具有模塊化輔助開關組的開關設備的製作方法

2024-03-06 01:36:15 1

本發明涉及一種開關設備，其包括基礎模塊，在基礎模塊中布置有電磁驅動裝置和開關觸點，該電磁驅動裝置包括磁軛、線圈和能相對磁軛移動地布置的銜鐵，該開關觸點包括固定定位的開關件以及與之相對布置的能移動的開關件，其中，通過銜鐵的移動可以在位置「斷開」和位置「接通」之間切換，開關設備還具有模塊化的輔助開關組，在輔助開關組中布置有接觸系統，其由固定定位的開關件和與之相對布置的能移動的開關件構成。

背景技術：

開關設備，尤其是電磁開關設備例如應用在驅動和自動化技術中並且用於與另外的組件共同使用以對電用戶進行保護和控制。開關設備例如是繼電器或者接觸器。繼電器是電磁或者電機械開關。其用於接通、斷開或者切換電路。

接觸器是一種電磁操作的開關。在此控制電流穿過磁線圈流動，其中，通過電磁吸引來機械地操縱觸點，該觸點閉合主電流路徑。接觸器此外被研發用於通過手動操作按鍵開關以較小的開關功率來接通具有較大的功率消耗的用戶、例如電機。接觸器基本上還是繼電器，然而具有較高的接通功率。

在斷開這種類型的開關設備的磁線圈或者接觸器的保護線圈時，短時地產生電壓尖峰，其繼續輸出到所連接的網絡中。由此會在網絡中的另外的電設備處造成損壞。為了避免這種情況而應用了過壓限制器。

開關設備，尤其是接觸器為工業中的不同的應用情況而以不同的開關設備實施方案設計。這些開關設備實施方案在此也需要不同的連接可行性-也就是螺栓連接技術或者彈簧拉伸連接技術或者環形電纜終端連接(Rngkabelschuhanschluss)技術。至今為止，這些開關設備實施方案利用特別為這些連接技術而製造的設備生產。設備的基礎組成部分、如開關室或者觸點載體儘管具有相對較少的製造數量但是在此還是必須再次作為複雜的成套工具來生產。這導致設備的製造成本提高，由於工具非常複雜其在製造過程運行中還容易出現故障和尺寸偏差。

該開關設備的基礎構造設置了基礎模塊，在該基礎模塊中布置有電磁驅動裝置以及開關觸點，電磁驅動裝置包括磁軛、線圈和能相對於磁軛移動地布置的銜鐵，開關觸點包括固定定位的開關件和與之相對地布置的能移動的開關件，其中通過銜鐵的運動能夠在位置「斷開」和位置「接通」之間切換。在基礎模塊上布置有輔助開關組，在輔助開關組中布置有接觸系統，其由固定定位的開關件和與之相對地布置的能移動的開關件構成。問題在於，基礎模塊具有不同的磁路，從而在磁耦合時輔助開關組不能用於所有結構尺寸的基礎模塊。

技術實現要素：

因此，本發明的目的在於提供一種開關設備，其能夠以儘可能簡單的方式和方法修改成不同的設備實施方案。

該目的根據本發明通過具有權利要求1的特徵的開關設備實現。能單獨地應用的或者彼此組合地應用的優選設計方案和改進方案是從屬權利要求的內容。

根據本發明，該目的通過一種具有基礎模塊的開關設備實現，在該基礎模塊中布置有電磁驅動裝置和開關觸點，該電磁驅動裝置包括磁軛、線圈和能相對磁軛移動地布置的銜鐵，該開關觸點包括固定定位的開關件以及與之相對布置的能移動的開關件，其中，通過銜鐵的移動可以在位置「斷開」和位置「接通」之間切換，開關設備還具有模塊化的輔助開關組，在輔助開關組中布置有接觸系統，該接觸系統由固定定位的開關件和與之相對布置的能移動的開關件構成。本發明的特徵在於，在基礎模塊和模塊化輔助開關組之間的耦合這樣地構造，使得在觸發的情況中在輔助開關組的接觸系統中的不同的路程能夠與所使用的輔助開關組無關地通過彈性件傳遞。

為此在輔助開關組的觸點載體中布置有彈性件，彈性件優選具有壓力彈簧的形式，其用於對輔助開關進行追蹤並且對輔助開關中的能移動的觸點載體產生作用。在此，彈性件在基礎模塊的方向上以力F2向下作用。在輔助開關組中，經過路程S2，其在基礎模塊中導致路程傳遞S1。因為S1大於S2，因此獲得差X。力F2反作用於力F1。力F1是在接觸器中的或者基礎模塊中的回位彈簧的力。力F1大於F2。

本發明的核心在於，如下設計在基礎模塊和模塊化輔助開關組之間的耦合，其不依賴於所選擇的基礎模塊或者模塊化輔助開關組起作用，也就是說，能夠將不同構造尺寸的基礎模塊與不同的模塊化輔助開關組進行組合。在此，模塊化輔助開關組與基礎模塊的觸點載體並不機械地或者形狀配合地連接。因此存在基礎模塊的磁路與內部的輔助開關組的路程的退耦，從而也能夠使用較小的產品系列的外部輔助開關組。基礎模塊的磁路因此在外部的輔助開關的設計時扮演次要的角色。外部的輔助開關組因此能夠在結構深度上優化地以各種構造尺寸設計。這節省了結構深度並且因此提供了相對於競爭對手的巨大優點。

模塊化輔助開關組機械地放置到基礎模塊的開關室的前部。因此，線圈接口的接口平面處於主電路路徑之前。在內部輔助開關組中的能移動的觸點載體並不機械地或者形狀配合地與基礎模塊中的觸點載體連接。這使得模塊化輔助開關組能夠跨越多個構造尺寸應用。復位彈簧確保了在退耦狀態中輔助觸點的可靠的接觸。具有集成的線圈接口的輔助開關組能夠與設備輪廓齊平，相對於設備外邊緣居中或者具有任意的間距地相應於基礎模塊上的容納輪廓布置。通過該模塊化的構造可以與基礎模塊無關地選擇連接技術。阻尼部能夠後續地由顧客在設備輪廓的內部直接安裝在線圈接口處。

為了能夠方便地鋪設線圈接口線路，在具有集成的線圈接口的模塊化的輔助開關組中在輔助觸點和線圈接口之間集成有電纜通道。也可以考慮這樣的實施例，其不僅僅允許在車間方面對具有集成的線圈接口的模塊化輔助開關組進行裝配或者拆卸，而且還允許在供貨之後由顧客實施裝配或者拆卸。模塊化的輔助開關組能夠任意地配備輔助斷開器和/或輔助閉合器。

在本發明的一個特別有利的設計方案中可以提出，彈性件是壓力彈簧。壓力彈簧在基礎模塊的方向上以力F2垂直向下地作用。其反作用於在基礎模塊中在輔助開關組的方向上垂直向上的力F1。

在本發明的一個特殊的設計方案中，進一步的設計可以在於，在模塊化的輔助開關組處集成有線圈接口，其定位在主電流路徑之前。模塊化的輔助開關組機械地安裝到基礎模塊的開關室的底部上，從而使得線圈接口的接口平面處於主電流路徑之前。

在這種根據本發明的方案的進一步特殊的改進方案中可以提出，模塊化輔助開關組構造成標準輔助模塊或者通信輔助模塊或者電容器保護輔助模塊。這種設備變體能通過根據本發明的開關設備的可變構造實現。通過替換各個基礎設備組件能夠設計出不同的輔助模塊。連接技術設備、過壓限制器和殼體封裝都屬於能更換的設備組件。

該方案的根據本發明的進一步改進方案可以在於，即模塊化輔助開關組設計以螺栓連接技術或者彈簧拉伸連接技術或者環形電纜終端連接技術構造。通過這三種不同的連接技術實現了大量的設備變體，其中基礎模塊的變化並未增多。模塊化的輔助開關組機械地耦合連接在基礎模塊的開關室的殼體處。該組也能再次拆卸下來，從而通過簡單的更換能夠或者在車間方面或者在顧客方面改變用於基礎設備的連接技術。尤其是在具有較大構造尺寸的開關設備的情況中，特別是在工具成本的原因方面必須注意到基礎設備的部件改變的減少。

在根據本發明的該方案的另外的特定改進方案中可以提出，由基礎模塊和模塊化輔助開關組構成的開關設備的基礎方案能夠以不同構造尺寸的基礎模塊或者以不同功能的模塊化輔助開關組置換。模塊化的輔助開關組並不機械地或者形狀配合地與基礎模塊的觸點載體連接。通過模塊彼此之間的退耦合實現了簡單的更換。

在本發明的一個特別有利的設計方案中存在以下根據本發明的方案的技術改進方案，即阻尼部後續直接地安裝在線圈接口處。該阻尼部能夠後續地由顧客在設備輪廓處直接安裝在線圈接口處。該操作在此由此被簡化，即多種部件組的該阻尼部總是定位在相同的位置處。該技術轉用在此提出，即在輔助開關組處能夠開啟通過薄膜鉸鏈支承的蓋板並且在其之下的井道中能插入阻尼部，阻尼部例如以二極體、壓敏電阻或者與線圈並聯連接的RC電路組成部分的形式構造。顧客方面的可接受性被提高，因為顧客不必考慮用於可能附加件的附加位置，特別是在設計時不必考慮阻尼部。

在本發明的另一個特別優選的設計方案中，根據本發明的該方案的進一步技術改進方案在於，在線圈接口和輔助觸點之間設置有電纜通道。該電纜通道同樣如阻尼部一樣在設備輪廓內部跨越多個構造尺寸而相同地設計。對多個構造尺寸的相同操作提高了客戶接受度，因為顧客不必考慮用於可能附加件的附加位置。

該方案的根據本發明的進一步改進方案可以在於，模塊化的輔助開關組配備有輔助斷開器和/或輔助閉合器。在這一點上也不存在具體的規定，從而在此變體方案也是可行的。

此外根據本發明可以提出，開關設備是接觸器。

根據本發明的開關設備優選地構造成兩件式的並且具有基礎模塊，其優選設計成長方體形狀並且具有上側、下側和四個側面部分。在側面部分處布置有用於電導體的連接區域。

優選地在上側上能與基礎模塊分離地布置有單獨的模塊化輔助開關組，該輔助開關組可以構造成標準輔助模塊、通信輔助模塊或者電容器保護輔助模塊。輔助開關組優選地構造成長方體形的，具有上側、下側和四個側面部分。模塊化輔助開關組能夠機械地安裝到基礎模塊的殼體上，優選地布置在基礎模塊的凹陷部中。

模塊化的輔助開關組在其上側處具有用於附件的外部耦合連接位置，電纜通道以及線圈接口。在基礎模塊中設置有電磁驅動裝置，其包括線圈、磁軛和能相對於磁軛移動地布置的銜鐵。此外，在基礎模塊中布置有開關觸點，其包括固定定位的開關件和與之相對地布置的能移動的開關件，其中通過銜鐵的移動能夠在位置「斷開」和位置「接通」之間切換。同樣，在模塊化輔助開關組中布置有接觸系統，其由固定定位的開關件和與之相對布置的能移動的開關件構成。

除了銜鐵之外在基礎模塊中還布置有回位彈簧，其在輔助開關組的方向上以力F1垂直向上作用。在接觸器的電磁驅動裝置的上方布置有觸點載體。同樣，在輔助開關組中布置有觸點載體。在輔助開關組的觸點載體中定位有彈性件，優選壓力彈簧。彈性件在基礎模塊的電磁驅動裝置的方向上以力F2垂直向下起作用。在此，回位彈簧的力F1大於力F2。

此外，輔助開關組的上側處定位有蓋板，其通過薄膜鉸鏈支承。蓋板可以被開啟，從而在處於之下的井道中能插入阻尼部，阻尼部例如以二極體，壓敏電阻或者與線圈並聯連接的RC電路組成部分的形式構造。

本發明的特徵在於可變的設備構造，其通過使用基礎模塊和模塊化的輔助開關組來獲得。通過模塊化輔助開關組的相應的設計方案，通過更換或者在製造過程中的設備裝配能夠以簡單的方式和方法產生不同的開關設備設計方案。這由於模塊化地使用各個部件或者各個組件的原因而以有利的方式導致了減小了構件的不同。由此使得通過自動化進行設備構造時並且尤其是在製造較少數量的開關設備時的成本降低。

附圖說明

本發明的另外的優點接下來根據實施例以及附圖來進一步描述。

圖中示意性的示出：

圖1在透視圖中示出了具有基礎模塊和模塊化輔助開關組的根據本發明的開關設備；

圖2在透視圖中示出了用於具有基礎模塊和模塊化輔助開關組的根據本發明的開關設備的第二實施例；

圖3在透視圖中示出了具有在斷開位置中的電磁驅動裝置的根據本發明的開關設備；

圖4在透視圖中示出了具有在接通位置中的電磁驅動裝置的根據本發明的開關設備。

具體實施方式

在圖1中示出了根據本發明的開關設備，尤其是接觸器。根據本發明的開關設備構造為成兩件式並且具有基礎模塊1，其優選地設計成長方體形的並且具有上側2、下側3和四個側面部分4、5、6、7。優選的是在側面部分4處布置有用於電導體的連接區域8。優選地在上側上能與基礎模塊1分離地布置有單獨的模塊化輔助開關組9。模塊化輔助開關組9可以構造成標準輔助模塊、通信輔助模塊或者電容器保護輔助模塊。模塊化輔助開關組9優選地設計成長方體形的，具有上側10、下側11和四個側面部分12、13、14、15。模塊化輔助開關組9能夠安裝到基礎模塊1上，優選地安裝在基礎模塊1的凹陷部中。優選的是在模塊化輔助開關組9的上側10處布置有用於附件的外部連接位置16、電纜通道17以及線圈接口18。

圖2示出了根據本發明的開關設備的第二實施例，其具有基礎模塊1和用於模塊化輔助開關組9的另外的實施例。

從圖3出發，在基礎模塊1中布置有磁驅動裝置，其由線圈19、磁軛20和能相對磁軛20移動地布置的銜鐵21構成。此外，開關觸點處於該基礎模塊1中，該開關觸點包括固定定位的開關件以及與之相對布置的能移動的開關件，其中通過銜鐵21的移動可以在位置「斷開」和位置「接通」之間切換。圖3示出了電磁驅動裝置的斷開位置。

除了銜鐵21之外在基礎模塊1中還布置有回位彈簧22，其在輔助開關組9的方向上以力F1垂直向上作用。在接觸器的電磁驅動裝置的上方布置有觸點載體23。同樣，在輔助開關組9中布置有觸點載體24，其構造成相對於基礎模塊1的觸點載體23形狀配合的。在輔助開關組9的觸點載體24中定位有彈性件25，其優選是壓力彈簧。彈性件25在基礎模塊1的電磁驅動裝置的方向上以力F2垂直向下作用。在此，回位彈簧的力F1大於力F2。

此外，輔助開關組9的上側10處定位有蓋板26，其通過薄膜鉸鏈支承。蓋板26可以被開啟，從而在處於其下的井道中能插入阻尼部，阻尼部例如以二極體、壓敏電阻或者與線圈並聯的RC電路組成部分的形式構造。

圖4示出了在接通狀態中的根據本發明的開關設備的電磁驅動裝置。彈性件25在此以力F2在基礎模塊1的方向上向下作用。在輔助開關組中，經過路程S2，其在基礎模塊中導致路程傳遞S1。因為S1大於S2，因此獲得差X，其通過彈性件25彌補。

本發明的特徵在於可變的設備構造，這種設備構造通過使用基礎模塊和模塊化的輔助開關組來獲得。通過模塊化輔助開關組的相應的設計方案，通過更換或者在製造過程中的設備裝配能夠以簡單的方式和方法產生不同的開關設備設計方案。這由於模塊化地使用各個部件或者各個組件的原因而以有利的方式減小了構件的不同。由此使得通過自動化進行設備構造時並且尤其是在製造較少數量的開關設備時的成本降低。

參考標號列表

1 基礎模塊

2 上側

3 下側

4 側面部分

5 側面部分

6 側面部分

7 側面部分

8 連接區域

9 輔助開關組

10 上側

11 下側

12 側面部分

13 側面部分

14 側面部分

15 側面部分

16 耦合位置

17 電纜通道

18 線圈接口

19 線圈

20 磁軛

21 銜鐵

22 回位彈簧

23 觸點載體

24 觸點載體

25 彈性件

26 蓋板。