具有模块化辅助开关组的开关设备的制作方法

本发明涉及一种开关设备，其包括基础模块，在基础模块中布置有电磁驱动装置和开关触点，该电磁驱动装置包括磁轭、线圈和能相对磁轭移动地布置的衔铁，该开关触点包括固定定位的开关件以及与之相对布置的能移动的开关件，其中，通过衔铁的移动可以在位置“断开”和位置“接通”之间切换，开关设备还具有模块化的辅助开关组，在辅助开关组中布置有接触系统，其由固定定位的开关件和与之相对布置的能移动的开关件构成。

背景技术：

开关设备，尤其是电磁开关设备例如应用在驱动和自动化技术中并且用于与另外的组件共同使用以对电用户进行保护和控制。开关设备例如是继电器或者接触器。继电器是电磁或者电机械开关。其用于接通、断开或者切换电路。

接触器是一种电磁操作的开关。在此控制电流穿过磁线圈流动，其中，通过电磁吸引来机械地操纵触点，该触点闭合主电流路径。接触器此外被研发用于通过手动操作按键开关以较小的开关功率来接通具有较大的功率消耗的用户、例如电机。接触器基本上还是继电器，然而具有较高的接通功率。

在断开这种类型的开关设备的磁线圈或者接触器的保护线圈时，短时地产生电压尖峰，其继续输出到所连接的网络中。由此会在网络中的另外的电设备处造成损坏。为了避免这种情况而应用了过压限制器。

开关设备，尤其是接触器为工业中的不同的应用情况而以不同的开关设备实施方案设计。这些开关设备实施方案在此也需要不同的连接可行性-也就是螺栓连接技术或者弹簧拉伸连接技术或者环形电缆终端连接(Rngkabelschuhanschluss)技术。至今为止，这些开关设备实施方案利用特别为这些连接技术而制造的设备生产。设备的基础组成部分、如开关室或者触点载体尽管具有相对较少的制造数量但是在此还是必须再次作为复杂的成套工具来生产。这导致设备的制造成本提高，由于工具非常复杂其在制造过程运行中还容易出现故障和尺寸偏差。

该开关设备的基础构造设置了基础模块，在该基础模块中布置有电磁驱动装置以及开关触点，电磁驱动装置包括磁轭、线圈和能相对于磁轭移动地布置的衔铁，开关触点包括固定定位的开关件和与之相对地布置的能移动的开关件，其中通过衔铁的运动能够在位置“断开”和位置“接通”之间切换。在基础模块上布置有辅助开关组，在辅助开关组中布置有接触系统，其由固定定位的开关件和与之相对地布置的能移动的开关件构成。问题在于，基础模块具有不同的磁路，从而在磁耦合时辅助开关组不能用于所有结构尺寸的基础模块。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供一种开关设备，其能够以尽可能简单的方式和方法修改成不同的设备实施方案。

该目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的开关设备实现。能单独地应用的或者彼此组合地应用的优选设计方案和改进方案是从属权利要求的内容。

根据本发明，该目的通过一种具有基础模块的开关设备实现，在该基础模块中布置有电磁驱动装置和开关触点，该电磁驱动装置包括磁轭、线圈和能相对磁轭移动地布置的衔铁，该开关触点包括固定定位的开关件以及与之相对布置的能移动的开关件，其中，通过衔铁的移动可以在位置“断开”和位置“接通”之间切换，开关设备还具有模块化的辅助开关组，在辅助开关组中布置有接触系统，该接触系统由固定定位的开关件和与之相对布置的能移动的开关件构成。本发明的特征在于，在基础模块和模块化辅助开关组之间的耦合这样地构造，使得在触发的情况中在辅助开关组的接触系统中的不同的路程能够与所使用的辅助开关组无关地通过弹性件传递。

为此在辅助开关组的触点载体中布置有弹性件，弹性件优选具有压力弹簧的形式，其用于对辅助开关进行追踪并且对辅助开关中的能移动的触点载体产生作用。在此，弹性件在基础模块的方向上以力F2向下作用。在辅助开关组中，经过路程S2，其在基础模块中导致路程传递S1。因为S1大于S2，因此获得差X。力F2反作用于力F1。力F1是在接触器中的或者基础模块中的回位弹簧的力。力F1大于F2。

本发明的核心在于，如下设计在基础模块和模块化辅助开关组之间的耦合，其不依赖于所选择的基础模块或者模块化辅助开关组起作用，也就是说，能够将不同构造尺寸的基础模块与不同的模块化辅助开关组进行组合。在此，模块化辅助开关组与基础模块的触点载体并不机械地或者形状配合地连接。因此存在基础模块的磁路与内部的辅助开关组的路程的退耦，从而也能够使用较小的产品系列的外部辅助开关组。基础模块的磁路因此在外部的辅助开关的设计时扮演次要的角色。外部的辅助开关组因此能够在结构深度上优化地以各种构造尺寸设计。这节省了结构深度并且因此提供了相对于竞争对手的巨大优点。

模块化辅助开关组机械地放置到基础模块的开关室的前部。因此，线圈接口的接口平面处于主电路路径之前。在内部辅助开关组中的能移动的触点载体并不机械地或者形状配合地与基础模块中的触点载体连接。这使得模块化辅助开关组能够跨越多个构造尺寸应用。复位弹簧确保了在退耦状态中辅助触点的可靠的接触。具有集成的线圈接口的辅助开关组能够与设备轮廓齐平，相对于设备外边缘居中或者具有任意的间距地相应于基础模块上的容纳轮廓布置。通过该模块化的构造可以与基础模块无关地选择连接技术。阻尼部能够后续地由顾客在设备轮廓的内部直接安装在线圈接口处。

为了能够方便地铺设线圈接口线路，在具有集成的线圈接口的模块化的辅助开关组中在辅助触点和线圈接口之间集成有电缆通道。也可以考虑这样的实施例，其不仅仅允许在车间方面对具有集成的线圈接口的模块化辅助开关组进行装配或者拆卸，而且还允许在供货之后由顾客实施装配或者拆卸。模块化的辅助开关组能够任意地配备辅助断开器和/或辅助闭合器。

在本发明的一个特别有利的设计方案中可以提出，弹性件是压力弹簧。压力弹簧在基础模块的方向上以力F2垂直向下地作用。其反作用于在基础模块中在辅助开关组的方向上垂直向上的力F1。

在本发明的一个特殊的设计方案中，进一步的设计可以在于，在模块化的辅助开关组处集成有线圈接口，其定位在主电流路径之前。模块化的辅助开关组机械地安装到基础模块的开关室的底部上，从而使得线圈接口的接口平面处于主电流路径之前。

在这种根据本发明的方案的进一步特殊的改进方案中可以提出，模块化辅助开关组构造成标准辅助模块或者通信辅助模块或者电容器保护辅助模块。这种设备变体能通过根据本发明的开关设备的可变构造实现。通过替换各个基础设备组件能够设计出不同的辅助模块。连接技术设备、过压限制器和壳体封装都属于能更换的设备组件。

该方案的根据本发明的进一步改进方案可以在于，即模块化辅助开关组设计以螺栓连接技术或者弹簧拉伸连接技术或者环形电缆终端连接技术构造。通过这三种不同的连接技术实现了大量的设备变体，其中基础模块的变化并未增多。模块化的辅助开关组机械地耦合连接在基础模块的开关室的壳体处。该组也能再次拆卸下来，从而通过简单的更换能够或者在车间方面或者在顾客方面改变用于基础设备的连接技术。尤其是在具有较大构造尺寸的开关设备的情况中，特别是在工具成本的原因方面必须注意到基础设备的部件改变的减少。

在根据本发明的该方案的另外的特定改进方案中可以提出，由基础模块和模块化辅助开关组构成的开关设备的基础方案能够以不同构造尺寸的基础模块或者以不同功能的模块化辅助开关组置换。模块化的辅助开关组并不机械地或者形状配合地与基础模块的触点载体连接。通过模块彼此之间的退耦合实现了简单的更换。

在本发明的一个特别有利的设计方案中存在以下根据本发明的方案的技术改进方案，即阻尼部后续直接地安装在线圈接口处。该阻尼部能够后续地由顾客在设备轮廓处直接安装在线圈接口处。该操作在此由此被简化，即多种部件组的该阻尼部总是定位在相同的位置处。该技术转用在此提出，即在辅助开关组处能够开启通过薄膜铰链支承的盖板并且在其之下的井道中能插入阻尼部，阻尼部例如以二极管、压敏电阻或者与线圈并联连接的RC电路组成部分的形式构造。顾客方面的可接受性被提高，因为顾客不必考虑用于可能附加件的附加位置，特别是在设计时不必考虑阻尼部。

在本发明的另一个特别优选的设计方案中，根据本发明的该方案的进一步技术改进方案在于，在线圈接口和辅助触点之间设置有电缆通道。该电缆通道同样如阻尼部一样在设备轮廓内部跨越多个构造尺寸而相同地设计。对多个构造尺寸的相同操作提高了客户接受度，因为顾客不必考虑用于可能附加件的附加位置。

该方案的根据本发明的进一步改进方案可以在于，模块化的辅助开关组配备有辅助断开器和/或辅助闭合器。在这一点上也不存在具体的规定，从而在此变体方案也是可行的。

此外根据本发明可以提出，开关设备是接触器。

根据本发明的开关设备优选地构造成两件式的并且具有基础模块，其优选设计成长方体形状并且具有上侧、下侧和四个侧面部分。在侧面部分处布置有用于电导体的连接区域。

优选地在上侧上能与基础模块分离地布置有单独的模块化辅助开关组，该辅助开关组可以构造成标准辅助模块、通信辅助模块或者电容器保护辅助模块。辅助开关组优选地构造成长方体形的，具有上侧、下侧和四个侧面部分。模块化辅助开关组能够机械地安装到基础模块的壳体上，优选地布置在基础模块的凹陷部中。

模块化的辅助开关组在其上侧处具有用于附件的外部耦合连接位置，电缆通道以及线圈接口。在基础模块中设置有电磁驱动装置，其包括线圈、磁轭和能相对于磁轭移动地布置的衔铁。此外，在基础模块中布置有开关触点，其包括固定定位的开关件和与之相对地布置的能移动的开关件，其中通过衔铁的移动能够在位置“断开”和位置“接通”之间切换。同样，在模块化辅助开关组中布置有接触系统，其由固定定位的开关件和与之相对布置的能移动的开关件构成。

除了衔铁之外在基础模块中还布置有回位弹簧，其在辅助开关组的方向上以力F1垂直向上作用。在接触器的电磁驱动装置的上方布置有触点载体。同样，在辅助开关组中布置有触点载体。在辅助开关组的触点载体中定位有弹性件，优选压力弹簧。弹性件在基础模块的电磁驱动装置的方向上以力F2垂直向下起作用。在此，回位弹簧的力F1大于力F2。

此外，辅助开关组的上侧处定位有盖板，其通过薄膜铰链支承。盖板可以被开启，从而在处于之下的井道中能插入阻尼部，阻尼部例如以二极管，压敏电阻或者与线圈并联连接的RC电路组成部分的形式构造。

本发明的特征在于可变的设备构造，其通过使用基础模块和模块化的辅助开关组来获得。通过模块化辅助开关组的相应的设计方案，通过更换或者在制造过程中的设备装配能够以简单的方式和方法产生不同的开关设备设计方案。这由于模块化地使用各个部件或者各个组件的原因而以有利的方式导致了减小了构件的不同。由此使得通过自动化进行设备构造时并且尤其是在制造较少数量的开关设备时的成本降低。

附图说明

本发明的另外的优点接下来根据实施例以及附图来进一步描述。

图中示意性的示出：

图1在透视图中示出了具有基础模块和模块化辅助开关组的根据本发明的开关设备；

图2在透视图中示出了用于具有基础模块和模块化辅助开关组的根据本发明的开关设备的第二实施例；

图3在透视图中示出了具有在断开位置中的电磁驱动装置的根据本发明的开关设备；

图4在透视图中示出了具有在接通位置中的电磁驱动装置的根据本发明的开关设备。

具体实施方式

在图1中示出了根据本发明的开关设备，尤其是接触器。根据本发明的开关设备构造为成两件式并且具有基础模块1，其优选地设计成长方体形的并且具有上侧2、下侧3和四个侧面部分4、5、6、7。优选的是在侧面部分4处布置有用于电导体的连接区域8。优选地在上侧上能与基础模块1分离地布置有单独的模块化辅助开关组9。模块化辅助开关组9可以构造成标准辅助模块、通信辅助模块或者电容器保护辅助模块。模块化辅助开关组9优选地设计成长方体形的，具有上侧10、下侧11和四个侧面部分12、13、14、15。模块化辅助开关组9能够安装到基础模块1上，优选地安装在基础模块1的凹陷部中。优选的是在模块化辅助开关组9的上侧10处布置有用于附件的外部连接位置16、电缆通道17以及线圈接口18。

图2示出了根据本发明的开关设备的第二实施例，其具有基础模块1和用于模块化辅助开关组9的另外的实施例。

从图3出发，在基础模块1中布置有磁驱动装置，其由线圈19、磁轭20和能相对磁轭20移动地布置的衔铁21构成。此外，开关触点处于该基础模块1中，该开关触点包括固定定位的开关件以及与之相对布置的能移动的开关件，其中通过衔铁21的移动可以在位置“断开”和位置“接通”之间切换。图3示出了电磁驱动装置的断开位置。

除了衔铁21之外在基础模块1中还布置有回位弹簧22，其在辅助开关组9的方向上以力F1垂直向上作用。在接触器的电磁驱动装置的上方布置有触点载体23。同样，在辅助开关组9中布置有触点载体24，其构造成相对于基础模块1的触点载体23形状配合的。在辅助开关组9的触点载体24中定位有弹性件25，其优选是压力弹簧。弹性件25在基础模块1的电磁驱动装置的方向上以力F2垂直向下作用。在此，回位弹簧的力F1大于力F2。

此外，辅助开关组9的上侧10处定位有盖板26，其通过薄膜铰链支承。盖板26可以被开启，从而在处于其下的井道中能插入阻尼部，阻尼部例如以二极管、压敏电阻或者与线圈并联的RC电路组成部分的形式构造。

图4示出了在接通状态中的根据本发明的开关设备的电磁驱动装置。弹性件25在此以力F2在基础模块1的方向上向下作用。在辅助开关组中，经过路程S2，其在基础模块中导致路程传递S1。因为S1大于S2，因此获得差X，其通过弹性件25弥补。

本发明的特征在于可变的设备构造，这种设备构造通过使用基础模块和模块化的辅助开关组来获得。通过模块化辅助开关组的相应的设计方案，通过更换或者在制造过程中的设备装配能够以简单的方式和方法产生不同的开关设备设计方案。这由于模块化地使用各个部件或者各个组件的原因而以有利的方式减小了构件的不同。由此使得通过自动化进行设备构造时并且尤其是在制造较少数量的开关设备时的成本降低。

参考标号列表

1 基础模块

2 上侧

3 下侧

4 侧面部分

5 侧面部分

6 侧面部分

7 侧面部分

8 连接区域

9 辅助开关组

10 上侧

11 下侧

12 侧面部分

13 侧面部分

14 侧面部分

15 侧面部分

16 耦合位置

17 电缆通道

18 线圈接口

19 线圈

20 磁轭

21 衔铁

22 回位弹簧

23 触点载体

24 触点载体

25 弹性件

26 盖板。