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(11) | EP 1 372 175 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Niederspannungs-Einbaugerät und Anschlussklemmenfamilie |
| (57) Die vorliegende Erfindung hat flexible, modulare Anschlussklemmen-Wechselsysteme
für Niederspannnungs-Einbaugeräte zum Gegenstand. Jedes auf einen bestimmten Anschlussleitertyp
angepasste System umfasst einen Isolierstoffträger (3) und eine dazugehörige Klemme
(4) mit einer Klemmschraube (40). Durch eine lineare Klemmbewegung der Klemme werden
ein Anschlussleiter (5) und ein geräteinterner Kontaktleiter (2) in elektrischen Kontakt
gebracht. |
TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Niederspannungs-Einbaugeräte mit Schalt-, Schutz- oder Meldefunktion. Sie betrifft ein Niederspannungs-Einbaugerät gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Anschlussklemmenfamilie.
STAND DER TECHNIK
[0002] Als Hochleistungsautomat ausgeführte strombegrenzende Schalter dienen dem raschen und zuverlässigen Schutz von unter Niederspannung stehenden Leitungen, Motoren, Apparaten, Anlagen vor den Folgen von Überlast- und Kurzschlussströmen. Ein derartiger Schutzschalter, welcher anstelle eines Bimetalls eine elektronische Auswerteeinheit aufweist, ist beispielsweise aus der DE 197 21 591 A1 bekannt. Dieser ist mit Bemessungsströmen von bis zu 125 A belastbar und mit Anschlussklemmen zum Anschluss von Anschlussleitem mit entsprechend dimensionierten Leiterquerschnitten von bis zu 70 mm2 ausgestattet.
[0003] Die Firma Merlin-Gerin / Schneider Electric bietet unter der Bezeichnung NG125 einen Leistungsschalter im Reiheneinbaugeräteformat an, welcher über ein flexibles Anschlussklemmen-Wechselsystem verfügt. Dabei werden verschiedene Anschlussklemmen (für Kupferleiter, Aluminiumleiter, Flachbandleiter, Kabelschuhe) in Öffnungen des Schaltergehäuses eingesetzt und mit einer einschiebbaren Klemmenabdeckung in Form einer Blende fixiert.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Niederspannnungs-Einbaugerät mit einem modularen Anschlussklemmensystem zur einfachen Anpassung an unterschiedliche Anschlussleiter anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Niederspannnungs-Einbaugerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Anschlussklemmenfamilie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.
[0005] Kern der Erfindung ist es, einen Isolierstoffträger als Teil des modularen Anschlussklemmensystems vorzusehen, welcher in das Einbaugerät einsetzbar ist und eine Klemmbewegung der eigentlichen Klemme führt. Dieser Träger wird beim Anpassen an einen anderen Anschlussleitertyp im Allgemeinen zusammen mit der Klemme ausgetauscht. Dadurch ergibt sich eine grössere Flexibilität und einfachere Variantenbildung. Durch die Ausführung des Trägers als Isolierstoffkörper füngiert dieser auch als Klemmenabdeckung, d.h. es wird gleichzeitig ein erster Berührungsschutz der unter Spannung stehenden Leiterteile hergestellt.
[0006] In einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Einbaugeräts wird die Klemmbewegung durch eine Klemmschraube ausgelöst, welche in ein Gewinde in der Klemme eingeschraubt ist. Zum Anziehen oder Lösen der Klemmschraube ist eine Anschlussöffnung im Gehäuse des Einbaugeräts derart ausgebildet, dass bei eingesetztem Isolierstoffträger die Klemmschraube oder zumindest ein Schraubendreher einführbar sind. Als Berührungsschutz für die im Allgemeinen im Gehäuseinnem versenkte Klemmschraube ist der Träger mit einer beweglichen Abdeckung ausgestattet.
[0007] In einer zweiten Ausführungsform ist der Isolierstoffträger mit einer Einrastvorrichtung oder einem Schnappmechanismus versehen, welche es erlauben, ihn auf lösbare Art und Weise in das Gehäuse einzuklicken oder einzurasten.
[0008] Zwei Anschlussleitertypen stehen bei einem Einbaugerät mit Schutzschalterfunktion im Vordergrund, nämlich ein flexibler oder starrer, ein- oder mehrdrähtiger Leiter zum direkten Anschluss oder alternativ dazu, ein mit einem Kabelschuh versehener Leiter zum indirekten Anschluss. Im ersten Fall hat die Klemme die Form einer Käfigklemme, wobei sich das Gewinde und der Anschlussleiter auf entgegengesetzten Seiten eines zu kontaktierenden Kontaktleiters befinden und die Käfigklemme die beiden Leiter teilweise umgibt.
[0009] Soll das Einbaugerät auch für den Anschluss von Anschlussleitern mit einem Kabelschuh vorbereitet sein, wird der Kontaktleiter mit einer Öffnung, welche einen dem Kabelschuh vergleichbaren Durchmesser aufweist, versehen. Der Kabelschuh kommt in diesem Fall bevorzugt zwischen den Kontaktleiter und das Anschlussgewinde der Klemme zu liegen und die Schraube durchdringt bei angeschlossenem Leiter sowohl den Kontaktleiter wie auch den Kabelschuh. Zum Schutz vor Berührung eines möglicherweise aus dem Gehäuse hinausragenden Pressstelle des Kabelschuhs ist der Isolierstoffträger mit einem Kragen versehen.
[0010] Eine erfindungsgemässe Anschlussklemmenfamilie umfasst mindestens zwei Anschlussklemmensysteme mit jeweils den zwei Hauptkomponenten Träger und Klemme. Letztere sind einfach austauschbar, d.h. der Wechsel von einem ersten System auf ein Zweites ist mit wenigen Handgriffen möglich. Dennoch ergibt sich eine ausreichende Flexibilität zur Bildung neuer Varianten von Anschlussklemmensystemen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0012] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in Schrägaufsicht
Fig.1 einen Ausschnitt eines Niederspannungs-Einbaugeräts,
Fig.2, Fig.3 ein erstes Anschlussklemmenssystem, und
Fig.4, Fig.5 ein zweites Anschlussklemmensystem.
[0013] Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst. Grundsätzlich sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[0014] In Fig. 1 is ein Ausschnitt aus einem Niederspannungs-Einbaugerät dargestellt, dessen eine Stirnseite zum Anschluss eines Anschlussleiters mittels eines erfindungsgemässen modularen Anschlussklemmensystems (beide in Fig.1 nicht gezeigt) vorbereitet ist. Ein Kunststoffgehäuse 1 des Geräts bildet einen Anschlussraum 10 und verfügt im Bereich dieses Anschlussraums 10 über eine Anschlussöffnung 11 zur Aufnahme des Anschlussklemmensystems. In den Anschlussraum hinein ragt ein starrer Kontaktleiter 2, welcher mit dem Anschlussleiter in Kontakt gebracht wird und die elektrische Verbindung zu fünktionellen Einheiten im Geräteinnern und/oder weiteren Anschlussstellen bildet.
[0015] Fig.2 zeigt einen Isolierstoffträger 3 und eine Klemme 4 eines ersten Anschlussklemmensystems. Die Klemme 4 in Form einer Käfigklemme ist zum Anschluss von Leitern oder Litzen ohne Kabelschuhe vorgesehen. Eine Klemmschraube 40 ist in ein Gewinde in der Klemme 4 eingeschraubt, beide zusammen werden in den Träger 3 montiert und mit diesem in die Anschlussöffnung 11 eingesetzt. Ein Einführschutz 41 in Form einer Zunge versperrt bei angezogener Klemme 4 den Zugang in den Anschlussraum 10.
[0016] Der Träger 3 verfügt über eine Abschlussfläche 30, deren Umfang der Anschlussöffnung 11 des Gehäuses 1 nachgebildet ist, so dass der Träger 3 sich schlüssig in das Gehäuse 1 einsetzen lässt. Bei eingesetztem Träger 3 wird durch einen ersten Berührungsschutz 31 in Form eines Kragens und eine Öffnung im Träger 3 ein Anschlussleiter in den Anschlussraum 10 geführt. Eine bewegliche Abdeckung 32 in Form eines Deckels erlaubt den Zugang zur Klemmschraube 40, wobei bei geschlossener Abdeckung 32 die besagte Klemmschraube 40 vor unbeabsichtigtem Berühren geschützt ist. Seitlich am Träger 3 angebrachte Aufnahmen 33 oder Laschen wirken mit Schnapphaken im Gehäuse 1 zusammen und lassen den Träger 3 einrasten.
[0017] In Fig.3 ist das Anschlussklemmensystem aus Fig.2 mit in den Träger 3 montierter Klemme 4 aus einer anderen Blickrichtung gezeigt, einmal ohne und einmal mit Kontaktleiter 2 und Anschlussleiter 5. Aus der Ausgestaltung des die Klemme 4 zumindest teilweise umgebenden Trägers 3 ist ersichtlich, dass letzterer nur eine Bewegung der Klemme 4 in vertikaler Richtung zulässt. Die vertikale Bewegungsfreiheit der Klemmschraube 40 ist durch den geräteinternen Kontaktleiter 2 oder den Träger 3 selbst limitiert, so dass sich bei einer Drehung der Klemmschraube 40 nicht diese, sondern die Klemme 4 in vertikaler Richtung bewegt. Wird beispielsweise die Klemmschraube 40 im Uhrzeigersinn bewegt, hebt sich die Klemme 4 und der Anschlussleiter 5 und der darüberliegende Kontaktleiter 2 werden aneinandergepresst.
[0018] In Fig.4 sind ein Isolierstoffträger 3 und eine Klemme 4 eines zweiten Anschlussklemmensystems dargestellt. Dieses ist für einen Anschluss von Anschlussleitern mit Kabelschuhen vorgesehen, und als Berührungsschutz einer Pressstelle des Kabelschuhs ist der Träger 3 mit einem grosszügig dimensionierten Kragen 31 versehen. Wiederum sind eine bewegliche Abdeckung 32 und Aufnahmen 33 vorhanden. Die Klemme 4 weist die Form einer rechteckigen Mutter auf. Im Gegensatz zum ersten Anschlussklemmensystem wird eine Klemmschraube 40 erst dann in ein Gewinde der Klemme 4 eingeschraubt, wenn der Träger 3 mit montierter Klemme 4 in den Anschlussraum 10 eingesetzt und ein Kabelschuh durch eine Öffnung im Träger 3 eingeführt und mit der Klemme 4 in Deckung gebracht wurde. Zur Durchrührung der Klemmschraube 40 durch den Kontaktleiter 2 und den darunterliegenden Kabelschuh zur Klemme 4 hin weisen Kontaktleiter 2 und Kabelschuh je ein Loch auf, dessen Durchmesser grösser ist als derjenige der Klemmschraube 40.
[0019] In Fig.5 ist analog zur Fig.3 die Variante Kabelschuh mit einer in den Träger 3 montierten Klemme 4 aus einer anderen Blickrichtung gezeigt, sowohl ohne wie auch mit Kontaktleiter 2 und Anschlussleiter 5 inklusive Kabelschuh 51. Wiederum ist die eingesetzte Klemme 4 nur vertikal bewegbar. Beim Anziehen der Klemmschraube 4 werden Kabelschuh 51 und Kontaktleiter 2 aneinandergepresst.
BEZUGSZEICHENLISTE
1. Niederspannungs-Einbaugerät umfassend ein Gehäuse (1), welches einen Anschlussraum
(10) bildet, einen in den Anschlussraum (10) hineinreichenden starren Kontaktleiter
(2) und ein Anschlussklemmensystem mit einer beweglichen Klemme (4) zur lösbaren Kontaktbildung
zwischen dem Kontaktleiter (2) und einem Anschlussleiter (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussklemmensystem weiter einen in den Anschlussraum (10) einführbaren Isolierstoffträger
(3) aufweist, welcher eine Klemmbewegung der Klemme (4) führt.
2. Einbaugerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemme (4) ein Gewinde aufweist, in welches eine Klemmschraube (40) einschraubbar
ist, und dass der Isolierstoffträger (3) derart ausgebildet ist, dass durch Anziehen
oder Lösen der Klemmschraube (40) die Klemme (4) eine lineare Klemmbewegung ausführt.
3. Einbaugerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine Anschlussöffnung (11) zum Einsetzen des Isolierstoffträgers
(3) aufweist, welche derart ausgebildet ist, dass die Klemmschraube (40) und/oder
ein Schraubendreher in einer zu der linearen Klemmbewegung parallelen Richtung in
den Anschlussraum (10) einführbar sind.
4. Einbaugerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierstoffträger (3) eine bewegliche Abdeckung (32) als Berührungsschutz für
die Klemmschraube (40) aufweist.
5. Einbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierstoffträger (3) mittels einer Einrastvorrichtung im Gehäuse (1) einrastbar
ist.
6. Einbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemme (4) eine Käfigklemme zum Festklemmen von festen oder flexiblen Anschlussleitern
(5) ist.
7. Einbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktleiter (2) ein Loch aufweist und das Anschlussklemmensystem zum Festklemmen
eines Anschlussleiters (5) mit Kabelschuh (51) geeignet ist.
8. Einbaugerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierstoffträger (3) einen ausserhalb des Gehäuses (1) verbleibenden Berührungsschutz
(31) aufweist.
9. Anschlussklemmenfamilie mit mindestens zwei unterschiedlichen Anschlussklemmensystemen
umfassend je einen Isolierstoffträger (3) mit einer auf eine Anschlussöffhung (11)
eines Einbaugeräts (1) abgestimmten Abschlussfläche (30) und eine mittels des Trägers
(3) geführte Klemme (4) zum Festklemmen eines Anschlussleiters (5) an einem Kontaktleiter
(2) des Einbaugeräts (1).
10. Anschlussklemmenfamilie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierstoffträger (3) der mindestens zwei Anschlussklemmensysteme einen Einschnappmechanismus
(33) zum Einrasten in einem Gehäuse (1) des Einbaugeräts aufweisen.