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Die
Erfindung betrifft ein Verbindungselement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Werden
große
Längen
an Sammelschienen benötigt,
ist es bekannt, die Sammelschienen parallel übereinander und senkrecht zu
diesen Sammelschienen eine weitere Sammelschiene anzuordnen, über welche
die parallel angeordneten Sammelschienen verbunden werden können. Um
zwei im Winkel zueinander angeordnete Sammelschienen miteinander
verbinden zu können,
wird auf die Polschienen der Sammelschienen jeweils ein Stecker
aufgesetzt, wobei diese Stecker mit einem flexiblen Kabel miteinander
verbunden sind. Nachteilig bei dieser Verbindung ist, dass die Sammelschienen
einzeln mit einem Stecker versehen werden müssen. Weiterhin befinden sich
anschließend
an jeder Verbindungsstelle zwischen zwei Sammelschienen störende Kabel.
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Die
DE 197 03 850 C1 offenbart
eine Eckverbindung für
Stromsammelschienen eines Sammelschienensystems, welche von außen auf
die aneinanderstoßenden
Sammelschienen aufgesetzt wird. Dabei besteht jedoch für eine Person
Gefahr von Verletzungen, da keinerlei Isolation vorgesehen ist.
Zudem müssen
die beiden Sammelschienen bereits exakt zueinander ausgerichtet
sein, da ansonsten der Eckverbinder nicht aufgesetzt werden kann.
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Die
US 4,030,794 offenbart einen
Winkelverbinder, welcher von innen auf die aneinanderstoßenden Sammelschienen
eingesetzt wird. Auch dieser Verbinder ist nicht isoliert und muss
aufwendig mit Schraubverbindungen montiert werden.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Verbindungselement
zur Verbindung von zwei im Winkel zueinander angeordneten Sammelschienen
bereitzustellen, welches einfach zu handhaben und schnell zu montieren
ist.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird gelöst
durch ein Verbindungselement zur Verbindung von zwei im Winkel zueinander
angeordneten Sammelschienen mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Patentanspruchs 1.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das
erfindungsgemäße Verbindungselement weist
ein isolierendes Gehäuse
auf, in welchem wenigstens ein in einer Ebene liegendes und in dieser Ebene
abgewinkeltes Kontaktblech angeordnet ist, an dessen freien Enden,
welche aus dem Gehäuse ragen,
jeweils ein Kontaktelement zur Kontaktierung einer Polschiene der
Sammelschienen angeordnet ist.
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Unter „abgewinkelt" wird dabei verstanden, dass
die Achsen der freien Enden des Kontaktbleches, an welchen die Kontaktelemente
angeordnet sind, unter einem von 0° bzw. 180° verschiedenen Winkel in der
Ebene des Kontaktblechs zueinander verlaufen. Dieser Winkel entspricht
dabei dem Winkel der miteinander zu verbindenden Sammelschienen.
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Durch
das isolierende Gehäuse
wird die Gefahr vermieden, dass eine Person versehentlich die Kontaktbleche
berührt,
während
die Polschienen der Sammelschiene und somit auch die Polschienen
verbindenden Kontaktbleche mit Strom bzw. Spannung beaufschlagt
sind.
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Durch
die Ausbildung des Verbindungselements mit einem Gehäuse, in
welchem ein starres Kontaktblech angeordnet ist, kann zunächst das
eine Kontaktelement des Verbindungselements auf eine Polschiene
einer der beiden zu verbindenden Sammelschienen gesetzt werden,
um anschließend
das Verbindungselement auf der Polschiene in Richtung der zweiten
Sammelschiene zu verschieben, bis das andere Kontaktelement die
entsprechende Polschiene der zweiten Sammelschiene kontaktiert.
Das Verbindungselement ist somit leicht handhabbar und schnell zu
montieren. Sind mehrere Kontaktbleche in dem Verbindungselement
angeordnet, können
mit einem Verbindungselement gleichzeitig mehrere Polschienen einer
Sammelschiene an die entsprechenden Polschienen einer zweiten Sammelschiene
angeschlossen werden, wodurch sich die Montage weiter vereinfacht.
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Da
in der Praxis die Sammelschienen in der Regel rechtswinklig zueinander
angeordnet sind, stehen vorzugsweise die Achsen der freien Enden
des Kontaktblechs, an welchen die Kontaktelemente angeordnet sind,
im rechten Winkel zueinander. Das Kontaktblech kann beispielsweise
zwei Schenkel unterschiedlicher oder gleicher Länge aufweisen oder auch die
Form eines Teiles vorzugsweise eines Viertels eines Kreisrings aufweisen.
Ebenfalls kann das Kontaktblech beispielsweise als Polygon, insbesondere
als Rechteck, Quadrat, oder Kreissektor, insbesondere Viertelkreis
ausgebildet sein, wobei zwei benachbarte Längsseiten die freien Enden
des Kontaktblechs bilden, an welchen die Kontaktelemente angeordnet
sind.
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Weist
das Verbindungselement genau ein Kontaktblech auf, kann mit dem
Verbindungselement jeweils nur eine Polschiene einer Sammelschiene
mit der entsprechenden Polschiene einer zweiten Sammelschiene verbunden
werden. Bei einer vorteilhaften Wei terbildung der Erfindung weist
das Verbindungselement zwei, vier oder sechs parallel zueinander
verlaufende Kontaktbleche aufweist, da die gängigen Sammelschienen in der
Regel zwei, vier oder sechs Polschienen aufweisen und somit sämtliche Polschienen
einer Sammelschiene mit einem Verbindungselement an die entsprechenden
Polschienen einer zweiten Sammelschiene mit einem Handgriff verbunden
werden können.
Besonders bevorzugt ist ein Verbindungselement mit zwei Kontaktblechen,
da bei einer Sammelschiene mit vier oder sechs Polschienen auch
zwei bzw. drei dieser Verbindungselemente verwendet werden können, um
sämtliche
Polschienen anschließen
zu können
und somit nur eine Art von Verbindungselementen ausreicht, um den größten Teil
der gängigen
Sammelschienen miteinander verbinden zu können.
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Vorzugsweise
ist das Kontaktblech zumindest an seinen freien Enden durch wenigstens
einen Schlitz in wenigstens zwei, vorzugsweise in genau zwei, Kontaktblechteile
aufgeteilt. Diese Aufteilung erfolgt entlang der Achsen der freien
Enden des Kontaktblechs, so dass die Kontaktelemente an den freien
Enden in jeweils zwei oder mehr parallel zueinander liegende Kontaktelemente
aufgeteilt werden. Der Vorteil der Aufteilung der Kontaktblechteile
in jeweils wenigstens zwei Kontaktelemente an den freien Enden liegt
darin, dass ein Verkanten der zu kontaktierenden Polschiene einer
Sammelschiene gegenüber den
Kontaktelementen ausgeglichen werden kann, weil jedes einzelne Kontaktelement
einen Kontakt zu der entsprechenden Polschiene der Sammelschiene herstellt.
Dadurch ist auch bei einem Verkanten eine möglichst große Kontaktfläche zwischen
den Kontaktelementen und der Polschiene der Sammelschiene gewährleistet
ist.
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Besonders
bevorzugt sind die Kontaktelemente als Kontaktfedern ausgebildet,
wozu beispielsweise eine Blattfeder auf das Ende des Kontaktbleches
aufgenietet oder aufgeschweißt
wird. Diese lassen sich besonders einfach auf die Polschienen der
Sammelschiene aufstecken, wobei durch die federnd an den Polschienen
anliegenden Blattfedern ein besonders guter Kontakt gewährleistet
ist.
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Vorzugsweise
entspricht die Form des Gehäuses
im Wesentlichen der Form der Kontaktbleche. Dadurch wird das Gehäuse möglichst
materialsparend ausgebildet, wodurch die Herstellungskosten gesenkt
werden.
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Vorzugsweise
ist die Außenseite
des Gehäuses
des Verbindungselements zumindest teilweise strukturiert, damit
das Verbindungselement einfach und sicher gehalten und auf die Polschienen
gedrückt
werden kann.
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Die
Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren ausführlich erläutert. Es
zeigt
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1 eine
schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Kontaktblechs,
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2 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Verbindungselement
und
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3 eine
perspektivische Ansicht des Verbindungselements gemäß 2 in
zwischen zwei senkrecht zueinander stehenden Sammelschienen montiertem
Zustand.
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Die 1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Kontaktblechs 30 zur
Verbindung zweier recht winklig zueinander angeordneter Sammelschienen,
welches L-förmig mit zwei
Schenkeln 31a, 31b ausgebildet ist, wobei jeder Schenkel
ein freies Ende 30a, 30b mit einer Achse A, B
aufweist. Dabei liegen die Schenkel in einer Ebene. Im Hinblick
auf die vorliegende Erfindung bedeutet „L-förmig", dass die Achsen A, B der freien Enden 30a, 30b des
Kontaktblechs 30 im rechten Winkel zueinander stehen. Das
Kontaktblech 30 kann somit beispielsweise sowohl die Form
eines „L", wobei die beiden
Schenkel 31a, 31b des „L" unterschiedliche Länge (vgl. 1)
oder gleiche Länge
(vgl. 2 und 3) aufweisen können, als
auch die Form eines Viertels eines Kreisrings aufweisen. Weniger
bevorzugt, aber ebenfalls unter den Begriff „L-förmig" fallend, ist die Ausgestaltung des
Kontaktblechs als Rechteck, Quadrat, Viertelkreis oder Ähnlichem,
wobei an zwei aneinander angrenzenden und zueinander senkrecht stehenden
Längsseiten
die Kontaktelemente angeordnet sind.
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An
den freien Enden 30a, 30b des Kontaktblechs 30 können, wie
in 2 oder 3 ersichtlich, Kontaktelemente 35 angeordnet
werden, die bevorzugt als Kontaktfedern ausgebildet sind und aus jeweils
zwei Blattfedern 35a, 35b gebildet werden.
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1 zeigt
in der durchgezogenen Linie ein einteilig ausgebildetes Kontaktblech 30.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Kontaktblech 30 zumindest im Bereich seiner freien
Enden in zwei Kontaktblechteile 33a, 33b aufgeteilt.
Dazu wird das Kontaktblech 30 gemäß 1 ausgehend
von den freien Enden 30a, 30b entlang der Achsen
A, B geschlitzt, wodurch sich zwei Kontaktblechteile 33a, 33b ergeben.
Jedes dieser Kontaktblechteile 33a, 33b weist
wiederum jeweils zwei freie Enden auf, an denen Kontaktelemente
angeordnet werden. Ein auf derartige Weise erhaltenes Kontaktblech 30 mit
zwei Kontaktblechteilen 33a, 33b, wobei die Länge der Schenkel 31a, 31b gleich lang
ist, wird in dem Ausführungsbeispiel
gemäß den 2 und 3 verwendet.
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2 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines Verbindungselements 10, welches zwei übereinander
und flächenparallel
zueinander liegende Kontaktbleche 30 aufweist, welche jeweils
wie zuvor beschrieben in zwei Kontaktblechteile 33a, 33b unterteilt
sind. An den freien Enden 30a, 30b ist jeweils
ein Kontaktelement 35 angeordnet, welches dadurch gebildet
ist, dass jeweils eine Blattfeder 35b auf das freie Ende 35a des
Kontaktbleches 30 geschweißt oder genietet ist und federnd
an diesem anliegt.
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Die
zwei Kontaktbleche 30 sind in einem Gehäuse 20 angeordnet,
welches entsprechend der L-förmigen
Form der Kontaktbleche 30 ebenfalls L-förmig ausgebildet ist. Die Außenseite
des Gehäuses 20 weist
zumindest teilweise eine Strukturierung 22 auf, die dazu
dient, die Griffsicherheit zu erhöhen. Das Gehäuse 20 ist
aus einem isolierenden Material gefertigt, um die Kontaktbleche 30 zu
isolieren. Dabei ragen die freien Enden 30a, 30b aus
dem Gehäuse 20,
damit über
die an den freien Enden 30a, 30b angeordneten
Kontaktelemente 35 die Polschienen 42, 52 kontaktiert
werden können.
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In 3 ist
das Verbindungselement 10 gemäß 2 in zwischen
einer ersten Sammelschiene 40 und einer zweiten Sammelschiene 50 montiertem Zustand
dargestellt, wobei die erste Sammelschiene 40 und die zweite
Sammelschiene 50 senkrecht zueinander stehen. Jede der
beiden Sammelschienen 40, 50 weist jeweils vier
parallel zueinander verlaufende Polschienen 42 bzw. 52 auf,
welche jeweils durch ein Kunststoff-Profil 45, 55 gegeneinander
isoliert sind. Der Abstand der Polschienen 42, 52 der Sammelschienen 40, 50 entspricht
dem Abstand der paral lel zueinander angeordneten Kontaktbleche 30 des
Verbindungselements 10. Um die Polschienen 42 der
ersten Sammelschiene 40 mit den Polschienen 52 der
zweiten Sammelschiene 50 zu verbinden, wird ein Verbindungselement 10 zunächst mit
den Kontaktelementen 35 an dem freien Ende 30b auf zwei
benachbarte Polschienen 42 der ersten Sammelschiene 40 aufgesetzt.
Das Gehäuse 20 des
Verbindungselements 10 weist dazu parallel zu den beiden
Kontaktblechen 30 eine Einbuchtung 25 auf (vgl. auch 2),
in welche in auf die erste Sammelschiene 40 aufgesetztem
Zustand die zwischen den beiden Polschienen 42 liegende
Profilwand 45 eingreift. Die Blattfedern 35a, 35b der
Kontaktelemente 35 liegen beidseitig an den Polschienen 42 der
ersten Sammelschiene 40 an und gewährleisten einen möglichst
großflächigen Kontakt
zwischen den Kontaktelementen 35 und den Polschienen 42.
Anschließend wird
das Verbindungselement 10 auf der ersten Sammelschiene 40 in
Richtung der zu der ersten Sammelschiene 40 senkrecht stehenden
zweiten Sammelschiene 50 geschoben, bis die an dem freien Ende 30a angeordneten
Kontaktelemente 35 der beiden Kontaktbleche 30 die
Polschienen 52 der zweiten Sammelschiene 50 kontaktieren
und die Blattfedern 35a, 35b der Kontaktelemente 35 beidseitig
der Polschienen 52 der zweiten Sammelschiene 50 anliegen.
Auf diese Weise wird eine besonders einfache und schnell herzustellende
Verbindung zwischen den beiden Polschienen 42, 52 der
Sammelschienen 40, 50 ermöglicht. Um die beiden verbleibenden
Polschienen 42, 52 der beiden Sammelschienen 40, 50 zu
verbinden, kann entweder ein weiteres Verbindungselement 10 gemäß der in 2 dargestellten Ausführungsform
verwendet werden, oder es wird eine weitere nicht dargestellte Ausführungsform
eines Verbindungselements verwendet, welches analog zu der in 2 dargestellten
Ausführungsform aufgebaut
ist, jedoch vier übereinander
und parallel zueinander liegende Kontaktbleche 30 aufweist. Gängige Sammelschienen
weisen in der Regel zwei, vier oder sechs Polschienen auf, so dass
zum Verbinden derartiger Sammelschienen ein, zwei bzw. drei Verbindungselemente 10 mit
zwei Kontaktblechen 10 gemäß dem in 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel
verwendet werden können.
In diesem Fall muss nur eine Art von Verbindungselement 10 bereitgehalten
werden. Alternativ können
auch für
jeden Sammelschienen-Typ spezielle Verbindungselemente mit jeweils
einer Anzahl von Kontaktblechen 10 zur Verfügung gestellt
werden, die der Anzahl der Polschienen der jeweiligen Sammelschiene
entspricht.
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- 10
- Verbindungselement
- 20
- Gehäuse
- 22
- Strukturierung
- 25
- Einbuchtung
- 30
- Kontaktblech
- 30a
- freies
Ende
- 30b
- freies
Ende
- 31a
- Schenkel
- 31b
- Schenkel
- 33a
- Kontaktblechteil
- 33b
- Kontaktblechteil
- 35
- Kontaktelement
- 35a
- freies
Ende von 33a/b
- 35b
- Blattfeder
- 40
- erste
Sammelschiene
- 42
- Polschiene
- 45
- Isolationsprofil
- 50
- zweite
Sammelschiene
- 52
- Polschiene
- 55
- Isolationsprofil
- A
- Achse
- B
- Achse