DE10011385A1

DE10011385A1 - Einbaugerät für elektrische Niederspannungsinstallation

Info

Publication number: DE10011385A1
Application number: DE2000111385
Authority: DE
Inventors: Klaus Grueninger; Jean-Pierre Karlen; Peter Muehle
Original assignee: ABB CMC Carl Meier AG
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2000-03-09
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2001-09-13

Abstract

Das Gerät ist zum Einbau in eine elektrische Niederspannungs-Installation vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform weist es mindestens zwei Aktivteile (A) auf sowie Anschlussklemmen (21, 22, 31, 41), von denen je zwei (21, 22) mit jeweils einem (A) der mindestens zwei Aktivteile elektrisch leitend verbunden sind. Das Einbaugerät ist mehrteilig ausgeführt und enthält einen in der Installation befestigbaren und die Anschlussklemmen (21, 22, 31, 41) tragenden Geräteboden (1) sowie mindestens zwei je eines der beiden Aktivteile (A) aufnehmende Funktionsmodule (2, 3, 4, 5). Diese Funktionsmodule sind unter Bildung einer elektrischen und mechanischen Verbindung auf den Geräteboden (1) aufgesteckt. DOLLAR A Ein solches Einbaugerät kann in einfacher und kostengünstiger Weise an Funktionen angepasst, die es zusätzlich ausführen soll und/oder die gegenüber bisher ausgeführten Funktionen abgeändert sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Gerät zum Einbau in eine elektrische Niederspannungsinstallation nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ein solches Einbaugerät kann beispielsweise ein Schalter, ein Überspannungsableiter, eine Steckdose, ein Strom- oder Spannungsmessgerät, eine Schaltuhr oder irgendein anderer Apparat sein, der eine oder gegebenenfalls auch mehrere Funktionen ausführen kann. Das Einbaugerät weist an seinem Boden eine schwalbenschwanzförmige Nut auf. Beim Einbau des Gerätes in eine elektrische Niederspannungsinstallation wird das Gerät im Bereich der Nut auf eine Tragschiene des Systems aufgeschnappt.

STAND DER TECHNIK

Derartige Einbaugeräte werden von zahlreichen Herstellern in den verschiedensten Ausführungsformen angeboten. Alle diese Ausführungsfomen weisen die Gemeinsamkeit auf, dass sie jeweils ein von einem Gehäuse umschlossenes Aktivteil und mindestens zwei durch das Gehäuse an das Aktivteil geführte Stromanschlüsse mit Anschlussklemmen aufweisen, und dass sie jeweils als funktionsbereite Geräte auf eine Tragschiene einer elektrischen Niederspannungsinstallation aufgeschnappt und anschliessend mit den Anschlussklemmen an elektrische Leiter der Installation oder eines Niederspannungsnetzes angeschlossen werden. Soll eines dieser Einbaugeräte eine neue Funktion ausführen können, so muss das Aktivteil dieses Gerätes geändert und das Gehäuse neu gestaltet werden.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen definiert ist, löst die Aufgabe, ein Einbaugerät der eingangs genannten Art anzugeben, welches in einfacher und kostengünstiger Weise an Funktionen angepasst werden kann, die es zusätzlich ausführen soll und/oder die gegenüber bisher ausgeführten Funktionen abgeändert sind.

Das Einbaugerät nach der Erfindung ist mehrteilig ausgeführt und weist in einer bevorzugten Ausführungsform einen Gehäuseboden sowie jeweils ein Aktivteil enthaltende Funktionsmodule auf, welche unter Bildung einer elektrischen und mechanischen Verbindung auf den Geräteboden aufgesteckt sind. Durch diese Gestaltung kann das Einbaugerät leicht an Funktionen angepasst werden, die es zusätzlich und/oder in abgeänderter Form ausführen soll. Es ist lediglich notwendig, ein bereits vorhandenes Funktionsmodul durch ein Funktionsmodul zu ersetzen, welches die geforderten Funktionen beherrscht oder zusätzlich zum bereits vorhandenen Funktionsmodul oder zu mehreren bereits vorhandenen Funktionsmodulen noch ein zusätzliches Funktionsmodul oder noch mehrere zusätzliche Funktionsmodule auf den Geräteboden aufzustecken. Montage, Wartung und Umrüstung einer bestehenden Niederspannungsinstallation werden daher unter Einsparen von Zeit und Geld ganz wesentlich vereinfacht. Zugleich lässt sich ein derartigen Einbaugerät besonders kostengünstig fertigen, da je nach Anforderung an den von der Installation zu führenden Bemessungsstrom lediglich 2 oder höchstens drei an die Höhe des Bemessungsstroms angepasste Typen von Geräteboden benötigt werden. Diese Böden können daher in grossen Stückzahlen und damit äusserst kostengünstig hergestellt werden. Ebenso können auch besonders häufig benötigte Funktionsmodule in grossen Stückzahlen und daher sehr kostengünstig gefertigt werden.

In seiner einfachsten Ausführungsform weist das Einbaugerät nach der Erfindung neben dem Geräteboden lediglich ein Funktionsmodul auf.

Eine rasche und problemlos auszuführende Umrüstung und Wartung des Einbaugerätes nach der Erfindung wird erreicht, wenn der Geräteboden nach Art eines U-Profils ausgeführt ist, wenn die beiden Schenkel des U jeweils eine von zwei Anschlussklemmen des Aktivteils tragen, und wenn die Basis des U zwei feststehende Steckkontakte zweier Steckverbindungen enthält, welche Kontakte jeweils mit einer der beiden Anschlussklemmen elektrisch leitend verbunden sind.

In besonders vorteilhafter Weise ist der Geräteboden aus mindestens zwei U-förmig ausgebildeten Gehäuseabschnitten aufgebaut. Es können dann nämlich die beiden Anschlussklemmen durch Zusammenfügen zweier benachbarter dieser Gehäuseabschnitte in das Gerät eingebaut werden. Durch das Zusammenfügen können zugleich in den die beiden Schenkel des U nach aussen begrenzenden Flächen Öffnungen gebildet werden, die dem Einführen eines mit einer Anschlussklemme elektrisch leitend verbindbaren Stromleiters dienen. In den die beiden Schenkel des U an ihren freien Enden begrenzenden Flächen können beim Zusammenfügen der beiden Gehäuseabschnitte zugleich Öffnungen gebildet werden, durch die ein Werkzeug zum Betätigen einer Schraub- oder Klemmverbindung des Stromanschlusses führbar ist.

Ist der Geräteboden aus drei und mehr Gehäuseabschnitten aufgebaut, so können beim Zusammenfügen der Gehäuseabschnitte in einer nach aussen weisenden Fläche eines der beiden Schenkel des U Schlitze gebildet werden, in welche die Zinken eines nach Art eines Kamm ausgebildeten elektrischen Verbindungselements eingeführt werden können. Das Kurzschliessen und Erden von Aktivteilen des Einbaugerätes wird so in einfacher Weise ermöglicht.

Durch den U-förmigen Aufbau des Bodenteils bedingt kann am freien Ende eines der beiden Schenkel des U ein Element einer Abzugssperre angebracht sein, oder es kann sich in einem der beiden Schenkel des U ein Anzeigeelement für einen in der Basis des U angebrachten Signalkontakt befinden.

Das Funktionsmodul weist vorteilhafterweise ein das Aktivteil im wesentlichen kastenförmig umschliessendes Modulgehäuse auf mit einem die Gegenkontakte der beiden Steckverbindungen enthaltenden Boden sowie mit zwei jeweils an eine der beiden inneren Fläche der Schenkel des U geführten Stirnflächen. Es ist dann eine einfache Handhabbarkeit des Moduls gewährleistet, und es können dann zugleich an einer seiner beiden Stirnflächen ein Element einer Abzughilfe und/oder einer Einführhilfe und/oder einer Abzugsperre angeordnet sein. Auf einer an die beiden Stirnflächen anschliessenden Deckfläche kann dann zugleich ein Beschriftungsfeld und/oder eine Führungsvorrichtung für ein Beschriftungsschild und/oder eine elektronische Anzeigevorrichtung vorgesehen sein.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Hierbei zeigt die einzige Figur in perspektivischer Ansicht ein Einbaugerät nach der Erfindung mit einem als U-Profil ausgebildeten Geräteboden und mit vier Funktionsmodulen, von denen eines mit den Geräteboden elektrisch und mechanisch verbunden ist.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Das in der Figur dargestellte Einbaugerät besteht aus einem nach Art eines U-Profils ausgeführten vierpoligen Geräteboden 1 sowie vier im wesentlichen kastenförmig ausgebildeten Funktionsmodulen 2, 3, 4 und 5, welche jeweils einem Pol des Bodens 1 zugeordnet sind. In den Geräteboden 1 ist eine schwalbenschwanzartige Nut 6 eingeformt. In dieser Nut ist nach dem Einbau des Gerätes in eine elektrische Niederspannungsinstallation ein das Gerät ortsfest haltender Längsabschnitt einer Tragschiene der Installation angeordnet. Jeder Pol des Gerätebodens 1 weist zwei Anschlussklemmen auf. Die dem Funktionsmodul 2 zugeordneten Anschlussklemmen sind mit den Bezugszeichen 21 und 22 bezeichnet. Die aus der Figur ersichtlichen und den Modulen 3 und 4 zugeordneten Anschlussklemmen sind mit den Bezugszeichen 31 und 41 gekennzeichnet. Die Anschlussklemmen sind zugänglich durch eckig ausgeführte Gehäuseöffnungen. Durch diese Öffnungen können nicht dargestellte Stromleiter geführt und mit den Anschlussklemmen elektrisch leitend verbunden werden. Die Stromleiter können Phasen-, Neutral- oder Schutzleiter eines Niederspannungsnetzes oder eines Verbrauchers sein, können aber auch Verbindungsleiter zu anderen Einbaugeräten oder zu anderen Polen des gleichen Gerätes sein. Bei dem dem Funktionsmodul 5 zugeordneten Pol des Einbaugerätes sind die Anschlussklemmen nicht ersichtlich. Bei dem in der Figur dargestellten Einbaugerät können die auf der Rückseite gelegenen, nicht ersichtlichen vier Anschlussklemmen mit den Phasenleitern und dem Neutralleiter eines dreiphasigen Niederspannungsnetzes verbunden sein.

Je nach Verwendungszweck kann der Geräteboden 1 eine beliebige Anzahl an Polen aufweisen. Im allgemeinen wird er jedoch 1, 2, 4, 6 Pole aufweisen. Die Breite der Pole hängt ab von der Bemessung des vom Einbaugerät geführten Betriebsstroms. Für niedrige Bemessungsströme werden kleine Anschlussklemmen und schmale Funktionsmodule eingesetzt. Für grosse Bemessungsströme werden entsprechend angepasste grosse Anschlussklemmen und entsprechend breite Funktionsmodule verwendet. Abgesehen von der in Richtung der Tragschiene der Niederspannungsinstallation erstreckten Breite weist der Geräteboden 1 für die Ausführungsform bei kleinen und für die Ausführungsform bei grossen Bemessungsströmen gleiche geometrische Abmessungen auf.

Der Geräteboden 1 ist nach Art eines U-Profils ausgebildet und weist einen die Basis 7 des U bildenden Gehäuseabschnitt 7 auf sowie zwei sich daran anschliessende und die Schenkel 8, 9 des U bildende Gehäuseabschnitte. Der Geräteboden 1 ist aus fünf U-förmig ausgebildeten, hohlen Gehäuseelementen 11, 12, 13, 14 und 15 aufgebaut. Diese Elemente sind im allgemeinen aus elektrisch isolierendem Kunststoff geformt und weisen an aufeinanderliegenden Flächen die Elemente vorzugsweise durch Schnappen, Verklemmen oder Verrasten zusammenfügende Verbindungselemente auf. Je zwei benachbarte Gehäuseabschnitte, z. B. 11 und 12, umschliessen zwei Anschlussklemmen, z. B. 21 und 22, von denen die eine, z. B. 21, im vorne liegenden Schenkel 8 und die andere nicht sichtbare und daher gestrichelt gezeichnete Anschlussklemme 22 im hinteren Schenkel 9 angeordnet ist. Die vor den Anschlussklemmen, z. B. 21, 31, 41, befindlichen, eckig ausgeführten Gehäuseöffnungen liegen in den die die Schenkel 8, 9 nach aussen begrenzenden Flächen und sind begrenzt durch je zwei benachbart angeordnete Gehäuseabschnitte, z. B. 12, 13. An den freien oberen Enden der Schenkel 8, 9 sind runde Gehäuseöffnungen vorgesehen, durch die jeweils ein Werkzeug geführt werden kann, welches dem Festsetzen oder Lösen von an die Anschlussklemmen, z. B. 21, 22, geführten Stromleitern dient. Oberhalb der zum Zuführen der Stromleiter an die Anschlussklemmen vorgesehenen eckigen Öffnungen sind in den Geräteboden 1 Schlitze 16 eingeformt, die jeweils der Aufnahme eines Zinken eines als Kamm ausgebildeten elektrischen Verbindungselements dienen können. Dieses Verbindungselement kann durch Klemmen oder Schrauben mit den Anschlussklemmen elektrisch in Kontakt gebracht werden. Es können so beispielsweise die in der Figur im vorderen Schenkel 8 vorgesehenen drei Anschlussklemmen 21, 31, 41 durch einen dreizinkig ausgebildeten Kamm kurzgeschlossen und geerdet werden.

Wie aus der Figur ersichtlich ist, begrenzen die Gehäuseabschnitte 14 und 15 am Schenkel 8 keine eckig ausgeführte Gehäuseöffnung zur Durchführung eines Stromleiters, sondern trägt der Schenkel 8 lediglich ein Anzeigelement 17. Dieses Anzeigelement ist mit der darunterliegenden (nicht ersichtlichen) Anschlussklemme elektrisch kontaktiert und kann der Anzeige eines Signalkontakts dienen.

Die Funktionsmodule 2 bis 5 weisen jeweils ein im wesentlichen kastenförmig ausgebildetes Modulgehäuse auf. Die Gehäuse der Module 2, 3 und 4 umschliessen jeweils ein aus der Figur nicht ersichtliches Aktivteil, beispielsweise einen eine Kontaktanordnung und eine Auslösevorrichtung enthaltenden Schalterpol eines dreipoligen Schalters. Das Modul 5 kann irgendeine beliebige Funktion ausführen, welche zum Betrieb des Schalters von Vorteil ist, und beispielsweise mit dem im Geräteboden integrierten Signalkontakt zusammenwirken, dessen Stellung am Anzeigeelement 17 abgelesen werden kann. Das Modul 5 kann ferner als Überspannungsableiter oder als Messgerät ausgebildet sein. Es kann aber auch als Schalterpol ausgeführt sein und den Schalter zu einem vierpoligen Schalter ergänzen.

Wie aus der Figur ersichtlich ist, werden die Funktionsmodule 3, 4 und 5 gerade auf den Geräteboden gesteckt oder davon entfernt, während das Funktionsmodul 2 unter Bildung einer elektrischen und mechanischen Verbindung auf den Gehäuseboden 1 aufgesteckt ist. Wie beim Modul 2 ersichtlich ist, kontaktieren nach dem Aufstecken zwei im Gehäuseboden 1 angebrachte und elektrisch leitend mit den Anschlussklemmen 21, 22 verbundene Steckkontakte zwei im aufgesteckten Funktionsmodul 2 befindliche und mit dem Aktivteil A des Moduls elektrisch leitend verbundene Gegenkontakte. Steckkontakte und Gegenkontakte bilden zwei in der Figur gestrichelt dargestellte Streckverbindungen 18 und 19.

Das Aufstecken der Module 2 bis 5 wird erleichtert durch eine Einführhilfe 10. Diese Einführhilfe umfasst zwei plattenförmige, nach unten abgerundete Gleitelemente, welche auf entgegengesetzten Stirnflächen jedes der Module, z. B. 5, angebracht sind und welche in einer an der Innenfläche der Schenkel 8, 9 vorgesehenen Nut geführt sind.

Ein unbefugtes Abziehen der Module wird durch eine Abzugsperre 20 verhindert. Diese Abzugssperre umfasst eine Rastverbindung, welche beim Einstecken des Moduls wirksam wird, und welche beim Abziehen des Moduls durch elastisches Verformen eines am oberen Ende des Schenkels 8 vorgesehen Elements der Abzugsperre gelöst werden kann.

Oberhalb der Einführhilfe 10 ist in jedes Modul ein Abzughilfe 30 eingeformt. Diese Abzughilfe 30 enthält zwei mechanisch stabile Halteflächen, welche an entgegengesetzten Stirnflächen des Moduls angeordnet sind. An diesen Halteflächen kann ein Abziehwerkzeug angreifen.

Auf der an die beiden Stirnflächen anschliessenden Deckfläche jedes Moduls ist ein Beschriftungsfeld und/oder eine Führungsvorrichtung 40 für ein Beschriftungsschild und/oder eine elektronische Anzeigevorrichtung 50 vorgesehen.

BEZEICHNUNGSLISTE

1

Geräteboden

2

,

3

,

4

,

5

Funktionsmodule

6

Nut

7

Basis

8

,

9

Schenkel

10

Einführhilfe

11

bis

15

Gehäuseelemente

16

Schlitze

17

Anzeigeelement

18

,

19

Steckverbindungen

20

Abzugsperre

21

,

22

,

31

,

41

Anschlussklemmen

30

Abzughilfe

40

Beschriftungsfeld

50

Anzeigeelement

Claims

1. Gerät zum Einbau in eine elektrische Niederspannungsinstallation mit mindestens zwei Aktivteilen (A) und Anschlussklemmen (21, 22, 31, 41), von denen je zwei (21, 22) mit jeweils einem (A) der mindestens zwei Aktivteile elektrisch leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät mehrteilig ausgeführt ist und einen in der Installation befestigbaren und die Anschlussklemmen (21, 22, 31, 41) tragenden Geräteboden (1) aufweist sowie mindestens zwei je eines der beiden Aktivteile (A) aufnehmende Funktionsmodule (2, 3, 4, 5), welche unter Bildung einer elektrischen und mechanischen Verbindung auf den Geräteboden (1) aufgesteckt sind.

2. Gerät zum Einbau in eine elektrische Niederspannungs-Installation mit einem Aktivteil (A) und zwei Anschlussklemmen (21, 22, 31, 41), welche mit dem Aktivteil (A) elektrisch leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät mehrteilig ausgeführt ist und einen in der Installation befestigbaren und die Anschlussklemmen (21, 22) tragenden Geräteboden (1) aufweist sowie ein das Aktivteil (A) aufnehmendes Funktionsmodul (2), welches unter Bildung einer elektrischen und mechanischen Verbindung auf den Geräteboden (1) aufgesteckt ist.

3. Einbaugerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Geräteboden nach Art eines U-Profils ausgeführt ist, dass die beiden Schenkel (8, 9) des U jeweils eine von zwei Anschlussklemmen (21, 22) des Aktivteils (2) tragen, und dass die Basis (7) des U zwei feststehende Steckkontakte zweier Steckverbindungen (18, 19) enthält, welche jeweils mit einer der beiden Anschlussklemmen (21, 22) elektrisch leitend verbunden sind.

4. Einbaugerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Geräteboden (1) zwei U-förmig ausgebildete Gehäuseabschnitte (11, 12, 13, 14, 15) aufweist, welche die beiden Anschlussklemmen (21, 22) umschliessen.

5. Einbaugerät nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in eine der beiden die Schenkel des U nach aussen begrenzenden Flächen Schlitze (16) eingeformt sind zur Aufnahme eines mit einer ersten (21) der beiden Anschlussklemmen (21, 22) kontaktierten elektrischen Verbindungselements.

6. Einbaugerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende eines (8) der beiden Schenkel (8, 9) des U ein Element einer Abzugssperre (20) angebracht ist.

7. Einbaugerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem (8) der beiden Schenkel (8, 9) des U ein Anzeigeelement (17) für einen in der Basis (7) des U angebrachten Signalkontakt vorgesehen ist.

8. Einbaugerät nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul (2) ein das Aktivteil (A) im wesentlichen kastenförmig umschliessendes Modulgehäuse aufweist mit einem die Gegenkontakte der beiden Steckverbindungen (18, 19) enthaltenden Boden sowie zwei jeweils an eine der beiden inneren Fläche der Schenkel (8, 9) des U geführte Stirnflächen.

9. Einbaugerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer der beiden Stirnflächen ein Element einer Abzughilfe (30) und/oder einer Einführhilfe (10) und/oder einer Abzugsperre (20) angeordnet sind.

10. Einbaugerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer an die beiden Stirnflächen anschliessenden Deckfläche ein Beschriftungsfeld und/oder eine Führungsvorrichtung (40) für ein Beschriftungsschild und/oder eine elektronische Anzeigevorrichtung (50) vorgesehen sind.