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Title:
SWITCHING DEVICE WITH HOUSING BOTTOM AS A SUB-ASSEMBLY AND CORRESPONDING PRODUCTION METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/007203
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a switching device with a housing bottom (1), wherein a stationary iron core (2) and a coil (4) of an electromagnet serving as switch actuator are embedded in a casting compound (9) serving as housing. Optionally, a flow sensor (5) and control electronics (6) may be potted with the casting compound. The housing bottom (1) can be produced in a cost-effective manner using a mold to position the components.

Inventors:
GRIEPENTROG GERD
MAIER REINHARD
ZERBIAN ERICH
Application Number:
PCT/DE1999/002231
Publication Date:
February 10, 2000
Filing Date:
July 16, 1999
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H01H50/36; H01H50/44; (IPC1-7): H01H50/36; H01H50/44
Foreign References:
US4321569A1982-03-23
US4213108A1980-07-15
US5570075A1996-10-29
EP0318177A11989-05-31
DE19627844C11997-08-28
US4307362A1981-12-22
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AG (Postfach 22 16 34 München, DE)
SIEMENS AG (Postfach 22 16 34 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Schaltgerät mit einem als Schaltantrieb dienenden Elektro magneten, der einen feststehenden Eisenkern (2) und eine Er regerspule (4) umfaßt, die beide in einem Gehäuseunterteil (1) als Baueinheit angeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dais der Eisenkern (2) und die Erregerspule (4) in Vergußmasse (9) eingebettet sind, durch die das Gehäuse des Gehäuseunterteils (l) gebildet ist.
2. Schaltgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dais in dem Gehäuseunterteil (1) Buchsen (11) zur Befestigung eines Gehäuseoberteils einge gossen sind.
3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dans in einer Ausnehmung (8) des Eisenkerns (2) ein Flußsensor (5) angeordnet ist, der mit einer Steuerelektronik (6) elektrisch verbunden ist, wobei der Flußsensor (5) und die Steuerelektronik (6) in der Ver gußmasse (9) eingebettet sind.
4. Verfahren zur Herstellung eines Schaltgeräts mit einem als Schaltantrieb dienenden Elektromagneten, der einen festste henden Eisenkern (2) und eine Erregerspule (4) umfaßt, die beide in einem Gehäuseunterteil (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (2) und die Erregerspule (4) in einer Form positio niert werden und die Form anschließend mit einer Vergußmasse (9) vergossen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zusätzlich in der Form ein in einer Ausnehmung (8) des Eisenkerns (2) liegender Flußsensor (5) sowie eine mit diesem elektrisch verbundene Steuerelektronik (6) vergossen werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Vergu$ als Gehäuse des Gehäuseunterteil (1) ausgebildet ist und die Form entspre chende Innenkonturen aufweist.
Description:
Beschreibung Schaltgerät mit einem Gehäuseunterteil als Baueinheit und zugehöriges Fertigungsverfahren Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät mit einem als Schalt- antrieb dienenden Elektromagneten, der einen feststehenden Eisenkern und eine Erregerspule umfaßt, die beide in einem Gehäuseunterteil als Baueinheit angeordnet sind.

Ein gattungsgemäßes Schaltgerät ist in der DE 197 16 380 A1 offenbart. Der Eisenkern ist hier am Boden im Innenraum des Gehäuseunterteils untergebracht.

Aus der DE 82 07 239 Ul ist es bekannt, einen Ringtransforma- tor mit einer Umhüllung aus einer geeigneten Kunststoffmasse zu vergießen, um einen kompakten Aufbau einer ganzen Einheit, bestehend aus Ringtransformator, Schalter, Klemmkasten und Verbindungsleitungen zu erreichen. Die DE 295 19 091 Ul be- schreibt eine Gehäuseanordnung zur vergossenen Aufnahme einer elektronischen Baueinheit, insbesondere eines Transformators, die mit einem Schutzelement gegen Überstrom verbunden ist.

Ein PTC-Element wird gemeinsam mit der Baueinheit in einer Vergußmasse, z. B. aus Epoxydharz, vergossen. Auch die DE 26 48 546 C2 offenbart eine Baueinheit, bei der Wicklungen eines Transformators als auch dessen PTC-Widerstand in einer Gießmasse eingebettet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgerät der obengenannten Art dahingehend zu verbessern, daß das Gehäuse- unterteil als Baueinheit, bestehend aus Eisenkern, Spule und ggf. Flußsensor und Steuerelektronik kostengünstig fertigbar ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Eisenkern und die Spule in Vergußmasse eingebettet sind, durch die das Gehäuse- unterteil gebildet ist.

Um eine einfache Verbindung zwischen dem Gehäuseunterteil und einem Oberteil des Schaltgeräts herzustellen, ist es von Vor- teil, wenn in dem Gehäuseunterteil Buchsen zur Befestigung eines Gehäuseoberteils eingegossen sind.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht, wenn in einer Ausnehmung des Eisenkerns ein Flußsensor angeordnet ist, der mit einer Steuerelektronik elektrisch verbunden ist, wobei der Flußsensor und die Steuerelektronik in der Vergues- masse eingebettet sind.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ver- fahren zur Herstellung eines Schaltgeräts anzugeben, das ei- nen als Schaltantrieb dienenden Elektromagneten aufweist, der einen feststehenden Eisenkern und eine Erregerspule umfaßt, die beide in einem Gehäuseunterteil angeordnet sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Eisenkern und die Magnetspule in einer Form positioniert werden und die Form anschließend mit einer Vergußmasse vergossen wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird zusätzlich in der Form ein in einer Ausnehmung des Eisenkerns liegender Flußsensor sowie eine mit diesem elektrisch verbun- dene Steuerelektronik vergossen.

Vorteilhafterweise ist der Verguß als Gehäuseunterteil ausge- bildet, und die Form weist entsprechende Innenkonturen auf.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, betreffend den erfin- dungsgemäßen Aufbau des Schaltgeräts sowie sein erfindungsge- magnes Herstellungsverfahren, wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.

In der Figur ist ein Gehäuseunterteil 1 eines Schaltgeräts dargestellt, das im wesentlichen einen E-förmigen Eisenkern 2 mit einer über seinen Innenschenkel 3 angeordneten Spule 4,

einen Flu$sensor 5 und eine Steuerelektronik 6 aufweist. Die genannten Komponenten sind in einer Vergußmasse 7 eingebet- tet, die zugleich das Gehäuse des Gehäuseunterteils l bildet.

Der Flu$sensor 5 ist in einer Ausnehmung 8 des Eisenkerns 2 angeordnet und dient zur Messung des magnetischen Flusses im Eisenkern 2. Er ist mit der ebenfalls in der Vergußmasse 7 angeordneten Steuerelektronik 6 elektrisch verbunden. Das Ge- häuseunterteil weist seitlich vorragende Stege 9 auf, die mit Befestigungsbohrungen 10 versehen sind, so daß eine Ver- schraubung des Schaltgeräts über das Gehäuseunterteil 2 mög- lich ist. An der Oberseite des Gehäuseunterteils neben den außenliegenden Schenkeln des Eisenkerns 2 ist jeweils eine Buchse 11 mit einem Gewinde zur Befestigung eines Oberteils des Schaltgeräts eingebettet.

Das Gehäuseunterteil l läßt sich gemäß dem folgenden Verfah- ren kostengünstig fertigen. Der Eisenkern 2 und die vorge- fertigte Spule 4 sowie ggf. die Steuerelektronik 6 und der Flußsensor 5 werden in einer Form positioniert und anschlie- $end durch die Vergußmasse 7 so vergossen, daß sämtliche Teile miteinander verbunden sind. Dabei können zugleich die Buchsen 11 sowie etwa notwendige FUhrungen für ein Oberteil des Schaltgeräts ebenfalls in der Form positioniert und in einem gemeinsamen Verguß vergossen werden.

Das oben beschriebene Schaltgerät läßt sich günstig fertigen und weist eine robuste Konstruktion auf. Es widersteht den Einflüssen aggressiver Chemikalien und ist korrosionsge- schützt. Es ergibt sich dabei eine gute Wärmeleitung aus dem Eisenkern 2 und der Spule 4 sowie eine gute Dämpfung mechani- scher Schwingungen durch entsprechende Einstellung der Ver- gußmasse. Mit der ebenfalls integrierten Flußmessung und Regelung durch Einbau eines Flußsensors 5 und einer Steuer- elektronik 6 ergeben sich weitere Vorteile des mit hoher Schutzart herstellbaren Schaltgeräts.