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Die Erfindung geht aus von einem Industriesteckverbinder mit einem elektrischen Sicherungshalter nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1.
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Unter einem elektrischen Sicherungshalter ist dabei eine Haltervorrichtung für elektrische Sicherungen zu verstehen. Bei den elektrischen Sicherungen kann es sich insbesondere um Überstromschutzeinrichtung, wie beispielsweise Schmelzsicherungen, handeln.
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Derartige Steckverbinder werden benötigt, um besonders in industrieller Umgebung Energie, vor Allem elektrische Energie, Signale und oder Daten an Geräte wie Arbeitsmaschinen, Schaltschränke oder ähnliche Vorrichtungen zu übertragen.
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Stand der Technik
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Der Stand der Technik zeigt Industriesteckverbinder in verschiedenen Ausführungen auf. Diese Steckverbinder zeichnen sich üblicherweise durch besonders robuste Bauart aus und werden auch als „schwere Steckverbinder“ bezeichnet.
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Weiterhin gibt es im Stand der Technik Geräteanschlussstecker, beispielsweise aus dem Haushalt bekannt, welche gegen Überbelastung mit in dem Geräteanschlussstecker integrierten, elektrischen Sicherungen versehen sind. So legt die
US 2,676,223 A aus dem Jahr 1954 bereits einen elektrischen Haushaltssteckverbinder mit einem Körper aus isolierendem Material und darin befindlichen Steckkontakten, wobei eine Kavität vor einem Steckkontakt dazu ausgelegt ist, eine elektrische Sicherung in sich aufzunehmen und wobei diese Kavität durch einen entsprechenden Steckkontakt und einem daran angeordneten Bajonettverschluss in dem Körper aus isolierendem Material verschlossen wird.
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Der Stand der Technik eröffnet jedoch keinen Industriesteckverbinder mit einer Vorrichtung zur Aufnahme von Sicherungen. Denn zumeist werden Industriesteckverbinder in Umgebungen eingesetzt, in denen ein Schaltschrank eingesetzt ist, wobei der Schaltschrank bereits mit entsprechenden Überstromschutzvorrichtungen und/oder Überspannungsschutzvorrichtungen ausgestattet ist.
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Kommt es jedoch zum Ausfall einer entsprechenden Vorrichtung, ist oftmals eine Fachkraft gefragt, um beispielsweise in einem Schaltschrank die entsprechende Fehlerquelle zu lokalisieren. Besonders in der industriellen Umgebung kann die Fehlerlokalisation durch notwendigerweise immer komplexer gestaltete Schaltschränke viel Zeit beanspruchen. Darüber hinaus kann es in einigen Anlagen zu geplanten höheren Belastungen kommen. So könnten beispielsweise Anlagen im Bereich der Informationstechnologie absichtlich kurzfristig überbeansprucht werden, um Leistungsspitzen zu abzufangen, bzw. zu ermöglichen. Es kann daher sinnvoll sein, einen betroffenen Energiestrang zunächst von weniger qualifiziertem Personal austauschen zu lassen, um Zeit und zu sparen und/oder zu überbrücken. Anschließend kann der ausgetauschte, defekte Energiestrang beispielsweise zentral von einer Fachkraft überprüft werden, um den Energiestrang als Fehlerquelle auszuschließen, bzw. einen aufgetretenen Defekt zu beseitigen.
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Aufgabenstellung
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Industriesteckverbinder anzubieten, welcher die Wartung einer Anlage, insbesondere einer industriellen Anlage, einfacher und wartungsfreundlicher gestaltet und somit insbesondere das Gefahrenpotential für weniger erfahrenes Wartungspersonal verringert.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung angegeben.
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Offenbarung der Erfindung
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Der erfindungsgemäße Industriesteckverbinder, setzt sich zusammen aus einem oberen Gehäuseabschnitt zur Aufnahme eines Leiters und einem lösbar damit verbindbaren unteren Gehäuseabschnitt zur Aufnahme von zumindest einem Kontaktträger. Der Kontaktträger nimmt zumindest einen Kontakt auf. Der Kontakt ist zur Herstellung einer Verbindung mit einem korrespondierenden Gegenkontakt zur Übertragung von zumindest elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale/ Daten bestimmt. Innerhalb des Industriesteckverbinder ist zumindest ein Sicherungshalter zur Aufnahme zumindest einer elektrischen Sicherung angeordnet. Als oberer Gehäuseabschnitt ist hierbei der Abschnitt des Industriesteckverbinders gemeint, welcher in der Lage ist, Leiter und Leitungen aufzunehmen. Als Leiter sind insbesondere Kabel zur Übertragung elektrischer Energie gemeint. Alternativ und/oder zusätzlich sind andere Leiter, beispielsweise für Fluide einsetzbar. Unter dem Begriff „Sicherungshalter“ ist in diesem Zusammenhang eine Einrichtung zur Aufnahme einer elektrischen Sicherung zur elektrisch leitenden Verbindung mit zumindest einem elektrischen Leiter gemeint. In anderen Worten ausgedrückt stellt der Sicherungshalter durch eine eingesetzte Sicherung eine elektrische Verbindung zwischen dem in dem Kontaktträger eingesetztem Kontakt und einem in den oberen Gehäuseabschnitt eingeführten Leiter her. Die Stromstärke und/oder die Spannung des an dem Sicherungshalter angebrachten elektrischen Leiters wird dann über eine eingesetzte Sicherung abgesichert. Bevorzugt sind als Sicherungen sogenannte Schmelzsicherungen eingesetzt, welche bei zu hoher anliegender Stromstärke über eine gewisse Zeit, durchbrennen und dadurch nachfolgende Komponenten vor Beschädigung schützt. Je nach anzuschließender Anlage ist es sinnvoll, dass statt einer Sicherung eine Mehrzahl an Sicherungen eingesetzt wird. Vorteilhafterweise nimmt der Sicherungshalter zwei Sicherungen auf. Bevorzugt nimmt der Sicherungshalter drei Sicherungen auf. Alternativ können mehrere Sicherungshalter eingesetzt werden, wobei die Sicherungshalter eine beliebige Anzahl an Sicherungen aufnehmen. Bevorzugt werden drei Sicherungshalter eingesetzt, welche jeweils eine Sicherung aufnehmen.
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Insbesondere kann der Industriesteckverbinder Mittel zur Fixierung des eingeführten Kabels aufweisen, beispielsweise eine Kabelverschraubung. Steckseitig ist der Industriesteckverbinder unter anderem durch eine entsprechende Stecköffnung und insbesondere durch ein entsprechendes sogenanntes „Steckgesicht“ zum Stecken mit einem entsprechenden Gegensteckverbinder, z. B. zur Signal- und/oder Energieübertragung, vorgesehen. Der Industriesteckverbinder kann auch einen separaten sogenannten „Halterrahmen“ und/oder einen vergleichbar wirkenden, in den Industriesteckverbinder fest integrierten Haltemechanismus sowie mehrere darin angeordnete Isolierkörper in Form sogenannter „Steckverbindermodule“ aufweisen. Weiterhin kann der Industriesteckverbinder zumindest teilweise aus Metall bestehen und für hohe Stromstärken und/oder Spannungen ausgelegt sein, also z. B. Stromstärken über 50 Ampere, insbesondere größer als 100 Ampere, bevorzugt Stromstärken größer als 250 Ampere, insbesondere Stromstärken größer 500 Ampere. Alternativ oder ergänzend können Spannungen über 60 V, insbesondere über 220 V, beispielsweise über 600 V also auch Spannungen über 1000 V über einen solchen Industriesteckverbinder übertragen werden. Zur Schutzerdung kann der Industriesteckverbinder zumindest einen PE („Protection Earth“) -Kontakt, beispielsweise in Form einer PE-Schraube oder eines Steckkontakts, aufweisen.
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In einer sinnvollen Ausführungsform verfügt der Industriesteckverbinder über ein Trägerelement, welches den Sicherungshalter aufnimmt und wobei das Trägerelement mit einem der beiden Gehäuseabschnitte verbunden ist. Dabei wird in einer bevorzugten Ausführungsform das Trägerelement mit dem unteren Gehäuseabschnitt verbunden. Je nach Ausformung des Gehäuses kann es auch sinnvoll sein, das Trägerelement mit dem oberen Gehäuseabschnitt verbindbar auszuführen. Durch die Verwendung eines Trägerelements kann die Positionierung des Sicherungshalters innerhalb des Industriesteckverbinder sicher festgelegt werden. Dadurch können die Anschlussleiter von den in dem Kontaktträger positionierten Kontakten zu einem Sicherungshalter vorkonfektioniert werden, was einen Herstellungsprozess, bzw. Montageprozess, sowie eine Wartung erheblich vereinfacht.
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In einer Ausführungsform wird empfohlen, den Sicherungshalter lösbar mit einem Trägerelement zu verbinden. Dadurch kann bei einem Montagevorgang des Industriesteckverbinders eine hervorragende Zugänglichkeit zu den in dem Kontaktträger eingesetzten Kontakten gewährleistet werden. Weiterhin kann eine Verbindung von den Kontakten zu dem Sicherungshalter einfach hergestellt werden. Denn durch diese Ausführungsform kann zunächst ein mit einem Leiter verbundener Kontakt in den Kontaktträger eingesetzt werden, der Kontaktträger kann in den unteren Gehäuseabschnitt eingebracht werden und anschließend kann der Leiter mit dem Sicherungshalter verbunden werden, bevor dieser lösbar mit dem Trägerelement verbunden wird.
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Eine weiter Ausführungsform sieht vor, das Trägerelement lösbar mit dem oberen Gehäuseabschnitt oder dem unteren Gehäuseabschnitt zu verbinden. Hierdurch wird sowohl die Montagefreundlichkeit erhöht als auch die Wartung weiter vereinfacht. So kann ein erfindungsgemäßer Sicherungshalter fest mit einem Trägerelement verbunden sein. Dennoch wird eine Montage ähnlich der vorgegangenen Beschreibung vereinfacht, da zunächst Kontakte in die Kontaktträger eingesetzt werden können, um dann mit den Kontakten verbundene Leiter mit dem Sicherungshalter zu verbinden und den Sicherungshalter anschließend an einem Gehäuseabschnitt zu befestigen. Darüber hinaus kann ein entsprechender Industriesteckverbinder auf diese Weise vielfältiger eingesetzt werden, da dieser als regulärer Industriesteckverbinder genutzt werden kann. Dazu wird das lösbar verbindbare Trägerelement weggelassen, sofern nicht länger Bedarf an einer elektrischen Sicherung der stromführenden Leiter besteht.
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Eine denkbare Ausführungsform empfiehlt das Trägerelement und den Sicherungshalter mit je zumindest einem korrespondierenden Verbindungselement zu verbinden. Dabei wird besonders eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Sicherungshalter und dem Trägerelement bevorzugt. Dazu kann beispielsweise eine genormte Schiene, eine sogenannte „Hutschiene“, an ein Trägerelement angeordnet werden. Durch den Einsatz einer Hutschiene besteht die Möglichkeit, Sicherungshalter einzusetzen, die üblicherweise in Schaltschränken eingesetzt werden. Durch eine derartige Ausgestaltung wird eine besonders hohe Variantenvielfalt ermöglicht. Eine derartige Modularität kann besonders bei sich unterscheidenden Anforderungen an die jeweilig abzusichernden Leitungen vorteilhaft auswirken.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform lässt sich der Zustand zumindest einer eingesetzten elektrischen Sicherung durch eine Sichtöffnung in dem oberen Gehäuseabschnitt und/oder dem unteren Gehäuseabschnitt ablesen. In einer Ausführungsform ist ein Sichtfenster dazu ausgelegt, eine Sichtprüfung der elektrischen Sicherung zu ermöglichen. Geschickterweise wird der Zustand zumindest einer eingesetzten elektrischen Sicherung durch zumindest ein Signal wiedergegeben. Bevorzugt wird hierbei der Zustand einer eingesetzten elektrischen Sicherung durch ein Leuchtmittel angezeigt. Besonders bevorzugt wird als Leuchtmittel eine lichtemittierende Diode (LED) ausgeführt. Durch ein Sichtfenster lässt sich eine lichtemittierende Diode vorteilhaft an dem Sicherungshalter anordnen. Dennoch lässt sich der Zustand der vom Sicherungshalter aufgenommenen elektrischen Sicherung von außerhalb des Industriesteckverbinder erkennen. Im Fall eines auftretenden Defekts kann das eingesetzte Wartungspersonal auf den Ersten Blick ein auszutauschendes Kabel mit erfindungsgemäßem Industriesteckverbinder erkennen.
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Der Industriesteckverbinder kann weiterhin eine Verriegelungsmechanik, z. B. in Form eines Verriegelungsbügels oder zweier Druckknöpfe o. ä. zur Verriegelung des Industriesteckverbinders mit dem damit gesteckten Gegensteckverbinder besitzen. Die Drückknöpfe haben ggf. den Vorteil der vereinfachten Bedienung, da zur Verriegelung lediglich die beiden Druckknöpfe aufeinander zu bewegt werden müssen, d. h. sie können vom Benutzer vorteilhafterweise mit einer Hand zusammengedrückt werden. Der Verriegelungsbügel hat ggf. den Vorteil, dass er den Industriesteckverbinder und den Gegensteckverbinder beim Verriegeln automatisch abdichtend gegen einander presst, ohne dass dazu eine spezielle Mechanik notwendig ist. In besonders bevorzugten Ausgestaltungen lässt sich eine Verriegelung auch automatisieren, beispielsweise durch eine entsprechende elektromechanische Vorrichtung. Auf diese Weise kann beispielsweise auch ein „Ziehen unter Last“ verhindert werden.
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Figurenliste
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Industriesteckverb inder;
- 2 eine perspektivische Ansicht einer teilweise demontierten, erfindungsgemäßen Industriesteckverbinder;
- 3 Eine perspektivische Ansicht eines Sicherungshalters mit einem unteren Gehäuseabschnitt und daran angeordnetem Trägerelement;
- 4 Eine perspektivische Ansicht eines Sicherungshalters und daran angeordnetem Trägerelement mit einem unteren Gehäuseabschnitt.
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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. Richtungsangaben wie beispielsweise „links“, „rechts“, „oben“ und „unten“ sind mit Bezug auf die jeweilige Figur zu verstehen und können in den einzelnen Darstellungen gegenüber dem dargestellten Objekt variieren.
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Die 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Industriesteckverbinder 1. Dabei ist der obere Gehäuseabschnitt 2 mit einer Kabelbefestigung 12 versehen. Bei der dargestellten Kabelbefestigung 12 handelt es sich um eine Kabelverschraubung, welche ein durchgeführtes Kabel durch verschrauben der Kappe verklemmt und so gegen herausziehen sichert. Weiterhin ist ein Schauglas 13 erkennbar, welches eine Sichtöffnung 10 gegen das Eindringen von Fremdkörpern schützt. Je nach Einsatzbereich des Industriesteckverbinder 1 kann es sinnvoll sein, das Schauglas 13 wasserdicht und/oder staubdicht an den oberen Gehäuseabschnitt 2 anzuordnen. Der obere Gehäuseabschnitt 2 ist mit dem unteren Gehäuseabschnitt 3 lösbar verbunden. In der dargestellten Ausführungsform wird ein flaches Werkzeug benötigt, beispielsweise ein Schlitzschraubendreher, um eine Verrastung zwischen dem oberen Gehäuseabschnitt 2 und dem unteren Gehäuseabschnitt 3 zu lösen. Durch diese Ausführung soll ein einfaches, werkzeugloses Öffnen des Industriesteckverbinder 1 verhindert werden.
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In der 2 wird ein Industriesteckverbinder 1 in einer teildemontierten Ansicht wiedergegeben. Genauer gesagt ist in der dargestellten Ausführungsform der obere Gehäuseabschnitt 2 von dem unteren Gehäuseabschnitt 3 gelöst worden. Dadurch kommt der an einem Trägerelement 8 angeordnete Sicherungshalter 6 zum Vorschein. Weiterhin werden in dem Sicherungshalter 6 eingesetzte elektrische Sicherungen 7 erkennbar. Dem Fachmann erklärt sich von selbst, dass statt dem dargestellten Sicherungshalter 6 mit Weiter sind in dem unteren Gehäuseabschnitt 3 eingesetzte Kontaktträger 4 und 4' sowie darin befindliche Kontakte 5 erkennbar. Die in dem Kontaktträger 4' eingesetzten Kontakte 5' sind innerhalb der isolierenden, zylindrischen Fortsätze angeordnet.
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Eine geschickte Eigenschaft des erfindungsgemäßen Industriesteckverbinder 1 wird in der 3 deutlich. An dem Trägerelement 8 ist ein Verbindungselement 9 angeformt. Dargestellt ist ein Verbindungselement 9 als Hutschiene ausgeführt, wodurch ein Sicherungshalter 6 als bekanntes Bauteil aus einem Schaltschrank eingesetzt werden kann. In einer anderen Ausführung kann auch eine genormte Hutschiene an dem Trägerelement 8 beispielsweise mittels Schraub- oder Nietverbindung als Verbindungselement angebracht werden. Um elektrische Leiter sauber an dem Sicherungshalter 6 vorbei verlegen zu können, ist ein Anschlag 14 vorgesehen. Dieser Anschlag 14 vereinfacht die Positionierung des Sicherungshalters 6 an dem Trägerelement 8, sodass weitere Leitungen einfach an dem Sicherungshalter vorbei verlegt werden können. Besonders vorteilhaft kann diese Ausführung bei dem Einsatz eines PE-Leiters sein. Der untere Gehäuseabschnitt 3 ist in diesem Beispiel lösbar mit dem Trägerelement 8 verbunden. Jedoch ist auch eine einteilige Ausführung denkbar. Schließlich wird auch ein an dem Sicherungshalter 6 angeordnetes Leuchtmittel 11 dargestellt. Dabei ist das Leuchtmittel 11 derart positioniert, dass im zusammengesetzten Zustand des industriellen Steckverbinders 1 die Leuchtmittel 11 durch die Sichtöffnung 10 und das Schauglas 13 des oberen Gehäuseabschnittes 2 erkannt werden.
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Die zweiteilige Ausgestaltung des unteren Gehäuseabschnittes 3 und dem Trägerelement 8 wird in 4 deutlicher. Ebenfalls lassen sich in dieser Darstellung eingesetzte Rastelemente 15 erkennen. Diese Rastelemente 15 werden mit dem unteren Gehäuseabschnitt 3 in Eingriff gebracht, sodass das Trägerelement 8 und der daran befestigte Sicherungshalter 6 einfach mit dem unteren Gehäuseabschnitt 3 verbunden werden.
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Auch wenn in den Figuren verschiedene Aspekte oder Merkmale der Erfindung jeweils in Kombination gezeigt sind, ist für den Fachmann - soweit nicht anders angegeben - ersichtlich, dass die dargestellten und diskutierten Kombinationen nicht die einzig möglichen sind. Insbesondere können einander entsprechende Einheiten oder Merkmalskomplexe aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander ausgetauscht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Industriesteckverbinder
- 2
- oberer Gehäuseabschnitt
- 3
- unterer Gehäuseabschnitt
- 4, 4'
- Kontaktträger
- 5, 5'
- Kontakt
- 6
- Sicherungshalter
- 7
- elektrische Sicherung
- 8
- Trägerelement
- 9, 9'
- Verbindungselement
- 10
- Sichtöffnung
- 11
- Leuchtmittel
- 12
- Kabelbefestigung
- 13
- Schauglas
- 14
- Anschlag
- 15
- Rastelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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