EP1839322B1

EP1839322B1 - Handle connector which is used to couple control elements of two modules and circuit device provided with a handle connector

Info

Publication number: EP1839322B1
Application number: EP05850504.1A
Authority: EP
Inventors: Josef Herschberger; Bernhard Schmid
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2025-12-29
Also published as: WO2006077003A1; EP1839322A1; CN101099220A; CN101099220B; DE102005002799B3

Description

Die Erfindung betrifft einen Griffverbinder zur Kopplung von Bedienelementen zweier Module. Außerdem betrifft die Erfindung ein Schaltgerät mit zwei Modulen und einem derartigen Griffverbinder.The invention relates to a handle connector for coupling control elements of two modules. Moreover, the invention relates to a switching device with two modules and such a handle connector.

Häufig sind Schutzschaltgeräte bei industriellen Anwendungen und im Anlagenbau modular aufgebaut und umfassen neben dem Hauptmodul in Form der eigentlichen Schutzschalteinheit auch weitere frei anbaubare Zusatzmodule, beispielsweise eine Hilfsstromschaltereinheit, eine Fehlersignalschaltereinheit, eine Arbeitsstromauslösereinheit oder eine Unterspannungsauslösereinheit. Diese Module enthalten jeweils ein Bedienelement zur Auslösung einer Schalthandlung. Der Schaltvorgang soll am Hauptmodul und in allen Zusatzmodulen gemeinsam ausgelöst werden. Zur mechanischen Kopplung weisen die Bedienelemente einen Griff-Vorsprung auf, der in eine Griff-Bohrung des Bedienelements des benachbarten Moduls eingreift.Frequently, protective switching devices in industrial applications and in plant construction are modular and include in addition to the main module in the form of the actual protection switching unit and other freely attachable add-on modules, such as an auxiliary power switch unit, an error signal switch unit, a shunt trip unit or an undervoltage release unit. These modules each contain a control element for triggering a switching operation. The switching process should be triggered jointly on the main module and in all additional modules. For mechanical coupling, the controls on a handle-projection, which engages in a handle bore of the control element of the adjacent module.

Um die Kopplung zu gewährleisten, ist es bislang erforderlich, dass die miteinander zu verbindenden Bedienelemente unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind. Problematisch sind Ausführungsformen, bei denen ein Zwischenmodul ohne eigenes Bedienelement vorgesehen ist oder bei denen die Bedienelemente nicht bis unmittelbar an den seitlichen Rand des jeweiligen Moduls heranreichen. Oft ist ein Anbau eines Zusatzmoduls nur an einer Seite des Hauptmoduls vorgesehen, so dass es zu Schwierigkeiten führt, wenn das Zusatzmodul anlagenbedingt auf der anderen Seite platziert werden muss. Eine Kopplung der Bedienelemente ist dann entweder gar nicht oder nur durch kostenträchtigen Zusatzaufwand möglich, wie beispielsweise durch den Anbau eines für die Funktion des Zwischenmoduls nicht benötigten Bedienelements oder durch eine komplette Umkonstruktion des Hauptmoduls und/oder des Zusatzmoduls. Ein Griffverbinder dieser Art ist aus dem GB 2 285 890 bekannt.In order to ensure the coupling, it has hitherto been necessary for the operating elements to be connected to one another to be connected directly adjacent to one another. Embodiments in which an intermediate module without its own operating element is provided or in which the operating elements do not reach as close as possible to the lateral edge of the respective module are problematic. Often, an attachment of an additional module is provided only on one side of the main module, so that it leads to difficulties when the additional module has to be placed on the other side due to the system. A coupling of the controls is then either not possible or only by costly additional effort, such as by adding a not required for the function of the intermediate module control or by a complete redesign of the main module and / or the additional module. A handle connector of this kind is from the GB 2 285 890 known.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine kostengünstige Möglichkeit zur Kopplung zweier voneinander beabstandeten Bedienelemente anzugeben.The object of the invention is therefore to provide a cost-effective way to couple two spaced-apart controls.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1.This object is solved by the features of independent claim 1.

Der erfindungsgemäße Griffverbinder erhöht die Flexibilität bei der Konzeption eines aus mehreren Modulen zusammengesetzten Schutzschaltgeräts. Der Griffverbinder lässt sich einfach herstellen und kann auch für verschiedene Konstellationen, insbesondere für verschiedene zu überbrückende Abstände (eine oder mehrere Teilungseinheiten), ausgelegt werden. Damit erübrigen sich die ansonsten erforderlichen und sehr viel aufwändigeren Umkonstruktionen an den Modulen selbst. Die Verwendung des Griffverbinders ermöglicht außerdem einen Anbau des Zusatzmoduls an einer hierfür eigentlich nicht vorgesehenen Seite des Hauptmoduls, an der beispielsweise das Bedienelement des Hauptmoduls nicht bis an den seitlichen Rand heranreicht. Der Griffverbinder reduziert also den erforderlichen Aufwand erheblich und erhöht zugleich die konstruktive Freiheit bei der Geräteentwicklung und -konfiguration. Bei den beteiligten Modulen, also dem Hauptmodul, dem Zusatzmodul und auch dem eventuell vorhandenen Zwischenmodul, kann es sich um weitgehend beliebige Einheiten mit verschiedenen Funktionalitäten und Verwendungszwecken handeln. Insbesondere kann das Hauptmodul als ein- oder mehrpolige Schutzschalteinheit ausgeführt sein.The handle connector according to the invention increases the flexibility in the design of a circuit-breaker composed of several modules. The handle connector can be easily manufactured and can also be designed for different constellations, in particular for different distances to be bridged (one or more dividing units). This eliminates the otherwise necessary and much more complex conversions to the modules themselves. The use of the handle connector allows In addition, an attachment of the additional module to a not actually provided for this side of the main module, where, for example, the control of the main module does not reach to the side edge. The handle connector thus significantly reduces the required effort and at the same time increases the design freedom in device development and configuration. In the modules involved, so the main module, the additional module and the possibly existing intermediate module, it can be largely arbitrary units with different functionalities and uses. In particular, the main module can be designed as a single or multi-pole protection switching unit.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Griffverbinders ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments of the handle connector according to the invention will become apparent from the features of the dependent claims of claim 1.

Günstig ist eine Variante, bei der der Längskörper eine senkrecht zu einer Betätigungsrichtung der beiden Bedienelemente verlaufende Längsachse aufweist. Dann ergibt sich eine besonders effiziente mechanische Kopplung. Grundsätzlich ist aber auch eine andere Betätigungsrichtung, beispielsweise parallel zur Längsachse möglich.A variant in which the longitudinal body has a longitudinal axis running perpendicular to an actuating direction of the two operating elements is favorable. This results in a particularly efficient mechanical coupling. In principle, however, another operating direction, for example, parallel to the longitudinal axis possible.

Weiterhin kann der Längskörper als Kunststoffteil ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung. Außerdem weist der Griffverbinder dann ein besonders geringes Eigengewicht auf. Dies ist vorteilhaft, da die Bedienelemente und deren Lagerungen das zusätzliche Gewicht des Griffverbinders zu tragen haben.Furthermore, the longitudinal body may be formed as a plastic part. This allows a simple and inexpensive production. In addition, the handle connector then has a particularly low weight. This is advantageous because the controls and their bearings have to carry the extra weight of the handle connector.

Gemäß anderen Varianten ist der Verbinder-Vorsprung als an den Längskörper angeformter Zapfen, insbesondere als Kunststoffzapfen, oder als in den Längskörper nachträglich eingesetzter Stift, insbesondere als Metallstift, ausgebildet. Diese Varianten erfüllen sowohl die geforderte Funktionalität und lassen sich auch gut fertigen. Ein Metallstift zeichnet sich außerdem durch eine hohe mechanische Stabilität aus.According to other variants, the connector projection is designed as a pin formed on the longitudinal body, in particular as a plastic pin, or as a pin subsequently inserted in the longitudinal body, in particular as a metal pin. These variants fulfill both the required functionality and can also be produced well. A metal pin is also characterized by a high mechanical stability.

Vorzugsweise ist am Längskörper auf der dem Hauptmodul zugewandten Stirnseite ein Führungselement vorgesehen, dessen Innenkontur an die Außenkontur des ersten Bedienelementes angepasst ist, so dass das Führungselement das erste Bedienelement im montierten Zustand zumindest teilweise formschlüssig umgreift. Das Führungselement erstreckt sich insbesondere in die gleiche Richtung wie der Verbinder-Vorsprung und umgibt den Verbinder-Vorsprung zumindest teilweise, wodurch letzterer vor einer Beschädigung beispielsweise vor einem Abknicken geschützt wird. Außerdem verhindert das formschlüssig am ersten Bedienelement anliegende Führungselement ein Verdrehen oder Verwinden des Griffverbinders bei einer außermittigen Betätigung des Verbundes aus den beiden Bedienelementen und dem Griffverbinder. Es wird eine höhere Verwindungssteifigkeit erreicht.Preferably, a guide element is provided on the longitudinal body on the main module facing end side, whose inner contour is adapted to the outer contour of the first control element, so that the guide element engages around the first control element in the assembled state at least partially positively. In particular, the guide element extends in the same direction as the connector projection and at least partially surrounds the connector projection, which protects the latter from being damaged, for example, from kinking. In addition, the form-fitting fitting on the first control element guide prevents twisting or twisting of the handle connector in an off-center actuation of the composite of the two controls and the handle connector. It is achieved a higher torsional rigidity.

Bei weiteren Ausgestaltungen sind am Längskörper in Richtung seiner Längsachse wirkende Anlageflächen vorgesehen. An einer ersten Anlagefläche liegt im montierten Zustand des Griffverbinders eine Stirnseitenfläche des ersten Bedienelementes an. An einer zweiten Anlagefläche liegt im montierten Zustand eine Stirnseitenfläche des zweiten Bedienelementes an. Die Anlageflächen bewirken eine Positionsfixierung des Griffverbinders in seitlicher Richtung, d.h. in Richtung seiner Längsachse. Außerdem lässt sich der Griffverbinder mittels einer entsprechenden Variation des Abstands zwischen den beiden Anlageflächen exakt an den durch den Griffverbinder zu überbrückenden seitlichen Abstand zwischen den zu koppelnden Bedienelementen anpassen. Diesbezüglich können Varianten mit verschiedenen Abstandswerten vorgehalten werden.In further embodiments acting on the longitudinal body in the direction of its longitudinal axis bearing surfaces are provided. At a first contact surface is in the assembled state of the handle connector on an end face of the first control element. At a second contact surface is in the assembled state, an end face of the second control element. The abutment surfaces effect a positional fixation of the handle connector in the lateral direction, i. in the direction of its longitudinal axis. In addition, the handle connector by means of a corresponding variation of the distance between the two contact surfaces can be exactly adapted to be bridged by the handle connector lateral distance between the control elements to be coupled. In this regard, variants with different distance values can be maintained.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Schaltgerät mit einer kostengünstigen Kopplung zweier voneinander beabstandeten Bedienelemente anzugeben.Another object of the invention is to provide a switching device with a cost-effective coupling of two spaced-apart controls.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 9.This object is solved by the features of independent claim 9.

Das erfindungsgemäße Schaltgerät bietet im Wesentlichen die gleichen Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Griffverbinder beschrieben worden sind. Außerdem lässt es sich in gleicher vorteilhafter Weise ausgestalten wie der Griffverbinder.The switching device according to the invention essentially offers the same advantages that have already been described in connection with the handle connector according to the invention. In addition, it can be configured in the same advantageous manner as the handle connector.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1: ein Ausführungsbeispiel eines Griffverbinders in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 2: den Griffverbinder gemäß Fig. 1 in einer anderen perspektivischen Ansicht,
Fig. 3: ein Ausführungsbeispiel eines Schaltgeräts mit mehreren Modulen und dem Griffverbinder gemäß Fig. 1 während der Montage und
Fig. 4: das Schaltgerät gemäß Fig. 3 im montierten Zustand.

Further features, advantages and details of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1: An embodiment of a handle connector in a perspective view,
Fig. 2: the handle connector according to Fig. 1 in another perspective view,
Fig. 3: an embodiment of a switching device with a plurality of modules and the handle connector according to Fig. 1 during assembly and
Fig. 4: the switching device according to Fig. 3 in the assembled state.

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren 1 bis 4 mit denselben Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are in the FIGS. 1 to 4 provided with the same reference numerals.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Griffverbinders 1 in zwei verschiedenen perspektivischen Darstellungen gezeigt, der einen aus Kunststoff gefertigten Längskörper 2 mit einer Längsachse 3 und zwei Stirnseiten 4 und 5 umfasst. An der Stirnseite 4 ist eine in Richtung der Längsachse 3 verlaufende Verbinder-Bohrung 6 und an der Stirnseite 5 ein Verbinder-Vorsprung in Gestalt eines nachträglich in den Längskörper 2 eingepressten Metallstifts 7 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel ist die Verbinder-Bohrung 6 durchgehend, so dass sie auf der Stirnseite 5 zugleich zur Aufnahme des Metallstifts 7 dient. Diese Ausgestaltung ist jedoch nicht zwingend, eine Realisierung mit zwei getrennten Bohrungen auf beiden Stirnseiten 4 und 5 ist ebenfalls möglich.In the Fig. 1 and 2 an embodiment of a handle connector 1 is shown in two different perspective views, which comprises a longitudinal body 2 made of plastic with a longitudinal axis 3 and two end faces 4 and 5. On the front side 4 is a extending in the direction of the longitudinal axis 3 connector bore 6 and on the front side 5, a connector projection in the form of a subsequently pressed into the longitudinal body 2 metal pin 7 is provided. In the exemplary embodiment, the connector bore 6 is continuous, so that it also serves on the end face 5 for receiving the metal pin 7. However, this embodiment is not mandatory, a realization with two separate holes on both end faces 4 and 5 is also possible.

Auf der Stirnseite 5 umfasst der Griffverbinder 1 ein Führungselement 8 in Gestalt einer Halbschale, die den Metallstift 7 an seinem herausragenden Ende teilweise umgibt. Das Führungselement 8 ist ein angeformter Bestandteil des Längskörpers 2 und besteht demzufolge ebenfalls aus Kunststoff.On the front side 5, the handle connector 1 comprises a guide element 8 in the form of a half-shell, which partially surrounds the metal pin 7 at its projecting end. The guide element 8 is a molded-on part of the longitudinal body 2 and therefore also consists of plastic.

An der Stirnseite 4 weist der Griffverbinder eine erste Anlagefläche 9 auf. Eine weitere Anlagefläche 10 befindet sich an der Stelle, an der der Metallstift 7 in den Längskörper 2 eingepresst ist. In Richtung der Längsachse 3 sind die beiden Anlageflächen 9 und 10 in einem Abstand D voneinander angeordnet.On the front side 4, the handle connector on a first bearing surface 9. Another contact surface 10 is located the point at which the metal pin 7 is pressed into the longitudinal body 2. In the direction of the longitudinal axis 3, the two contact surfaces 9 and 10 are arranged at a distance D from each other.

In den Fig. 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines Schaltgeräts 11, das neben dem Griffverbinder 1 auch ein Hauptmodul 12 in Form einer Schutzschalteinheit, ein Zusatzmodul 13 beispielsweise in Form einer Fehlersignalschaltereinheit sowie ein nicht näher spezifiziertes Zwischenmodul 14 enthält. In der Darstellung gemäß Fig. 3 befindet sich das Schaltgerät 11 in einem Zustand während der Montage, wohingegen in Fig. 4 der montierte Zustand wiedergegeben ist.In the Fig. 3 and 4 is an embodiment of a switching device 11, which in addition to the handle connector 1 also includes a main module 12 in the form of a protective switching unit, an additional module 13, for example in the form of an error signal switch unit and an unspecified intermediate module 14. In the illustration according to Fig. 3 is the switching device 11 in a state during assembly, whereas in Fig. 4 the assembled state is reproduced.

Die Module 12, 13 und 14 sind seitlich nebeneinander angeordnet, wobei das Zwischenmodul 14 zwischen dem Hauptmodul 12 und dem Zusatzmodul 13 platziert ist.The modules 12, 13 and 14 are arranged side by side laterally, with the intermediate module 14 being placed between the main module 12 and the additional module 13.

Das Hauptmodul 12 und das Zusatzmodul 13 sind jeweils mit einem Bedienelement 15 bzw. 16 in Form eines umlegbaren länglichen Schaltgriffs versehen. Beide Bedienelemente 15 und 16 erstrecken sich jeweils bis zu den seitlichen Rändern der jeweiligen Module 12 bzw. 13. Das Zwischenmodul 14 weist kein derartiges Bedienelement auf.The main module 12 and the additional module 13 are each provided with a control element 15 or 16 in the form of a foldable elongated control handle. Both operating elements 15 and 16 each extend to the lateral edges of the respective modules 12 and 13. The intermediate module 14 has no such operating element.

Für die Funktionsweise des Schaltgeräts 11 ist es erforderlich, dass die Bedienelemente 15 und 16 nur gemeinsam betätigt werden können. Um dies zu gewährleisten, stellt der Griffverbinder 1 eine mechanische Kopplung zwischen den beiden Bedienelementen 15 und 16 her. Ein am Bedienelement 16 seitlich angeformter Griff-Vorsprung 17 greift in die Verbinder-Bohrung 6 ein. Gleiches gilt für den Metallstift 7, der in eine in den Fig. 3 und 4 nicht näher dargestellte Griff-Bohrung des Bedienelements 15 eingreift.For the operation of the switching device 11, it is necessary that the controls 15 and 16 can only be operated together. To ensure this, the handle connector 1 establishes a mechanical coupling between the two operating elements 15 and 16. A on the control element 16 laterally molded handle projection 17 engages in the connector bore 6 a. The same applies to the metal pin 7, in one in the Fig. 3 and 4 not shown handle bore of the control element 15 engages.

Zwischen dem Bedienelement 15 und dem Griffverbinder 1 besteht außerdem eine weitere Verbindung mittels des Führungselements 8, dessen Innenkontur gerade so an die Außenkontur des Bedienelements 15 angepasst ist, dass eine formschlüssige Verbindung resultiert. Dadurch wird eine besonders stabile mechanische Kopplung erreicht. Insbesondere wird ein Verwinden oder Verdrehen des Griffverbinders 1 bei einer Betätigung der Bedienelemente 15 oder 16 verhindert. Im Ausführungsbeispiel ist die Betätigungsrichtung der umlegbaren Bedienelemente 15 und 16 in etwa senkrecht zur Längsachse 3 des Griffverbinders 1.Between the operating element 15 and the handle connector 1, there is also a further connection by means of the guide element 8, whose inner contour is just adapted to the outer contour of the operating element 15, that a positive connection results. As a result, a particularly stable mechanical coupling is achieved. In particular, a twisting or twisting of the handle connector 1 upon actuation of the operating elements 15 or 16 is prevented. In the exemplary embodiment, the actuating direction of the convertible control elements 15 and 16 is approximately perpendicular to the longitudinal axis 3 of the handle connector. 1

Der Griffverbinder 1 überbrückt also den aufgrund des Zwischenmoduls 14 vorhandenen seitlichen Abstand zwischen den beiden Bedienelementen 15 und 16 wirksam. Der Abstand D zwischen den beiden Anlageflächen 9 und 10 des Griffverbinders 1 ist genauso groß wie die seitliche Abmessung des Zwischenmoduls 14. Im montierten Zustand liegen die Anlageflächen 9 und 10 des Griffverbinders 1 an den jeweiligen seitlichen Stirnflächen der Bedienelemente 16 bzw. 15 an. Dadurch wird der Griffverbinder 1 in Richtung der Längsachse 3 beidseitig in seiner Position fixiert, wodurch die Stabilität der mechanischen Kopplung zwischen den beiden Bedienelementen 15 und 16 erhöht wird.The handle connector 1 thus bridges the present due to the intermediate module 14 lateral distance between the two controls 15 and 16 effectively. The distance D between the two contact surfaces 9 and 10 of the handle connector 1 is the same size as the lateral dimension of the intermediate module 14. In the assembled state, the contact surfaces 9 and 10 of the handle connector 1 at the respective lateral end faces of the controls 16 and 15 at. As a result, the handle connector 1 is fixed on both sides in its position in the direction of the longitudinal axis 3, whereby the stability of the mechanical coupling between the two operating elements 15 and 16 is increased.

Claims

Handle connector for mechanically coupling a first and a second control element (15, 16), wherein
a) the control elements (15, 16) are spaced a certain distance apart from each other and

b) the first control element (15) is provided on a main module (12) embodied as a protective circuit breaker unit and the second control element (16) is provided on an add-on module (13) which is arranged at the side adjacent to the main module (12),
comprising

c) a longitudinal body (2) bridging the distance,

d) a connector bore (6) which is provided on the longitudinal body (2) on the end face (4) orientated towards the add-on module (13) and into which a handle projection (17) provided on the side of the second control element (16) orientated towards the add-on module (13) engages,

e) a connector projection (7) which is provided on the longitudinal body (2) on the end face (5) orientated towards the main module (12) and which engages into a connector bore provided on the side of the first control element (15) orientated towards the add-on module (13), and

f) a guide element (8) provided on the longitudinal body (2) on the end face (5) orientated towards the main module (12), the internal contour of which guide element is matched to the external contour of the first control element (15) such that the guide element (8) at least partially encloses the first control element (15) in a form-fit manner in the assembled state.
Handle connector according to claim 1,
characterised in that the longitudinal body (2) has a longitudinal axis (3) running at right angles to an actuation direction of the two control elements (15, 16).
Handle connector according to claim 1 or 2,
characterised in that the longitudinal body (2) is embodied as a plastic part.
Handle connector according to one of the preceding claims, characterised in that the connector projection (7) is embodied as a journal, in particular a plastic journal (7), integrally moulded onto the longitudinal body.
Handle connector according to one claims 1 to 3, characterised in that the connector projection is embodied as a pin, in particular a metal pin (7), inserted subsequently into the longitudinal body.
Handle connector according to one of the preceding claims, characterised in that provided on the longitudinal body (2) and acting in the direction of its longitudinal axis (3) is a first contact surface (10) against which a lateral surface of the first control element (15) bears in the assembled state.
Handle connector according to one of the preceding claims, characterised in that provided on the longitudinal body (2) and acting in the direction of its longitudinal axis (3) is a second contact surface (9) against which a lateral surface of the second control element (16) bears in the assembled state.
Switchgear having a main module (12), an add-on module (13) and a handle connector according to claim 1.