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Die vorliegende Patentanmeldung betrifft eine Kontaktierungsvorrichtung zur Übertragung elektrischer Energie von einer, vorzugsweise räumlich fixierten, Leitungsschiene auf eine entlang der Leitungsschiene bewegbare oder ebenso räumlich fixierte Abgreifschiene gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die
DE 197 52 617 A1 zeigt eine Anordnung in Verbindung mit einer Stromabnahmevorrichtung eines Stromschienensystems, welches einen Adapterabschnitt aufweist, der so angeordnet ist, dass er elektrisch und mechanisch entfernbar an eine Stromschiene angeschlossen ist, und Leiter, die innerhalb des Adapterabschnitts angeordnet sind und mittels Schlitzsteckverbindungen an Kontakte angeschlossen sind, die einen elektrischen Anschluss für den Adapterabschnitt und die Stromschiene schaffen, wobei mittels der Leiter der Strom vom Adapterabschnitt zu einem elektrischen Apparat übertragen wird, der daran angeschlossen werden soll.
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Die
DE 20 2008 011 700 U1 zeigt eine Schleifleitung zur Versorgung mindestens einer an der Schleifleitung verfahrbaren Vorrichtung, mit einem ersten länglichen Leiterstrang und mindestens einem weiteren, zweiten länglichen Leiterstrang, wobei der erste bzw. zweite Leiterstrang eine entlang seiner Längsausdehnung verlaufende erste bzw. zweite Kontaktöffnung zur Aufnahme eines Teils eines ersten bzw. zweiten Schleifkontakts eines Stromabnehmers der Vorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kontaktöffnung des zweiten Leiterstrangs so ausgebildet ist, dass der zur Verbindung mit dem ersten Leiterstrang vorgesehene erste Schleifkontakt nicht in die zweite Kontaktöffnung eingreifen kann und nicht mit dem zweiten Leiterstrang verbindbar ist.
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Die
DE 198 49 101 A1 zeigt ein Stromschienensystem, insbesondere für Beleuchtungseinrichtungen, mit mindestens einer Stromschiene, in der mindestens zwei Stromleiter verlaufen, und mit mindestens einer zur Befestigung an der Stromschiene ausgebildeten Anschlusseinrichtung, die mindestens zwei zur elektrischen Kontaktierung mit zugeordneten Stromleitern ausgebildete Kontaktschuhe und mindestens zwei Anschlusskontakte aufweist, die mit den Kontaktschuhen kabellos elektrisch leitend verbindbar und relativ zu den Kontaktschuhen unter Aufrechterhaltung der elektrisch leitenden Verbindung beweglich sind. Bei der Leitungsschiene kann es sich insbesondere um eine Anordnung von einer Mehrzahl von parallel zueinander verlegten länglichen elektrischen Leitern, welche beispielsweise einzeln oder gemeinsam in weiteren Isolationselementen, z. B. Plastikkörpern, gelagert sind, handeln. Zudem kann die Leitungsschiene in einem Fabrikationsraum, beispielsweise auf dessen Fußboden, fest montiert sein, ohne dass sich während des Betriebs die Leitungsschiene relativ zum Fußboden bewegt.
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Beispielsweise können die einzelnen elektrischen Leiter schienenförmig, vorzugsweise auch entlang einer Schiene oder in Form einer Schienenführung geführt sein.
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Um nun beispielsweise einen Fertigungsroboter beständig, d. h. dauerhaft mit elektrischer Energie zu versorgen, ist es daher oftmals nötig, zwischen der oben genannten Leitungsschiene und einem solchen elektrisch zu betreibenden Fertigungsroboter oder einem sonstigen elektrisch betreibbaren Element eine Abgreifschiene zu installieren.
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Beispielsweise ist die Abgreifschiene entlang der Haupterstreckungsrichtung der Leitungsschiene vorzugsweise zusammen mit einem solchen Roboter bewegbar, während der Bewegung jedoch in ständigem elektrischem Kontakt mit der Leitungsschiene.
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Alternativ hierzu können auch beide Schienen räumlich fixiert sein.
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Mit anderen Worten ermöglicht daher die Abgreifschiene eine zuverlässige Stromversorgung des Roboters oder des sonstigen elektrischen Elementes mit elektrischer Energie unabhängig davon, an welcher Stelle sich der Roboter relativ zu der Leitungsschiene befindet, solange die Abgreifschiene in zuverlässigem elektrischem Kontakt mit der Leitungsschiene steht.
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Dabei bedarf es jedoch einer Vorrichtung, welche die Leitungsschiene und die Abgreifschiene elektrisch leitend miteinander kontaktiert. Hierzu dient die gemäß der obigen Erfindungsmeldung vorgeschlagene und erfindungsgemäße Kontaktierungsvorrichtung.
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Die obige Kontaktierungsvorrichtung weist dazu zumindest ein Verbindungsgehäuse auf, wobei über das Verbindungsgehäuse die Leitungsschiene mechanisch mit der Abgreifschiene verbunden ist. Vorzugsweise ist über das Verbindungsgehäuse die Leitungsschiene ebenso auch elektrisch leitend mit der Abgreifschiene verbunden.
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Zudem umfasst die hier beschriebene Kontaktierungsvorrichtung einen Combi-Clip, wobei der Combi-Clip mechanisch lösbar mit einem Teil des Außenumfangs des Verbindungsgehäuses in Eingriff gebracht ist, um eine mechanische Verbindung zwischen dem Verbindungsgehäuse und einem Verbindungsträger zu erzeugen.
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Auf dem Verbindungsgehäuse sind daher, vorzugsweise alle restlichen, Bauteile der Kontaktierungsvorrichtung beweglich oder unbeweglich gelagert. Beispielsweise bewegt sich während der Bewegung eines solchen Roboters die gesamte Kontaktierungsvorrichtung inklusive des Verbindungsträgers mit dem Roboter entlang der Haupterstreckungsrichtung der Leitungsschiene mit.
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Vorzugsweise ist der Combi-Clip mit einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise mit einem Kunststoff, gebildet. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass es sich bei dem Material des Combi-Clips um einen Mehrkomponenten-Kunststoff handelt, welcher beispielsweise mittels eines „injection molding”-Verfahrens hergestellt ist. Alternativ kann der Combi-Clip ganz oder teilweise auch mit einer Keramik gebildet sein. Zwar ist eine Keramik verhältnismäßig teuer in der Anschaffung, jedoch weisen Keramiken auch eine hohe Wärmeisolation auf.
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Alternativ oder zusätzlich können Teile oder der gesamte Combi-Clip auch mit einem 3D-Druckverfahren hergestellt sein. Dies hat sich im Übrigen als vorteilhaft erwiesen, da im Bereich von Kontaktierungsvorrichtungen zur Übertragung elektrischer Energie eine ganze Vielzahl individueller Anforderungen an den Combi-Clip, beispielsweise im Hinblick auf dessen Größe, dessen Dicke sowie dessen Bemaßungen zu stellen ist. Der Combi-Clip definiert nämlich vorzugsweise auch einen Abstand des Verbindungsgehäuses von der Leitungsschiene in zumindest eine Richtung.
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Zudem ist denkbar, dass der Combi-Clip zumindest teilweise oder vollständig neben dem obig erwähnten elektrisch isolierenden Material mit metallischen oder anorganischen Teilen im Mikro- oder Nanometerbereich gebildet ist. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass solche Nanoteilchen unter anderem auch eine höhere Festigkeit des Combi-Clips gewährleisten. Vorzugsweise ist nämlich der Combi-Clip die einzige mechanische Verbindung zwischen dem Verbindungsgehäuse und dem Verbindungsträger.
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Wie nun nicht abschließend unten gezeigt, kommen folgende 3D-Printtechnologien in Frage:
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1. Das FDM-Verfahren (Fused Deposition Modeling)
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Alternativbezeichnungen: Fused Filament Fabrication (FFF), Fused Layer Modeling (FLM)
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Das Verfahren bezeichnet schichtweises Auftragen (Extrusion) eines Materials durch eine heiße Düse. Das Verbrauchsmaterial befindet sich in Form eines langen Drahts (sog. Filament) auf einer Rolle und wird durch die Fördereinheit in einen Druckkopf geschoben, dort eingeschmolzen und auf einem Druckbett ausgebracht. Druckkopf und/oder Druckbett sind dabei in 3 Richtungen beweglich. So können Kunststoffschichten schrittweise aufeinander aufgebracht werden.
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2. Das SLS Verfahren (Selektives Lasersintern)
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Im Unterschied zum Sinterverfahren, bei dem Stoffe in Pulverform unter Hitzeeinwirkung miteinander verbunden werden, geschieht dies beim SLS-Verfahren selektiv durch einen Laser (alternativ auch Elektronenstrahl oder Infrarotstrahl). Es wird also nur ein bestimmter Teil des Pulvers miteinander verschmolzen.
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Dazu wird stets eine dünne Pulverschicht von der Beschichtungseinheit auf dem Druckbett ausgebracht. Der Laser (oder andere Energiequelle) wird nun punktgenau auf einzelne Stellen der Pulverschicht ausgerichtet, um die erste Schicht der Druckdaten auszubilden. Hierbei wird das Pulver an- oder aufgeschmolzen und verfestigt sich anschließend wieder durch geringfügiges Abkühlen. Das nicht aufgeschmolzene Pulver bleibt um die gesinterten Bereiche herum liegen und dient als Stützmaterial. Nachdem eine Schicht verfestigt ist, senkt sich das Druckbett um den Bruchteil eines Millimeters ab. Die Beschichtungseinheit fährt nun über das Druckbett und bringt die nächste Pulverschicht aus. Anschließend wird die zweite Schicht der Druckdaten durch den Laser (oder eine andere Energiequelle) gesintert. So entsteht schichtweise ein dreidimensionales Objekt.
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3. Three-Dimensional Printing (3DP)
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Das 3DP-Verfahren funktioniert sehr ähnlich wie das selektive Lasersintern, doch anstelle einer gerichteten Energiequelle verfährt ein Druckkopf über das Pulver. Dieser gibt winzige Tröpfchen von Bindemittel auf die zugrunde liegenden Pulverschichten ab, die so miteinander verbunden werden. Ansonsten ist dieses Verfahren dem SLS-Verfahren gleich.
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4. Stereolithographie (SLA)
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Anstelle eines Kunststoffdrahts oder Druckmaterials in Pulverform kommen beim Stereolithographie-Verfahren flüssige Harze, sog. Photopolymere, zum Einsatz. Sie werden schichtweise durch UV-Strahlung verhärtet und erzeugen so dreidimensionale Objekte. Dafür wird die Bauplattform im Harzbecken schrittweise abgesenkt. Es gibt auch Varianten (sog. Polyjet-Verfahren) ohne ein ganzes Becken mit flüssigem Harz. Dafür wird ein Epoxydharz tröpfchenweise aus einer Düse aufgebracht und durch einen UV-Laser sofort ausgehärtet.
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5. Laminated Object Manufacturing (LOM)
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Alternativbezeichnung: Layer Laminated Manufacturing (LLM)
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Das Verfahren basiert weder auf chemischen Reaktionen, noch auf einem thermischen Prozess. Es wird dabei mit einem trennenden Werkzeug (z. B. einem Messer oder Kohlendioxidlaser) eine Folie oder Platte (z. B. Papier) an der Kontur geschnitten und schichtweise aufeinander geklebt. So entsteht durch Absenken der Bauplattform ein Schichtobjekt aus geklebten, übereinanderliegenden Folien.
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Zudem umfasst die hier beschriebene Kontaktierungsvorrichtung zumindest ein Powerplug-Gehäuse, wobei das Powerplug-Gehäuse mechanisch von außen derart auf die Leitungsschiene und/oder auf die Abgreifschiene aufgebracht ist, dass durch das Powerplug-Gehäuse eine mechanische Verbindung zwischen dem Verbindungsgehäuse und der Leitungsschiene und/oder der Verbindungsschiene hergestellt ist. Beispielsweise kann durch das Powerplug-Gehäuse neben der mechanischen Verbindung ebenso eine elektrische Verbindung zwischen dem Verbindungsgehäuse und der Leitungsschiene und/oder der Abgreifschiene hergestellt sein.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Powerplug-Gehäuse als ein leitungsendseitiges Element ausgebildet, welches die Abgreifschiene und deren elektrische Leiter an einem ihrer Enden mit dem Verbindungsgehäuse mechanisch fest und lösbar verbindet. Dazu kann das Powerplug-Gehäuse auf einer Montagefläche des Verbindungsgehäuses lösbar oder unlösbar mechanisch fixiert sein. Nach der Fixierung ist daher ein Ende der Leitungsschiene über das Verbindungsgehäuse mechanisch mit der Leitungsschiene und beispielsweise auch elektrisch leitend verbunden. Die Montagefläche ist daher vorzugsweise ein Teil der Außenfläche des Verbindungsgehäuses. Beispielsweise verläuft eine Haupterstreckungsebene der Montagefläche parallel zu der Haupterstreckungsrichtung und/oder Haupterstreckungsebene der Leitungsschiene.
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Im Wesentlichen weist daher die obig beschriebene Kontaktierungsvorrichtung zwei „Verbindungsvorrichtungen” auf, wobei eine Verbindungsvorrichtung der obig beschriebene Combi-Clip zur Verbindung des Verbindungsträgers mit dem Verbindungsgehäuse und eine andere das obig beschriebene „Powerplug-Gehäuse zur Verbindung der Abgreifschiene mit dem Verbindungsgehäuse dient.
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Erfindungsgemäß umfasst die obig beschriebene Kontaktierungsvorrichtung einen solchen Combi-Clip, welcher durch Aufklippen (= Auf- und Einschnappen) auf den Teil des Außenumfangs des Verbindungsgehäuses die mechanische Verbindung zwischen dem Verbindungsgehäuse und dem Verbindungsträger herstellt, wobei der Combi-Clip und die Verbindungsträger lösbar oder unlösbar mechanisch verbunden sind.
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Mit anderen Worten ist ein Kernelement der vorliegenden Erfindung unter anderem, dass der hier beschriebene Combi-Clip, also das hier beschriebene Verbindungselement zwischen dem Verbindungsgehäuse und dem Verbindungsträger, anstatt mittels Schraub- und/oder externer Halte- und Greifvorrichtungen zumindest maßgeblich über einen Schnappvorgang des Combi-Clips in dafür vorgesehene Bereiche des Verbindungsgehäuses und/oder des Verbindungsträgers erzeugt ist.
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Insofern ermöglicht es der hier beschriebene Combi-Clip in erstmaliger Art und Weise, eine besonders individuelle, austauschbare und schnelle Verbindung zwischen dem Verbindungsgehäuse und einem Verbindungsträger herzustellen. Aufwendige Anpassungsarbeiten und ebenso aufwendige Befestigungsarbeiten zur Befestigung des Verbindungsträgers an dem Verbindungsgehäuse oder umgekehrt entfallen hierbei. Dies ermöglicht daher nicht nur einen ganz besonders einfachen Montageprozess, sondern auch eine ganz erhebliche Kostenersparnis sowie eine große Bandbreite in der Serienfertigung der einzelnen Elemente und deren Anwendungsgebiete.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Kontaktierungsvorrichtung zur Übertragung elektrischer Energie von einer vorzugsweise räumlich fixierten Leitungsschiene auf eine entlang der Leitungsschiene bewegbare Abgreifschiene zumindest ein Verbindungsgehäuse, wobei über das Verbindungsgehäuse die Leitungsschiene mechanisch mit der Abgreifschiene verbunden ist.
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Zudem umfasst die hier beschriebene Kontaktierungsvorrichtung zumindest einen Combi-Clip, wobei der Combi-Clip mechanisch lösbar mit einem Teil des Außenumfangs des Verbindungsgehäuses in Eingriff gebracht ist und eine mechanische Verbindung zwischen dem Verbindungsgehäuse und einem Verbindungsträger erzeugt.
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Des Weiteren umfasst die hier beschriebene Kontaktierungsvorrichtung zumindest ein Powerplug-Gehäuse, wobei das Powerplug-Gehäuse mechanisch und von außen derart auf die Leitungsschiene und/oder auf die Abgreifschiene aufgebracht ist, dass durch das Powerplug-Gehäuse eine mechanische Verbindung zwischen dem Verbindungsgehäuse und der Leitungsschiene und/oder der Verbindungsschiene hergestellt ist.
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Erfindungsgemäß ist bei der hier beschriebenen Kontaktierungsvorrichtung der Combi-Clip derart ausgestaltet, dass durch das Aufklippen des Combi-Clips auf den Teil des Außenumfangs des Verbindungsgehäuses die mechanische Verbindung zwischen dem Verbindungsgehäuse und dem Verbindungsträger hergestellt ist, wobei der Combi-Clip mit dem Verbindungsträger lösbar oder unlösbar mechanisch verbunden ist. Ebenso kann in der gleichen Weise wie der Combi-Clip auf den Außenumfang des Verbindungsgehäuses aufklippbar ist, dieser ebenso auch in dem Verbindungsträger vorgesehenen Bereichen ein- oder aufgeklippt werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die mechanische Verbindung zwischen dem Verbindungsgehäuse und dem Verbindungsträger nur durch Aufklippen des Combi-Clips auf den Teil des Außenumfangs des Verbindungsgehäuses hergestellt. Vorzugsweise ist auch die Verbindung zwischen dem Combi-Clip und dem Verbindungsträger nur durch Aufklippen des Combi-Clips hergestellt.
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Zumindest eine der Verbindungen (zwischen dem Combi-Clip und dem Verbindungsgehäuse einerseits und dem Combi-Clip mit dem Verbindungsträger andererseits) ist daher frei von jeglichen von dem Combi-Clip verschiedenen Befestigungselementen, wie beispielsweise Schrauben, Haftbolzen oder Spannelementen.
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Mit anderen Worten bildet daher in einer solchen Ausführungsform der Combi-Clip selbst seine eigenen Halte- und Fixiermittel aus.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Combi-Clip zum Aufklippen auf das Verbindungsgehäuse an einer Oberseite zumindest ein Oberseitenclipelement auf, wobei das Oberseitenclipelement derart ausgestaltet ist, dass sich dieses bei Beaufschlagung von Druckkraft in Richtung des Verbindungsgehäuses von selbst an den Außenumfang des Verbindungsgehäuses anlegt und/oder ein freies Ende des Oberseitenclipelementes sich an einen für dieses Ende vorgesehenen und diesem Ende eindeutig zugeordneten Befestigungsbereich des Verbindungsgehäuses verbindet.
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Beispielsweise ragt das Oberseitenclipelement in zumindest einer Richtungskomponente von einer horizontalen Montageebene des Combi-Clips weg. Die Montageebene des Combiclip kann teilweise oder ganz durch eine, beispielweise ebene, Materialplatte gebildet sein. Die Montageebene des Clipelements ist beispielsweise parallel zur Montageebene des Verbindungsgehäuses, auf welcher das Powerplug-Gehäuse angeordnet wird.
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Beispielsweise ist das Oberseitenclipelement an einer Berandung der Montagefläche des Combi-Clips ausgebildet. Dazu ist vorstellbar, dass das Oberseitenclipelement auch randseitig vollständig bündig mit der Montagefläche des Combi-Clips abschließt. Dies gewährleistet nämlich, dass daher das Oberseitenclipelement von außen auf die Außenfläche vorzugsweise ohne Zuhilfenahme weiterer Werkzeuge allein durch Druckbeaufschlagung (Druck des Verbindungsgehäuses in Richtung des Combi-Clips) sich selbst anlegt und beispielsweise einschnappt.
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Neben einem solchen randseitig angeordneten oberseitigen Clipelement kann jedoch der hier beschriebene Combi-Clip auch entlang seiner Montagefläche zumindest eines, jedoch auch mehrere weitere Oberseitenclipelemente umfassen, die abseits des Randes der Montagefläche auf der Montagefläche angeordnet sind und davon weg ragen.
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Erfindungsgemäß weist der Combi-Clip zum Befestigen in einer Öffnung des Verbindungsträgers an einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite zumindest ein Unterseitenclipelement auf, wobei das Unterseitenclipelement derart ausgestaltet ist, dass sich dieses bei Beaufschlagung von Druckkraft auf den Combi-Clip in Richtung des Verbindungsträgers von selbst mit einer Berandung der Öffnung in den Verbindungsträger in Eingriff bringt.
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Der Verbindungsträger weist daher zumindest eine Öffnung auf, in welche zumindest ein Oberseitenclipelement des Combi-Clips innenseitig einschnappen kann. Dabei kann diese Clip- und damit Schnappbewegung des Unterseitenclipelementes in der gleichen Art und Weise ausgestaltet sein wie das obig beschriebene Oberseitenclipelement, lediglich mit dem Unterschied, dass das Oberseitenclipelement und das Unterseitenclipelement jeweils in verschiedene Richtungen von der Montagefläche des Combi-Clips weg ragen und an unterschiedlichen Seiten der Montagefläche angeordnet sind.
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Erfindungsgemäß ist das Unterseitenclipelement, beispielsweise genauso wie das Oberseitenclipelement, in Form eines Hakens ausgebildet ist. Dies heißt, dass ein solcher Haken zumindest endseitig ein Verhakelement aufweist. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass ein derartiges Verhaken ein ganz besonders einfaches und selbsttätiges Verhaken werkzeugfrei ermöglicht.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Powerplug-Gehäuse zumindest teilweise an einer Seite offen, wobei das Powerplug-Gehäuse an dieser Seite zumindest ein Powerplug-Clipelement aufweist und wobei das Powerplug-Clipelement derart ausgestaltet ist, dass sich dieses bei Beaufschlagung von Druckkraft in Richtung des Verbindungsgehäuses von selbst an dem Außenumfang des Verbindungsgehäuses anlegt und/oder ein freies Ende des Powerplug-Clipelementes sich an einem für diese Ende vorgesehenen, diesem Ende eindeutig zugeordneten, weiteren Befestigungsbereich des Verbindungsgehäuses verbindet, wobei somit zwischen dem Verbindungsgehäuse und einer Innenwand des Powerplug-Gehäuses zumindest ein Teil der vorzugsweise räumlich fixierten Leitungsschiene angeordnet ist.
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In einer derartigen Ausführungsform ist es daher denkbar, dass das Powerplug-Gehäuse, beispielsweise anstatt auf einer Montagefläche des Verbindungsgehäuses angeordnet zu sein, mittels zumindest eines randseitig angeordneten Powerplug-Clipelementes in dafür vorgesehene Befestigungsstellen des Verbindungsgehäuses eingreift und somit eine mechanisch feste und elektrisch leitende Verbindung zwischen der Leitungsschiene und der Abgreifschiene hergestellt ist. Erfindungsgemäß umfasst das Verbindungsgehäuse zumindest ein elektrisch leitendes Schleifkontaktelement, wobei dieses Schleifkontaktelement einerseits mit einer elektrischen Platine des Verbindungsgehäuses und andererseits über eine Schleifkontaktierung mit der Leitungsschiene elektrisch leitend verbunden ist.
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„Elektrische Platine” bezeichnet hierbei einen Platinengrundkörper aus vorzugsweise elektrisch nicht leitendem Material, auf den entsprechende Leiterbahnen mittels eines Aufbringungsprozesses (Ätzprozess oder Lötprozess, etc.) aufgebracht sind. Über diese Leiterbahnen kann daher eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Leiterschiene und der Abgreifschiene hergestellt sein.
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Vorzugsweise verläuft eine Haupterstreckungsebene der elektrisch leitenden Platine senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung und/oder Haupterstreckungsebene der Leitungsschiene und/oder der Abgreifschiene.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Schleifkontaktelement ein länglich ausgebildetes Basiselement, welches dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, unter Druckbeaufschlagung auf die Leitungsschiene einen gleitenden und elektrisch leitenden Schleifkontakt entlang und mit der Leitungsschiene herzustellen, wobei zumindest ein Befestigungselement des Schleifkontaktelementes eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der elektrisch leitenden Platine des Verbindungsgehäuses und der Leitungsschiene herstellt.
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Insbesondere kann das Schleifkontaktelement in Form einer Biegefeder ausgebildet sein. Dazu kann das Schleifkontaktelement auch zwei oder mehrere Biegungen aufweisen, mittels derer ein elektrisch leitender Kontakt der obigen Art hergestellt ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Basiselement zumindest einen Montageabschnitt zur elektrisch leitenden Montage auf der Platine auf, wobei der Montageabschnitt das Befestigungselement ausbildet oder an welchem das Befestigungselement lösbar oder unlösbar befestigt ist. Zudem umfasst das Basiselement einen Kontaktabschnitt, wobei der Kontaktabschnitt über zumindest einen Biegungsabschnitt mit dem Montageabschnitt elektrisch leitend verbunden ist, wobei der Biegungsabschnitt relativ zu dem Montageabschnitt sich in einem Winkel von weniger als 90° sich erstreckt, vorzugsweise weg erstreckt. Es ist jedoch ebenso möglich, dass das Basiselement zwei oder mehr Biegeabschnitte sowie zwei oder mehr Montageabschnitte und/oder zwei oder mehr Kontaktabschnitte aufweist.
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Über den hierbei angesprochenen Biegeabschnitt und dessen vorzugsweise spitzen Winkel relativ zu dem Montageabschnitt wird es daher ermöglicht, dass das Basiselement unter Druck, d. h. unter einer Federquetschung derart eingebaut und an dem Verbindungsgehäuse und an der Platine montiert wird, dass ein mechanischer und vorzugweise elektrischer, dauerhafter Kontakt zwischen dem Schleifkontaktelement und der Leitungsschiene und/oder der Abgreifschiene hergestellt ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Schleifkontaktelement einstückig ausgebildet. Dies kann heißen, dass das Schleifkontaktelement in einem einzigen Element durchgehend beispielsweise von einem elektrisch leitenden Metall gebildet ist. Das Schleifkontaktelement kann daher frei von Verbindungsnuten und/oder Verbindungsschrauben sein. Insbesondere kann das Schleifkontaktelement in einem einzigen Fertigungsprozess aus einem einzigen Metallstück gebildet sein.
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Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
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Darin zeigen:
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1A–1C jeweils schematisch perspektivische Ansichten einer Ausführungsform der hier beschriebenen erfindungsgemäßen Kontaktierungsvorrichtung;
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2A, 2B ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Combi-Clips;
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3A, 3B ein weiteres Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Kontaktierungsvorrichtung und insbesondere ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Powerplug-Gehäuses;
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4 ein Ausführungsbeispiel des hier beschriebenen Schleifkontaktelementes.
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In der 1A ist eine erste schematisch perspektivische Ansicht einer hier beschriebenen und erfindungsgemäßen Kontaktierungsvorrichtung 100 zur Übertragung elektrischer Energie von einer in diesem Ausführungsbeispiel räumlich fixierten Leitungsschiene 1, umfassend elektrische Leiter 1A bis 1D dargestellt. Dabei sind die elektrischen Leiter 1A bis 1D jeweils separat und elektrisch isoliert voneinander in einem dafür vorgesehenen Kunststoffrahmen 14 gelagert, welcher in Richtung hin zu einem Verbindungsgehäuse 10 der Kontaktierungsvorrichtung 100 zumindest teilweise offen ist, um dort elektrisch kontaktiert zu werden.
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Insofern erstrecken sich die elektrischen Leiter 1A–1D entlang einer longitudinalen Richtung L und verlaufen auch jeweils separat parallel zueinander in dieser longitudinalen Richtung L.
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Das Verbindungsgehäuse 10 verbindet die Leitungsschiene 1 mechanisch, vorzugsweise auch elektrisch leitend mit einer Abgreifschiene 2. Die Abgreifschiene 2 enthält wiederum abgreifseitig jeweils die den elektrischen Leitern 1A bis 1D der Leitungsschiene 1 zugeordnete, vorzugsweise eindeutig zugeordneten, elektrische Abgreifleitungen 2A–2D.
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Das Verbindungsgehäuse 10 ist über einen Combi-Clip 20 mit einem Verbindungsträger 30 der Kontaktierungsvorrichtung 100 verbunden. Dazu ist der Combi-Clip 20 einerseits in eine Öffnung 31 des Verbindungsträgers 30 eingeklippt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist der Combi-Clip 20 in das Verbindungsgehäuse 10 eingeklippt. Der Combi-Clip 20 schafft daher eine besonders einfache, zeitsparende und kostengünstige Schnappverbindung (auch Clip-Verbindung genannt) zwischen dem Verbindungsgehäuse 10 und dem Verbindungsträger 30.
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Insofern ist in diesem Ausführungsbeispiel das Verbindungsgehäuse 10 zusammen mit dem Verbindungsträger 30, vorzugsweise sogar die gesamte Kontaktierungsvorrichtung 100, (über den Combi-Clip 20) entlang der Leitungsschiene 1 verschiebbar. Um dies zu ermöglichen, weist das Verbindungsgehäuse 10 des Weiteren eine in longitudinaler Richtung L durchgehende Öffnung 10A auf, durch welche hindurch die Leitungsschiene 1 geführt ist. Dadurch, dass die Leitungsschiene 1 in einer Richtung zu dem Verbindungsgehäuse 10 derart ausgestaltet ist, dass die dort angeordneten elektrischen Leiter 1A–1C freiliegen, kann daher in diesen freiliegenden Kanälen ein elektrischer Schleifkontakt an die elektrischen Leiter 1A–1C angelegt werden.
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Zudem umfasst das Ausführungsbeispiel gemäß der 1A ein Powerplug-Gehäuse 40, welches auf einer Montagefläche 10B des Verbindungsgehäuses 10 angeordnet ist. Zwischen dem Powerplug-Gehäuse 40 und dem Verbindungsgehäuse 10 ist daher eine mechanische, beispielsweise auch eine elektrisch leitende, Verbindung zwischen den innerhalb des Powerplug-Gehäuses 40 geführten elektrischen Abgreifleitungen 2A–2D und den elektrischen Leitungen 1A–1D ermöglicht.
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Wie aus der 1A erkannt werden kann, besteht das dort gezeigte Powerplug-Gehäuse 40 aus zwei Halbschalen 40A und 40B. Hinsichtlich der Montage kann daher besonders einfach zunächst die Halbschale 40B bereitgestellt werden, in einem zweiten Schritt die elektrischen Abgreifleiter 2A–2D mit ihren endseitigen Enden in die Halbschale 40B eingelegt werden und daher vorzugsweise ebenso über einen Schnappprozess, vorzugsweise nur über einen Schnappprozess, die zweite Halbschale 40A auf die erste Halbschale 40B aufgeschnappt werden, sodass die elektrischen Abgreifleiter 2A bis 2D zwischen den beiden Halbschalen 40A, 40B angeordnet und fixiert sind. Insofern nutzt daher in einer Ausführungsform auch das in der 1A gezeigte Powerplug-Gehäuse 40 ebenso wiederum die in der gesamten Anmeldung durchgehend beschriebene Kernidee eines Schnappprozesses aus.
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Zudem weist das Ausführungsbeispiel des Powerplug-Gehäuses 40 gemäß der 1A eine Abschlussplatte 45 auf, welche endseitig mit den elektrischen Leitern 2A bis 2D beispielsweise bündig abschließt.
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Alternativ hierzu kann das Halbschalenelement 40A mit dem Halbschalenelement 40B in anderer Weise zusammengefügt sein, beispielsweise über Schrauben oder Kleben.
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Wie ebenso aus der 1A bereits erkannt werden kann, weist der Combi-Clip 20 zum Aufklippen auf das Verbindungsgehäuse 10 an einer Oberseite 21 zumindest ein Oberseitenclipelement 22 auf, welches den gesamten Combi-Clip 20 in lateraler Richtung L seitlich bündig begrenzt und mit diesem abschließt und von außen auf einen Teil der Außenfläche des Verbindungsgehäuses 10 aufgeschnappt wird. Auch weist das Verbindungsgehäuse zumindest eine Lichtsignalfläche 65 auf. Die Lichtsignalfläche umfasst beispielsweise Lichtleitelemente, zum Beispiel organische oder anorganische LEDs. Für den Benutzer können die Lichtsignalflächen 65 als Hilfsmittel frei jederzeit wahrgenommen werden. Leuchtet die Lichtsignalfläche 65 auf, herrscht ein elektrischer Kontakt zwischen der Leitungsschiene 1 und der Abgreifschiene 2. Vorzugsweise sind die Lichtsignalflächen 65 in einen Anschraubdom 66 des Verbindungsgehäuses integriert verbaut.
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Die 1B und 1C zeigen zwei weitere schematische perspektivische Ansichten der in der 1A gezeigten Kontaktierungsvorrichtung.
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In der 2A ist in einer schematischen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Combi-Clips 20 gezeigt.
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Der Combi-Clip 20 weist eine Montagefläche 20A auf. Die Montagefläche 20A kann daher auch als Trägerfläche bezeichnet werden. Zudem weist der Combi-Clip 20 eine Oberseite 21 sowie eine Unterseite 23 auf. An der Unterseite 23 sind in dem in 2A gezeigten Ausführungsbeispiel zwei entlang einer Richtung angeordnete Unterseitenclipelemente 24 ausgebildet. Die Unterseitenclipelemente 24 ragen von der Montagefläche 2A in einer zu der Haupterstreckungsrichtung der Montagefläche 20A senkrecht verlaufenden Richtung von der Montagefläche 2A weg. In der Richtung sind die beiden Unterseitenclipelemente 24 in einem Abstand D1 voneinander angeordnet. Der Abstand D1 ist derart breit bemessen, dass sich die Unterseitenclipelemente 24 allein durch Druckkraft und dann selbsttätig und insbesondere werkzeugfrei an oder mit der Berandung 310 der Öffnung 31 in dem Verbindungsträger 30 verhaken.
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In entgegengesetzter Richtung, beispielsweise jedoch gleichartig wie die vormals obig beschriebenen unterseitigen Unterseitenclipelemente 24, ragen die Oberseitenclipelemente 22 von der Montagefläche 20A weg. Dabei weist der Combi-Clip 20 der 2A zumindest zwei Clipelemente, jedoch beispielsweise auch mehr Clipelemente auf, welche randseitig mit der Montagefläche 20A bündig abschließen. Beispielsweise ist jedoch zumindest ein weiteres Oberseitenclipelement 22 entlang der Haupterstreckungsebene des Montagebereiches 20A abseits der Berandung der Montagefläche 20A ausgebildet.
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Die 2B zeigt den in der 2A gezeigten Combi-Clip 20 in einer schematischperspektivischen Ansicht.
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In der 3A ist in einer schematisch perspektivischen Ansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel der hier beschriebenen Kontaktierungsvorrichtung 100 gezeigt.
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Wie aus der 3A erkannt werden kann, ist anstatt einer Montage des Powerplug-Gehäuses 40 auf einer Montagefläche des Verbindungsgehäuses 10 (wie in den 1A–1C gezeigt) das Powerplug-Gehäuse 40 an einer Seite offen und weist randseitig dafür vorgesehene Powerplug-Clipelemente 41 auf, welche sich bei Beaufschlagung von Druckkraft in Richtung einer elektrisch leitenden Platine 16 des Verbindungsgehäuses 10 vorzugsweise selbsttätig und werkzeugfrei mit dem Verbindungsgehäuse 10 verbinden und verhaken.
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Insofern weist das Verbindungsgehäuse 10 weitere Befestigungsbereiche 13 auf. Diese weiteren Befestigungsbereiche 13 können nicht Bestandteil des Verbindungsgehäuses 10 sein, sondern bereits durch die elektrisch leitende Platine 16 des Verbindungsgehäuses 10 selbst ausgebildet sein.
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Nach Anbringung eines derart ausgebildeten Powerplug-Gehäuses 40 sind daher die elektrischen Leiter 1A–1D, alternativ oder zusätzliche hierzu jedoch (und dies ist nicht dargestellt) auch die elektrischen Leiter 2A–2D, zwischen einer Innenwand des Powerplug-Gehäuses 40 und der elektrisch leitenden Platine 16 des Verbindungsgehäuses 10 angeordnet.
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Die 3B zeigt in einer weiteren schematisch perspektivischen Ansicht die in der 3A gezeigte Kontaktierungsvorrichtung 100.
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In der 4 ist ein Schleifkontaktelement 15, wie dieses beispielsweise bereits in der 3B gezeigt ist, jedoch auch und besonders deutlich aus der 1C hervorgeht, gezeigt.
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Das in der 4 gezeigte Schleifkontaktelement 15 weist daher ein länglich ausgebildetes Basiselement 150 auf, welches dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, unter Druckbeaufschlagung auf die Leitungsschiene 1 einen gleitenden Schleifkontakt entlang und mit der Abgreifschiene 2 herzustellen, wobei zumindest ein Befestigungselement 151 des Schleifkontaktelementes 15 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der elektrisch leitenden Platine 16 des Verbindungsgehäuses 10 und der Leitungsschiene 1 darstellt.
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Insbesondere kann das Schleifkontaktelement 15 auch zwei oder mehr Befestigungselemente 151 aufweisen, welche in einer vorgegebenen Richtung von einer Haupterstreckungsebene und/oder einer Haupterstreckungsrichtung des Basiselementes 150 wegragen.
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Insbesondere können die Befestigungselemente 151 in Form von Steckverbindungen ausgebildet sein, da sich ergeben hat, dass insbesondere solche Steckverbindungen besonders einfach in Platinen, insbesondere die obig beschriebenen elektrisch leitende Platine 16 des Verbindungsgehäuses 10 einsteckbar sein können.
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Das Basiselement 150 weist, wie in der 4 gezeigt, einen Montageabschnitt 150A sowie einen Kontaktabschnitt 152, und zwei Biegeabschnitte 153 auf, wobei der Biegeabschnitt 153, welcher unmittelbar mit dem Montageabschnitt 150A verbunden ist, eine Biegung um 90° in Richtung weg von einer Haupterstreckungsrichtung und/oder Haupterstreckungsebene des Montageabschnittes 150A vollzieht, wobei der weitere Biegeabschnitt 153, welcher in unmittelbarem Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 152 ist, eine Biegung von weniger als 90° durchführt, so dass der Kontaktabschnitt 152 und der Montageabschnitt 150A in Bezug auf deren Längserstreckungsrichtungen und/oder Haupterstreckungsrichtungen nicht parallel zueinander angeordnet sind, sondern gerade in einem spitzen Winkel zueinander verlaufen, so dass über diesen spitzen Winkel zwischen dem Kontaktabschnitt 152 und dem Montageabschnitt 150A eine Druckbeaufschlagung in Form des obig beschriebenen Schleifkontakts ermöglicht ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leitungsschiene
- 1A–1D
- elektrische Leiter
- 2
- Abgreifschiene
- 2A–2D
- elektrische Abgreifleitungen
- 10
- Verbindungsgehäuse
- 10A
- durchgehende Öffnung
- 10B
- Montagefläche
- 13
- Befestigungsbereiche
- 14
- Kunststoffrahmen
- 15
- Schleifkontaktelement
- 16
- elektrisch leitende Platine
- 20
- Combi-Clip
- 20A
- Montagefläche
- 21
- Oberseite
- 22
- Oberseitenclipelemente
- 23
- Unterseite
- 24
- Unterseitenclipelemente
- 30
- Verbindungsträger
- 31
- Öffnung in dem Verbindungsträger
- 40
- Powerplug-Gehäuse
- 40A, 40B
- Halbschalen
- 41
- Powerplug-Clipelemente
- 45
- Abschlussplatte
- 65
- Lichtsignalfläche
- 66
- Anschraubdom
- 100
- Kontaktierungsvorrichtung
- 150
- Basiselement
- 150A
- Montageabschnitt
- 151
- Befestigungselement
- 152
- Kontaktabschnitt
- 153
- Biegeabschnitt
- 310
- Berandung der Öffnung in dem Verbindungsträger
- L
- longitudinale Richtung
- CL
- Richtung
- D1
- Abstand
