WO2000007203A1

WO2000007203A1 - Schaltgerät mit einem gehäuseunterteil als baueinheit und zugehöriges fertigungsverfahren

Info

Publication number: WO2000007203A1
Application number: PCT/DE1999/002231
Authority: WO
Inventors: Gerd Griepentrog; Reinhard Maier; Erich Zerbian
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 1998-07-27
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2000-02-10
Also published as: CN1307727A; EP1101233A1; DE59900886D1; EP1101233B1; CN1169177C

Abstract

Das erfindungsgemäße Schaltgerät weist ein Gehäuseunterteil (1) auf, bei dem in einer als Gehäuse dienenden Vergußmasse (9) sowohl ein feststehender Eisenkern (2) und eine Spule (4) eines als Schaltantrieb dienenden Elektromagneten eingebettet sind. Gegebenenfalls kann mit dem Verguß zugleich ein Flußsensor (5) und eine Steuerelektronik (6) vergossen werden. Das Gehäuseunterteil (1) läßt sich mittels einer Form zur Positionierung der Komponenten kostengünstig fertigen.

Description

Beschreibung

Schaltgerät mit einem Gehäuseunterteil als Baueinheit und zugehöriges Fertigungsverfahren

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät mit einem als Schaltantrieb dienenden Elektromagneten, der einen feststehenden Eisenkern und eine Erregerspule umfaßt, die beide in einem Gehäuseunterteil als Baueinheit angeordnet sind.

Ein gattungsgemäßes Schaltgerät ist in der DE 197 16 380 AI offenbart. Der Eisenkern ist hier am Boden im Innenraum des Gehäuseunterteils untergebracht.

Aus der DE 82 07 239 UI ist es bekannt, einen Ringtransformator mit einer Umhüllung aus einer geeigneten Kunststoffmasse zu vergießen, um einen kompakten Aufbau einer ganzen Einheit, bestehend aus Ringtransformator, Schalter, Klemmkasten und Verbindungsleitungen zu erreichen. Die DE 295 19 091 UI be- schreibt eine Gehäuseanordnung zur vergossenen Aufnahme einer elektronischen Baueinheit, insbesondere eines Transformators, die mit einem Schutzelement gegen Überstrom verbunden ist. Ein PTC-Element wird gemeinsam mit der Baueinheit in einer Vergußmasse, z.B. aus Epoxydharz, vergossen. Auch die DE 26 48 546 C2 offenbart eine Baueinheit, bei der Wicklungen eines Transformators als auch dessen PTC-Widerstand in einer Gießmasse eingebettet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgerät der obengenannten Art dahingehend zu verbessern, daß das Gehäuseunterteil als Baueinheit, bestehend aus Eisenkern, Spule und ggf . Flußsensor und Steuerelektronik kostengünstig fertigbar ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Eisenkern und die

Spule in Vergußmasse eingebettet sind, durch die das Gehäuseunterteil gebildet ist. Um eine einfache Verbindung zwischen dem Gehäuseunterteil und einem Oberteil des Schaltgeräts herzustellen, ist es von Vorteil, wenn in dem Gehäuseunterteil Buchsen zur Befestigung eines Gehäuseoberteils eingegossen sind.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht, wenn in einer Ausnehmung des Eisenkerns ein Flußsensor angeordnet ist, der mit einer Steuerelektronik elektrisch verbunden ist, wobei der Flußsensor und die Steuerelektronik in der Verguß- masse eingebettet sind.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Schaltgeräts anzugeben, das einen als Schaltantrieb dienenden Elektromagneten aufweist, der einen feststehenden Eisenkern und eine Erregerspule umfaßt, die beide in einem Gehäuseunterteil angeordnet sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Eisenkern und die Magnetspule in einer Form positioniert werden und die Form anschließend mit einer Vergußmasse vergossen wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird zusätzlich in der Form ein in einer Ausnehmung des Eisenkerns liegender Flußsensor sowie eine mit diesem elektrisch verbun- dene Steuerelektronik vergossen.

Vorteilhafterweise ist der Verguß als Gehäuseunterteil ausgebildet, und die Form weist entsprechende Innenkonturen auf.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, betreffend den erfindungsgemäßen Aufbau des Schaltgeräts sowie sein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren, wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.

In der Figur ist ein Gehäuseunterteil 1 eines Schaltgeräts dargestellt, das im wesentlichen einen E-förmigen Eisenkern 2 mit einer über seinen Innenschenkel 3 angeordneten Spule 4, einen Flußsensor 5 und eine Steuerelektronik 6 aufweist. Die genannten Komponenten sind in einer Vergußmasse 7 eingebettet, die zugleich das Gehäuse des Gehäuseunterteils 1 bildet. Der Flußsensor 5 ist in einer Ausnehmung 8 des Eisenkerns 2 angeordnet und dient zur Messung des magnetischen Flusses im Eisenkern 2. Er ist mit der ebenfalls in der Vergußmasse 7 angeordneten Steuerelektronik 6 elektrisch verbunden. Das Gehäuseunterteil weist seitlich vorragende Stege 9 auf, die mit Befestigungsbohrungen 10 versehen sind, so daß eine Ver- schraubung des Schaltgeräts über das Gehäuseunterteil 2 möglich ist. An der Oberseite des Gehäuseunterteils neben den außenliegenden Schenkeln des Eisenkerns 2 ist jeweils eine Buchse 11 mit einem Gewinde zur Befestigung eines Oberteils des Schaltgeräts eingebettet.

Das Gehäuseunterteil 1 läßt sich gemäß dem folgenden Verfahren kostengünstig fertigen. Der Eisenkern 2 und die vorgefertigte Spule 4 sowie ggf. die Steuerelektronik 6 und der Flußsensor 5 werden in einer Form positioniert und anschlie- ßend durch die Vergußmasse 7 so vergossen, daß sämtliche

Teile miteinander verbunden sind. Dabei können zugleich die Buchsen 11 sowie etwa notwendige Führungen für ein Oberteil des Schaltgeräts ebenfalls in der Form positioniert und in einem gemeinsamen Verguß vergossen werden.

Das oben beschriebene Schaltgerät läßt sich günstig fertigen und weist eine robuste Konstruktion auf. Es widersteht den Einflüssen aggressiver Chemikalien und ist korrosionsgeschützt. Es ergibt sich dabei eine gute Wärmeleitung aus dem Eisenkern 2 und der Spule 4 sowie eine gute Dämpfung mechanischer Schwingungen durch entsprechende Einstellung der Vergußmasse. Mit der ebenfalls integrierten Flußmessung und Regelung durch Einbau eines Flußsensors 5 und einer Steuerelektronik 6 ergeben sich weitere Vorteile des mit hoher Schutzart herstellbaren Schaltgeräts.

Claims

Patentansprüche

1. Schaltgerät mit einem als Schaltantrieb dienenden Elektromagneten, der einen feststehenden Eisenkern (2) und eine Erregerspule (4) umfaßt, die beide in einem Gehäuseunterteil (1) als Baueinheit angeordnet sind, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Eisenkern (2) und die Erregerspule (4) in Vergußmasse (9) eingebettet sind, durch die das Gehäuse des Gehäuseunterteils (1) gebildet ist.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in dem Gehäuseunterteil (1) Buchsen (11) zur Befestigung eines Gehäuseoberteils eingegossen sind.

3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , daß in einer Ausnehmung (8) des Eisenkerns (2) ein Flußsensor (5) angeordnet ist, der mit einer Steuerelektronik (6) elektrisch verbunden ist, wobei der Flußsensor (5) und die Steuerelektronik (6) in der Vergußmasse (9) eingebettet sind.

4. Verfahren zur Herstellung eines Schaltgeräts mit einem als Schaltantrieb dienenden Elektromagneten, der einen festste- henden Eisenkern (2) und eine Erregerspule (4) umfaßt, die beide in einem Gehäuseunterteil (1) angeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Eisenkern (2) und die Erregerspule (4) in einer Form positioniert werden und die Form anschließend mit einer Vergußmasse (9) vergossen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , daß zusätzlich in der Form ein in einer Ausnehmung (8) des Eisenkerns (2) liegender Flußsensor (5) sowie eine mit diesem elektrisch verbundene Steuerelektronik (6) vergossen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Verguß als Gehäuse des Gehäuseunterteil (1) ausgebildet ist und die Form entsprechende Innenkonturen aufweist.