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Title:
ELECTRICAL INSTALLATION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/051956
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to an electrical installation device having a device base that can be fastened in an installation housing by means of a support frame, and having a front element fastened on the front face, wherein contact elements arranged in the device base can be connected to a network voltage. The installation device can be expanded by means of modules that functionally interact and that can be arranged on different components of the installation device.

Inventors:
VICKTORIUS RICHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/007835
Publication Date:
May 14, 2010
Filing Date:
November 02, 2009
Export Citation:
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Assignee:
SCHNEIDER ELECTRIC IND SAS (FR)
VICKTORIUS RICHARD (DE)
International Classes:
H02G3/12
Foreign References:
EP1610422A12005-12-28
DE29904984U11999-11-25
EP0613224A11994-08-31
DE3828177A11990-03-01
DE102007063584A12009-07-02
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SCHAEFER, SEBASTIAN (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Elektrisches Installationsgerät (1 ) umfassend einen Gerätesockel (4), der mittels eines Tragrahmens (5) in einem Installationsgehäuse (2) befestigbar ist, und ein frontseitig befestigtes Frontelement (6), wobei im Gerätesockel (4) angeordnete Kontaktelemente an eine Netzspannung anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Installationsgerät (1 ) gleichzeitig mit einem ersten Modul (9) und mit mindestens einem zweiten Modul (10) erweiterbar ist, die funktional zusammenwirken und die an unterschiedlichen Bauteilen (4, 6) des Installationsgerätes (1 ) anordenbar sind.

2. Elektrisches Installationsgerät nach Patentanspruch 1 , dadurch ge- kennzeichnet, dass das eine Modul (9) übergeordnete und/oder geräteinterne Funktionen beinhaltet und dass das andere Modul (10) nutzerrelevante Funktionen beinhaltet.

3. Elektrisches Installationsgerät nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprϋche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem einen Modul

(9) Signale erzeugt und an das andere Modul (10) übergeben werden.

4. Elektrisches Installationsgerät nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Signale in dem zweiten Modul (10) empfangbar, wandelbar und/oder weiterleitbar sind.

5. Elektrisches Installationsgerät nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzspannung in einem Modul (9) transformiert wird und dann an das andere Modul

(10) geleitet wird.

6. Elektrisches Installationsgerät nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (9, 10) über komplementäre Schnittstellen (11 , 12) mechanisch, elektrisch und/oder optisch verbindbar sind.

7. Elektrisches Installationsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstellen (11 , 12) gehäuseseitig in die Module (9, 10) integriert sind.

8. Elektrisches Installationsgerät nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Schnittstellen (11 , 12) Kontakte (13) berührungsgeschützt angeordnet sind.

9. Elektrisches Installationsgerät nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Modul (10) optische und/oder akustische Signalgeber (17) angeordnet sind.

10. Elektrisches Installationsgerät nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Modul (10) manuelle Befehlsgeber angeordnet sind.

11. Elektrisches Installationsgerät nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (9, 10) extern programmierbar sind.

12. Elektrisches Installationsgerät nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul (9) am Gerätesockel (4) und ein Modul (10) an dem Frontelement (6) angeordnet ist.

13. Elektrisches Installationsgerät nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (9, 10) lösbar an dem Gerätesockel (4) und/oder an dem Frontelement (6) befestig bar sind.

14. Elektrisches Installationsgerät nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Frontelementes (6) und/oder des Gerätsockels (4) Vorrichtungen und/oder ein Aufnahmeraum (14, 16) zur Aufnahme von Modulen

(9, 10) vorgesehen sind.

15. Elektrisches Installationsgerät nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul (9) front- seitig und flächenbündig in einem Aufnahmeraum (14) des Gerätesockels (4) anordenbar ist.

16. Elektrisches Installationsgerät nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer mechani- sehen Positionierung der Module (9, 10) am Frontelement (6), am

Gerätesockel (4) und/oder der Module (9, 10) untereinander eine selbsttätige elektrische Kontaktierung erfolgt.

17. Elektrisches Installationsgerät nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Installationsgerät (1 ) als elektrische Steckdose, als Schalter und/ oder als Taster ausgeführt ist.

Description:
Elektrisches Installationsgerät

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Installationsgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Elektrische Installationsgeräte werden im Rahmen der Gebäudeinstallationstechnik sowohl bei der Erstausstattung als auch im Nachrüstbereich eingesetzt. Häufig ist es wichtig, das jeweilige elektrische Installationsgerät funktional aufrüsten zu können. Aus diesem Grund hat es sich als vorteilhaft erwiesen, entsprechende Baugruppen zu schaffen, mit denen bei Bedarf das vorhandene Gerät ergänzt werden kann. Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise ein Installationsgerät bekannt, bei dem eine Baugruppe optional rückseitig nachgerüstet werden kann.

Häufig weist ein derartiges Installationsgerät einen Sockel auf, der grundlegende Funktionalitäten besitzt, sowie ein daran befestigtes Frontelement, das durch unterschiedliche Formen und Farben Varianten des In- stallationsgerätes ermöglicht. Die Integration von zusätzlichen Funktionen in die Installationsgeräte durch optional anordenbare Baugruppen, vorzugsweise im Sockelbereich, erfordert auch speziell angepasste Frontelemente, so dass eine sockelseitige Aufrüstung eine entsprechend große Anzahl an abhängigen Varianten von Frontelementen erfordert. Hierdurch ergeben sich einerseits hohe Produktions- und Lagerkosten und andererseits für den Monteur eine hohe Anzahl von kombinierbaren Ausstattungsvarianten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, die vor- stehend genannten Nachteile zu beseitigen und ein aufrüstbares Installationsgerät zu schaffen, das ein Maximum an optionalen Funktionen durch ein Minimum an unterschiedlichen Baugruppen ermöglicht und das montagefreundlich und komfortabel ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den Unteransprüchen.

Die Erfindung gemäß Anspruch 1 weist den Vorteil auf, dass ein elektrisches Installationsgerät mit Basisbauteilen, umfassend einen Geräteso- ekel und ein Frontelement, einfach und multifunktional auf- und umgerüstet werden kann und somit ein vielseitig verwendbares und leicht konfigurierbares Installationsgerät geschaffen wird.

Vorteilhaft ist dabei, dass das Installationsgerät gleichzeitig mit mindes- tens zwei Modulen aufgerüstet werden kann, die sich funktional ergänzen und an verschiedenen Bauteilen des Installationsgerätes angeordnet sind. Vorzugsweise kann dabei eine gruppierte Zuordnung der Funktionalitäten auf die beiden Module erfolgen. So können beispielsweise in einem ersten Modul übergeordnete oder geräteinterne Funktionen zusammengefasst und in einem zweiten Modul konfigurationsspezifische bzw. nutzerrelevante Funktionen realisiert sein.

Hierdurch kann ein großes Funktionsspektrum und eine Vielzahl von Konfigurationen mit einem Minimum an Baugruppen realisiert werden, da die gezielte Bündelung von Funktionen, z. B. in Basisfunktionen und in spezifische Funktionen, eine variable Nutzung von Modulen ermöglicht. Definierte Schnittstellen zwischen den Modulen schaffen einen hohen Grad an Kompatibilität. Darüber hinaus werden durch die geringe Anzahl an Modulen die Fertigungs- und Lagerkosten reduziert. Vorzugsweise kann ein Modul im Bereich des Gerätesockels angeordnet sein, während ein zweites Modul an dem Frontelement des Installationsgerätes angeordnet sein kann. Die Module können dabei in sich geschlossene Baugruppen bilden, so dass weder am Sockel noch an dem Front- element für deren Adaption Veränderungen notwendig sind. Die Module sind vorzugsweise lösbar befestigt, wobei jedoch auch unlösbare Verbindungen vorteilhaft sein können.

Die Module können insbesondere optische, mechanische und/oder elektri- sehe Bauelemente enthalten. Hierzu können auch elektrische, optische und/oder mechanische Schnittstellen zwischen den Modulen ausgebildet sein und entsprechende Funktionalitäten und Signale übermittelt werden.

Neben konventioneller Installationstechnik ist hier auch die Verwendung von Bustechnologien möglich. Vorteilhaft können hier neben drahtgebun- denen auch nicht drahtgebundene Komponenten sein, beispielsweise zur

Datenübertragung mittels Funk- oder Infrarotsignalen.

Vorteilhafterweise erfolgt in einem ersten Modul die funktionsrelevante Signalerzeugung, während in einem zweiten Modul die Aufbereitung des Signals für den Endnutzer oder für eine weitere Nutzung geschieht.

Wenn ein Moduls an dem Frontelement angeordnet ist, kann dieses anwenderspezifische Funktionen aufweisen, beispielsweise visuell oder a- kustisch wirkende Zustandsmeldungen. Dagegen kann in einem sockelsei- tigen Modul die funktionsgerechte StrorrWSpannungsversorgung angeordnet werden, wobei die eingehende Netzspannung beispielsweise in eine beliebige kleinere Spannung oder andere Energieart umgewandelt werden kann. Dadurch kann zwischen den beiden Modulen eine vorteilhafte Trennung zwischen Last- und Signalbereich vorgenommen werden. Bevorzugte Anwendungsbereiche für die Erfindung ergeben sich im Bereich der Beleuchtung bzw. allgemein der Darstellung von Information an Steckdosen, Schaltern und anderen Installationsgeräten. Dabei bietet der modulare Ansatz gerade im Bereich von stufenweise aufbauenden Aus- Stattungsvarianten (light, premium) einen vorteilhaften Lösungsansatz. Verwendung kann die Erfindung insbesondere bei der Integration von zusätzlichen Funktionalitäten in Schaltern oder Steckdosen finden, z. B. Bildoder Tonaufnahme bzw. -aussendung, Alarmfunktionen, Überspannungsschutz, Identifikationsfunktionen, Anzeige- und Beleuchtungsmodule, Da- tenverarbeitungsmodule und/oder mechanische Funktionsmodule. Auch kann es vorteilhaft sein, wenn die Module bzw. die Funktionen durch integrierte Befehlseingabegeräte oder externe Geräte veränderbar und/oder programmierbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist als ein Basismodul ein Überspannungsschutz vorgesehen, das die eigentlichen Überspannungsfunktionen enthält, während das Frontelement mit einem optionalen Anzeigemodul ausgestattet ist.

An den Modulen können Schnittstellen vorhanden sein, über die Signale zur Ansteuerung eines Anzeigemoduls weitergegeben werden. Die Anforderungen an die Darstellung der Informationen können jedoch sehr unterschiedlich sein, z. B. mittels Display oder Beleuchtungskörpern oder in verschiedenen Farben, Intensitäten und Sprachen. Trotz dieser unter- schiedlichen Konfigurationen kann erfindungsgemäß das Basismodul Ü- berspannungsschutz unverändert bestehen bleiben, da bei gleichbleibender Signalinformation an der Schnittstelle nur ein geeignetes Anzeigemodul gewählt werden muss.

Andererseits kann bei funktional bedingten Veränderung des Basismoduls und damit der Signalinformationen, z. B. der Wechsel von einem Über- spannungsschutzmodul zu einem reinen Beleuchtungsmodul, das Anzeigemodul in dem Frontelement unverändert weiter benutzt werden. So kann ein reines Informationsmodul vorteilhaft sein, das auch an wechselnden Basismodulen verwendet werden kann. Insbesondere durch die Sig- nalbelegung an den Schnittstellen können schon unterschiedliche Anzeigeoptionen in ein und demselben Anzeigemodul realisiert werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann sowohl in Aufputz- als auch in Unterputzinstallationen realisiert werden.

Die Module können vor, hinter, seitlich oder an einer anderen Stelle des Frontelementes bzw. des Gerätesockels angeordnet sein, sofern eine einwandfreie Verbindung zwischen den Modulen gewährleistet ist. Abhängig vom Montageplatz können die Module die unterschiedlichsten Außen- formen aufweisen, z.B. länglich, abgewinkelt, zylindrisch usw. Die Module können insbesondere optische, mechanische und/oder elektrische Bauelemente enthalten, die beispielsweise auf einer Leiterplatte angeordnet und verschaltet sind.

In bevorzugt ausgebildeten Installationsgeräten ist eine platzsparende Anordnung von Modulen möglich. Dabei sind durch vorteilhafte Bauteilanordnungen innerhalb der vorhandenen Struktur des Installationsgerätes Aufnahmeräume und -bereiche geschaffen, so dass die Module vorzugsweise formschlüssig und flächenbündig integriert werden können. Es wird kein zusätzlicher Platz benötigt und die bereits vorhandene Struktur des Installationsgerätes, insbesondere deren Abmessungen und deren Be- festigungs- und Kontaktpunkte, bleibt unverändert erhalten.

Sockelseitig kann eine frontseitige Anordnung des Moduls aufgrund der vorteilhaften Zugänglichkeit vorteilhaft sein, da der Gerätesockel für die

Montage dann nicht aus dem Installationsgehäuse gelöst werden muss. Da lediglich das entsprechende Frontelement entfernt werden muss, um das Modul einsetzen zu können, entsteht ein erheblicher Installationsvorteil. Bei einer rückseitigen Anordnung des Moduls ist die Verwendung einer tiefen Installationsdose vorteilhaft, da dann eine leichte Montage mög- lieh ist.

Frontelemente können mehrteilig ausgebildet sein und je nach Ausführung auch unterschiedlich gestaltete Elemente aufweisen. In der Regel ist jedoch ein Zentralelement wie beispielsweise Schalter, Taster, Display oder Steckdose von einer Blende und/oder einem Rahmen umgeben. Die Anordnung des einen Moduls kann sowohl an dem Zentralelement als auch an der Blende/dem Rahmen erfolgen.

Der elektrische Anschluss der Module erfolgt vorteilhafterweise mit einer lösbaren Technik, insbesondere mittels Steckung, an die entsprechenden Anschlussklemmen oder Kontaktelemente. Die Kontaktierung der Module erfolgt vorteilhafterweise während der Montage selbsttätig. Die entsprechenden Kontaktelemente des Installationsgerätes und des zu adaptierenden Moduls sind vorzugsweise berührungsgeschützt angeordnet.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Installationsanordnung mit frontseitiger

Modulanordnung und einem Anzeigemodul in einem Frontelement. Fig. 2 schematisch ein weiteres Ausfϋhrungsbeispiel einer Installationsanordnung mit frontseitiger Modulanordnung und einem Anzeigemodul in einem Frontelement.

Gleiche oder gleichwirkende Bauteile sind in der nachfolgenden Beschreibung mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Nachfolgend wird der Aufbau und die Funktionsweise des erfindungsgemäßen elektrischen Installationsgerätes 1 schematisch anhand von alter- nativen Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In Fig. 1 ist dabei beispielhaft ein elektrisches Installationsgerät 1 in Form einer Steckdose dargestellt, während in Fig. 2 ein elektrisches Installationsgerät 1 in Form eines Schalters dargestellt ist.

Das elektrische Installationsgerät 1 ist in einem Installationsgehäuse 2 befestigt, welches ortsfest in einer Gebäudewand 3 fixiert ist. Das elektrische Installationsgerät 1 weist einen Gerätesockel 4 auf, den außenseitig ein Tragrahmen 5 umgibt, der die Befestigung des Installationsgerätes 1 in dem Installationsgehäuse 2 ermöglicht. Frontseitig ist ein funktionsspezifi- sches Frontelement 6 befestigt, das je nach Anwendung ein- oder mehrteilig sein kann und gemäß Fig. 1 einen topfförmigen Bereich zur frontseitigen Aufnahme eines nicht dargestellten Gerätesteckers aufweist. In dem Gerätesockel 4 sind Anschlussklemmen 7 und damit verbundene metallische Kontaktelemente angeordnet, die mit Gegenkontakten des Geräte- Steckers in Eingriff kommen. Eine wandseitig verlegte Versorgungsleitung 8 versorgt das Gerät mit einer Netzspannung, wobei deren einzelne Leitungen lösbar in den Anschlussklemmen 7 fixiert sind.

Des Weiteren sind in dem Installationsgerät 1 ein erstes Modul 9 und ein zweites Modul 10 angeordnet. Mit den beiden Modulen 9 und 10 wird gemäß Fig. 1 ein Überspannungsschutz realisiert, wobei hierzu nicht näher dargestellte elektrische und/oder optische Bauteile in den beiden Modulen 9 und 10 angeordnet sind. In dem ersten Modul 9 sind die eigentlichen Überspannungsschutzfunktionen (Spannungsunterbrechung) realisiert, während in dem zweiten Modul 10 die nutzerseitigen Informationen aufbe- reitet und visualisiert werden. Die beiden Module 9 und 10 kommunizieren über Schnittstellen 11 und 12, an denen Signale für die Ansteuerung von Leuchtmitteln vom ersten Modul 9 zum zweiten Modul 10 übertragen werden. Die Schnittstellen 11 und 12 sind dabei in die Gehäusekörper der Module 9 und 10 integriert und aufgrund komplementärer Formen leicht und unverwechselbar ineinander steckbar. Dabei greifen beispielsweise Steckkontakte 13 ineinander. Vorzugsweise wird deren Verbindung unter federnder Krafteinwirkung aufrechterhalten.

Das erste Modul 9 ist frontseitig des Installationsgerätes 1 in einem Auf- nahmeraum 14 des Gerätesockels 4 angeordnet. Im unbestückten Zustand verschließt eine entfernbare Abdeckung (nicht dargestellt) diesen Aufnahmeraum 14, in den das Modul 9 formschlüssig einsetzbar und rastend fixierbar ist. Bodenseitig sind Anschlusskontakte 15 berührungsgeschützt aus dem Modul 9 geführt, die mit den Anschlussklemmen 7 in dem Gerätesockel 4 elektrisch kontaktierbar sind. Oberseitig des Moduls 9 befindet sich die Schnittstelle 11 , um Signale an das Frontelement 6 leiten zu können.

Das zweite Modul 10 ist winklig ausgebildet und rückseitig bzw. seitlich des Frontelementes 6 in einem entsprechenden Aufnahmebereich 16 angeordnet. Das Modul 10 ist vorzugsweise flach ausgeführt und formschlüssig bzw. rastend fixierbar. Rückseitig ist eine Schnittstelle 12 mit Anschlusskontakten 13 berührungsgeschützt aus dem Modul 10 geführt, die mit der Schnittstelle 11 des ersten Moduls 9 in dem Gerätesockel 4 elektrisch kontaktierbar ist. Oberseitig des zweiten Moduls 10 sind Leuchtmittel 17 ausgeführt, die nach der Montage des Moduls 10 in ent- sprechenden Ausnehmungen 18 des Frontelementes 6 greifen und nut- zerseitig den Status des Überspannungsschutzes visualisieren.

Für die Montage des ersten Moduls 9 wird das Frontelement 6 und an- schließend die Abdeckung des Aufnahmeraumes 14 entfernt. Das Modul 9 kann formschlüssig ohne Verkantungen linear bis zu einem hinteren Anschlag in den Aufnahmeraum 14 geschoben werden. Automatisch wird es dabei sowohl mechanisch verrastet als auch elektrisch an die Netzspannung angeschlossen, indem die Anschlusskontakte 15 des Moduls 9 in nicht näher dargestellte Kontaktelemente der Anschlussklemmen 7 des Gerätesockels eingesteckt werden.

Das zweite Modul 10 wird rückseitig des Frontelementes 6 in dem Aufnahmebereich 16 formschlüssig bzw. rastend fixiert. Oberseitig greifen dabei die Leuchtmittel 17 in die Ausnehmungen 18 des Frontelementes 6 ein. Abschließend wird das Frontelement 6 wieder an dem Gerätesockel 4 montiert, wobei die beiden Module 9 und 10 an ihren Schnittstellen 11 und 12 selbsttätig und berührungsgeschützt ineinander greifen und kontaktieren. In diesem Ausführungsbeispiel sind weder ein Ausbau des Installati- onsgerätes 1 noch zusätzliche Anschlussarbeiten notwendig.

Das Installationsgerät 1 gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der vorbeschriebenen Fig. 1 durch die Ausführung des Frontelementes 6. Das dargestellte Frontelement 6 ist als Schalter ausgebildet. Die Module 9 und 10 weisen die gleiche Struktur und Anordnung auf, sind jedoch in ihrer Funktion nur noch für die Beleuchtung des Installationsgerätes 1 ausgelegt. Die übrigen Elemente und Funktionen des Installationsgerätes 1 sind unverändert. Bezugszeichenliste

1 lnstallationsgerat

2 Installationsgehäuse

3 Gebäudewand

4 Gerätesockel

5 Tragrahmen

6 Frontelement

7 Anschlussklemmen

8 Versorgungsleitung

9 erstes Modul

10 zweites Modul

11 Schnittstelle

12 Schnittstelle

13 Steckkontakte

14 Aufnahmeraum

15 Anschlusskontakte

16 Aufnahmebereich

17 Leuchtmittel

18 Ausnehmung