DE102007017571A1

DE102007017571A1 - Elektrisches Übergabemodul

Info

Publication number: DE102007017571A1
Application number: DE102007017571A
Authority: DE
Inventors: Dat-Minh Trinh
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2007-04-12
Filing date: 2007-04-12
Publication date: 2008-10-23
Anticipated expiration: 2027-04-13
Also published as: WO2008125314A1; US8128435B2; US20100120295A1; RU2009141719A; CN101657939B; DE102007017571B4; EP2135330A1; CN101657939A; RU2471273C2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Übergabemodul 1 mit einem Anschluss 20 für ein Datenkabel sowie mit einer Vielzahl von elektrischen Kontaktelementen 5, über die eine elektrische und/oder elektronische Verbindung zu einer entsprechenden Anzahl von als Schraubklemmanschlüsse 4 ausgebildeten Gegen-Kontaktelementen eines Klemmenblocks 2 herstellbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die elektrischen Kontaktelemente 5 des Übergabemoduls 1 derart ausgebildet sind, dass über sie eine elektrische und/oder elektronische Verbindung direkt zu den als Schraubklemmanschlüsse 4 ausgebildeten Gegen-Kontaktelementen des Klemmenblocks 2 herstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Übergabemodul mit einem Anschluss für ein Datenkabel sowie mit einer Vielzahl von elektrischen Kontaktelementen, über die eine elektrische und/oder elektronische Verbindung zu einer entsprechenden Anzahl von als Schraubklemmanschlüssen ausgebildeten Gegen-Kontaktelementen eines Klemmenblocks herstellbar ist.
Derartige Übergabemodule sind allgemein bekannt und bspw. auf den Seiten 172 und 173 in dem Katalog „Signalkonverter Interface 2005" der Firma Phoenix Contact offenbart. Die bekannten Übergabemodule weisen einen Anschluss für ein Datenkabel auf, welcher mit als Schraubanschlüssen ausgebildeten Kontaktelementen elektrisch verbunden ist. Über an die Schraubanschlüsse angeschlossene einzelne Leiter kann jeweils eine elektrische und/oder elektronische Verbindung zu Gegen-Kontaktelementen eines Klemmenblocks hergestellt werden. Der Klemmenblock umfasst als Gegen-Kontaktelemente Schraubklemmanschlüsse und vorzugsweise eine Elektronik zur Verarbeitung der von dem Übergabemodul eingehender elektrischen und/oder elektronischen Signale.
Diese Art der elektrischen und/oder elektronischen Verbindung zwischen dem Übergabemodul und dem Klemmenblock wird als zeitaufwendig und fehleranfällig angesehen, weil jeder Leiter einzeln an dem ihm zugeordneten Schraubanschluss des Übergabemodul und zusätzlich noch an dem zugehörigen Schraubklemmanschluss des Klemmenblocks anzuschließen ist.
Abhilfe schafft hier das auf den Seiten 182 und 183 des Katalogs „Signalkonverter Interface 2005" der Firma Phoenix Contact offenbarte Übergabemodul.
Bei diesem bekannten Übergabemodul sind zur elektrischen und/oder elektronischen Verbindung mit einem Klemmenblock anstelle der Schraubklemmanschlüsse Steckkontaktelemente vorgesehen, welche mit dem Anschluss für das Datenkabel elektrisch verbunden sind.
Über diese Steckkontaktelemente kann bei einem speziell ausgebildeten Klemmenblock mit als Schraubklemmanschlüssen ausgebildeten Gegen-Kontaktelementen und zusätzlich an die Steckkontaktelemente angepassten Gegen-Kontaktelementen direkt eine elektrischen Verbindung erzeugt werden, indem alle Steckkontaktelemente des Übergabemoduls gleichzeitig in die hierzu korrespondierend ausgeführten Gegen-Kontaktelemente eingeführt werden. Somit wird eine schnelle Verbindung zwischen dem Übergabemodul und dem Klemmenblock ermöglicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Übergabemodul zu schaffen, welches einerseits schnell mit einem Klemmenblock mit Schraubklemmanschlüssen elektrisch und/oder elektronisch verbunden werden kann. Andererseits sollte die schnelle elektrische und/oder elektronische Verbindung zwischen dem Übergabemodul und dem Klemmenblock mit Schraubklemmanschlüssen als Gegen-Kontaktelementen ermöglicht werden, ohne dass der Klemmenblock aufwendig hierfür anzupassen ist.
Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Bei dem Übergabemodul der Erfindung sind die elektrischen Kontaktelemente des Übergabemoduls derart ausgebildet sind, dass über sie eine elektrische und/oder elektronische Verbindung direkt zu den als Schraubklemmanschlüssen ausgebildeten Gegen-Kontaktelemente des Klemmenblocks herstellbar ist. Durch diese Anpassung der elektrischen Kontaktelemente des Übergabemoduls an die Schraubklemmanschlüsse kann zu Klemmblöcken mit Schraubklemmanschlüssen eine schnelle elektrische und/oder elektronische Verbindung zwischen dem Übergabemodul und dem Klemmenblock einfach hergestellt werden. Hierfür ist keinerlei Änderung des Klemmenblocks erforderlich, weil die Kontakte des Übergabemoduls direkt an die Schraubklemmanschlüsse angeschlossen werden können. Ein elektrischer Leiter ist somit für die elektrische und/oder elektronische Verbindung zu dem Klemmenblock mit Schraubklemmanschlüssen nicht notwendig. Das erfindungsgemäße Übergabemodul ist durch seine angepassten Kontaktelemente universell einsetzbar. Es kann somit bei jedem Klemmblocken mit Schraubanschlüssen eingesetzt werden. Die Verwendung ist unabhängig davon, ob eine zusätzliche Anschlussmöglichkeit bspw. durch Brückenschächte gegeben ist oder nicht.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrischen Kontaktelemente jeweils zumindest einen ebenen flächigen Abschnitt aufweisen, der bei der elektrischen und/oder elektronischen Verbindung an einem ebenen Abschnitt eines elektrisch leitenden Teils des zugehörigen Schraubklemmanschlusses anliegt. Durch diese Anpassung der Geometrie des Kontaktelements an die des leitenden Teils wird sichergestellt, dass Übergangswiderstand klein ist.
Damit die elektrische und/oder elektronische Verbindung zwischen den Kontaktelementen und den Schraubklemmanschlüssen dauerhaft sichergestellt werden kann, ist vorgesehen, dass die Kontaktelemente federnd derart ausgebildet sind, dass sie bei der elektrischen und/oder elektronischen Verbindung jeweils gegen das elektrisch leitende Teil des Schraubklemmanschlusses drücken.
Eine sichere Kontaktierung wird zusätzlich durch eine Verrastung des Übergabemoduls zu dem Klemmenblock hergestellt. Somit wird aus einem herkömmlichen Schraubklemmanschluss eine steckbare Grundleiste, so dass ein Direkt-Steck-Verbindersystem bereit gestellt wird. Hierdurch wird von dem Übergabemoduls zu dem Klemmenblock einerseits eine schnelle und sichere elektrische und/oder elektronische Verbindung sowie eine sichere mechanische Verbindung hergestellt.
Vorteilhafterweise ist das einzelne Kontaktelement des Übergabemoduls derart ausgebildet, dass die elektrische und/oder elektronische Verbindung über die Kontaktelementen des Übergabemoduls bei geöffneten Schraubklemmenanschlüssen herstellbar ist. Hierfür sind die Kontaktelemente in zweckmäßiger Weise als Steckkontaktelemente ausgebildet.
Zur Erreichung einer stabilen, formschlüssigen Verbindung von dem Kontaktelement zu dem Schraubklemmanschluss, ist vorgesehen, dass die Kontaktelemente zumindest teilweise in einem U-förmigen Aufnahmeraum gelagert sind und zumindest teilweise von seinen Wänden umgeben und geschützt sind.
Vorzugsweise tauchen die Kontaktelemente mit dem jeweiligen Aufnahmeraum bei der elektrischen und/oder elektronischen Verbindung in die Klemmkammer des Schraubklemmanschlüsse ein. Hierdurch ist es möglich, schmale Kontaktelemente zu verwenden, ohne dass die Gefahr besteht, dass diese beim Einführen in die Klemmkammer verbiegen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktelemente einen keilförmig gebogenen Blechstreifen mit einem ersten Schenkel und einem zweiten Schenkel (17) umfassen und derart konfiguriert sind, dass bei der elektrischen und/oder elektronischen Verbindung zwischen den Kontaktelementen und den Gegen-Kontaktelementen die ersten Schenkel des Blechstreifens federnd gegen ein elektrisch leitendes Teil des Schraubklemmanschlusses drücken. Dieser Blechstreifen ist mechanisch stabil und einfach im Biegeprozess herzustellen.
Damit das als Blechstreifen ausgebildete Kontaktelement die notwendige Anpresskraft gegen das elektrische leitenden Teil des Schraubklemmanschlusses aufweist, ist an dem ersten Schenkel ein dritter Schenkel derart angeformt, dass dieser den Federweg des ersten Schenkels begrenzt. Die Begrenzung des Federwegs kann bspw. in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass der dritte Schenkel von dem ersten Schenkel in Richtung des zweiten Schenkel zeigt. Hierdurch wird erreicht, dass sich der erste Schenkel über den dritten Schenkel auf den zweiten Schenkel entsprechendem Druck auf den ersten Schenkel in Richtung des zweiten Schenkels abstützt.
Somit wird deutlich, dass der keilförmige Blechsteifen sich erheblich versteift, wenn er in die Klemmkammer eines Schraubenklemmanschlusses eingedrückt wird.
Somit ist die notwendige Anpresskraft an das metallische Druckstück gegeben, weil durch die Federwegbegrenzung die Versteifung der federnden Keilform bewirkt wird.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Übergabemodul an seinem Gehäuse Haken zur Verrastung mit dem Klemmenblock auf, wobei diese mittels einer Entriegelungs- und/oder Auswurfeinrichtung, die am Gehäuse als Betätigungshebel vorgesehen ist, betätigt werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:
1 eine perspektivische Darstellung eines Klemmenblocks mit einem in der Trennstellung dargestellten Übergabemodul mit einem Anschluss für ein Datenkabel;
2 eine geschnittene Seitenansicht des Klemmenblocks mit angesetztem Übergabemodul;
3 eine perspektivische Darstellung des Übergabemoduls mit Blick auf seine Kontaktelemente;
4 eine geschnittene Ansicht des Übergabemoduls, welches mit seinen Kontaktelementen in Schraubklemmanschlüsse eines Klemmenblockes eingreift;
5 eine weitere Ausführungsform, ebenfalls in der geschnittenen Darstellung des Ansatzes eines Übergabemoduls;
6 eine weitere Detailansicht gemäß der 4
7 eine weitere Ansicht eines angesetzten Übergabemoduls gemäß der 2 in einer anderen Ansicht
und
8 ein weiteres an einem Klemmblock angeschlossenes Übergabemodul mit zusätzlich vorgesehenen Abdeckungen.
Die 1 und 2 zeigen ein Übergabemodul 1 mit einem Anschluss in Form einer Steckleiste für ein nicht dargestelltes Datenkabel. Das Übergabemodul 1 weist eine Vielzahl von elektrischen Kontaktelementen 5 auf, über die eine elektrische und/oder elektronische Verbindung zu einer entsprechenden Anzahl von als Schraubklemmanschlüssen 4 ausgebildeten Gegen-Kontaktelementen eines Klemmenblocks 2 herstellbar ist. Die Kontaktelemente 5 des Übergabemoduls 1 sind senkrecht zu dem Anschluss 20 für das Datenkabel in zwei übereinander liegende Reihen angeordnet.
Bei elektrischer und/oder elektronischer Verbindung tauchen die Kontaktelemente 5 des Übergabemoduls 1 gemäß der Schnittdarstellung nach 2 in die Schraubklemmanschlüsse 4 des Klemmenblocks 2 ein.
Wie die 4, 5 und 6 besonders deutlich zeigen, umfasst jeder einzelne Schraubklemmanschluss 4 eine Klemmkammer 8 mit einem Druckstück 6 aus einem elektrisch leitendem Material und einer Klemmschraube 7.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die elektrischen Kontaktelemente 5 des Übergabemoduls 1 derart ausgebildet sind, dass über sie eine elektrische und/oder elektronische Verbindung direkt zu den als Schraubklemmanschlüssen 4 ausgebildeten Gegen-Kontaktelemente des Klemmenblocks 2 herstellbar ist. Aufgrund dieser besonderen Ausbildung der Kontaktelemente 5 besteht nicht mehr die Notwendigkeit, die Kontaktelemente 5 durch Betätigung der Klemmschraube 7 über das Druckstück 6 in der Klemmkammer 8 zu klemmen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die elektrische und/oder elektronische Verbindung über die elektrischen Kontaktelementen 5 bei geöffneten Schraubklemmenanschlüssen 4 herstellbar ist. Besonders geeignet als Kontaktelemente 5 sind Steckkontaktelemente.
Um insbesondere hier die mechanische Verbindung für das Kontaktelement 5 zu erreichen, sind die Kontaktelemente 5 zumindest teilweise in einem U-förmigen Aufnahmeraum 10 gelagert und zumindest teilweise von dessen Wänden 13, 14 umgeben und geschützt.
Die Kontaktelemente 5 sind jeweils zumindest teilweise in dem U-förmigen Aufnahmeraum 10 geführt, wobei die Kontaktelemente 5 mit dem jeweiligen Aufnahmeraum 10 bei der elektrischen und/oder elektronischen Verbindung in die Schraubklemmanschlüsse 4 eintauchen.
Die U-förmige Aufnahmekammer 10 tritt im eingesetzten bzw. eingeschobenen Zustand in Formschluss mit den Kammerwänden der Klemmkammer 8. Somit wird eine geführte, verkantungsfreie sichere mechanische Steckverbindung geschaffen. Dabei ist der Aufnahmeraum 10 an seinem freien Ende etwas verjüngt ausgebildet, wie dies ebenfalls in der 4 deutlich wird. Die verjüngte Ausbildung hat insbesondere den Vorteil, dass das Kontaktelement 5 zur Herstellung der elektrischen Verbindung in der Klemmkammer 8 einen hinrei chenden Freiraum hat, um mit dem oben liegenden Druckstück 6 und hier insbesondere mit seiner Unterseite ungehindert in Kontakt treten zu können.
Zur Herstellung der elektrischen Verbindung ist das Kontaktelement 5 zumindest in einem Bereich federnd ausgeführt. Dadurch tritt das Kontaktelement 5 bei elektrischer und/oder elektronischer Verbindung selbsttätig in elektrischen Kontakt mit dem elektrisch leitendem Druckstück 6. Wie aus der 4, 5 und 6 deutlich wird, ist das federnd ausgebildete Kontaktelement 5 aus einem länglich geformten Blechstreifen 12 gebildet, welcher in dem U-förmigen Aufnahmeraum 10 und hier zwischen den Wänden 13 und 14 geführt angeordnet ist. Der Blechstreifen 12 ist im Querschnitt keilförmig ausgebildet. Er weist einen ersten Schenkel 16 und einem zweiten Schenkel 17 auf und ist derart konfiguriert, dass bei der elektrischen und/oder elektronischen Verbindung zwischen dem als Kontaktelement 5 dienendem Blechstreifen 12 und dem Gegen-Kontaktelement der erste Schenkel 16 des Blechstreifens 12 federnd gegen ein elektrisch leitendes Teil, bspw. das Druckstück 6, des Schraubklemmanschlusses 4 drückt.
Wie insbesondere aus der 4 und 5, aber auch aus der 6 zu erkennen ist, ist am Ende des ersten Schenkels 16 ein dritter Schenkel 18 angeformt. Er zeigt in Richtung des zweiten Schenkels 17 und stützt den Schenkel 16 gegen den zweiten Schenkel 17 ab. Der dritte Schenkel 18 begrenzt somit den Federweg des ersten Schenkels 16 in Richtung des zweiten Schenkels 17. Somit erfolgt eine Versteifung des federnden als Kontaktelement 5 fungierenden keilförmigen Blechstreifens 12 beim Einschieben in die Klemmkammer 8, sobald der dritte Schenkel 18 auf den zweiten Schenkel 17 stößt. Folglich ergibt sich die hinreichende Anpresskraft gegen das Druckstück 6 bzw. hier gegen die Unterseite des Druckstücks 6 bei entlasteter Klemmschraube 7, so dass eine sich selbst haltende Kontaktierung des Übergabemoduls 1 an dem Klemmenblock 2 herbeigeführt wird. Dies wird noch dadurch unterstützt, dass beispielsweise an der Unterseite des Druckstücks 6 Riffelungen vorgesehen sind, die ein selbsttätiges ungewolltes Herausfallen des Übergabemoduls 1 verhindern.
Wie aus der 4 noch zu erkennen ist, sind die zweiten Schenkel 17 der Blechstreifen 12 in das Gehäuse des Übergabemoduls 1 so eingeführt, dass sie über eine in dem Gehäuse montierte Platine 19 mit dem Anschluss 20 verbunden und verschaltet sind.
In Weiterbildung der Erfindung, zu erkennen in den 1, 2 und 7, sind an dem Gehäuse des Übergabemoduls 1 Haken 21 zur Verrastung des Übergabemoduls 1 an dem Klemmenblock 2 vorgesehen. Diese Verrastung stellt eine Halterungsmöglichkeit des Übergabemoduls 1 an dem Klemmenblock 2 dar. Dabei wirken die Haken 21 mit einer Entriegelungs- und/oder Auswurfeinrichtung zusammen. Die Entriegelungs- und/oder. Auswurfeinrichtung kann von außen am Gehäuse bspw. über einen Hebel 22 betätigt werden, so dass Übergabemodul 1 von dem Klemmenblock 2 gelöst werden kann.

1: Übergabemodul
2: Klemmenblock
4: Schraubklemmanschlüsse
5: Kontaktelemente
6: Druckstück
7: Klemmschraube
8: Klemmkammer
9: Klemmhülse
10: Aufnahmeraum
12: Blechstreifen
13: Schenkelwände
14: Schenkelwände
16: erster Schenkel
17: zweiter Schenkel
18: dritter Schenkel
19: Platine
20: Anschluss
21: Haken
22: Hebel
22: Abdeckung

Claims

Elektrisches Übergabemodul (1) mit einem Anschluss (20) für ein Datenkabel sowie mit einer Vielzahl von elektrischen Kontaktelementen (5), über die eine elektrische und/oder elektronische Verbindung zu einer entsprechenden Anzahl von als Schraubklemmanschlüssen (4) ausgebildeten Gegen-Kontaktelementen eines Klemmenblocks (2) herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontaktelemente (5) des Übergabemoduls (1) derart ausgebildet sind, dass über sie eine elektrische und/oder elektronische Verbindung direkt zu den als Schraubklemmanschlüssen (4) ausgebildeten Gegen-Kontaktelemente des Klemmenblocks (2) herstellbar ist.
Elektrisches Übergabemodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontaktelemente (5) jeweils zumindest einen ebenen flächigen Abschnitt aufweisen, der bei der elektrischen und/oder elektronischen Verbindung an einem ebenen Abschnitt eines elektrisch leitenden Teils des zugehörigen Schraubklemmanschlusses (4) anliegt.
Elektrisches Übergabemodul (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische und/oder elektronische Verbindung über die elektrischen Kontaktelementen (5) bei geöffneten Schraubklemmenanschlüssen (4) herstellbar ist.
Elektrisches Übergabemodul (1) nach mindestens einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (5) als Steckkontaktelemente ausgebildet sind.
Elektrisches Übergabemodul (1) nach mindestens einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (5) federnd derart ausgebildet sind, dass sie bei elektrischer Verbindung jeweils gegen ein elektrisch leitendes Teil des Schraubklemmanschlusses (4) drücken.
Elektrisches Übergabemodul (1) nach mindestens einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (5) einen keilförmigen Blechstreifen (12) mit einem ersten Schenkel (16) und einem zweiten Schenkel (17) umfassen und derart konfiguriert sind, dass bei der elektrischen und/oder elektronischen Verbindung zwischen den Kontaktelementen (5) und den Gegen-Kontaktelementen der erste Schenkel (16) des Blechstreifens (12) federnd gegen ein elektrisch leitendes Teil des Schraubklemmanschlusses (4) drückt.
Elektrisches Übergabemodul (1) nach dem vorgehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Schenkel (16) ein dritter Schenkel (18) derart angeformt ist, dass dieser den Federweg des ersten Schenkels (16) begrenzt.
Elektrisches Übergabemodul nach dem vorgehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Schenkel (18) von dem ersten Schenkel (16) in Richtung des zweiten Schenkel (17) zeigt.
Elektrisches Übergabemodul (1) nach mindestens einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Schraubklemmanschlüsse (4) jeweils eine Klemmkammer (8) mit einem Druckstück (6) zur Klemmung eines Kontakts aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (5) derart ausgebildet sind, dass über sie die elektrische und/oder elektronische Verbindung zu dem Druckstück (6) herstellbar ist.
Elektrisches Übergabemodul (1) nach mindestens einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übergabemodul (1) Befestigungsmittel aufweist, mit denen das Übergabemodul (1) und der Klemmenblock (2) mechanisch verbindbar sind.
Elektrisches Übergabemodul (1) nach mindestens einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (5) zumindest teilweise in einem U-förmigen Aufnahmeraum (10) gelagert sind und zumindest teilweise von seinen Wänden (13, 14) umgeben und geschützt sind.
Elektrisches Übergabemodul (1) nach mindestens einem der vorgehendem Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (5) jeweils zumindest teilweise in einem U-förmigen Aufnahmeraum (10) geführt sind, wobei die Kontaktelemente (5) mit dem jeweiligen Aufnahmeraum (10) bei der elektrischen und/oder elektronischen Verbindung in die Schraubklemmanschlüsse (4) eintauchen.
Elektrisches Übergabemodul (1) nach mindestens einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übergabemodul (1) an seinem Gehäuse Haken (21) zur Verrastung mit dem Klemmenblock (2) aufweist.
Elektrisches Übergabemodul nach dem vorgehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Haken (21) mit einer am Übergabemodul vorgesehenen Entriegelungs- und/oder Auswurfeinrichtung zusammenwirken.
Elektrischer Verbinder umfassend wenigstens ein elektrisches Übergabemodul (1) mit Kontaktelementen (5) nach mindestens einem der vorgehenden Ansprüche sowie einen Klemmenblock (2) mit als Schraubklemmanschlüssen (4) ausgebildeten Gegen-Kontaktelementen.