KRAUS, Helmut (Konrad-Adenauer-Str. 4 A, Kümmersbruck, 92245, DE)
GEITNER, Manuel (Ambergerstraße 15, Ursensollen, 92289, DE)
KOLLER, Michaela (Hohlweg 1 a, Freudenberg, 92272, DE)
KRAUS, Helmut (Konrad-Adenauer-Str. 4 A, Kümmersbruck, 92245, DE)
GEITNER, Manuel (Ambergerstraße 15, Ursensollen, 92289, DE)
| Patentansprüche 1. Aufsatzmodul zum Erfassen eines Schaltzustands eines elektromagnetischen Schaltgeräts, das ein Schaltergehäuse aufweist, in welchem ein Betätiger angeordnet ist, der als Stößel (6) ausgebildet ist und an einem Ende in Wirkverbindung zu einem Schaltelement (9), insbesondere einem Mikro- schalter, steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (6) am anderen Ende einen Schnapphaken (7) aufweist, der die drei möglichen Schaltstellungen des elektromagnetischen Schaltgeräts an das Schaltelement (9) kommuniziert. 2. Aufsatzmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnapphaken (7) die drei unterschiedlichen Stellungen (17,18,19) relativ zu einer Bezugskante (15) einnimmt. 3. Aufsatzmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die drei unterschiedlichen Schaltzustände den Ein- und Auszustand sowie den Schaltzustand bei verschweißten Kon- takten umfassen. 4. Aufsatzmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufsatzmodul (1) ein Kommunikationskabel (14) aufweist, das eine Übertragung von Ansteu- ersignalen zwischen zwei Aufsatzmodulen ermöglicht. 5. Aufsatzmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der gegenseitigen Verriegelung zweier miteinander gekoppelter elektromagnetischer Schaltge- rate, insbesondere zweier Schütze, das Ansteuersignal des einen Schützes über das Schaltelement (9) im Aufsatzmodul des anderen Schütz geführt ist. |
Aufsatzmodul zum Erfassen eines Schaltzustandes eines elektromagnetischen Schaltgeräts
Die Erfindung betrifft ein Aufsatzmodul zum Erfassen eines Schaltzustandes eines elektromagnetischen Schaltgeräts, das ein Schaltergehäuse aufweist, in welchem ein Betätiger angeordnet ist, der als Stößel ausgebildet ist und an einem Ende in Wirkverbindung zu einem Schaltelement, insbesondere einem Mikroschalter steht.
Elektromagnetische Schaltgeräte im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Schütze, Trennschalter, Leistungsrelais sowie Leistungsschalter. Für derartige elektromagnetische Schaltgeräte, insbesondere für Schütze, ist es bei einer Vielzahl von Anwendungsfällen erforderlich, den tatsächlichen Schaltzustand des elektromagnetischen Schaltgeräts, im Gegensatz zu einem Ansteuerzustand des elektromagnetischen Schaltgeräts, zu erfassen, um ihn anderweitig auswerten zu können.
Die Information, in welcher Schaltstellung sich ein elektromagnetisches Schaltgerät, insbesondere ein Schütz, befindet, wurde bisher durch eine Stern-Dreieckschaltung bewerkstel- ligt. Die elektrische Verriegelung zweier gekoppelter Schütze wurde bisher über Hilfskontakte realisiert, die ebenso wie die Stern-Dreieckschaltung verdrahtet werden müssen.
Im Stand der Technik erfolgt eine derartige Schaltzustandser- fassung mittels einer Erfassungseinrichtung. Hierbei ist im Gehäuse ein mechanischer Schaltkontakt angeordnet, der beim Überführen des Stößels von der einen in die andere Endstellung seinen Schaltzustand wechselt. Der Schaltkontakt wird über Leitungen mit einer Auswertungseinrichtung verbunden, so dass von der Auswertungseinrichtung die Schaltstellung des
Schaltkontakts und damit der Schaltzustand des elektromagnetischen Schaltgeräts erfassbar sind. Meist ist die Erfassungseinrichtung eine eigene, vom elektromagnetischen Schalt- gerät verschiedene Einrichtung, beispielsweise ein so genannter Hilfsschalter .
Dazu ist aus der DE 10 2007 002 176 Al eine Erfassungsein- richtung zum Erfassen des Schaltzustands eines elektromagnetischen Schaltgeräts bekannt, die ein Gehäuse aufweist, in welchem ein Stößel beweglich gelagert ist. Der Stößel ist zwischen zwei mechanischen Endstellungen bewegbar, wobei die Endstellung des Stößels mit dem Schaltzustand des elektromag- netischen Schaltgeräts korrespondiert. Im Gehäuse ist eine
Sensoreinrichtung angeordnet, von der erfassbar ist, in welcher der Endstellungen sich der Stößel befindet, und von der ein hiermit korrespondierendes elektrisches Signal abgebbar ist. Die Sensoreinrichtung ist derart ausgebildet, dass die Stellung des Stößels von ihr erfassbar ist, ohne den Stößel zu berühren. Am Gehäuse ist zudem ein Abgreifanschluss angeordnet, der von außerhalb des Gehäuses zugänglich ist und über den das von der Sensoreinrichtung abgegebene elektrische Signal als solches unmittelbar abgreifbar ist. Zudem ist am Gehäuse eine Aufbereitungsschaltung angeordnet, die das von der Sensoreinrichtung abgegebene elektrische Signal in eine Nachricht aufbereitet und die Nachricht über einen Kommunika- tionsanschluss ausgibt. Nachteilig am Stand der Technik ist, dass nur zwei unterschiedliche Schaltzustände, der Ein- und der Auszustand, über die Erfassungseinrichtung angezeigt werden können. Der
Schaltzustand, in welchem die Kontakte im elektromagnetischen Schaltgerät verschweißt sind, kann bisher nicht über eine Schaltzustandsanzeige wiedergegeben werden.
Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Aufsatzmodul zum Erfassen eines Schaltzustands eines elektromagnetischen Schaltgeräts zu schaffen, das derart aus- gebildet ist, dass es drei mögliche Schaltzustände des
Schaltgeräts, den Ein- und Auszustand sowie den Schaltzustand bei verschweißten Kontakten, wiedergibt. Diese Aufgabe wird durch ein Aufsatzmodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Diese Aufgabe wird durch ein Aufsatzmodul zum Erfassen eines Schaltzustands eines elektromagnetischen Schaltgeräts gelöst, das ein Schaltergehäuse aufweist, in welchem ein Betätiger angeordnet ist, der als Stößel ausgebildet ist und an einem Ende in Wirkverbindung zu einem Schaltelement, insbesondere einem Mikroschalter steht. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Stößel am anderen Ende einen Schnapphaken aufweist, der drei mögliche Schaltstellungen des elektromag- netischen Schaltgeräts an den Mikroschalter kommuniziert. Das elektromagnetische Schaltgerät kann ein Schütz sein, der eine Spule aufweist, die mit einem Schaltstrom IS beaufschlagbar ist. Wenn die Spule mit dem Schaltstrom IS beaufschlagt wird, zieht sie einen Anker an. Wird der Schaltstrom IS unterbro- chen, bewegt sich der Anker auf Grund einer rücktreibenden Federkraft von der Spule weg. Mit dem Anker ist ein Stößel verbunden. Zusammen mit dem Anker wird daher auch der Stößel von der Spule angezogen. Auf Grund der Bewegung des Stößels wird mindestens ein Lastkontakt geschlossen, so dass ein Laststrom IL fließen kann. Umgekehrt wird beim Unterbrechen des Schaltstroms IS der Lastkontakt wieder geöffnet.
Alternativ kann das elektromagnetische Schaltgerät beispielsweise auch ein Leistungsschalter sein. In diesem Fall ist der Schaltstrom IS mit dem Laststrom IL identisch. Die Spule zieht in diesem Fall den Anker an, wenn der Laststrom IL zu groß wird. Auf Grund des Anziehens des Ankers wird ein
Schaltschloss freigegeben, das den Stößel in eine Stellung bewegt, in welcher der Lastkontakt geöffnet bleibt. Die Stel- lung des Stößels ist dabei so ausgebildet, dass sie unabhängig von der konkreten Ausgestaltung des elektromagnetischen Schaltgeräts mit dem Zustand des Lastkontakts und damit mit dem Schaltzustand des elektromagnetischen Schaltgeräts kor- respondiert. Erfindungsgemäß kann der Stößel drei mögliche Schaltstellungen des elektromagnetischen Schaltgeräts, die Ein- und Ausstellung sowie die Schaltstellung bei verschweißten Kontakten, anzeigen. Demgemäß wird die Schaltstellung des Schützes über den Stößel als mechanische Schaltstellungsan- zeige direkt in das Modul weitergegeben. An der Schaltstel- lungsanzeige befindet sich eine Nase, welche somit beim
Schalten des Schützes ein Schaltelement, insbesondere einen Mikroschalter, im Aufsatzmodul betätigt. Um die gegenseitige Verriegelung zweier elektromagnetischer Schaltgeräte, insbesondere zweier Schütze, über dieses Schaltelement zu realisieren, wird das Ansteuersignal des jeweiligen anderen Schützes über das Schaltelement im Aufsatzmodul des ersten Schützes geführt. Vorteilhafterweise erfolgt somit die Verriege- lung nicht mehr über Hilfskontakte des Schützes, sondern über das Schaltelement im Modul. Damit sind die Vorteile verbunden, dass der Hilfskontakt im Schütz dem Kunden zur freien Verfügung steht, und er keine Verdrahtung mehr vornehmen muss. Die Geräte sind außerdem insgesamt vorkonfektioniert, wodurch das Fehlerpotential minimiert werden kann.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Stößel an seinem einen Ende mit dem Mikroschalter in Verbindung steht und am anderen Ende einen Schnapphaken aufweist, der drei unter- schiedliche Stellungen relativ zu einer Bezugskante einnimmt, um die unterschiedlichen Schaltzustände, den Ein- und Auszustand sowie den Schaltzustand bei verschweißten Kontakten anzuzeigen . In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Aufsatzmodul ein Kommunikationskabel auf, das eine Übertragung von Ansteuersignalen zwischen zwei Aufsatzmodulen ermöglicht. Dabei ist des Weiteren vorteilhaft vorgesehen, dass bei der gegenseitigen Verriegelung zweier miteinander gekop- pelter elektromagnetischer Schaltgeräte, insbesondere zweier Schütze, das Ansteuersignal des einen Schützes über das
Schaltelement im Aufsatzmodul des anderen Schützes geführt ist . Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung erläutert
Dabei zeigen schematisch:
Fig. 1 in einer Schnittdarstellung ein erfindungsgemäßes Aufsatzmodul zum Erfassen eines Schaltzustandes eines elektro- magnetischen Schaltgeräts;
Fig. 2 in einer Schnittdarstellung das erfindungsgemäße Aufsatzmodul nach Fig. 1 mit Kommunikationskabel; Fig. 3 in einer schematischen Darstellung die drei unterschiedlichen Schaltstellungen des Schnapphakens für die drei unterschiedlichen Zustände des elektromagnetischen Schaltgeräts . Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Aufsatzmodul 1, das ein
Gehäuseoberteil 2 aufweist, das über Rastelemente 3 am Außengehäuse 4 befestigt ist. Vom Gehäuseoberteil 2 ragt ins Gehäuseinnere eine Führungseinheit 5, in welcher ein Stößel 6 gelagert ist. Das Aufsatzmodul 1 sitzt auf einem Schutzgerät (nicht dargestellt) , vorzugsweise einem Schütz auf, wobei das Aufsatzmodul 1 und das Schutzgerät über einen Schnapphaken 7 miteinander in Wirkverbindung stehen, wenn es zum Auslösevorgang kommt. Der Stößel 6 betätigt beim Auslösevorgang über ein Federelement 8 einen Schaltelement 9. Die Übertragung vom Stößel 6 auf die Federelemente 8 erfolgt über einen hakenähnlichen Vorsprung 10 am Stößel 6. Das Schaltelement 9 weist Anschlusselemente 11 für Leiterplatinen auf. Im Aufsatzmodul 1 sind außerdem Steckanschlüsse 12 sowie weitere elektrische Bauelemente 13 angeordnet.
Fig. 2 zeigt das Aufsatzmodul 1 in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform mit integriertem Kommunikationskabel 14, das eine Übertragung von Ansteuersignalen zwischen zwei Aufsatzmodulen ermöglicht. Dadurch kann bei der gegenseitigen Verriegelung zweier miteinander gekoppelter elektromagnetischer Schaltgeräte, insbesondere zweier Schütze, das Ansteuersignal des einen Schützes über das Schaltelement im Auf- satzmodul des anderen Schützes geführt werden.
In Fig. 3 sind die drei möglichen Schaltzustände, der Ein- und Auszustand sowie der Schaltzustand bei verschweißten Kontakten im elektromagnetischen Schaltgerät, dargestellt, die über den Schnapphaken 7 am Stößel 6 dem Schaltelement 9 kommuniziert werden. Der Schnapphaken 7 ändert seine Position relativ zu einer Bezugskante 15 entsprechend der drei möglichen Schaltstellungen im elektromagnetischen Schaltgerät. In der Fig. 3 ist dargestellt, dass der Schnapphaken 7 seine Po- sition relativ zur Bezugskante 15 gemäß der Bewegungsrichtung 16 in drei definierten Stellungen 17, 18, 19 einnimmt und dadurch den Ein- und Auszustand sowie den Schaltzustand bei verschweißten Kontakten anzeigt. Die vorliegende Erfindung bietet zwei entscheidende Vorteile. Zum Einen werden die drei möglichen Schaltstellungen eines elektromagnetischen Schaltgeräts, der Ein- und Auszustand sowie der Schaltzustand bei verschweißten Kontakten durch das erfindungsgemäße Aufsatzmodul präzise angezeigt. Zum Anderen wird für die gegenseitige Verriegelung zweier elektromagnetischer Schaltgeräte kein Hilfskontakt benötigt, so dass der Verdrahtungsaufwand dadurch verringert wird und der Hilfskontakt anderweitig verwendet werden kann.