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(11) | EP 1 530 270 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Querverbinder für elektrische Geräte wie Anschlussklemmen |
| (57) Ein Querverbinder für elektrische Geräte wie Anschlussklemmen, Module, Steckverbinder
und dergleichen, insbesondere für aneinanderreihbare Reihenklemmen, mit einem kammartigen
Aufbau mit einem Kammrücken (4), an dem eine Mehrzahl von Kontaktsteckern (5) angeordnet
ist, die je aus zwei leitenden Kontaktstreifen (5a, 5b) bestehen, welche in ihrer
Montagestellung zumindest abschnittsweise direkt aufeinanderliegen und zum gemeinsamen
federnden Eingriff in je eine Ausnehmung (3) je einer Stromschiene (2) der Anschlussklemmen
und zu deren Kontaktierung ausgelegt sind, wobei die beiden aneinanderliegenden Kontaktstreifen
(5a, 5b) in sich verdreht ausgebildet sind. |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Querverbinder für elektrische Geräte nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Unter den Begriff elektrische Geräte sind auch andere Geräte mit elektrischen Leitern, Busmodule, Busbasismodule, Steckverbinder und ähnlich Geräte zu fassen.
[0002] Ein derartiger Querverbinder ist aus der EP 0 763 874 B 1 bekannt. Dieser Querverbinder hat den Vorteil, dass die Kontaktierung der Stromschienen senkrecht zur Anreihrichtung mittels zweier flächig aufeinander liegenden Federkontakte erfolgt.
[0003] Der große Vorteil einer derartigen Ausgestaltung und Kontaktierung senkrecht zur Anreihrichtung der Reihenklemmen liegt dabei darin, dass wärmebedingte geometrische Veränderungen der Reihenklemmen und/oder der Stromschienen in unterschiedlichen Klimaten durch das vorhandene Spiel der Federkontakte in der Stromschiene auf einfache Weise kompensiert werden. Hervorzuheben ist auch der Vorteil der hohen Langzeitstabilität unter aggressiven atmosphärischen Umgebungsbedingungen sowie die erzielbare hohe Kontaktsicherheit.
[0004] Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass Endlosquerverbindungen von bis zu 50 Polen realisiert werden können, die dann individuell ablängbar ist. Insbesondere durch das gegebene Spiel ist diese Ausgestaltung der Querverbinder mit sehr vielen Polen möglich.
[0005] Ein weiterer Vorteil liegt in der Möglichkeit des einfachen Herauslösens einzelner Pole von Hand durch vorkonfigurierte Sollbruchstellen. Hier wirkt es sich ebenfalls vorteilhaft aus, dass die Kontakte aus flächigen Streifen bestehen, die relativ dünn ausgestaltet werden müssen, so dass das Abtrennen an Sollbruchstellen auf einfachste Weise möglich ist.
[0006] Aus der DE 44 11 306 C1 ist dagegen ein massiver bauender Querbrücker bekannt, bei dem die Kontaktierung der Ausnehmung in der Stromschiene jeweils in Anreihrichtung der Reihenklemmen erfolgt. Nachteilig ist, dass hier Längenveränderungen, hervorgerufen durch verschiedene Klimate, quasi nicht ausgleichbar sind. Damit bietet sich diese Lösung nur für besonders kurze Querbrücker mit nur wenigen Anschlußsteckern an.
[0007] Die Erfindung hat die Aufgabe, die vorstehenden Probleme des Standes der Technik zu lösen. Insbesondere soll der erfindungsgemäße Querbrücker eine besonders sichere und langlebige Kontaktierung der Stromschienen ermöglichen und dennoch den Vorteil des Toleranzausgleiches bei einer Kontaktierung senkrecht zur Anreihrichtung der Reihenklemmen beibehalten.
[0010] Damit realisiert die Erfindung eine sicherere Kontaktierung mit großer Federkraft und definierter Kontaktierung, die dennoch den Vorteil eines relativ großen möglichen Toleranzausgleichs beibehält. Dieser Toleranzausgleich kann sogar größer sein als nach dem Stand der Technik, wenn der Verdrehwinkel der beiden Kontaktstreifen bei ca. 90° liegt, so dass die beiden Kontaktstreifen mit ihren Seitenkanten die Innenkanten der Ausnehmung in der Stromschiene kontaktieren, was dazu führt, dass die Querbrücker gerade im Kontaktbereich in den Stromschienen besonders schmal bauen, was wiederum bedeutet, dass die Möglichkeit eines Verschiebens der Kontaktstreifen bzw. des Kontaktsteckers in der Ausnehmung der Stromschiene in der Anreihrichtung der Reihenklemmen besonders groß ist.
[0011] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben.
[0012] Es zeigt:
- Figur 1a
- eine erste perspektivische Ansicht eines Querbrückers beim Eingriff in Stromschienenausnehmungen;
- Figur 1b
- eine Ausschnittsvergrößerung des Eingriffsbereiches des Querbrückers aus Fig. 1a in eine Ausnehmung einer Stromschiene;
- Figur 2a
- eine weitere perspektivische Ansicht eines Querbrückers vor dem Einstecken in die Ausnehmungen nebeneinander liegender Stromschienen;
- Figur 2b
- Ausschnittsvergrößerungen eines Steckerbereiches des Querbrückers aus Figur 2a und
- Figur 3a und 3b
- den Vorgang der Montage und Herstellung eines Querbrückers nach Art der Figur 1 und Figur 2 in zwei Schritten;
- Figur 4a
- eine Seitenansicht eines Querbrückers; und
- Figur 4b
- eine Ausschnittsvergrößerung eines Steckers des Querbrückers aus Figur 4a.
[0013] Figur 1a zeigt einen Querverbinder 1 für Reihenklemmen (hier nicht vollständig dargestellt), wobei diese hier jeweils nur durch nebeneinander liegende Stromschienen 2 angedeutet sind, in der Kontaktstellung bzw. in der Eingriffsstellung des Querverbinders 1 in Ausnehmungen 3 der Stromschienen 2.
[0014] Der Querverbinder weist einen kammartigen Aufbau mit einem Kammrücken 4 auf, von dem sich eine Mehrzahl nebeneinander liegender Kontaktstecker 5 weg erstreckt, die jeweils zum Eingriff in eine der Ausnehmungen 3 der nebeneinander liegenden Stromschiene 2 ausgelegt sind. Sowohl der Kammrücken 4 als auch die einzelnen Kontaktstecker 5 sind dabei je zweiteilig ausgebildet, d.h. der Kammrücken 4 besteht aus zwei aufeinander liegenden Kammstreifen 4a und 4b aus leitendem Material, an die jeweils eine Mehrzahl von Kontaktstreifen 5a, 5b angeformt ist, wobei die beiden Kammstreifen 4a und 4b ganz sowie auch die Kontaktstreifen 5a und 5b abschnittsweise direkt aufeinander liegen, um einen federnden Eingriff der Kontaktstecker 5 aus zwei Kontaktstreifen 5a und 5b in die Ausnehmungen 3 der Stromschiene 2 zu gewährleisten.
[0015] Die Kontaktstreifen 5a und 5b sind jeweils in sich verdreht ausgebildet. Der Bereich der Verdrehung der Kontaktstreifen ist dabei in dem Bereich der Kontaktstreifen 4a und 4b ausgebildet, die zum Eingriff in die Ausnehmungen 3 ausgelegt sind. Hierdurch ergibt sich eine sichere federnde Kontaktierung der Stromschienen 2 durch die Kontaktstecker 5 in den Ausnehmungen 3.
[0016] Nach Figur 1 bis 4 ist die Verdrehung in den Kontaktstreifen 5a und 5b bzw. im Kontaktstecker 5 als 90°-Drehung ausgebildet. Dieser Drehwinkel hat sich in der Praxis als besonders kontaktierungssicher und somit als funktional vorteilhaft herausgestellt.
[0017] Figur 1b zeigt deutlich, dass durch die 90°-Drehung im Bereich des Eingriffes des Kontaktsteckers 5 dieser im Bereich der Ausnehmung 3 der Stromschiene 2 eine Breite s aufweist, die deutlich kleiner ist als die Breite t der Ausnehmung. Damit erfolgt die Kontaktierung der Stromschienen in den Ausnehmungen jeweils senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung X des Querbrückers (Richtung der Haupterstreckungsebene des Kammrückens).
[0018] Auf diese Weise wird einerseits eine sichere Kontaktierung gewährleistet, und sichergestellt, dass die einzelnen Kontaktstecker des Querbrückers mit einer günstigen Toleranz t-s in die Ausnehmung 3 der Stromschienen 2 eingreifen, so dass ein gewisser Spielraum zum Toleranzausgleich, beispielweise infolge von Materialausnehmung oder Schrumpfung besteht, die durch Temperaturschwankungen hervorgerufen werden.
[0019] Dies ist ein großer Vorteil gegenüber Lösungen, bei denen die Ausnehmungen 3 in der Haupterstreckungsebene x des Querbrückers kontaktiert werden, da hier kein Ausgleich möglich ist.
[0020] Denkbar ist prinzipiell aber auch ein anderer Drehwinkel als 90°, wobei Drehwinkeln zwischen 45° und 135° der Vorzug gegeben wird.
[0021] Als vorteilhaft hat sich ferner herausgestellt, wenn der Drehwinkel von Kontaktstecker 5 zu Kontaktstecker 5 variiert. Beispielsweise ist nach dem Ausführungsbeispiel in der Figur 1 und 4 vorgesehen, jeden zweiten Kontaktstecker 5 in eine erste Drehrichtung um 95° umzubiegen und die dazwischen liegenden übrigen Kontaktstecker 5 jeweils in entgegengesetztem Drehrichtungssinn ebenfalls um 90° zu verdrehen. Dieser unterschiedliche Drehwinkel verspricht ebenfalls eine besondere Kontaktsicherheit. Denkbar sind auch andere "Drehmuster". So ist es beispielsweise auch denkbar, jeweils zwei nebeneinander liegende Kontaktstecker 5 in eine Richtung um 90° und um einen anderen Drehwinkel zu verdrehen und dann die jeweils zwei nächsten Kontaktstecker 5 gemeinsam in die entgegengesetzte Drehrichtung. Wichtig ist, dass mit dem unterschiedlichen Drehsinn eine besonders sichere auch gegen Ermüdung und nachlassende Federkraft gut geschützte Querbrückeranordnung realisiert wird.
[0022] Figur 2b verdeutlicht, dass die Kontaktstreifen 5a und 5b der Kontaktstecker 5 infolge der Drehung im Bereich der freien Enden nur teilweise aneinanderliegen, derart, dass jeweils eine Querseite von einem der beiden Kontaktstreifen zur Kontaktierung an einer der beiden Innenkanten der Ausnehmung 3 ausgelegt ist, die quer zur Haupterstreckungsebene x bzw. zur anderen Ebene x der Stromschienen bzw. der zugehörigen Reihenklemmen liegen. Beim Eingriff in die Ausnehmungen werden die beiden Kontaktstreifen im Bereich der Ausnehmung 3 zusammengedrückt, so dass ein sicherer federnder Eingriff des Querbrückers 1 in die Stromschienen gewährleistet wird.
[0023] Figur 3 veranschaulicht die überraschende Möglichkeit, den Querbrücker 1 bei alternierenden Drehwinkeln aus zwei identischen aus Blech gestanzten und beim Stanzvorgang in sich gebogenen Streifen 6 und 7 zu fertigen, die sodann lediglich in sich verdreht aus der Position der Figur 3a in Position der Figur 3b zusammengesetzt werden und anschließend nur noch zusammengefügt werden müssen, um den Querbrücker zu realisieren. Trotz der überraschend wirksam federnden Geometrie im Bereich der Ausnehmung 3 der Stromschienen sind damit die Querbrücker besonders kostengünstig und einfach herstellbar.
Bezugszeichen
1. Querverbinder für elektrische Geräte wie Anschlussklemmen, Module, Steckverbinder
und dergleichen, insbesondere für aneinanderreihbare Reihenklemmen, mit einem kammartigen
Aufbau mit einem Kammrücken (4), an dem eine Mehrzahl von Kontaktsteckern (5) angeordnet
ist, die je aus zwei leitenden Kontaktstreifen (5a, 5b) bestehen, welche in ihrer
Montagestellung zumindest abschnittsweise direkt aufeinanderliegen und zum gemeinsamen
federnden Eingriff in je eine Ausnehmung (3) je einer Stromschiene (2) der Anschlussklemmen
und zu deren Kontaktierung ausgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden aneinanderliegenden Kontaktstreifen (5a, 5b) in sich verdreht ausgebildet
sind.
2. Querbrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammrücken (4) aus zwei aufeinanderliegenden Kammstreifen (4a, 4b) besteht, an
die jeweils einer Mehrzahl der Kontaktstreifen (5a, 5b) angesetzt oder angeformt ist.
3. Querbrücker nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstreifen (5a, 5b) jeweils in sich um 90° verdreht sind, so dass sie Ausnehmungen
(3) in den zu kontaktierenden Stromschienen (2) der Reihenklemmen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung
(x) bzw. zur Anreihrichtung der Anschlussklemmen federnd kontaktieren.
4. Querbrücker nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkel zwischen 45° und 135° liegt.
5. Querbrücker nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstecker (5) unterschiedliche Drehwinkel aufweisen.
6. Querbrücker nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder zweite der Kontaktstecker (5) in eine ersten Drehrichtung in sich verdreht
ist und dass jeder dazwischen liegende Kontaktstecker (5) jeweils in eine zweite Drehrichtung
in sich verdreht.