EP3671785A1

EP3671785A1 - Anordnung eines trägerteils und eines oberteils einer schalteinrichtung mit in der anordnung integrierten komponenten einer elektronik

Info

Publication number: EP3671785A1
Application number: EP18214101.0A
Authority: EP
Inventors: Patrik SCHMIDT
Original assignee: Jean Mueller Elektrotechnische Fabrik GmbH
Current assignee: Jean Mueller Elektrotechnische Fabrik GmbH
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2020-06-24
Also published as: EP3671786B1; ES2877138T3; EP3671786A1; PL3671786T3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Trägerteils (2) und eines Oberteils (3) einer Schalteinrichtung mit in der Anordnung integrierten Komponenten einer Elektronik. Bei der Schalteinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Trennschalter oder eine Schaltleiste handeln.

Das Oberteil (3) ist mit dem Trägerteil (2) mechanisch verbindbar, wobei in dem Trägerteil (2) eine erste Komponente der Elektronik gelagert ist, wobei in dem Oberteil (3) eine zweite Komponente der Elektronik gelagert ist, wobei die erste Komponente eine erste Verbindungseinrichtung aufweist, wobei die erste Verbindungseinrichtung in dem Trägerteil (2) gelagert ist, wobei die zweite Komponente eine zweite Verbindungseinrichtung aufweist, wobei die zweite Verbindungseinrichtung in dem Oberteil (3) gelagert ist, wobei die erste Verbindungeinrichtung und die zweite Verbindungeinrichtung miteinander elektrisch und/oder optisch koppelbar sind, zur Herstellung einer elektrischen und/oder optischen Verbindung zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente durch elektrisches und/oder optisches Koppeln der ersten Verbindungeinrichtung mit der zweiten Verbindungeinrichtung beim mechanischen Verbinden von Trägerteil (2) und Oberteil (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Trägerteils und eines Oberteils einer Schalteinrichtung mit in der Anordnung integrierten Komponenten einer Elektronik. Bei der Schalteinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Trennschalter oder eine Schaltleiste handeln. Bei der Schaltleiste kann es sich insbesondere um eine Lastschaltleiste handeln. Beispielsweise kann es sich um eine Sicherungsschaltleiste handeln. Vorzugsweise handelt es sich bei der Schalteinrichtung um eine Niederspannungs-Hochleistungs (NH)-Lastschaltleiste, wie sie beispielsweise aus der DE 38 12 504 A1 bekannt ist. Es kann sich aber durchaus auch um einen Lasttrennschalter, insbesondere einen NH-Sicherungslasttrennschalter handeln.
An Schalteinrichtungen, die typischerweise der Stromverteilung dienen, werden immer höhere Anforderungen gestellt. Insbesondere ist vorgesehen, dass Schalteinrichtungen mit Komponenten einer Elektronik zur Messwerterfassung und - verarbeitung ausgerüstet sind, beispielsweise um permanent alle strom- und spannungsrelevanten Daten zu überwachsen bzw. zu messen und/oder in die Schalteinrichtung eingebrachte elektrische Sicherungen und deren Zustand zu überwachen bzw. den Schaltzustand der Schalteinrichtung zu überwachen. Ein NH-SicherungsLasttrennschalter mit Sicherungsüberwachung ist beispielsweise aus der DE 44 38 215 A1 bekannt. Des Weiteren sind häufig auch Temperaturüberwachungen bzw. Komponenten zur Temperaturmessung vorgesehen, um die Temperatur der Schalteinrichtung bzw. die Temperatur der Umgebung der Schalteinrichtung zu überwachen, insbesondere um Störungen frühzeitig zu erkennen. Des Weiteren sind moderne Schalteinrichtungen häufig mit elektronischen Komponenten ausgerüstet, mittels derer beispielsweise ein Schalten der Schalteinrichtung ohne manuelles Handhaben der Schalteinrichtung möglich ist. Zu diesem Zweck sind häufig Elektromotoren in der Schalteinrichtung vorgesehen, welche extern angesteuert werden können zwecks Schalten der Schalteinrichtung. Häufig sind an Schalteinrichtungen auch Kommunikationsschnittstellen, wie beispielsweise eine USB-Schnittstelle, eine LAN-Schnittstelle oder eine WLAN-Schnittstelle vorgesehen.
Typischerweise weisen Schalteinrichtungen ein Trägerteil und ein mit dem Trägerteil verbindbares Oberteil auf. Das Trägerteil dient in der Regel der Lagerung von elektrischen Kontakten, welche wiederum mit einem Zugang und einem Abgang verbindbar sind. Diese elektrischen Kontakte dienen wiederum der Aufnahme einer elektrischen Sicherung oder eines Trennmessers, wobei die elektrische Sicherung oder das Trennmesser in die elektrischen Kontakte einführbar bzw. herausführbar ist, zwecks Schalten der Schalteinrichtung. Das mit dem Trägerteil verbindbare Oberteil dient typischerweise der Aufnahme eines Mittels zum Schalten der Schalteinrichtung, beispielsweise dient das Oberteil der Lagerung eines Deckels zur Aufnahme einer elektrischen Sicherung oder eines Trennmessers, wobei der Deckel in dem Oberteil zwischen zwei Schaltstellungen bewegbar ist.
Die vorgenannten Komponenten einer Elektronik, beispielsweise die Komponenten einer Elektronik zur Erfassung eines Messwertes, beispielsweise zur Erfassung einer an einem stromführenden Bauteil anliegenden Spannung oder zur Erfassung eines ein stromführendes Bauteil durchfließenden Stroms, sind typischerweise auf das Trägerteil und das Oberteil verteilt. So ist es durchaus üblich, dass Stromwandler, welche der Erfassung eines die Schalteinrichtung durchfließenden Stroms dienen, typischerweise in dem Trägerteil, konkret im Bereich der Kontakte des Trägerteils, angeordnet sind, und die weiteren Komponenten, welche der Auswertung der von dem Stromwandler übermittelten Messwerte dienen, in dem Oberteil angeordnet sind, beispielsweise in dem in dem Oberteil gelagerten Deckel angeordnet sind. Die Verkabelung zwischen dem Stromwandler und der Auswerteelektronik ist in dem Trägerteil geführt. Dementsprechend ist eine erste Komponente der Elektronik, nämlich der Stromwandler, in dem Trägerteil gelagert, wohingegen eine zweite Komponente der Elektronik, beispielsweise die Auswerteelektronik und ggf. weitere Kommunikationsschnittstellen, in dem Oberteil gelagert sind. Daher ist es bei einer derartigen Schalteinrichtung notwendig, die erste, in dem Trägerteil gelagerte Komponente der Elektronik mit der zweiten, in dem Oberteil gelagerten Komponente der Elektronik elektrisch oder optisch zu verbinden, zur Herstellung einer elektrischen und/oder optischen Verbindung zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente.
Durch das Vorsehen von in der Anordnung eines Trägerteils und eines Oberteils integrierten Komponenten einer Elektronik erhöht sich der Montageaufwand der vorgenannten Anordnung bzw. der Schalteinrichtung als solchen, da es notwendig ist, nicht nur das Trägerteil und das Oberteil mechanisch miteinander zu verbinden, sondern zusätzlich die integrierten Komponenten der Elektronik miteinander zu verbinden, um eine elektrische und/oder optische Verbindung zwischen den Komponenten herzustellen. In der Regel müssen die integrierten Komponenten in einem separaten Arbeitsschritt miteinander verdrahtet werden oder korrespondierende Stecker und Buchsen ineinandergesteckt werden. Dadurch ist der Montageaufwand erheblich erhöht, zudem können Fehler bei der Verkabelung auftreten und insbesondere ein automatisiertes Verbinden von Trägerteil und Oberteil ist bei in dem Trägerteil und dem Oberteil vorgesehenen bzw. integrierten Komponenten der Elektronik nicht oder nur schwer möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung eines Trägerteils und eines Oberteils einer Schalteinrichtung mit in der Anordnung integrierten Komponenten einer Elektronik zu schaffen, welche derart ausgebildet ist, dass die vorgenannten Nachteile nicht auftreten.
Zur Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, dass das Oberteil mit dem Trägerteil mechanisch verbindbar ist. In dem Trägerteil ist eine erste Komponente der Elektronik gelagert. Unter dem Begriff "Komponente" wird vorliegend auch eine Anordnung von Komponenten verstanden, beispielsweise einer Einrichtung zur Messdatenerfassung und damit verbundener Verkabelung. In dem Oberteil ist eine zweite Komponente der Elektronik gelagert. Dementsprechend besteht die Elektronik zumindest aus der ersten Komponente, welche in dem Trägerteil gelagert ist, und der zweiten Komponente, welche in dem Oberteil gelagert ist. Die erste Komponente weist eine erste Verbindungseinrichtung auf, wobei die erste Verbindungseinrichtung in dem Trägerteil gelagert ist. Die zweite Komponente weist eine zweite Verbindungseinrichtung auf, wobei die zweite Verbindungseinrichtung in dem Oberteil gelagert ist. Die erste Verbindungseinrichtung und die zweite Verbindungseinrichtung sind elektrisch und/oder optisch koppelbar, zur Herstellung einer elektrischen und/oder optischen Verbindung zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente der Elektronik durch elektrisches und/oder optisches Koppeln der ersten Verbindungseinrichtung mit der zweiten Verbindungseinrichtung beim mechanischen Verbinden von Trägerteil und Oberteil.
Dadurch ist eine separate Herstellung der elektrischen und/oder optischen Verbindung zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente der Elektronik nicht notwendig, da beim Vorgang des mechanischen Verbindens von Trägerteil und Oberteil die erste Verbindungseinrichtung der ersten Komponente elektrisch und/oder optisch mit der zweiten Verbindungseinrichtung der zweiten Komponente koppelt. Unter dem Begriff "koppeln" ist zu verstehen, dass eine gewünschte elektrische und/oder optische Verbindung hergestellt wird.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass es sich bei der vorgenannten Elektronik durchaus um eine Optoelektronik handeln kann.
Insbesondere ist das Oberteil ortsfest mit dem Trägerteil verbindbar bzw. verbunden. Unter dem Begriff "ortsfest" ist dabei zu verstehen, dass eine Bewegung des Oberteils relativ zu dem Trägerteil, abgesehen von einem Montagevorgang bzw. Demontagevorgang der Anordnung nicht erforderlich, insbesondere nicht vorgesehen ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Oberteil, vorzugsweise entlang einer Geraden, auf das Trägerteil aufschiebbar.
Insbesondere ist das Oberteil, vorzugsweise entlang einer Geraden, auf das Trägerteil aufsteckbar.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die erste Verbindungseinrichtung senkrecht zu einer Einführrichtung, in welcher das Oberteil in das Trägerteil einführbar ist, unbeweglich in dem Trägerteil gelagert ist und/oder wenn die zweite Verbindungseinrichtung senkrecht zu der Einführrichtung unbeweglich in dem Oberteil gelagert ist. Diese Art der Lagerung kann beispielsweise durch einen Formschluss gebildet sein. Dadurch wird eine Lageveränderung der entsprechenden Verbindungseinrichtung senkrecht zu der Einführrichtung, welche sich nachteilig auf die erwünschte Kopplung von erster und zweiter Verbindungseinrichtung beim mechanischen Verbinden von Oberteil und Trägerteil auswirken könnte, vermieden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Verbindungseinrichtung in sämtliche Raumrichtungen unbeweglich in dem Trägerteil gelagert und/oder die zweite Verbindungseinrichtung ist in sämtliche Raumrichtungen unbeweglich in dem Oberteil gelagert. Dadurch wird eine Lageveränderung der entsprechenden Verbindungseinrichtung, welche sich nachteilig auf die erwünschte Kopplung von erster und zweiter Verbindungseinrichtung auswirken könnte, vermieden. Die Lagerung kann durchaus lösbar gestaltet sein, beispielsweise als Klipsverbindung und/oder Rastierung ausgebildet sein.
Die vorgenannten unbeweglichen Lagerungen betreffen die Lagerung der entsprechenden Verbindungseinrichtung vor dem mechanischen Verbinden von Oberteil und Trägerteil. Zwecks Einbringen bzw. Entfernen der Verbindungseinrichtung in das bzw. aus dem entsprechenden Teil kann durchaus eine Lageveränderung erfolgen, bspw. die entsprechende Verbindungseinrichtung in das entsprechende Teil eingeschoben werden und/oder eine entsprechende Rastierung gelöst werden.
Vorzugsweise sind die Verbindungseinrichtungen frei von Rastmitteln, welche im verbundenen Zustand von Trägerteil und Oberteil miteinander zusammenwirken. Dadurch kann das Oberteil mit besonders geringem Aufwand, vorliegend ohne ein ansonsten notwendiges separates Lösen der Rastmittel, von dem Trägerteil gelöst werden. Dementsprechend ist die Handhabung der Schalteinrichtung erleichtert.
Bei der ersten Komponente kann es sich durchaus um eine Komponente zur Stromversorgung einer weiteren Komponente der Elektronik handeln, beispielsweise kann es sich bei der ersten Komponente der Elektronik um einen elektrischen Abgriff handeln, welcher Strom an einem Kontakt der Schalteinrichtung abgreift zwecks Versorgung einer Messplatine mit dem zum Betrieb der Messplatine notwendigen Strom.
Vorzugsweise ist die jeweilige Verbindungseinrichtung als Schnittstelle ausgebildet.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die erste Verbindungseinrichtung als Stecker ausgebildet ist und die zweite Verbindungseinrichtung als zu dem Stecker korrespondierende Buchse ausgebildet ist. Alternativ kann auch die erste Verbindungseinrichtung als Buchse ausgebildet sein und die zweite Verbindungseinrichtung als zu der Buchse korrespondierender Stecker ausgebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Anordnung weist die erste Komponente eine Schnittstellenkarte auf, wobei die Schnittstellenkarte die erste Verbindungseinrichtung aufweist, wobei die Schnittstellenkarte, vorzugsweise senkrecht zu der Einführrichtung, in welcher das Oberteil in das Trägerteil einführbar ist, unbeweglich, insbesondere in sämtlichen Raumrichtungen unbeweglich, in dem Trägerteil gelagert ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Verbindungseinrichtung, insbesondere die Schnittstellenkarte, in das Trägerteil einschiebbar und/oder einsteckbar. Vorzugsweise ist die Verbindungseinrichtung rastierend in das Trägerteil einschiebbar und/oder einsteckbar.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn ein Teilbereich der ersten Verbindungseinrichtung gegenüber dem Trägerteil hervorsteht.
Vorzugsweise weist die Verbindungseinrichtung ein Gehäuse auf. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn das Gehäuse der Verbindungseinrichtung in das Trägerteil einschiebbar ist.
Hinsichtlich einer vereinfachten Anordnung bzw. Lagerung der Verbindungseinrichtung in dem Trägerteil ist insbesondere vorgesehen, dass die Verbindungseinrichtung eine Lagerstruktur und das Trägerteil eine zu der Lagerstruktur korrespondierende Gegenstruktur aufweist. Beispielsweise kann es sich bei der Lagerstruktur und der Gegenstruktur um eine Nut-Feder-Verbindung handeln.
Bezüglich der zweiten Verbindungseinrichtung ist diese vorzugsweise in das Oberteil einschiebbar und/oder einsteckbar, insbesondere rastierend in das Oberteil einschiebbar und/oder einsteckbar.
Vorzugsweise ist die zweite Verbindungseinrichtung von einer dem Trägerteil zuzuwendenden Seite aus in das Oberteil einschiebbar und/oder einsteckbar.
Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn ein Teilbereich der zweiten Verbindungseinrichtung gegenüber dem Oberteil hervorsteht.
Die Verbindungseinrichtung weist vorzugsweise ein Gehäuse auf, wobei das Gehäuse insbesondere in das Oberteil einschiebbar ist.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn ein von dem übrigen Oberteil lösbarer Teilbereich des Oberteils die zweite Verbindungseinrichtung aufnimmt, insofern die zweite Verbindungseinrichtung in dem lösbaren Teilbereich gelagert ist.
Vorzugsweise ist der Teilbereich des Oberteils in das übrige Oberteil einschiebbar.
Es ist durchaus denkbar, dass der lösbare Teilbereich des Oberteils das Gehäuse der zweiten Verbindungseinrichtung bildet.
Die zweite Verbindungseinrichtung bzw. das Gehäuse der zweiten Verbindungseinrichtung kann wiederum eine Lagerstruktur und das Oberteil eine korrespondierende Gegenstruktur aufweisen. Diese können wiederum als Nut-Feder-Verbindung ausgebildet sein. Entsprechendes gilt bei einer Ausführungsform mit einem lösbaren Teilbereich des Oberteils.
Hinsichtlich einer besonders einfachen und sicheren Kopplung von erster Verbindungseinrichtung und zweiter Verbindungseinrichtung ist insbesondere vorgesehen, dass die erste Verbindungseinrichtung und/oder die zweite Verbindungseinrichtung einen Federkontakt aufweist. Dadurch ist ein sicherer mechanischer Kontakt gewährleistet.
Die Kopplung zwischen der ersten Verbindungseinrichtung und der zweiten Verbindungseinrichtung erfolgt somit durch Kontaktieren einer Kontaktfläche der einen Verbindungseinrichtung mit dem Federkontakt der anderen Verbindungseinrichtung. Vorzugsweise erfolgt die Kontaktierung entgegen der Federkraft des Federkontakts.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die zweite Komponente eine Messplatine aufweist, wobei die Messplatine die zweite Verbindungseinrichtung aufweist. Dabei ist die Messplatine, vorzugsweise senkrecht zu der Einführrichtung, in welcher das Oberteil in das Trägerteil einführbar ist, unbeweglich, insbesondere in sämtlichen Raumrichtungen unbeweglich, in dem Trägerteil gelagert.
Bei der Messplatine kann es sich um eine Messplatine handeln, die der Spannungs-und/oder Strom- und/oder Energiemessung dient.
Um einen Datenaustausch mit weiteren außerhalb der Schalteinrichtung angeordneten elektronischen Komponenten zu ermöglichen, wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die zweite Komponente, insbesondere die Messplatine, eine Kommunikationsschnittstelle aufweist. Vorzugsweise handelt es sich bei der Kommunikationsschnittstelle um eine Hardwareschnittstelle. Bei der Kommunikationsschnittstelle handelt es sich beispielsweise um eine ModBus / RTU - Schnittstelle, eine ModBus / TCP/IP - Schnittstelle, eine CAN - Bus - Schnittstelle, eine Ethernet - Schnittstelle oder eine Profinet - Schnittstelle.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Anordnung ist vorgesehen, dass die zweite Verbindungseinrichtung eine Kopplungsfläche zur elektrischen und/oder optischen Ankopplung an die erste Verbindungseinrichtung aufweist, wobei die Kopplungsfläche auf einer dem Trägerteil zugewandten Seite des Oberteils angeordnet ist und insbesondere in Richtung einer Aufsteckrichtung des Oberteils auf das Trägerteil weist.
Vorzugsweise weist die erste Verbindungseinrichtung eine Kopplungsfläche zur elektrischen und/oder optischen Ankopplung an die zweite Verbindungseinrichtung auf, wobei die Kopplungsfläche auf einer dem Oberteil zugewandten Seite des Trägerteils angeordnet ist und in eine der Aufsteckrichtung entgegengesetzte Richtung ausgerichtet ist.
Die erste Verbindungseinrichtung und/oder die zweite Verbindungseinrichtung sind vorzugsweise in einem Randbereich des Trägerteils bzw. des Oberteils angeordnet. Durch die Anordnung in dem Randbereich ist ein besonders einfacher Austausch bzw. eine besonders einfache Montage der jeweiligen Verbindungseinrichtung an dem Trägerteil bzw. dem Oberteil möglich.
Vorzugsweise weist die erste Komponente einen Stromwandler und/oder einen Spannungsabgriff und/oder eine Verkabelung auf. Der Stromwandler kann beispielsweise zur Erfassung des die Schalteinrichtung durchfließenden Stroms dienen, beispielsweise um den Stromverbrauch eines mit dem Abgang der Schalteinrichtung verbundenen Verbrauchers zu messen. Bei dem Stromwandler kann es sich beispielsweise um einen herkömmlichen induktiven Stromwandler mit Kern oder um einen kernlosen Stromwandler, beispielsweise um eine Rogowski-Spule, handeln. Der Spannungsabgriff dient insbesondere zur Überwachung der an einem stromführenden Bauteil der Schalteinrichtung, beispielsweise einem Kontakt, anliegenden Spannung. Der Spannungsabgriff kann aber auch durchaus der Stromversorgung weiterer Komponenten der Elektronik, insbesondere der zweiten Komponenten der Elektronik dienen.
Die erste Komponente der Elektronik kann auch einen Stromsensor, wie beispielsweise Hall-Sensor, aufweisen. Des Weiteren kann die erste Komponente der Elektronik auch andere Sensoren, wie beispielsweise Temperatursensoren oder Feuchtigkeitssensoren, aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Trägerteil zumindest ein Paar von Kontakten auf, zur Aufnahme einer elektrischen Sicherung oder eines Trennmessers. Insbesondere weist das Trägerteil eine Abdeckung auf zum Abdecken der Kontakte.
Das Oberteil ist insbesondere auf das Trägerteil aufsteckbar, insbesondere quer, vorzugsweise senkrecht zu einer Hauptausdehnungsrichtung des Trägerteils in das Trägerteil aufsteckbar.
Das Oberteil dient insbesondere der Aufnahme eines Schaltmittels zum Schalten der Schalteinrichtung. Bei dem Schaltmittel kann es sich beispielsweise um eine Handhabe eines Deckels handeln, wobei der Deckel bewegbar in dem Oberteil gelagert ist und der Aufnahme von einer elektrischen Sicherung oder eines Trennmessers dient, welche in Kontakte des Trägerteils einführbar bzw. aus den Kontakten herausführbar sind, zwecks Schalten der Schalteinrichtung.
Die Elektronik, insbesondere die erste Komponente und/oder die zweite Komponente, weisen insbesondere Elemente zur Spannungs- und/oder zur Strom- und/oder zur Energiemessung und/oder zur Sicherungsüberwachung und/oder zur Temperaturüberwachung auf.
In den nachfolgenden Figuren ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher dargestellt, ohne hierauf beschränkt zu sein.
Es zeigen:

Fig. 1: eine Schalteinrichtung, aufweisend ein Trägerteil und ein Oberteil mit in der Anordnung von Trägerteil und Oberteil integrierten Komponenten einer Elektronik, in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 2: die Schalteinrichtung gemäß Fig. 1 in einer Explosionsdarstellung, in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 3: die Schalteinrichtung gemäß Fig. 1 mit von dem Trägerteil entfernten Oberteil, in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 4: das Trägerteil der Schalteinrichtung gemäß Fig. 1, in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 5: eine Anordnung von in dem Trägerteil und dem Oberteil gelagerten Elementen und Komponenten der Elektronik, in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 6: eine weitere Ansicht von in dem Trägerteil und dem Oberteil gelagerten Elementen und Komponenten der Elektronik, in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 7: eine Ansicht von in dem Trägerteil gelagerten Elementen und Komponenten der Elektronik, in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 8: eine weitere Ansicht von in dem Trägerteil gelagerten Elementen und Komponenten der Elektronik, in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 9: einen Teilbereich des Trägerteils mit einer in dem Trägerteil gelagerten Schnittstellenkarte aufweisend eine erste Verbindungseinrichtung, in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 10: eine Anordnung von dem Oberteil und einer mit dem Oberteil zu verbindenden Messplatine aufweisend eine zweite Verbindungseinrichtung, vor einem Verbinden der Messplatine mit dem Oberteil, in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 11: die Anordnung gemäß Fig. 10 in einem mit dem Oberteil verbundenen Zustand der Messplatine, in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 12: die Messplatine gemäß Fig. 10 ohne Gehäuse, in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 13: die Schnittstellenkarte mit einem Gehäuse gemäß Fig. 9, in einer ersten perspektivischen Ansicht,
Fig. 14: die Schnittstellenkarte mit einem Gehäuse gemäß Fig. 9, in einer zweiten perspektivischen Ansicht,
Fig. 15: die Schnittstellenkarte gemäß Fig. 13 ohne Gehäuse, in einer ersten perspektivischen Ansicht,
Fig. 16: die Schnittstellenkarte gemäß Fig. 13 ohne Gehäuse, in einer zweiten perspektivischen Ansicht,
Fig. 17: das Trägerteil und das Oberteil gemäß Fig. 1 in einem Zustand vor dem mechanischen Verbinden des Oberteils mit dem Trägerteil, in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 18: die Anordnung gemäß Fig. 17 in einem Zustand nach dem mechanischen Verbinden des Oberteils mit dem Trägerteil, in einer perspektivischen Ansicht.

Die Fig. 1 bis 18 zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung eines Trägerteils 2 und eines Oberteils 3 einer Schalteinrichtung 1 mit in der Anordnung integrierten Komponenten einer Elektronik. Vorliegend handelt es sich bei der Schalteinrichtung 1 um eine NH-Lastschaltleiste. Das Oberteil 3 ist mit dem Trägerteil 2 mechanisch, insbesondere ortsfest, verbindbar.
In dem Trägerteil 2 sind drei Paare von Kontakten 12 gelagert, welche wiederum mit Stromzuführungen bzw. Stromabgängen verbunden bzw. verbindbar sind. Das jeweilige Kontaktpaar dient der Aufnahme einer elektrischen Sicherung, zwecks Herstellens einer elektrischen Verbindung zwischen den Kontakten 12 des jeweiligen Kontaktpaares. Das Trägerteil 2 weist ferner ein Unterteil 13, drei mit dem Unterteil 13 verbindbare Lagerteile 14, wobei das jeweilige Lagerteil 14 zwei Abdeckhauben 15 aufweist. Das jeweilige Lagerteil 14 mit den Abdeckhauben 15 bildet somit eine Abdeckung des Trägerteils 2, zum Abdecken von jeweils einem der drei Paare von Kontakten 12. In dem Oberteil 3 ist ein Deckel 23 gelagert, welcher der Aufnahme der elektrischen Sicherungen bzw. der Trennmesser dient. Der Deckel 23 ist mittels einer als Schalthebel 24 ausgebildeten Handhabe zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung bewegbar in dem Oberteil 3 gelagert, wobei in der zweiten Endstellung, welche in der Figur 1 dargestellt ist, die in dem Deckel 23 gelagerten Sicherungen bzw. die Trennmesser in die Kontakte 12 eingefahren sind und in der ersten Endstellung die elektrischen Sicherungen bzw. die Trennmesser aus den Kontaktpaaren herausgefahren sind. Somit dient der in dem Oberteil 3 gelagerte Schalthebel 24 dem Schalten der Schalteinrichtung 1.
In dem Trägerteil 2 ist eine erste Komponente der Elektronik gelagert, wobei sich diese erste Komponente der Elektronik aus drei in den Lagerteilen 14 gelagerten Spannungsabgriffen 7, drei in dem Unterteil 13 gelagerten Stromwandlern 8, einer Verkabelung 6 der Spannungsabgriffe 7, einer Verkabelung 6 der Stromwandler sowie einer Schnittstellenkarte 5 zusammensetzt. Die eigentliche Schnittstellenkarte 5 ist in einem Gehäuse 25 gelagert, welches wiederum an das Unterteil 13 des Trägerteils 2 mittels einer als Klips ausgebildeten Lagerstruktur 18 angeklipst und somit unbeweglich in dem Trägerteil 2 gelagert ist. Die erste Komponente der Elektronik weist eine erste Verbindungseinrichtung 4 auf, wobei die Verbindungseinrichtung 4 in der Schnittstellenkarte 5 ausgebildet ist. Wie insbesondere den Figuren 8, 9, 13 und 15 zu entnehmen ist, weist die erste Verbindungseinrichtung 4 mehrere Kopplungsflächen 17 auf, konkret eine Anordnung von drei Kopplungsflächen 17 und eine Anordnung von sechs Kopplungsflächen 17, wobei die Kopplungsflächen 17 auf einer dem Oberteil 3 zugewandten Seite des Trägerteils 2 angeordnet sind und dem Pfeil 20 entgegengerichtet sind, wobei der Pfeil 20 in eine Aufsteckrichtung des Oberteils 3 in das Trägerteil 2 weist. Somit sind die Kopplungsflächen 17 in Richtung des Oberteils 3 ausgerichtet.
Die Schnittstellenkarte 5 weist eine Buchse 26 zum Einstecken eines korrespondierenden Steckers 30 der Verkabelung 6 der Stromwandler 8 auf. Die Schnittstellenkarte 5 weist ferner eine weitere, in der Figur 15 rechts neben der vorgenannten Buchse 26 angeordnete, weitere Buchse 29 zum Einstecken eines korrespondierenden Steckers 16 der Verkabelung 6 der Spannungsabgriffe 7 auf.
Die zweite Komponente weist eine zweite Verbindungseinrichtung 9 auf, wobei die zweite Verbindungseinrichtung 9 in einer Messplatine 10 der zweiten Komponente der Elektronik ausgebildet ist, wobei die Messplatine 10 unbeweglich in dem Oberteil 3 gelagert ist.
Die zweite Verbindungseinrichtung 9 weist mehrere Federkontakte 11 auf.
Wie insbesondere den Fig. 10 und 11 zu entnehmen ist, ist die Messplatine 10 von einer dem Trägerteil 2 zuzuwendenden Seite aus in einer dem Pfeil 20 entgegengesetzten Richtung in das Oberteil 3 einschiebbar bzw. einsteckbar. Zu diesem Zweck weist die Messplatine 10 eine Lagerstruktur 18 in Form eines linearen Vorsprungs auf, wobei das Oberteil 3 eine zu der Lagerstruktur 18 korrespondierende Gegenstruktur 19 aufweist, in welche die Lagerstruktur 18 entlang einer Geraden einschiebbar ist. Die Lagerstruktur 18 weist ein Rastmittel 27 in Form eines Vorsprungs auf, welcher mit einem Teilbereich der Gegenstruktur 19 in dem in der Fig. 11 gezeigten Zustand rastierend zusammenwirkt und eine ungewollte Bewegung der Messplatine 10 aus dem in der Fig. 11 gezeigten Zustand verhindert.
Die eigentliche Messplatine 10 in einem die Messplatine 10 umschließenden Gehäuse 28 gelagert, wobei das Gehäuse 28 die Lagerstruktur 18 aufweist.
Die erste Verbindungseinrichtung 4 und die zweite Verbindungseinrichtung 9 sind vorliegend elektrisch koppelbar, zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente der Elektronik durch elektrisches Koppeln der ersten Verbindungseinrichtung 4 mit der zweiten Verbindungseinrichtung 9 beim mechanischen Verbinden von Trägerteil 2 und Oberteil 3, wobei in einem miteinander verbundenen Zustand von Trägerteil 2 und Oberteil 3 die erste Verbindungseinrichtung 4 der ersten Komponente mit der zweiten Verbindungseinrichtung 9 der zweiten Komponente elektrisch gekoppelt ist.
Den Vorgang der Ankopplung illustrieren die Fig. 17 und 18. Vorliegend ist das Oberteil 3 entlang des Pfeils 20 auf das Trägerteil 2 aufsteckbar, wobei das Aufstecken senkrecht zu einer in Richtung eines Pfeils 22 ausgerichteten Hauptausdehnungsrichtung des Trägerteils 2 erfolgt. Beim Vorgang des mechanischen Verbindens von Trägerteil 2 und Oberteil 3, nämlich beim Aufschieben bzw. Aufstecken des Oberteils 3 in das Trägerteil 2 entlang des Pfeils 20, koppelt die erste Verbindungseinrichtung 4 der ersten Komponente elektrisch mit der zweiten Verbindungseinrichtung 9 der zweiten Komponente, konkret kontaktiert der jeweilige Federkontakt 11 der zweiten Verbindungseinrichtung 9 jeweils eine Kopplungsflächen 17 der ersten Verbindungseinrichtung 4, wobei die Kontaktierung zwischen dem Federkontakt 11 und der jeweiligen Kopplungsflächen 17 entgegen der Federkraft des jeweiligen Federkontakts 11 erfolgt.
Wie insbesondere der Fig. 12 zu entnehmen ist, weist die Messplatine 10 mehrere Kommunikationsschnittstellen 21 auf, zur Anbindung der ersten Komponente und der zweiten Komponente an weitere Komponenten der Elektronik, insbesondere an weitere elektronische Komponenten, welche außerhalb der Schalteinrichtung 1 angeordnet sind.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Anordnung des Trägerteils 2 und des Oberteils 3 der Schaltleiste mit in der Anordnung integrierten Komponenten einer Elektronik ist eine besonders einfache Montage ermöglicht. Zudem werden durch die unbewegliche Lagerung der ersten Verbindungseinrichtung 4 und der zweiten Verbindungseinrichtung 9 Fehler beim Verbinden der Komponenten der Elektronik vermieden. Zudem können das Trägerteil 2 und das Oberteil 3 unabhängig voneinander vormontiert, insbesondere mit den entsprechenden Komponenten der Elektronik bestückt werden.
Somit ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung eine einfache und insbesondere bezüglich der Komponenten der Elektronik fehlerfreie Montage von Trägerteil 2 und Oberteil 3 bzw. der Schalteinrichtung 1 als solche.
Zudem ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung einen einfachen Austausch defekter Komponenten der Elektronik, da der Austausch der ersten Komponente bzw. Teile der ersten Komponente unabhängig von der zweiten Komponente erfolgen kann.

Bezugszeichenliste

1: Schaltleinrichtung
2: Trägerteil
3: Oberteil
4: erste Verbindungseinrichtung
5: Schnittstellenkarte
6: Verkabelung
7: Spannungsabgriff
8: Stromwandler
9: zweite Verbindungseinrichtung
10: Messplatine
11: Federkontakt
12: Kontakt
13: Unterteil
14: Lagerteil
15: Abdeckhaube
16: Stecker
17: Kopplungsfläche
18: Lagerstruktur
19: Gegenstruktur
20: Pfeil
21: Kommunikationsschnittstelle
22: Pfeil
23: Deckel
24: Schalthebel
25: Gehäuse
26: Buchse
27: Rastmittel
28: Gehäuse
29: Buchse
30: Stecker

Claims

Anordnung eines Trägerteils (2) und eines Oberteils (3) einer Schalteinrichtung (1) mit in der Anordnung integrierten Komponenten einer Elektronik, wobei das Oberteil (3) mit dem Trägerteil (2) mechanisch verbindbar ist, wobei in dem Trägerteil (2) eine erste Komponente der Elektronik gelagert ist, wobei in dem Oberteil (3) eine zweite Komponente der Elektronik gelagert ist, wobei die erste Komponente eine erste Verbindungseinrichtung (4) aufweist, wobei die erste Verbindungseinrichtung (4) in dem Trägerteil (2) gelagert ist, wobei die zweite Komponente eine zweite Verbindungseinrichtung (9) aufweist, wobei die zweite Verbindungseinrichtung (9) in dem Oberteil (3) gelagert ist, wobei die erste Verbindungeinrichtung (4) und die zweite Verbindungeinrichtung (9) miteinander elektrisch und/oder optisch koppelbar sind, zur Herstellung einer elektrischen und/oder optischen Verbindung zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente durch elektrisches und/oder optisches Koppeln der ersten Verbindungeinrichtung (4) mit der zweiten Verbindungeinrichtung (9) beim mechanischen Verbinden von Trägerteil (2) und Oberteil (3).
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das Oberteil (3), vorzugsweise entlang einer Geraden, in das Trägerteil (2) einführbar ist, wobei die erste Verbindungseinrichtung (4) senkrecht zu der Einführrichtung unbeweglich in dem Trägerteil (2) gelagert ist und/oder wobei die zweite Verbindungseinrichtung (9) senkrecht zu der Einführrichtung unbeweglich in dem Oberteil (2) gelagert ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Verbindungseinrichtung (4) in sämtliche Raumrichtungen unbeweglich in dem Trägerteil (2) gelagert ist und/oder wobei die zweite Verbindungseinrichtung (9) in sämtliche Raumrichtungen unbeweglich in dem Oberteil (3) gelagert ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in einem miteinander verbundenen Zustand von Trägerteil (2) und Oberteil (3) die erste Verbindungseinrichtung (4) der ersten Komponente die zweite Verbindungseinrichtung (9) der zweiten Komponente mechanisch kontaktiert.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Verbindungseinrichtung (4) als Stecker ausgebildet ist und die zweite Verbindungseinrichtung (9) als zu dem Stecker korrespondierende Buchse ausgebildet ist oder wobei die erste Verbindungseinrichtung (4) als Buchse ausgebildet ist und die zweite Verbindungseinrichtung (9) als zu der Buchse korrespondierender Stecker ausgebildet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Komponente eine Schnittstellenkarte (5) aufweist, wobei die Schnittstellenkarte (5) die erste Verbindungseinrichtung (4) aufweist, wobei die Schnittstellenkarte (5) in dem Trägerteil (2) gelagert ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Verbindungeinrichtung (4), insbesondere die Schnittstellenkarte (5), in das Trägerteil (2) einschiebbar und/oder einsteckbar ist, insbesondere rastierend in das Trägerteil (2) einschiebbar und/oder einsteckbar ist und/oder die zweite Verbindungeinrichtung (9) in das Oberteil (3) einschiebbar und/oder einsteckbar ist, insbesondere rastierend in das Oberteil (3) einschiebbar und/oder einsteckbar ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Verbindungseinrichtung (4) und/oder die zweite Verbindungseinrichtung (9) einen Federkontakt (11) aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die zweite Komponente eine Messplatine (10) aufweist, wobei die Messplatine (10) die zweite Verbindungseinrichtung (9) aufweist, wobei die Messplatine (10) in dem Trägerteil (2) gelagert ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die zweite Komponente, insbesondere die Messplatine (10), eine Kommunikationsschnittstelle (21) aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die zweite Verbindungseinrichtung (9) eine Kopplungsfläche (17) zur elektrischen und/oder optischen Ankopplung an die erste Verbindungseinrichtung (4) aufweist, wobei die Kopplungsfläche (17) auf einer dem Trägerteil (2) zugewandten Seite des Oberteils (3) angeordnet ist und/oder die erste Verbindungseinrichtung (4) eine Kopplungsfläche (17) zur elektrischen und/oder optischen Ankopplung an die zweite Verbindungseinrichtung (9) aufweist, wobei die Kopplungsfläche (17) auf einer dem Oberteil (3) zugewandten Seite des Trägerteils (2) angeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die erste Verbindungseinrichtung (4) und/oder die zweite Verbindungseinrichtung (9) in einem Randbereich des Trägerteils (2) bzw. des Oberteils (3) angeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Trägerteil (2) zumindest ein Paar von Kontakten (12) aufweist, zur Aufnahme einer elektrischen Sicherung oder eines Trennmessers, insbesondere das Trägerteil (2) eine Abdeckung aufweist, zum Abdecken der Kontakte (12).
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Elektronik, insbesondere die erste Komponente und/oder die zweite Komponente, Elemente zur Spannungs- und/oder zur Strom- und/oder zur Energiemessung und/oder zur Sicherungsüberwachung und/oder zur Temperaturüberwachung aufweist, insbesondere die erste Komponente einen Stromwandler (8) und/oder einen Spannungsabgriff (7) und/oder eine Verkabelung (6) aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Oberteil (3) auf das Trägerteil (2) aufsteckbar ist, insbesondere quer, vorzugweise senkrecht zu einer Hauptausdehnungsrichtung des Trägerteils (2) auf das Trägerteil (2) aufsteckbar ist.