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Title:
LOW-VOLTAGE SWITCHING DEVICE WITH A VARIABLE DESIGN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/036028
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a low-voltage switching device with a base module (1), which has a connection region (8, 6a) for electric conductors. The invention is characterized in that auxiliary contacts and a coil connection are arranged in a separate auxiliary module (9) in a separable manner from the base module (1).

Inventors:
ZIMMERMANN NORBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/068980
Publication Date:
March 19, 2015
Filing Date:
September 13, 2013
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H01H50/14
Foreign References:
DE19729595C11998-10-22
DE102005040348A12007-03-01
US20120178304A12012-07-12
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Niederspannungsschaltgerät mit einem Grundmodul (1), welches einen Anschlussbereich (8) und/oder (6a) für elektrische Leiter aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass abtrennbar vom Grundmodul (1) in einem separaten Hilfsmodul (9) Hilfskontakte und ein Spulenanschluss angeordnet sind. 2. Niederspannungsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsmodul (9) als Standardhilfsmodul oder Kommunikationshilfsmodul oder Kondensator- schützhilfsmodul ausgebildet ist. 3. Niederspannungsschaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsmodul (9) in einer Schraubanschlusstechnik oder mit einer Federzuganschlusstechnik oder mit einer Ringkabelschuhanschluss- technik ausgebildet ist.

4. Niederspannungsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsmodul (9) einen austauschbaren, jeweils auf die Verwendung des Hilfsmoduls (9) angepassten Überspannungsbegrenzer (21) aufweist.

5. Niederspannungsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsmodul (9) ein austauschbares, jeweils auf die Verwendung des

Hilfsmoduls (9) angepasstes Abdeckgehäuse (20) aufweist

6. Niederspannungsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsmodul (9) bewegliche Schaltkontakte (18) mit einem Kontaktträger (17) und eine Bodenplatte (16) aufweist, die universell in allen Hilfsmodulgeräten (9) gleich ausgebildet sind.

7. Niederspannungsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsmodul (9) mit verschiedene Schaltkammern (19) und zugehörigen Festschaltstücken und Spulenanschlüssen (22) in unterschiedlicher Anschlusstechnik, mit oder ohne Kabelkanal ausgebildet ist.

8. Niederspannungsschaltgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkammer (19) des Hilfsmodul (9) derart ausgebildet ist, dass diese mit bis zu vier Hilfs- oder Hauptstrombahnen bestückbar ist.

9. Niederspannungsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Niederspannungsschaltgerät ein Schütz ist.

Description:
Beschreibung

Niederspannungsschaltgerät mit variablem Geräteaufbau Die Erfindung betrifft ein Niederspannungsschaltgerät mit einem Grundmodul, welches einen Anschlussbereich für elektrische Leiter aufweist.

Bei Niederspannungsschaltgeräten, speziell bei Schützen, gibt es für die verschiedenen Einsatzsfälle in der Industrie unterschiedliche Schaltgeräteausführungen. Zum Beispiel werden zum Schalten von Motoren dreipolige oder vierpolige Schaltgeräte benötigt, zum Schalten von Kondensatorbatterien spezielle Kondensatorschütze zur Blindstromkompensation und speziel- le Schützausführungen, welche die Kommunikation mit einer SPS ermöglichen. All diese Schaltgeräteausführungen werden dabei auch mit unterschiedlichen Anschlussmöglichkeiten, also

Schraubanschluss , Federzugtechnik oder Ringkabelschuhan- schluss benötigt.

Bisher wurden diese Schaltgeräteausführungen mit eigens dafür hergestellten Geräten gefertigt. Grundbestandteil der Geräte wie Schaltkammern oder Kontaktträger mussten dabei aber trotz einer unter Umständen relativ geringen Fertigungsstückzahl nochmals als aufwändiges Komplettwerkzeug angefertigt werden. Dies führt zu erhöhten Herstellkosten der Geräte, welche auf Grund sehr komplizierter Werkzeuge im laufenden Fertigungs- prozess auch anfällig gegen Ausfall und Maßabweichungen sind. Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Niederspannungsschaltgerät zu schaffen, das auf möglichst einfache Art und Weise in unterschiedliche Geräteausführungen modifiziert werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Niederspannungsschaltgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Niederspannungsschaltgerät mit einem Grundmodul gelöst, welches einen Anschlussbereich für elektrische Leiter aufweist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass abtrennbar vom Grundmodul in einem separaten Hilfsmodul Hilfskontakte und ein Spulenan- schluss angeordnet sind.

Durch einen variablen Aufbau der Niederspannungsschaltgeräte wird es nun möglich, durch Austausch einzelner Gerätekomponenten die verschiedenen benötigten Schaltgeräteausführungen aufzubauen. So können zum Beispiel durch den Austausch einer Gerätekomponente, im vorliegenden Fall durch Austausch des Hilfsmoduls, verschiedene Anschlusstechniken erzeugt werden. Das erfindungsgemäße Hilfsmodul kann durch einfach anzufertigende Werkzeuge hergestellt werden. Im Hilfsmodul werden dabei universell einzelne Gerätekomponenten unverändert weiter verwendet. Durch entsprechende Gestaltung des Hilfsmoduls können weitere Geräteausführungen erzeugt werden, wie zum Beispiel Kondensatorschütze oder Schütze für Kommunikationsanwendungen. Das erfindungsgemäße Hilfsmodul kann auf Grund seiner Geräteausprägung auch für unterschiedliche Baugrößen eingesetzt werden. Der Kern der Erfindung besteht also in einem variablen Geräteaufbau, der sich aus der Verwendung eines Grundmoduls und eines Hilfsmoduls ergibt. Durch entsprechende Gestaltung des Hilfsmoduls können durch Austausch oder Gerätemontage in einem Fertigungsprozess unterschiedliche Schaltgeräteausführun- gen auf einfache Art und Weise erzeugt werden. Dies führt in vorteilhafter Weise zu einer Reduzierung der Teilevarianz auf Grund einer modularen Verwendung einzelner Bauteile beziehungsweise einzelner Baugruppen. Damit verbunden ist eine Kostenreduzierung im Geräteaufbau durch die Automatisierung und insbesondere bei der Produktion geringer Schaltgerätestückzahlen. Es ergibt sich außerdem der Vorteil, dass eine einfachere und damit kostengünstigere Herstellung der Werkzeuge ermöglicht wird. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Trennung der Hauptsteuerebene von der Hilfssteuerebene, wobei die Hauptsteuerebene im Grundmodul und die Hilfssteuer- ebene im Hilfsmodul angeordnet sind. Dadurch können Grundgeräte auch nachträglich umgerüstet werden. Auch wird es hier- durch möglich, abrieboptimierte Materialpaarungen für Haupt- und Hilfssteuerbahnen einzusetzen. Da die erfindungsgemäßen Hilfsmodule auf Grund ihrer Geräteausprägung auch Baugrößen übergreifend eingesetzt werden können, ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Reduzierung der Teile- beziehungsweise Baugruppenvarianz. Zudem ergibt sich der Vorteil, dass die

Montage der erforderlichen Schaltgeräte auch kurzfristig und vor Ort erfolgen kann.

In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Er- findung kann es vorgesehen sein, dass das Hilfsmodul als

Standardhilfsmodul oder Kommunikationshilfsmodul oder Konden- satorschützhilfsmodul ausgebildet ist. Diese Gerätevarianz ist durch den variablen Aufbau der Schaltgeräte möglich.

Durch den Austausch einzelner Gerätekomponenten können die verschiedenen Hilfsmodule konzipiert werden. Zu den austauschbaren Gerätekomponenten gehören die Anschlusstechnik, der Überspannungsbegrenzer und die Gehäuseabdeckung.

Es kann als weiteres Konzept für ein vorteilhaftes Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, dass das Hilfsmodul mit einer Schraubanschlusstechnik oder mit einer Federzuganschlusstechnik oder mit einer Ringkabelschuhanschluss- technik ausgebildet ist. Durch diese drei unterschiedlichen Anschlusstechniken wird eine große Gerätevarianz ermöglicht.

Es kann gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbei- spiel der Erfindung vorgesehen sein, dass das Hilfsmodul einen austauschbaren, jeweils auf die Verwendung des Hilfsmoduls angepassten Überspannungsbegrenzer aufweist. Der Über- spannungsbegrenzer gehört zusammen mit der Anschlusstechnik und dem Gehäusedeckel zu den Gerätekomponenten, die im Hilfsmodul variabel eingebaut werden können. Es kann einem weiteren Konzept der Erfindung entsprechen, dass das Hilfsmodul ein austauschbares, jeweils auf die Verwendung des Hilfsmoduls angepasstes Abdeckgehäuse aufweist. Das Abdeckgehäuse ist die dritte Komponente neben der An- Schlusstechnik und dem Überspannungsbegrenzer, die ausgetauscht werden kann. Dadurch ergibt sich eine große Gerätevarianz .

Es entspricht einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbei- spiel der Erfindung, wenn das Hilfsmodul bewegliche Schaltkontakte mit einem Kontaktträger, und eine Bodenplatte aufweist, die universell in allen Hilfsmodulgeräten gleich ausgebildet sind. Diese Gerätekomponenten können in einer dementsprechend hohen Stückzahl gebaut werden, da sie universell in allen Hilfsmodulen eingesetzt werden können.

In einem weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Hilfsmodul mit verschiedenen Schaltkammern und zugehörigen Festschalt- stücken und Spulenanschlüssen in unterschiedlicher Anschlusstechnik, mit oder ohne Kabelkanal ausgebildet ist.

Es kann gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, dass die Schaltkammer des Hilfsmoduls derart ausgebildet ist, dass diese mit bis zu vier Hilfs- oder Hauptstrombahnen bestückbar ist.

Erfindungsgemäß kann es außerdem vorgesehen sein, dass das Niederspannungsschaltgerät vorzugsweise ein Schütz ist.

Das erfindungsgemäße Niederspannungsschaltgerät, insbesondere ein Schütz, ist zweiteilig ausgebildet und weist ein Grundmodul auf, welches vorzugsweise quaderförmig konzipiert ist mit einer Oberseite, einer Unterseite und vier Seitenteilen. Vor- zugsweise an einem oder zwei Seitenteilen ist ein Anschlussbereich für elektrische Leiter angeordnet. Abtrennbar vom Grundmodul ist vorzugsweise auf der Oberseite ein separates Hilfsmodul angeordnet. Das Hilfsmodul ist ebenfalls Vorzugs- weise quaderförmig ausgebildet mit einer Oberseite, einer Unterseite und vier Seitenteilen. Das erfindungsgemäße Hilfsmodul weist eine Bodenplatte und einen Kontaktträger mit beweglichen Schaltkontakten, auf. Diese Gerätekomponenten sind in allen Hilfsmodulgeräten gleich ausgebildet. Das Hilfsmodul weist außerdem ein variabel gestaltetes Abdeckgehäuse, einen variabel konzipierten Überspannungsbegrenzer und eine variabel ausgeführte Schaltkammer mit festen Schaltstücken und Spulenanschlüssen mit einer variablen Anschlusstechnik auf.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich durch einen variablen Geräteaufbau aus, der sich aus der Verwendung eines Grundmoduls und eines Hilfsmoduls ergibt. Durch entsprechende Gestaltung des Hilfsmoduls können durch Austausch oder Geräte- montage in einem Fertigungsprozess unterschiedliche Schaltgeräteausführungen auf einfache Art und Weise erzeugt werden. Dies führt in vorteilhafter Weise zu einer Reduzierung der Teilevarianz auf Grund einer modularen Verwendung einzelner Bauteile beziehungsweise einzelner Baugruppen. Damit verbun- den ist eine Kostenreduzierung im Geräteaufbau durch die Automatisierung und insbesondere bei der Produktion geringer Schaltgerätestückzahlen. Es ergibt sich außerdem der Vorteil, dass eine einfachere und damit kostengünstigere Herstellung der Werkzeuge ermöglicht wird.

Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigen schematisch:

Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Niederspannungsschaltgerät mit einem Grundmodul und einem variabel auf die Einsatzart abgestimmten, separaten Hilfsmodul;

Fig. 2 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung ein erfindungsgemäßes Standardhilfsmodul ; Fig. 3 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung ein erfindungsgemäßes Kommunikationshilfsmodul ; Fig. 4 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung ein erfindungsgemäßes Kondensatorschützhilfsmodul .

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Niederspannungsschaltgerät, insbesondere ein Schütz, dargestellt. Das erfindungsge- mäße Niederspannungsschaltgerät ist zweiteilig ausgebildet und weist ein Grundmodul 1 auf, welches vorzugsweise quaderförmig konzipiert ist mit einer Oberseite 2, einer Unterseite 3 und vier Seitenteilen 4, 5, 6, 7. Vorzugsweise am Seitenteil 4 und 6 ist ein Anschlussbereich 6a und 8 für elektri- sehe Leiter angeordnet. Abtrennbar vom Grundmodul 1 ist vorzugsweise auf der Oberseite 2 ein separates Hilfsmodul 9 angeordnet. Das Hilfsmodul 9 kann als Standardhilfsmodul, als Kommunikationshilfsmodul oder als Kondensatorschützhilfsmodul ausgebildet sein. Das Hilfsmodul 9 ist vorzugsweise quader- förmig ausgebildet mit einer Oberseite 10, einer Unterseite 11 und vier Seitenteilen 12, 13, 14, 15. Das Hilfsmodul 9 kann auf das Grundmodul 1 aufgesetzt werden, vorzugsweise in einer Ausnehmung 15a des Grundmoduls 1. In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Standardhilfsmodul dargestellt. Das erfindungsgemäße Hilfsmodul 9 weist eine Bodenplatte 16 und einen Kontaktträger 17 mit beweglichen Schaltkontakten 18 auf. Diese Gerätekomponenten sind in allen

Hilfsmodulgeräten gleich ausgebildet. Das erfindungsgemäße Hilfsmodul 9 weist außerdem ein variabel gestaltetes Abdeckgehäuse 20, einen variabel konzipierten Überspannungsbegrenzer 21 und eine variabel ausgeführte Schaltkammer mit einem Anschlussbereich 22 auf, der für Hilfsstromkreise als auch für Steuerstromkreise geeignet ist.

In Fig. 3 ist das erfindungsgemäße Hilfsmodul 9 als Kommuni- kationshilfsmodul dargestellt. In Fig. 4 ist das erfindungs- gemäße Hilfsmodul 9 als Kondensatorschützhilfsmodul dargestellt.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich durch einen variablen Geräteaufbau aus, der sich aus der Verwendung eines Grundmoduls und eines Hilfsmoduls ergibt. Durch entsprechende Gestaltung des Hilfsmoduls können durch Austausch oder Gerätemontage in einem Fertigungsprozess unterschiedliche Schaltgeräteausführungen auf einfache Art und Weise erzeugt werden. Zudem ist das Hilfsmodul so gestaltet, dass dieses auch auf andere Baugrößen (Schaltgeräte) montiert werden kann. Dies führt in vorteilhafter Weise zu einer Reduzierung der Teilevarianz auf Grund einer modularen Verwendung einzelner Bauteile beziehungsweise einzelner Baugruppen. Damit verbunden ist eine Kostenreduzierung im Geräteaufbau durch die Automatisierung und insbesondere bei der Produktion geringer

Schaltgerätestückzahlen. Es ergibt sich außerdem der Vorteil, dass eine einfachere und damit kostengünstigere Herstellung der Werkzeuge ermöglicht wird.