DE102005002799B3

DE102005002799B3 - Griffverbinder zur Kopplung von Bedienelementen zweier Module und Schaltgerät mit Griffverbinder

Info

Publication number: DE102005002799B3
Application number: DE200510002799
Authority: DE
Inventors: Josef Herschberger; Bernhard Schmid
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2025-01-21
Also published as: WO2006077003A1; CN101099220B; EP1839322B1; EP1839322A1; CN101099220A

Abstract

Der Griffverbinder dient zur mechanischen Kopplung eines ersten und eines zweiten Bedienelementes. Die Bedienelemente weisen einen gewissen Abstand voneinander auf. Das erste Bedienelement ist an einem insbesondere als Schutzschalteinheit ausgebildeten Hauptmodul vorgesehen und das zweite Bedienelement an einem Zusatzmodul, das seitlich neben dem Hauptmodul angeordnet ist. Der Griffverbinder (1) umfasst einen den Abstand überbrückenden Längskörper (2), eine am Längskörper (2) auf der dem Zusatzmodul zugewandten Stirnseite (4) vorgesehene Verbinder-Bohrung (6), in die ein auf der dem Hauptmodul zugewandten Seite des zweiten Bedienelementes vorgesehener Griff-Vorsprung eingreift, und einen am Längskörper (2) auf der dem Hauptmodul zugewandten Stirnseite (5) vorgesehenen Verbinder-Vorsprung (7), der in eine auf der dem Zusatzmodul zugewandten Seite des ersten Bedienelementes vorgesehene Griff-Bohrung eingreift.

Description

Die Erfindung betrifft einen Griffverbinder zur Kopplung von Bedienelementen zweier Module. Außerdem betrifft die Erfindung ein Schaltgerät mit zwei Modulen und einem derartigen Griffverbinder.

Häufig sind Schutzschaltgeräte bei industriellen Anwendungen und im Anlagenbau modular aufgebaut und umfassen neben dem Hauptmodul in Form der eigentlichen Schutzschalteinheit auch weitere frei anbaubare Zusatzmodule, beispielsweise eine Hilfsstromschaltereinheit, eine Fehlersignalschaltereinheit, eine Arbeitsstromauslösereinheit oder eine Unterspannungsauslösereinheit. Diese Module enthalten jeweils ein Bedienelement zur Auslösung einer Schalthandlung. Der Schaltvorgang soll am Hauptmodul und in allen Zusatzmodulen gemeinsam ausgelöst werden. Zur mechanischen Kopplung weisen die Bedienelemente einen Griff-Vorsprung auf, der in eine Griff-Bohrung des Bedienelements des benachbarten Moduls eingreift.

Um die Kopplung zu gewährleisten, ist es bislang erforderlich, dass die miteinander zu verbindenden Bedienelemente unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind. Problematisch sind Ausführungsformen, bei denen ein Zwischenmodul ohne eigenes Bedienelement vorgesehen ist oder bei denen die Bedienelemente nicht bis unmittelbar an den seitlichen Rand des jeweiligen Moduls heranreichen. Oft ist ein Anbau eines Zusatzmoduls nur an einer Seite des Hauptmoduls vorgesehen, so dass es zu Schwierigkeiten führt, wenn das Zusatzmodul anlagenbedingt auf der anderen Seite platziert werden muss. Eine Kopplung der Bedienelemente ist dann entweder gar nicht oder nur durch kostenträchtigen Zusatzaufwand möglich, wie beispielsweise durch den Anbau eines für die Funktion des Zwischenmoduls nicht benötigten Bedienelements oder durch ei ne komplette Umkonstruktion des Hauptmoduls und/oder des Zusatzmoduls.

In der GB 2 285 890 A1 wird ein symmetrischer Griffverbinder beschrieben, der seitlich in Griffbohrungen zweier Bedienelemente eingreift, die einem Hauptmodul und einem Zusatzmodul zugeordnet sind.

In der EP 0 371 887 B1 wird ein Verbindungsmechanismus zwischen zwei Bedienelementen eines Hauptmoduls und eines Zusatzmoduls beschrieben, der während des Betriebes zwischen einem gekoppelten und einem ungekoppelten Zustand hin und her geschaltet werden kann.

Bei dem mit der DE 38 20 113 C1 offenbarten Gegenstand erfolgt eine Verbindung zwischen zwei Bedienelementen eines Hauptmoduls und eines Zusatzmoduls mittels eines an dem einen Bedienelement angebrachten Mitnehmerstifts, der in eine am anderen Bedienelement vorgesehenen Griff-Bohrung eingreift.

Mit der DE 198 48 264 C1 wird eine Verbindung zwischen zwei Bedienelementen benachbarter Module offenbart, bei der in durchgehende Griff-Bohrungen eingesetzte Kopplungsteile jeweils auch in die Griff-Bohrung eines benachbarten Bedienelements eingreifen.

Aus der DE 42 33 852 A1 ist ein weiterer Griffverbinder zur mechanischen Kopplung zweier Bedienelemente bekannt, wobei der Griffverbinder jeweils mit einem Verbinder-Vorsprung in eine an jedem der beiden Bedienelemente vorgesehene Griff-Bohrung eingreift.

In der DE 88 05 069 U1 wird zur mechanischen Kopplung von mindestens zwei nebeneinander angeordneten Bedienelementen ein mehrteiliger Verbindungsmechanismus mit einem U-förmigen Kupplungsstück und einer Versteifungsschiene beschrieben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine kostengünstige Möglichkeit zur Kopplung zweier voneinander beabstandeten Bedienelemente anzugeben.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Der erfindungsgemäße Griffverbinder ist zur mechanischen Kopplung eines ersten und eines zweiten Bedienelementes bestimmt, wobei

a) die Bedienelemente einen gewissen Abstand voneinander aufweisen und
b) das erste Bedienelement an einem insbesondere als Schutzschalteinheit ausgebildeten Hauptmodul vorgesehen ist und das zweite Bedienelement an einem Zusatzmodul, das seitlich neben dem Hauptmodul angeordnet ist. Der Griffverbinder umfasst
c) einen den Abstand überbrückenden Längskörper,
d) eine am Längskörper auf der dem Zusatzmodul zugewandten Stirnseite vorgesehene Verbinder-Bohrung, in die ein auf der dem Hauptmodul zugewandten Seite des zweiten Bedienelementes vorgesehener Griff-Vorsprung eingreift,
e) einen am Längskörper auf der dem Hauptmodul zugewandten Stirnseite vorgesehenen Verbinder-Vorsprung, der in eine auf der dem Zusatzmodul zugewandten Seite des ersten Bedienelementes vorgesehene Griff-Bohrung eingreift, und
f) ein am Längskörper auf der dem Hauptmodul zugewandten Stirnseite vorgesehenes Führungselement, dessen Innenkontur an die Außenkontur des ersten Bedienelementes angepasst ist, so dass das Führungselement das erste Bedienelement im montierten Zustand zumindest teilweise formschlüssig umgreift.

Der erfindungsgemäße Griffverbinder erhöht die Flexibilität bei der Konzeption eines aus mehreren Modulen zusammengesetzten Geräts, insbesondere eines Schutzschaltgeräts. Der Griffverbinder lässt sich einfach herstellen und kann auch für verschiedene Konstellationen, insbesondere für verschiedene zu überbrückende Abstände (eine oder mehrere Teilungseinheiten), ausgelegt werden.

Damit erübrigen sich die ansonsten erforderlichen und sehr viel aufwändigeren Umkonstruktionen an den Modulen selbst. Die Verwendung des Griffverbinders ermöglicht außerdem einen Anbau des Zusatzmoduls an einer hierfür eigentlich nicht vorgesehenen Seite des Hauptmoduls, an der beispielsweise das Bedienelement des Hauptmoduls nicht bis an den seitlichen Rand heranreicht. Der Griffverbinder reduziert also den erforderlichen Aufwand erheblich und erhöht zugleich die konstruktive Freiheit bei der Geräteentwicklung und -konfiguration. Bei den beteiligten Modulen, also dem Hauptmodul, dem Zusatzmodul und auch dem eventuell vorhandenen Zwischenmodul, kann es sich um weitgehend beliebige Einheiten mit verschiedenen Funktionalitäten und Verwendungszwecken handeln. Insbesondere kann das Hauptmodul als ein- oder mehrpolige Schutzschalteinheit ausgeführt sein.

Das Führungselement erstreckt sich insbesondere in die gleiche Richtung wie der Verbinder-Vorsprung und umgibt den Verbinder-Vorsprung zumindest teilweise, wodurch letzterer vor einer Beschädigung beispielsweise vor einem Abknicken geschützt wird. Außerdem verhindert das formschlüssig am ersten Bedienelement anliegende Führungselement ein Verdrehen oder Verwinden des Griffverbinders bei einer außermittigen Betätigung des Verbundes aus den beiden Bedienelementen und dem Griffverbinder. Es wird eine höhere Verwindungssteifigkeit erreicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Griffverbinders ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.

Günstig ist eine Variante, bei der der Längskörper eine senkrecht zu einer Betätigungsrichtung der beiden Bedienelemente verlaufende Längsachse aufweist. Dann ergibt sich eine beson ders effiziente mechanische Kopplung. Grundsätzlich ist aber auch eine andere Betätigungsrichtung, beispielsweise parallel zur Längsachse möglich.

Weiterhin kann der Längskörper als Kunststoffteil ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung. Außerdem weist der Griffverbinder dann ein besonders geringes Eigengewicht auf. Dies ist vorteilhaft, da die Bedienelemente und deren Lagerungen das zusätzliche Gewicht des Griffverbinders zu tragen haben.

Gemäß anderen Varianten ist der Verbinder-Vorsprung als an den Längskörper angeformter Zapfen, insbesondere als Kunststoffzapfen, oder als in den Längskörper nachträglich eingesetzter Stift, insbesondere als Metallstift, ausgebildet. Diese Varianten erfüllen sowohl die geforderte Funktionalität und lassen sich auch gut fertigen. Ein Metallstift zeichnet sich außerdem durch eine hohe mechanische Stabilität aus.

Bei weiteren Ausgestaltungen sind am Längskörper in Richtung seiner Längsachse wirkende Anlageflächen vorgesehen. An einer ersten Anlagefläche liegt im montierten Zustand des Griffverbinders eine Stirnseitenfläche des ersten Bedienelementes an. An einer zweiten Anlagefläche liegt im montierten Zustand eine Stirnseitenfläche des zweiten Bedienelementes an. Die Anlageflächen bewirken eine Positionsfixierung des Griffverbinders in seitlicher Richtung, d.h. in Richtung seiner Längsachse. Außerdem lässt sich der Griffverbinder mittels einer entsprechenden Variation des Abstands zwischen den beiden Anlageflächen exakt an den durch den Griffverbinder zu überbrückenden seitlichen Abstand zwischen den zu koppelnden Bedienelementen anpassen. Diesbezüglich können Varianten mit verschiedenen Abstandswerten vorgehalten werden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Schaltgerät mit einer kostengünstigen Kopplung zweier voneinander beabstandeten Bedienelemente anzugeben.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 8. Das erfindungsgemäße Schaltgerät umfasst ein Hauptmodul, ein Zusatzmodul und einen Griffverbinder, wobei

a) das Hauptmodul ein erstes Bedienelement aufweist und insbesondere als Schutzschalteinheit ausgebildet ist,
b) das Zusatzmodul ein zweites Bedienelement aufweist und seitlich neben dem Hauptmodul angeordnet ist, so dass die Bedienelemente einen gewissen Abstand voneinander aufweisen,
c) der Griffverbinder zur mechanischen Kopplung der Bedienelemente bestimmt ist und aa) einen den Abstand überbrückenden Längskörper, bb) eine am Längskörper auf der dem Zusatzmodul zugewandten Stirnseite vorgesehene Verbinder-Bohrung, in die ein auf der dem Hauptmodul zugewandten Seite des zweiten Bedienelementes vorgesehener Griff-Vorsprung eingreift, cc) einen am Längskörper auf der dem Hauptmodul zugewandten Stirnseite vorgesehenen Verbinder-Vorsprung, der in eine auf der dem Zusatzmodul zugewandten Seite des ersten Bedienelementes vorgesehene Griff-Bohrung eingreift, und dd) ein am Längskörper auf der dem Hauptmodul zugewandten Stirnseite vorgesehenes Führungselement, dessen Innenkontur an die Außenkontur des ersten Bedienelementes angepasst ist, so dass das Führungselement das erste Bedienelement im montierten Zustand zumindest teilweise formschlüssig umgreift,

umfasst.

Das erfindungsgemäße Schaltgerät bietet im Wesentlichen die gleichen Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Griffverbinder beschrieben worden sind. Außerdem lässt es sich in gleicher vorteilhafter Weise ausgestalten wie der Griffverbinder.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
1 ein Ausführungsbeispiel eines Griffverbinders in einer perspektivischen Ansicht,
2 den Griffverbinder gemäß 1 in einer anderen perspektivischen Ansicht,
3 ein Ausführungsbeispiel eines Schaltgeräts mit mehreren Modulen und dem Griffverbinder gemäß 1 während der Montage und
4 das Schaltgerät gemäß 3 im montierten Zustand.
Einander entsprechende Teile sind in den 1 bis 4 mit denselben Bezugszeichen versehen.
In den 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Griffverbinders 1 in zwei verschiedenen perspektivischen Darstellungen gezeigt, der einen aus Kunststoff gefertigten Längskörper 2 mit einer Längsachse 3 und zwei Stirnseiten 4 und 5 umfasst. An der Stirnseite 4 ist eine in Richtung der Längsachse 3 verlaufende Verbinder-Bohrung 6 und an der Stirnseite 5 ein Verbinder-Vorsprung in Gestalt eines nachträglich in den Längskörper 2 eingepressten Metallstifts 7 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel ist die Verbinder-Bohrung 6 durchgehend, so dass sie auf der Stirnseite 5 zugleich zur Aufnahme des Metallstifts 7 dient. Diese Ausgestaltung ist jedoch nicht zwingend, eine Realisierung mit zwei getrennten Bohrungen auf beiden Stirnseiten 4 und 5 ist ebenfalls möglich.
Auf der Stirnseite 5 umfasst der Griffverbinder 1 ein Führungselement 8 in Gestalt einer Halbschale, die den Metallstift 7 an seinem herausragenden Ende teilweise umgibt. Das Führungselement 8 ist ein angeformter Bestandteil des Längskörpers 2 und besteht demzufolge ebenfalls aus Kunststoff.
An der Stirnseite 4 weist der Griffverbinder eine erste Anlagefläche 9 auf. Eine weitere Anlagefläche 10 befindet sich an der Stelle, an der der Metallstift 7 in den Längskörper 2 eingepresst ist. In Richtung der Längsachse 3 sind die beiden Anlageflächen 9 und 10 in einem Abstand D voneinander angeordnet.
In den 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines Schaltgeräts 11, das neben dem Griffverbinder 1 auch ein Hauptmodul 12 in Form einer Schutzschalteinheit, ein Zusatzmodul 13 beispielsweise in Form einer Fehlersignalschaltereinheit sowie ein nicht näher spezifiziertes Zwischenmodul 14 enthält. In der Darstellung gemäß 3 befindet sich das Schaltgerät 11 in einem Zustand während der Montage, wohingegen in 4 der montierte Zustand wiedergegeben ist.
Die Module 12, 13 und 14 sind seitlich nebeneinander angeordnet, wobei das Zwischenmodul 14 zwischen dem Hauptmodul 12 und dem Zusatzmodul 13 platziert ist.
Das Hauptmodul 12 und das Zusatzmodul 13 sind jeweils mit einem Bedienelement 15 bzw. 16 in Form eines umlegbaren länglichen Schaltgriffs versehen. Beide Bedienelemente 15 und 16 erstrecken sich jeweils bis zu den seitlichen Rändern der jeweiligen Module 12 bzw. 13. Das Zwischenmodul 14 weist kein derartiges Bedienelement auf.
Für die Funktionsweise des Schaltgeräts 11 ist es erforderlich, dass die Bedienelemente 15 und 16 nur gemeinsam betätigt werden können. Um dies zu gewährleisten, stellt der Griffverbinder 1 eine mechanische Kopplung zwischen den beiden Bedienelementen 15 und 16 her. Ein am Bedienelement 16 seitlich angeformter Griff-Vorsprung 17 greift in die Verbinder-Bohrung 6 ein. Gleiches gilt für den Metallstift 7, der in eine in den 3 und 4 nicht näher dargestellte Griff-Bohrung des Bedienelements 15 eingreift.
Zwischen dem Bedienelement 15 und dem Griffverbinder 1 besteht außerdem eine weitere Verbindung mittels des Führungs elements 8, dessen Innenkontur gerade so an die Außenkontur des Bedienelements 15 angepasst ist, dass eine formschlüssige Verbindung resultiert. Dadurch wird eine besonders stabile mechanische Kopplung erreicht. Insbesondere wird ein Verwinden oder Verdrehen des Griffverbinders 1 bei einer Betätigung der Bedienelemente 15 oder 16 verhindert. Im Ausführungsbeispiel ist die Betätigungsrichtung der umlegbaren Bedienelemente 15 und 16 in etwa senkrecht zur Längsachse 3 des Griffverbinders 1.
Der Griffverbinder 1 überbrückt also den aufgrund des Zwischenmoduls 14 vorhandenen seitlichen Abstand zwischen den beiden Bedienelementen 15 und 16 wirksam. Der Abstand D zwischen den beiden Anlageflächen 9 und 10 des Griffverbinders 1 ist genauso groß wie die seitliche Abmessung des Zwischenmoduls 14. Im montierten Zustand liegen die Anlageflächen 9 und 10 des Griffverbinders 1 an den jeweiligen seitlichen Stirnflächen der Bedienelemente 16 bzw. 15 an. Dadurch wird der Griffverbinder 1 in Richtung der Längsachse 3 beidseitig in seiner Position fixiert, wodurch die Stabilität der mechanischen Kopplung zwischen den beiden Bedienelementen 15 und 16 erhöht wird.

Claims

Griffverbinder zur mechanischen Kopplung eines ersten und eines zweiten Bedienelementes (15, 16), wobei a) die Bedienelemente (15, 16) einen gewissen Abstand (D) voneinander aufweisen und b) das erste Bedienelement (15) an einem insbesondere als Schutzschalteinheit ausgebildeten Hauptmodul (12) vorgesehen ist und das zweite Bedienelement (16) an einem Zusatzmodul (13), das seitlich neben dem Hauptmodul (12) angeordnet ist, umfassend c) einen den Abstand (D) überbrückenden Längskörper (2), d) eine am Längskörper (2) auf der dem Zusatzmodul (13) zugewandten Stirnseite (4) vorgesehene Verbinder-Bohrung (6), in die ein auf der dem Hauptmodul (12) zugewandten Seite des zweiten Bedienelementes (16) vorgesehener Griff-Vorsprung (17) eingreift, e) einen am Längskörper (2) auf der dem Hauptmodul (12) zugewandten Stirnseite (5) vorgesehenen Verbinder-Vorsprung (7), der in eine auf der dem Zusatzmodul (13) zugewandten Seite des ersten Bedienelementes (15) vorgesehene Griff-Bohrung eingreift, und f) ein am Längskörper (2) auf der dem Hauptmodul (12) zugewandten Stirnseite (5) vorgesehenes Führungselement (8), dessen Innenkontur an die Außenkontur des ersten Bedienelementes (15) angepasst ist, so dass das Führungselement (8) das erste Bedienelement (15) im montierten Zustand zumindest teilweise formschlüssig umgreift.
Griffverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Längskörper (2) eine senkrecht zu einer Betätigungsrichtung der beiden Bedienelemente (15, 16) verlaufende Längsachse (3) aufweist.
Griffverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, dass der Längskörper (2) als Kunststoffteil ausgebildet ist.
Griffverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbinder-Vorsprung (7) als an den Längskörper angeformter Zapfen, insbesondere als Kunststoffzapfen, ausgebildet ist.
Griffverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurchgekennzeichnet, dass der Verbinder-Vorsprung als in den Längskörper nachträglich eingesetzter Stift, insbesondere als Metallstift (7), ausgebildet ist.
Griffverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Längskörper (2) eine in Richtung seiner Längsachse (3) wirkende erste Anlagefläche (10) vorgesehen ist, an der eine Seitenfläche des ersten Bedienelementes (15) im montierten Zustand anliegt.
Griffverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Längskörper (2) eine in Richtung seiner Längsachse (3) wirkende zweite Anlagefläche (9) vorgesehen ist, an der eine Seitenfläche des zweiten Bedienelementes (16) im montierten Zustand anliegt.
Schaltgerät mit einem Hauptmodul (12), einem Zusatzmodul (13) und einem Griffverbinder (1), wobei a) das Hauptmodul (12) ein erstes Bedienelement (15) aufweist und insbesondere als Schutzschalteinheit ausgebildet ist, b) das Zusatzmodul (13) ein zweites Bedienelement (16) aufweist und seitlich neben dem Hauptmodul (12) angeordnet ist, so dass die Bedienelemente (15, 16) einen gewissen Abstand (D) voneinander aufweisen, c) der Griffverbinder (1) zur mechanischen Kopplung der Bedienelemente (15, 16) bestimmt ist und aa) einen den Abstand (D) überbrückenden Längskörper (2), bb) eine am Längskörper (2) auf der dem Zusatzmodul (13) zugewandten Stirnseite (4) vorgesehene Verbinder-Bohrung (6), in die ein auf der dem Hauptmodul (12) zugewandten Seite des zweiten Bedienelementes (16) vorgesehener Griff-Vorsprung (17) eingreift, cc) einen am Längskörper (2) auf der dem Hauptmodul (12) zugewandten Stirnseite (5) vorgesehenen Verbinder-Vorsprung (7), der in eine auf der dem Zusatzmodul (13) zugewandten Seite des ersten Bedienelementes (15) vorgesehene Griff-Bohrung eingreift, und dd) ein am Längskörper (2) auf der dem Hauptmodul (12) zugewandten Stirnseite (5) vorgesehenes Führungselement (8), dessen Innenkontur an die Außenkontur des ersten Bedienelementes (15) angepasst ist, so dass das Führungselement (8) das erste Bedienelement (15) im montierten Zustand zumindest teilweise formschlüssig umgreift, umfasst.