DE102009049456A1

DE102009049456A1 - Elektroinstallationsgerät und Verfahren zur Montage eines solchen

Info

Publication number: DE102009049456A1
Application number: DE102009049456A
Authority: DE
Inventors: jens Schnur; Marcus Gottwald; Frank Brenk; Alexander Wink
Original assignee: ABB AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 2009-08-12
Filing date: 2009-10-15
Publication date: 2011-02-17
Also published as: EP2284953A1; EP2284953B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektroinstallationsgerät mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse befestigten Leiterplatte und mit wenigstens einer Anschlusskomponente zum Anschluss von Anschlussleitern. Die Anschlusskomponente umfasst eine erste Teilkomponente, die an der Leiterplatte befestigt ist, und wenigstens eine zweite Teilkomponente, die an der ersten Teilkomponente befestigt ist. Die zweite Teilkomponente ist an einem Teil des Gehäuses befestigt, um die Leiterplatte in dem Gehäuse zu halten. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Montage eines Elektroinstallationsgerätes mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse befestigten Leiterplatte und mit einer Anschlusskomponente zum Anschluss eines Anschlussleiters, welches gekennzeichnet ist durch die Montageschritte d. Befestigen einer ersten Teilkomponente der Anschlusskomponente an der Leiterplatte, e. anschließendes Befestigen einer zweiten Teilkomponente an der ersten Teilkomponente, f. anschließendes Befestigen der zweiten Teilkomponente an einem Gehäuseteil.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektroinstallationsgerät mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse befestigten Leiterplatte und mit wenigstens einer Anschlusskomponente zum Anschluss von Anschlussleitern, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Montage eines Elektroinstallationsgerätes mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse befestigten Leiterplatte und mit einer Anschlusskomponente zum Anschluss eines Anschlussleiters, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
Ein gattungsgemäßes Elektroinstallationsgerät kann ein Installationsschaltgerät mit einer elektronischen Funktionseinheit sein, beispielsweise ein elektronisches Zeit-, Mess- oder Überwachungsrelais. Solche Elektroinstallationsgeräte sind im Prinzip bekannt. Sie umfassen in einem Gehäuse mindestens eine Leiterplatte, auf der die Bauteile und Komponenten einer elektronischen Schaltung untergebracht sind, sowie wenigstens einen Klemmenblock, in dem Anschlussleiter von außen an wenigstens eine Stromschiene angeschlossen werden können, wobei die Stromschiene mit Leiterbahnen auf der Leiterplatte verbunden sind.
Die EP 0 685 906 A1 zeigt ein gattungsgemäßes Elektroinstallationsgerät, mit Anschlussfahnen, die in einem Halteblock auf der Leiterplatte befestigt sind, und mit einem Klemmenblock, der bei der Montage zunächst lose auf die Anschlussfahnen aufgesteckt wird, wonach die Leiterplatte mit dem lose aufgesteckten Klemmenblock in ein Gehäuse eingesetzt wird. Der Klemmenblock wird beim Einsetzen der Leiterplatte in das Gehäuse durch Gehäuseteile gesichert und festgelegt. Eine automatische Montage ist dabei nur erschwert möglich, da der Klemmenblock lose auf den Anschlussfahnen aufgesteckt ist und zur Montage durch weitere Montage-Halte- oder Handhabungsmittel dort in der korrekten Position gehalten werden muss, solange, bis er in dem Gehäuse in der richtigen Lage eingesetzt und von Gehäuseteilen gehalten ist. Ohne solche weiteren Haltemittel könnte sich der lose aufgesteckte Klemmenblock verschieben, so dass er, wenn die Leiterplatte in das Gehäuse eingesetzt wird, nicht mehr an der Stelle sitzt, die erforderlich wäre, damit er von dem entsprechenden Gehäuseteil in der Einbaulage gehalten werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt im Lichte des Standes der Technik daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Elektroinstallationsgerät so weiterzuentwickeln, dass eine automatische Montage erleichtert ist.
Weiterhin liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Montageverfahren für ein Elektroinstallationsgerät anzugeben, das insbesondere für eine einfache automatische Montage geeignet ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bezüglich des Elektroinstallationsgerätes erfindungsgemäß gelöst durch ein gattungsgemäßes Elektroinstallationsgerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Bezüglich des Montageverfahrens wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 11.
Erfindungsgemäß umfasst die Anschlusskomponente eine erste Teilkomponente, die an der Leiterplatte befestigt ist, und wenigstens eine zweite Teilkomponente, die an der ersten Teilkomponente befestigt ist, und die zweite Teilkomponente ist an einem Teil des Gehäuses befestigt, um die Leiterplatte in dem Gehäuse zu halten. Insbesondere kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Anschlusskomponente eine Anschlussklemme, die erste Teilkomponente ein Klemmenträger mit einer daran befestigten Stromschiene und die zweite Teilkomponente eine Klemmenabdeckung sein. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass das Elektroinstallationsgerät so aufgebaut ist, dass nach jedem Montageschritt die zu montierenden teile fest miteinander verbunden sind. Der Klemmenträger ist mit der Leiterplatte verbunden, anschließend wird die Klemmenabdeckung mit dem Klemmenträger verbunden und ist damit auch fest mit der Leiterplatte verbunden. Das Gehäuse wird dann ebenfalls an der Klemmenabdeckung befestigt, so dass dadurch die Leiterplatte im Gehäuse fixiert ist. In einem Teilschritt bereits zusammengefügte Teile oder Baugruppen bilden dadurch eine fest gefügte Einheit, die bei der Handhabung hin zum nächsten Montageschritt nicht mehr auseinanderfallen kann, beziehungsweise die in einem Teilschritt zusammengefügten Teile oder Komponentenkönnen sich bei der Handhabung hin zu dem nächsten Montageschritt nicht mehr gegeneinander verschieben. Eine automatisierte Montage ist dadurch deutlich vereinfacht, aber auch eine manuelle Montage wird erleichtert, denn auch die Montageperson kann auf ein zusätzliches Haltemittel verzichten.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Klemmenabdeckung eine Kabeleinführöffnung und Klemmmittel zum Festklemmen eines Anschlussleiters. Das Klemmmittel kann dabei eine Klemmschraube oder eine Klemmfeder umfassen. Somit ist erfindungsgemäß die bis auf die Stromschiene komplett vorgefertigte Klemme mit dem Klemmenträger und damit mit der Leiterplatte verbunden, wodurch sie in ihrer Lage relativ zu dem Gehäuse festgelegt ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat die Klemmenabdeckung wenigstens einen Rasthaken zur verrastenden Befestigung der Klemmenabdeckung an dem Klemmenträger hat. Eine erfindungsgemäße Verrastung ist eine besonders einfache und automatisiert gut herstellbare Verbindung. Der Rasthaken kann beispielsweise als Spritzgussteil an der Klemmenabdeckung mit angeformt sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Klemmenabdeckung zusätzlich eine Haltenut zum Halten der Klemmenabdeckung an der Leiterplatte haben. Dadurch wird die gegenseitige Lage von Leiterplatte und Klemmenabdeckung zusätzlich gegen Verschieben oder Verdrehen gesichert.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst das Gehäuse eine erste und zweite Gehäusehalbschale, und die erste Gehäusehalbschale hat wenigstens eine erste Gehäusehalbschalen-Rastzunge zur Verrastung der ersten Gehäusehalbschale mit einer Klemmenabdeckung, und die zweite Gehäusehalbschale hat wenigstens eine zweite Gehäusehalbschalen-Rastzunge zur Verrastung der zweiten Gehäusehalbschale mit der Klemmenabdeckung. Ein Gehäuseaufbau als Schalengehäuse mit zwei Gehäusehalbschalen, die längs einer umlaufenden Fügekante aufeinanderliegen, ist eine häufig anzutreffende Bauform bei elektrischen Installationsgeräten. Erfindungsgemäß bildet die Klemmenabdeckung gewissermaßen das Koppelglied zwischen den beiden gehäusehalbschalen. Dadurch wird die passgenaue Montage des Klemmenblocks in dem Gehäuse stark vereinfacht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst das Gehäuse einen Zwischenrahmen, und der Zwischenrahmen wenigstens hat eine erste Zwischenrahmen-Rastzunge zur Verrastung des Zwischenrahmens mit wenigstens einer ersten Klemmenabdeckung, und der Zwischenrahmen hat wenigstens eine zweite Zwischenrahmen-Rastzunge zur Verrastung des Zwischenrahmens mit wenigstens einer zweiten Klemmenabdeckung, und die wenigstens eine erste und wenigstens eine zweite Klemmenabdeckung liegen auf gegenüberliegenden Seiten bezogen auf die durch den Zwischenrahmen aufgespannte Ebene. Ein Schalengehäuse mit Zwischenrahmen wird verwendet, wenn ein breiteres Elektroinstallationsgerät gebaut werden soll, mit entsprechend breiteren Anschlussklemmen mit einer erhöhten Anzahl an Klemmenöffnungen. Der erfindungsgemäße Aufbau erlaubt eine einfache automatisierte Montage auch eines solchen Gerätes. Der breite Anschlussklemmenblock ist aus zwei aneinandergereihten einfachen Anschlussklemmenblocks aufgebaut. Dadurch ist auch hier wieder eine Montage möglich, bei der in jedem Teilschritt ein weiteres Teil fest mit dem aus den vorhergehenden Teilschritten entstandenen Teilmodul verbunden ist, so dass das Gerät insgesamt bei der Handhabung zwischen zwei Montageschritten in sich fest gefügt ist.
Weiterhin erlaubt die Verwendung eines Zwischenrahmens eine modulare Bauweise für Gehäusetypen unterschiedlicher Breite. Im Stand der Technik muß für jede Gehäusebreite ein eigener Satz Gehäusehalbschalen gefertigt werden, für jede Breite benötigt man ein eigenes Werkzeug mit entsprechenden Kosten. Erfindungsgemäß ist eine modulare Bauweise mit reduzierter Teilezahl und entsprechend reduzierter Werkzeugzahl möglich. Soll beispielsweise ein Gerät mit einer einfachen Modulbreite von beispielsweise 22,5 mm gefertigt werden, so verwendet man zwei Gehäusehalbschalen von je 11,25 mm Breite. Um ein Gerät mit doppelter Modulbreite von 45 mm herzustellen, kann man dieselben beiden Gehäusehalbschalen von jeweils 11,25 mm Breite verwenden, die fehlenden 22,5 mm Gehäusebreite werden durch Einfügen eines entsprechen breiten Zwischenrahmens hergestellt. Man benötigt also lediglich ein weiters Werkzeug für den Zwischenrahmen. Soll ein gerät mit dreifacher Modulbreite gebaut werden, so ist hierfür kein neues Werkzeug erforderlich, es wird einfach ein weiterer Zwischenrahmen eingefügt. So sind Gerätetypen von Vielfachen einer Standard-Modulbreite im Baukastensystem herstellbar mit einer begrenzten Anzahl von einzelnen Bauteiltypen, die bevorratet werden müssen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist auf der Leiterplatte wenigstens ein Drehpotentiometer befestigt, mit dessen Drehachse eine Einstellachse verbunden ist, die bis zu einer Bedienseite des Elektroinstallationsgerätes reicht. Von außen betätigbare Drehpotentiometer als Einstellorgane in elektronischen Schaltungen sind bekannt und üblich. Üblicherweise werden einfach aufgebaute Drehpotentiometer mit kurzer Drehachse verwendet. Wenn diese aus schaltungstechnischen Gründen auf der leiterplatte an einer Position befestigt sind, die in eingebautem Zustand von der Bedienseite entfernt ist, so ist es aufwändig, anschließend von der Bedienseite her ein Betätigungsorgan zu dem Drehpotentiometer einzuführen und dieses dort zu befestigen. In der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird in einem Teil-Montageschritt, der bereits früh in der Montagereihenfolge liegt, eine Einstellachse an dem Dreh-Potentiometer befestigt, die dann in den weiteren Montageschritten dort fest verbunden bleibt und schließlich bei der Fertigstellung des Gehäuses automatisch in der vorgesehenen Lage an der Bedienseite zu liegen kommt, so dass dann das Potentiometer von der Bedienseite her bedient werden kann. Somit ist bei einfacher Montage eine gute Bedienbarkeit eines Drehpotentiometers auf der Leiterplatte gegeben.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist an einer Bedienseite des Elektroinstallationsgerätes eine Lichtleiterleiste befestigt. Diese ist erfindungsgemäß ebenfalls in einem frühen Stadium der Montagereihenfolge dort befestigt und bleibt während der nachfolgenden Montageschritte fest an ihrem Platz.
Ein erfindungsgemäßes Montageverfahren ist gekennzeichnet durch die Montageschritte Befestigen einer ersten Teilkomponente der Anschlusskomponente an der Leiterplatte, anschließendes Befestigen einer zweiten Teilkomponente an der ersten Teilkomponente, anschließendes Befestigen der zweiten Teilkomponente an einem Gehäuseteil. Das erfindungsgemäße Montageverfahren stellt sicher, dass nach jedem Montageschritt alle bereits montierten teile oder Komponenten fest miteinander verbunden bleiben und sich bei der Handhabung hin zu dem nachfolgenden Montageschritt nicht lösen oder gegeneinander verschieben können.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Figurenbeschreibung
Figuren und Beschreibung dienen dem besseren Verständnis des Gegenstands. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
Dabei zeigen:
1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektroinstallationsgerätes, fertig montiert,
2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektroinstallationsgerätes, fertig montiert,
3 eine erste Montagestufe des Gerätes nach 1,
4 eine zweite Montagestufe des Gerätes nach 1,
5 eine Detailansicht der Befestigung der Klemmenabdeckung an dem Klemmenträger und der Leiterplatte,
6 einen dritten Montageschritt des Gerätes nach 1,
7 eine Detailansicht der Verrastung beider Gehäusehälften mit dem Klemmenträger,
8 einen vierten Montageschritt des Gerätes nach 1,
9 einen fünften Montageschritt des Gerätes nach 1,
10 einen Teilmontageschritt eines Gerätes nach 2,
11 einen weiteren Teilmontageschritt eines Gerätes nach 2, sowie
12 einen weiteren Teilmontageschritt eines Gerätes nach 2.
In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile oder Komponenten mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die 1 zeigt eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen Elektroinstallationsgerätes 1 einer ersten Ausführungsform. Es handelt sich um ein elektronisches Zeitrelais mit einer Modulbreite von 22,5 mm. Das Gerät 1 hat ein Gehäuse 2 aus einem Isolierstoff, das aus zwei Gehäusehalbschalen 22, 23 zusammengesetzt ist. Das Gerät 1 hat eine vordere Bedienseite 24, hintere Bedienseiten 25, 25', Schmalseiten 26, 27, Breitseiten, von denen nur eine mit der Bezugsziffer 28 zu sehen ist und eine Befestigungsseite 29.
An der Befestigungsseite 29 befindet sich eine Aussparung 291 mit einer festen und einer beweglichen Nase 292, 293. Zu Einzelheiten der Befestigungsseite und der Nasen siehe auch die 6, 10, 11, 12. 6 zeigt eine der Gehäusehalbschalen 23, mit ihrer offenen Seite nach oben offen liegend. Die bewegliche Nase 293 befindet sich an einem Steg 295, der mit einer Verschiebungsrichtung auf die feste Nase 292 zu an dem Gehäuse längsverschieblich gelagert ist, hier mittels einer angeformten Schlaufe 294, die eine bewegliche Verbindung des Steges 295 zu dem Gehäuse sicherstellt. Die Gehäusehalbschale 23 mit dem Steg 295 und der Schlaufe 294 kann dabei in einem Spritzgussvorgang als Kunststoffteil hergestellt werden.
In den 10, 11 und 12 ist gezeigt, dass der Steg 294 mittels einer Feder 295, welche in einer Nut an der Befestigungsseite 291 geführt ist, und die sich an der Gehäusewand abstützt, in Richtung auf die feste Nase 292 zu druckbeaufschlagt ist. Die Feder 295 ist hier eine Zylinderdruckfeder aus Metall, was eine sehr preiswerte Lösung darstellt. Es können allerdings auch noch anders gestaltete Federelemente eingesetzt werden, beispielsweise ein Federelement aus Kunststoff.
Mittels der Nasen 292, 293 lässt sich das Elektroinstallationsgerät 1 auf einer Normprofiltragschiene, hier nicht dargestellt, in an sich bekannter Weise zur Befestigung aufschnappen. Es wird dann aufgrund der rückstellenden Federkraft der Feder 295 dort festgehalten. Erfindungsgemäße Elektroinstallationsgeräte werden nämlich in der Anwendung oft im Reihenverbund zusammen mit anderen Installationsschaltgeräten, beispielsweise Leitungsschutzschaltern, Fehlerstromschutzschaltern, Stoßstromschaltern oder dergleichen, in einer Installationsverteilung auf Normprofiltragschienen, beispielsweise auf Hutprofiltragschienen, befestigt.
An der vorderen Bedienseite 24 befinden sich Einstellöffnungen 48', durch die hindurch Einstellachsen 48 betätigt werden können. Neben jeder Einstellöffnung befindet sich eine kreissegmentartige Anzeigeöffnung 48'', durch die hindurch die Potentiometerstellung abgelesen werden kann.
Die Einstellachsen 48 sind in ihrer Lage im Gerät 1 in den 3, 4, 6, 8, 9, 10, 11 genauer dargestellt. Sie sind mit den Drehachsen von Drehpotentiometern verbunden, die auf einer Leiterplatte 3 in dem Gerät 1 angebracht sind, und dienen gewissermaßen zur Verlängerung der Drehachse des Drehpotentiometers zu einer leichteren Bedienbarkeit von der Bedienseite 24 her. Wie insbesondere aus den 8 und 9 ersichtlich, haben die Einstellachsen 48 eine zylinderartige Stange 481, mit deren freiem Ende sie mit der Drehachse des Drehpotentiometers verbunden sind. Die Drehpotentiometer selbst sind in den Ausführungsbeispielen nicht dargestellt. Die Stangen 481 können mit der Drehachse des Potentiometers beispielsweise verklemmt oder verklebt werden.
Am gegenüberliegenden Ende trägt die Einstellachse 48 einen kreisförmigen Kragen 482 und einen Einstellfortsatz 483. Mit dem Kragen 482 ist die Einstellachse 48 von der Innenseite her durch die Bedienseite 24 des Gehäuses 2 festgehalten. Außerdem trägt der Kragen 482 Positionsmarkierungen, die durch die Anzeigeöffnung 48'' von außen abgelesen werden kann, und durch die auf einfache Art und ohne dass zusätzliche Anzeigevorrichtungen, etwa Skalen oder Beschriftungen auf der Bedienseitenoberfläche, erforderlich wären.
An dem Einstellfortsatz lässt sich die Drehachse 48 von außerhalb des Gerätes betätigen, indem sie verdreht wird. Dazu kann an dem Einstellfortsatz 483 ein Schlitz für den Eingriff eines Schraubendrehers angebracht sein. Weiterhin können an der Drehachse 48 Rasthilfen angebracht sein, die mit entsprechenden Rastmitteln am Gehäuse zusammenwirken und dafür sorgen, dass die Drehachse in bestimmten Raststellungen festgehalten wird. So kann beispielsweise die Rasthilfe mit dem Rastmittel so ausgelegt sein, dass ein maximaler Verdrehwinkel der Drehachse im Bereich zwischen 0° und 360° erlaubt ist, beispielsweise 270°, und innerhalb dieses Bereiches 6 Raststufen vorgesehen sind, also beispielsweise bei 45°, 90°, 135°, 180°, 225° und 270°.
Weiterhin sind an der vorderen Bedienseite 24 durch Aussparungen 49' in der Gehäusewand die Enden von Lichtleiterleisten 49 sichtbar. Diese führen das Licht von Anzeige-Leuchtmitteln, insbesondere LEDs, die auf der Leiterplatte 3 im Inneren des Gehäuses angebracht sind, und die verschiedene Schaltzustände optisch anzeigen, nach außen.
Weiterhin befinden sich an jeder der Schmalseiten 26, 27 Anschlusskomponenten 4, auch als Anschlussklemmen 4 bezeichnet, mit insgesamt jeweils sechs Kabeleinführöffnungen 44 an jeder Schmalseite, durch die hindurch Anschlusskabel in die Anschlussklemmen 4 des Gerätes 1 eingeführt werden können. Jeder der Kabeleinführöffnungen 44 ist eine Bedienöffnung 44' zugeordnet, durch die hindurch eine Klemmschraube der jeweiligen Anschlussklemme mittels eines Werkzeugs, beispielsweise eines Schraubendrehers, betätigt werden kann. Drei der Bedienöffnungen 44' jeder Schmalseite befinden sich an der vorderen Bedienseite 24, drei weitere Bedienöffnungen 44' befinden sich an der hinteren Bedienseite 25. Je drei zusammengehörende Bedienöffnungen und Kabeleinführöffnungen sind in einem Klemmenabdeckteil 42 eingebracht. Das Gerät 1 nach 1 hat vier Klemmenabdeckteile 42.
An der Bedienseite 24 befindet sich weiterhin ein Typenschildfeld 241. Wie die 9 zeigt, ist das Typenschildfeld 241 von zwei Anlegekanten 242 rechts und links begrenzt. Zwischen diesen kann ein Schild mit einer Typinformation oder sonstigen Bezeichnung angelegt und gehalten werden. Es ist nach außen hin durch eine transparente Abdeckplatte abgedeckt und damit geschützt.
Die 9 zeigt weiter, dass die Bedienseite 24 durch eine Frontabdeckung 243 gebildet wird, die von der Frontseite her auf das Gerät 1 aufgesteckt wird und die Einstellöffnungen 48' trägt sowie die Aussparungen 49' für die Lichtleiterleiste 49.
2 zeigt ein Elektroinstallationsgerät 1' ähnlich dem in der 1 dargestellten, jedoch mit der doppelten Breite von 45 mm. Die doppelte Breite wird dadurch erreicht, dass zwischen die beiden Gehäusehalbschalen 23, 22 ein Zwischenrahmen 47 eingefügt ist. Entsprechend ist auch die Zahl der Kabeleinführöffnungen 44 und der Bedienöffnungen 44' hier doppelt so groß wie bei dem Gerät nach 1. Wie die 11 zeigt, entsteht die doppelte Anzahl an Kabeleinführöffnungen dadurch, dass zwei baugleiche Klemmenabdeckungen 42, 42' mit jeweils drei Kabeleinführöffnungen und drei Bedienöffnungen 44' übereinandergelegt werden, wobei sie zwischen sich den Zwischenrahmen aufnehmen.
Es ist wichtig, dass die Klemmenabdeckungen 42, 42' keine nach außen von ihrer Schmalseite 421 abstehenden Teile oder Ansätze haben, damit sie sich an ihren Schmalseiten 421 ohne Zwischenraum aneinanderlegen lassen, wie in der 11 gezeigt. Jedes Klemmenabdeckteil 42 besitzt an seinen Schmalseiten 421 eine nutförmige, flächige Aussparung 422, durch die gewissermaßen eine innenliegende Schmalseitenfläche 424 gebildet ist, die über eine Stufe an eine äußere Schmalseite 423 der Klemmenabdeckung 42 anschließt, siehe 4, 5, 6, 11. Die Höhe der Stufe ist so bemessen, dass sie etwa halb so groß ist wie die Dicke eines Kragens 471, der an dem Zwischenrahmen 47 gebildet ist und mit dem der Zwischenrahmen an der innenliegenden Schmalseitenfläche 424 anliegt, wenn ein Gehäuse doppelter Breite aufgebaut wird, wie in 11 gezeigt. Die beiden äußeren Schmalseiten 423 aneinanderliegender Klemmenabdeckungen liegen dann plan aneinander, so dass nach außen der Eindruck einer einheitlichen Klemmenabdeckung doppelter Breite entsteht.
Auch hier wird wieder der Vorteil der modularen Bauweise des erfindungsgemäßen Elektroinstallationsgerätes deutlich. Man benötigt nur eine Art von Klemmenabdeckung 42, entsprechend nur ein Werkzeug, um Geräte verschiedener Breite herstellen zu können, sofern die Breite jeweils ein Vielfaches einer Standard-Modulbreite beträgt.
Im folgenden wird noch genauer beschrieben, wie das gesamte Gerät in modularer Weise aufgebaut wird, und wie die einzelnen Teile aneinander festgehalten sind.
3 zeigt eine Leiterplatte 3, an der vier Klemmenträger 41 befestigt sind. Die Leiterplatte 3 hat eine im Wesentlichen rechteckige Form. An jeder ihrer Längsseiten sind zwei Klemmenträger 41 angebracht, wobei diese hintereinander liegend etwas gegeneinander versetzt angeordnet sind, so dass sie sich in ihrer Längserstreckungsrichtung ein Stück weit überlappen.
Die vier Klemmenträger 41 sind identisch aufgebaut. Sie haben einen Grundkörper 411 in Form einer im Wesentlichen rechteckförmigen Platte. Mit einer Schmalseite liegt der Klemmenträger 41 auf der Leiterplatte 3 auf und steht senkrecht zu ihr ab. Jeder Klemmenträger 41 trägt drei Stromschienen 43 aus Metall. Jede Stromschiene hat einen ersten Schenkel 431, der flach an dem Klemmenträger 41 anliegt, und einen zweiten Schenkel 432, der L-förmig von dem ersten Schenkel 431 abgewinkelt ist und nach außen absteht. Die ersten Schenkel 431 sind teilweise in dem Grundkörper gehalten. Der Grundkörper ist ein Kunststoff-Spritzgussteil, und die Stromschienen 43 werden beim Spritzgießen des Grundkörpers mit umgossen und dadurch in dem Grundkörper 411 fixiert. So sind die Stromschienen mechanisch fest mit dem Grundkörper verbunden.
Der Grundkörper 411 mit den umspritzten Stromschienen 43 bildet ein einheitliches Klemmenträger-Modul. Die elektrischen Anschlüsse der Stromschienen sind zu der Längsseite des Grundkörpers 411 und dort herausgeführt, so dass sie dort in der Art von Anschlussstiften abstehen. Beim Befestigen der Klemmträger 41 auf der Leiterplatte 3 werden die Klemmenträger 41 mit diesen Anschlussstiften in entsprechende Löcher in der Leiterplatte 3 gesteckt. Sie können dann von der Rückseite der Leiterplatte 3 im Zuge eines Lötprozesses, der auch die übrigen auf der Leiterplatte 3 angebrachten elektronischen oder mechanischen Bauteile dort festlötet, mit angelötet werden. In der 3 sind der Übersichtlichkeit halber keine anderen Bauteile auf der Leiterplatte 3 dargestellt.
In der 3 sind weiterhin vier Einstellachsen 48 gezeigt, die in Pfeilrichtung P auf die Drehachsen von Drehpotentiometern aufgesteckt werden, wobei die Drehpotentiometer selbst in der 3 nicht abgebildet sind.
4 zeigt, wie in einem Fertigungsschritt, der an den Zustand gemäß 3 anschließt, an jeden Klemmenträger 41 eine Klemmenabdeckung 42 aufgerastet wird. Es entstehen damit insgesamt vier Anschlussklemmen, zwei an jeder Schmalseite des Gehäuses. Die Anschlussklemmen sind identisch aufgebaut. Es werden nur zwei Teilbaugruppen für eine Anschlussklemme benötigt.
Jede der Klemmenabdeckungen 42 hat drei Teilräume 425, 426, 427, wobei in jedem Teilraum eine Klemmvorrichtung untergebracht ist. Dies kann eine Schraubklemmvorrichtung mit einer Klemmschraube sein, die einen beweglichen Klemmrahmen längsverschieblich bewegt und einen Klemmschenkel des Klemmrahmens gegen den zweiten Schenkel 432 einer jeden Stromschiene 43 in Andruck bringt und dadurch einen Anschlussleiter in der Kabeleinführöffnung 44 mechanisch festklemmt und dadurch elektrisch an das Gerät anschließt. Es kann auch ein schraubenloser Klemmanschluss in der Klemmenabdeckung 42 untergebracht sein.
Wichtig im Sinne der Erfindung ist, dass jede der Anschlussklemmen 4 modular aufgebaut ist aus zwei Teilbaugruppen, nämlich dem Klemmenträger 41 und der daran angerasteten Klemmenabdeckung 42. Wichtig ist weiterhin, dass erfindungsgemäß zunächst der Klemmenträger 41 mit der Leiterplatte 3 verbunden wird, bevor die Anschlussklemme 4 durch Aufrasten der Klemmenabdeckung 42 vervollständigt wird. Im Stand der Technik ist dies nicht bekannt. Dort wird immer zunächst die Anschlussklemme 4 vollständig gefertigt und als komplett gefertigte Baugruppe an dem Gerätegehäuse befestigt, was, wie oben bereits erwähnt, ein externes zusätzliches Haltemittel erforderlich macht. Bei der hier gezeigten erfindungsgemäß aufgebauten und im Zusammenhang mit dem Gehäuseaufbau modular zusammengesetzten Anschlussklemme 4 ist das nicht mehr notwendig.
5 zeigt in einer vergrößerten Teilansicht die Verrastung der Klemmenabdeckung 42 an der Leiterplatte 3. Die bereits erwähnten Rasthaken 45 hintergreifen dazu die Schmalseiten der Klemmenträger 41. An der der Leiterplatte 3 zugeordneten Seite der Klemmenabdeckung 42 befindet sich eine Haltenut 46, mit der die leiterplatte 3 zusätzlich festgehalten wird. Die Rasthaken 45 sind als flache Platten mit endständigem Haken ausgeführt. Sie schließen bündig mit der innenliegenden Schmalseitenfläche 424 an der Schmalseite jeder Klemmenabdeckung 42 ab. Damit ist sichergestellt, dass von der Schmalseite jeder Klemmenabdeckung keine Teile nach außen abstehen, so dass eine zweite Klemmenabdeckung direkt auf die Schmalseite der ersten Klemmenabdeckung angereiht werden kann.
In der 5 wird auch deutlich, dass zwei hintereinander angeordnete Klemmenabdeckungen 42 sich gegenseitig festhalten. Die in der 5 oben angeordnete Klemmenabdeckung hält die in der 5 unten liegende Klemmenabdeckung fest. Das wird erreicht dadurch, dass die zugehörigen Klemmenträger 41 teilweise seitlich versetzt zueinander angeordnet sind.
In der 5 ist weiterhin zu sehen, dass zwischen der innenliegenden Schmalseitenfläche 424 der Klemmenabdeckung 42 und der Außenseite des Klemmenträgers 41 ein Zwischenraum 428 besteht. In diesen Zwischenraum 428 kann eine Rastzunge 21 einer Gehäusehalbschale 23 eingreifen, um die Klemmenabdeckung 42 mit der Gehäusehalbschale 23 verrastend zu verbinden.
6 zeigt, wie die die Gehäusehalbschale 23 in Pfeilrichtung P' gegen die Leiterplatte 3 mit den daran im vorherigen Montageschritt aufgebauten Anschlussklemmen 4 bewegt und schließlich mittels vier Rastzungen 21, die senkrecht von der Innenfläche der Gehäusehalbschale 23 nach oben abstehen, an den Anschlussklemmen 4 verrastend befestigt wird. Wieder ist eine Verrastung realisiert, ohne dass von der Anschlussklemme 4 Teile seitlich abstehen und das Anreihen einer weiteren Anschlussklemme erschweren würden.
Im bisher bekannten Stand der Technik wird stets die Anschlussklemme an dem Gehäuse befestigt. Bei dem hier gezeigten erfindungsgemäßen Aufbau des Gerätes 1 und dem daraus abgeleiteten Montageverfahren werden die Gehäusebestandteile an der Anschlussklemme 4 befestigt. Das Gehäuse entsteht durch nacheinander folgendes Anrasten der beiden Gehäusehalbschalen 23, 22 an die Anschlussklemmen 42, welche zu diesem Zeitpunkt im Montageprozess bereits mit der Leiterplatte verbunden sind. Somit wird das Gehäuse gewissermaßen um die Leiterplatte mit den daran befestigten Anschlussklemmen herum aufgebaut. 8 zeigt, wie als Gegenstück die zweite Gehäusehalbschale 22 aufgesetzt und ebenfalls mit Rastzungen 21 mit den Anschlussklemmen 4 verrastet wird. Die beiden Gehäusehalbschalen 22, 23 werden somit durch die Anschlussklemmen 4 zusammengehalten. 7 zeigt das in einer Querschnittsansicht.
Ergänzend trägt die untere Gehäusehalbschale 23 noch weitere Rastzungen 231, die direkt mit der oberen Gehäusehalbschale 22 verrasten und damit zusätzliche Stabilität in die Verbindung der beiden Gehäusehalbschalen bringen.
Jede Gehäusehalbschale 23, 22 trägt im Bereich einer Anschlussklemme 4 eine Lasche 232, 222, deren Dicke etwa so bemessen ist wie die Höhe der Stufe zwischen der innenliegenden Schmalseitenfläche 424 und der außenliegenden Schmalseitenfläche 423 einer Klemmenabdeckung 42. Damit ist ein bündiger Abschluss der jeweiligen Gehäusehalbschalen-Außenseite mit der äußeren Schmalseite der Klemmenabdeckung sichergestellt.
In der 6 ist noch dargestellt, wie die Lichtleiterleiste 49 von der vorderen Bedienseite 24 her in die untere Gehäusehalbschale 23 eingeschoben ist. Ihre Länge und Form ist so auf die leiterplatte 3 und die Anordnung der elektronischen Bauteile darauf abgestimmt, dass die entsprechend auf der Leiterplatte 3 vorgesehenen Lichtquellen, beispielsweise LEDs, ihr Licht an den Enden der Lichtleiterleiste einkoppeln können, wenn die Gehäusehalbschale 23 mit der Leiterplatte 3 über die Anschlussklemme 4 verbunden ist. 9 zeigt, dass nach Befestigen der beiden Gehäusehalbschalen 22, 23 an den Anschlussklemmen 4 in einem nachfolgenden Montageschritt eine Deckplatte 245 von der Bedienseite 24 her aufgesteckt wird. Die Deckplatte 245 trägt die bereits oben erwähnten Einstellöffnungen 48' mit den benachbarten Anzeigeöffnungen 48'', das Typenschildfeld 241 und die Anlegekanten 242.
Die 10 bis 12 zeigen die Variante der Montage eines Gerätes 1' mit doppelter Breite. Ausgehend von dem Montagezustand am Ende des in der 6 gezeigten Schrittes wird gemäß 10 nun anstelle der zweiten Gehäusehalbschale 22 zunächst der Zwischenrahmen 47 aufgesetzt und an den Anschlussklemmen 4 verrastet. Der Zwischenrahmen 47 trägt Zwischenrahmen-Rastzungen 21', die in Form und Lage den Rastzungen 21 an der zweiten Gehäusehalbschale 22 entsprechen, und weitere Zwischenrahmen-Rastzungen 471, die in Form und Lage den weiteren Rastzungen 231 an der Gehäusehalbschale 22 entsprechen.
In 11 ist gezeigt, dass im Anschluss an den Montageschritt gemäß 10 eine weitere Baueinheit umfassend eine zweite Leiterplatte 3' mit daran befestigten Anschlussklemmen 4' mit dem Zwischenrahmen 47 verrastet wird. Die zweite Baueinheit ist dabei ebenso aufgebaut und montiert worden wie die erste Baueinheit mit der Leiterplatte 3 gemäß 3, 4, 5 und 6.
Zur Fertigstellung des Elektroinstallationsgerätes 1' wird schließlich gemäß 12 eine zweite Gehäusehalbschale 22 auf den Zwischenrahmen 47 aufgerastet.
Bezugszeichenliste

1: Elektroinstallationsgerät
1': Elektroinstallationsgerät
2: Gehäuse
21: Gehäuseteil, Rastzunge
22: Gehäusehalbschale
222: Lasche
23: Gehäusehalbschale
231: weitere Rastzunge
232: Lasche
2': Gehäuse
21': Gehäuseteil, Zwischenrahmen-Rastzunge
21'': Gehäuseteil, Zwischenrahmen-Rastzunge
22': Gehäusehalbschale
23': Gehäusehalbschale
24: Bedienseite
241: Typenschildfeld
242: Anlegekante
25: hintere Bedienseite
25': hintere Bedienseite
26: Schmalseite
27: Schmalseite
28: Breitseite
29: Befestigungsseite
291: Aussparung
292: Nase
293: Nase
3: Leiterplatte
3': Leiterplatte
4: Anschlusskomponente
4': Anschlusskomponente
41: erste Teilkomponente, Klemmenträger
411: Grundkörper
41': erste Teilkomponente
42: zweite Teilkomponente, Klemmenabdeckung
421: Schmalseite der Klemmmenabdeckung
422: Nut in der Klemmenabdeckung
423: äußere Schmalseite der Klemmenabdeckung
424: innenliegende Schmalseitenfläche
425: Teilraum
426: Teilraum
427: Teilraum
42': zweite Teilkomponente, Klemmenabdeckung
43: Stromschiene
431: erster Schenkel
432: zweiter Schenkel
44: Kabeleinführöffnung
44': Bedienöffnung
45: Rasthaken
46: Haltenut
47: Zwischenrahmen
472: Kragen
48: Einstellachse
481: Stange
482: Kragen
483: Einstellfortsatz
48': Einstellöffnung
48'': Anzeigeöffnung
49: Lichtleiterleiste
49': Aussparung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 0685906 A1 [0004]

Claims

Elektroinstallationsgerät (1, 1') mit einem Gehäuse (2, 2'), einer in dem Gehäuse (2, 2') befestigten Leiterplatte (3, 3') und mit wenigstens einer Anschlusskomponente (4, 4') zum Anschluss von Anschlussleitern, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskomponente (4, 4') eine erste Teilkomponente (41, 41'), die an der Leiterplatte (3, 3') befestigt ist, und wenigstens eine zweite Teilkomponente (42, 42'), die an der ersten Teilkomponente (41, 41') befestigt ist, umfasst, und dass die zweite Teilkomponente (42, 42') an einem Teil (21, 21') des Gehäuses (2, 2') befestigt ist, um die Leiterplatte (3, 3') in dem Gehäuse (2, 2') zu halten.
Elektroinstallationsgerät (1, 1') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskomponente (4, 4') eine Anschlussklemme, die erste Teilkomponente (41, 41') ein Klemmenträger mit einer daran befestigten Stromschiene (43) und die zweite Teilkomponente (42, 42') eine Klemmenabdeckung ist.
Elektroinstallationsgerät (1, 1') nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmenabdeckung (42, 42') eine Kabeleinführöffnung (44) und Klemmmittel zum Festklemmen eines Anschlussleiters umfasst.
Elektroinstallationsgerät (1, 1') nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmmittel eine Klemmschraube oder eine Klemmfeder umfasst.
Elektroinstallationsgerät (1, 1') nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmenabdeckung (42, 42') wenigstens einen Rasthaken (45) zur verrastenden Befestigung der Klemmenabdeckung (42, 42') an dem Klemmenträger (41, 41') hat.
Elektroinstallationsgerät (1, 1') nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmenabdeckung (42, 42') eine Haltenut (46) zum Halten der Klemmenabdeckung (42, 42') an der Leiterplatte (3, 3') hat.
Elektroinstallationsgerät (1, 1') nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2, 2') eine erste und zweite Gehäusehalbschale (22, 23, 22', 23') umfasst, und dass die erste Gehäusehalbschale (22, 22') wenigstens eine erste Gehäusehalbschalen-Rastzunge (21,) hat zur Verrastung der ersten Gehäusehalbschale (22, 22') mit einer Klemmenabdeckung (42, 42'), und dass die zweite Gehäusehalbschale (23, 23') wenigstens eine zweite Gehäusehalbschalen-Rastzunge (21',) hat zur Verrastung der zweiten Gehäusehalbschale (23, 23') mit einer Klemmenabdeckung (42, 42').
Elektroinstallationsgerät (1, 1') nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) einen Zwischenrahmen (47) umfasst, und dass der Zwischenrahmen (47) wenigstens eine erste Zwischenrahmen-Rastzunge (21') hat zur Verrastung des Zwischenrahmens (47) mit wenigstens einer ersten Klemmenabdeckung (42), und dass der Zwischenrahmen (47) wenigstens eine zweite Zwischenrahmen-Rastzunge (21'') hat zur Verrastung des Zwischenrahmens (47) mit wenigstens einer zweiten Klemmenabdeckung (42'), und dass die wenigstens eine erste und wenigstens eine zweite Klemmenabdeckung (42, 42') auf gegenüberliegenden Seiten bezogen auf die durch den Zwischenrahmen (47) aufgespannten Ebene liegen.
Elektroinstallationsgerät (1, 1') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte (3, 3') wenigstens ein Drehpotentiometer befestigt ist, mit dessen Drehachse eine Einstellachse (48) verbunden ist, die bis zu einer Bedienseite (24) des Elektroinstallationsgerätes (1, 1') reicht.
Elektroinstallationsgerät (1, 1') nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellachse 48 einen kreisförmigen Kragen 482 und einen Einstellfortsatz 483 trägt, und dass der Kragen 482 Positionsmarkierungen trägt, die durch eine Anzeigeöffnung 48'' in der Gehäusewand von außen ablesbar sind.
Elektroinstallationsgerät (1, 1') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Bedienseite (24) des Elektroinstallationsgerätes (1, 1') eine Lichtleiterleiste (49) befestigt ist.
Verfahren zur Montage eines Elektroinstallationsgerätes (1, 1') mit einem Gehäuse (2, 2'), einer in dem Gehäuse (2, 2') befestigten Leiterplatte (3, 3') und mit einer Anschlusskomponente (4, 4') zum Anschluss eines Anschlussleiters, gekennzeichnet durch die Montageschritte a. Befestigen einer ersten Teilkomponente (41, 41') der Anschlusskomponente (4, 4') an der Leiterplatte (3, 3'), b. Anschließendes Befestigen einer zweiten Teilkomponente (42, 42') an der ersten Teilkomponente (41, 41'), c. Anschließendes Befestigen der zweiten Teilkomponente (42, 42') an einem Gehäuseteil (21, 21').
Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte a. Befestigen eines Klemmenträgers (41) mit daran befestigter Stromschiene (43) an der Leiterplatte (3, 3'), b. Befestigen einer Klemmenabdeckung (42) an dem Klemmenträger (41), c. Befestigen des Klemmenträgers (41) an einer Gehäusehalbschale (22).