Sichere Spulenkontaktierung für Schaltgeräte, insbesondere für elektromagnetische Schaltgeräte

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schaltgerät (1), insbesondere ein Schütz, aufweisend ein Gehäuseunterteil und ein Gehäuseoberteil (2), wobei im Gehäuseoberteil (2) ein Anschlussbereich (3) zum Anschluss mindestens eines Leiters und mindestens ein Spulenanschluss (4) vorgesehen ist, und wobei im Gehäuseunterteil eine Antriebseinheit angeordnet ist, bestehend aus einem Joch (8), einem Anker (9) und einer Spule mit einem Spulenkörper (10), sowie Schaltgeräte mit Piezoantrieb.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Spulenanschluss (4) die Antriebseinheit (7) mittels eines Ausgleichselementes (12) Weg ausgleichend kontaktiert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schaltgerät, insbesondere ein Schütz, aufweisend ein Gehäuseunterteil und ein Gehäuseoberteil, wobei im Gehäuseoberteil ein Anschlussbereich zum Anschluss mindestens eines Leiters und mindestens ein Spulenanschluss vorgesehen ist, und wobei im Gehäuseunterteil eine Antriebseinheit angeordnet ist, bestehend aus einem Joch, einem Anker und einer Spule mit einem Spulenkörper, sowie Schaltgeräte mit Piezoantrieb.

[0002] Bei elektromagnetischen Schaltgeräten ist bei der Verbindung zwischen Spulenanschluss und Antriebseinheit grundsätzlich der Spulenanschluss als starre Einheit, das heißt, als Anschluss aus Leitern ausgebildet und an der Gehäuseaußenseite angeordnet. Diese ist mit dem im Gehäuseinneren angeordneten Antrieb elektrisch verbunden. Der Antrieb ist als dynamische Einheit ausgebildet, die sich beim Ein- und Ausschalten bewegt. Die elektrische Verbindung muss die beim Ein- und Ausschalten entstehenden Bewegungen kompensieren.

[0003] Aus der EP 0 860 016 B1 ist eine Anschlussvorrichtung zum Verbinden eines Endbereichs einer auf einem Spulenkörper aufgebrachten Erregerspule mit einem äußeren Leiter bekannt. Dabei sind der Anschlussvorrichtung auf dem Spulenkörper ein erster und ein zweiter Befestigungsdom zugeordnet, der jeweils eine Aussparung mit einer teilweise elektrisch leitenden Anschlussplatte aufweist. Die Anschlussplatte weist zwei abgebogene Bereiche auf, eine Bohrung zum Einschrauben einer Anschlussschraube oder eine abstehende Zunge, die eine Federzugklemme zum Anschluss eines äußeren Leiters trägt, so dass dem jeweiligen Kundenwunsch entsprochen werden kann. Beide abgebogenen Bereiche der Anschlussplatte stecken in der jeweils für ihn vorgesehenen Aussparung des jeweiligen Befestigungsdoms im Spulenkörper fest, wobei ein abgebogener Bereich der Anschlussplatte einen Anwickelstift aufweist, der zum Anschluss eines Wickelendes der Erregerspule dient und somit den Kontakt eines äußeren Leiters über die Anschlussplatte mit dem Spulendraht herstellt.

[0004] Aus der DE 10 2004 009 650 B3 ist ein Schaltschütz mit Anschlussmodul zum Ansteuern des Magnetantriebs bekannt. Das Anschlussmodul dient auf Grund der räumlichen Anordnung dem erleichterten Anschließen der Steuerleitung bei angeschlossenen Hauptleitern und der elektrischen Kontaktierung der Magnetspule mit der Steuerleitung. Die Kontaktierung erfolgt mittels leistenartig ausgebildeter Verbindungsleitern, die mit einer Steuerklemme zum Anschluss der Steuerleitung versehen sind und als Schraubklemme oder Federzugklemme ausgebildet sein können. Dabei ragen die leistenartig ausgebildeten Verbindungsleiter aus dem Gehäuse des Anschlussmoduls heraus und kontaktieren durch das Einführen in das Hauptgehäuse mittels Steckverbindung die Magnetspule mit den dafür vorgesehenen Steuerklemmen auf dem Spulenkörper im Gehäuseunterteil.

[0005] Bei den beschriebenen Lösungen ist nachteilig, dass der Spulenanschluss fest mit dem Spulenkörper verbunden ist, so dass die beim Schalten entstehenden Bewegungen nicht ausgeglichen werden. Dies führt zu Mikrobewegungen der externen Spulenanschlüsse beziehungsweise der Verbindungsstellen. Es ist auch möglich, dass sich ein aufsteckbares Anschlussmodul, bei welchem die Kontaktierung über eine Steckverbindung erfolgt, unter extremen Bedingungen löst und somit keine sichere Spulenkontaktierung mehr gewährleistet ist.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgerät, insbesondere ein elektromagnetisches Schaltgerät zu schaffen, bei welchem die Kontaktierung zur Antriebseinheit so ausgebildet ist, dass die Dynamik der Antriebseinheit kompensiert wird.

[0007] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 gelöst. Weitere Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen 2 bis 13 zu entnehmen.

[0008] Das erfindungsgemäße elektromagnetische Schaltgerät, insbesondere ein Schütz, weist ein Gehäuseunterteil und ein Gehäuseoberteil auf, wobei im Gehäuseoberteil ein Anschlussbereich zum Anschluss mindestens eines Leiters und mindestens ein Spulenanschluss vorgesehen ist und wobei im Gehäuseunterteil eine Antriebseinheit angeordnet ist, bestehend aus einem Joch, einem Anker und einer Spule mit einem Spulenkörper. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Spulenanschluss die Antriebseinheit mittels eines Ausgleichselements Weg ausgleichend kontaktiert.

[0009] Auf dem Gehäuseoberteil des elektromagnetischen Schaltgeräts ist ein Anschlussbereich vorgesehen, der zum Anschließen mindestens eines externen Hauptleiters und eines Spulenanschlusses auf gleicher Ebene ausgebildet ist. Der Spulenanschluss weist einen Anschlussbereich mit verschiedenen Anschlussarten auf, wie zum Beispiel einem Schraubanschluss oder einer Federzugklemme, sowie einen zweiten Bereich, der in das Gehäuseinnere geführt ist und ein Ausgleichselement trägt. Das Ausgleichselement kann zwischen zwei Einheiten, dem Spulenanschluss und der Antriebseinheit kraftschlüssig eingespannt oder zwischen den zwei Einheiten jeweils bei einer Einheit kraftschlüssig und bei der anderen Einheit formschlüssig eingespannt sein, um die beim Schaltvorgang entstehenden Bewegungen Weg ausgleichend zu kompensieren.

[0010] Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass am Spulenanschluss ein Ausgleichselement befestigbar ist, so dass die Oberfläche an der Verbindungsstelle durch Mikrobewegungen nicht beschädigt wird.

[0011] Insbesondere ist von Vorteil, dass das Ausgleichselement elektrisch leitend ist, da hierdurch eine sichere Kontaktierung gegeben ist.

[0012] Vorteilhafterweise ist das Ausgleichselement kraftschlüssig zwischen zwei Einheiten angeordnet, wodurch eine sichere Verbindung der beiden Einheiten gegeben ist.

[0013] Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass das Ausgleichselement einmal kraftschlüssig und einmal formschlüssig zwischen zwei Einheiten angeordnet ist, da die zu kontaktierenden Flächen geometrisch sehr einfach gehalten sind und so sehr unempfindlich gegenüber Toleranzen sind.

[0014] Insbesondere ist von Vorteil, dass das Ausgleichselement als Feder ausgebildet ist, da auf diese Weise keine Schaltbewegungen von der Antriebseinheit an den Spulenanschluss weitergegeben werden.

[0015] Vorteilhafterweise ist das Ausgleichselement als Blattfeder ausgebildet, so dass keine Schaltbewegungen von der Antriebseinheit an den Spulenanschluss weitergegeben werden.

[0016] Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass der Spulenanschluss als Kontakt ausgebildet ist, so dass ein externer Leiter anschließbar ist.

[0017] Eine weitere vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass der Spulenanschluss zwei Bereiche aufweist, wobei der erste Bereich als Anschlussbereich und der zweite Bereich zur Befestigung eines Ausgleichselements ausgebildet ist.

[0018] Vorteilhafterweise ist der zweite Bereich des Spulenanschlusses in das Gehäuseinnere geführt, wodurch ein Weg ausgleichendes Element befestigbar ist.

[0019] Insbesondere ist von Vorteil, dass der zweite Bereich des Spulenanschlusses als Pin ausbildet ist, so dass ein Weg ausgleichendes Element formschlüssig aufsteckbar ist.

[0020] Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass die Spulenkörper Vorrichtungen zur Aufnahme des Ausgleichselements zur Kontaktierung der Spule aufweist, da hierdurch eine genaue Positionierung der Baugruppen zueinander bei der Montage nicht notwendig ist.

[0021] Vorteilhafterweise ist die Antriebseinheit anschlussneutral ausgebildet, wobei unabhängig von der gewählten Anschlussart des Spulenanschlusses, wie beispielsweise Schraubanschluss oder Federzuganschluss, eine Antriebseinheit für verschiedene Gerätevarianten genutzt werden kann.

[0022] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Schaltgerät ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil auf , wobei im Gehäuseoberteil ein Anschlussbereich zum Anschluss mindestens eines Leiters und mindestens ein Anschluss zum Anschließen einer Antriebseinheit vorgesehen ist, und wobei im Gehäuseunterteil eine Antriebseinheit angeordnet ist, die als Piezoantrieb ausgebildet ist. Dieses Schaltgerät zeichnet sich dadurch aus, dass der Piezoantrieb mittels eines Ausgleichselements Weg ausgleichend kontaktiert ist. Die erfindungsgemäße Kontaktierung mit Ausgleichselement ist demgemäß auch für Piezoantriebe geeignet.

[0023] Weitere Vorteile werden anhand der Zeichnung erläutert.

[0024] Dabei zeigen schematisch:

Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung ein elektromagnetisches Schaltgerät mit erfindungsgemäßem Verbindungselement, das zwischen zwei Einheiten kraftschlüssig gehalten ist;

Fig. 2 in einer perspektivischen Darstellung ein elektromagnetisches Schaltgerät mit erfindungsgemäßem Verbindungselement, das zwischen einer Einheit kraftschlüssig und einer anderen Einheit formschlüssig gehalten ist.

[0025] In Fig. 1 ist ein elektromagnetisches Schaltgerät 1 mit einem Gehäuseoberteil 2 gezeigt, auf welchem ein Anschlussbereich 3 angeordnet ist. Im Anschlussbereich 3 ist ein Spulenanschluss 4 in einer Ebene mit Leiteranschlüssen 5 angeordnet, wobei der Spulenanschluss 4 als Schraubanschluss 6 ausgebildet ist. Unter dem Gehäuseoberteil 2 ist die Antriebseinheit 7 angeordnet, die aus einem Joch 8, einem Anker 9 und einem Spulenkörper 10 besteht. Am oberen Ende des Spulenkörpers 10 sind Vorrichtungen 11 zur Aufnahme eines Ausgleichselementes 12 angegossen und Kontaktfahnen 13 angeordnet. Das Ausgleichselement 12 ist zwischen dem nach innen ragenden Bereich des Spulenanschlusses 4 und dem mit den Vorrichtungen 11 versehenen Spulenkörper 10 kraftschlüssig gehalten.

[0026] Fig. 2 zeigt das elektromagnetische Schaltgerät 1 in einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei welchem der Spulenanschluss 4 als Federzugklemme 14 ausgebildet ist. Das Ausgleichselement 12 ist mit dem nach innen ragenden Bereich des Spulenanschlusses 4 formschlüssig und mit dem mit Vorrichtung 11 versehenen Spulenkörper 10 kraftschlüssig gehalten.

[0027] Durch das erfindungsgemäße Schaltgerät mit Weg kompensierenden Ausgleichselement für die Kontaktierung zwischen Spulenkontakt und Antriebseinheit ist es möglich, die durch Ein- und Ausschalten bedingten Schaltbewegungen zu vermeiden und Beschädigungen an der Oberfläche durch die Mikrobewegungen der Verbindungsstelle zu verhindern, so dass eine sichere Verbindung jederzeit gewährleistet ist. Des Weiteren ist eine genaue Positionierung der Baugruppen bei der Montage zueinander nicht notwendig, da das Ausgleichselement unempfindlich gegenüber Toleranzen ist. Die Antriebseinheit ist durch die Kontaktierung über ein Ausgleichselement anschlussneutral, da die Anschlussart mit der Wahl des Spulenanschlusses festgelegt wird. Somit wird nur eine Antriebseinheit für Schaltgeräte mit unterschiedlicher Anschlussart benötigt. Zudem ist die erfindungsgemäße Kontaktierung mittels wegausgleichenden Elements geeignet, um Piezoantriebe in Schaltgeräten zu kontaktieren.

Ansprüche

1. Elektromagnetisches Schaltgerät, insbesondere ein Schütz, aufweisend ein Gehäuseunterteil und ein Gehäuseoberteil (2), wobei im Gehäuseoberteil (2) ein Anschlussbereich (3) zum Anschluss mindestens eines Leiters und mindestens ein Spulenanschluss (4) vorgesehen ist, und wobei im Gehäuseunterteil eine Antriebseinheit (7) angeordnet ist, bestehend aus einem Joch (8), einem Anker (9) und einer Spule mit einem Spulenkörper (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenanschluss (4) die Antriebseinheit (7) mittels eines Ausgleichselements (12) Weg ausgleichend kontaktiert.

2. Elektromagnetisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Spulenanschluss (4) ein Ausgleichselement (12) befestigbar ist.

3. Elektromagnetisches Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (12) elektrisch leitend ist.

4. Elektromagnetisches Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (12) kraftschlüssig zwischen Spulenanschluss (4) und Antriebseinheit (7) angeordnet ist.

5. Elektromagnetisches Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (12) zum Einen kraftschlüssig und zum Anderen formschlüssig zwischen Spulenanschluss (4) und Antriebseinheit (7) angeordnet ist.

6. Elektromagnetisches Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (12) als Feder ausgebildet ist.

7. Elektromagnetisches Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (12) als Blattfeder ausgebildet ist.

8. Elektromagnetisches Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenanschluss (4) als Kontakt ausgebildet ist.

9. Elektromagnetisches Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenanschluss (4) zwei Bereiche aufweist, wobei der erste Bereich als Anschlussbereich und der zweite Bereich zur Befestigung eines Ausgleichselements ausgebildet ist.

10. Elektromagnetisches Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich des Spulenanschlusses (4) in das Gehäuseinnere geführt ist.

11. Elektromagnetisches Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich des Spulenanschlusses (4) als Pin ausgebildet ist.

12. Elektromagnetisches Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (10) Vorrichtungen (11) zur Aufnahme des Ausgleichelementes (12) zur Kontaktierung der Spule aufweist.

13. Elektromagnetisches Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (7) anschlussneutral ausgebildet ist.

14. Schaltgerät mit einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil, wobei im Gehäuseoberteil ein Anschlussbereich zum Anschluss mindestens eines Leiters und mindestens ein Anschluss zum Anschließen einer Antriebseinheit vorgesehen ist, und wobei im Gehäuseunterteil eine Antriebseinheit angeordnet ist, die als Piezoantrieb ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Piezoantrieb mittels eines Ausgleichselements Weg ausgleichend kontaktiert ist.

Zeichnung