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EP2549515A1 - Schalteranordnung zum Herstellen und/oder Trennen einer Verbindung eines Steckers mit einem Gegenstecker - Google Patents

Schalteranordnung zum Herstellen und/oder Trennen einer Verbindung eines Steckers mit einem Gegenstecker Download PDF

Info

Publication number
EP2549515A1
EP2549515A1 EP11174920A EP11174920A EP2549515A1 EP 2549515 A1 EP2549515 A1 EP 2549515A1 EP 11174920 A EP11174920 A EP 11174920A EP 11174920 A EP11174920 A EP 11174920A EP 2549515 A1 EP2549515 A1 EP 2549515A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plug
thread
locking bolt
arrangement according
switch arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11174920A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Konietzko
Stephan Stanke
Günter Baujan
Lothar Winzen
Thomas Freyermuth
Luis Trueba
Rudolf Kraemer
Mohamed Aboulkassem
Bert Bergner
Christian Schrettlinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eaton Industries GmbH
TE Connectivity Germany GmbH
Original Assignee
Tyco Electronics AMP GmbH
Eaton Industries GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tyco Electronics AMP GmbH, Eaton Industries GmbH filed Critical Tyco Electronics AMP GmbH
Priority to EP11174920A priority Critical patent/EP2549515A1/de
Priority to CN201280043832.0A priority patent/CN103782362B/zh
Priority to CA2842539A priority patent/CA2842539A1/en
Priority to US14/233,890 priority patent/US20140179142A1/en
Priority to EP12737305.8A priority patent/EP2735014B1/de
Priority to PCT/EP2012/064414 priority patent/WO2013011151A1/de
Priority to RU2014106410/07A priority patent/RU2014106410A/ru
Publication of EP2549515A1 publication Critical patent/EP2549515A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/02—Housings; Casings; Bases; Mountings
    • H01H71/0207—Mounting or assembling the different parts of the circuit breaker
    • H01H71/0228—Mounting or assembling the different parts of the circuit breaker having provisions for interchangeable or replaceable parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/621—Bolt, set screw or screw clamp
    • H01R13/6215—Bolt, set screw or screw clamp using one or more bolts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/08—Terminals; Connections
    • H01H2071/086—Low power connections for auxiliary switches, e.g. shunt trip
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release

Definitions

  • Switch arrangement for producing and / or disconnecting a connector of a connector with a mating connector
  • the invention relates to a switch assembly with a plug and a complementary mating connector for making and / or separating a connection of the plug with the mating connector, wherein the mating connector is arranged in particular on a circuit breaker and wherein the plug is assigned in particular a replaceable additional module for the circuit breaker.
  • Such switch arrangements of plugs and complementary mating plugs are used inter alia in switching devices, switches and in particular switches with accessories, for example with adapters.
  • the connection of a plug with a complementary mating connector, each with a plurality of plug contacts, which are connectable to electrical conductors, is usually made or disconnected by plugging or unplugging by hand.
  • the de 10 2009 023 347 A1 relates to a manually operated circuit breaker with a rotatable about an axis hand control knob and a pluggable, replaceable add-on module, the circuit breaker having a locking means for locking the additional module, which is movable between an unlocked position and a locking position.
  • the removal of the modules in the on state by mechanical interlocks is prevented.
  • An electronic status message about the lock or the switching state of the additional module is generated at the circuit breaker by the position of the blocking means is transmitted by a power transmission member to a microswitch in the additional module such that the microswitch is switched on or off depending on the position of the blocking means.
  • the microswitch influences an electronic circuit which can transmit status information to a connected evaluation system.
  • a disadvantage of modularly constructed circuit breaker according to the prior art is that the plugging of the plug-in module on the circuit breaker depending on the type of connector and, for example, according to the number and design of the plug contacts to be connected requires considerable effort, which must be applied to establish the lock to be able to.
  • the force increases during the Aufsteckvorgangs, as the plug contacts increasingly engage, thereby increasing the friction.
  • a force of, for example, 120 Newton in the range of a few millimeters from the fully inserted position when connecting and especially when disconnecting the connector by hand a significant risk of injury. If, for example, a trigger module in structurally unfavorable position of a switchgear, possibly overhead through a person standing on a ladder, should be pulled off a circuit breaker, the sudden release of the connection can easily lead to a fall.
  • An object of the invention is to facilitate the production of a connection and / or the separation of a connection of a plug with a complementary mating connector, especially in that area in which a particularly high force required for the connection or disconnection.
  • a locking bolt rotatable about an axis is arranged on the plug, wherein the locking bolt has a thread and on the mating connector a mating thread is arranged.
  • the connection the plug with the mating connector according to the invention by screwing in the thread of the locking bolt in the mating thread produced. It is in the sense of the invention with the names plug and mating connector made no determination to that effect, which is a plug and wherein a plug receptacle.
  • the plug is a generally replaceable switch module, in particular a trigger module, which particularly preferably cooperates with a circuit breaker, wherein the circuit breaker forms or has the mating connector.
  • the plug is designed in particular for receiving a plug insert with a plurality of plug contacts and the mating plug for receiving a mating plug insert with a plurality of complementary plug contacts, wherein the plug contacts are each connected to electrical conductors.
  • An advantage of the switching arrangement according to the invention is that the region of the greatest expenditure of force when connecting the connector can be overcome by the fact that the threaded bolt is screwed, instead of having to exert pressure on the plug. Likewise advantageously, the connection of the plug with the mating connector by unscrewing the thread of the locking bolt from the mating thread is separable, without significantly apply tensile forces.
  • the thread and the mating thread each have a pitch such that half a rotation of the locking bolt about the axis corresponds to a relative movement of the plug to the mating connector along the axis between a connected position and a separate position.
  • the connected position is to be understood such that the plug is inserted to a stop in the mating connector, while the separate position is reached as soon as the range of particularly high insertion forces is overcome. This is usually the case after more than half a millimeter and less than five millimeters, in particular less than three millimeters, and more preferably less than two millimeters.
  • the thread and the mating thread each have a pitch of two millimeters to five millimeters, preferably about 3.5 millimeters. Further preferred are the thread and the counter thread designed self-locking, which advantageously prevents inadvertent release of the connection by a different external force, as the rotation of the locking bolt.
  • the locking bolt is secured in the axial direction on the plug. In the axial direction than in the direction of the axis of rotation of the locking bolt.
  • the locking bolt is supported in particular in the axial direction against the plug, preferably in both directions.
  • the locking bolt is advantageously rotatable relative to the plug, but mounted axially non-displaceable.
  • a shift in the radial direction is preferably also provided as little.
  • the locking bolt is guided in a guide on the plug.
  • the guide can be designed in the form of a hole through the plug.
  • the locking bolt has a head portion, wherein the head portion cooperates with a counter-stop on the plug, whereby advantageously the axial fixing of the locking bolt in a first direction is feasible.
  • the guide is at least partially formed as a guide groove on the plug.
  • the guide can be open on one side, which could be realized by an undercut guide.
  • the guide groove may be closed at least in sections by a cover in order to fix the locking bolt radially.
  • At least one removable locking washer is arranged on the plug, wherein the locking bolt has at least one circumferential locking groove, wherein the locking washer engages in the locking groove.
  • An advantage of the embodiment is that the locking bolt is axially fixed by the lock washer in both directions. Furthermore, no undercut of the guide is required.
  • the lock washer is advantageously removable, so that the locking bolt can be removed, be it in the axial direction at a closed guide or in the radial direction with an open guide.
  • a plurality of removable locking washers are arranged on the plug, wherein the locking bolt has a plurality of circumferential locking grooves, wherein each of the locking washers engages in one of the locking grooves.
  • an actuation lock is provided for securing the locking bolt.
  • an actuation ie a screwing in or unscrewing the locking bolt is prevented, in particular when the switch assembly is working.
  • a slider forms the actuation fuse, wherein the slider prevents rotation of the locking bolt in a securing position.
  • the slider obscures, for example, the head of the locking bolt so that a screwdriver can not be attached.
  • the slider is particularly preferably adjustable by an actuator on the plug from an unlocked position to the securing position and vice versa.
  • a cover flap on the plug which covers operating elements may advantageously be mechanically connected to the slider such that closing the flap entails an adjustment of the slider to the securing position and an opening of the flap releases the locking bolt again.
  • the slider slides in a channel, wherein the channel is formed on a lid of the plug, and wherein the flap is also hinged to the lid pivotally.
  • a corresponding transmission converts the pivoting movement of the flap into, for example, a linear movement of the slide.
  • the mating connector is arranged on a circuit breaker, wherein the plug is associated with a replaceable additional module.
  • FIGS. 1 to 5 show a circuit arrangement according to the invention, here with a mating connector 12 to a circuit breaker 2 and a plug 11 to an additional module 1, which is placed on the circuit breaker housing.
  • the additional module 1 may be, for example, an electronic or mechanical release module, which brings the protection switch 2 to turn off when adjustable parameters are reached.
  • the parameters can be, for example, the temperature of a motor to be switched or the current flow through the motor connections.
  • the circuit breaker 2 has a manual control knob 15 ( FIG. 4 ), with which the circuit breaker 2 can be switched on and off when the additional module 1 is connected to the circuit breaker 2 and secured.
  • FIG. 1 is the additional module 1 shown aligned on the circuit breaker 2, but the plug 11 is still completely separated from the mating connector 12.
  • a locking bolt 31 rotatable about an axis 32 is arranged on the plug 11, the locking bolt having a thread 38 and a mating thread 39 being arranged on the mating connector 12.
  • the plug 11 has in the illustrated embodiment, an actuation fuse 22, which prevents a connection and / or disconnection of plug 11 and mating connector 12 by the locking bolt 31 is covered by a slider 22.
  • the slider 22 is preferably coupled to a flap 21, which is hinged to a cover 20 of the plug 11 pivotally. Under the flap 21, for example, adjusting elements for switching module 1 are arranged.
  • the flap 21 is connected to the slider 22 such that the slider 22 is pushed out when closing the flap 21 from a channel 23, so that the head 36 of the locking bolt 31 is covered.
  • FIGS. 2 to 4 show how the circuit breaker 2 is connected to an additional module 1.
  • the plug 11 is shown in the same position as in the FIG. 1
  • the flap 21 is open and thus the slider 22 of the actuation fuse withdrawn into the channel 23, so that the head 36 of the locking pin 31 is accessible.
  • the additional module 1 is inserted into a receptacle of the circuit breaker 2 while the plug-in process for establishing a connection between the plug 11 and the mating connector 12 is started.
  • the insertion forces to overcome the last about two millimeters of insertion are significant.
  • the connection of the plug 11 with the mating connector 12 is made by screwing the thread 38 of the locking bolt 31 into the mating thread 39.
  • the thread 38 of the locking bolt 31 is engaged, but not yet screwed into the mating thread 39.
  • An arrow-like mark on the head 36 is now rotated from the labeled "open” position in the labeled "close” position.
  • the plug 11 comes into contact with the mating connector 12, which in FIG. 4 is shown.
  • the connection of circuit breaker 2 and additional module 1 is made. To release the connection, the locking bolt 31 is unscrewed again.
  • the plug 11 is again shown connected to the mating connector 12, and in addition to the actuation fuse 22.
  • the flap 21 of the slider 22 is pushed out of the channel 23 over the head 36 of the locking bolt 31. This means that the flap 21 can only be close when the locking pin is in its intended position and does not protrude from the guide 14.
  • the locking bolt 31 is then secured by the slider 22 against unscrewing during operation. If the circuit breaker 2 is taken with the flap 21 closed with the knob 15 in operation, the flap 21 is blocked by the knob 15, so that the flap 21 can be opened again only when the circuit breaker 2. Before disconnecting the circuit breaker 2 and plug-in module 1, the flap must be opened to retract the slider 22 again in the channel 23 and so release the locking pin 31.
  • the locking pin 31 is shown enlarged.
  • the thread 38 is visible with a particularly large pitch.
  • the pitch is preferably two to five millimeters, so that half a revolution of the locking bolt 31 causes an axial displacement of the plug of one to two and a half millimeters, which is sufficient to overcome the range of particularly high insertion forces.
  • the plug 11 is shown with the mating connector 12 in an exploded view of the invention essential items.
  • a guide 14 in the form of an at least partially closed groove on the surface of the plug 11 is provided for receiving the locking bolt 31.
  • Lock washers 33 are connected to the plug 11 so that they engage in the locking grooves 34 on the locking bolt 31 when it is in the guide 14.
  • the locking bolt 31 is fixed along its axis of rotation 32.
  • the screwing of the thread 38 in the mating thread 39 therefore leads to no axial movement of the locking bolt 31 relative to the plug 11, but the plug 11 is by the power transmission via the lock washers 33 and the head 36 on the plug 11 and the counter-stop 37 at used the mating connector 12. Conversely, when unscrewing the plug 11 is pulled out of the mating connector 12.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Schalteranordnung mit einem Stecker (11) und einem komplementären Gegenstecker (12), zum Herstellen und/oder Trennen einer Verbindung des Steckers mit dem Gegenstecker, wobei der Gegenstecker insbesondere an einem Schutzschalter angeordnet ist und wobei der Stecker insbesondere einem austauschbaren Zusatzmodul für den Schutzschalter zugeordnet ist.

Description

  • Schalteranordnung zum Herstellen und/oder Trennen einer Verbindung eines Steckers mit einem Gegenstecker
    • Beschreibung
  • Die Erfindung betrifft eine Schalteranordnung mit einem Stecker und einem komplementären Gegenstecker, zum Herstellen und/oder Trennen einer Verbindung des Steckers mit dem Gegenstecker, wobei der Gegenstecker insbesondere an einem Schutzschalter angeordnet ist und wobei der Stecker insbesondere einem austauschbaren Zusatzmodul für den Schutzschalter zugeordnet ist.
  • Derartige Schalteranordnungen von Steckern und komplementären Gegensteckern, insbesondere von Schutzschaltern mit Zusatzmodulen, kommen unter anderem bei Schaltgeräten, Schaltern und insbesondere Schaltern mit Zubehör, zum Beispiel mit Adapter, zur Anwendung. Die Verbindung eines Steckers mit einem komplementären Gegenstecker, jeweils mit einer Mehrzahl von Steckkontakten, die mit elektrischen Leitern verbindbar sind, wird in der Regel durch Aufstecken bzw. Abziehen von Hand hergestellt bzw. getrennt.
  • Die DE 10 2009 023 347 A1 betrifft einen handbetätigter Schutzschalter mit einem um eine Achse drehbaren Handbedienungsknebel und einem steckbaren, austauschbaren Zusatzmodul, wobei der Schutzschalter ein Sperrmittel zum Verriegeln des Zusatzmoduls aufweist, welches zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition bewegbar ist. Bei dem modular aufgebauten Schutzschalter wird die Entnahme der Module im eingeschalteten Zustand durch mechanische Verriegelungen verhindert. Eine elektronische Statusmeldung über die Verriegelung oder den Schaltzustandes des Zusatzmoduls wird an dem Schutzschalter erzeugt, indem die Position des Sperrmittels durch ein Kraftübertragungsglied auf einen Mikroschalter im Zusatzmodul derart übertragen wird, dass der Mikroschalter in Abhängigkeit von der Position des Sperrmittels eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Durch den Mikroschalter wird eine elektronische Schaltung beeinflusst, welche eine Statusinformation an ein angeschlossenes Auswertungssystem übertragen kann.
  • Ein Nachteil modular aufgebauter Schutzschalter nach dem Stand der Technik besteht darin, dass das Aufstecken des Steckmoduls auf den Schutzschalter je nach Art des Steckers und beispielsweise nach Anzahl und Ausführung der zu verbindenden Steckkontakte einen erheblichen Kraftaufwand erfordert, der aufgebracht werden muss, um die Verriegelung herstellen zu können. Der Kraftaufwand steigt dabei im Verlauf des Aufsteckvorgangs an, da die Steckkontakte zunehmend in Eingriff gelangen, wodurch sich die Reibung erhöht. Bei einem Kraftaufwand von beispielsweise 120 Newton im Bereich weniger Millimeter von der vollständig eingesteckten Position besteht beim Verbinden und insbesondere auch beim Trennen der Steckverbindung von Hand eine erhebliche Verletzungsgefahr. Wenn beispielsweise ein Auslösemodul in baulich ungünstiger Lage einer Schaltanlage, möglicherweise über Kopf durch eine auf einer Leiter stehenden Person, von einem Schutzschalter abgezogen werden soll, so kann das plötzliche Lösen der Verbindung leicht zu einem Sturz führen.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Herstellung einer Verbindung und/oder die Trennung einer Verbindung eines Steckers mit einem komplementären Gegenstecker, insbesondere in demjenigen Bereich zu erleichtern, in dem ein besonders hoher Kraftaufwand für das Verbinden oder Trennen erforderlich ist.
  • Die Aufgabe wird durch eine Steckeranordnung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen und vorteilhafte Weiterbildungen angegeben.
  • Bei der erfindungsgemäßen Schalteranordnung mit einem Stecker und einem komplementären Gegenstecker, zum Herstellen und/oder Trennen einer Verbindung des Steckers mit dem Gegenstecker, ist an dem Stecker ein um eine Achse drehbarer Verriegelungsbolzen angeordnet, wobei der Verriegelungsbolzen ein Gewinde aufweist und an dem Gegenstecker ein Gegengewinde angeordnet ist. Die Verbindung des Steckers mit dem Gegenstecker ist erfindungsgemäß durch Hineindrehen des Gewindes des Verriegelungsbolzens in das Gegengewinde herstellbar. Es wird im Sinne der Erfindung mit den Bezeichnungen Stecker und Gegenstecker keine Festlegung dahingehend getroffen, wobei es sich um ein Einsteckteil und wobei um eine Steckeraufnahme handelt. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Stecker um ein in der Regel austauschbares Schaltermodul, insbesondere ein Auslösemodul, welches besonders bevorzugt mit einem Schutzschalter zusammen wirkt, wobei der Schutzschalter den Gegenstecker bildet bzw. aufweist. Der Stecker ist insbesondere zur Aufnahme eines Steckereinsatzes mit einer Mehrzahl von Steckkontakten ausgebildet und der Gegenstecker zur Aufnahme eines Gegensteckereinsatzes mit einer Mehrzahl von komplementären Steckkontakten, wobei die Steckkontakte jeweils mit elektrischen Leitern verbindbar sind.
  • Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltanordnung besteht darin, dass der Bereich des größten Kraftaufwands beim Verbinden der Steckverbindung dadurch überwunden werden kann, dass der Gewindebolzen eingedreht wird, statt Druck auf den Stecker ausüben zu müssen. Ebenso vorteilhaft ist die Verbindung des Steckers mit dem Gegenstecker durch Herausdrehen des Gewindes des Verriegelungsbolzens aus dem Gegengewinde trennbar, ohne erheblich Zugkräfte aufzubringen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gewinde und das Gegengewinde jeweils eine derartige Steigung aufweisen, dass einer halben Umdrehung des Verriegelungsbolzens um die Achse eine Relativbewegung des Steckers zu dem Gegenstecker entlang der Achse zwischen einer verbundenen Stellung und einer getrennten Stellung entspricht. Die verbundene Stellung ist derart zu verstehen, dass der Stecker bis zu einem Anschlag in dem Gegenstecker eingesteckt ist, während die getrennte Stellung erreicht ist, sobald der Bereich besonders hoher Steckkräfte überwunden ist. Dies ist in der Regel nach mehr als einem halben Millimeter und weniger als fünf Millimeter der Fall, insbesondere nach weniger als drei Millimeter und besonders bevorzugt nach weniger als zwei Millimeter. Dementsprechend weist das Gewinde und das Gegengewinde jeweils eine Steigung von zwei Millimeter bis fünf Millimeter auf, vorzugsweise von etwa 3,5 Millimeter. Weiterhin bevorzugt sind das Gewinde und das Gegengewinde selbsthemmend ausgeführt, wodurch vorteilhaft ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung durch eine andere äußere Krafteinwirkung, als das Drehen des Verriegelungsbolzens verhindert wird.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Verriegelungsbolzen in axialer Richtung an dem Stecker gesichert ist. In axialer Richtung ist als in Richtung der Drehachse des Verriegelungsbolzens. Der Verriegelungsbolzen ist dazu insbesondere in axialer Richtung gegen den Stecker abgestützt, vorzugsweise in beiden Richtungen. Dadurch ist der Verriegelungsbolzen vorteilhaft gegenüber dem Stecker drehbar, aber axial nicht verschiebbar gelagert. Eine Verschiebung in radialer Richtung ist vorzugsweise ebenso wenig vorgesehen.
  • Bevorzugt ist der Verriegelungsbolzen in einer Führung an dem Stecker geführt. Die Führung kann in Form einer Bohrung durch den Stecker ausgeführt sein. Vorzugsweise weist der Verriegelungsbolzen einen Kopfbereich auf, wobei der Kopfbereich mit einem Gegenanschlag an dem Stecker zusammenwirkt, wodurch vorteilhaft die axiale Festlegung des Verriegelungsbolzens in einer ersten Richtung realisierbar ist.
  • Besonders bevorzugt ist die Führung zumindest abschnittsweise als Führungsnut an dem Stecker ausgebildet. Die Führung kann dabei einseitig offen sein, was durch eine hinterschnittene Führungsnut realisiert werden könnte. Alternativ kann die Führungsnut durch eine Abdeckung zumindest abschnittsweise geschlossen sein, um den Verriegelungsbolzen radial festzulegen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass an dem Stecker mindestens eine abnehmbare Sicherungsscheibe angeordnet ist, wobei der Verriegelungsbolzen mindestens eine umlaufende Sicherungsnut aufweist, wobei die Sicherungsscheibe in die Sicherungsnut eingreift. Ein Vorteil der Ausführungsform besteht darin, dass der Verriegelungsbolzen durch die Sicherungsscheibe in beiden Richtungen axial festgelegt ist. Des Weiteren ist kein Hinterschnitt der Führungsnut erforderlich. Die Sicherungsscheibe ist vorteilhafterweise abnehmbar, so dass der Verriegelungsbolzen entnommen werden kann, sei es in axialer Richtung bei einer geschlossenen Führung oder in radialer Richtung bei einer offenen Führung. Besonders bevorzugt ist an dem Stecker eine Mehrzahl abnehmbarer Sicherungsscheiben angeordnet, wobei der Verriegelungsbolzen eine Mehrzahl umlaufender Sicherungsnuten aufweist, wobei jede der Sicherungsscheiben in eine der Sicherungsnuten eingreift.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Betätigungssicherung zur Sicherung des Verriegelungsbolzens vorgesehen. Dadurch wird ein Betätigen, also ein Hineindrehen oder Herausdrehen des Verriegelungsbolzens verhindert, insbesondere dann, wenn die Schalteranordnung arbeitet. Vorzugsweise bildet ein Schieber die Betätigungssicherung, wobei der Schieber in einer Sicherungsposition ein Drehen des Verriegelungsbolzens verhindert. Wie eine Abdeckkappe verdeckt der Schieber beispielsweise den Kopf des Verriegelungsbolzens, so dass ein Schraubendreher nicht angesetzt werden kann. Der Schieber ist besonders bevorzugt durch einen Betätiger an dem Stecker von einer entsicherten Position in die Sicherungsposition und umgekehrt verstellbar. Beispielsweise eine Abdeckklappe an dem Stecker, welche Bedienelemente abdeckt, kann vorteilhaft derart mechanisch mit dem Schieber verbunden sein, dass ein Schließen der Klappe ein Verstellen des Schiebers in die Sicherungsposition nach sich zieht und ein Öffnen der Klappe den Verriegelungsbolzen wieder freigibt. Der Schieber gleitet dabei in einem Kanal, wobei der Kanal auf einem Deckel des Steckers geformt ist, und wobei die Klappe ebenfalls an dem Deckel schwenkbar angelenkt ist. Ein entsprechendes Getriebe setzt die Schwenkbewegung der Klappe in eine beispielsweise lineare Bewegung des Schiebers um.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Gegenstecker an einem Schutzschalter angeordnet ist, wobei der Stecker einem austauschbaren Zusatzmodul zugeordnet ist.
  • Nachfolgend wird die Erfindung gemäß einer Ausführungsform anhand von Zeichnungen näher erläutert. Die Ausführungen sind beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
  • Es zeigen
    • Figur 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung in einer perspektivischen Darstellung im nicht verbundenen Zustand;
    • Figuren 2 bis 4 die Ausführungsform gemäß Figur 1 in verschiedenen Phasen eines Verbindungsvorgangs;
    • Figur 5 die Ausführungsform gemäß Figur 1 im verbundenen und gesicherten Zustand;
    • Figur 6 den Verriegelungsbolzen als Detail; und
    • Figur 7 die Ausführungsform gemäß Figur 1 in perspektivischer Explosionsdarstellung.
  • Die Figuren 1 bis 5 zeigen eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, hier mit einem Gegenstecker 12 an einem Schutzschalter 2 und mit einem Stecker 11 an einem Zusatzmodul 1, welches auf das Schutzschaltergehäuse aufsetzbar ist. Das Zusatzmodul 1 kann zum Beispiel ein elektronisches oder mechanisches Auslösemodul sein, welches bei Erreichen von einstellbaren Parametern den Schutzschalter 2 zum Ausschalten bringt. Als Parameter können zum Beispiel die Temperatur eines zu schaltenden Motors oder der Stromfluss durch die Motoranschlüsse sein. Der Schutzschalter 2 weist einen Handbedienungsknebel 15 (Figur 4) auf, mit dem der Schutzschalter 2 ein- und ausgeschaltet werden kann, wenn das Zusatzmodul 1 mit dem Schutzschalter 2 verbunden und gesichert ist. In Figur 1 ist das Zusatzmodul 1 auf den Schutzschalter 2 ausgerichtet dargestellt, aber der Stecker 11 ist noch vollständig von dem Gegenstecker 12 getrennt. Erfindungsgemäß ist an dem Stecker 11 ein um eine Achse 32 drehbarer Verriegelungsbolzen 31 angeordnet, wobei der Verriegelungsbolzen ein Gewinde 38 aufweist und an dem Gegenstecker 12 ein Gegengewinde 39 angeordnet ist. Der Stecker 11 weist in der dargestellten Ausführungsform eine Betätigungssicherung 22, welche ein Verbinden und/oder Trennen von Stecker 11 und Gegenstecker 12 verhindert, indem der Verriegelungsbolzen 31 durch einen Schieber 22 verdeckt ist. Die kreuzförmige
  • Aufnahme für einen Schraubendreher in dem Kopf 36 (Figur 2) ist dadurch nicht zugänglich. Der Schieber 22 ist bevorzugt gekoppelt mit einer Klappe 21, welche an einem Deckel 20 des Steckers 11 schwenkbar angelenkt ist. Unter der Klappe 21 sind beispielsweise Einstellelemente für Schaltmodul 1 angeordnet. Die Klappe 21 ist mit dem Schieber 22 derart verbunden, dass der Schieber 22 bei einem Schließen der Klappe 21 aus einem Kanal 23 herausgeschoben wird, so dass der Kopf 36 des Verriegelungsbolzens 31 verdeckt wird.
  • Die Figuren 2 bis 4 zeigen, wie der Schutzschalter 2 mit einem Zusatzmodul 1 verbunden wird. In der Figur 2 ist der Stecker 11 in der selben Position dargestellt, wie in der Figur 1, jedoch ist die Klappe 21 geöffnet und somit der Schieber 22 der Betätigungssicherung in den Kanal 23 zurückgezogen, so dass der Kopf 36 des Verriegelungsbolzens 31 zugänglich ist.
  • In Figur 3 wird das Zusatzmodul 1 in eine Aufnahme des Schutzschalters 2 eingesetzt und dabei der Steckvorgang zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Stecker 11 und dem Gegenstecker 12 begonnen. Die Steckkräfte zur Überwindung der letzten etwa zwei Millimeter des Einsteckwegs sind erheblich. Die Verbindung des Steckers 11 mit dem Gegenstecker 12 wird durch Hineindrehen des Gewindes 38 des Verriegelungsbolzens 31 in das Gegengewinde 39 hergestellt. In der in Figur 3 dargestellten Position ist das Gewinde 38 des Verriegelungsbolzens 31 im Eingriff, jedoch noch nicht in das Gegengewinde 39 eingedreht. Eine pfeilartige Markierung auf dem Kopf 36 wird nun von der mit "open" beschrifteten Stellung in die mit "close" beschriftete Stellung gedreht. Nach einer halben Umdrehung des Verriegelungsbolzens 31 kommt der Stecker 11 in Anlage mit dem Gegenstecker 12, was in Figur 4 dargestellt ist. Die Verbindung von Schutzschalter 2 und Zusatzmodul 1 ist hergestellt. Zum Lösen der Verbindung wird der Verriegelungsbolzen 31 wieder herausgeschraubt.
  • In der Figur 5 ist der Stecker 11 noch einmal mit dem Gegenstecker 12 verbunden dargestellt, sowie zusätzlich mit der Betätigungssicherung 22. Durch das Schließen der Klappe 21 ist der Schieber 22 aus dem Kanal 23 heraus über den Kopf 36 des Verriegelungsbolzens 31 geschoben. Das bedeutet, die Klappe 21 lässt sich nur dann schließen, wenn der Verriegelungsbolzen sich in seiner vorgesehenen Position befindet und nicht etwa aus der Führung 14 herausragt. Durch das Schließen der Klappe 21 wir der Verriegelungsbolzen 31 dann durch den Schieber 22 gegen eine Herausdrehen während des Betriebs gesichert. Wird der Schutzschalter 2 bei geschlossener Klappe 21 mit dem Knebel 15 in Betrieb genommen, so wird die Klappe 21 von dem Knebel 15 blockiert, so dass die Klappe 21 nur bei ausgeschaltetem Schutzschalter 2 wieder geöffnet werden kann. Vor einem Trennen der Verbindung von Schutzschalter 2 und Steckmodul 1 muss die Klappe geöffnet werden, um den Schieber 22 erneut in den Kanal 23 zurückzuziehen und so den Verriegelungsbolzen 31 freizugeben.
  • In der Figur 6 ist der Verriegelungsbolzen 31 vergrößert dargestellt. Neben den Sicherungsnuten 34 ist das Gewinde 38 mit besonders großer Steigung sichtbar. Die Steigung beträgt bevorzugt zwei bis fünf Millimeter, so dass eine halbe Umdrehung des Verriegelungsbolzens 31 eine axiale Verschiebung des Steckers von ein bis zweieinhalb Millimeter bewirkt, was ausreicht, um den Bereich besonders hoher Einsteckkräfte zu überwinden.
  • In der Figur 7 ist der Stecker 11 mit dem Gegenstecker 12 in einer Explosionsdarstellung der erfindungswesentlichen Einzelteile dargestellt. Eine Führung 14 in Form einer zumindest abschnittsweise geschlossenen Nut an der Oberfläche des Steckers 11 ist zur Aufnahme des Verriegelungsbolzens 31 vorgesehen. Sicherungsscheiben 33 werden derart mit dem Stecker 11 verbunden, dass diese in die Sicherungsnuten 34 an dem Verriegelungsbolzen 31 eingreifen, wenn dieser sich in der Führung 14 befindet. Dadurch wird der Verriegelungsbolzen 31 entlang seiner Drehachse 32 festgelegt. Das Einschrauben des Gewindes 38 in das Gegengewinde 39 führt daher zu keiner axialen Bewegung des Verriegelungsbolzens 31 relativ zu dem Stecker 11, sondern der Stecker 11 wird durch die Kraftübertragung über die Sicherungsscheiben 33 und den Kopf 36 auf den Stecker 11 bzw. den Gegenanschlag 37 an den Gegenstecker 12 herangezogen. Umgekehrt wird beim Herausdrehen der Stecker 11 aus dem Gegenstecker 12 herausgezogen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Zusatzmodul
    2
    Schutzschalter
    11
    Stecker
    12
    Gegenstecker
    14
    Führung
    15
    Knebel
    20
    Deckel
    21
    Klappe
    22
    Betätigungssicherung/Schieber
    23
    Kanal
    31
    Verriegelungsbolzen
    32
    Drehachse
    33
    Sicherungsscheiben
    34
    Sicherungsnuten
    36
    Kopf
    37
    Gegenanschlag
    38
    Gewinde
    39
    Gegengewinde

Claims (15)

  1. Schalteranordnung mit einem Stecker (11) und einem komplementären Gegenstecker (12), zum Herstellen und/oder Trennen einer Verbindung des Steckers (11) mit dem Gegenstecker (12), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stecker (11) ein um eine Achse (32) drehbarer Verriegelungsbolzen (31) angeordnet ist, wobei der Verriegelungsbolzen ein Gewinde (38) aufweist,
    wobei an dem Gegenstecker (12) ein Gegengewinde (39) angeordnet ist, und
    wobei die Verbindung des Steckers (11) mit dem Gegenstecker (12) durch Hineindrehen des Gewindes (38) des Verriegelungsbolzens (31) in das Gegengewinde (39) herstellbar ist.
  2. Schalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verbindung des Steckers (11) mit dem Gegenstecker (12) durch Herausdrehen des Gewindes (38) des Verriegelungsbolzens (31) aus dem Gegengewinde (39) trennbar ist.
  3. Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (38) und das Gegengewinde (39) jeweils eine derartige Steigung aufweisen, dass einer halben Umdrehung des Verriegelungsbolzens (31) um die Achse (32) einer Relativbewegung des Steckers (11) zu dem Gegenstecker (12) entlang der Achse (32) zwischen einer verbundenen Stellung und einer getrennten Stellung entspricht.
  4. Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (38) und das Gegengewinde (39) jeweils eine Steigung von zwei Millimeter bis fünf Millimeter aufweisen, vorzugsweise von etwa 3,5 Millimeter.
  5. Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (38) und das Gegengewinde (39) selbsthemmend ausgeführt sind.
  6. Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsbolzen (31) in axialer Richtung an dem Stecker (11) gesichert ist.
  7. Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsbolzen (31) in einer Führung (14) an dem Stecker (11) geführt ist.
  8. Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsbolzen (31) einen Kopfbereich (36) aufweist, wobei der Kopfbereich mit einem Gegenanschlag (37) an dem Stecker (11) zusammenwirkt.
  9. Schalteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (14) zumindest abschnittsweise als Führungsnut an dem Stecker (11) ausgebildet ist.
  10. Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stecker (11) mindestens eine abnehmbare Sicherungsscheibe (33) angeordnet ist, wobei der Verriegelungsbolzen (31) mindestens eine umlaufende Sicherungsnut (34) aufweist, wobei die Sicherungsscheibe (33) in die Sicherungsnut (34) eingreift.
  11. Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stecker (11) eine Mehrzahl abnehmbarer Sicherungsscheiben (33) angeordnet ist, wobei der Verriegelungsbolzen (31) eine Mehrzahl umlaufender Sicherungsnuten (34) aufweist, wobei jede der Sicherungsscheiben (33) in eine der Sicherungsnuten (34) eingreift.
  12. Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigungssicherung (22) zur Sicherung des Verriegelungsbolzens (31) vorgesehen ist.
  13. Schalteranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schieber (22) die Betätigungssicherung bildet, wobei der Schieber in einer Sicherungsposition ein Drehen des Verriegelungsbolzens (31) verhindert.
  14. Schalteranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (22) durch einen Betätiger (21) an dem Stecker (11) von einer entsicherten Position in die Sicherungsposition und umgekehrt verstellbar ist.
  15. Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstecker (12) an einem Schutzschalter angeordnet ist, wobei der Stecker (11) einem austauschbaren Zusatzmodul zugeordnet ist.
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