EP1101233B1

EP1101233B1 - Switching device with housing bottom as a sub-assembly and corresponding production method

Info

Publication number: EP1101233B1
Application number: EP99947237A
Authority: EP
Inventors: Gerd Griepentrog; Reinhard Maier; Erich Zerbian
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-07-27
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2002-02-20
Anticipated expiration: 2019-07-16
Also published as: CN1169177C; CN1307727A; WO2000007203A1; DE59900886D1; EP1101233A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät mit einem als Schaltantrieb dienenden Elektromagneten, der einen feststehenden Eisenkern und eine Erregerspule umfaßt, die beide in einem Gehäuseunterteil als Baueinheit angeordnet sind, wobei der Eisenkern und die Erregerspule in Vergußmasse eingebettet sind, durch die das Gehäuse des Gehäuseunterteils gebildet ist (US-A-4 213 108). Aus der US-A-4 213 108 ist auch ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3 bekannt.The invention relates to a switching device with a switching drive serving electromagnet, the one fixed Includes iron core and an excitation coil, both in one Lower housing part are arranged as a structural unit, the Iron core and the excitation coil embedded in potting compound are formed by the housing of the lower housing part (U.S.-A-4,213,108). From US-A-4 213 108 is also a Method according to the preamble of claim 3 known.

Ein gattungsgemäßes Schaltgerät ist in der DE 197 16 380 A1 offenbart. Der Eisenkern ist hier am Boden im Innenraum des Gehäuseunterteils untergebracht.A generic switching device is in DE 197 16 380 A1 disclosed. The iron core is here on the floor inside the Lower housing part housed.

Aus der DE 82 07 239 U1 ist es bekannt, einen Ringtransformator mit einer Umhüllung aus einer geeigneten Kunststoffmasse zu vergießen, um einen kompakten Aufbau einer ganzen Einheit, bestehend aus Ringtransformator, Schalter, Klemmkasten und Verbindungsleitungen zu erreichen. Die DE 295 19 091 U1 beschreibt eine Gehäuseanordnung zur vergossenen Aufnahme einer elektronischen Baueinheit, insbesondere eines Transformators, die mit einem Schutzelement gegen Überstrom verbunden ist. Ein PTC-Element wird gemeinsam mit der Baueinheit in einer Vergußmasse, z.B. aus Epoxydharz, vergossen. Auch die DE 26 48 546 C2 offenbart eine Baueinheit, bei der Wicklungen eines Transformators als auch dessen PTC-Widerstand in einer Gießmasse eingebettet sind.From DE 82 07 239 U1 it is known to use a ring transformer with a covering made of a suitable plastic mass to shed a compact structure of an entire unit, consisting of ring transformer, switch, terminal box and To reach connecting lines. DE 295 19 091 U1 describes a housing arrangement for potting a electronic unit, in particular a transformer, which is connected to a protective element against overcurrent. A PTC element is integrated with the unit in one Potting compound, e.g. made of epoxy resin, potted. Also the DE 26 48 546 C2 discloses a structural unit in which windings a transformer and its PTC resistor in one Casting compound are embedded.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgerät der obengenannten Art dahingehend zu verbessern, daß das Gehäuseunterteil als Baueinheit, bestehend aus Eisenkern, Spule und Flußsensor und Steuerelektronik kostengünstig fertigbar ist. The invention has for its object a switching device improve the above type in that the lower housing part as a unit consisting of iron core, coil and Flow sensor and control electronics can be manufactured inexpensively is.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale nach Anspruch 1 gelöst.The object is achieved by the features of claim 1.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Schaltgeräts anzugeben, das einen als Schaltantrieb dienenden Elektromagneten aufweist, der einen feststehenden Eisenkern und eine Erregerspule umfaßt, die beide in einem Gehäuseunterteil angeordnet sind.The invention is also based on the object of a method to manufacture a switching device that specify a serving as a switching drive electromagnet, the comprises a fixed iron core and an excitation coil, which are both arranged in a lower housing part.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale nach Anspruch 3 gelöst.This object is achieved by the features according to claim 3.

Vorteilhafterweise ist der Verguß als Gehäuseunterteil ausgebildet, und die Form weist entsprechende Innenkonturen auf.The potting is advantageously designed as a lower housing part, and the shape has corresponding inner contours.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, betreffend den erfindungsgemäßen Aufbau des Schältgeräts sowie sein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren, wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention, relating to the invention Structure of the switching device and its inventive Manufacturing process, is based on a Drawing explained in more detail.

In der Figur ist ein Gehäuseunterteil 1 eines Schaltgeräts dargestellt, das im wesentlichen einen E-förmigen Eisenkern 2 mit einer über seinen Innenschenkel 3 angeordneten Spule 4, einen Flußsensor 5 und eine Steuerelektronik 6 aufweist. Die genannten Komponenten sind in einer Vergußmasse 7 eingebettet, die zugleich das Gehäuse des Gehäuseunterteils 1 bildet. Der Flußsensor 5 ist in einer Ausnehmung 8 des Eisenkerns 2 angeordnet und dient zur Messung des magnetischen Flusses im Eisenkern 2. Er ist mit der ebenfalls in der Vergußmasse 7 angeordneten Steuerelektronik 6 elektrisch verbunden. Das Gehäuseunterteil weist seitlich vorragende Stege 9 auf, die mit Befestigungsbohrungen 10 versehen sind, so daß eine Verschraubung des Schaltgeräts über das Gehäuseunterteil 2 möglich ist. An der Oberseite des Gehäuseunterteils neben den außenliegenden Schenkeln des Eisenkerns 2 ist jeweils eine Buchse 11 mit einem Gewinde zur Befestigung eines Oberteils des Schaltgeräts eingebettet.In the figure is a lower housing part 1 of a switching device shown, which is essentially an E-shaped iron core 2nd with a coil 4 arranged over its inner leg 3, has a flow sensor 5 and control electronics 6. The the components mentioned are embedded in a casting compound 7, which also forms the housing of the lower housing part 1. The flow sensor 5 is in a recess 8 of the iron core 2 arranged and used to measure the magnetic flux in the Iron core 2. It is also in the sealing compound 7 arranged control electronics 6 electrically connected. The lower part of the housing has laterally projecting webs 9, which with Fastening holes 10 are provided so that a screw of the switching device possible via the lower housing part 2 is. On the top of the lower housing part next to the outer legs of the iron core 2 is one Bushing 11 with a thread for fastening an upper part of the switching device embedded.

Das Gehäuseunterteil 1 läßt sich gemäß dem folgenden Verfahren kostengünstig fertigen. Der Eisenkern 2 und die vorgefertigte Spule 4 sowie ggf. die Steuerelektronik 6 und der Flußsensor 5 werden in einer Form positioniert und anschließend durch die Vergußmasse 7 so vergossen, daß sämtliche Teile miteinander verbunden sind. Dabei können zugleich die Buchsen 11 sowie etwa notwendige Führungen für ein Oberteil des Schaltgeräts ebenfalls in der Form positioniert und in einem gemeinsamen Verguß vergossen werden.The lower housing part 1 can be according to the following procedure manufacture inexpensively. The iron core 2 and the prefabricated Coil 4 and possibly the control electronics 6 and the Flow sensor 5 are positioned in a mold and then potted by the potting compound 7 so that all Parts are interconnected. At the same time, the Bushings 11 and any necessary guides for an upper part of the switching device also positioned in the form and in be shed together.

Das oben beschriebene Schaltgerät läßt sich günstig fertigen und weist eine robuste Konstruktion auf. Es widersteht den Einflüssen aggressiver Chemikalien und ist korrosionsgeschützt. Es ergibt sich dabei eine gute Wärmeleitung aus dem Eisenkern 2 und der Spule 4 sowie eine gute Dämpfung mechanischer Schwingungen durch entsprechende Einstellung der Vergußmasse. Mit der ebenfalls integrierten Flußmessung und Regelung durch Einbau eines Flußsensors 5 und einer Steuerelektronik 6 ergeben sich weitere Vorteile des mit hoher Schutzart herstellbaren Schaltgeräts.The switching device described above can be manufactured inexpensively and has a robust construction. It resists that Influences of aggressive chemicals and is protected against corrosion. This results in good heat conduction from the Iron core 2 and the coil 4 and good mechanical damping Vibrations through appropriate adjustment of the potting compound. With the also integrated flow measurement and Regulation by installing a flow sensor 5 and control electronics 6 there are other advantages of having high Protection class manufacturable switchgear.

Claims

Switching unit with an electromagnet serving as a switch drive, that has a fixed iron core (2) and an operating coil (4), both of which are arranged as a unit in a housing bottom section (1), whereby the iron core (2) and the operating coil (4) are embedded in a casting compound (9), by means of which the housing of the housing bottom section (1) is formed, characterised in that in a cutout (8) of the iron core (2) a flow sensor (5), electrically connected to an electronic control unit (6), is arranged, whereby the flow sensor (5) and the electronic control unit (6) are embedded in the casting compound (9).
Switching unit in accordance with Claim 1, characterised in that bushes (11) are cast into the bottom section of the housing (1) to attach an upper section of the housing.
Method for the manufacture of a switching unit with an electromagnet serving as a switch drive, that includes a fixed iron core (2) and an operating coil (4), both of which are arranged in a housing bottom section (1), characterised in that the iron core (2) and operating coil (4) are positioned in a mould and the mould is then filled with a casting compound (9), whereby a flow sensor (5) located in a cutout (8) of the iron core (2) and an electronic control unit (6) electrically connected to this are additionally cast into the mould.
Method in accordance with Claim 3, characterised in that the casting is formed as a housing of the housing bottom section (1) and the mould has corresponding internal contours.