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Die Erfindung geht von einer massiven Stromsammelschiene nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus. Eine solche Stromsammelschiene ist für Sammelschienensysteme gedacht und wird überwiegend mit einer senkrechten Lage der Schienenbreite verbaut. Diverse Aufbaukomponenten wie Adapter, Sicherungselemente, Schalter, Klemmen oder dergleichen, können an der Stromsammelschiene angebracht werden. Eine massive Stromsammelschiene mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 ist aus der
US 4,030,794 bekannt. Ferner betrifft die vorliegende Anmeldung eine Untereinheit zur Ausbildung einer solchen Stromsammelschiene sowie ein System, das zusätzlich eine Aufbaukomponente aufweist.
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„Massiv” soll dabei bedeuten, dass das Material der Stromsammelschiene als geschlossener Körper oder Vollmaterial vorliegt, dessen Querschnitt keine Öffnungen zeigt.
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„Im Wesentlichen rechteckiger Querschnitt” soll im Zusammenhang mit einer Stromsammelschiene bedeuten, dass die Querschnittsaußenkontur im Gesamteindruck einem Rechteck oder Quadrat entspricht.
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Wegen seiner guten Leitfähigkeit, Festigkeit, Formbarkeit und Oxidationsbeständigkeit ist Kupfer ein bevorzugtes Material für die Herstellung einer Stromsammelschiene. Dazu werden Barren aus hoch leitfähigem Kupfer zu gleichmäßigen Querschnitten warm ausgewalzt und anschließend bis auf die gewünschte fertige Größe, Länge usw. gezogen.
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Eine wesentliche Kenngröße einer Stromsammelschiene ist ihre Stromtragfähigkeit, d. h. ihre Fähigkeit, einen bestimmten Dauerstrom zu führen. Bei der höchst zulässigen Stromdichte sind grundsätzlich zwei Werte zu unterscheiden, nämlich der für den regulären Betrieb, begrenzt durch die zulässige Erwärmung, und der für den nie auszuschließenden Kurzschlussfall, begrenzt in erster Linie durch die auftretenden magnetischen Kräfte, da der Kurzschluss in der Regel von so kurzer Dauer ist, dass selbst die hier sehr viel höhere Erwärmung sich nicht auswirkt. In die korrekte thermische Auslegung einer Stromsammelschiene gehen viele Parameter ein, unter ihnen die maximale Umgebungstemperatur und die zulässige Erwärmung der Stromsammelschiene, aber auch der Abstand der Schienen zueinander, eine etwa vorhandene Kühlung und die Größe und Beschaffenheit der Oberfläche der Schiene. Für die Kurzschlussfestigkeit muss der Stoßkurzschluss-Strom des vorgelagerten Netzwerkes bekannt sein. Aus diesem berechnen sich die Kräfte, die bei einem Kurzschluss auf die Stromsammelschiene wirken. Bei der Beherrschung der Kurzschlusskräfte ist eine massive Stromsammelschiene wegen des größeren Materialquerschnitts von Vorteil. Zusätzlich trägt die relativ hohe Festigkeit von Kupfer gegenüber anderen Leiterwerkstoffen zur Beherrschung der Kurzschlusskräfte bei.
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Kupfer ist allerdings ein vergleichsweise teures Material. Daher werden oftmals aufwendige Profile eingesetzt, die durch ihre vergrößerte Oberfläche eine bessere Wärmeabgabe und dadurch eine Materialeinsparung ermöglichen. Dies ist aus den oben genannten Gründen nicht immer die optimale Lösung.
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Ein Beispiel für ein solches kompliziertes Profil ist in der
DD 200200 angegeben. Bei der dort beschriebenen Stromschiene, die allerdings vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung besteht, wird über das gesamte Profil eine Vielzahl von Nuten, zum Teil auch hinterschnittenen Nuten, eingebracht, so dass dünnwandige Teilflächen entstehen. Zudem ist auf einer Seite des Profils eine Riffelung eingebracht, die ebenfalls der Oberflächenvergrößerung dient. Kurzschlusskräfte jedoch können von dieser Schiene nicht in ausreichendem Maße aufgenommen werden.
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Anders verhält es sich bei der Stromsammelschiene gemäß
DE 195 03 560 A1 , die für große Stromstärken ausgelegt ist. Dabei wird der Querschnitt eines massiven Mittelteils so ausgelegt, dass es sich für eine vorgegebene maximale Stromstärke eignet. In die Außenseiten sind längs gerichtete Aufnahmen zum Anbringen von Anbaukomponenten vorgesehen, wobei die die Aufnahmen umgebenden Querschnittsbereiche der Stromsammelschiene als Sicherheitsreserve dienen. Abgesehen vom hohen Materialaufwand für diese Stromsammelschiene ist eine Integration in bestehende Systeme oftmals nicht möglich.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine massive Stromsammelschiene zur Verfügung zu stellen, die bei größtmöglicher Materialersparnis und einfacher Herstellbarkeit eine große Stromtragfähigkeit hat.
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Diese Aufgabe wird durch eine massive Stromsammelschiene nach Anspruch 1 gelöst. Eine entsprechende Untereinheit ist Gegenstand des Anspruchs 4 und ein System mit einer solchen Stromsammelschiene Gegenstand des Anspruchs 5. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweils rückbezogenen Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Nuten senkrecht zu ihrer Verlaufsrichtung einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen, und der Steg senkrecht zur Verlaufsrichtung der Nuten und senkrecht zur Tiefenrichtung der Nuten eine Abmessung hat, die doppelt so groß ist wie die entsprechende Abmessung eines am Rand verbliebenen Steges, wobei die Tiefe einer Nut einem Viertel der Dicke der Stromsammelschiene entspricht. Mit der Erfindung werden handelsübliche Stromschienen nach DIN EN 13601 ersetzt. Die angebrachten Nuten erfüllen den Anspruch auf Materialeinsparung bei nahezu gleicher Stromtragfähigkeit und haben zudem Vorteile bei dem üblichen Überbauen der Stromschienen mit Aufbaukomponenten. In der Herstellung und Verarbeitung ist die erfindungsgemäße massive Stromsammelschiene zu gleichen Kosten wie eine nutenlose Vollschiene realisierbar, da die Nuten mit dem ohnehin verwendeten Ziehprozess eingebracht werden können. Ebenso vorteilhaft ist, dass die Nuten senkrecht zu ihrer Verlaufsrichtung einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen, der ebenso im Ziehprozess erreicht werden kann.
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„Im Wesentlichen rechteckiger Querschnitt” meint hier, dass der Querschnitt ein Rechteck oder ein Quadrat ist, wobei die Eckbereiche fertigungstechnisch bedingt oder gewollt Rundungen aufweisen. Rundungen können insbesondere dann von Vorteil sein, wenn Stromspitzen, die sich in scharfen Kantenbereichen ausbilden würden, vermieden werden sollen.
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Die Erfindung nutzt den sogenannten Stromverdrängungseffekt aus, der für eine höhere Stromdichte im Bereich der über die Nuten erhabenen Bereiche der Stege sorgt. Die dadurch entstehende thermische Belastung wird durch die verbesserte Wärmeabgabe und trotz Querschnittseinsparung ausgeglichen, da die durch die Nuten bedingte größere Oberfläche ein erhöhtes Wärmeabstrahlungsvermögen zeigt. Dabei ist die Optimierung der Abmessung der Nuten hinsichtlich Breite und Tiefe möglich und kann an die jeweiligen Erfordernisse der Wärmeabführung, aber auch der Montagemöglichkeiten, wie später noch erläutert wird, angepasst werden. Wesentlich für die Erfindung ist dabei, dass die Stege zwischen den Nuten doppelt so breit sind wie die Stege im Randbereich der Stromsammelschiene.
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Obwohl der im Wesentlichen rechteckige Querschnitt des Standes der Technik bei massiver Gestaltung der Stromschiene beibehalten wird, was die Kurzschlussfestigkeit sicherstellt, kann mit der Erfindung eine beträchtliche Materialersparnis erreicht werden, ohne dass Einbußen bei der Stromdichte im regulären Betrieb zu erwarten sind. Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung, die hiernach noch genauer beschrieben wird, geht eine Materialersparnis von etwa 18% mit einer um etwa 25% vergrößerten Oberfläche gegenüber der nutenlosen Vollversion einher, die für den thermischen Abtransport völlig ausreichend ist.
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Dabei kann weiter vorteilhaft die Abmessung einer Nut senkrecht zur Verlaufsrichtung der Nuten und senkrecht zur Tiefenrichtung der Nuten gleich der entsprechenden Abmessung eines am Rand verbleibenden Steges sein.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Nuten in die sich in Breitenrichtung erstreckenden Seiten der Stromsammelschiene eingebracht, damit die verbesserten Montagemöglichkeiten bei senkrechter Einbaulage der Schienenbreite voll genutzt werden können.
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Die erfindungsgemäße massive Stromsammelschiene ist gedanklich aus einer Vielzahl sich wiederholender Untereinheiten ausgebildet. Tatsächlich wird eine Stromsammelschiene einheitlich in einem Zieh- beziehungsweise Pressverfahren hergestellt, ebenso wie eine Untereinheit, wenn sie benötigt wird. Vorzugsweise ist jede Untereinheit dabei so ausgestaltet, dass auf zwei ihrer gegenüberliegenden Seiten zwischen zwei Stegen, die gleiche Abmessungen haben, jeweils eine Nut angeordnet ist, wobei die Nuten senkrecht zu ihrer Verlaufsrichtung einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen, die Abmessung einer Nut senkrecht zur Verlaufsrichtung der Nuten und senkrecht zur Tiefenrichtung der Nuten gleich der entsprechenden Abmessung eines Steges ist, und die Tiefe einer Nut einem Viertel der Dicke der Stromsammelschiene entspricht, so dass eine massive Stromsammelschiene aus zwei solcher Untereinheiten ausbildbar ist. Versuche haben gezeigt, dass eine derartige Untereinheit bei entsprechender Dimensionierung der Nuten eine ähnliche Stromtragfähigkeit aufweist wie eine entsprechende Vollschiene, und sie ist daher ebenso wie die erfindungsgemäße massive Stromsammelschiene einsetzbar.
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Im Rahmen eines Systemgedankens kann nun beispielsweise mit der Erfindung eine materialreduzierte massive Stromsammelschiene mit den Außenabmessungen 30 mm × 10 mm oder eine Untereinheit mit den Abmessungen 15 mm × 10 mm zusammen mit üblichen Aufbaukomponenten die bisher verwendeten nutenlosen Stromsammelschienen mit denselben Außenabmessungen ersetzen. Dabei können vorteilhaft die Nuten benutzt werden, um die Aufbaukomponenten zu arretieren oder zu verriegeln oder zumindest verdrehsicher oder verkippsicher anzubauen. Die Aufbaukomponenten weisen in der Regel einen zum Überbauen über die Stromsammelschiene dienenden Fuß mit einer Anlagefläche für die Stromsammelschiene auf. Die Erfindung stellt nun sicher, dass bei korrekter Überbaulage immer ein Nutenpaar aus zwei einander gegenüberstehenden Nuten an einer festgelegten Position in Bezug auf die Aufbaukomponente zu finden ist. Dies erleichtert die Arretierung oder Verriegelung der Aufbaukomponente, die nun an einer festen Position direkt an oder in der Aufbaukomponente vorgesehen sein kann. Eine entsprechende Arretier- oder Verriegelungseinrichtung ist dabei zum Eingriff in mindestens eine Nut einer Stromsammelschiene ausgelegt.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Arretier- oder Verriegelungseinrichtung eine Federkraft auf die Stromsammelschiene oder die Untereinheit ausübt, so dass ein Positionierstück der Arretier- oder Verriegelungseinrichtung in Eingriff in eine Nut einer Stromsammelschiene oder einer Untereinheit gezwungen wird.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass die Federkraft auf das Positionierstück wirkt.
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Wenn die Federkraft auf das Positionierstück wirkt, kann bei der Aufbaukomponente ein Hebelwerk vorgesehen sein, um das Positionierstück gegen die Wirkung der Federkraft aus dem Eingriff in die Nut zu bewegen.
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Es ist aber auch möglich, dass das Positionierstück feststehend an der Aufbaukomponente angeordnet ist.
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Die Aufbaukomponente kann auch eine Verdreh- oder Verkippsicherung aufweisen, die mit der Stromsammelschiene oder der Untereinheit zusammenwirkt. Diese kann Bestandteil der Arretier- oder Verriegelungseinrichtung sein und durch das Positionierstück realisiert sein.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Die in den Zeichnungen dargestellten Stromsammelschienen und Aufbaukomponenten sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet.
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1 zeigt eine massive Stromsammelschiene gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, und zwar im Teilbild (a) in einer perspektivischen Ansicht, im Teilbild (b) in einer Schnittansicht;
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Untereinheit, aus der eine massive Stromsammelschiene gemäß der vorliegenden Erfindung gedanklich aufgebaut werden kann, die aber auch für sich in einem System zum Einsatz kommt;
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3 zeigt im Teilbild (a) eine erste Ausführungsform einer über eine Untereinheit gebauten Aufbaukomponente sowie im Teilbild (b) eine massive Stromsammelschiene gemäß der vorliegenden Erfindung mit derselben Aufbaukomponente;
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4 zeigt im Teilbild (a) eine zweite Ausführungsform einer über eine Untereinheit gebauten Aufbaukomponente sowie im Teilbild (b) eine massive Stromsammelschiene gemäß der vorliegenden Erfindung mit derselben Aufbaukomponente;
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5 zeigt im Teilbild (a) eine dritte Ausführungsform einer über eine Untereinheit gebauten Aufbaukomponente sowie im Teilbild (b) eine massive Stromsammelschiene gemäß der vorliegenden Erfindung mit derselben Aufbaukomponente;
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6 in einer Abfolge aus vier Teilbildern (a), (b), (c), (d) das Anbauen einer Aufbaukomponente gemäß der ersten Ausführungsform auf eine massive Stromsammelschiene gemäß der vorliegenden Erfindung;
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7 in einer Abfolge aus vier Teilbildern (a), (b), (c), (d) das Anbauen einer Aufbaukomponente gemäß der zweiten Ausführungsform auf eine massive Stromsammelschiene gemäß der vorliegenden Erfindung;
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8 in einer Abfolge aus vier Teilbildern (a), (b), (c), (d) das Anbauen einer Aufbaukomponente gemäß der dritten Ausführungsform auf eine massive Stromsammelschiene gemäß der vorliegenden Erfindung;
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9 eine schematische Darstellung einer fiktiven Aufbaukomponente, welche über drei parallele massive Stromsammelschienen gemäß der vorliegenden Erfindung gebaut sind, welche die Verdreh- oder Verkippsicherung erläutert; und;
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10 eine schematische Darstellung entsprechend der 9, jedoch um 180° gedreht.
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1 zeigt eine massive Stromsammelschiene 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, und zwar im Teilbild (a) in einer perspektivischen Ansicht und im Teilbild (b) in einer Schnittansicht. Die Stromsammelschiene 100, wie sie hier dargestellt ist, wird mit einer senkrechten Lage der Schienenbreite b verbaut. Sammelschienensysteme, die Stromsammelschienen in horizontaler Lage der Schienenbreite verwenden, sind ebenfalls durch die Erfindung umfasst. Auf zwei gegenüber liegenden Seiten der Stromsammelschiene 100 sind zwei in Längsrichtung der Stromsammelschiene 100 verlaufende, parallele beabstandete Nuten 102, 102' und 104, 104' mit einer vorbestimmten Tiefe t spiegelsymmetrisch zur in Längsrichtung verlaufenden Spiegelebene S eingebracht. Zwischen zwei Nuten 102, 104 bzw. 102', 104' jeder Seite verbleibt ein Steg 108, der senkrecht zur Verlaufsrichtung der Nuten und senkrecht zur Tiefenrichtung der Nuten eine Abmessung a2 hat, die doppelt so groß ist wie die entsprechende Abmessung a1 eines am Rand verbleibenden Steges 106 bzw. 110. Wie insbesondere aus dem Teilbild (b) hervorgeht, weisen die Nuten 102, 102', 104, 104' senkrecht zu ihrer Verlaufrichtung einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Obwohl die Nuten 102, 102', 104, 104' hier mit exakt rechteckigem Querschnitt dargestellt sind, liegt es im Rahmen der Erfindung, alle Kanten zu runden, damit sich dort keine Spitzen der Stromdichte aufbauen können. Bei der dargestellten Ausführungsform entspricht die Tiefe t einer Nut 102, 102', 104, 104' im Wesentlichen einem Viertel der Dicke d der Stromsammelschiene 100. Je nach erforderlicher Stromtragfähigkeit kann diese Tiefe t angepasst werden, denn sie bedingt im Wesentlichen die Größe der Oberfläche der Stromsammelschiene 100. Die Abmessung a3 einer Nut 102, 102', 104, 104' senkrecht zur Verlaufsrichtung der Nuten und senkrecht zur Tiefenrichtung der Nuten ist gleich der entsprechenden Abmessung a1 eines am Rand verbleibenden Steges 106, 110. Auch die Abmessung a3 kann optimiert werden, insbesondere im Hinblick auf die gewünschten Montagemöglichkeiten von Aufbaukomponenten, wie hiernach noch weiter erläutert wird. Das Teilbild (b) lässt außerdem erkennen, dass die erfindungsgemäße Stromsammelschiene 100 gedanklich aus Untereinheiten aufgebaut ist.
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Eine derartige Untereinheit 200 ist in perspektivischer Ansicht in 2 gezeigt. Sie weist auf zwei ihrer gegenüber liegenden Seiten zwischen zwei Stegen 206, 208, die gleiche Abmessungen haben, jeweils eine Nut 204, 204' auf. Es hat sich herausgestellt, dass die Stromtragfähigkeit in etwa auch für die Untereinheit 200 im Vergleich zu einer Vollschiene erhalten bleibt. Daher kann die Untereinheit 200 auch für sich in einem System zum Einsatz kommen.
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Insgesamt steht mit der Erfindung eine sozusagen multiplizierfähige massive Stromsammelschiene zur Verfügung, mit dem in einem durch eine Untereinheit 200 vorgegebenen Breitenraster eine Vielzahl von Stromsammelschienen unterschiedlicher Breite materialsparend realisiert werden kann. Mit einer Untereinheit der Breite 15 mm können somit Schienenbreiten von 30 mm, 45 mm, 60 mm usw. aufgebaut werden, wobei jede solche Stromsammelschiene in einem Tiefziehprozess in effektiver Weise herzustellen ist.
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Wenn für die massive Stromsammelschiene 100 der 1 einer Breite b von 30 mm und einer Dicke d von 10 mm Nuten mit einer Tiefe t von 2.5 mm nach den Grundsätzen der Erfindung eingebracht werden, ergibt sich ein Zuwachs der Oberfläche pro Meter Stromsammelschiene von 25% gegenüber einer nutenlosen massiven Stromsammelschiene, was eine im Wesentlichen identische Stromtragfähigkeit bedeutet. Jedoch wird mit der massiven Stromsammelschiene gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung bereits eine Materialeinsparung gegenüber der nutenlosen Version von ca. 18% erreicht.
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Die Erfindung zeigt ihre vollen Vorteile im Zusammenhang mit Aufbaukomponenten bestehender Systeme. Dies wird im Folgenden erläutert.
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Die 3 bis 5 zeigen Varianten eines Systems aus einer massiven Stromsammelschiene bzw. einer Untereinheit sowie einer Aufbaukomponente, welche eine Arretier- oder Verriegelungseinrichtung aufweist, welche eine Federkraft auf die Stromsammelschiene oder die Untereinheit ausübt, so dass ein Positionierstück der Arretier- oder Verriegelungseinrichtung in Eingriff in eine Nut einer Stromsammelschiene oder einer Untereinheit gezwungen wird.
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3 zeigt im Teilbild (a) eine erste Ausführungsform einer über eine Untereinheit 200 gemäß 2 gebauten Aufbaukomponente 300. Die Aufbaukomponente 300 weist an einem Gehäuse einen hakenartigen Fuß 310 auf, der über einer Anlageleiste 312 (besser in 9 zu erkennen) aufgebaut ist. Nahe dem freien Ende des Fußes 310 ist eine Rastnase 314 vorgesehen, die zusammen mit der unteren Fläche der Anlageleiste 312 eine Aussparung des Fußes 310 definiert. Die Rastnase 314 ist zum freien Ende des Fußes 310 hin abgeschrägt. Das Gehäuse 305 weist weiterhin unmittelbar unter der Anlageleiste 312 eine Ausnehmung 320 auf, in der, belastet durch eine Feder, beispielsweise eine Spiralfeder 322, eine Kontaktplatte 324 verschiebebeweglich angeordnet ist, wobei diese durch Ansätze 326 am Rand der Ausnehmung 320 verliersicher gehalten ist. Die Aufbaukomponente 300 ist über die Untereinheit 200 derart gesetzt, dass die obere Seite des Steges 208 an der Unterseite der Anlageleiste 312 liegt. Dabei ist der Steg 208 von der Rastnase 314 gehalten, so dass diese also in der Nut 204 der Untereinheit 200 liegt. Der Steg 206 stützt sich einerseits am freien Ende des Fußes 310 und andererseits an der Kontaktplatte 324 ab. Durch die Druckbelastung der Spiralfeder 322 in Richtung auf die Untereinheit 200 wird ein sicherer Sitz auf der Untereinheit 200 gewährleistet, und für eine gute elektrische Kontaktierung zur Untereinheit gesorgt.
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Durch die erfindungsgemäße Auslegung der massiven Stromsammelschiene 100, wie zuvor im Zusammenhang mit 1 beschrieben, ergibt sich die identische bauliche Situation beim Überbauen der Aufbaukomponente 300 auf diese und für deren Kontaktierung, wie es im Teilbild (b) gezeigt ist. Durch die volle Symmetrie der erfindungsgemäßen Stromsammelschiene 100 wird zudem gewährleistet, dass es unerheblich ist, in welcher Ausrichtung diese letztendlich verbaut ist. Eine Aufbaukomponente 300 kann immer verdreh- und verkippgesichert durch die Anlageleiste 312 und die Rastnase 314 und arretiert durch die federbeaufschlagte Kontaktplatte 324 auf der Stromsammelschiene 100 gehalten werden.
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Der Ablauf des Überbauens für diese Ausführungsform der Aufbaukomponente 300 ist in 6 am Beispiel einer Stromsammelschiene 100 veranschaulicht. Die Kontaktplatte 324 der Aufbaukomponente 300 wird in Anlage an die Stromsammelschiene 100 gebracht und dadurch gegen den Widerstand der Feder 322 in die Ausnehmung 320 zurückgeschoben, so dass die Stromsammelschiene 100 hinter das freie Ende des Fußes 310 der Aufbaukomponente 300 gelangt, wie es in Teilbild (a) gezeigt ist. Die Aufbaukomponente 300 wird dann auf die Stromsammelschiene 100 abgesenkt, bis der Steg 110 der Stromsammelschiene 100 an die Rastnase 314 stößt, Teilbild (b). In dieser Position liegt der Steg 108 bereits an der Kontaktplatte 324 an. Wenn nun, wie in Teilbild (c) dargestellt, die Rastnase 314 an dem Steg 110 entlang bewegt wird, wird die Kontaktplatte 324 zurück in die Ausnehmung 320 geführt. Sobald der Steg 110 hinter die Rastnase 314 und in Anlage an die Anlageleiste 312 gelangt ist, kann die Kontaktplatte 324 wieder aus der Ausnehmung 320 bewegt werden und stützt die Stromsammelschiene 100 ab, wobei der Kantenbereich des Steges 108 am freien Ende des Fußes 310 der Aufbaukomponente abgestützt wird, wie es in Teilbild (d) gezeigt ist. Die Rastnase 314 greift jetzt in die Nut 102 ein.
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Der Überbau auf eine Untereinheit 200 erfolgt in analoger Weise. Zum Aufbau wird die Aufbaukomponente 300 gegen die Untereinheit 200 bzw. die Stromsammelschiene 100 gedrückt, so dass die Kontaktplatte 324 in die Ausnehmung 320 gelangt, wobei nun genug Raum zur Verfügung steht, dass die Aufbaukomponente 300 mit der Rastnase 314 an der Untereinheit 200 bzw. der Stromsammelschiene 100 vorbeibewegt und nach oben abgenommen werden kann.
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4 zeigt eine abgewandelte Aufbaukomponente 400. Die Aufbaukomponente 400 weist wie beim Beispiel der 3 einen Fuß 410 über einer Anlageleiste 412 auf, mit dem eine Untereinheit 200, Teilbild (a), oder eine Stromsammelschiene 100, Teilbild (b), übergriffen wird. Anders als im Beispiel der 3 ist aber kein Rastansatz (dort 314) am Fuß 410 vorhanden. Statt dessen wird in einer zylindrischen Höhlung 420 im Gehäuse 405 der Aufbaukomponente 400, wiederum vorbelastet durch eine Feder 422, ein Stift 424 hin und her beweglich gehalten. Die zylindrische Höhlung 420 ist so positioniert, dass der Stift 424 in eine Nut 204' der Untereinheit 200 bzw. eine Nut 102' der Stromsammelschiene 100 gelangt, wenn die Aufbaukomponente 400 auf das entsprechende Bauteil aufgesetzt ist und dieses an der Unterseite der Anlageleiste 412 anliegt. Der Stift 424 weist weiterhin einen Ansatz 426 auf, an dem ein von außen betätigbarer Hebel 428 angreift. Bei überbauter Aufbaukomponente 400 stützt sich der Steg 206 der Untereinheit 200 bzw. der Steg 108 der Stromsammelschiene 100 an einer Kontaktplatte 430 wie am freien Ende des Fußes 410 ab.
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Der Prozess des Überbauens der Aufbaukomponente 400 ist in 7 am Beispiel einer Stromsammelschiene 100 veranschaulicht.
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Gemäß Teilbild (a) wird die Aufbaukomponente 400 so über die Stromsammelschiene 100 geführt, dass diese an der Kontaktplatte 430 anliegt. Beim Absenken der Aufbaukomponente 400 über die Stromsammelschiene 100 gelangt der Stift 424 an die Oberkante des Steges 110, Teilbild (b), und wird, wie im Teilbild (c) zu sehen ist, unterstützt durch seine Anschrägung 425, in die zylindrische Höhlung 420 zurückgedrängt, wobei sich der Ansatz 426 vom Hebel 428 löst. Sobald die Oberseite des Steges 110 der Stromsammelschiene 100 an der Anlageleiste 412 anliegt, springt der Stift 424 aufgrund der Federkraft der Feder 422 in die Nut 102' der Stromsammelschiene 100, so dass die Aufbaukomponente 400 sicher auf der Stromsammelschiene 100 gehalten werden kann.
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Der Überbau auf eine Untereinheit 200 erfolgt in analoger Weise. Soll die Aufbaukomponente 400 von der Untereinheit 200 bzw. Stromsammelschiene 100 abgenommen werden, wird einfach der Hebel 428 bewegt, so dass der Stift 424 in die Höhlung 420 zurückbewegt wird. Die Aufbaukomponente 400 kann dann nach oben von der Untereinheit 200 bzw. der Stromsammelschiene 100 abgenommen werden.
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5 zeigt eine weitere Variante einer Aufbaukomponente 500. Hier ist der Fuß 510 unter einer Federkraft beweglich in Bezug auf das Gehäuse 505 über einer Anlageleiste 512 angeordnet. An einer geeigneten Position ist am Gehäuse 505 ein Positionierstück 524 fest angebracht, das durch eine Kontaktplatte 530 ragt und in die Nut 204' einer Untereinheit 200, Teilbild (a), oder in die Nut 102' einer Stromsammelschiene 100, Teilbild (b), greift. Der durch Federkraft belastete Fuß 510 drückt gegen die Untereinheit 200 bzw. die Stromsammelschiene 100 und hält das entsprechende Bauteil auf dem Positionierstück 524 in elektrischem Kontakt mit der Kontaktplatte 530.
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Der Prozess des Überbauens der Aufbaukomponente 500 ist in 8 am Beispiel einer Stromsammelschiene 100 veranschaulicht.
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Gemäß Teilbild (a) ist der Fuß 510 aus dem Gehäuse 505 der Aufbaukomponente 500 herausbewegt, so dass für die Stromsammelschiene genug Platz verbleibt, um sie an die Anlageleiste 512 an dem Positionierstück 524 vorbei zu bewegen, Teilbild (b), bis sie an der Anlageleiste 512 anliegt, Teilbild (d). Dann wird der Fuß 510 unter Wirkung einer Federkraft teilweise in das Gehäuse 505 zurückbewegt, bis das Positionierstück 524 in der Nut 102' der Stromsammelschiene 100 zu liegen kommt und durch die auf den Fuß 510 wirkende Federkraft dort festgehalten wird. Eine zusätzliche Sicherung erfolgt durch eine Fixierschraube, die in 10 gezeigt ist. Zum Abbau wird diese Fixierschraube zunächst gelöst, dann wird der Fuß 510 aus dem Gehäuse 505 herausbewegt, bis die Aufbaukomponente 500 nach oben von der Stromsammelschiene 100 abgenommen werden kann.
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9 ist eine schematische Darstellung einer fiktiven Aufbaukomponente, welche über drei parallele massive Stromsammelschienen gemäß der vorliegenden Erfindung gebaut sind. Dabei wird bei der Aufbaukomponente jede der in den 3 bis 5 gezeigten Varianten verwirklicht. In der Praxis würde sich der Fachmann bei einer Aufbaukomponente für eine der Varianten entscheiden wollen.
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9 zeigt, wie die Aufbaukomponente 600 auf den jeweiligen Stromsammelschienen 100 mit den Anlageleisten 312, 412 bzw. 512 aufliegen, wobei der jeweilige Fuß 310, 410, 510 die Stromsammelschiene 100 übergreift. Das freie Ende jedes Fußes 310, 410 und 510 liegt dabei die Nut 102 der Stromsammelschiene 100 übergreifend auf dem Steg 108.
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9 zeigt außerdem die Variante der Verdrehsicherung unter Zuhilfenahme der Arretier- oder Verriegelungseinrichtung nach 3 im Detail. Die Rastnase 314 hintergreift den Steg 110 der Stromsammelschiene 100 und greift in die Nut 102 ein.
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10 zeigt eine Ansicht ähnlich der 9 in um 180° gedrehter Position. Es sind zusätzlich die Varianten der Arretier- oder Verriegelungseinrichtung gemäß 4 und 5 vergrößert darstellt. Es ist für die Variante nach 4, im oberen Kreisbild zu sehen, deutlich erkennbar, dass der Hebel 428 sich in einer von den Stromsammelschienen 100 abgewandten Seite des Gehäuses 605 befindlichen Ausnehmung 607 angeordnet ist, so dass er für einen Benutzer leicht zugänglich ist, um den Stift 424 aus der Nut 102' der Stromsammelschiene 100 heraus zu bewegen. Für die Variante nach 5 ist erkennbar, dass das Positionierstück 524 in der Nut 102' der Stromsammelschiene 100 positioniert und durch eine Fixierschraube 550 gesichert ist.
