DE69825349T2 - Motoransteuerbaugruppe - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Schaltgerätekombination für die Leistungssteuerung von Ladungen, insbesondere Motorstart-Geräte, wobei diese Kombination aus einem Sockel und einem Satz Leistungsleitern besteht, die für die Speisung der Ladungen bestimmt sind, für jede Ladung ein Paar auf dem Sockel montierte Geräte und ein Schutzschalter und eine Schaltschütz, wobei die Gerätepaare auf dem Sockel anreihbar sind.
- Eine derartige Schaltgerätekombination wird zur Ladungsspeisung, zum Beispiel eines Motors, verwendet, um diesen ein- oder abzustellen je nachdem, ob die Kontrollleiter des Schaltschützes unter Spannung stehen oder nicht. Dem Schaltschütz ist ein Schutzschalter zugewiesen, um die Versorgungsleitungen des Schaltschützes zu unterbrechen, wenn er über geeignete Überwachungselemente eine Funktionsstörung feststellt, zum Beispiel eine Überspannung auf mindestens einer dieser Leitungen.
- Die bekannten Motorstart-Kombinationen bestehen aus Sockeln oder Unterkästen mit einem Profil-Teilstück, das den Schutzschalter trägt und einem Profil-Teilstück für die Aufnahme der Schaltschütz. Der Bediener muss die Schaltschütz mit dem Schutzschalter verdrahten, diesen mit den Sammelschienen verbinden und den Kontrollleiter an den jeweiligen Klemmen der Schaltschütz und eventuell an ein Meldezusatzgerät anschließen, das den Schutzschalter begleitet und das den Kontrollkreis öffnet, falls der Schutzschalter schaltet. Die dadurch erforderlichen Verdrahtungs- und Montagearbeiten sind langwierig und eintönig. Auf der anderen Seite ist es wünschenswert, mehrere Schaltschütz-Schutzschalter-Kombinationen auf einer gleichen Vorrichtung gruppieren zu können, so zum Beispiel, wenn diese Kombinationen an einen Steuerbus angeschlossen werden sollen.
- Das Dokument EP-A 0 588 712 beschreibt ein Teil für die Kombination einer Schaltschütz mit einem Schutzschalter. Ein derartiges Teil ermöglicht, die Schaltschütz an den Schutzschalter zu hängen und ihren Leistungsschaltverbund zu gewährleisten; die Notwendigkeit einer Trägerschiene für den Schutzschalter entfällt allerdings nicht und der Kontrollschaltverbund ist ebenfalls nicht sicher gestellt.
- Die Erfindung bezweckt, die Ein- und Ausbauarbeiten von mehreren Gerätepaaren der Art Schutzschalter-Schaltschütz zu vereinfachen und die Verdrahtungsarbeiten dieser Geräte zu reduzieren, bei gleichzeitiger Vereinfachung ihres Anschlusses an Kontrollleitern, zum Beispiel ein Kontrollbus. Der Begriff "Kontrolle" wird hier im weiteren Sinne verwendet und bezeichnet genauso gut die Steuerung der Geräte der Kombination wie die Zustandsmeldung der Geräte oder die zustandsabhängige Steuerung weiterer Geräte.
- Gemäß der Erfindung besitzt der Sockel einerseits eine Supportfläche zur Aufnahme von mehreren Gerätepaaren und andererseits Leistungs- und Kontrollsteckerstifte, welche respektiv mit den Leistungs- und Kontrollklemmen der Gerätepaare zusammenwirken, und eines der Geräte sitzt auf den Leistungs- und Kontrollsteckerstiften des Sockels gemäß einer Steckrichtung, die deutlich parallel zur Supportfläche verläuft.
- Die Gerätepaare werden bevorzugt einzeln in der vorgenannten Richtung auf den Sockel montiert, mit Hilfe von mindestens einem dazugehörenden und auf oder im Sockel vorgesehenen Block, der über ein Einsteckelement verfügt, das mit einer Fassung zusammenarbeitet, welche Anschläge oder Rückhalteschultern besitzen.
- Der Sockel kann eine Konsole besitzen, die sich ab der Supportfläche im rechten Winkel zu ihr nach vorne erstreckt, um den Satz Leistungsleitern aufzunehmen, und sie zeigt steckbare Verbindungselemente, um mit dem Schutzschalter jedes Gerätepaares, oder einem zum Schutzschalter gestellten Meldezusatzgerät zusammenarbeiten zu können; der Sockel kann ebenfalls hinter der Supportfläche für jedes Gerätepaar eine bedruckte Schaltung, Pisten für den Schaltverbund der Schaltschützspule mit dem Steuerbus und die entsprechenden Anschluss-Stecker aufnehmen.
- Es ist von Vorteil, dass die Schaltschütz mit dem Schutzschalter über einen intermediären Leistungsschaltverbund-Block in Verbindung steht, der ein Einsteckelement besitzt, welches mit dem auf oder im Sockel vorgesehenen entsprechenden Einsteckelement zusammenarbeitet und das einerseits Leistungsschaltverbund-Steckerstifte zwischen Schaltschütz und Schutzschalter besitzt und andererseits steckbare Elemente, welche mit komplementären und auf dem Sockel vorgesehenen Verbindungselementen zusammenarbeiten. Außerdem kann unter dem Schaltschütz ein Abschlussblock befestigt werden, wobei dieser Abschlussblock ein Einsteckelement aufweist, das mit einem entsprechenden auf oder im Sockel vorgesehenen Einsteckelement zusammenarbeitet und Steckerstifte für den Schaltverbund mit den Kontrollklemmen der Schaltschütz besitzt. Die Einsteckorgane des Sockels sollten bevorzugt Fassungen sein, die in der Sockelsupportfläche angebracht sind, um den Gerätepaaren Führungselemente, Halt und Anschlag zu bieten. Am Zwischenblock oder am Abschlussblock des jeweiligen Gerätepaares kann ein Ruhigstellungselement angesetzt werden, um die Verschiebung des Gerätepaares in die entgegengesetzt Einsteckrichtung zu verhindern.
- Im weiteren wird eine Ausführungsart der Erfindung als Beispiel und unter Hinzunahme der Abbildungen in der Anlage beschrieben.
-
1 zeigt perspektivisch eine Motorstart-Kombination im Sinne der Erfindung. -
2 zeigt perspektivisch die gleiche Kombination, aber ohne die Schaltschütz- und Schutzschalterelemente. -
3 zeigt in einem Explosionsbild ein solches Element. -
4 und5 zeigen die Kombination aus1 , jeweils von der Seite und im Schnitt V-V. -
6 zeigt perspektivisch die bedruckte Schaltung des Sockels. -
7 und8 zeigen perspektivisch Details des Zwischenblocks und des Abschlussblocks von oben. -
9 zeigt perspektivisch eine Sockelvariante von unten. -
10 zeigt im Explosionsbild die Konsole einer Sockelvariante mit zwei Elementen. - Die gezeigte Vorrichtung ist eine Motorstart-Kombination mit vier Elementen, natürlich sind andere Startelemente-Konfigurationen möglich, zum Beispiel zwei oder acht. Die Vorrichtung lässt sich außerdem mit allen üblichen Mitteln an eine benachbarte Vorrichtung anreihen und verbinden.
- Die Motorstart-Kombination
10 besteht aus einem Sockel20 , auf dem die Start-Untergruppen30 eingesteckt und angeschlossen sind. Jede Untergruppe besteht aus einem Paar elektrischer Schaltgeräte und zwei damit in Zusammenhang stehende Anschlussblöcke, das heißt einen Schutzschalter40 , einen Zwischenblock50 , eine Schaltschütz60 und einen Abschlussblock70 . Der Sockel20 kann an seiner Rückseite mit den herkömmlichen Befestigungsmitteln: Einrastteile, Schrauben, usw. an andere Träger festgemacht werden. - Der Sockel
20 besteht aus einem Gehäuse von geringer Tiefe, der eine frontale Supportfläche21 zeigt, die allgemein parallel zur Ebene P verläuft und zur Aufnahme der Untergruppen30 und zur Sicherstellung des Schaltverbunds unter den Komponenten bestimmt ist, und eine konsolenförmige Auskragung22 , die vom Gehäuse in Richtung Y im rechten Winkel zur Ebene P verläuft. Der Sockel nimmt einen Satz Versorgungsleiter23 auf, zum Beispiel Sammelschienen, die nach einer allgemeinen Richtung X parallel zu P liegen, und die einerseits lateral, oder, wie gezeigt, frontal mit dem Versorgungsanschluss23a und andererseits mit den Leistungssteckerstiften24 verbunden sind. Die Konsole22 weist ebenfalls Kontrollsteckerstifte25 auf. Die Steckerstifte24 und25 liegen in der Richtung Z parallel zu P und im rechten Winkel zu X und Y. Der Sockel20 nimmt eine bedruckte Schaltung80 auf, die parallel zu P liegt und die den Schaltverbund der Kontrolle über die Anschluss-Stecker81 ,82 und den externen Anschluss der Kontrolle über die seitlichen Anschluss-Stecker83 gewährleistet. Die bedruckte Schaltung80 wird weiter unten beschrieben. - Das Schutzschaltergehäuse
40 besitzt oberhalb liegende Klemmen41 und unterhalb liegende Klemmen42 , an die die flexiblen oder starren Leiter jeweils über die Öffnungen41a und42b angeschlossen werden können, und die frontalen Klemmen41b ,42b für den Anschluss von Schaltelementen. Der Schutzschalter40 besitzt eine Rückseite43 und, vorne herausragend, eine Nase44 , auf der sich mindestens eine manuelle Schalttaste zum Öffnen/Schließen44a befindet. Auf der Schutzschalternase44 ist ein Meldezusatzgerät45 angebracht, das über die Klemmen46 verfügt. Die Klemmen46 umfassen obere Zugänge46a zum Anschluss der Steckerstifte26 und frontale Öffnungen46b für die Betätigung dieser Klemmen. - Das Schaltschützgehäuse
60 weist oberhalb liegende Leistungsklemmen61 und unterhalb liegende Leistungsklemmen62 auf, an die die flexiblen oder starren Leitern jeweils über die oberen Öffnungen61a oder unteren Öffnungen62a angeschlossen werden können, und auf der Vorderseite64 die frontalen Öffnungen61b ,62b zum Anschluss von Schaltelementen. Das Schaltschützgehäuse60 besitzt ebenfalls eine Rückseite63 und, neben den oberhalb und unterhalb liegenden Leistungsklemmen61 und62 , die oberhalb und unterhalb liegende Kontrollklemmen65 und66 mit ihren jeweiligen Zugangsöffnungen65a ,65b . Je nach Fall wird die Schaltschützspule an zwei oberhalb liegende Kontrollklemmen angeschlossen oder an eine oberhalb liegende und eine unterhalb liegende Kontrollklemme. - Der Zwischenblock
50 hat eine geringe Höhe und enthält die Leiter51 des Leistungsschaltverbundes zwischen Schutzschalter und Schaltschütz. Er endet deshalb mit Steckerstiften52 , die mit den unterhalb liegenden Klemmen42 des Schutzschalters40 zusammenarbeiten, und mit den Steckerstiften53 , die mit den oberhalb liegenden Klemmen61 des Schaltschützes60 zusammenarbeiten. Der Zwischenblock50 besitzt darüber hinaus auf seiner Rückseite einen Steck- und Anschlussabsatz54 . Dieser Absatz zeigt einerseits Formen55 , die sich in die Fassung26 des Sockels stecken lassen und auf diese Art mit einer oberen Anschlagfläche26a , seitlichen Anschlagflächen26b und der Rückhalteschultern26c (Herausfallschutz) zusammenwirken. Der Absatz54 verfügt andererseits über Kontrollverbindungselemente56 , die nach Z zeigen und die mit dem Anschluss-Stecker81 zusammenarbeiten, der auf der bedruckten Schaltung angebracht und über den Boden der Fassung26 zu erreichen ist. Die unteren Kontrollsteckerstifte57 , die neben den Leistungssteckerstiften53 liegen, sind so angeordnet, dass sie in die oberhalb liegende Kontrollklemmen65 des Schaltschützes60 greifen. - Es ist zu erwähnen, dass der Zwischenblock
50 in seinem oberen Teil Formen58 aufweist, die sich zum Greifen mit dem Finger des Bedieners eignen, um die Untergruppe in Z bei Ein- und Ausbauarbeiten leichter zu verschieben. - Der Abschlussblock
70 bietet durch eine Durchbrechung71 einen Durchgang für die Leistungsleiter, die zum Anschluss der unterhalb liegenden Klemmen62 des Schaltschützes60 an die Ladung bestimmt sind. Der Block70 umfasst Kontrollsteckerstifte72 für den Anschluss an die unterhalb liegenden Klemmen66 des Schaltschützes und einen Steck- und Anschlussabsatz73 . Dieser Absatz besitzt einerseits Steckformen74 , um mit den Formen und Wänden einer Sockelfassung27 zusammenzuwirken, vor allem mit einem oberen Anschlag27a , seitlichen Anschlägen27b und den Rückhalteschultern27c . Der Absatz73 besitzt andererseits Kontrollverbindungselemente75 , die nach Z zeigen und mit einem im Boden der Fassung27 liegenden Anschluss-Stecker82 zusammenwirken. Eine Klinke76 , die die Schnappbefestigungselemente des Blocks70 in der Fassung27 befiehlt, kann ebenfalls vorne am Block70 vorgesehen werden, um die Blockierung der Untergruppe auf dem Sockel zu bestätigen. - Der Sockel
20 besitzt neben den Fassungen26 ,27 und den damit in Zusammenhang stehenden Anschluss-Steckern81 ,82 seitliche Fassungen28 samt Anschluss- Stecker83 , die den Anschluss der Anschluss-Stecker gewährleisten, mit denen die Kontroll- und/oder Steuerleiter90 verbunden sind und die die Verbindung mit dem speicherprogrammierbaren Automatisierungsgerät sicher stellen oder Teil eines Feldbusses sind. Die zusätzlichen seitlichen Fassungen29 , mit den Anschluss-Steckern84 , sind für den Anschluss der Versorgungsleiter an die Relais auf der bedruckten Schaltung80 vorgesehen, wenn eine Spannungsverstärkung gewünscht ist. - Die Supportfläche
21 ist deutlich eben, bis auf die zurückgesetzten Teile, die die Fassungen26 –29 bilden, so dass die Untergruppen30 , nach Einsetzen in der Y-Richtung der Absätze54 ,73 , der Zwischenblöcke50 und der Abschlussblöcke70 , in Z liegend und parallel zur P der Fläche21 eingesteckt und angeschlossen werden können und keinerlei Verdrahtung benötigen. Die hinteren Flächen43 ,63 des Schutzschalters und des Schaltschützes sind koplanar mit den hinteren Flächen der Blöcke50 ,70 . Für ein leichteres Greifen der Formen58 steht die vordere Fläche59 des Blocks50 unter der Nase44 hervor. - Die bedruckte Schaltung
80 wird separat auf der6 illustriert, um die Anschluss-Stecker81 –84 deutlicher zu zeigen. Die bedruckte Schaltung80 übernimmt den gewünschten Schaltverbund anhand der Pisten85 . - Der in
9 gezeigte Sockel20 zeigt auf einer Seite die hervorstehenden Teile91 (Falze) und auf der anderen Seite die Nuten92 , die beim Anreihen der Nachbarsockeln zum Einsatz kommen. Auf der -
9 sieht man eine Variante der elastischen Klinke76 , die zum Halten des unteren Blocks70 vorgesehen ist. Die Klinke wird betätigt durch Einführen eines Werkzeugs in den durch den Abschlussblock70 verlaufenden Kanal. Die Leistungsversorgungs-Sammelschiene23 , die Steckerstifte24 , die mit der Sammelschiene verbunden sind und die internen Kontrollleiter93 , die die Steckerstifte25 mit der bedruckten Schaltung verbinden, sind in der Konsole22 gegossen (siehe10 ). Ein Klappdeckel94 , der Beschriftungsschilder in Zusammenhang mit den verschiedenen Gerätegruppen aufnehmen kann, ist vorne an der Konsole22 angebracht und verdeckt die Mündungen95 der Zugangsöffnungen zu den Klemmen des Schutzschalters40 und/oder seines Zusatzgerätes45 . Die erwähnten Kontrollklemmen werden mit Schrauben oder einem elastischen Teil festgespannt. - Die Montage der Untergruppen
30 auf den Sockel20 der beschriebenen Vorrichtung ist folgende. - Der Benutzer setzt zunächst das Schaltschütz
60 mit dem Schutzschalter40 unter Verwendung des Zwischenblocks50 zusammen. Dafür werden auf einer Seite die Steckerstifte52 in die Öffnungen42a der Schutzschalterklemmen42 und auf der anderen Seite die Steckerstifte53 und57 in die Öffnungen61a ,65a der Schaltschützklemmen61 ,65 gesteckt und die Schrauben der Klemmen angezogen. Als nächstes wird der Abschlussblock70 an das Schaltschütz gesetzt und dafür die Steckerstifte72 in die Öffnungen66a der Schaltschützklemmen66 gesteckt und die Schrauben dieser Klemmen angezogen. Um die auf diese Art realisierten Untergruppen in den Sockel20 zu montieren, steckt der Benutzer die hinten an der Untergruppe hervorstehenden Absätze54 ,73 der Blöcke50 ,70 in die Fassungen26 ,77 des Sockels und schiebt anschließend die Untergruppe in Richtung Z längs der Supportfläche21 . Die Verschiebung erfolgt mit seitlicher Führung durch die Wände26b ,27b der Fassungen26 ,27 bis zur Andockung der Leistungssteckhülsen24 in die Klemmen41 des Schutzschalters und der Kontrollsteckstifte25 in die Klemmen46 seines Zusatzgerätes45 . Die elastische Klinke76 rastet ein und sichert die Untergruppe vor jeglichem Verrutschen in Richtung Z, wohingegen die Anschläge26b ,27b die Untergruppe in Richtung X halten und die Schulterungen26c ,27c das Herausreißen aus dem Sockel in Richtung Y verhindern. Der Block70 kann ebenfalls angesetzt und angeschlossen werden, nach dem die Geräte40 und60 mit ihrem Verbindungsblock50 montiert sind. - Als Variante kann der Zwischenblock
50 zunächst an den Schutzschalter40 angebaut, dann der Schutzschalter in Richtung Z eingeführt und an die Klemmen24 ,25 angeschlossen werden. Die Schaltschütz wird anschließend in Richtung Z eingeführt und an die Klemmen53 ,57 des Blocks70 angeschlossen. Der Block70 wird montiert und verriegelt die gesamte Kombination. - Der Leistungsanschluss der Kombination an eine Energiequelle wird hergestellt durch den geeigneten Anschluss der Leiter an die frontale Klemme
23a . Der Kontrollanschluss wird hergestellt durch den Anschluss individueller Kabel oder einer Verkabelung in Lagen an den seitlichen Anschluss-Stecker83 . - Zum Ausbau einer Untergruppe löst der Benutzer die Schrauben der Klemmen
41 des entsprechenden Schutzschalters, entriegelt die Klinke76 und greift an den Formen58 des Zwischenblocks50 und unter den Abschlussblock70 und zieht die Untergruppe nach unten in die entgegengesetzte Richtung zu Z1, diese Bewegung ist durch den Anschlag des Absatzes54 gegen die untere Seite der Fassung26 begrenzt, dann schließlich zieht er die Untergruppe in Richtung X vom Sockel. Um lediglich die Schaltschütz einer Untergruppe auszubauen, genügt es, die Schrauben der Schaltschützklemme61 zu lösen, die Klinke76 zu entriegeln und den Vorgang wie weiter oben beschrieben fortzusetzen. - Bei der Montage stellt man fest, dass die Verdrahtungsarbeit, die der Bediener zu erledigen hat, um vieles vereinfacht ist, da er nur noch die Ladung an die Leistungsklemmen der Schaltschütz und die Drehstromspeisung der Leistung und die Steuerspannungsquelle der Schaltschütze anschließen muss. Die Anreihung einer benachbarten Kombination erfolgt durch laterales Einrasten der Falze
91 in die Nuten92 und der Herstellung des Schaltverbundes der Kontrollsteckerstifte83 , und fallweise das Anbringen der Lagen in84 , und der benachbarten Leistungsklemmen23a .
Claims (9)
- Elektrische Schaltgerätekombination für die Leistungssteuerung von Ladungen, insbesondere Motorstart-Geräte, mit einem Sockel (
20 ), für jede Ladung ein Paar auf dem Sockel montierte Geräte und bestehend aus einem Schutzschalter (40 ) und einer Schaltschütz (60 ), sowie einem Satz Leistungsleiter (23 ), wobei die Gerätepaare auf dem Sockel anreihbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass: – der Sockel (20 ) eine Supportfläche (21 ) zur Aufnahme von mehreren Gerätepaaren (30 ) und Leistungssteckerstifte (24 ) und Kontrollsteckerstifte (25 ) besitzt, die mit den jeweiligen Leistungsklemmen (41 ) und Kontrollklemmen (46 ) der Gerätepaare zusammenwirken. – eines der Geräte jedes Gerätepaares (30 ) auf den Leistungssteckerstiften (24 ) und den Kontrollsteckerstiften (25 ) des Sockels gemäß einer Steckrichtung (Z) sitzt, die deutlich parallel zur Supportfläche (21 ) verläuft. - Kombination nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jedes Gerätepaar (
30 ) mindestens ein dazugehörender Block befestigt ist, der ein Einsteckelement (54 ,73 ) besitzt, das mit einer Fassung (26 ,27 ) zusammenarbeitet, wobei diese Fassung mit Anschlägen und Rückhalteschultern (26a ,27a ) für das Einsteckelement versehen und auf oder im Sockel (20 ) angebracht ist. - Kombination nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (
20 ) eine Konsole (22 ) besitzt, die sich ab der Supportfläche (21 ) in Richtung (Y) im rechten Winkel zu ihr nach vorne erstreckt, um den Leistungsleiter-Satz (23 ) aufzunehmen. Die Konsole verfügt weiterhin über Verbindungssteckerstifte (24 ), um mit den Schutzschaltern der Gerätepaare zusammenzuwirken. - Kombination nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (
22 ) gegossene Versorgungsleiter (23 ) und gegossene interne Kontrollleiter (93 ) besitzt, die die Verbindung zwischen den Verbindungssteckerstiften (24 ) und einer bedruckten Schaltung (80 ), die im Sockel (20 ) eingelassen ist, sicher stellen. - Kombination nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (
22 ) einen Klemmen-Klappdeckel (94 ) besitzt. - Kombination nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (
20 ) hinter der Supportfläche (21 ) eine bedruckte Schaltung (80 ) aufnimmt, die für jedes Gerätepaar (30 ) Pisten für den Schaltverbund (85 ) der Schaltschützspule (60 ) mit den Kontrollleitern (90 ), zum Beispiel einem entsprechenden Bus und Anschluss-Steckern (81 ,83 ), besitzt. - Kombination nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltschütz (
60 ) mit einem Schutzschalter (40 ) in Verbindung steht mittels eines mechanisch montierten Zwischenblocks (50 ), der ein Einsteckelement (54 ) besitzt, das mit einer Sockelfassung (26 ) zusammenwirkt, und auf einer Seite die Anschluss-Stecker des Leistungsschaltverbundes (52 ,53 ) zwischen Schaltschütz und Schutzschalter aufweist und auf der anderen Seite die Kontrollanschlusselemente (56 ), die mit den komplementären und im Sockel vorgesehenen Anschlusselementen (81 ) zusammenwirken. - Kombination nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschlussblock (
70 ) auf der Schaltschütz (60 ) befestigt ist und über ein Einsteckelement (73 ) verfügt, das mit einer Fassung (27 ) im Sockel zusammenwirkt, und Anschluss-Stecker (72 ) besitzt für den Schaltverbund mit den Kontrollklemmen (66 ) der Schaltschütz. - Kombination nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klinke (
76 ) an einen Zwischenblock (50 ) oder einen Abschlussblock (70 ) angesetzt ist, der mit einem Gerätepaar (30 ) in Verbindung steht, um dessen Verschiebung in der entgegengesetzten Einsteckrichtung (Z) zu verhindern.
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