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1. WO2020114557 - ADAPTERGEHÄUSE FÜR EINEN KONTAKTEINSATZ ZUR FIXIERUNG AUF EINER HUTSCHIENE

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Adaptergehäuse für einen Kontakteinsatz zur Fixierung auf einer

Hutschiene

Beschreibung

Die Erfindung geht aus von einem Adaptergehäuse zur Aufnahme eines Kontakteinsatzes nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein System bestehend aus einem ersten Adaptergehäuse gemäß Anspruch 1 mit einem darin

aufgenommenen ersten Kontaktträger, einem zweiten Adaptergehäuse gemäß Anspruch 1 mit einem darin aufgenommenen zweiten

Kontaktträger und einer Hutschiene.

Derartige Adaptergehäuse erweitern das Einsatzgebiet bereits am Markt verfügbare Kontaktträger, die ansonsten speziell für Steckverbinder designt sind.

Stand der Technik

Die DE 10 2017 105 408 A1 zeigt Reihenklemmen, die beispielsweise zur elektrischen Verdrahtung einer Anlage dienen. Solche Reihenklemmen werden in der Regel an einer Tragschiene, z.B. einer Hutschiene, befestigt und nebeneinander aufgereiht, um platzsparend montiert zu werden.

Hierbei wird die Breite des Schaltschrankes gut ausgenutzt, die Tiefe des vorhandenen Bauraums bleibt jedoch ungenutzt.

In einer elektrischen Anlageninstallation werden Reihenklemmen für verschiedene Anwendungen genutzt, z.B. als Schutzschalter,

elektronischer Sicherungsautomat, speicherprogrammierbare Steuerung usw. Die einzelnen Reihenklemmen müssen funktionell unterschiedlich ausgeführt sein, wobei die Gehäuseform zur Montage auf der Hutschiene im Wesentlichen identisch ausgeführt sein muss. Einzelne

Reihenklemmen werden in sehr geringen Stückzahlen hergestellt und verursachen dadurch hohe Produktionskosten.

Aufgabenstellung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin ein Adaptergehäuse für einen bereits bekannten Kontaktträger eines Steckverbinders bereitzustellen und dadurch das Einsatzgebiet derartiger Kontaktträger zu erweitern.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 und durch ein System gemäß Anspruch 14 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Adaptergehäuse ist zur Aufnahme eines in der Regel bereits bekannten Kontakteinsatzes vorgesehen. Ein derartiger Kontakteinsatz ist beispielsweise in der EP 1 742 299 B1 zu sehen. Auch die aus dem modularen Industriesteckverbinderbereich bekannten

Steckverbindermodule, beispielsweise bekannt aus der

DE 20 2018 101 278 U1 , können im Sinne dieser Erfindung als

Kontaktträger verstanden werden.

Vorzugsweise ist das Adaptergehäuse im Wesentlichen als Hohlquader mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet. Derartige Formen können leicht und kostengünstig aus Kunststoff in einem Spritzgussprozess hergestellt werden.

Zwei jeweils mit einem Kontaktträger bestückte Adaptergehäuse können zusammengeführt werden, wodurch die Kontaktträger miteinander gesteckt werden. Im Folgenden wird auch von miteinander gesteckten Adaptergehäusen gesprochen, ohne dass die Kontaktträger noch explizit erwähnt werden. Die Richtung, in der die Adaptergehäuse dazu jeweils bewegt werden, wird im Folgenden auch als Steckrichtung bezeichnet. Die Enden des Adaptergehäuses, die im Steckvorgang zusammengeführt werden, werden entsprechend auch als Steckseite bezeichnet.

Das Adaptergehäuse weist an seiner Außenwand zwei gegenüberliegend angeformte Verbindungsmittel auf. Die Verbindungsmittel sind

komplementär zueinander ausgestaltet. Das bedeutet, dass die Kontur des Verriegelungsmittels auf der einen Seite in die Kontur des

Verriegelungsmittels auf der anderen Seite passen würde. Mithilfe der Verbindungsmittel können zwei gleichartige Adaptergehäuse reversibel miteinander verbunden werden.

Vorzugsweise besteht ein erstes Verbindungsmittel aus zwei

hakenförmigen Verbindungskonturen und einer dazwischen angeordneten Verbindungslasche. Ein zweites Verbindungsmittel besteht aus zwei, zu den hakenförmigen Verbindungskonturen passenden, Verbindungsnuten und einem dazwischen angeordneten, zur Verbindungslasche passenden, Verbindungszapfen. Diese Ausführung der Verbindungsmittel erlaubt eine bedienerfreundliche und gleichzeitig stabile Verbindung zweier

Adaptergehäuse. Es können damit beliebig viele gleichartige

Adaptergehäuse aneinandergereiht werden.

Auf der Steckseite des Adaptergehäuses ist zumindest ein

Verriegelungsmittel, zur reversiblen Verriegelung des Adaptergehäuses mit einem weiteren Adaptergehäuse, angeformt. Das Verriegelungsmittel dient vor allem dazu, dass eine Steckverbindung zwischen den

Kontaktträgern nicht versehentlich gelöst werden kann.

Vorteilhafterweise weist das Adaptergehäuse zwei gegenüberliegend angeformte Verriegelungsmittel, zur reversiblen Verriegelung des

Adaptergehäuses mit einem zweiten, dazu gesteckten Adaptergehäuse, auf. Dadurch kann eine besonders zuverlässige Verriegelung zweier Adaptergehäuse miteinander realisiert werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Verriegelungsmittel jeweils als rahmenförmige Aufnahmen oder als in Steckrichtung weisende Laschen ausgebildet. Bei zwei miteinander gesteckten verriegelten Adaptergehäusen ist ein Adaptergehäuse mit den rahmenförmigen Aufnahmen und das andere Adaptergehäuse mit den dazu passenden, in Steckrichtung weisenden, Laschen ausgestattet. Eine derartige Verriegelung kann leicht im Spritzgussverfahren am

Adaptergehäuse angeformt werden. Außerdem ist eine solche

Verriegelung leicht zu bedienen.

Vorzugsweise weist das Adaptergehäuse ein Befestigungsmittel, zur reversiblen Befestigung des Kontaktträgers im Adaptergehäuse, auf. Das Befestigungsmittel ist vorzugsweise als separates Bauteil ausgeführt und außen am Adaptergehäuse reversibel befestigbar bzw. darauf aufrastbar. Der Kontaktträger kann in das Adaptergehäuse eingeführt werden.

Anschließend wird der Kontaktträger durch Aufrasten des

Befestigungsmittels im Adaptergehäuse befestigt bzw. fixiert.

Das Adaptergehäuse weist vorzugsweise eine Öffnung auf und das Befestigungsmittel weist einen dazu passenden Dorn auf, wobei der Dorn des Befestigungsmittels durch die Öffnung des Adaptergehäuses hindurchgreift. Dabei gelangt der Dorn in eine Öffnung des Kontaktträgers und fixiert diesen im Adaptergehäuse. Diese Lösung ist besonders vorteilhaft, da die Öffnung im Kontaktträger bei einigen bekannten

Kontaktträgern bereits existiert. Hierbei handelt es sich beispielsweise um ein Schraubgewinde, welches ansonsten zur Fixierung und elektrischen Kontaktierung (PE) des Kontaktträgers mit einem metallischen

Steckverbindergehäuse dient.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Adaptergehäuse ein Hutschienenfixierelement zur Fixierung des

Adaptergehäuses auf einer Hutschiene auf. Dadurch können die

Adaptergehäuse mit den integrierten Kontaktträgern auf einer Hutschiene aufgereiht werden. Das Hutschienenfixierelement wird an ein

Verbindungsmittel des Adaptergehäuses befestigt. Auf der anderen Seite des Adaptergehäuses kann, am zweiten Verbindungsmittel, ein weiteres Adaptergehäuse nebst Kontaktträger befestigt werden. So kann neben der Hutschienenebene auch eine senkrecht dazu ausgerichtete Ebene mit Adaptergehäuse bestückt werden. Dadurch kann beispielsweise ein bislang ungenutzter Bauraum im Schaltschrank erschlossen werden.

Das Hutschienenfixierelement weist zwei Verbindungsmittel, jeweils zur reversiblen Verbindung mit einem Adapterelement, auf. Die

Verbindungsmittel bestehen jeweils aus zwei Verbindungsnuten und einem dazwischen angeordneten Verbindungszapfen. Damit sind die Verbindungsmittel des Hutschienenfixierelements zumindest großteils identisch zu den zweiten Verbindungsmitteln des Adaptergehäuses ausgestaltet.

Die zwei Verbindungsmittel des Hutschienenfixierelements sind, in

Steckrichtung gesehen, hintereinander angeordnet. An einem

Hutschienenfixierelement können demnach zwei miteinander gesteckte Adaptergehäuse befestigt und darüber auf einer Hutschiene fixiert werden.

Vorzugsweise weist das Hutschienenfixierelement zumindest eine

Öffnung, vorzugsweise jedoch drei Öffnungen auf, über die das

Hutschienenfixierelement an eine Gerätewand fixierbar ist. Damit können die Adaptergehäuse nicht nur auf einer Hutschiene, sondern auch an anderen Einsatzorten, beispielsweise an eine Gerätewand, fixiert werden. Durch das Hutschienenfixierelement ist das Adaptergehäuse vielseitig einsetzbar.

Das Hutschienenfixierelement ist als separates Bauteil ausgeführt und außen am Adaptergehäuse reversibel befestigbar. Da die Anzahl der benötigten Hutschienenfixierelemente in der Regel kleiner ist als die Anzahl der benötigten Adaptergehäuse kann hierdurch eine gute

Lagerhaltung realisiert werden.

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten

erfindungsgemäßen Adaptergehäuses,

Fig. 2 eine weitere perspektivische Darstellung des ersten

erfindungsgemäßen Adaptergehäuses,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines zweiten

erfindungsgemäßen Adaptergehäuses,

Fig. 4 eine weitere perspektivische Darstellung des zweiten

erfindungsgemäßen Adaptergehäuses,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Kontaktträgers mit

Stiftkontaktelementen,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Kontaktträgers mit

Buchsenkontaktelementen,

Fig. 7 eine Explosionszeichnung eines Systems bestehend aus einer

Hutschiene, einem Hutschienenfixierelement, einem ersten und einem zweiten Adaptergehäuse und einem weiteren Ausführungsbeispiel eines ersten und eines zweiten Adaptergehäuses,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des ersten und zweiten

Adaptergehäuses mit jeweils darin integriertem ersten und zweiten Kontaktträger,

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung des ersten und zweiten

Adaptergehäuses welche über das Flutschienenfixierelement auf einer Flutschiene befestigt sind und

Fig. 10 ein System bestehend aus mehreren erfindungsgemäßen

Adaptergehäusen, die in einem Array an einer Flutschiene befestigt sind.

Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische

Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines ersten Adaptergehäuses 1. Das hier gezeigte Adaptergehäuse 1 ist zur

Aufnahme eines Kontaktträgers 2 vorgesehen. Der Kontaktträger 2 ist mit Stiftkontaktelementen 3 ausgestattet. In der Fachwelt wird ein solcher Kontaktträger 2 daher auch Stiftkontaktträger 2 oder männlicher

Kontaktträger 2 bezeichnet. Da der Kontaktträger 2 aus dem Stand der Technik bereits bekannt ist, wird er im Folgenden nicht detaillierter beschrieben.

Die Figuren 3 und 4 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines zweiten Adaptergehäuses T. Das hier gezeigte Adaptergehäuse T ist zur

Aufnahme eines Kontaktträgers 2‘ vorgesehen. Der Kontaktträger 2‘ ist mit Buchsenkontaktelementen (nicht zu sehen) ausgestattet. In der Fachwelt wird ein solcher Kontaktträger daher auch Buchsenkontaktträger 2‘ oder weiblicher Kontaktträger 2‘ bezeichnet. Da der Kontaktträger 2‘ aus dem Stand der Technik bereits bekannt ist, wird er im Folgenden nicht detaillierter beschrieben.

Die Kontaktträger 2, 2‘ sind in den Figuren 5 und 6 zu sehen. Etwa mittig weisen die Kontaktträger 2, 2‘ eine Bohrung mit Innengewinde auf, in denen eine Schraube 16 eingedreht ist. Diese Schraube 16 wird dazu genutzt den Kontaktträger 2, 2‘ in einem Steckverbindergehäuse (nicht gezeigt) zu fixieren.

In den Figuren 7 und 10 ist jeweils noch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines ersten und zweiten Adaptergehäuses 1“, 1‘“ zu sehen. Dieses weitere Ausführungsbeispiel des Adaptergehäuses 1“, 1‘“ ist zur

Aufnahme von Steckverbindermodulen 9 vorgesehen, die vor allem in schweren Industriesteckverbindern eingesetzt werden und aus dem Stand der Technik bereits hinreichend bekannt sind.

Die Adaptergehäuse 1 , 1‘, 1“, 1‘“ sind im Wesentlichen als Hohlquader mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet. Die innere Geometrie ist an die Außenkontur des jeweiligen Kontaktträgers 2, 2‘ angepasst. An seiner Außenwand weist das Adaptergehäuse 1 , 1 1 1 zwei

gegenüberliegend angeformte und komplementär zueinander

ausgestaltete Verbindungsmittel, zur reversiblen Verbindung mit einem gleichartigen Adaptergehäuse 1 , 1‘, 1“, 1 und/oder mit einem

Hutschienenfixierelement 4, auf.

Ein erstes Verbindungsmittel des Adaptergehäuses 1 , 1‘, 1“, 1 besteht aus zwei hakenförmigen Verbindungskonturen 5 und einer dazwischen angeordneten Verbindungslasche 6. Ein zweites Verbindungsmittel besteht aus zwei, zu den hakenförmigen Verbindungskonturen

passenden, Verbindungsnuten 7 und einem dazwischen angeordneten, zur Verbindungslasche 6 passenden, Verbindungszapfen 8.

In Figur 10 ist zu erkennen wie mehrere Adaptergehäuse 1 , 1‘, 1“, 1 miteinander verbunden und auf einer Hutschiene 1 1 befestigt sind. Beim Verbinden zweier Adaptergehäuse 1 , 1‘, 1“, 1‘“ greifen die hakenförmigen Verbindungskonturen 5 des einen Adaptergehäuses 1 , 1‘, 1“, 1 in die dazu passenden Verbindungsnuten 7 des anderen

Adaptergehäuses 1 , 1‘, 1“, 1‘“ ein. Anschließend schnappt die

Ausnehmung 10 der Verbindungslasche 6 des einen

Adaptergehäuses 1 , 1 1 1 über den jeweiligen Verbindungszapfen 8 des anderen (benachbarten) Adaptergehäuses 1 , 1‘, 1“, 1‘“, wodurch eine sichere Verbindung zwischen den Adaptergehäusen 1 , 1‘, 1“, 1‘“ realisiert wird. Zum Lösen dieser Verbindung kann die Verbindungslasche 6, beispielsweise mithilfe eines Schraubendrehers, komfortabel über den Verbindungszapfen 8 herübergehebelt werden. Ein Herüberhebeln ist aber auch ohne Schraubendreher per Hand möglich. Anschließend können die Adaptergehäuse 1 , 1‘, 1“, 1‘“ einfach in entgegengesetzter Richtung auseinandergezogen werden. Das Verbinden und Lösen eines

Adaptergehäuses 1 , 1‘, 1“, 1‘“ mit einem Hutschienenfixierelement 4 erfolgt analog. Das Hutschienenfixierelement 4 ist dazu mit zwei Paaren von Verbindungsnuten 7 ausgestattet, die hinter einander angeordnet sind.

Das Adaptergehäuses 1 , 1‘, 1“, 1 weist steckseitig zumindest ein

Verriegelungsmittel zur reversiblen Verriegelung des

Adaptergehäuses 1 , 1‘, 1“, 1 mit einem weiteren

Adaptergehäuse 1 , 1‘, 1“, 1‘“ auf. Die Verriegelungsmittel sind beim ersten Adaptergehäuse 1 , 1“ jeweils als rahmenförmige Aufnahmen 12

ausgebildet. Beim zweiten Adaptergehäuse 1‘, 1‘“ sind die

Verriegelungsmittel als in Steckrichtung SR‘ weisende

Verriegelungslaschen 13 mit jeweils endseitigen Verriegelungshaken 14 ausgebildet. Beim Zusammenführen der Adaptergehäuse 1 , 1‘, 1“, 1‘“, jeweils in Steckrichtung SR, SR‘, greifen die Verriegelungslaschen 13 des zweiten Adaptergehäuses 1‘, 1‘“ in die rahmenförmigen Aufnahmen 12 des ersten Adaptergehäuses 1 , 1“ ein. Dabei werden die

Verriegelungslaschen 13 zunächst leicht zurückgebogen und schnappen anschließend zurück, wodurch die Verriegelungshaken 14 an einem Hinterschnitt der rahmenförmigen Aufnahme 12 angreifen. Zwei

miteinander verriegelte Adaptergehäuse 1 , 1‘ sind beispielsweise in Figur 9 zu sehen.

Die Verriegelungslaschen 13 können anschließend, beispielsweise unter zur Hilfenahme eines Schraubendrehers, aus der rahmenförmigen

Aufnahme 12 herausgehebelt werden. Dadurch kann die Verriegelung der Adaptergehäuse 1 , 1‘, 1“, 1 wieder gelöst werden. Die

Adaptergehäuse 1 , 1‘, 1“, 1‘“ können entgegen ihrer jeweiligen

Steckrichtung SR, SR‘ wieder auseinandergezogen werden, wodurch auch die Steckverbindung der Kontaktträger 2, 2‘ wieder gelöst wird.

In der Figur 8 sind zwei Adaptergehäuse 1 , 1‘ mit einem

Befestigungsmittel 15 zur reversiblen Befestigung des Kontaktträgers 2, 2‘ im jeweiligen Adaptergehäuse 1 , 1‘ zu sehen. Das Befestigungsmittel 15 ist als separates Bauteil ausgeführt und aus darstellerischen Gründen oben rechts in Figur 8 nochmals separat dargestellt. Das

Befestigungsmittel 15 kann außen am Adaptergehäuse 1 , 1‘ reversibel befestigt werden. Dazu weist das Befestigungsmittel 15 zwei äußere Rastarme mit Rasthaken 17 auf, die an einen dafür vorgesehenen

Hinterschnitt 18 des jeweiligen Adaptergehäuses 1 , 1‘ angreifen. Das Befestigungsmittel 18 weist einen Dorn 19 auf. Das Adaptergehäuse 1 , 1‘ weist eine für den Dorn 19 vorgesehene Öffnung 20 auf. Die Öffnung 20 des Adaptergehäuses 1 , 1‘ korreliert im eingeschobenen Zustand mit der Schrauböffnung des Kontaktträgers 2, 2‘. Der Dorn 19 des

Befestigungsmittels 15 ragt durch die Öffnung 20 des

Adaptergehäuses 1 , 1‘ hindurch und greift in eine Öffnung

(Schrauböffnung) des Kontaktträgers 2, 2‘ ein, wodurch der

Kontaktträger 2, 2‘ reversibel im Adaptergehäuse befestigt ist. Das

Befestigungsmittel 15 kann mithilfe eines geeigneten Werkzeugs, beispielsweise einem Schraubendreher, wieder vom Adaptergehäuse 1 , 1‘ gelöst und der Kontaktträger 2, 2‘ wieder entnommen werden. Auch eine werkzeuglose des Befestigungsmittels 15 ist möglich. Zur Befestigung des Kontaktträgers 2, 2‘ im Adaptergehäuse 1 , 1‘ werden bereits am

Kontaktträger 2, 2‘ vorhandene Merkmale, hier die Schrauböffnung, verwendet. Dadurch können identische Kontaktträger 2, 2‘ klassisch im Steckverbindergehäuse aber auch gleichzeitig im Adaptergehäuse 1 , 1‘ verwendet werden.

Das Gehäuse eines Adaptergehäuses 1 kann kabelanschlussseitig verlängert sein und eine halbkreisförmige Mulde 21 ausbilden. An dieser Mulde 21 können am Kontaktträger 2 angeschlossene Leiter (nicht gezeigt), beispielsweise über einen Kabelbinder, befestigt werden.

Dadurch wird eine Zugentlastung für die am Kontaktträger 2

angeschlossenen Leiter bzw. Kabel bereitgestellt.

Das Hutschienenfixierelement 4 weist Öffnungen 22 auf. Über diese Öffnungen 22 kann das Hutschienenfixierelement 4 beispielsweise an eine Gerätewand montiert werden. Dadurch wird das Einsatzgebiet des Adaptergehäuse 1 , 1‘, 1“, 1 weiter vergrößert. Das

Hutschienenfixierelement 4 weist Rastkonturen 23 auf, mit denen das Hutschienenfixierelement 4 auf einer Hutschiene 1 1 fixierbar ist. Die Konturen 23 sind für handelsübliche Hutschienen 1 1 ausgelegt.

In Figur 10 ist ein Anwendungsfall des erfindungsgemäßen

Adaptergehäuses 1 , 1‘, 1“, 1‘“ dargestellt. Es können mehrere Paare von Adaptergehäusen 1 , 1‘, nebst integrierten und miteinander gesteckten Kontaktträgern 2, 2‘, über das Hutschienenfixierelement entlang der x-Achse aufgereiht werden. Gleichzeitig können auf der anderen Seite der jeweiligen Adaptergehäuse 1 , 1‘, 1“, 1‘“ weitere

Adaptergehäuse 1 , 1‘, 1“, 1 verbunden werden, die sich entlang der y-Achse erstrecken. Eine solche Anordnung von

Adaptergehäusen 1 , 1‘, 1“, 1 nennt man auch Array. Mit dem

erfindungsgemäßen Adaptergehäuse 1 , 1‘, 1“, 1‘“ kann ein beliebig aufgebautes Array erzeugt werden. Der Bauraum, beispielsweise in einem Schaltschrank, wird optimal ausgenutzt.

Auch wenn in den Figuren verschiedene Aspekte oder Merkmale der Erfindung jeweils in Kombination gezeigt sind, ist für den Fachmann -soweit nicht anders angegeben - ersichtlich, dass die dargestellten und diskutierten Kombinationen nicht die einzig möglichen sind. Insbesondere können einander entsprechende Einheiten oder Merkmalskomplexe aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander ausgetauscht werden.

Bezugszeichenliste

1 Adaptergehäuse

2 Kontaktträger

3 Stiftkontaktelement

4 Hutschienenfixierelement

5 Verbindungskontur

6 Verbindungslasche

7 Verbindungsnut

8 Verbindungszapfen

9 Steckverbindermodul

10 Ausnehmung

11 Hutschiene

12 Rahmenförmige Aufnahme

13 Verriegelungslasche

14 Verriegelungshaken

15 Befestigungsmittel

16 Schraube

17 Rastarm mit Rasthaken

18 Hinterschnitt

19 Dorn

20 Öffnung

21 Mulde

22 Öffnung

23 Kontur

SK Steckrichtung

X Achse

Y Achse