WO2001033597A2

WO2001033597A2 - Elektrisches schutzschaltgerät

Info

Publication number: WO2001033597A2
Application number: PCT/EP2000/008982
Authority: WO
Inventors: Manfred Faust; Klaus Dauer; Lothar Winzen; Günter Baujan; Rudolf Baumeister; Volker Blechacz; Peter Willerscheidt
Original assignee: Moeller Gmbh
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2001-05-10
Also published as: WO2001033597A3; DE50002489D1; EP1226600A2; EP1226600B1; AU7655900A; DE19952179A1; CN1192409C; CN1387671A

Abstract

Ein elektrisches Schutzschaltgerät mit einem Gehäuse (12) aus Isolierstoff mit Aufnahmetaschen (2) in die Befestigungsnasen (3) von mindestens einem Hilfsbaustein (4) einschnappen können, mindestens einem Auslöser, einem Teileträger (5) für verschiedene auf diesem Teileträger (5) vormontierbare Kontakt- und Anschlußteile, soll auch für Hilfsbausteine von einer anderen Gerätereihe verwendbar sind, wobei die Montage der Einzelteile einfach sein soll. Dies wird dadurch erreicht, daß der Teileträger (5) als eine komplett vormontierte Einheit in einem Schaltgerätegehäuse befestigbar ist, und daß die Aufnahmetaschen (2) an dem Teileträger (5) angeordnet sind.

Description

B e s c h r e i b u n g

Elektrisches Schutzschaltgerät

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schutzschaltgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bekannt sind Schaltgeräte mit einem Teileträger aus Isolierstoff, in dem Anschlußstücke, Kontaktwinkel und dergleichen vormontiert werden können, damit eine komplett vormontierte Einheit in einem Schaltgerätegehäuse befestigbar ist.

Bekannt ist es auch, Hilfsbausteine, wie U/A-Auslöser, Hilfsschalter, AGM-

Bausteine, die mit Befestigungsnasen versehen sind, an dem Grundgehäuse zu befestigen. An dem Gehäuse sind Öffnungen vorhanden, die mit einer als

Rasttaschen ausgebildeten Materialverstärkungen versehen sind.

Aus Platzgründen ist es schwierig, die Materialvertärkungen im Bereich eines

Teileträgers anzuordnen. In Fällen, bei der die Lage der Befestigungsnasen der Hilfsbausteine fest vorgegeben ist und die Lage der Befestigungsnasen in dem Bereich des Teileträgers fällt, beispielsweise durch schon vorhandene

Hilfsbausteine einer kleineren Gerätereihe, ist die Anordnung bekannter

Rasttaschen kaum möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Schaltgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, an dem Hilfsbausteine von einer anderen Gerätereihe verwendbar sind, wobei die Montage der Einzelteile einfach sein soll.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, während in den Unteransprüchen besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gekennzeichnet sind. Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, sollen die Erfindung, weitere Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile näher beschrieben und erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Schaltgerätes mit einem unmontierten Hilfsbaustein,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Teileträgers mit auseinandergezogenen Teilen,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Teileträgers mit montierten

Teilen,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Teileträgers mit einen

Slotmotors,

Fig. 5 eine Darstellung des Teileträgers von der Seite mit montierten

Teilen und Slotmotor.

Fig. 6 eine weitere perspektivische Darstellung des Teileträgers mit montierten Teilen,

Fig. 7 eine weitere perspektivische Darstellung des Teileträgers mit montierten Teilen,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des Teileträgers mit dem

Kontaktelement und Slotmotor, Fig. 9 eine weitere perspektivische Darstellung des Teileträgers mit dem

Kontaktelement und Slotmotor,

Fig. 10 eine Seitendarstellung des Schutzschaltgerätes,

Fig. 11 eine Schnittdarstellung des Schutzschaltgerätes mit

Hilfsbausteinen,

Fig. 12 eine weitere Schnittdarstellung des Schutzschaltgerätes mit Hilfsbausteinen,

Fig. 13 eine Darstellung eines Gehäuseteils von oben,

Fig. 14 eine perspektivische Darstellung der vom Gehäuse auseinandergezogenen Auslöseeinheit und

Fig. 15 eine perspektivische Darstellung der im Gehäuse montierten Auslöseeinheit.

Die Fig. 1 zeigt ein elektrisches Schutzschaltgerät 1 zum Schutz von Motoren, auch Motorschutzschalter genannt, mit einem Drehantrieb und einen Drehkopf 11 zum Ein- und Ausschalten und Anzeigen der Auslösung bei Überlast oder Kurzschluß und einem Gehäuse 12, das in drei Gehäuseteilen 13, 14, 15 unterteilt ist. Das mittlere Gehäuseteil 14 weist Kabeleinführungsöffnungen 16 mit Kabelklemmen 17 auf, die in den Figuren 3 und 4 dargestellt sind.

Die Fig. 2 zeigt den Teileträger 5, an dem ein Anschlußstück 6 befestigbar ist. Das Anschlußstück 6 besteht aus Kupfer und ist L-förmig, wobei der untere nach außen gerichtete Schenkel 18 als Kontaktabgriff für die Kabelklemme 17 vorgesehen ist.

Der Teileträger 5 weist einen Fixierungszapfen 23 auf, der in eine entsprechende Vertiefung am unteren Schenkel 18 des Anschlußstückes 6 ragt.

Der obere Schenkel 21 des Anschlußstückes 6 ist mit einer Verbindungszone 19 versehen, an der ein an einer Bimetallfeder bzw. Bimetall 8 umwickeltes Heizelement 22 bzw. Heizleiter bekannter Art elektrisch und mechanisch verbunden ist. Diese erste Verbindungszone 19 wird mit Schutzgasschweißen bzw. einer Plasmaschweißung realisiert, wobei dieser erste Schweißpunkt 24 in der Fig. 5 näher dargestellt ist. Auch die nachfolgenden Schweißpunkte 25, 26, 27 werden mit Schutzgasschweißen realisiert. Eine zweiter Schweißpunkt 25 ist an der Verbindungsstelle zwischen dem Heizelement 22 und dem Bimetall 8 vorhanden. Durch das Schutzgasschweißen des zweiten Schweißpunktes 25 werden Bimetall 8 mit einer Legierung, die sich nur sehr schwer schweißen läßt, miteinander sicher verbunden, womit Qualitätsprobleme in dieser Hinsicht beseitigt werden. Mit der Schutzgas- bzw. Plasmaschweißung wird das Heizelement 22 an der passiven Seite des Bimetalls 8 angeschweißt. Die passive Seite des Bimetalls 8 ist zum Schweißen gut geeignet, weil nur die aktive Seite aus einer Legierung besteht, die sich relativ schwer bzw. nicht schweißen läßt.

Das untere Ende des Bimetalls 8 ist mit dem Jochblech 28 an einer nach außen gebogenen Zunge 33 senkrecht verbunden.

Das Jochblech 28 besteht aus einem U-förmigen Bereich mit zwei parallelen Seitenschenkeln 29, 31 , die den Schnellauslöser halten, einen diese Seitenschenkeln 31 verbindenden Querschenkel 30 und einen an dem zweiten Schenkel 31 rechtwinkelig einstückig verbunden Befestigungsabschnitt 32 und einer Zunge 33. An dem Befestigungsabschnitt 32 ist eine Fixierlasche 35 angeordnet, die in eine längliche Rastöffnung 36 mit Fixiernoppen 37 ragt, wodurch das Jochblech 28 in dem Teileträger 5 befestigt ist. Parallel zu dem Befestigungsabschnitt 32 ist das Kontaktelement 7 angeordnet, wobei die Auslösespule 38 an dem einen Spulenende mit dem Kontaktelement 7 mit einem drittem Schweißpunkt 26 verbunden ist, während das andere Spulenende mit dem Jochblech 28 am Befestigungsabschnitt 32 mit einem vierten Schweißpunkt 27 verbunden ist, wobei der Stromfluß bereichsweise durch das Jochblech 28 fließt, d.h. von dem vierten Schweißpunkt 27 in die Bimetallfeder 8 fließt.

Das Kontaktelement 7 ist teilweise in dem Jochblech 28 angeordnet, wobei das Kontaktelement 7 und das Jochblech 28 mit Aussparungen 39, 40 versehen sind Das Kontaktelement 7 ist mit einem an den Teileträger anliegendem ersten Abschnitt 41 versehen, das mit einer Vertiefung 42 beaufschlagt ist, die in ein Stützbereich 43 des Teileträgers greift.

Unterhalb des ersten Abschnitts 41 schließt sich ein zweiter Abschnitt 44, der im Bereich 45 bauchig geformt ist und in einem unterhalb des Teileträgers 5 angeordneten Endabschnitt 46 endet, das in die gleiche Richtung wie der untere Schenkel 18 des Anschlußstückes 6 angeordnet ist.

In Bereich 45 und in der Nähe des Endabschnittes 46 wird an dem Teileträger 5 ein Slotmotor 47 vormontiert.

Der Teileträger 5 ist mit zwei plattenförmigen Bereichen 49 versehen, die verhindern das Gase der Schaltkammer des Schaltgerätes in den Auslösebereich gelangen.

Der Kontaktwinkel 7 wird durch Drehen um die Achse X in Pfeilrichtung A von Fig. 2 in den Teileträger 5 hinter dem Stützbereich 43 hineingeschwenkt.

Wie die Figuren 11 und 12 zeigen, ragen die Befestigungsnasen 3 durch die Montageöffnungen 48 am Gehäuse 12 in die Aufnahmetaschen 2 am Teileträger 5. Der Stromfluß in den an dem Teileträger 5 angeordneten Teilen fließt von dem unteren Schenkel des Anschlußstückes 6 bis zu dem ersten Schweißpunkt 24, anschließend in das Heizelement 22 bis zu den zweiten Schweißpunkt 25, anschließend über das Bimetall 8 in das Jochblech 28 bis zu dem vierten Schweißpunkt 27, anschließend in die Auslösespule 38 bis zu dem dritten Schweißpunkt 26 und anschließend in das Kontaktelement 7.

Mechanisch fixiert werden das Anschlußstück 6 durch den Fixierungszapfen 23 mit dem Teileträger 5, das Jochblech 28 mit dem Teileträger 5 durch die Fixierlasche 35 und das Kontaktelement 7 mit dem Teileträger 5 an seinem Stützbereich 43.

Das Heizelement 22, und die Auslösespule werden durch die Schweißpunkte gehalten 24,25 bzw. 26,27, wodurch insgesamt alle Teile stabil an dem Teileträger 5 gehalten werden.

Der Teileträger 5 besteht aus Thermoplast und wird in das Gehäuse 12, bzw. einem Gehäuseteil 13 verklebt, wie die anderen Teileträger der anderen Phasen auch. Das Kleben erfolgt ohne eine zusätzliche Verbindung, wie Schraubverbindung oder Verspannen und dergleichen.

An dem Gehäuse 12 sind, wie in Fig. 13 zu sehen ist, Klebetaschen 51 ,52 vorhanden, die mit einer Menge von ca. 0,010 g Klebematerial gefüllt werden. In die Klebetaschen tauchen Stifte 53,54 der Auslöseeinheit ein, die dort verklebt werden.

Die ersten Stifte 53 sind jeweils an das Jochblech 28 angeformt während die zweiten Stiften 54 an das Anschlußstück 6 angeformt sind.

Geklebt werden nur Metallfortsätze von Blechen, die hier als Stifte 53,54 gekennzeichnet sind. Die Stifte 53, 44 sind räumlich verteilt, um einen guten halt zu gewährleisten. Insgesamt sind neun Stifte 53, 54 vorhanden. Hierdurch entfallen jegliche Verschraubungen, die ansonsten erforderlich sind. Durch die dauerhaft feste Verbindung wird in einfacher Weise erreicht, daß die Bimetallposition stabil bleibt. Thermische und mechanische Spannungen werden durch das Kleben erheblich gemindert, während die Wärme- und Formstabilitat gewährleistet wird.

Die Auslöseeinheit ist, wie Fig. 15 zeigt, in dem mittleren Gehäuseteil 14 integriert.

Der vormontierte Teileträger wird in das Gehäuse 12 in hierfür vorhandene Kammern eingeschoben.

Der Slotmotor (47) ist ein Teil aus einem Eisenpaket oder Eisenblech, das das Magnetfeld derart unterstützt, daß die Kontaktbrücke schneller öffnet. Der Slotmotor (47) ist U-förmig.

Liste der Bezugszeichen

Schaltgerät 1

Aufnahmetaschen 2

Befestigungsnasen 3

Hilfsbaustein 4 Teileträger 5

Anschlußstück 6

Kontaktelement 7

Bimetall 8

Überstromauslöser 9 Schnellauslösers 10

Drehkopf 11

Gehäuse 12

Gehäuseteile 13, 14, 15

Kabeleinführungsöffnungen 16 Kabelklemme 17

Unterer Schenkel 18

Verbindungszone 19

Oberer Schenkel 21

Heizelement 22 Fixierungszapfen 23

Erster Schweißpunkt 24

Zweiter Schweißpunkt 25

Dritter Schweißpunkt 26

Vierter Schweißpunkt 27 Jochblech 28

Querschenkel 30

Seitenschenkeln 29, 31 Befestigungsabschnitt 32

Zunge 33

Aufnahmedohm 34

Fixierlasche 35 Rastöffnungen 36

Fixiernoppen 37

Auslösespule 38

Aussparungen 39, 40

Erster Abschnitt 41 Vertiefung 42

Stützbereich 43 zweiter Abschnitt 44

Bereich 45

Endabschnitt 46 Slotmotor 47

Montageöffnungen 48 plattenförmigen Bereichen 49

Auslöseeinheit 50

Klebetaschen 51 ,52 Stifte 53,54

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Elektrisches Schutzschaltgerät (1 ) mit einem Gehäuse (12) aus Isolierstoff mit Aufnahmetaschen (2), in die Befestigungsnasen (3) von mindestens einem Hilfsbaustein (4) einschnappen können, mindestens einem Auslöser, einem Teileträger (5) für verschiedene auf diesem Teileträger (5) vormontierbare Kontakt- und Anschlußteile, dadurch gekennzeichnet, daß der Teileträger (5) als eine komplett vormontierte Einheit in einem Schaltgerätegehäuse befestigbar ist, und daß die

Aufnahmetaschen (2) an dem Teileträger (5) angeordnet sind.

2. Elektrisches Schutzschaltgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in dem Teileträger (5) ein Slotmotor (47) integriert ist.

3. Elektrisches Schutzschaltgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Teileträger (5) zur mittel- oder unmittelbaren Befestigung mindestens eines Anschlußstückes (6), mindestens eines Kontaktelementes (7), mindestens einem Bimetall (8) für einen Überstromauslöser (9) und mindestens eines Schnellauslösers (10) vorgesehen ist.

4. Elektrisches Schutzschaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Teileträger (5) ein Anschlußstück (6) befestigbar ist, und daß das Anschlußstück (6) L-förmig ist, wobei der untere nach außen gerichtete Schenkel (18) als Kontaktabgriff für eine Kabelklemme (17) vorgesehen ist.

5. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) in drei Gehäuseteilen (13, 14, 15) unterteilt ist.

6. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teileträger (5) einen Fixierungszapfen (23) aufweist, der in eine entsprechende Vertiefung am unteren Schenkel (18) eines Anschlußstückes (6) ragt.

7. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberer Schenkel (21 ) des Anschlußstückes (6) mit einer Verbindungszone (19) versehen ist, an der ein an einem Bimetall (8) umwickeltes Heizelement (22) elektrisch und mechanisch verbunden ist.

8. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungszone (19) mit einer Schutzgasschweißung oder einer Plasmaschweisung erfolgt.

9. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schweißpunkt (25) mittels Schutzgasschweißung oder einer Plasmaschweißung an der

Verbindungsstelle zwischen dem Heizelement (22) und dem Bimetall (8) vorhanden ist.

10. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (22) an der passiven Seite des Bimetalls (8) angeschweißt ist.

11. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Bimetalls (8) mit einem Jochblech (28) an einer nach außen gebogenen Zunge (33) senkrecht verbunden ist.

12. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Jochblech (28) aus einem U-förmigen Bereich mit zwei parallelen Seitenschenkeln (29, 31 ), die den Schnellauslöser halten, einen diese Seitenschenkeln (29, 31 ) verbindenden Querschenkel (30) und einen an dem zweiten Schenkel (31 ) rechtwinkelig einstückig verbunden Befestigungsabschnitt (32) und der Zunge 33 besteht.

13. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Befestigungsabschnitt (32) des Jochbleches (28) eine Fixierlasche (35) angeordnet ist, die in eine längliche Rastöffnung (36) mit Fixiernoppen (37) greift, womit das Jochblech (28) in dem Teileträger (5) befestigbar ist.

14. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Befestigungsabschnitt (32) das Kontaktelement (7) angeordnet ist, daß eine Auslösespule (38) an einen Spulenende mit dem Kontaktelement (7) verbunden ist, und daß das andere Spulenende mit dem Jochblech

(28) am Befestigungsabschnitt (32) mit einem vierten Schweißpunkt (27) verbunden ist, wobei der Stromfluß bereichsweise durch das Jochblech (28) fließt.

15. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösespule (38) an einem Spulenende mit dem Kontaktelement (7) mit einem drittem Plasmaschweißpunkt (26) verbunden ist.

16. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (7) teilweise in dem Jochblech (28) angeordnet ist, wobei das

Kontaktelement (7) und das Jochblech (28) hierfür mit Ausparungen (39, 40) versehen ist.

17. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (7) mit einem an den Teileträger (5) anliegendem Abschnitt (41 ) versehen ist, das mit einer Vertiefung (42) beaufschlagt ist, die in ein Stützbereich (43) des Teileträgers (5) greift.

18. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des ersten Abschnitts (41 ) sich ein zweiter Abschnitt (44) anschließt, der im Bereich (45) bauchig geformt ist und in ein unterhalb des Teileträgers (5) angeordnetem Endabschnitt (46) endet, das in die gleiche Richtung wie der untere Schenkel (18) des Anschlußstückes (6) angeordnet ist.

19. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich (45) und einem Endabschnitt (46) des Kontaktelementes (7) an dem Teileträger (5) ein Slotmotor (47) vormontierbar ist.

20. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teileträger (5) mit zwei plattenförmigen Bereichen (49) versehen ist, die seitlich von dem Kontaktelement (7) angeordnet sind, wobei die Bereiche (49) derart in dem Schutzgerät (1) angeordnet sind, daß sie mindestens teilweise verhindern, daß Gase mindestens einer Schaltkammer des Schutzschaltgerätes (1 ) in einem Auslösebereich gelangen, wobei das Kontaktelement (7) durch Drehen um eine Achse (X) in dem Teileträger (5) hinter einem Stützbereich (43) hineinschwenkbar ist.

21. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom in der Auslöseeinheit von einem unteren Schenkel eines Anschlußstückes (6) bis zu einem ersten Schweißpunkt (24), anschließend in ein Heizelement (22) bis zu einem zweiten Schweißpunkt (25), anschließend über ein Bimetall (8) in das Jochblech (28) bis zu einem vierten Schweißpunkt (27), anschließend in eine Auslösespule (38) bis zu einem dritten Schweißpunkt (26) und anschließend in ein

Kontaktelement (7) hin- oder zurückfließt.

22. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußstück (6), ein Jochblech (28) und ein Kontaktelement (7) mit dem Teileträger (5) fixierbar sind und daß das ein Heizelement (22), und eine Auslösespule durch Schweißpunkte (24,25 bzw. 26,27) befestigbar sind.

23. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teileträger (5) aus Thermoplast besteht und in das Gehäuse (12) oder einem Gehäuseteil 13 verklebt wird und daß das Kleben ohne eine zusätzliche Verbindung erfolgt.

24. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (12) Klebetaschen (51 ,52) vorhanden sind, die mit Klebematerial füllbar sind, und daß in die Klebetaschen (51 ,52) Stifte (53,54) der

Auslöseeinheit eintauchbar sind, die in den Klebetaschen verklebbar sind, daß erste Stifte (53) jeweils an das Jochblech (28) angeformt sind und daß zweite Stiften (54) an ein Anschlußstück (6) angeformt sind, wobei nur Metallfortsätze von Blechen geklebt werden, und wobei die Stifte (53, 44) räumlich verteilt sind.