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Die Erfindung betrifft eine Baugruppe aus einem Feldgerät und einem Steckeradapter.
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Als Feldgeräte werden z.B. in Mess- und Automatisierungstechnik eingesetzte Geräte bezeichnet, die diverse Messgrößen aufnehmen oder diverse Steueraufgaben übernehmen können. Beispiele für Feldgeräte sind etwa Magnetventile oder andere Aktoren in der Fluidsteuerung einer Maschine oder Anlage oder Sensoren, die einen Füllstand oder eine Durchflussmenge erfassen.
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Die Verwendung genormter Steckkontakte bietet generell für Hersteller wie auch für Anwender Vorteile bezüglich der Kompatibilität elektrischer Anschlüsse von verschiedenen Komponenten. So sind z. B. Stecker der Bauformen A und B nach DIN EN 175-301 weit verbreitet, um Komponenten größerer Anlagen zu verschalten. Sie werden etwa genutzt, um die Stromversorgung von Magnetventilen anzuschließen, aber auch für den Anschluss von Strom- und Steuerleitungen von Sensoren und Aktoren.
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Ist bei einer Wartung derartiger Feldgeräte in Anlagen oder Maschinen jedoch erforderlich, das jeweilige Feldgerät auszubauen, um es zu reparieren oder zu ersetzen, erweisen sich diese Stecker oft als nachteilig, da sie nicht für ein wiederholtes Lösen und Wiederverbinden eines elektrischen Leiters ausgelegt sind.
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Ein Beispiel ist eine Kaffeemaschine in der Gastronomie, deren Magnetventile, Sensoren und Aktoren in regelmäßigen Serviceintervallen gewartet oder getauscht werden müssen. Dabei werden beispielsweise die Magnetventile von ihren elektrischen Versorgungsleitungen getrennt, um bewegte Verschleißteile zu tauschen, und anschließend wieder in die Maschine eingebaut. Erkennbar ist hierzu ein elektrischer Anschluss von Vorteil, der ein mehrmaliges schnelles Lösen und Wiederverbinden des mit dem Feldgerät verbundenen elektrischen Leiters erlaubt.
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Ein derartiger elektrischer Anschluss lässt sich mittels einer Federkraftklemme herstellen, wie sie herkömmlich verwendet wird, um einen nicht isolierten elektrischen Leiter durch eine Klemmkraft in einem metallischen, elektrisch leitenden Kontaktelement zu fixieren, das gleichzeitig die Klemmung sowie die elektrische Kontaktierung übernimmt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache, platzsparende und kostengünstige Lösung zu schaffen, um bei einem oben beschriebenen Feldgerät ein schnelles mehrfaches Lösen und Wiederverbinden eines elektrischen Leiters zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird mit einer Baugruppe gelöst, die ein Feldgerät und einen Steckeradapter aufweist, wobei das Feldgerät zumindest einen genormten elektrischen Steckkontakt und ein Feldgerätgehäuse umfasst. Der Steckeradapter weist zumindest ein elektrisch leitendes Kontaktelement auf, das zumindest einen Anschluss für den genormten Steckkontakt am Feldgerät sowie zumindest eine Federkraftklemme für den Anschluss eines mit dem Feldgerät zu verbindenden elektrischen Leiters aufweist. Das Kontaktelement ist in einem Steckergehäuse des Steckeradapters aufgenommen, das außenseitig an das Feldgerätgehäuse angrenzt und an diesem fest montiert ist. Das Kontaktelement umfasst einen ersten Kontaktabschnitt, an dem die Federkraftklemme vorgesehen ist, und einen zweiten Kontaktabschnitt, der den zumindest einen Anschluss für den genormten Steckkontakt aufweist.
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Erfindungsgemäß wird durch das Kontaktelement im Steckeradapter der Anschluss eines einfachen elektrischen Kabels an das Feldgerät ermöglicht, unabhängig von der Art des am Feldgerät vorgesehenen Steckers und ohne Änderungen am Feldgerät selbst vorzunehmen.
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Der genormte Steckkontakt ist z. B. ein Form A- oder Form B-Stecker nach DIN EN 175-301 oder Industriestandard. Derartige Stecker haben den Nachteil, dass ihre komplementären Steckkontakte einen großen Bauraum benötigen, sowie, dass sie als Schraubkontakte ausgebildet sind, die eine Aderendhülse am Ende des elektrischen Leiters erfordern und ein mehrfaches Lösen und Wiederverbinden sehr umständlich ist.
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Die Verwendung eines Steckeradapters, der eine Umsetzung der Kontaktierung auf eine Federkraftklemme erlaubt, ist aber generell für beliebige genormte Steckkontakte möglich und vorteilhaft.
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Federkraftklemmen sind gut geeignet, um elektrische Leiter ohne spezifischen Steckkontakt elektrisch leitend mit einem Feldgerät zu verbinden. Sie sind einfach zu fertigen, robust und langlebig. Insbesondere erlauben Federkraftklemmen ein einfaches mehrmaliges Lösen und Wiederverbinden des elektrischen Leiters bei der Wartung des Feldgeräts. Der elektrische Kontakt wird dabei gleichzeitig mit der mechanischen Fixierung durch das Einstecken und Klemmen des elektrischen Leiters erreicht.
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Der elektrische Leiter ist beispielsweise eine Ader oder eine Litze, wie sie durch Abisolieren eines Endstücks des elektrischen Leiters freigelegt werden kann. Insbesondere ist es nicht notwendig, am elektrischen Leiter eine Aderendhülse oder eine Steckhülse zu montieren.
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Der Steckeradapter ist z. B. auch nutzbar, um ein Feldgerät flexibel an einen bereits in einer Anlage befindlichen Kabelbaum anschließen zu können.
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Der zweite Kontaktabschnitt ist spezifisch auf den jeweiligen genormten Steckkontakt des Feldgeräts abgestimmt und so ausgelegt, dass er einen guten elektrischen Kontakt zum genormten Steckkontakt des Feldgeräts herstellt.
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Vorzugsweise ist der zweite Kontaktabschnitt so geformt, dass er auf den genormten Steckkontakt des Feldgeräts einfach aufgesteckt und ohne Einsatz eines Werkzeugs mit diesem verbunden werden kann.
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Hierzu kann es vorteilhaft sein, wenn der genormte Steckkontakt aus dem Feldgerätgehäuse herausragt oder durch eine Ausnehmung im Feldgerätgehäuse zugänglich ist.
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Das Steckergehäuse lässt sich dann so auslegen, dass es zur schnellen Montage an das Feldgerätgehäuse angesteckt werden kann, wobei der oder die zweiten Kontaktabschnitte in elektrisch leitenden und mechanisch fixierenden Kontakt mit dem oder den genormten Steckkontakten des Feldgeräts kommen.
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Der Steckeradapter bietet somit auch eine verliersichere Möglichkeit, um den elektrischen Leiter zu kontaktieren, da sowohl der erste Kontaktabschnitt, der den elektrischen Leiter aufnimmt, als auch der zweite Kontaktabschnitt, der den genormten Steckkontakt des Feldgeräts kontaktiert, innerhalb des Steckeradapters aufgenommen sind, während das Steckergehäuse am Feldgerätgehäuse fixiert ist.
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Diese Fixierung kann beispielsweise durch eine Schraubverbindung, die separat vom Kontaktelement am Steckergehäuse vorgesehen ist, erreicht werden.
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Vorzugsweise sind das Feldgerätgehäuse und das Steckergehäuse zwei separate Bauteile, die unabhängig voneinander gefertigt werden und die nur in dem Fall miteinander verbunden werden, wenn das Feldgerät mit einem elektrischen Leiter verbunden werden soll, der nicht über einen Steckkontakt verfügt, der zu dem genormten Steckkontakt des Feldgeräts kompatibel ist. Prinzipiell wäre es möglich, das Feldgerät auch ohne Steckeradapter zu verwenden und dann ein Kabel an den genormten Steckkontakt des Feldgeräts über einen passenden komplementären genormten Steckkontakt am Kabel anzuschließen.
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Der Steckeradapter kann auf einfache Weise für unterschiedliche genormte Kontakte ausgelegt werden, sodass es möglich ist, verschiedene Steckeradapter für unterschiedliche genormte Steckkontakte bereitzustellen, während das Feldgerät nur mit einer einzigen Anschlussvariante hergestellt werden muss. So lassen sich Fertigungs- und Lagerhaltungskosten senken, während gleichzeitig unterschiedliche elektrische Kontaktierungsmöglichkeiten für jeden gewünschten Einsatzzweck des Feldgeräts angeboten werden können. Es muss lediglich der für die jeweilige Kontaktierungsart des genormten Steckkontakts des Feldgeräts konfigurierte Steckeradapter ausgewählt und mit dem Feldgerätgehäuse verbunden werden.
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In der Regel bildet das Kontaktelement eine durchgehende Stromschiene zwischen den beiden Kontaktabschnitten.
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Der elektrische Leiter kann beispielsweise eine Versorgungsleitung sein, über den die zum Betrieb des Feldgeräts notwendige Spannung geliefert wird, aber auch eine elektronische Steuerleitung zur Kommunikation zwischen dem Feldgerät und weiteren Komponenten, beispielsweise einer externen Steuerung.
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In einer ersten möglichen Variante ist das Feldgerät ein Magnetventil und das Feldgerätgehäuse ein Ventilgehäuse, in dem eine Magnetspule aufgenommen ist. Der elektrische Leiter ist in diesem Fall ein Versorgungsanschluss der Spule des Magnetventils.
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In einer anderen möglichen Variante ist das Feldgerät ein Sensor oder Aktor und das Feldgerätgehäuse ein Sensor- oder Aktorgehäuse, wobei der elektrische Leiter ein Versorgungsanschluss oder eine Steuerleitung des Sensors oder des Aktors ist.
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Die Federkraftklemme kann eine ringförmige, insbesondere herzförmige Metallklammer aus einem so gebogenen Blechstreifen umfassen, der an einem Ende ein Langloch aufweist, durch das ein Anschlagsabschnitt am anderen Ende des Blechstreifens oder am Kontaktelement hindurchragt, wobei in einer Ausgangsstellung der Anschlagsabschnitt an einem Ende des Langlochs anschlägt und die Metallklammer dabei elastisch gegen den Anschlagsabschnitt drückt. Die Metallklammer ist dabei so deformierbar, dass das Langloch entlang des Anschlagsabschnitts verschiebbar ist, um mit einer Einschuböffnung für den elektrischen Leiter zu fluchten, wobei der elektrische Leiter in das Langloch einschiebbar ist, um von der Metallklammer geklemmt zu werden. Derartige Federkraftklemmen haben sich als gut geeignet erwiesen, um einen einfachen elektrischen Leiter wiederholt zu lösen und erneut elektrisch zu kontaktieren.
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Wird auf die Metallklammer der Federkraftklemme eine Betätigungskraft ausgeübt, führt dies zu einer Verschiebung des Langlochs bezüglich des Anschlagsabschnitts, wodurch eine Klemmöffnung entsteht, deren Fläche durch zunehmenden Druck auf die Federkraftklemme erweitert wird. Dies erlaubt es, den elektrischen Leiter in die Federkraftklemme einzustecken. Bei Nachlassen der Betätigungskraft verringert sich die Fläche der Klemmöffnung wieder, und der Leiter wird zwischen dem Rand des Langlochs und dem Anschlag geklemmt, wobei elektrische Leiter gleichzeitig mechanisch fixiert und elektrisch kontaktiert wird.
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Um die Betätigungskraft auf die Federkraftklemme aufzubringen und diese in ihre Offenstellung zu bewegen, ist vorzugsweise im Steckergehäuse ein linear verschiebliches, von außen zugängliches Betätigungselement vorgesehen, das direkt auf die Federkraftklemme wirkt und das so angeordnet ist, dass es diese bei Betätigung in die Offenstellung zum Einführen des elektrischen Leiters versetzt.
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Das linear bewegliche Betätigungselement liegt dabei vorzugsweise direkt an der Federkraftklemme, insbesondere an der herzförmigen Metallklammer, an. Es ist nicht notwendig, ein weiteres, insbesondere ein weiteres schwenkbares, Bauteil vorzusehen. Das Betätigungselement kann beispielsweise stiftförmig sein, wobei vorteilhaft eine abgeschrägte Endfläche vorgesehen ist, die auf eine Wölbung der Metallklammer der Federkraftklemme drückt, um die Betätigungskraft auf die Metallklemme zu übertragen, diese zu deformieren und so die Klemmöffnung zu vergrößern.
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Das Rückstellen der Federkraftklemme aus der Offenstellung in eine geschlossene Stellung erfolgt vorzugsweise durch die Federkraft der Metallklammer selbst, sobald die auf das Betätigungselement aufgebrachte Betätigungskraft nachlässt.
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Sind mehrere genormte Steckkontakte am Feldgerät vorgesehen, so kann für jeden ein eigenes Kontaktelement, zumindest aber jeweils eine eigene Federkraftklemme mit jeweils einem zugeordneten Betätigungselement vorgesehen sein.
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Zur Betätigung des Betätigungselements weist das Steckergehäuse vorteilhaft eine Öffnung aus, durch die das Betätigungselement aus dem Steckergehäuse herausragt oder durch die das Betätigungselement für ein Betätigungswerkzeug von außerhalb des Steckergehäuses zugänglich ist. Im ersten Fall lässt sich das Betätigungselement so ausbilden, dass es von einem Benutzer mit dem Finger bewegt werden kann, um die Federkraftklemme in die Offenstellung zu bewegen. So ist das Lösen und Wiederverbinden des elektrischen Leiters werkzeugfrei erreichbar. Im zweiten Fall kann als Betätigungswerkzeug beispielsweise ein herkömmlicher Schraubendreher verwendet werden.
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Die Öffnung für das Betätigungselement im Steckergehäuse ist dabei vorteilhaft benachbart der Einschuböffnung für den elektrischen Leiter angeordnet.
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Vorzugsweise dient diese Öffnung gleichzeitig der Führung für das Betätigungselement, wobei ein zylindrischer Abschnitt des Betätigungselements mit nur wenig Spiel in der Öffnung aufgenommen ist.
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Am zweiten Kontaktabschnitt des Kontaktelements ist der zumindest eine Anschluss für den genormten Steckkontakt vorzugsweise ein Klemmkontakt mit zumindest einem vorgespannten Federarm. Beispielsweise sind zwei gegenüberliegende Federarme vorgesehen, die den genormten Steckkontakt durch einfaches Aufschieben umgreifen können.
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Falls der genormte Steckkontakt als Flachstecker oder als Stift ausgebildet ist, können die Federarme beispielsweise eine Flachbuchse bilden, die den genormten Steckkontakt einfach und sicher aufnehmen kann.
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Um den vorhandenen Bauraum optimal auszunutzen, lassen sich die Federarme relativ zur Stromschiene abgewinkelt anordnen.
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Das Kontaktelement besteht in einer möglichen Variante aus zwei separaten, jeweils aus einem einstückigen Blechzuschnitt bestehenden Komponenten, die miteinander verbunden sind und zusammen das Kontaktelement bilden. Die beiden Komponenten sind beispielsweise jeweils aus einem einstückigen Blechzuschnitt umgeformt. Insbesondere lassen sich die beiden Komponenten durch Punktschweißen miteinander verbinden. Dabei kann die Federkraftklemme eine der Komponenten bilden und der Anschluss sowie die Stromschiene die zweite Komponente.
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Alternativ ist es auch möglich, das Kontaktelement komplett aus einem einstückigen Blechzuschnitt durch Umformen herzustellen.
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In einer möglichen Variante bildet eine der Komponenten ein T-förmiges Teil, bei dem die horizontalen Schenkel des T aufeinander zu gebogen sind und zusammen den zweiten Kontaktabschnitt bilden. Der vertikale Schenkel des T formt dabei die Stromschiene, über die ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Kontaktabschnitt und dem zweiten Kontaktabschnitt hergestellt ist.
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Am Ende des vertikalen Schenkels des T ist insbesondere die Federkraftklemme vorgesehen, die Teil des ersten Kontaktabschnitts ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Baugruppe aus einem Feldgerät und einem Steckeradapter;
- - 2 eine schematische teilgeschnittene Ansicht der Baugruppe aus 1, bei der eine Federkraftklemme eines Kontaktelements in einer geschlossenen Stellung ist;
- - 3 eine Detailansicht aus 2;
- - 4 eine schematische teilgeschnittene Ansicht der Baugruppe aus 1, bei der die Federkraftklemme in einer Offenstellung ist;
- - 5 eine Detailansicht aus 4;
- - 6 eine teilgeschnittene perspektivische schematische Darstellung der Baugruppe aus Figur ein; und
- - 7 eine schematische perspektivische Darstellung des Kontaktelements des Steckeradapters aus 1.
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Die 1 bis 6 zeigen eine Baugruppe 10, mit einem Feldgerät 11, das eine oder mehrere elektrische Anschlussleitungen aufweist.
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Im dargestellten Beispiel ist das Feldgerät 11 ein Magnetventil, es könnte sich aber beispielsweise auch um einen Sensor oder um einen Aktor handeln.
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Das Feldgerät 11 weist in seinem Inneren Komponenten auf, die eine elektrische Stromversorgung benötigen und/oder die eine Elektronik umfassen, die über eine Steuerleitung mit anderen Komponenten kommuniziert. Bei einem Magnetventil oder einem Aktor handelt es sich dabei beispielsweise um eine zu bestromende Spule, während bei einem Sensor eine Sensorelektronik mit Strom zu versorgen ist und Messdaten über die Steuerleitung nach außen kommuniziert werden.
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Generell ist das Feldgerät 11 extern mittels eines elektrischen Leiters 12 (angedeutet in 5) mit weiteren Komponenten einer Anlage oder Maschine oder mit einer externen Stromversorgung bzw. Steuereinheit verbunden.
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Das Feldgerät 11 weist zur elektrischen Kontaktierung einen oder mehrere genormte elektrische Steckkontakte 14 auf. In diesem Beispiel ist der genormte Steckkontakt 14 durch einen oder mehrere Flachstecker 16 eines Steckkontakts nach DIN EN 175-301 gebildet. Der genormte Steckkontakt 14 ist fest und permanent mit dem Feldgerät 11 verbunden und intern elektrisch mit dessen zu versorgenden Komponenten verbunden.
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Prinzipiell ist es möglich, das Feldgerät 11 in dieser Form bestimmungsgemäß zu verwenden, wobei ein komplementärer, ebenfalls genormter Stecker auf den genormten Steckkontakt 14 aufgesteckt wird, um die elektrische Kontaktierung zu erreichen.
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Bei dem mit dem Feldgerät 11 zu verbindenden elektrischen Leiter 12 handelt es sich allerdings um ein einfaches, nicht elektrisch isoliertes Kabel z. B. in Gestalt einer Ader oder Litze. Eine Aderendhülse oder ein Stecker ist am elektrischen Leiter 12 nicht vorgesehen.
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Um die elektrische Verbindung zu ermöglichen, ist ein Steckeradapter 18 vorgesehen, der so auf den genormten Steckkontakt 14 aufgesetzt ist, dass der Flachstecker 16 durch ein elektrisch leitendes Kontaktelement 20 des Steckeradapters 18 elektrisch kontaktiert wird.
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Der Steckeradapter 18 hat ein Steckergehäuse 22, das separat von einem das Feldgerät 11 umgebenden Feldgerätgehäuse 24 gefertigt ist und außenseitig seitlich an dieses angesetzt ist (siehe beispielsweise 1 und 2). Das Steckergehäuse 22 ist beispielsweise aus einem geeigneten, elektrisch isolierenden Kunststoff gefertigt und setzt sich hier aus einem Grundkörper und einem Deckel zusammen, die montiert überlappend ineinandergreifen.
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In diesem Beispiel ragt der genormte Steckkontakt 14 mit seinen Flachsteckern 16 in das Steckergehäuse 22 hinein, steht also über das Feldgerätgehäuse 24 vor.
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Das Kontaktelement 20 weist einen ersten Kontaktabschnitt 26 zur Verbindung und Kontaktierung des elektrischen Leiters 12 sowie einen zweiten Kontaktabschnitt 28 zur Verbindung und Kontaktierung des genormten Steckkontakts 14 auf. Die beiden Kontaktabschnitte 26, 28 bilden die entgegengesetzten Längsenden des Kontaktelements 20.
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Das Kontaktelement 20 ist im Detail in 7 dargestellt.
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Am ersten Kontaktabschnitt 26 ist eine Federkraftklemme 30 vorgesehen, die dem Anschluss des elektrischen Leiters 12 dient.
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Der zweite Kontaktabschnitt 28 umfasst einen Anschluss 32 für den genormten Steckkontakt 14 (siehe 6).
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Die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Federkraftklemme 30 und dem Anschluss 32 wird durch eine Stromschiene 34 erreicht, die die beiden Kontaktabschnitte 26, 28 und somit den Anschluss 32 und die Federkraftklemme 30 verbindet.
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In einer möglichen Variante besteht das Kontaktelement 20 vorzugsweise aus zwei Komponenten 36, 38, die jeweils aus einem eigenen, einstückigen Blechzuschnitt umgeformt und anschließend elektrisch leitend miteinander verbunden, um das Kontaktelement 20 zu bilden, beispielsweise durch Punktschweißen, wie in 7 mit dem Bezugszeichen 39 angedeutet ist.
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Die Komponente 36 bildet hier ein T-förmiges Teil, das den Anschluss 32 sowie die Stromschiene 34 umfasst. Die andere Komponente 38 bildet hier die Federkraftklemme 30.
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In einer anderen Variante ist das gesamte Kontaktelement 20 einstückig aus einem einzigen Blechzuschnitt umgeformt.
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Die Federkraftklemme 30 umfasst in diesem Beispiel auf bekannte Weise eine herzförmige Metallklammer 40, die durch das Umformen des die zweite Komponente 38 bildenden Blechstreifens gebildet ist, der ein Langloch 42 aufweist, sowie an dessen dem Langloch 42 entgegengesetzten Ende einen Anschlagsabschnitt 44, der teilweise parallel zur Stromschiene 34 verläuft und dessen freies Ende das Langloch 42 durchgreift.
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Wird an dem der Stromschiene 34 gegenüberliegenden Bereich der Metallklammer 40 eine Betätigungskraft F auf diese ausgeübt, so wird die Metallklammer 40 zusammengedrückt. Das Langloch 42 verschiebt sich dadurch bezüglich des Anschlagsabschnitts 44, sodass auf der der Metallklammer 40 gegenüberliegenden Seite der Stromschiene 34 eine Klemmöffnung 46 für den elektrischen Leiter 12 entsteht, deren Fläche sich mit zunehmender Betätigungskraft F vergrößert. Lässt die Betätigungskraft F wieder nach, verringert sich die Fläche der Klemmöffnung 46 wieder. Dies ist in 5 dargestellt.
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Der Anschluss 32 für den genormten Steckkontakt 14 am zweiten Kontaktabschnitt 28 ist in diesem Beispiel so ausgebildet, dass er zwei gegenüberliegende Federarme 47 aufweist, die zusammen eine Flachbuchse bilden. Diese Federarme 47 lassen sich auf den Flachstecker 16 aufschieben, wie dies in 6 dargestellt ist, um sowohl eine Fixierung als auch eine elektrische Kontaktierung durch einen Klemmkontakt herzustellen. Die Federarme 47 werden durch die vertikalen, aufeinander zu gebogenen Schenkel der T-förmigen Komponente 36 gebildet.
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Das Kontaktelement 20 ist fest im Steckergehäuse 22 aufgenommen. Für jeden der genormten Steckkontakte 14 ist hier ein eigenes Kontaktelement 20 vorgesehen.
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Beim Ansetzen des Steckergehäuses 22 an das Feldgerätgehäuse 24 wird gleichzeitig der Anschluss 32 des Kontaktelements 20 auf den jeweiligen genormten Steckkontakt 14 aufgeschoben und so die elektrische Kontaktierung zwischen Kontaktelement 20 und genormtem Steckkontakt 14 erreicht.
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Um die Federkraftklemme 30 aus ihrer geschlossenen Stellung in ihre Offenstellung zu überführen, ist im Steckergehäuse 22 ein Betätigungselement 48 vorgesehen. Das Betätigungselement 48 ist hier stiftförmig und weist ein erstes Ende 50 auf, das mit einer Schrägfläche 52 direkt auf die herzförmige Metallklammer 40 der Federkraftklemme 30 wirkt. Das Betätigungselement 48 ist so im Steckergehäuse 22 aufgenommen, dass es in einer rein linearen Bewegung verschiebbar ist.
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Das Betätigungselement 48 ist im Steckergehäuse 22 in einer Öffnung 54 aufgenommen, die gleichzeitig als Führung für die lineare Bewegung des Betätigungselements 48 dient. Ein zylindrisches zweites Ende 56 des Betätigungselements 48, das dem ersten Ende 50 entgegengesetzt ist, kann sich mit nur geringem Spiel in der Öffnung 54 bewegen.
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Das Ende 56 ist für einen Benutzer von außen zugänglich und dient als Angriffspunkt, um das Betätigungselement 48 linear tiefer in das Steckergehäuse 22 hinein verschieben und die Betätigungskraft F auf die Federkraftklemme 30 aufbringen zu können. Dies zeigen beispielsweise die 3 und 5.
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In dem hier gezeigten Beispiel ragt das Ende 56 des Betätigungselements 48 in der geschlossenen Stellung der Federkraftklemme 30 ein Stück über die Oberfläche des Steckergehäuses 22 heraus, sodass es für einen Benutzer möglich ist, das Betätigungselement 48 mit dem Finger oder einem geeigneten Werkzeug in das Steckergehäuse 22 hineinzudrücken. Dabei gleitet die Schrägfläche 52 am Ende 50 des Betätigungselements 48 entlang der herzförmigen Metallklammer 40 und übt einen Druck auf diese in Richtung zur Stromschiene 34 aus. Durch diese Betätigungskraft F wird das Langloch 42 in Richtung zum Anschlagsabschnitt 44 verschoben und somit die Fläche der Klemmöffnung 46 über den Durchmesser des elektrischen Leiters 12 vergrößert.
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Jetzt ist die Offenstellung der Federkraftklemme 30 erreicht, und der elektrische Leiter 12 kann durch eine Einschuböffnung 58 in der Außenwand des Steckergehäuses 22 in das Steckergehäuse 22 und anschließend durch die Klemmöffnung 46 geschoben werden. Dies ist in 5 angedeutet.
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Am in den Figuren oberen Ende der Schrägfläche 52 ist ein Anschlag 60 ausgebildet, der die Bewegung des Betätigungselements 48 in das Steckergehäuse 22 hinein begrenzt.
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Es wäre auch denkbar, das Betätigungselement 48 so im Steckergehäuse 22 anzuordnen, dass es nicht über dessen Außenfläche hinausragt, sondern nur mit einem speziellen Werkzeug, beispielsweise einem Schraubendreher, für den Benutzer von außen zugänglich ist, um das Betätigungselement 48 weiter in das Steckergehäuse 22 hinein zu verschieben und so die Federkraftklemme 30 zum Einstecken des elektrischen Leiters 12 zu öffnen.
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Wird die Kraft auf das Betätigungselement 48 reduziert, indem der Benutzer seinen Finger oder das Werkzeug entfernt, so wird das Betätigungselement 48 über die Federkraft der herzförmige Metallklammer 40 automatisch in seine geschlossene Stellung zurückgestellt, wobei der elektrische Leiter 12 zwischen dem Rand des Langlochs 42 und der Stromschiene 34 geklemmt wird und somit im Steckergehäuse 22 gesichert ist und in elektrischen Kontakt mit dem Kontaktelement 20 gelangt.
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Das Steckergehäuse 22 lässt sich hier einfach durch seitliches Aufstecken an das Feldgerätgehäuse 24 mit diesem verbinden. Für eine zusätzliche Sicherung ist hier noch eine Schraubverbindung 62 vorgesehen, die in den 1 und 6 gezeigt ist und über die das Steckergehäuse 22 fest mit dem Feldgerätgehäuse 24 verbunden ist.
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Die Federarme 47 des zweiten Kontaktabschnitts 26 erstrecken sich hier im rechten Winkel zur Stromschiene 34, sodass sich der erste und der zweite Kontaktabschnitt 26, 28 im Winkel zueinander erstrecken. Wie 6 zeigt, lassen sich die Abmessungen des Steckergehäuses 22 deshalb an die Abmessungen des Feldgerätgehäuses 24 angleichen.
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Im vorliegenden Beispiel sind zwei Kontaktelemente 20 nebeneinander im Steckergehäuse 22 verbaut, für die jeweils ein eigenes Betätigungselement 48 vorgesehen ist (siehe 1 und 6). Die Anzahl an Kontaktelementen 20 und zugehörigen Betätigungselementen 48 lässt sich selbstverständlich im Ermessen des Fachmanns variieren und ist normalerweise auf die Anzahl der genormten Steckkontakte 14 am Feldgerät 11 abgestimmt.
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Soll das Feldgerät 11, das Bestandteil einer größeren Anlage oder Maschine ist, gewartet oder ausgetauscht werden, muss der Benutzer lediglich das Betätigungselement 48 in das Steckergehäuse 22 hinein verschieben und kann dann den elektrischen Leiter 12 praktisch ohne Kraft aus der Klemmöffnung 46 aus der Federkraftklemme 30 und aus der Einschuböffnung 58 aus dem Steckergehäuse 22 herausziehen. Nun kann das Feldgerät 11 ausgebaut, gewartet oder getauscht und wieder eingebaut werden.
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Abschließend wird das Betätigungselement 48 erneut in das Steckergehäuse 22 hinein verschoben, sodass die Klemmöffnung 46 wieder vergrößert wird, und der elektrische Leiter 12 wird über die Einschuböffnung 58 wieder in das Steckergehäuse 22 und durch die Klemmöffnung 46 eingeschoben und so wieder mechanisch und elektrisch mit dem Feldgerät 11 verbunden. Hierzu ist keine wesentliche Steckkraft erforderlich. Dieses Lösen und Wiederverbinden des elektrischen Leiters 12 kann ohne erhöhten Verschleiß des elektrischen Leiters 12 oder des Kontaktelements 20 nach Belieben mehrfach vorgenommen werden.
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Im vorliegenden Beispiel ist das Betätigungselement 48 so ausgelegt, dass es werkzeugfrei nur durch den Finger des Benutzers betätigt werden kann, oder durch ein Werkzeug, mit dem lediglich eine Druckkraft aufgebracht werden muss. Es ist jedoch nicht erforderlich, mechanische Teile zu lösen und wieder zu verbinden, um den elektrischen Leiter 12 vom Feldgerät 11 trennen und mit diesem wieder verbinden zu können.
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Unterschiedliche Steckeradapter 18 können für verschiedene Steckerkonfigurationen am Feldgerät 11 ausgelegt sein, wobei jeweils nur der zweite Kontaktabschnitt 28 mit dem Anschluss 32 für den jeweiligen genormten Steckkontakt 14 angepasst werden muss, um den jeweiligen genormten Steckkontakt14 auf einen Anschluss an einer Federkraftklemme 30 zu wandeln.
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Aufgrund des Steckeradapters 18 lässt sich das Feldgerät 11 schnell und einfach mit elektrischen Leitern 12 in Form einer Ader oder einer Litze verbinden, wobei die Verbindung einfach und sicher mehrmalig gelöst und wieder herstellt gestellt werden kann.
