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Patent Searching and Data


Title:
ADAPTER FOR INSTALLING ELECTROTECHNICAL COMPONENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/110414
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an adapter (10') for installing electrotechnical components (12, 14), which is designed in the form of a standardised support rail, in particular a top-hat rail, and which has on the upper face thereof fastening means (110, 112) for installing an electrotechnical component, and has on the bottom face thereof fastening means (102, 104, 106, 108) for installing on the front plate (12', 14') of an electrotechnical component (12, 14).

Inventors:
GERVING, Karsten (Therese-Giehse-Weg 18, Bonn, 53229, DE)
MOLITOR, Ute (Barbaraweg 9, Bad Neuenahr-Ahrweiler, 53474, DE)
Application Number:
EP2018/082988
Publication Date:
June 13, 2019
Filing Date:
November 29, 2018
Export Citation:
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Assignee:
EATON INTELLIGENT POWER LIMITED (30 Pembroke Road, Dublin, 4, 4, IE)
International Classes:
H02B1/052; H01H71/02; H05K5/00
Domestic Patent References:
WO2015144265A12015-10-01
WO1999045556A11999-09-10
Foreign References:
DE202008015309U12009-08-13
FR2447132A11980-08-14
DE19748531A11999-05-06
DE29508611U11995-08-03
DE19627295A11997-06-05
US6531940B12003-03-11
DE29508611U11995-08-03
DE19627295A11997-06-05
Attorney, Agent or Firm:
EATON IP GROUP EMEA (Route de la Longeraie 7, 1110 Morges, 1110, CH)
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Claims:
Ansprüche

1. Adapter (10; 10‘) zur Montage elektrotechnischer Bauteile (12, 14), der in Form einer standardisierten Tragschiene, insbesondere Hutschiene, ausgebildet ist, und der an seiner Oberseite Befestigungsmittel (1 10, 1 12) zur Montage eines elektrotechnischen Bauteils und an seiner Unterseite

Befestigungsmittel (102, 104, 106, 108) zur Montage auf der Frontplatte (12‘, 14‘) eines elektrotechnischen Bauteils (12, 14) aufweist.

2. Adapter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die

Befestigungsmittel an der Unterseite des Adapters mindestens einen

Einrasthaken (102, 104) aufweisen, der zum Einrasten in eine entsprechende Ein rastöffn ung (102‘, 104‘) auf der Frontplatte (14‘) des elektrotechnischen Bauteils (14) ausgebildet ist.

3. Adapter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die

Befestigungsmittel an der Unterseite des Adapters mindestens einen

Schnapphaken (106, 108) aufweisen, der zum Einschnappen in eine entsprechende Einschnappöffnung (106‘, 108‘) auf der Frontplatte (14‘) des elektrotechnischen Bauteils (14) ausgebildet ist.

4. Adapter nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass

mindestens ein Vorsprung (1 14, 1 16) auf der Oberseite des Adapters (10‘) vorgesehen ist.

5. Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel an der Unterseite des Adapters mindestens eine Schraube aufweisen, die in eine entsprechende

Gewindeöffnung auf der Frontplatte (12‘, 14‘) eines elektrotechnischen

Bauteils (12, 14) eingeschraubt werden kann.

6. Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel an der Oberseite des Adapters mindestens ein Gewinde aufweisen, in das eine an der Unterseite eines elektrotechnischen Bauteils (12, 14) vorgesehene Schraube eingeschraubt werden kann.

7. Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass zumindest eines der Befestigungsmittel (102, 104, 106, 108) an der Unterseite des Adapters (10; 10‘) derart ausgebildet ist, dass es mit einem zur Montage eines Zusatzbauteils auf der Frontplatte (12‘, 14‘) eines elektrotechnischen Bauteils (12, 14) vorgesehenen Befestigungsmittel, insbesondere einer Einrastöffnung (102‘, 104‘) Zusammenwirken kann.

8. Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass er aus Kunststoff hergestellt ist.

9. Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass seine Abmessungen in der Montageebene an die Frontplatte (12‘, 14‘) mindestens eines elektrotechnischen Bauteils (12, 14) derart angepasst sind, dass keine Teile des Adapters über die Frontplatte(n) hinausragen.

10. Elektrotechnisches Bauteil (14), das zur Montage an einer standardisierten Tragschiene ausgebildet ist und an seiner Frontplatte (14‘) mindestens eine Einrastöffnung (102‘, 104‘), mindestens eine Einschnappöffnung (106‘, 108‘) und/oder mindestens eine Gewindeöffnung zum Einrasten bzw. Einschnappen bzw. Einschrauben mindestens eines Einrasthakens (102, 104) bzw.

Schnapphakens (106, 108) bzw. mindestens einer Schraube eines Adapters nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.

11.Gestapelte Anordnung von zwei elektrotechnischen Bauteilen (12, 14), bei der auf der Frontplatte eines ersten Bauteils (12) der Anordnung ein Adapter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und ein zweites Bauteil (14) mit Befestigungsmitteln an seiner Unterseite an den Befestigungsmitteln auf der Oberseite des Adapters (10) montiert ist.

Description:
Adapter zur Montage elektrotechnischer Bauteile

Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Adapter zur Montage elektrotechnischer Bauteile.

Tragschienen sind metallische Profilschienen, an denen elektrotechnische Bauteile wie elektrische Schutzschalter, Relais und Klemmen in Verteilerkästen, Schaltschränken, Anschlusskästen und dergleichen befestigt werden. Ein Bauteil kann auf eine Tragschiene seitlich aufgeschoben oder von vorne aufgesteckt und festgeklemmt werden. Tragschienen können eine nach DIN EN 60715 genormte Form aufweisen (kurz DIN-Schiene). Ein Beispiel einer solchen DIN-Schiene ist die sogenannte Hutschiene gemäß DIN EN 60715 TH35, die ein U-förmiges, insbesondere Hut-förmiges Profil aufweist. Diese Hutschiene wird auch als DIN Rail bezeichnet. Für die Montage an einer Hutschiene müssen Bauteile speziell vorbereitet sein. In der Regel ist dies bei Bauteilen der Fall, die für eine Schaltschrankmontage vorgesehen sind. Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 295 08 61 1 U1 ist ein Universal- Motorschutzrelais mit einem Formgehäuse bekannt, bei dem vorderseitig durch Anformung eine Tragschiene integriert ist, so dass es auf einfache Weise mit einem elektromagnetischen Schaltgerät wie einem Schütz verbunden werden kann. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 196 27 295 A1 offenbart einen Verstärkerbaustein, bei dem am Gehäuse vorderseitig ebenfalls eine Tragschiene angeformt ist, um daran beispielsweise ein Schütz befestigen zu können.

Nachfolgend wird ein Adapter zur Montage elektrotechnischer Bauteile beschrieben.

Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Adapter zur Montage elektrotechnischer Bauteile offenbart, der in Form einer standardisierten Tragschiene, insbesondere Hutschiene, ausgebildet ist. An seiner Oberseite weist der Adapter Befestigungsmittel zur Montage eines elektrotechnischen Bauteils auf, und an seiner Unterseite weist er Befestigungsmittel zur Montage auf der Frontplatte eines elektrotechnischen Bauteils auf. Ein derartiger Adapter ermöglicht eine gestapelte Anordnung von elektrotechnischen Bauteilen wie beispielsweise Schaltgeräten, Schützen, Motorschutzschaltern oder dergleichen Bauteilen in beispielsweise einem Schaltschrank. Dadurch kann der in einem Schaltschrank vorhandene Platz im Vergleich zu einer Anordnung der Bauteile auf einer Tragschiene nebeneinander effizient genutzt werden.

Die Befestigungsmittel an der Unterseite des Adapters können mindestens einen Einrasthaken aufweisen, der zum Einrasten in eine entsprechende Einrastöffnung auf der Frontplatte des elektrotechnischen Bauteils ausgebildet ist. Die Befestigungsmittel an der Unterseite des Adapters können alternativ oder zusätzlich mindestens einen Schnapphaken aufweisen, der zum Einschnappen in eine entsprechende Einschnappöffnung auf der Frontplatte des elektrotechnischen

Bauteils ausgebildet ist. Durch das Einrasten und/oder Einschnappen kann ein

Bauteil auf dem Adapter fixiert werden. In Implementierungen des Adapters kann mindestens ein Vorsprung auf der

Oberseite des Adapters vorgesehen sein. Der mindestens eine Vorsprung kann insbesondere dazu vorgesehen sein, eine unbeabsichtigte Versetzung eines auf dem Adapter montierten Bauteils in der Montageebene zu verhindern. In weiteren Implementierungen des Adapters können die Befestigungsmittel an der Unterseite des Adapters mindestens eine Schraube aufweisen, die in eine entsprechende Gewindeöffnung auf der Frontplatte eines elektrotechnischen Bauteils eingeschraubt werden kann. In weiteren Implementierungen des Adapters können die Befestigungsmittel an der Oberseite des Adapters mindestens ein Gewinde aufweisen, in das eine an der Unterseite eines elektrotechnischen Bauteils vorgesehene Schraube eingeschraubt werden kann. In Implementierungen des Adapters kann zumindest eines der Befestigungsmittel an der Unterseite des Adapters derart ausgebildet ist, dass es mit einem zur Montage eines Zusatzbauteils wie beispielsweise eines Hilfsschalters auf der Frontplatte eines elektrotechnischen Bauteils vorgesehenen Befestigungsmittel, insbesondere einer Einrastöffnung Zusammenwirken kann. Dadurch kann der Adapter auf herkömmlichen elektrotechnischen Bauteilen wie Schaltgeräten, die zur Schaltschrankmontage vorgesehen sind und deren Frontplatte zur Montage von Zusatzbauteilen wie Hilfsschalter ausgebildet ist, beispielsweise anstelle eines Zusatzbauteils montiert werden.

Der Adapter kann insbesondere aus Kunststoff hergestellt sein. Insbesondere kann der Adapter als Kunststoff-Spritzgussteil oder als Stanz- bzw. Stanz-Biege-Teil aus einem formbaren Material wie beispielsweise einem Blech ausgebildet sein, wodurch er mit relativ geringem technischen Aufwand hergestellt werden kann.

In Implementierungen des Adapters können seine Abmessungen in der Montageebene an die Frontplatte mindestens eines elektrotechnischen Bauteils derart angepasst sein, dass keine Teile des Adapters über die Frontplatte hinausragen. Dies ermöglicht es beispielsweise, mehrere Bauteile auf einer Tragschiene eines Schaltschranks unmittelbar nebeneinander zu montieren und auf den Frontplatten einer oder mehrerer dieser Bauteile jeweils einen Adapter zu montieren, so dass auf den entsprechenden Bauteilen weitere Bauteile montiert werden können. Auf der Tragschiene nebeneinander montierte Bauteile können ohne Behinderungen durch montierte Adapter entfernt werden, ebenso können Bauteile auf der Tragschiene montiert werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein elektrotechnisches Bauteil offenbart, das zur Montage an einer standardisierten Tragschiene ausgebildet ist und an seiner Frontplatte mindestens eine Einrastöffnung, mindestens eine Einschnappöffnung und/oder mindestens eine Gewindeöffnung zum Einrasten bzw. Einschnappen bzw. Einschrauben mindestens eines Einrasthakens bzw. Schnapphakens bzw. mindestens einer Schraube eines Adapters gemäß dem ersten Aspekt und wie hierin beschrieben aufweist.

Ein dritter Aspekt betrifft eine gestapelte Anordnung von zwei elektrotechnischen Bauteilen, bei der auf der Frontplatte eines ersten Bauteils der Anordnung ein Adapter gemäß dem ersten Aspekt und wie hierin beschrieben und ein zweites Bauteil mit Befestigungsmitteln an seiner Unterseite an den Befestigungsmitteln auf der Oberseite des Adapters montiert ist.

Weitere Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer gestapelten Anordnung von zwei Schaltgeräten und verbunden durch ein Ausführungsbespiel eines Hutschienen-Adapters;

Fig. 2 das untere Schaltgerät der Anordnung von Fig. 1 mit dem auf seiner Frontplatte montierten Flutschienen-Adapter; Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hutschienen-Adapters in einer Ansicht von unten und zwei Schnittansichten; und

Fig. 4 den Hutschienen-Adapter von Fig. 3 in einer Ansicht von schräg oben und schräg unten.

In der folgenden Beschreibung können gleiche, funktional gleiche und funktional zusammenhängende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Absolute Werte sind im Folgenden nur beispielhaft angegeben und sind nicht einschränkend zu verstehen.

Fig. 1 zeigt eine Stapel-Anordnung eines ersten und eines zweiten Schaltgeräts 12 bzw. 14. Die Unterseiten 12”, 14” der Schaltgeräte 12 bzw. 14 sind jeweils zur Montage des Schaltgeräts 12 bzw. 14 an einer Hutschiene ausgebildet. Die den Unterseiten 12”, 14’ gegenüberliegenden Frontplatten 12’ bzw. 14’ sind zur Montage eines Hutschienen-Adapters 10 ausgebildet und weisen hierzu entsprechende Öffnungen auf, die in Fig. 1 in der Frontplatte 14’ zu erkennen sind. Bei den Öffnungen handelt es sich um zwei nebeneinander angeordnete Einrastöffnungen 102’, 104’ und zwei etwa diametral gegenüberliegend angeordneten

Einschnappöffnungen 106’, 108’. Die Öffnungen können beispielsweise dazu vorgesehen sein, ein Zusatzbauteil wie einen Hilfsschalter auf der Frontplatte zu montieren, d.h. sie müssen nicht speziell für die Montage des Hutschienen-Adapters in der Frontplatte vorgesehen werden, obwohl dies natürlich ebenso möglich ist. In diese Öffnungen können entsprechende Einrasthaken bzw. Schnapphaken einrasten bzw. einschnappen, welche den Hutschienen-Adapter 10 auf der Frontplatte 12’ des Schaltgeräts 12 derart fixieren, dass der Adapter 10 nicht von der Fronplatte 12’ abfallen oder auf der Frontplatte 12’ verrutschen kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Hutschienen-Adapter 10 auf der Frontplatte 12’ durch eine Schraubverbindung befestigt werden. Hierzu kann beispielsweise eine oder mehrere Schrauben durch entsprechende Öffnungen des Adapters geführt sein und in Gewindeöffnungen der Frontplatte des Schaltgeräts eingeschraubt werden.

Die Stapel-Anordnung der beiden Schaltgeräte 12 und 14 kann beispielsweise platzsparend in einem Schaltschrank auf einer darin vorgesehenen Hutschiene montiert werden, indem das untere Schaltgerät 12 mit seiner Unterseite 12“ auf die Schaltschrank-Hutschiene aufgesteckt und beispielsweise an dieser angeklemmt wird. Die Montage der Stapel-Anordnung kann auf verschiedene Arten erfolgen: zunächst kann das untere Schaltgerät 12 an der Schaltschrank-Hutschiene montiert werden, dann der Hutschienen-Adapter 10 auf dem montierten Schaltgerät 12 und zuletzt das obere Schaltgerät 14 auf dem Adapter 10. Der Vorteil dieser Montageart besteht darin, dass beispielsweise nach der Montage des unteren Schaltgeräts 12 dieses verdrahtet werden kann, bevor mit der Montage des Adapters 10 und zweiten Schaltgeräts 14 fortgefahren wird. Alternativ kann die bereits vormontierte Stapel- Anordnung aus den Schaltgeräten 12 und 14 und dem Adapter 10 direkt an der Schaltschrank-Hutschiene montiert werden. Dies kann den Montageprozess verkürzen.

Fig. 2 zeigt das untere Schaltgerät 12 der Stapel-Anordnung von Fig. 1 mit dem auf der Fronplatte 12‘ montierten Hutschienen-Adapter 10. Die beiden Klemmschenkel 110, 1 12 auf der sichtbaren Oberseite des Adapters 10 werden zur Montage in entsprechende Aufnahmen auf der Unterseite 14“ des oberen Schaltgeräts 14 wie bei der Hutschienen-Montage verklemmt, so dass eine sichere Befestigung der beiden Schaltgeräte 12 und 14 aneinander gewährleistet ist. In Fig. 2 sind die beiden entsprechenden Aufnahmen auf der Unterseite 12“ des Schaltgeräts 12 mit den Bezugszeichen 1 10‘, 1 12“ bezeichnet. In diese Aufnahmen können die Klemmschenkel beispielsweise einer Schaltschrank-Hutschiene oder eines weiteren Adapters eingeklemmt werden, zum Beispiel bei einer Stapel-Anordnung von drei Schaltgeräten.

Fig. 3 zeigt verschiedene Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Hutschienen-Adapters 10‘ im Detail. Der Adapter 10‘ erfüllt im Wesentlichen dieselbe Funktion wie der Adapter 10 der Fig. 1 und 2.

Die Ansicht links oben in Fig. 3 zeigt die Unterseite des Adapters 10‘, der eine Grundplatte 100 und zwei jeweils an den Längsseiten der Grundplatte 100 gegenüberliegend angeordnete Klemmschenkel 1 10, 1 12 aufweist. An der Adapter- Unterseite sind ferner auf der Grundplatte 100 etwa symmetrisch zur Längsachse der Grundplatte 100 zwei Einrasthaken 102, 104 angeordnet. Zusätzlich sind asymmetrisch zur Längsachse zwei Schnapphaken 106, 108 angeordnet.

Die Form der Einrasthaken 102, 104 ist in den Schnittansichten entlang der Linien H- H und J-J in den Ansichten rechts oben und unten und in Fig. 5 gezeigt, welche die Unterseite des Adapters 10‘ in einer perspektivischen Ansicht zeigt. Die Einrasthaken 102, 104 sind dazu vorgesehen, in entsprechende Öffnungen 102“, 104“ (Fig. 1 ) auf der Frontplatte 14“ (Fig. 1 ) eines Schaltgeräts 14 (Fig. 1 ) einzugreifen und in diese durch Verschieben des Adapters 10“ in der Montageebene so einzurasten, dass der Adapter 10“ nicht ohne Verschieben vom Schaltgerät abfallen kann.

Die Schnapphaken 106, 108 sind in Form von Zungen mit Vorsprüngen an ihren freien Enden ausgebildet. Die Vorsprünge sind zum Eingreifen bzw. Einschnappen in entsprechende schlitzförmige Einschnappöffnungen 106“, 108“ (Fig. 1 ) auf der Frontplatte 14“ (Fig. 1 ) eines Schaltgeräts 14 (Fig. 1 ) ausgebildet. Hierbei sind die Schnapphaken 106, 108 so angeordnet und ausgebildet, dass die Vorsprünge nach dem Einrasten der Einrasthaken 102, 104, wenn der Adapter 10‘ verschoben wurde, sich etwa über den dafür vorgesehenen Einschnappöffnungen 106“, 108“ befinden und in diese einschnappen können. Durch die zungenförmige Ausbildung der Schnapphaken 106, 108 können diese bei entsprechender Materialauswahl wie Federn wirken, welche die Vorsprünge in die Einschnappöffnungen 106‘, 108‘ hineindrücken, wodurch ein Verrutschen des Adapters 10‘ auf der Frontplatte im montierten Zustand, d.h. nachdem alles eingerastet und eingeschnappt ist, effizient vermieden werden kann. Ein Lösen der Verbindung zwischen Adapter 10‘ und Frontplatte erfordert dann die Überwindung der Federkräfte der Schnapphaken 106, 108 und das entsprechende Verschieben des Adapters 10‘, damit die Einrasthaken 102, 104 aus ihrer Verrastung gelöst werden können. In Fig. 4 ist der Adapter 10‘ in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben gezeigt. Zwischen den an den beiden Längsseiten der Grundplatte 100 angeordneten Klemmschenkel 1 10, 1 12 können sich zwei Vorsprünge 1 14, 1 16 in Form von Zwischenwänden erstrecken. Diese Vorsprünge 114, 1 16 können beispielsweise eine Sicherung gegen ein Verrutschen eines auf der Oberseite des Adapters 10‘ montierten Bauteils bilden und/oder als Montagehilfe zum Ausrichten eines zu montierenden Bauteils dienen. Sie können auch die Stabilität des Adapters 10‘ verbessern, da sie Querstreben bilden, wodurch ein Verwinden des Adapters 10‘ verhindern können. Durch die Stabilisierung kann die Materialstärke der Grundplatte 100 unter Umständen reduziert werden, wodurch bei einer Stapel-Anordnung Platz eingespart werden kann.

Der Adapter 10, 10‘ kann einstückig aus einem Material hergestellt sein, welches insbesondere eine ausreichende Festigkeit und Federstärke für die Schnapphaken aufweisen kann. Ein besonders geeignetes Material ist Kunststoff mit einer ausreichenden Federsteifigkeit. Der Adapter auch als Stanzteil ausgebildet sein, beispielsweise aus einem Federstahl.