(19)
(11)EP 2 997 589 B1

(12)EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45)Hinweis auf die Patenterteilung:
24.07.2019  Patentblatt  2019/30

(21)Anmeldenummer: 13766487.6

(22)Anmeldetag:  13.09.2013
(51)Internationale Patentklassifikation (IPC): 
H01H 50/14(2006.01)
H01H 50/02(2006.01)
H01H 50/44(2006.01)
H01H 50/54(2006.01)
(86)Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2013/068980
(87)Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2015/036028 (19.03.2015 Gazette  2015/11)

(54)

SCHÜTZ MIT VARIABLEM GERÄTEAUFBAU

CONTACTOR WITH A VARIABLE DESIGN

CONTACTEUR À STRUCTURE D'APPAREIL VARIABLE


(84)Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(43)Veröffentlichungstag der Anmeldung:
23.03.2016  Patentblatt  2016/12

(73)Patentinhaber: Siemens Aktiengesellschaft
80333 München (DE)

(72)Erfinder:
  • ZIMMERMANN, Norbert
    92237 Sulzbach-Rosenberg (DE)


(56)Entgegenhaltungen: : 
WO-A1-2009/018864
DE-C1- 19 729 595
US-A1- 2012 178 304
DE-A1-102005 040 348
US-A1- 2008 100 405
  
      
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein Schütz mit einem Grundmodul, welches einen Anschlussbereich für elektrische Leiter aufweist.

    [0002] 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 spezielle Schützausführungen, welche die Kommunikation mit einer SPS ermöglichen. All diese Schaltgeräteausführungen werden dabei auch mit unterschiedlichen Anschlussmöglichkeiten, also Schraubanschluss, Federzugtechnik oder Ringkabelschuhanschluss benötigt.

    [0003] 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 Fertigungsprozess auch anfällig gegen Ausfall und Maßabweichungen sind.

    [0004] Die US 2008/0100405A1 beschreibt ein Modul zur elektrischen Verriegelung zwischen einem ersten und einem zweiten Schaltschütz, welche einen Anschlussbereich für elektrische Leiter aufweisen, wobei abtrennbar vom ersten und zweiten Schaltschütz im separaten Modul Hilfskontakte und ein Spulenanschluss angeordnet sind, wobei das Modul bewegliche Schaltkontakte mit einem Kontaktträger und einer Bodenplatte aufweist.

    [0005] 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.

    [0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schütz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung.

    [0007] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Schütz 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 Spulenanschluss angeordnet sind.

    [0008] Durch einen variablen Aufbau der Schütze 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.

    [0009] 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 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 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 Hilfssteuerebene im Hilfsmodul angeordnet sind. Dadurch können Grundgeräte auch nachträglich umgerüstet werden. Auch wird es hierdurch 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.

    [0010] In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Hilfsmodul als Standardhilfsmodul oder Kommunikationshilfsmodul oder Kondensatorschützhilfsmodul 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.

    [0011] Es kann als weiteres Konzept für ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, dass das Hilfsmodul mit einer Schraubanschlusstechnik oder mit einer Federzuganschlusstechnik oder mit einer Ringkabelschuhanschlusstechnik ausgebildet ist. Durch diese drei unterschiedlichen Anschlusstechniken wird eine große Gerätevarianz ermöglicht.

    [0012] Erfindungsgemäß weist das Hilfsmodul einen austauschbaren, jeweils auf die Verwendung des Hilfsmoduls angepassten Überspannungsbegrenzer auf. Der Überspannungsbegrenzer gehört zusammen mit der Anschlusstechnik und dem Gehäusedeckel zu den Gerätekomponenten, die im Hilfsmodul variabel eingebaut werden können.

    [0013] 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 Anschlusstechnik und dem Überspannungsbegrenzer, die ausgetauscht werden kann. Dadurch ergibt sich eine große Gerätevarianz.

    [0014] Es entspricht einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel 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.

    [0015] In einem weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Hilfsmodul mit verschiedenen Schaltkammern und zugehörigen Festschaltstücken und Spulenanschlüssen in unterschiedlicher Anschlusstechnik, mit oder ohne Kabelkanal ausgebildet ist.

    [0016] 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.

    [0017] Das erfindungsgemäße Schütz ist zweiteilig ausgebildet und weist ein Grundmodul auf, welches vorzugsweise quaderförmig konzipiert ist mit einer Oberseite, einer Unterseite und vier Seitenteilen. Vorzugsweise 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 vorzugsweise 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.

    [0018] 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. 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.

    [0019] Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung erläutert.

    [0020] Dabei zeigen schematisch:

    Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Schütz 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.



    [0021] In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Schütz dargestellt. Das erfindungsgemäße Schütz 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 elektrische 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 quaderförmig 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.

    [0022] 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.

    [0023] In Fig. 3 ist das erfindungsgemäße Hilfsmodul 9 als Kommunikationshilfsmodul dargestellt. In Fig. 4 ist das erfindungsgemäße Hilfsmodul 9 als Kondensatorschützhilfsmodul dargestellt.

    [0024] 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.


    Ansprüche

    1. Schütz, welches zweiteilig ausgebildet ist mit einem Grundmodul (1), welches einen Anschlussbereich (6a, 8) für elektrische Leiter aufweist, wobei abtrennbar vom Grundmodul (1) in einem separaten Hilfsmodul (9) Hilfskontakte und ein Spulenanschluss angeordnet sind, wobei zur Trennung der Hauptsteuerebene von der Hilfssteuerebene die Hauptsteuerebene im Grundmodul (1) und die Hilfssteuerebene im Hilfsmodul (9) angeordnet sind, wobei das Hilfsmodul (9) eine Bodenplatte (16) und einen Kontaktträger (17) mit beweglichen Schaltkontakten (18) aufweist, welche in allen Hilfsmodulgeräten gleich ausgebildet sind und wobei durch Austausch des Hilfsmoduls (9) verschiedene Anschlusstechniken zu erzeugen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsmodul (9) aufgrund seiner Geräteausprägung auch für unterschiedliche Baugrößen einzusetzen ist, wobei das Hilfsmodul (9) einen austauschbaren, jeweils auf die Verwendung des Hilfsmoduls (9) angepassten Überspannungsbegrenzer (21) aufweist.
     
    2. Schütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsmodul (9) als Standardhilfsmodul oder Kommunikationshilfsmodul oder Kondensatorschützhilfsmodul ausgebildet ist.
     
    3. Schütz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsmodul (9) in einer Schraubanschlusstechnik oder mit einer Federzuganschlusstechnik oder mit einer Ringkabelschuhanschlusstechnik ausgebildet ist.
     
    4. Schütz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsmodul (9) ein austauschbares, jeweils auf die Verwendung des Hilfsmoduls (9) angepasstes Abdeckgehäuse (20) aufweist.
     
    5. Schütz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 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.
     
    6. Schütz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkammer (19) des Hilfsmodul (9) derart ausgebildet ist, dass diese mit bis zu vier Hilfs- oder Hauptstrombahnen bestückbar ist.
     


    Claims

    1. Contactor, which is configured in two parts, with a base module (1), which has a connection region (6a, 8) for electric conductors, wherein auxiliary contacts and a coil connection are arranged in a separate auxiliary module (9), in a separable manner from the base module (1), wherein separation of the main control level from the auxiliary control level is achieved by virtue of the main control level being arranged in the base module (1) and the auxiliary control level being arranged in the auxiliary module (9), wherein the auxiliary module (9) has a base plate (16) and a contact carrier (17) having movable switching contacts (18), which are configured identically in all auxiliary module devices, and wherein exchange of the auxiliary module (9) allows different connection systems to be produced, characterized in that the characteristic unit design of the auxiliary module (9) means that it can also be used for different sizes, wherein the auxiliary module (9) comprises an exchangeable surge limiter (21), which is appropriate for the respective application of the auxiliary module (9).
     
    2. Contactor according to Claim 1, characterized in that the auxiliary module (9) is configured as a standard auxiliary module, as a communication auxiliary module or as a capacitor switching contactor auxiliary module.
     
    3. Contactor according to Claim 1 or 2, characterized in that the auxiliary module (9) is configured with a screw connector terminal system, a spring-loaded terminal system or a ring cable shoe connector system.
     
    4. Contactor according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the auxiliary module (9) comprises an exchangeable enclosure (20) which is appropriate for the respective application of the auxiliary module (9).
     
    5. Contactor according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the auxiliary module (9) is configured with various arcing chambers (19) and associated fixed contact pieces and coil connections (22) in different types of connection systems, with or without cable ducts.
     
    6. Contactor according to Claim 5, characterized in that the arcing chamber (19) of the auxiliary module (9) is configured such that said chamber can be fitted with up to four auxiliary or main conducting paths.
     


    Revendications

    1. Contacteur qui est conçu en deux parties avec un module de base (1) qui présente une zone de connexion (6a, 8) pour des conducteurs électriques, dans lequel des contacts auxiliaires et une connexion de bobine sont disposés dans un module auxiliaire (9) séparé en étant séparables du module de base (1), dans lequel pour séparer le niveau de commande principale du niveau de commande auxiliaire, le niveau de commande principal est disposé dans le module de base (1) et le niveau de commande auxiliaire est disposé dans le module auxiliaire (9), dans lequel le module auxiliaire (9) présente une plaque de fond (16) et un support de contacts (17) avec des contacts commutateurs (18) mobiles, lesquels sont conçus égaux dans tous les appareils de module auxiliaire, et dans lequel par échange du module auxiliaire (9), différentes techniques de connexion peuvent être produites, caractérisé en ce que le module auxiliaire (9), du fait de sa structure d'appareil, peut être également employé pour différentes dimensions de construction, dans lequel le module auxiliaire (9) présente un limiteur de surtension (21) adapté respectivement à l'emploi du module auxiliaire (9).
     
    2. Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module auxiliaire (9) est conçu en tant que module auxiliaire standard ou module auxiliaire de communication ou module auxiliaire de contacteur de condensateur.
     
    3. Contacteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le module auxiliaire (9) est conçu dans une technique de connexion vissée ou avec une technique de connexion par ressort ou avec une technique de connexion par cosse à oeillet.
     
    4. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module auxiliaire (9) présente un boîtier de recouvrement (20) interchangeable adapté respectivement à l'emploi du module auxiliaire (9).
     
    5. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le module auxiliaire (9) est conçu avec différentes chambres de commutation (19) et pièces de contact fixes correspondantes et des connexions de bobine (22) de différentes techniques de connexion, avec ou sans gouttière de câble.
     
    6. Contacteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chambre de commutation (19) du module auxiliaire (9) est conçue de façon à ce que celle-ci puisse être équipée avec jusqu'à quatre circuits électriques auxiliaires ou principaux.
     




    Zeichnung

















    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente