NETZFILTER-KOMBINATION ZUM ANSCHLIESSEN EINES ELEKTRISCHEN
GERÄTS AN EIN STROMNETZ
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Netzfilter-Kombination zum Anschließen eines elektrischen Geräts an ein Stromnetz gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen einer derartigen Netzfilter- Kombination.
Es sind Netzfilter-Kombinationen zum Anschließen eines elektrischen Geräts an ein Stromnetz bekannt, die als fertige Komponente ausgeliefert werden. Für verschiedene Anwendungen sind verschiedene Netzfilter-Kombinationen nötig, da diese bekannten Netzfilter-Kombinationen für bestimmte Anwendungsfälle, insbesondere für nur einen bestimmten Anwendungsfall geeignet sind. So gibt es Fälle, in denen das Gerät vor Störungen aus dem Netz, wie z. B. Überspannungen, geschützt werden muss. in anderen Fällen muss das Netz vor Störungen aus dem Gerät, z. B. impulsförmige, hohe Stromspitzen, generiert beim EinVAusschalten großer Ströme, geschützt werden. Unterschiedliche Anforderungen ergeben sich auch von unterschiedlichen Bemessungsströmen (bis 10A), welche aufgrund diverser Geräteleistungen benötigt werden. Es muss also eine Vielzahl verschiedener Netzfilter-Kombinationen bereitge- halten werden, die für den jeweiligen Zweck geeignet sind.
Nachteilig daran ist, dass das Bereithalten einer großen Zahl von Netzfilter- Kombinationen zu einem hohen Aufwand für die Lagerhaltung führt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, mit einfachen Mitteln eine Möglichkeit zur Bereitstellung einer Vielzahl von Netzfilter-Kombinationen zu entwickeln, bei der zugleich der Aufwand für die Lagerhaltung sehr gering ist.
Diese Aufgabe wird durch die Lehre von Patentanspruch 1 gelöst.
Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Netzfilter-Kombination bereitzustellen, welches einen geringen Aufwand für die Lagerhaltung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Lehre von Patentanspruch 12 gelöst.
Die Erfindung basiert auf der Idee, dass die Netzfilter-Kombination aus verschiedenen Einzelteilen von einem Benutzer individuell zusammengestellt werden kann. Unter Benutzer ist im Sinne der Erfindung beispielsweise der Hersteller der modularen Einheiten, ein Abnehmer, der diese selbst weitervertreibt, insbesondere nach Einbau in einem Gerät, sowie der Endverbraucher, beispielsweise Bastler oder Kundendienst, der eine defekte modulare Einheit repariert oder durch Ergänzung oder Ersetzen von modularen Einheiten Verbesserungen durchführt, gemeint. Bei der erfindungsgemä- ßen Lösung besteht die Netzfilter-Kombination aus einer Basiseinheit zum elektrischen Verbinden des Netzfilter-Kombination mit dem Stromnetz, einer Anschlusseinheit zum Verbinden des elektrischen Geräts mit der Netzfilter-Kombination und mindestens einer Schutzeinheit, die zwischen der Basiseinheit und der Anschlusseinheit angeordnet ist, wobei die Basiseinheit, die Anschlusseinheit und die Schutzeinheit vom Benutzer verbunden werden können.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass für verschiedene Anwendungen die gleiche Anschlusseinheit und die gleiche Basiseinheit verwendet werden können. Dazwischen anzuordnende Schutzeinheiten sind frei wählbar und lassen sich für die Kombi- nation mit unterschiedlichsten Basis- und Anschlusseinheiten realisieren. Auch lässt sich die gewünschte Schutzfunktion durch Kombination unterschiedlicher Schutzeinheiten baukastenmäßig zusammenstellen. Hierdurch lässt sich eine erhebliche Senkung des Aufwands für die Lagerhaltung erzielen.
Die Basiseinheit, die Anschlusseinheit und die mindestens eine Schutzeinheit werden im folgenden zur Vereinfachung als Einheiten bezeichnet. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass im Hinblick auf die mit der erfindungsgemäßen Netzfilter- Kombination realisierte Funktion diese allgemein auch als Gerätestecker bezeichnet werden könnte.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die einzelnen Einheiten lösbar oder unlösbar miteinander verbunden. Eine lösbare Verbindung hat den Vorteil, dass eine Netzfilter-Kombination, die im Hinblick auf festgestellte Störungen oder Messer- gebnisse noch keinen optimalen Schutz bietet, in einfacher Weise durch Ergänzung von Schutzeinheiten erweitert oder durch Austausch unpassender Schutzeinheiten modifiziert werden kann. Zudem ist es bei Reparaturen möglich, nur die defekte Einheit auszutauschen. Eine unlösbare Verbindung hat den Vorteil, dass ein unbefugtes Lösen der Verbindung und damit eine unbefugte Veränderung der Netzfilter- Kombination zuverlässig vermieden wird.
Im Hinblick auf eine kostengünstig realisierbare stabile Verbindungstechnik weisen in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die einzelnen Einheiten Haltenocken und/oder entsprechende Einrastöffnungen auf. Hierdurch lassen sich sowohl lösbare als auch unlösbare Verbindungen realisieren.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Einheiten im verbundenen Zustand von einem Abschirmgehäuse, insbesondere einem Abschirmgehäuse aus Metall, umgeben. Daraus resultiert der Vorteil, dass die verbundenen Ein- heiten vor elektromagnetischen Störungen aus der Umgebung sowie die Umgebung vor elektromagnetischen Störungen aus den verbundenen Einheiten geschützt wird.
Bevorzugt ist an der Basiseinheit ein ein- oder zweipoliger Schalter angebracht. Dadurch kann das Gerät bequem ein- und ausgeschaltet werden. Ein zweipoliger Schalter bietet darüber hinaus den Vorteil, dass aus Sicherheitsgründen problematische spannungsführende Leitungen im ausgeschalteten Gerät vermeidbar sind.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Basiseinheit und/oder die Anschlusseinheit und/oder die mindestens eine Schutzeinheit und/oder das Ab-
schirmgehäuse in das elektrische Gerät, insbesondere in eine Wand davon, einbaubar. Im Gegensatz zu einer Realisierung bestimmter Komponenten der Netzfilter- Kombination, insbesondere von Schutzeinheiten auf einer Platine, ergibt sich durch diese Maßnahme eine hohe Robustheit und leichte Modifizierbarkeit, auch durch ungeübte Benutzer.
Die mindestens eine Schutzeinheit kann geeignet sein, das elektrische Gerät vor Störungen aus dem Stromnetz zu schützen und/oder das Stromnetz vor Störungen aus dem elektrischen Gerät zu schützen. Die mindestens eine Schutzeinheit kann jedoch auch als Fehlerstromschalter und/oder als Motorschutzschalter und/oder als Sicherheitsautomat mit ihren einschlägig bekannten Vorteilen ausgelegt sein.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an der Anschlusseinheit mindestens ein Sicherungshalter angebracht, wobei insbesondere für jeden Pol ein Sicherungshalter vorgesehen ist. Das hat den Vorteil, dass die Sicherungen, die im Betrieb sehr heiß werden, im eingebauten Zustand der Netzfilter- Kombination zur Geräteinnenseite gerichtet sind und daher nicht versehentlich berührt werden können. Ein Vorteil der zuvor genannten Ausgestaltung besteht darin, dass mindestens ein Sicherungshalter auf dem Anschlussmodul, welches zur Geräteinnen- seite gerichtet ist, einen entsprechenden Berührungsschutz aufweist.
Weiterhin kann an der Geräteinnenseite die Wärme der Sicherung, bevorzugt unter Ausnutzung des Luftstroms eines zusätzlichen oder bereits im Gerät angeordneten Lüfters, besonders gut abgeführt werden. Hieraus resultiert zum einen der Vorteil, dass eine Überhitzung der elektrischen Komponenten der Einheiten der Netzfilter- Kombination und damit eine Beeinträchtigung deren elektrischer Eigenschaften und deren Lebensdauer vermieden wird. Zum anderen lassen sich die Einheiten, hier insbesondere die Basiseinheit, aus weniger temperaturbeständigen und damit kostengünstigeren Werkstoffen herstellen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zum Auflösen der Verbindungen der einzelnen Einheiten ein SpezialWerkzeug erforderlich. Hierdurch wird unbefugtes Lösen der Verbindungen erschwert. Ein Lösen der Verbindungen durch autorisierte Personen ist bei Bedarf dennoch möglich.
Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Netzfilter-Kombination in Explosionsdarstellung von vorne; und Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Netzfilter-Kombination in Explosionsdarstellung von hinten.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Netzfilter-Kombination 10 mit seinen Bestandteilen in Explosionsdarstellung. Im Vordergrund ist eine Basiseinheit 12, die eine dreipolige Steckverbindung 14 enthält, zu erkennen. Zudem ist an der Basiseinheit 12 ein Schalter 16 mit einer wahlweise beleuchteten Schalterwippe angebracht. Dahinter ist eine Schutzeinheit 18 zu erkennen. An diese schließt sich eine Anschlusseinheit 20 an. Ein Abschirmgehäuse 22 schirmt nach Verbindung mit einem Schutzleiter hochfrequente Störfelder ab. Das Abschirmgehäuse 22 wird unter Verwendung von Öffnungen 24 am Abschirmgehäuse 22 und von Öffnungen 26 an der Basiseinheit 12 an der Kombination der Einheiten 12, 18, 20 mit Schrauben befestigt. Es kann jedoch auch vorgesehen werden, das Abschirmgehäuse 22 unter Verwendung von Haltenok- ken an dem Basismodul 12 zu fixieren.
Fig. 2 zeigt in schematischer perspektivischer Explosionsdarstellung die Netzfilter- Kombination 10 von hinten. Die Anschlusseinheit 20 weist drei Kontaktstifte 28a, 28b, 28c auf. Die Kontaktstifte 28a und 28c dienen dem Anschluss von Phase und Nulllei- ter, während der Kontaktstift 28b dem Anschluss des Schutzleiters an das Gerät dient. Über den Kontaktstiften 28a und 28c sind zwei Sicherungshalter 32a, 32b angebracht. In diese sind Sicherungen zur Begrenzung der Ströme durch die beiden Kontaktstifte 28a, 28c einzulegen.
An der Anschlusseinheit 20 und an der Schutzeinheit 18 befinden sich Haltenocken 34a-d. An der Schutzeinheit 18 und an der Basiseinheit 12 sind Einrastöffnungen 36a- d vorhanden, in welche die Haltenocken 34a-d zum Verbinden der einzelnen Einheiten 12, 18, 20 zur Gesamtheit der Netzfilter-Kombination 10 eingreifen können. Die einzelnen Einheiten 12, 18, 20 können damit vom Benutzer mit mäßigem Kraftauf-
wand individuell zusammengesteckt werden. Im verbundenen Zustand können die Haltenocken 34a-d mit der bloßen Hand oder, gemäß einer anderen Ausführungsform, mit einem Werkzeug, insbesondere mit einem Spezialwerkzeug, eingedrückt werden. So können die Einheiten 12, 18, 20 wieder voneinander gelöst werden.
Bei der erfindungsgemäßen Netzfilter-Kombination 10 ist es möglich, dass sie mehrere Schutzeinheiten 18 umfassen kann. Eine gebräuchliche Schutzeinheit 18 ist eine Überspannungsschutzeinheit. Diese begrenzt transiente Störspitzen der Netzspannung, die einige kV betragen können. Weitere Schutzeinheiten 18, die nach Belieben eingebaut werden können, sind Störschutzfilter, die elektronische Geräte vor transi- enten schnellen Störspitzen schützen, sowie Funkentstörfilter, die das Netz vor transi- enten, schnellen Störspitzen aus dem Gerät schützen. Ebenso sind Schutzeinheiten 18 mit kapazitiver Last und Schutzeinheiten 18 für Überlast-Schutzmaßnahmen verwendbar. Eine Schutzeinheit 18 kann auch als Fehlerstromschalter ausgelegt sein.
Die Netzfilter-Kombination 10 wird durch Befestigung mit zwei Schrauben in eine Wand des elektrischen Geräts eingebaut. Zum Austausch von Sicherungen muß das Gerät geöffnet werden. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen werden, zunächst das Abschirmgehäuse 22 in eine Wand des elektrischen Geräts einzubauen. An- schließend können dann die verbundenen Einheiten 12, 18, 20 von außen in das Abschirmgehäuse 22 eingeschraubt werden. Die verbundenen Einheiten 12, 18, 20 können dann zum Beispiel zum Sicherungswechsel oder zum Auswechseln einzelner Einheiten 12, 18, 20 der Netzfilter-Kombination 10 problemlos von außen ausgebaut werden.