DE102015114696B4

DE102015114696B4 - Halterahmen für Steckverbindermodule

Info

Publication number: DE102015114696B4
Application number: DE102015114696.7A
Authority: DE
Inventors: Heiko Herbrechtsmeier; Heiko Meier
Original assignee: Harting Electric GmbH and Co KG
Current assignee: Harting Electric Stiftung and Co KG
Priority date: 2015-09-03
Filing date: 2015-09-03
Publication date: 2020-10-29
Anticipated expiration: 2035-09-04
Also published as: EP3345259B1; CN107925193A; WO2017036447A1; EP3345259A1; KR20180048865A; US20180248296A1; DE102015114696A1; KR102057651B1; RU2689159C1; PL3345259T3; US10276965B2; CN107925193B

Abstract

Halterahmen (1), in welchen Steckverbindermodule (19) einsetzbar sind, wobei der Halterahmen (1) aus zwei miteinander verbindbaren Hälften (4, 5), einer ersten Hälfte (4) und einer zweiten Hälfte (5), besteht, wobei der Halterahmen (1) endseitig jeweils einen Drehpunkt aufweist, wobei die Verbindungslinie der Drehpunkte eine Drehachse bildet, die parallel zu den Seitenflächen (22) der jeweiligen Hälften (4, 5) verläuft- wobei der Halterahmen (1) zumindest ein Sperrelement (7, 7') aufweist und- wobei die Hälften (4, 5) in zumindest zwei Positionen zueinander ausrichtbar sind. dadurch gekennzeichnet,- dass das erste Sperrelement (7) unter einer Vorspannung an den Hälften (4, 5) befestigt ist und die aus der Vorspannung resultierende Kraft auf die Endpunkte der Drehachse des Halterahmens wirkt- dass durch die Vorspannung eine Kraft ausgeübt wird, die den Halterahmen (1) in einer offenen Position oder in einer geschlossenen Position fixiert.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Halterahmen für Steckverbindermodule nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
Derartige Halterahmen dienen zur Halterung von Steckverbindermodulen, wobei der Halterahmen mit verschiedenen Steckverbindermodulen bestückt und anschließend in ein Steckverbindergehäuse eingesetzt und mit diesem verschraubt wird. Dabei muss der Halterahmen mechanisch stabil sein, um den auftretenden Steck- und Ziehkräften beim Zusammenfügen beziehungsweise Trennen der Steckverbindung standhalten zu können.
Stand der Technik
Aus der DE 19 707 120 C1 ist ein Halterahmen für Steckverbindermodule bekannt. Der Halterahmen besteht aus zwei Hälften, die über ein Gelenk miteinander verbunden sind. In Ausnehmungen der Seitenflächen der jeweiligen Hälfte greifen Rasthaken der Steckverbindermodule ein. Das Gelenk beziehungsweise die endseitigen Gelenke sind in den Befestigungsenden des Halterahmens angeordnet. Beim Aufschrauben des Halterahmens auf eine Befestigungsfläche richten sich die Rahmenteile derart aus, dass die Seitenteile des Halterahmens rechtwinklig zur Befestigungsfläche ausgerichtet sind. Dadurch sind die Steckverbindermodule im Halterahmen fixiert.
Der Halterahmen der DE 19 707 120 C1 besitzt keine eindeutig definierte offene Stellung zur Bestückung des Halterahmens mit Steckverbindermodulen. Daraus folgt gelegentlich eine etwas sperrige Montage, insbesondere bei ungeübten Personen.
Bei erfolgreicher Bestückung des Halterahmens mit Steckverbindermodulen muss dieser in einen geschlossen Zustand beziehungsweise in eine geschlossene Position gebracht werden, damit die Steckverbindermodule fixiert sind. Für den geschlossenen Zustand des Halterahmens des Standes der Technik gibt es keinen fixierten geschlossenen Zustand, so dass sich der Halterahmen versehentlich öffnen kann, wodurch die Module aus ihrer Verankerung fallen können.
Durch eine reine gelenkige Verbindung besteht nicht immer ein definierter elektrischer Kontakt zwischen den Hälften des Halterahmens. Dadurch kann ein zuverlässiger Einsatz des Halterahmens zu Erdungszwecken nicht gewährleistet werden.
Die DE 20 2012 103 360 U1 zeigt Halterahmen für Steckverbindermodule, der zwei Rahmenhälften aufweist, die durch Linearverschieben der einen Rahmenhälfte relativ zur anderen Rahmenhälfte miteinander verrastbar sind.
Die CN 204 205 152 U zeigt einen Halterahmen für Steckverbindermodule. Der Halterahmen besteht aus zwei Hälften, die über ein Gelenk und an den jeweiligen Enden über Spiralfedern miteinander verbunden sind. Während des gesamten Bestückungsvorgangs des Halterahmens muss gegen die Federkraft der Spiralfeder gearbeitet werden.
Die CN 201 656 162 U zeigt einen Halterahmen für Steckverbindermodule. Der Halterahmen besteht aus zwei Hälften, die an den jeweiligen Enden über Spiralfedern miteinander verbunden sind. Durch die Spiralfedern werden die Hälften longitudinal zueinander hingezogen. Beim Bestücken des Halterahmens mit Steckverbindermodulen muss darauf geachtet werden, dass die Enden der Halterahmen gleichweit voneinander entfernt werden, damit ein leichtes Einsetzen der Steckverbindermodule möglich ist. Beim Zurückführen der Hälften muss weiterhin darauf geachtet werden, dass die Enden gleichermaßen parallel zurückgeführt werden, da die Module ansonsten in den Seitenteilen der Hälften verhaken.
Insgesamt ist der Bestückungsprozess der CN 204 205 152 U sehr umständlich und führt häufig zu Verklemmungen bzw. Verhakungen der Steckverbindermodule.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin einen Halterahmen vorzuschlagen der einfach handhabbar und vielseitig einsetzbar ist.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der erfindungsgemäße Halterahmen ist dazu vorgesehen Steckverbindermodule aufzunehmen und anschließend in ein Steckverbindergehäuse eingebaut zu werden. Der Halterahmen besteht aus zwei miteinander verbindbaren Hälften, einer ersten Hälfte und einer zweiten Hälfte. Der Halterahmen weist zumindest ein erstes Sperrelement auf.
Die Hälften sind in zumindest zwei Positionen zueinander ausrichtbar und über das erste Sperrelement in zumindest zwei Positionen zueinander fixierbar. Die Ausrichtbarkeit der Hälften wird über die gelenkige Verbindung erzielt, die weiter unten noch genauer beschrieben ist.
Vorteilhafterweise weist der Halterahmen endseitig jeweils einen Drehpunkt auf, wobei die Verbindungslinie der Drehpunkte eine Drehachse bildet, die parallel zu den Seitenflächen der Hälften verläuft. Entlang der Drehachse können die Hälften des Halterahmens gedreht und zueinander ausgerichtet werden. Die Drehpunkte werden in der Regel von einem Gelenkkopf gebildet, der in einer passenden Gelenkaufnahme geführt wird und weiter unten noch näher beschrieben ist.
Vorzugsweise weist das erste Sperrelement eine bogenförmige Form auf. Man könnte auch von einer U-Form sprechen. Ein Ende des Sperrelements ist an der ersten Hälfte und das andere Ende des Sperrelements ist an der zweiten Hälfte gehalten.
Erfindungsgemäß ist das erste Sperrelement unter einer Vorspannung an den Hälften befestigt und durch die Vorspannung wird eine Kraft ausgeübt, die den Halterahmen in einer offenen Position oder in einer geschlossenen Position fixiert. Die durch die Vorspannung anliegende Kraft wird zur Fixierung des Halterahmens in einer geschlossenen oder einer offenen Position genutzt. Bei der Ausrichtung der Hälften muss der Benutzer zunächst eine Gegenkraft überwinden, bis der Halterahmen in die jeweilige Position (offen oder geschlossen) verbleibt beziehungsweise in dieser Position fixiert ist.
Die aus der Vorspannung des ersten Sperrelements resultierende Kraft wirkt auf die stirnseitigen Gelenke beziehungsweise auf die Endpunkte der Drehachse des Halterahmens. Je nachdem in welcher Ausrichtung sich der Halterahmen gerade befindet, wirkt eine resultierende Kraft auf die gelenkige Verbindung und zwingt den Halterahmen in eine geschlossene oder offene Position.
Vorzugsweise weist der Halterahmen zumindest ein zweites Sperrelement auf. Vorzugsweise ist das erste Sperrelement an einer Stirnfläche des Halterahmens angeordnet ist und das zweite Sperrelement ist an der gegenüberliegenden Stirnfläche des Halterahmens angeordnet. Das erste Sperrelement befindet sich auf der Innenseite der ersten Stirnfläche des Halterahmens. Das zweite Sperrelement befindet sich auf der Innenseite der zweiten Stirnfläche des Halterahmens. Dadurch ist der Halterahmen mechanisch stabil in seiner Ausrichtungsmöglichkeit.
Vorzugsweise ist das zweite Sperrelement meanderförmig ausgebildet. Diese Meanderform unterstützt die Ausrichtbewegung der Hälften.
Besonders vorteilhaft ist es wenn auch das zweite Sperrelement unter einer Vorspannung an den Hälften befestigt ist. Diese Vorspannung kann die Fixierung durch das erste Sperrelement unterstützen.
Vorteilhafterweise bestehen die Hälften aus einem metallischen Material. In einem geschlossenen Zustand stehen die Hälften in einem elektrisch leitenden Kontakt zueinander. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Hälften kann auch durch das Sperrelement bewirkt beziehungsweise unterstützt werden. Dazu muss das Sperrelement beziehungsweise müssen die Sperrelemente ebenfalls aus einem elektrisch leitenden Material bestehen.
Mit offener Position ist gemeint, dass die Hälften entlang der Trennungslinie in einen Winkel α ungleich 180° zueinander stehen. Vorzugsweise liegt der Winkel zwischen 130° bis 170°. Ein Winkel zwischen 155° und 165° hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. In dieser Winkelstellung der Hälften können die Steckverbindermodule besonders leicht in den Halterahmen eingelegt werden. In der geschlossenen Position nehmen die Hälften einen Winkel von etwa 180° beziehungsweise genau 180° zueinander ein. Die Hälften stehen also in der geschlossenen Position parallel zueinander.
Über das Sperrelement werden die beiden Hälften zuverlässig in elektrischen Kontakt zueinander gebracht. Dies geschieht zum einen über das Sperrelement selbst, sofern es aus einem elektrisch leitenden Material gefertigt ist. Außerdem wird durch die Vorspannung des Sperrelements der Gelenkkopf einer Hälfte in die Gelenkaufnahme der anderen Hälfte gedrückt, wodurch ein zuverlässiger elektrischer Kontakt entsteht.
Figurenliste
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht eines Halterahmens mit einem ersten
Sperrelement in einer geschlossenen Position,
2 eine Seitenansicht eines Halterahmens mit einem ersten
Sperrelement in einer offenen Position,
3 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts des Halterahmens mit einem ersten Sperrelement in einer offenen Position,
4 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausschnitts des Halterahmens mit einem zweiten Sperrelement in einer offenen Position,
5 eine perspektivische Darstellung des geschlossenen Halterahmens mit einem ersten Sperrelement,
6 eine perspektivische Darstellung des geschlossenen Halterahmens mit integrierten Steckverbindermodulen,
7 eine perspektivische Darstellung eines ersten Sperrelements und
8 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Sperrelements.

Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
Die 1 zeigt einen Halterahmen 1 in einer geschlossenen Position. Der Halterahmen 1 besteht im Wesentlichen aus zwei Hälften 4, 5, die über ein Gelenk 2, 3 miteinander verbunden sind. Eine Hälfte 5 weist dazu an den jeweiligen Stirnseiten einen Gelenkkopf 2 auf, der in eine dafür vorgesehene Gelenkaufnahme 3 der gegenüberstehenden Hälfte 4 eingreift. Man spricht hier von einer gelenkigen Verbindung der beiden Hälften 4, 5 des Halterahmens.
Der Halterahmen 1 weist ein erstes Sperrelement 7 auf, welches im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist. Das erste Sperrelement 7 ist in 7 dargestellt. Die Enden des ersten Sperrelements 7 sind um 90° abgebogen. Die abgebogenen Bereiche bilden so genannte Rasthaken 9 aus.
Die Hälften 4, 5 des Halterahmens 1 weisen jeweils eine Ausnehmung 6 auf. Die Rasthaken 9 des ersten Sperrelements greifen in die Ausnehmungen 6 ein, wodurch das erste Sperrelement 7 an der Innenseite einer Stirnseite des Halterahmens 1 fixiert ist.
Das erste Sperrelement 7 wird unter einer Vorspannung in die Ausnehmungen 6 eingesetzt. Die Enden des ersten Sperrelements 7 üben durch die Vorspannung eine Kraft entlang einer virtuellen Spannungslinie 10 zueinander aus. In den 1 und 2 ist eine Mittellinie 11 des Gelenkkopfes 2 beziehungsweise der gelenkigen Verbindung der Hälften 4, 5 des Halterahmens 1 eingezeichnet.
Im Folgenden wird die Funktionsweise des ersten Sperrelements 7 genauer erläutert. Durch die Vorspannung des ersten Sperrelements 7 wird eine Kraft auf die gelenkige Verbindung des Halterahmens 1 ausgeübt. Eine daraus resultierende Kraft veranlasst die Hälften 4, 5 sich in einer geschlossenen oder offenen Position zueinander zu stellen.
Befindet sich die Spannungslinie 10 oberhalb der Mittellinie des Gelenks 2, 3, werden die Hälften 4, 5 in eine geschlossene Position des Halterahmens 1 zueinander geführt (1). Dabei wird ein vom Gelenkkopf 2 abgehender erster Anschlag 12 gegen einen ersten Anschlag 13 der ersten Hälfte 4 gedrückt. Befindet sich die Spannungslinie 10 unterhalb der Mittellinie 11, wird ein zweiter, vom Gelenkkopf 2 abstehender Anschlag 14 gegen einen zweiten Anschlag 15 der ersten Hälfte 4 gedrückt. Dadurch werden die Hälften 4, 5 beziehungsweise wird der Halterahmen 1 in einer offenen Position fixiert (2).
Auf einer gegenüberliegenden, innenliegenden Stirnseite des Halterahmens 1 ist ein zweites Sperrelement 7' fixiert. Dieses Sperrelement ist im Wesentlichen meanderförmig gestaltet und weist am jeweiligen Ende Rasthaken 9' auf, die in Ausnehmungen 6 an den Hälften 4, 5 gehalten sind. Eine Schlaufe des meanderförmigen, zweiten Sperrelements 7' befindet sich in Höhe des Gelenks 2, 3. Das meanderförmige zweite Sperrelement 7' unterstützt im Wesentlichen die gelenkige Verbindung der Hälften 4, 5 und stellt eine Rückstellkraft von der offenen zur geschlossenen Position bereit. Dadurch kann der Halterahmen leichter bedient werden.
Steckverbindermodule 19 sind seit langem bekannt und beispielsweise in der DE 19 707 120 C1 beschrieben. Die Steckverbindermodule 19 sind mit vorstehenden, etwa rechteckförmigen Halterungsmitteln 20 und federelastischen Rasthaken 21 versehen. In den Seitenteilen 22 der Hälften 4, 5 sind als allseitig geschlossene Öffnungen 23 vorgesehen, in die die Halterungsmittel 20 beim Einfügen der Steckverbindermodule 19 in den Halterahmen 1 eintauchen.
Der Halterahmen 1 weist eine Erdungsbuchse 24 auf, in welche ein Stift (nicht gezeigt) eines gegenüberliegenden Halterahmens (nicht gezeigt) eingreifen kann.
Der Kern der Erfindung bezieht sich auf einen Halterahmen 1, in welchen Steckverbindermodule 19 einsetzbar sind, wobei der Halterahmen 1 aus zwei miteinander verbindbaren Hälften 4, 5, einer ersten Hälfte 4 und einer zweiten Hälfte 5, besteht, wobei der Halterahmen 1 zumindest ein erstes Sperrelement 7 aufweist und wobei die Hälften 4, 5 über das erste Sperrelement 7 in zumindest zwei Positionen zueinander ausrichtbar und fixierbar sind. Das erste Sperrelement 7 ist unter einer Vorspannung an den Hälften 4, 5 befestigt und durch die Vorspannung wird eine Kraft ausgeübt, die den Halterahmen 1 wahlweise in einer offenen Position oder in einer geschlossenen Position fixiert.
Es hat sich als besonders effektiv herausgestellt, wenn ein Halterahmen 1 beidseitig mit einem U-förmigen Sperrelement 7 versehen ist, wie es in 7 gezeigt ist.
Bezugszeichenliste

1: Halterahmen
2: Gelenkkopf
3: Gelenkaufnahme
4: Erste Hälfte
5: Zweite Hälfte
6: Ausnehmung
7: Erstes Sperrelement
7': Zweites Sperrelement
8: Schraube
9: Rasthaken
10: Spannungslinie
11: Mittellinie
12: Erster Anschlag des Gelenkkopfes
13: Erster Anschlag der ersten Hälfte
14: Zweiter Anschlag des Gelenkkopfes
15: Zweiter Anschlag der ersten Hälfte
19: Steckverbindermodul
20: Halterungsmittel
21: Federelastischer Rasthaken
22: Seitenteil
23: Öffnung
24: Erdungsbuchse

Claims

Halterahmen (1), in welchen Steckverbindermodule (19) einsetzbar sind, wobei der Halterahmen (1) aus zwei miteinander verbindbaren Hälften (4, 5), einer ersten Hälfte (4) und einer zweiten Hälfte (5), besteht, wobei der Halterahmen (1) endseitig jeweils einen Drehpunkt aufweist, wobei die Verbindungslinie der Drehpunkte eine Drehachse bildet, die parallel zu den Seitenflächen (22) der jeweiligen Hälften (4, 5) verläuft - wobei der Halterahmen (1) zumindest ein Sperrelement (7, 7') aufweist und - wobei die Hälften (4, 5) in zumindest zwei Positionen zueinander ausrichtbar sind. dadurch gekennzeichnet, - dass das erste Sperrelement (7) unter einer Vorspannung an den Hälften (4, 5) befestigt ist und die aus der Vorspannung resultierende Kraft auf die Endpunkte der Drehachse des Halterahmens wirkt - dass durch die Vorspannung eine Kraft ausgeübt wird, die den Halterahmen (1) in einer offenen Position oder in einer geschlossenen Position fixiert.
Halterahmen (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (1) ein erstes Sperrelement (7) und/oder ein zweites Sperrelement (7') aufweist.
Halterahmen (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (1) zwei erste Sperrelemente (7) oder zwei zweite Sperrelemente (7') aufweist.
Halterahmen (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sperrelement (7) eine U-Form aufweist und ein Ende des Sperrelements (7) an der ersten Hälfte (4) und das andere Ende des Sperrelements (7) an der zweiten Hälfte (5) gehalten ist.
Halterahmen (1), nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, - dass das erste Sperrelement (7) und das zweite Sperrelement (7') unter einer Vorspannung an den Hälften (4, 5) befestigt sind und - dass durch die Vorspannung eine Kraft ausgeübt wird, die den Halterahmen (1) in einer offenen Position oder in einer geschlossenen Position fixiert.
Halterahmen (1), nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sperrelement (7') meanderförmig ist.
Halterahmen (1), nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sperrelement (7) an einer Stirnfläche des Halterahmens (1) angeordnet ist und das zweite Sperrelement (7') an der gegenüberliegenden Stirnfläche des Halterahmens (1) angeordnet ist.
Halterahmen (1), nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Hälften (4, 5) aus einem metallischen Material bestehen und in einem geschlossenen Zustand in einen elektrisch leitenden Kontakt zueinander stehen.