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Die
Erfindung betrifft einen Anschlussträger für ein elektromechanisches Schaltgerät. Darüber hinaus
betrifft die Erfindung ein Anschlussmodul für ein elektromechanisches Schaltgerät, ein Schaltgerät sowie
eine Schaltgerät-Anordnung.
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Bei
elektromechanischen Schaltgeräten,
beispielsweise Motorschutzschaltern, Schützen, Überlastrelais und anderen Vorrichtungen
zum Schalten, Schützen
und Starten von Motoren und Anlagen, sind die Anschlussklemmen für die Hauptstrombahnen fest
in die Schaltgeräte
integriert. Bei einem Schaltgerätewechsel
ist es daher stets erforderlich, die Anschlussleitungen zu den einzelnen
Anschlussklemmen vom Schaltgerät
zu lösen.
Beim Wiederanschließen
des Schaltgerätes
an die Anschlussleitungen kann es zu Verdrahtungsfehlern kommen.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Anschließen eines
elektromechanischen Schaltgerätes
zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird durch einen Anschlussträger nach
Anspruch 1, ein Anschlussmodul nach Anspruch 7, ein Schaltgerät nach Anspruch
10 beziehungsweise Schaltgerät-Anordnungen
nach Anspruch 11 oder 12 gelöst.
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Entsprechend
einem ersten Grundgedanken der Erfindung ist es vorgesehen, anstelle
der bisher bei Schaltgeräten
verwendeten integrierten Bauweise einen modularen Aufbau zu verwenden.
Dabei sind eine Anzahl von Anschlussklemmen in einem Anschlussträger zusammengefasst,
der mit einem Schaltgerät
verbindbar ist. Durch die modulare Trennung von Schaltgerät und Anschlussklemmen
ist es möglich,
die Anschlussklemmen unabhängig
von dem Schaltgerät
zu montieren. Dadurch wird eine Vorverdrahtung der Anschlussklemmen
ohne Schaltgerät
möglich.
Die Montage des Schaltgerätes
muss erst nachträglich
erfolgen.
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Ein
erfindungsgemäßer Anschlussträger umfasst
neben den Anschlussklemmen zur Verbindung mit Anschlussleitungen
Kontaktelemente zur Herstellung einer elektrischen Verbindung sowie
Verbindungselemente zur Herstellung einer mechanischen Verbindung
zu dem Schaltgerät.
Da zwischen dem Anschlussträger
und dem Schaltgerät
vorzugsweise ausschließlich
lösbare
Verbindungen vorgesehen sind, kann der Austausch des Schaltgerätes bei gleichzeitig
vollständig
verdrahteten Anschlussklemmen erfolgen. Hierdurch kann im Wartungsfall
die benötigte
Austauschzeit stark verringert werden. Zudem sind bei einem Austausch
Verdrahtungsfehler ausgeschlossen, da die einzelnen Anschlussleitungen
nicht aus den Anschlussklemmen gelöst werden müssen.
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Mit
der Erfindung können
Schaltgeräte
unter anliegender Spannung gewechselt werden. Dies hat den Vorteil,
dass nur der betroffene Motor bzw. Verbraucher außer Betrieb
ist. Mit anderen Worten muss im Gegensatz zu einer herkömmlichen
direkten Verdrahtung nicht die gesamte Schaltanlage spannungsfrei
geschaltet werden. Die gesamte Anlage, Maschine oder Betriebseinheit
kann somit weiter in Betrieb bleiben.
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Bei
den Anschlussklemmen des Anschlussträgers handelt es sich vorzugsweise
um Anschlussklemmen für
den Hauptstromkreis, also die Hauptstrombahnen des Schaltgerätes. Von
Vorteil ist es hierbei, wenn die elektrische Verbindung zwischen dem
Anschlussträger
und dem Schaltgerät
als Steckverbindung ausgeführt
ist. So können
auch die im Hauptstromkreis fließenden großen Ströme sowie die im Fehlerfall
auftretenden Kurzschlussströme
sicher übertragen
werden.
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Ist
die mechanische Verbindung zwischen dem Anschlussträger und
dem Schaltgerät
als eine Nut-Feder-Verbindung ausgeführt, so kann das Schaltgerät auf einfache
Art und Weise „gesteckt" beziehungsweise „gezogen" werden. Dennoch
ist ein sicherer Halt am Anschlussträger gegeben.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist
der Anschlussträger eine
Befestigungskontur zur Montage an einem Kupplungselement oder einem
zweiten Anschlussträger
auf.
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Die
Befestigungskontur ist dabei vorzugsweise als kraft- und/oder formschlüssige Verbindung, insbesondere
als Steckverbindung, ausgebildet. Die hierfür zum Einsatz kommenden Verbindungselemente
sind vorzugsweise nach Art von männlichen bzw.
weiblichen Verriegelungselementen ausgestaltet, wodurch eine besonders
sichere Verbindung gewährleistet
ist. Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steckverbindung
derart ausgebildet ist, dass Anschlussträger beziehungsweise Kupplungselement
in der gleichen Richtung wie das Schaltgerät „gesteckt" beziehungsweise „gezogen" werden können.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
die Befestigungskontur derart ausgebildet, dass zwei identische
Anschlussträger direkt
miteinander verbindbar sind. Bei dieser Lösung lässt sich auf besonders einfache
Art und Weise ein Anschlussmodul für ein Schaltgerät bilden,
wobei ein erstes Trägerteil
für die
Einspeiseseite und ein zweites, baugleiches Trägerteil für die Motorabgangsseite des
Schaltgerätes
verwendet werden kann. Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich, für die Montage eines
solchen Anschlussmoduls eine Anzahl von Kupplungselementen vorzusehen,
die zwischen die beiden Anschlussträger eingefügt werden. Dies kann beispielsweise
dann erforderlich sein, wenn die Bauhöhe des Schaltgerätes nicht
mit den entsprechenden Abmessungen der Anschlussträger übereinstimmt
oder aber verschieden große
Schaltgeräte
mit ein und denselben Anschlussträgern verbunden werden sollen.
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Das
erfindungsgemäße Anschlussmodul kann
vormontiert und vorverdrahtet werden. Es bildet mit anderen Worten
eine so genannte stehende Verdrahtung. Die Verdrahtung muss bei
einem Wechsel des steckbaren Schaltgerätes nicht gelöst werden. Da durch
ergeben sich sowohl bei der Erstinstallation als auch bei der Wartung
erhebliche Handhabungs- und Kostenvorteile.
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Zur
Montage des Anschlussmoduls an einer Tragschiene bilden die verwendeten
Anschlussträger vorzugsweise
gemeinsam eine Befestigungskontur für die Tragschiene aus. Da somit
beide Trägerteile an
der Tragschiene fixiert sind, ist eine besonders sichere mechanische
Verbindung des Anschlussmoduls an der Tragschiene möglich.
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Zur
Verwendung der vorliegenden Erfindung wird ein Schaltgerät verwendet,
das sich durch eine Anzahl von Kontaktelementen zur Herstellung
einer elektrischen Verbindung zu dem Anschlussträger und durch eine Anzahl von
Verbindungselementen zur Herstellung einer mechanischen Verbindung
zu dem Anschlussträger
auszeichnet. Zu den bevorzugten Ausführungsformen der elektrischen
beziehungsweise mechanischen Verbindungen wird auf die Beschreibung
der erfindungsgemäßen Anschlussträger verwiesen.
Das Schaltgerät
kann derart ausgeführt sein,
dass entweder die Einspeiseseite oder die Motorabgangsseite oder
aber beide Anschlussseiten zur Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Trägerteil ausgebildet
sind.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Hierbei
zeigen:
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1 zwei
Anschlussträger
im noch nicht montierten Zustand,
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2 ein
Kontaktstück
für einen
Anschlussträger,
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3 ein
aus zwei miteinander verbundenen Anschlussträgern gebildetes Anschlussmodul,
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4 ein
Schaltgerät,
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5 das
Schaltgerät
aus 4 vor der Montage an dem Anschlussmodul aus 3,
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6 das
in dem Anschlussmodul aus 3 montierte
Schaltgerät
aus 4.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht zweier baugleicher Anschlussträger 1,
die zur Montage miteinander vorgesehen sind. Jeder Anschlussträger 1 weist
ein im Wesentlichen L-förmiges Anschlussträgergehäuse 2 auf.
Die beiden L-Schenkel 3, 4 des Anschlussträgergehäuses 2 sind
im Wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordnet. Der bezogen
auf die normale Montageposition (vgl. 6) in vertikale
Richtung 5 verlaufende Verbindungsschenkel 3 ist
mit dem parallel zur späteren
Steckrichtung 6 des Schaltgerätes verlaufenden Anschlussschenkel 4 derart
verbunden, dass im Inneren des Anschlussträgergehäuses 2 Aufnahmekammern 7 für eine Anzahl
von Kontaktstücken 8 ausgebildet
sind. Für
die im vorliegenden Fall drei Hauptstrombahnen des anzuschließenden Schaltgerätes sind
drei parallel zueinander verlaufende Aufnahmekammern 7 vorgesehen,
in denen jeweils ein Kontaktstück 8 angeordnet
ist. Beispielhaft ist ein solches Kontaktstück 8 in 2 abgebildet.
Es weist an seinem im montierten Zustand im Anschlussschenkel 4 angeordneten
Teilstück
eine Anschlussklemme 9 zur Klemmung eines elektrischen
Leiters auf. Die Anschlussklemme 9 umfasst eine Klemmschraube 10, die
von außerhalb
des Anschlusschenkels 4 durch einen Schraubendreher betätigt werden
kann. Hierzu sind an der von dem Verbindungsschenkel 3 weg weisenden
Vorderseite 11 des Anschlussschenkels 4 drei Betätigungsöffnungen 12 zum
Einführen
des Schraubendrehers in die Aufnahmekammern 7 vorgesehen.
Die Anschlussklemme 9 ist über eine dem L-förmigen Verlauf
der Anschlusskammer 7 folgende Kontaktschiene 13 mit
einer Anschlussfahne 14 verbunden. Die Anschlussfahne 14 dient
zur Herstellung einer elektrischen Steckverbindung zwischen der
Anschlussklemme 9 und einem entsprechenden Gegenkontakt
eines Schaltgerätes.
Die Anschlussfahnen 14 liegen an der Vorderseite 16 des
Verbindungsschenkels 3 in Kontaktierungsöffnungen 17 ein.
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Betätigungsöffnungen 12 und
Kontaktierungsöffnungen 17 sind
mit steg- bzw. rippenförmigen
Begrenzungselementen 18 versehen, die aus den jeweiligen
Oberflächen
nach außen
herausragen und die stromführenden
Teile (Klemmschraube 10 bezie hungsweise Anschlussfahne 14)
gegen Berührung
sichern. Zum Anschließen
von Anschlussleitungen an die Anschlussklemmen 9 ist an
der Außenseite 19 des
Anschlussschenkels 3 für
jede Anschlusskammer 7 eine Leitereinführöffnung 20 vorgesehen. Diese
sind ebenfalls mit umlaufenden Begrenzungselementen 18 für einen
Berührungsschutz
versehen.
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Die
Anschlusskammern 7 sind mit Durchbrüchen 21 versehen,
so dass Freiräume
für die
Ausblasöffnungen
des Schaltgerätes
gebildet werden, die sich im montierten Zustand gegenüber der
Durchbrüche 21 befinden.
Entsprechend weist der Anschlussschenkel 4 sowohl an seiner
Innenseite 22, als auch an seiner Außenseite 19 Durchbruchsöffnungen
für jede
Anschlusskammer 7 auf .
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Der
Verbindungsschenkel 3 weist an seinem dem Anschlussschenkel 4 gegenüberliegenden
Freiende 23 eine Befestigungskontur zur Montage des Anschlussträgers 1 an
einem baugleichen zweiten Anschlussträger 1 auf. Hierzu
ist am Verbindungsschenkel 4 ein Montagestück 24 in
Vertikalrichtung 5 angeformt. Das Montagestück 24 weist
lediglich die halbe Baubreite des Verbindungsschenkels 3 auf,
so dass sich eine im Wesentlichen L-förmige
Montagefläche 25 ergibt.
Im Zusammenspiel mit dem baugleichen, also ebenfalls eine im wesentlichen
L-förmige Montagefläche 25 aufweisenden
Montagestück 24 des
zweiten Anschlussträgers 1,
ergibt sich in der Montageendposition ein im wesentlichen U-förmiges Anschlussmodul 26,
vergleiche 3. Dabei wird der U-Grund durch
die beiden mit angeformten Montagestücken 25 versehenen
Verbindungsschenkel 3 der Anschlussträger 1 gebildet, während die
Anschlussschenkel 4 der Anschlussträger 1 die U-Schenkel
des Anschlussmoduls 26 bilden.
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Zur
Fixierung der beiden Anschlussträger 1 zueinander
sind in den vertikal verlaufenden Abschnitten der Montageflächen 25 der
Montagestücke 24 Verriegelungselemente
vorgesehen, nämlich
jeweils ein männliches
und ein weibliches Verriegelungs element in Form einer Verriegelungsleiste 27 beziehungsweise
einer Verriegelungsnut 28. Die Verriegelungselemente 27, 28 jedes
Anschlussträgers 1 sind
komplementär
zueinander ausgebildet, so dass die Montage zweier baugleicher Anschlussträger 1 miteinander
durch einfaches Aufeinanderstecken in Steckrichtung 6 erfolgt.
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Die
Verbindungsschenkel 3 der Anschlussträger 1 weisen an ihren
Rückseiten 29 im
Bereich des Montagestückes 24 eine
Befestigungskontur 30 zur Montage an einer Tragschiene 31 auf.
Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine Schwalbenschwanznut oder
dergleichen. Das in 3 dargestellte fertig montierte
Anschlussmodul 26 ist bereits auf einer Tragschiene 31 befestigt.
Zugleich sind Einspeiseseite und Motorabgangsseite bereits mit den entsprechenden
Anschlussleitungen 32 vorverdrahtet.
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Wie
in 4 illustriert weist das mit dem Anschlussmodul 26 zu
verbindende Schaltgerät 33 an seiner
Oberseite 34 und seiner Unterseite 35 Ausblasöffnungen 36 auf,
deren Position mit der Lage der Durchbrüche 21 durch die Aufnahmekammern 7 korrespondiert.
An der Einspeiseseite und der Motorabgangsseite des Schaltgerätes 33 sind
entsprechend der Anzahl der Hauptstrombahnen jeweils drei Steckkontakte 37 in
Form von Steckerbuchsen vorgesehen, die in Kontaktierungsöffnungen 38 an
der Rückseite 39 des
Schaltgerätes 33 einliegen
und von außen
kontaktiert werden können.
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Zum „Stecken" des Schaltgerätes 33 wird dieses,
wie in 5 abgebildet, in Steckrichtung 6 in das
Anschlussmodul 26 eingeschoben. Dabei wird eine mechanische
Verbindung zwischen dem Schaltgerät 33 und dem Anschlussmodul 26 hergestellt
dadurch, dass an der Oberseite 34 und der Unterseite 35 des
Schaltgerätes 33 jeweils
außermittig
angeordnete, parallel zur Steckrichtung 6 verlaufende Leisten 41 in
entsprechend an den Innenseiten 22 der Anschlussschenkel 4 vorgesehene,
ebenfalls parallel zur Steckrichtung 6 verlaufende Nuten 42 unter Ausbildung
einer Nut-Feder-Verbindung eingreifen. Zudem ist an jedem Anschlussschenkel 4 jeweils
eine weitere, parallel zu der ersten Nut 42 verlaufende zweite
Nut 43 vorgesehen derart, dass das Schaltgerät 33 unter
Verwendung der Leiste 41 auch in einer um 180 Grad gedrehten
Stellung in das Anschlussmodul 26 eingeführt werden
kann.
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Eine
fertig montierte Schaltgerät-Anordnung zeigt 6.
Obgleich in den 1 bis 6 stets nur
ein einziges Schaltgerät 33 abgebildet
ist, ist es selbstverständlich
auch möglich,
mehrere Schaltgeräte 33 nebeneinander
in einem Montageverbund anzuordnen, beispielsweise in einem Schaltschrank.
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Darüber hinaus
ist es auch möglich,
das Schaltgerät 33 in
das Anschlussmodul 26 einzustecken, ohne dass das Anschlussmodul 26 zuvor
an einer Tragschiene 31 montiert wurde.