 können diese mit lediglich einem Werkzeug hergestellt werden, wodurch die Herstellungskosten des Gehäuses 20 gesenkt werden.
Jede Gehäuseschale 21 der bevorzugten Ausführungsformen weist eine äußere Zylindermantelfläche 22 und eine innere Zylindermantelfläche 23, sowie eine Deckfläche 24 auf, wobei die äußere Zylindermantelfläche 22 und die innere Zylindermantelfläche 23 an einer Seite durch die Deckfläche 24 begrenzt werden und an der-anderen Seite eine äußere Zylindermantelflächenkante 25 und eine innere Zylindermantelflächenkante 26 ausbilden. Die drei Flächen bilden einen Innenraum 27, welcher zur Aufnahme des Magnetkerns 2 vorgesehen ist. An der dem Innenraum 27 gegenüberliegenden Außenseite 28 der äußeren Zylindermantelfläche 22 sind je wenigstens eine Halterung 29 bzw. Teilhalterung 30, wenigstens ein Abschirmelement 31 sowie wenigstens ein Verbindungselement 32 angeordnet, welche vorzugsweise allesamt einstückig angeformt sind.
Die Verbindungselemente 32 sind bevorzugt als gegengleiche Verbindungselemente 32 ausgeführt. Es kann jede Anzahl an Verbindungselementen 32 vorgesehen sein. In der bevorzugten Ausführungsform sind zwei erste Verbindungselemente 33 und zwei zu den ersten Verbindungselementen 33 gegengleiche zweite Verbindungselemente 34 vorgesehen, welche derart an der Außenseite 28 der äußeren Zylindermantelfläche 22 angeordnet sind, dass beim aneinander pressen zweier gleicher Gehäuseschalen 21, in der Lage wie in Fig. 1 sowie Fig. 6 dargestellt, d.h. in einer Lage zueinander, welche die Innenräume 27 der beiden Gehäuseschalen 21 zu einem gemeinsamen Innenraum vereinigt, die ersten Verbindungselemente 33 mit den zweiten Verbindungselementen 34 interagieren und diese festhalten. Es ist daher in den bevorzugten Ausführungsformen vorgesehen, dass die ersten Verbindungselemente 33 zapfenförmige Erhebungen 35 umfassen und die zweiten Verbindungselemente 34 gegengleiche, wenn auch geringfügig schmälere, Aufnahmeöffnungen 36 aufweisen, und dass die ersten und Verbindungsmittel 33 die zweiten Verbindungsmittel 34 nächst der äußeren Zylindermantelflächenkante 25 angeordnet sind. Es kann jede andere Art der Verbindungselemente 32 vorgesehen sein, etwa ein Bajonettverschluss.
Es ist bei den bevorzugten Ausführungsformen des Gehäuses 20 vorgesehen, dass dieses, vorzugsweise zwei, Abschirmelemente 31 umfasst, welche bevorzugt plattenförmig ausgeführt sind. Die Abschirmelemente 31 sind auf beiden Gehäuseschalen 21 derart angeordnet, dass diese bei zusammengebautem Gehäuse 20 ein durchgehendes Abschirmelement 31 bilden. Die vorzugsweise zwei Abschirmelemente 31 dienen in weitere Folge auch als Anschlag für eine auf dem Gehäuse 20 angeordnete Leiterschleife, wie einer Sekundärwicklung und/oder einer Tertiärwicklung 4.
An dem Gehäuse 20, vorzugsweise an wenigstens einer äußeren Gehäusefläche 45, ist wenigstens eine Halterung 29 für das wenigstens eine elektronische Bauelement 9 angeordnet. In den bevorzugten Ausführungsformen ist die Halterung 29 durch zwei Teilhalterungen 30 gebildet, wobei je eine Teilhalterung 30 auf einer Gehäuseschale 21 angeordnet ist.
In den bevorzugten Ausführungsformen ist die Halterung 29 für, axial oder radial bedrahtete elektronische Bauelemente 10, wie etwa Widerstände, Kondensatoren oder Dioden 16, vorgesehen. Vor allem Kondensatoren und Dioden 16 sind als den Sekundärwicklung und/oder der Tertiärwicklung 4 nächste Bauelemente 9, 10 in Fehlerstromschutzschaltern üblich etwa für Gleichrichter- und Energiespeicherschaltungen. Dioden 16 kontaktieren darüber hinaus in einer parallelen gegenpoligen Anordnung, wie in den Fig. 2 bis 5 sowie 7 bis 9 dargestellt, bevorzugt die Tertiärwicklung 4, welche zum Erkennen kurzzeitiger transienter Vorgänge vorgesehen ist.
In der Folge wird eine erste bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses 20 gemäß den Fig. 1 bis 5 näher beschrieben.
Die Halterung 29, bzw. die Teilhalterungen 30 ist bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform derart angeordnet, dass das wenigstens eine axial oder radial bedrahtete elektronische Bauelement 10 im wesentlichen parallel zu der, im wesentlichen als Zylindermantelfläche 22 ausgeführten äußeren Gehäusefläche 45 angeordnet ist.
Die Teilhalterungen 30 sind bevorzugt als zahnförmiger Fortsatz 37 mit einer Aufnahme 38 ausgebildet. Der zahnförmige Fortsatz 37 weist einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf, und erhebt sich aus der äußeren Zylindermantelfläche 22 bzw. normal zu dieser, wobei die konkrete Position von den Außenabmessungen der aufzunehmenden elektronischen Bauelemente 9, 10 abhängt. Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform wie in den Fig. 1 bis 5 dargestellt sind die Teilhalterungen 30 derart angeordnet, dass diese einen Abstand von der äußeren Zylindermantelflächenkante 25 aufweisen welche zumindest größer ist als die halbe Gehäuselänge des aufzunehmenden elektronischen Bauelements 9, 10.
Die Teilhalterungen 30 weisen Abschrägungen 39 auf, welche das Aufnehmen elektronischer Bauelemente 9, 10 in die Halterungen 29 erleichtern. Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform weisen die zahnförmigen Teilhalterungen 30 zwei Abschrägungen 39 auf, welche eine gemeinsame Kante 40 aufweisen. Eine der beiden Abschrägungen 39 geht in eine Arretiereinrichtung 41, insbesondere einen Schnapphaken 42, über. Dabei kann neben und/oder anstatt des Schnapphakens 42 eine jede andere Arretiereinrichtung 41 vorgesehen sein.
Die Arretiereinrichtung 41 kann sowohl zur Arretierung des Gehäuses eines elektronischen Bauelementes 9, 10, als auch, wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform, zur Arretierung der Anschlussleiter 8 eines elektronischen Bauelementes 9, 10 dienen.
In der ersten bevorzugten Ausführungsform ist die Halterung 29 zur Aufnahme von mehreren, vorzugsweise zwei, elektronischen Bauelementen 9, 10 vorgesehen, welche zu einem Bauelementeverbund 11 verbunden sind. Bevorzugt sind zwei elektronische Bauelemente 9, 10 an den Enden 12 deren Anschlussleitern 8 miteinander leitend verbunden, vorzugsweise verschweißt oder verlötet, wobei die Anschlussleiter 8 einen mit der Halterung 29 zusammenwirkenden Klemmbereich 15 ausbilden. Dieser kann wie bei der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten ersten bevorzugten Ausführungsform durch zwei weitestgehend parallele Anschlussleiter 8 gebildet sein, wobei die Anschlussleiter 8 einen Doppelknick 13 aufweisen. Der Klemmbereich 15 kann jedoch auch als sich verjüngender Klemmbereich 15 ausgebildet sein, wenn etwa die Anschlussleiter 8 keinen Doppelknick 13 aufweisen.
Die Halterung 29 bzw. die Teilhalterungen 30 sind dabei innerhalb des Klemmbereichs 15 angeordnet und die Arretiereinrichtung 41 sichert den Bauteilverbund 11 gegen Lageänderungen. Die Haltekraft wird durch die Federwirkung der Anschlussleiter 8 der zum Bauelementeverbund 11 verbundenen elektronischen Bauelemente 9, 10 erbracht. Die Halterung 29 bzw. die Teilhalterungen 30 weisen daher im Bereich der Aufnahme 38 eine geringste Breite 44 auf, welche größer ist als der Abstand 14 zweier Anschlussleiter 8 welche zusammen einen Klemmbereich 15 bilden. Somit kann eine sicher Befestigung des Bauelementeverbundes 11 sichergestellt werden.
Sofern für eine Anwendung keine direkt an eine Sekundärwicklung und/oder eine Tertiärwicklung 4 angeschlossene elektronische Bauelemente 9, 10 vorgesehen sind, können in die Halterung 29 auch entsprechend gebogene Drähte oder Nullohmbrücken, bzw. wenn eine Durchkontaktierung unerwünscht ist entsprechende Kunststoffteile mit leitenden Endkontakten eingebracht werde.
In der Folge wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses 20 gemäß den Fig. 6 bis 9 näher beschrieben.
Der Grundaufbau des Gehäuses 20 ist ident mit dem der vorstehend beschriebenen ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gehäuses 20. Die erste und die zweite bevorzugte Ausführungsform des Gehäuses 20 unterscheiden sich lediglich hinsichtlich der Ausführung der Halterung 29 bzw. der Teilhalterungen 30, sowie hinsichtlich der bevorzugten Anordnung der Anschlussleiter 8 des wenigstens einen elektronischen Bauelements 9 bzw. des Bauelementeverbundes 11.
Bei der zweiten beschriebenen bevorzugten Ausführungsform weist die wenigsten eine Teilhalterungen 30 einen U-förmigen Grundkörper 50 umfassend Schenkel 51 und einen diese verbindenden Steg 52 auf. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Teilhalterung 30 aus einem isolierenden Material gefertigt und an das Gehäuse 20 einstückig angeformt ist.
Die Schenkel 51 des U-förmigen Grundkörpers 50 der Teilhalterung sind bevorzugt durch die plattenförmigen Abschirmelemente 31 gebildet, welche dabei nicht bis zur äußeren Zylindermantelfläche 22 verlaufen, sondern lediglich bis zum Steg 52 des U-förmigen Grundkörpers 50. Die plattenförmigen Abschirmelemente 31 verlaufen dabei bevorzugt im Wesentlichen parallel zu der, im Wesentlichen als Zylindermantelfläche 22 ausgeführten äußeren Gehäusefläche 45. Die Schenkel 51 erstrecken sich bevorzugt wenigstens derart weit von der äußeren Gehäusefläche 45 nach außen, dass diese das wenigsten eine elektronische Bauelement 9 überragen.
Die beiden Schenkel 51 des U-förmigen Grundkörpers 50 werden bevorzugt von einem, als ebene Platte ausgeführten Steg 52 verbunden. Es kann auch vorgesehen sein anstelle des Stegs 52 eine Anzahl stiftförmiger Erhebungen vorzusehen. Der Steg 52 ist bevorzugt parallel zu der Deckfläche 24 und/oder der äußeren Zylindermantelflächenkante 25 angeordnet, wobei in der bevorzugten Ausführung des Gehäuses 20 die Deckfläche 24 und die äußere Zylindermantelflächenkante 25 zueinander parallel sind.
Der Steg 52 erhebt sich bevorzugt derart weit aus der äußeren Gehäusefläche 45, dass dieser das wenigsten eine elektronische Bauelement 9 überragt, wobei bevorzugt und wie in den Fig. 6 bis 9 dargestellt der Steg 52 von den Schenkeln 51 überragt wird. Es kann vorgesehen sein, dass der Steg 52 und die Schenkel 51 nicht zu einer baulichen Einheit verbunden und jeweils separat ausgeführt sind.
Es kann vorgesehen sein, dass parallel zu wenigstens einem Schenkel 51, an der Außenseite des U-förmigen Grundkörpers 50 ein, vorzugsweise plattenförmiges, insbesondere einstückig an das Gehäuse 20 angeformtes, Klemm- und/oder Führungselement 53 angeordnet ist, wobei der Schenkel 51 und das Klemm- und/oder Führungselement 53 einen Klemm- und/oder Führungsbereich 54 zum Klemmen und/oder Führen der Anschlussleiter 8 wenigstens eines elektronischen Bauelements 9 ausbilden.
In der besonders bevorzugten Ausführung weist die zweite bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses 20 parallel zu jedem Schenkel 51 ein derartiges Klemm-und/oder Führungselement 53 auf. Dadurch weist eine derartige Ausführungsform, wie in den Fig. 6 bis 9 dargestellt beidseitig der Schenkel 51 des U-förmigen Grundkörpers 50 einen Klemm- und/oder Führungsbereich 54 auf.
Vorzugsweise wird eine Halterung 30 der zweiten bevorzugten Ausführungsform des Gehäuses 20 durch zwei, an unterschiedlichen Gehäuseschalen 21 angeordneten Teilhalterungen 30 gebildet. Die Stege 52 der beiden Teilhalterungen 30 sind dabei bevorzugt parallel zueinander angeordnet und bilden einen Aufnahmebereich 55, welcher zur Aufnahme wenigstens eines elektronischen Bauelements 9 bzw. eines Bauelementeverbundes 11 vorgesehen ist. Wie bereits dargelegt, handelt es sich bei den bevorzugt zur Anordnung in einer Halterung 29 eines erfindungsgemäßen Gehäuses 20 vorgesehenen elektronischen Bauelementen 9 um Dioden und Kondensatoren, wobei jedoch sämtliche andere bekannte elektronische Bauelemente 9 vorgesehen sein können. Es ist bekannt, dass elektronische Bauelemente 9 mit identen elektrischen Eigenschaften in unterschiedlichsten Bauformen verfügbar sein können. Die Fig. 6 bis 9 veranschaulichen das Anordnen eines Bauelementeverbundes 11 axial bedrahteter Bauelemente 10 in einer zweiten bevorzugten Ausfühungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses 20. Es kann jedoch vorgesehen sein anders bedrahtete Bauelemente 9, wie z.B. radial bedrahtete Bauelemente oder Bauelemente mit Linsenförmigen Gehäusen, in der Halterung anzuordnen. Entsprechend der Gehäuseform der aufzunehmenden elektrischen Bauelemente 9 kann vorgesehen sein die Ausgestaltung des Aufnahmebereichs 55 entsprechend anzupassen. So kann etwa bei vorgesehener Anordnung von Bauelementen 9 mit linsenförmigen Gehäusen der Steg 52 weggelassen werden, wobei die Bauelemente 9 an den Endpunkten der Schenkel 51 arretiert werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Anschlussleiter 8 des wenigstens einen axial oder radial bedrahteten elektronischen Bauelements 10 im wesentlichen parallel zu der, im wesentlichen als Zylindermantelfläche 22 ausgeführten äußeren Gehäusefläche 45 angeordnet sind. Bevorzugt sind die Anschlussleiter 8 derart angeordnet, dass diese auch im Wesentlichen parallel zueinander sind. In der besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen die Enden 12 der Anschlussleiter 8 allesamt nächst einer Deckfläche 24 anzuordnen.
Es kann vorgesehen sein, dass die elektronischen Bauelemente 9 welche in der Halterung 29 angeordnet sind, durch Klemmung der Anschlussleiter 8 im Klemm- und/oder Führungsbereich 54 gehalten werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Klemm-und/oder Führungsbereich 54 lediglich zur Führung der Anschlussleiter 8 dient. Unabhängig davon ist bevorzugt vorgesehen, über den in der Halterung 29 angeordneten Bauelementen 8 bzw. über dem Bauelementeverbund 11 eine Sekundärwicklung und/oder eine Tertiärwicklung 4 des Differenzstromwandlers anzuordnen. Die Sekundärwicklung und/oder Tertiärwicklung 4 sichert auf diese Weise die Bauelemente 9 bzw. den Bauelementeverbund 11 vor dem Herausfallen aus der Halterung 29. Weiters wird dadurch die kürzestmögliche Verbindung der Sekundärwicklung und/oder Tertiärwicklung 4 zu den Enden 12 der Anschlussleiter 8 sichergestellt.
Eine Kombination einiger oder aller Merkmale der beschriebenen ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses 20 kann vorgesehen sein. Eine beliebige Kombination sämtlicher geoffenbarter Merkmale kann vorgesehen sein. Ebenfalls kann vorgesehen sein beliebige, der geoffenbarten Merkmale wegzulassen.

Claims

Differenzstromwandler für einen Fehlerstromschutzschalter, umfassend einen, vorzugsweise ringförmigen, Magnetkern (2), wenigstens eine Leiterschleife (3), wie z.B. Sekundärwicklung und/oder Tertiärwicklung (4), und ein mehrteiliges Gehäuse (20) aus Isolierstoff, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (20) wenigstens zwei leitende Kontakte (5) ausgebildet sind, an welchen die Enden (6) der Leiterschleife (3) angeschlossen sind, und dass die leitenden Kontakte (5) als Anschlussleiter (8) wenigstens eines elektronischen Bauelementes (9) ausgebildet sind.
Differenzstromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Halterung (29) für das wenigstens eine elektronische Bauelement (9), vorzugsweise an wenigstens einer äußeren Gehäusefläche (45), vorgesehen ist.
Differenzstromwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Halterung (29) einstückig an dem Gehäuse (20) angeformt ist.
Differenzstromwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gehäuse (20) zwei, vorzugsweise baugleiche, Gehäuseschalen (21) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (29) wenigstens zwei an unterschiedlichen Gehäuseschalen (21) angeordnete Teilhalterungen (30) umfasst.
Differenzstromwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen (29) wenigstens eine Zuführhilfe (46), vorzugsweise eine Abschrägung (39), aufweist.
Differenzstomwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (29) für, vorzugsweise axial oder radial, bedrahtete elektronische Bauelemente (10), wie etwa Widerstände, Kondensatoren oder Dioden (16), vorgesehen ist.
Differenzstromwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (29) für eine Mehrzahl, vorzugsweise zwei, elektronische Bauelemente (9), vorgesehen ist, welche zu einem Bauelementeverbund (11) verbunden sind.
Differenzstromwandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussleiter (8) des Bauelementeverbundes (11) an deren Enden (12) verbunden sind.
Differenzstromwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, vorzugsweise plattenförmiges, insbesondere einstückig angeformtes. Abschirmelement (31) vorgesehen ist.
Differenzstromwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (29) an Anschlussleitern (8) des wenigstens einen elektronischen Bauelements (9) und/oder des Bauelementeverbunds (11) arretiert.
Differenzstromwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (29) ein zahnförmiger Fortsatz (37) mit einer Aufnahme (38) ist.
Differenzstromwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (29) wenigstens eine Arretiereinrichtung (41), insbesondere einen Schnapphaken (42), umfasst.
Differenzstromwandler nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine axial oder radial bedrahtete elektronische Bauelement (10) im wesentlichen parallel zu der, im wesentlichen als Zylindermantelfläche (22) ausgeführten äußeren Gehäusefläche (45) angeordnet ist.
Differenzstromwandler nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussleiter (8) einen mit der Halterung (29) zusammenwirkenden Klemmbereich (15) ausbilden.
Differenzstromwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Teilhalterungen (30) einen U-förmigen Grundkörper (50) umfassend Schenkel (51) und einen diese verbindenden Steg (52) aufweist.
Differenzstromwandler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (51) des U-förmigen Grundkörpers (50) durch die plattenförmigen Abschirmelemente (31) gebildet sind.
Difierenzstromwandler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu wenigstens einem Schenkel (51), an der Außenseite des U-förmigen Grundkörpers (50) ein, vorzugsweise plattenförmiges, insbesondere einstückig an das Gehäuse angeformtes, Klemm-und/oder Führungselement (53) angeordnet ist, wobei der Schenkel . (51) und das Klemm-und/oder Führungselement (53) einen Klemm- und/oder Fürhrungsbereich (54) zum Klemmen und/oder Führen der Anschlussleiter (8) wenigstens eines elektronischen Bauelements (9) ausbilden.
Differenzstromwandler nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (52) des U-förmigen Grundkörpers (50) als, vorzugsweise einstückig an das Gehäuse (20) angeformte, ebene Platte ausgebildet ist.
Differenzstromwandler nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei die Gehäuseschalen Deckflächen (24) und äußere Zylindermantelflächenkannten (25) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (52) parallel zu der Deckfläche (24) und/oder der äußeren Zylindermantelflächenkante (25) angeordnet ist.
Differenzstromwandler nach einem der Anspruche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (52) zweier Teilhalterungen (30), welche zusammen eine Halterung (29) bilden, zueinander parallel sind und/oder einen Aufnahmebereich (55) ausbilden.
Differenzstromwandler nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (55) zur Aufnahme wenigstens eines elektronischen Bauelements (9), vorzugsweise eines Bauelementeverbundes (11), vorgesehen ist.
Differenzstromwandler nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Anseblussleiter (8) des wenigstens einen axial oder radial bedrahteten elektronischen Bauelements (10) im wesentlichen parallel zu der, im wesentlichen als Zylindermantelfläche (22) ausgeführten äußeren Gehäusefläche (45) angeordnet sind.
Differenzstromwandler nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass in der Halterung (29) wenigsten ein elektronische Bauelement (9), vorzugsweise ein Bauelemmteverbund (11), angeordnet ist, wobei über der Halterung (29) eine Sekundärwicklung und/oder eine Tertiärwicklung (4) des Differenzstromwandlers angeordnet ist.