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Die Erfindung betrifft ein Befestigungsmodul für Hutschienen und insbesondere ein solches Befestigungsmodul, das bei räumlich sehr beengten Montagebedingungen schnell montiert und demontiert und gleichzeitig seitlich verschoben werden kann.
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Ein Befestigungsmodul dieser Art ist so konstruiert, dass elektronische Geräte, meist in Form unterschiedlich großer Kästen, fest an dieses montiert werden können und die so gebildete Einheit sich an einer Hutschiene befestigen lässt. Zahlreiche Befestigungsmodule dieser Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Es gibt Befestigungsmodule, die von Hand auf die Hutschienen aufgesetzt und dann durch Andrücken befestigt werden. Diese Befestigungsmodule weisen einen „Schnapp-Mechanismus“ auf, bei dem mittels Handkraft ein beweglicher Keil gegen eine Federkraft verschoben wird, bis ein Abschnitt dieses Keils hinter den Rand der Hutschiene einrastet. Die Konstruktion ist so ausgelegt, dass an der Klemmstelle eine hohe Flächenpressung entsteht.
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Hutschienen sind in Schaltschränken angeordnet. Diese Schaltschränke sind meist ausreichend groß dimensioniert, sodass genügend Platz für durchzuführende Montagen und Demontagen vorhanden ist. Wenn ein solches elektronisches Gerät auf der Hutschiene seitlich verrückt werden soll, wird das Befestigungsmodul mit einem Werkzeug gelöst, seitlich in die gewünschte Position gebracht und in der neuen Position wieder fixiert. Befestigungsmodule nach diesem Konstruktionsprinzip haben die Eigenschaft, durch die hohe Flächenpressung eine sehr sichere elektrische Verbindung zu bewirken, auch wenn der Schaltschrank z. B. auf einem vibrierenden Fundament steht.
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Es gibt jedoch andere Situationen, bei denen keine oder nur eine sehr geringe Vibration vorherrscht, dafür aber andere Anforderungen bestehen. Solche Anforderungen liegen vor, wenn ein Befestigungsmodul in einen Schaltschrank eingesetzt werden soll, der bereits voll bestückt ist. Das kommt dann vor, wenn zu einer Produktionsanlage noch eine weitere Bearbeitungsmaschine nachgerüstet wird. Diese nachgerüstete Bearbeitungsmaschine muss dann gemeinsam mit den anderen Bearbeitungsmaschine aus dem Schaltschrank angesteuert werden. Damit der vorhandene Schaltschrank nicht wegen einiger zusätzlicher Geräte gegen einen größeren ausgetauscht werden muss, wird dessen Volumen bis an die Grenze genutzt. Daher sind die räumlichen Verhältnisse in einem solchen Schaltschrank sehr beengt. Dazu kommt noch eine weitere Schwierigkeit, da neben den zusätzlichen elektronischen Geräten auch noch die dazugehörigen Anschlusskabel verlegt werden müssen. Speziell die Anschlusskabel der nachgerüsteten elektronischen Geräte bereiten Probleme bei der Montage und Demontage, da sie oft über diesen elektronischen Geräten verlegt werden. Beim Austausch eines elektronischen Gerätes sind drei Arbeitsgänge erforderlich: Wegschieben der über dem Gerät verlaufenden Kabel, Lösen des Befestigungsmoduls von der Hutschiene mittels eines Werkzeugs und Abheben des Befestigungsmoduls mit dem daran befestigten Gerät von der Hutschiene. Das ist aufwändig und verlangt von einem Monteur eine hohe Konzentration, damit beim Austausch eines elektronischen Geräts, z. B. eines Messverstärkers, danebenliegende Geräte oder Kabel nicht beschädigt werden. Ein besonders kritischer Fall liegt vor, wenn der Austausch des elektronischen Geräts während der laufenden Produktion durchgeführt werden muss. Es gibt Situationen, in denen für einen Austausch weniger als 15 Sekunden zur Verfügung stehen, damit die Produktion nicht stillgelegt werden muss.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Befestigungsmodul für Hutschienen bereitzustellen, das unter räumlich beengten Montagebedingungen schnell montiert und demontiert werden kann, wobei die Forderung besteht, dass der damit beauftragte Monteur in der Lage ist, mit einer Hand die Kabel zu verschieben und mit der anderen Hand das Modul auf die Hutschiene aufzusetzen oder von dieser zu lösen.
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Weiterhin ist es wünschenswert, dass das Aufsetzen und Abnehmen des Befestigungsmoduls für den Monteur ohne Anstrengung erfolgen kann. Darunter ist zu verstehen, dass der Monteur das Modul auf den oberen Flansch der Hutschiene einhängen kann, weil es so durch das Eigengewicht bereits fixiert ist. Dann soll er mit der gleichen Hand das elektronische Gerät in Richtung Hutschiene drücken, bis das Modul über dem unteren Flansch der Hutschiene einschnappt.
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Falls auf Grund von beengten räumlichen Bedingungen ein Einhängen des Moduls am oberen Flansch der Hutschiene nicht möglich ist, soll alternativ die Montage auch durch Ansetzen des Moduls am unteren Flansch der Hutschiene möglich sein.
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Diese Aufgabe wird mit einem Befestigungsmodul nach Anspruch 1 gelöst.
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Eine Hutschiene weist einen oberen Flansch, einen unteren Flansch und einen dazu versetzten Verbindungsabschnitt auf. Das Hutschienen-Befestigungsmodul greift über beide Flansche der Hutschiene und weist nachfolgende Merkmale auf: Eine vorzugsweise rechteckige Basisplatte aus Metall, deren oberer Abschnitt als hakenförmige Aufhängung ausgebildet ist. Der untere Abschnitt der Basisplatte trägt eine Schlittenanordnung mit einem Eingriffsabschnitt und einer schrägen Fläche, die das Einschnappen der Schlittenanordnung über den unteren Flansch der Hutschiene ermöglicht. Die Schlittenanordnung wird mittels eines auf dem unteren Abschnitt der Basisplatte befestigten elastischen Elements, einer Feder, gegen den unteren Flansch der Hutschiene gedrückt. Der obere Abschnitt der Basisplatte ist im Kontaktbereich mit dem oberen Flansch der Hutschiene als Gleitführung ausgebildet. Der Eingriffsabschnitt der Schlittenanordnung ist im Kontaktbereich mit dem unteren Flansch der Hutschiene ebenfalls als Gleitführung ausgebildet.
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Diese Art der Konstruktion weist folgende vorteilhafte Eigenschaften auf:
- - Das Befestigungsmodul kann von oben aber auch von unten an die Hutschiene montiert werden, wobei das Montieren von oben durch Einhängen und anschließendes Andrücken besonders ergonomisch ist.
- - Das Befestigungsmodul kann ohne Werkzeug auf der Hutschiene bewegt werden, indem der Monteur mit einer Hand die Kabel beiseite drückt und mit der anderen Hand das Befestigungsmodul in die gewünschte Richtung schiebt.
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Nach Anspruch 2 sind die tragenden Flächen der Gleitführungen plan ausgeführt. Solche Führungen sind leicht herstellbar und bewirken einen zuverlässigen elektrischen Kontakt durch großflächige Berührung.
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Nach Anspruch 3 ist die tragende Fläche der Gleitführung am oberen Abschnitt an beiden Enden mit Ausnehmungen versehen, in denen sich Schmutzablagerungen sammeln, sodass beim Verschieben der Module immer ein sicherer elektrischer Kontakt erhalten bleibt.
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Nach Anspruch 4 sind in dem oberen Abschnitt der Basisplatte beidseitig nach innen wirkende Zentrier-Federelemente vorgesehen, die eine mittige Ausrichtung zum oberen Flansch bewirken, wodurch eine besonders leichte Verschiebbarkeit gewährleistet ist.
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Nach Anspruch 5 ist die tragende Fläche der Gleitführung am oberen Abschnitt leicht gewölbt, was ebenfalls eine leichtere Verschiebbarkeit ermöglicht.
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Nach Anspruch 6 weist der obere Abschnitt ein seitlich wirkendes Federelement auf, welches gegen den oberen Flansch drückt und somit die Basisplatte auch seitlich gegen die Hutschiene drängt, so dass eine zusätzliche Gleitführung ausgebildet ist. Diese Konstruktion bewirkt eine besonders sichere elektrische Verbindung.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.
- 1 zeigt eine perspektivische Darstellung der Erfindung.
- 2 ist eine Detaildarstellung einer ersten Ausführungsform des Gleitlagers.
- 3 ist eine Detaildarstellung einer zweiten Ausführungsform des Gleitlagers.
- 4 ist eine Detaildarstellung einer dritten Ausführungsform des Gleitlagers.
- 5 zeigt die Montagesituation mit Hilfe der Erfindung.
- 6 zeigt eine Montagesituation nach dem Stand der Technik.
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Die 1 zeigt eine perspektivische Darstellung der Erfindung. Eine sogenannte Hutschiene 1 weist einen oberen Flansch (1a), einen unteren Flansch (1b) und einen dazu versetzten Verbindungsabschnitt (1c) auf, sodass ein hutförmiger Querschnitt entsteht. Diese Hutschienen sind standardgemäß in Schaltschränken angeordnet, um daran verschiedene Geräte, wie z. B. Schaltschütze oder Messverstärker anzuordnen. Ein Hutschienen-Befestigungsmodul wird immer an den beiden Flanschen (1a, 1b) befestigt. Das erfindungsgemäße Hutschienen-Befestigungsmodul weist nachfolgende Merkmale auf: Eine vorzugsweise rechteckige Basisplatte aus Metall hat an ihrem oberen Abschnitt (2a) eine hakenförmige Ausnehmung, in die im montierten Zustand der oberen Flansch (1a) der Hutschiene (1) eingreift. Diese hakenförmige Ausnehmung dient als Aufhängung, wenn das Befestigungsmodul (1) von oben montiert, d.h. eingehängt wird. Der untere Abschnitt der Basisplatte trägt eine Schlittenanordnung mit einem Eingriffsabschnitt und einer schrägen Fläche, die das Einschnappen der Schlittenanordnung über den unteren Flansch der Hutschiene ermöglicht, wenn das Befestigungsmodul von oben montiert wird. Innerhalb der Schlittenanordnung ist eine Spiraldruckfeder angeordnet, die sich an dem unteren Abschnitt (2b) und an dem verschiebbaren Schlitten abstützt, so dass der Eingriffsabschnitt der Schlittenanordnung gegen den unteren Flansch (1a) der Hutschiene (1) gedrückt wird. Der hakenförmige obere Abschnitt der Basisplatte ist im Kontaktbereich mit dem oberen Flansch der Hutschiene als Gleitführung ausgebildet. Der Eingriffsabschnitt der Schlittenanordnung ist im Kontaktbereich mit dem unteren Flansch der Hutschiene ebenfalls als Gleitführung ausgebildet.
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Gemäß der Aufgabe der Erfindung kann das Befestigungsmodul sowohl von oben als auch von unten an die Hutschiene montiert werden, wobei das Montieren von oben durch Einhängen und anschließendes Andrücken besonders ergonomisch ist.
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Das Befestigungsmodul kann gemäß der Aufgabe der Erfindung auch ohne Werkzeug auf der Hutschiene bewegt werden, indem der Monteur mit einer Hand die Kabel beiseite drückt und mit der anderen Hand das Befestigungsmodul in die gewünschte Richtung schiebt.
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Besonders zu betonen ist, dass die beiden Gleitführungen so ausgebildet sind, dass der Monteur mit geringer Handkraft eine Verschiebung bewirkt. Daher sind besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Gleitführungen Gegenstand der Unteransprüche.
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Die 2 zeigt eine Detaildarstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit einem speziellen Gleitlager, welches als zwei aufeinander gleitende Planflächen ausgebildet ist. Die Ausnehmungen 5 dienen dazu, dass sich dort Staub und Abrieb sammeln können, um ein Verschmutzen der Flächen der Gleitführung und dadurch eine mögliche Störung des elektrischen Kontaktes zu verhindern.
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Die 3 zeigt eine Detaildarstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit einem Gleitlager nach 2 und einer zusätzlichen Gleitführung, welche durch beidseitig am oberen Abschnitt der Basis (2) angeordnete Zentrier-Federelemente (6) ausgebildet ist, den oberen Flansch (1a) mittig in der hakenförmigen Ausnehmung hält und dadurch und dadurch ein besonders leichtes Verschieben ermöglicht.
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Die 4a, b zeigen eine weitere Detaildarstellung einer dritten Ausführungsform der Erfindung, die besonders für den Einsatz unter vibrierenden Betriebsbedingungen geeignet ist. Durch ein seitlich wirkendes Federelement (7) wird die Basis (2) gegen den oberen Flansch (1a) gedrückt. Dadurch entsteht ein zusätzliches Gleitlager, das einen verbesserten elektrischen Kontakt gewährleistet.
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Die 5 zeigt die Montagesituation mit Hilfe der Erfindung. Es ist symbolisch dargestellt, wie von Hand ein zusätzliches Gerät auf der Hutschiene angeordnet wird. Dazu werden zuerst Module beiseitegeschoben und an dem freien Platz das zusätzliche Modul mit dem neuen Gerät eingesetzt.
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Die 6 zeigt eine Montagesituation nach dem Stand der Technik, die symbolisch die beengten Montageverhältnisse in einem Schaltschrank demonstriert.
