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Die
Erfindung betrifft ein auf eine Tragschiene aufsetzbares Gerät, z.B.
nach Art eines so genannten Reiheneinbaugeräts. Damit das einmal auf die
Tragschiene aufgesetzte Gerät
an dieser wirklich befestigt bleibt, umfasst das Gerät eine Verriegelungseinrichtung
zum Verriegeln des Geräts
an einem Rand der Tragschiene.
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Weil
das Gerät üblicherweise
mit seiner Rückseite
auf die Tragschiene aufgesetzt wird, muss die Verriegelungseinrichtung
auch auf dieser Rückseite
wirken. Die Verriegelungseinrichtung sollte aber gleichzeitig für eine Bedienperson
bei auf der Schiene aufgesetztem Gerät betätigbar sein. Dadurch ergeben
sich besondere Herausforderungen bei der Konstruktion der Verriegelungseinrichtung.
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Aus
der
EP 1 328 051 A1 ist
eine einteilige Verriegelungseinrichtung bekannt, deren Grundkörper gekrümmt ist,
und wobei an dem Gerät
eine gekrümmte
Fläche
ausgebildet ist, mit der der Grundkörper zusammenwirkt. Die Verriegelungseinrichtung lässt sich
längs der
gekrümmten
Kontur in dem Gerät verschieben,
bis ein Vorsprung an der Verriegelungseinrichtung hinter den Rand
einer Tragschiene greift. Dadurch erfolgt die Verriegelung. Eine
zusätzliche Führung der
Verriegelungseinrichtung kann mit Hilfe von an der Verriegelungseinrichtung
ausgebildeten Kulissen erfolgen.
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In
der
EP 1 191 643 B1 ist
ein Gehäuse
für ein
elektronisches Gerät
beschrieben, das ebenfalls an einer Tragschiene zu befestigen ist.
Eine Verriegelungseinrichtung umfasst einen flexiblen Grundkörper, der
an einer Gehäuseecke
umgebogen ist, bis er einen Winkel von 90° erreicht. Dadurch kann eine
horizontale Bewegung eines Abschnitts des Grundkörpers in eine vertikale Bewegung
eines an dem Grundkörper
befestigten Schiebers übertragen werden.
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Die
EP 1 460 720 A1 offenbart
ein auf einer Tragschiene aufschnappbares Gerät mit einer mehrteiligen Verriegelungseinrichtung.
Ein Betätigungshebel
ist in einer horizontalen Ebene verschiebbar. Mit dem Betätigungshebel
ist ein Schlepphebel verbunden, der in einer Schiebekulisse geführt ist.
Der Schlepphebel ist auch mit einem Schieber verbunden und transformiert
die horizontale Bewegung des Betätigungshebels
in eine vertikale Bewegung des Schiebers und schiebt diesen hinter
den Rand einer Tragschiene.
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Den
genannten Ausführungsformen
aus dem Stand der Technik ist gemeinsam, dass der Schieber jeweils
von unten hinter den Rand einer Tragschiene herangeführt wird,
bis er diese hintergreift. Die Kraftwirkungen sind beim Verriegeln
hierbei nicht optimal. So kann es im Stand der Technik durchaus
passieren, dass durch Ausübung
von Kraft in senkrechter Richtung der Schieber zurückgedrückt wird
und die Verriegelungseinrichtung den Rand der Tragschienen nicht
mehr ausreichend fest oder auch gar nicht mehr hintergreift.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein auf einer Tragschiene aufsetzbares
Gerät der
oben genannten Art so zu verbessern, dass die Kraftwirkungen optimiert
werden.
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Die
Aufgabe wird durch ein auf einer Tragschiene aufsetzbares Gerät nach Patentanspruch
1 gelöst.
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Somit
erfasst erfindungsgemäß die Verriegelungseinrichtung
des Geräts:
- – ein
für eine
Bedienperson bei auf der Schiene aufgesetztem Gerät zur Bedienung
zugängliches Betätigungselement,
das vermittels ersten Führungsmitteln
geführt
ist,
- – einen
Schieber, der vermittels zweiten Führungsmitteln geführt ist,
und
- – ein
Betätigungselement
und Schieber verbindendes federndes Element, das bei Bewegen des Betätigungselements
(ge führt
durch die ersten Führungsmittel)
bewirkt, dass sich der Schieber (geführt durch die zweiten Führungsmittel)
bewegt.
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Durch
geeignete Wahl des Abstands zwischen den Führungsmitteln (der längst der
Strecke variieren kann) einerseits und der Form der Feder (und damit
der Federkraft) andererseits lässt
sich über
die gesamte Betätigungsstrecke,
wenn der Schieber von einer Ruhestellung hinter den Rand der Tragschiene
geführt
wird und das Betätigungselement
entsprechend bewegt wird, die auf den Schieber wirkende Federkraft
zielgenau einstellen.
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Insbesondere
ist möglich,
dass die Führungsmittel
und das federnde Element so ausgebildet werden, dass bei Erreichen
einer Endstellung des Betätigungselements
(z.B. definiert durch die ersten Führungsmittel) das federnde
Element eine Kraft auf den Schieber ausübt. Wenn der Schieber seine
Endstellung etwas früher
als das Betätigungselement
erreicht, bedeutet dies, dass die Kraft des federnden Elements genau
noch dann auf den Schieber wirkt, wenn dieser sich hinter dem Rand
der Tragschiene befindet. Dadurch wird das ganze Gerät weniger
anfällig
gegenüber
Störkräften, und
die Verriegelung kann nicht mehr ohne weiteres aufgehoben werden.
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Besonders
vorteilhaft ist folgende Ausführungsform:
Bei mit der hinteren Seite zu einer Tragschiene weisendem, auf diese
Tragschiene aufgesetztem Gerät
sollen die ersten Führungsmittel
weiter hinten verlaufen als die zweiten Führungsmittel. Dadurch wird
es möglich,
dass die bei Erreichen der Endstellung des Betätigungselements wirkende Kraft auf
den Schieber eine Komponente aufweist, die bewirkt, dass der Schieber
von hinten gegen den Rand der Schiene gedrückt wird. Anders als im Stand
der Technik, bei dem der Schieber sich lediglich hinter dem Rand
der Tragschiene befindet, ohne Kräfte auf den Rand der Tragschiene
auszuüben,
ist nun durch die Kraftwirkung eine regelrechte Verklinkung und somit
eine besonders effektive Verriegelung ermöglicht.
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Es
gibt verschiedene Möglichkeiten,
wie die ersten oder auch die zweiten Führungsmittel aussehen können. Bevorzugt
sind die ersten und/oder die zweiten Führungsmittel als Kulisse oder
Kulissenpaar ausgebildet. Bei Verwenden einer einzelnen Kulisse
sollte zumindest ein Zapfen von dem Betätigungselement bzw. dem Schieber
wegstehen. Bei Verwenden eines Kulissenpaars sollte zu beiden Seiten
des Betätigungselements
bzw. des Schiebers ein vorspringender Körperteil ausgebildet sein,
der genau in eine Kulisse eingreifen kann.
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Bevorzugt
ist jede Kulisse ungeradlinig. Dadurch wirkt das Betätigungselement
in vertikaler Richtung, auch wenn es horizontal geführt ist,
und der Schieber wird bei Führung
in einer ungradlinigen Kulisse nicht perfekt vertikal hinter den
Rand der Tragschiene geführt,
sondern seine Bewegung hat noch eine horizontale Komponente. Dadurch
ist nicht nur ein kompakter Bau ermöglicht, sondern auch die Kraftwirkungen
auf den Rand der Tragschiene können
durch geeignete Ausformung der Kulisse optimiert werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Betätigungselement
zumindest teilweise flexibel ausgebildet, und zwar mit denjenigen
Teilen, die von einer ungeradlinigen Kulisse geführt sind.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist das federnde Element aus zwei Federblättern gebildet, die in einem
Winkel von weniger als 90° zusammenlaufen.
Durch diese Maßnahme
wird folgendes ermöglicht:
Beim Wirken von Störkräften auf
das Gerät
kann es zu Komponenten in vertikaler Richtung auf den Schieber kommen.
Unterliegt der Schieber nun der Kraft des federnden Elements, so wird
die Störkraft
in die Federblätter
abgeleitet und an der Stelle des Zusammentreffens der beiden Federblätter in
eine völlig
andere Richtung umgelenkt.
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Auch
wenn die Verriegelungseinrichtung funktional völlig verschiedene Elemente
(Betätigungselement,
federndes Element und Schieber) hat, kann sie dennoch einstückig ausgebildet
sein, z.B. aus Kunststoff spritzgegossen sein. Es entfallen dann
Mittel zum Befestigen der einzelnen Elemente miteinander. Der Kunststoff
stellt bei geeigneter Formung auf natürliche Weise die Federkraft
des federnden Elements bereit.
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Nachfolgend
werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, wobei
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1 eine
bei dem erfindungsgemäßen Gerät verwendete
Verriegelungseinrichtung von schräg vorne und
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2 die
Verriegelungseinrichtung aus 1 von schräg unten
zeigt,
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3 einen
Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gerät im entriegelten Zustand und
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4 einen
Querschnitt durch das erfindungsgemäße Gerät aus 3 im verriegelten
Zustand veranschaulicht.
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Eine
in 1 und 2 einzeln gezeigte, im Ganzen
mit 10 bezeichnete Verrieglungseinrichtung ist einstückig aus
Kunststoff spritzgegossen und umfasst drei unterschiedliche Abschnitte
mit unterschiedlichen Aufgaben, nämlich ein Betätigungselement 12,
ein federndes Element 14 und einen Schieber 16.
Das Betätigungselement 12 besteht
seinerseits aus einem relativ starren gabelförmigen Abschnitt 18 und
einem ebenfalls gabelförmigen
flexiblen Abschnitt 20, wobei die beiden Gabeln an ihren Enden
genau miteinander verbunden sind und so die Form eines „O" bilden, d. h. eine
nach außen
abgeschlossene Aussparung 22 bereitstellen, durch welche
eine Sammelschiene steckbar ist.
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Das
Betätigungselement 12 weist
zur leichten Handhabbarkeit an dem im Einbauzustand vorderen Ende
eine kleine Senke 22 auf und am unteren vorderen Ende eine
Griffmulde 24 auf. Der flexible Abschnitt 20 ist
gegenüber
dem starren Abschnitt 18 leicht verbreitert, was das Eingreifen
des flexiblen Ab schnitts 20 in zwei gegenüberliegende
Kulissen erleichtert. Alternativ zu dem in 1 und 2 gezeigten
etwas vorspringenden Steg 26 könnte auch ein einfacher Zapfen
genügen.
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Das
federnde Element 14 ist V-förmig, wobei die Form etwas
asymmetrisch ist. Dies lässt
sich auch so beschreiben, dass es aus zwei Federblättern 28 und 30 besteht,
die miteinander verbunden sind, wobei sie in einem Winkel α zueinander
stehen, der bevorzugt kleiner als 90° ist.
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Der
Schieber 16 ist direkt mit dem einen der beiden Federblätter, des
Federblatts 30, verbunden, wobei es vorliegend unerheblich
ist, ob ein Abschnitt des Federblatts 30 bereits als dem
Schieber 16 zugehörig
definiert wird. Das Federblatt 30 geht jedenfalls am freien
Ende 32 des Schieberkörpers
in diesen über.
Auf der entgegengesetzten Seite dieses freien Endes ist eine Stufe 34 ausgebildet,
deren genaue Form sich an dem Rand einer Tragschiene ausrichtet.
Seitlich an dem Schieber 16 sind zwei Stege 36 ausgebildet,
welche dazu dienen, jeweils in eine Schiebekulisse einzugreifen.
Durch die Verwendung langer Stege 36 sind die Kraftwirkungen
optimiert. Grundsätzlich
würde aber
auch hier ein schmaler Zapfen genügen.
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Die 3 und 4 zeigen
im Querschnitt ein erfindungsgemäßes Gerät, das im
Ganzen mit 38 bezeichnet ist. Das Gerät ist bereits auf einer Tragschiene 40 aufgesetzt,
wobei auf der Oberseite ein Vorsprung 42 an dem Gehäuse 44 des
Geräts 38 einen
Rand 46 der Tragschiene 40 hintergreift. Gleichzeitig
ist das Gerät 38 auf
einer Sammelschiene 48 zur elektrischen Kontaktierung aufgesteckt,
wobei eine Klemme 50 die Sammelschiene 48 umgreift.
Um die gesamte Anordnung zu stabilisieren, muss das Gerät 38 am
unteren Rand 52 der Tragschiene 40 verriegelt
werden. Hierzu dient die Verriegelungseinrichtung 10. 3 zeigt
den entriegelten Zustand, 4 den verriegelten
Zustand.
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Die
Verrieglungseinrichtung ist im unteren Bereich des Geräts 38 angeordnet,
und zur Festlegung ihrer Bewegungen sind erste und zweite Führungsmittel
bereitgestellt, nämlich
ein Kulissenpaar 54, das das Betätigungselement in seiner Bewegung führt, und
in das der Abschnitt 20 des Betätigungselements 12 eingreifen
kann (Stege 26), und ein Kulissenpaar 56, in das
die Stege 36 des Schiebers 16 eingreifen.
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Im
in 3 gezeigten Zustand steht das Betätigungselement 12,
insbesondere sein starrer Abschnitt 18, für eine Bedienperson
nach vorne aus dem Gerät 38 hervor.
Das federnde Element 14 rastet aufgrund seiner V-Form in
einer Aussparung 58 in der Kulisse 54 ein. Der
Schieber 16 steht gar nicht oder nur unwesentlich aus der
Rückseite
des Geräts 38 bzw.
des Gehäuses 44 hervor.
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Es
ist nun möglich,
das federnde Element 14 durch leichte Krafteinwirkung aus
der Aussparung 58 herauszuschieben und nachfolgend das
gesamte Betätigungselement 12 in
das Gerät 38 einzuschieben.
Der starre Abschnitt 18 des Betätigungselements 12 bewegt
sich hierbei in einer horizontalen Ebene. Der flexible Abschnitt 20 des
Betätigungselements 12 kann
der Kurvenform der Kulisse 54 folgen und bewegt sich somit
gleichzeitig nach hinten und nach oben. Das federnde Element 14 wird
beim Hineinschieben des Betätigungselements 12 an
dem Federblatt 28 zusammengestaucht, drückt das Federblatt 30 gegen
den Schieber 16 und setzt so schließlich den Schieber 16 in
Bewegung. Nachfolgend folgt der Schieber 16 in seiner Bewegung
der Bewegung des Betätigungselements 12.
Der Schieber 16 wird durch die Kulisse 56 geführt. Da
diese nicht perfekt vertikal verläuft, sondern gleichzeitig mit
der Bewegung des Schiebers 16 nach oben dessen Bewegung nach
hinten ermöglicht,
steht dieser schließlich
stark nach hinten vor und kann den unteren Rand 52 der Tragschiene 40 hintergreifen.
Ungefähr
gleichzeitig erreicht das Betätigungselement 12 seine
Endstellung, in der es vollständig
in das Gerät 38 eingeschoben
ist und möglicherweise
auch das Ende der Kulisse 54 erreicht ist. Der Schieber 16,
auf den nach wie vor eine Kraft durch das federnde Element 14 wirkt, verklinkt
am unteren Rand 52 der Tragschiene 40, wie dies
in 4 zu sehen ist. Das federnde Element 14 versucht
sich maximal zu entspannen und übt noch
eine Restkraft auf den Schieber 16 aus, die insbesondere
eine Komponente hat, die den Schieber 16 über die
Stufe 34 von hinten gegen den Rand 52 der Tragschiene 40 drückt. Diese
durch die Erfindung ermöglichte
Krafteinwirkung auf den Rand 52 kommt dadurch zustande,
dass die Kulisse 54 sich weiter hinten im Gerät 38 befindet,
als die Kulisse 56. Diese Anordnung hat auch den positiven
Effekt, dass in senkrechter Richtung wirkende Störkräfte (siehe Pfeil „Y" in 4)
nicht unmittelbar den Schieber 16 entklinken können. Üblicherweise
reichen die Störkräfte nicht
aus, die Kraft des federnden Elements 14 zu überwinden,
und die Kräfte
werden seitlich abgeleitet, wie dies die mit „A" und „B" bezeichneten Pfeile angeben. Die Kräfte werden
somit insbesondere seitlich abgeleitet und können den Schieber 16 durch das
federnde Element 14 bedingt nicht vertikal oder auch nicht
in seiner Kulisse 54 verschieben.
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Die
beschriebene Ausführungsform
sorgt somit für
ein besonders stabiles Verriegeln des Geräts 38 an der Tragschiene 40,
wozu sowohl die Tatsache beiträgt,
dass auf den bereits verklinkten Schieber 16 noch Kräfte des
federnden Elements 14 wirken, als auch die Tatsache, dass
das federnde Element 14 durch seine besondere Formgebung
aus den beiden Federblättern 28 und 30 Kräfte besonders
gut ableiten kann.