DE102022102688A1

DE102022102688A1 - Stromschiene, Gehäuse mit einer solchen Stromschiene sowie Verfahren zur Herstellung der Stromschiene

Info

Publication number: DE102022102688A1
Application number: DE102022102688.4A
Authority: DE
Inventors: Robin Reinke; Guido Strüwe; Stefan Rührup; Eugen Kloninger; Friedbert Schlinke
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2022-02-04
Filing date: 2022-02-04
Publication date: 2023-08-10
Also published as: WO2023148021A1

Abstract

Eine Stromschiene (200), die als Stanz-Biegeteil gestaltet ist und eine L-förmige, winkelförmige Grundgeometrie mit einem horizontalem Basisschenkel (201), der einen ersten Kontaktschenkel bildet, und einem einstückig mit dem Basisschenkel (201) verbundenen, sich senkrecht dazu erstreckenden zweiten Kontaktschenkel (202) aufweist, wobei der zweite Kontaktschenkel (202) einen in sich verdrehten Abschnitt (210) aufweist, in dem der Kontaktschenkel (202) verdreht oder tordiert ist, und wobei die Stromschiene (200) aus einem geraden streifenförmigen Abschnitt eines Band- oder Flachhalbzeuges als Ausgangsmaterial hergestellt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromschiene nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Gehäuse mit einer solchen Stromschiene sowie ein Verfahren zur Herstellung der Stromschiene nach Anspruch 11.
Im Schaltschrankbau besteht gelegentlich der Bedarf nach L-förmigen Stromschienen. So kann die Notwendigkeit bestehen Leiteranschlüsse mit einem oder mehreren elektrischen Bauelementen zu versehen, wobei der Einsatz von L-förmigen Stromschienen aus den baulichen Gegebenheiten heraus sinnvoll sein kann.
Nach dem Stand der Technik (siehe 4a und 4b, Bezugszeichen 100) sind solche Stromschienen bereits als Stanz-Biegeteile gestaltet und weisen eine winkelförmige Grundgeometrie auf. An einen horizontal erstreckenden Basisschenkel schließt sich ein einstückig verbundener, sich im Wesentlichen senkrecht zum Basisschenkel oder vertikal ausgerichteter Kontaktschenkel an.
Als Ausgangsmaterial für die Stromschiene nach dem Stand der Technik wird üblicherweise ein Flach- oder ein Blechhalbzeug eingesetzt. Solche Stromschienen haben sich in der Praxis gut bewährt, nachteilig ist jedoch, dass zur Herstellung der Stromschiene nach dem Stand der Technik ein winkelförmiger Zuschnitt erforderlich ist, so dass relativ viel Verschnitt anfällt, was kostenintensiv ist und deshalb unerwünscht ist.
Aus der JP 2001 251 729 A2 ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Stromschiene mit einem verdrehten Abschnitt an seinem Kontaktschenkel versehen wird. Nachteilig bleibt jedoch, dass auch für die Stromschiene nach der JP 2001 251 729 A ein winkelförmiger Zuschnitt erforderlich ist, so dass von dem eingesetzten Halbzeug weiterhin erhebliche Mengen als Verschnitt anfallen.
Die Erfindung hat die Aufgabe, diese Probleme zu lösen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
Geschaffen wird eine Stromschiene, die als Stanz-Biegeteil gestaltet ist und eine L-förmige winkelförmige Grundgeometrie mit einem horizontalem Basisschenkel, der einen ersten Kontaktschenkel bildet, und einem einstückig mit dem Basisschenkel verbundenen, sich senkrecht dazu erstreckenden zweiten Kontaktschenkel aufweist, wobei der zweite Kontaktschenkel in sich verdreht ausgebildet ist bzw. einen in sich verdrehten Abschnitt aufweist, wobei die Stromschiene aus einem geraden und vorzugsweise ebenen streifenförmigen bzw. stabförmigen Abschnitt eines Band- oder Flachhalbzeuges als Ausgangsmaterial hergestellt ist.
Gerade heißt im Sinne dieser Anmeldung vollkommen gerade oder im Wesentlichen gerade bis auf geringe Abweichungen wie Randaussparungen oder Verjüngungen in der Breite wie Konturierungen für einen oder mehrere Kontaktbereiche.
Eben heißt im Sinne dieser Anmeldung vollkommen eben oder im Wesentlichen gerade bis auf geringe Abweichungen wie einen Randradius zum Einführen eines Leiters.
Dadurch wird eine Stromschiene geschaffen, die kostengünstig herstellbar ist, da durch die vorteilhafte Verwendung eines geraden und nicht winkligen zugeschnittenen Band- oder Flachhalbzeuges zur Herstellung der Stromschiene kein oder nur wenig Verschnitt anfällt. Das Flach- oder Bandhalbzeug besteht vorzugsweise aus einem gut elektrisch leitenden Werkstoff, wie z.B. einer Kupfer oder einer Aluminiumlegierung.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass sich der zweite Kontaktschenkel einstückig an eine Querseite/Schmalseite des Basisschenkels anschließt. Dadurch entsteht eine steife und stabile Anbindung des zweiten Kontaktschenkels an den Basisschenkel bzw. den ersten Kontaktschenkel.
Es kann sodann nach einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass der in sich verdrehte Abschnitt des zweiten Kontaktschenkels um 90° verdreht oder tordiert ist, so dass durch den verdrehten Abschnitt ein freies Ende des zweiten Kontaktschenkels symmetrisch zu einer Längsmittellinie M des Basisschenkels ausgerichtet ist. Durch die Verdrehung wird der zweite Kontaktschenkel ausgesteift, so dass der zweite Kontaktschenkel beim Aufstecken des elektrischen Bauelements nur wenig Verformung zulässt. Dabei ist der erste Kontaktschenkel im Wesentlichen flach und nicht in sich tordiert ausgebildet.
Nach einer weiteren Ausführungsoption der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der zweite Kontaktschenkel eine Breite b aufweist, die ist kleiner als die Breite B des Basisschenkels bzw. des ersten Kontaktschenkels.
Sodann kann nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung optional vorgesehen sein, dass der Basisschenkel der Stromschiene durch eine Dopplung des Ausgangsmaterials verstärkt ist. Dadurch wird konstruktiv einfach ein robuster Basisschenkel geschaffen.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Elektronikgehäuse, insbesondere Reihenklemmengehäuse, gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es wenigstens eine Stromschiene nach einem der darauf bezogenen Ansprüche aufweist.
Die Aufgabe wird ebenfalls durch ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Stromschiene nach Anspruch 11 gelöst, das durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

- Bereitstellen eines bzw. des geraden streifenförmigen flachen Abschnitts des Band- oder Flachhalbzeuges mit rechteckigen Querschnitt - also mit einer Breite B und einer Dicke D - und mit einer Länge L sowie jeweils einer geeignete Fertigungseinrichtung für die nachfolgenden Verfahrensschritte zur Herstellung der Stromschiene;
- In sich Verdrehen des zweiten Kontaktschenkels durch einen Umformprozess um einen Winkel α in Bezug auf eine Außenkante des Kontaktbereichs, wobei der Winkel α vorzugsweise zwischen 30° und 60°, besonders bevorzugt 45° beträgt;
- Biegen oder Abkanten des zweiten Kontaktschenkels um einen Winkel β in Bezug auf den ersten Kontaktschenkel bzw. Basisschenkel quer zu seiner Längserstreckung, wobei der Winkel β sich auf den Basisschenkel bezieht, und der Winkel β 90° beträgt;
- Verdrehen des zweiten Kontaktschenkels durch einen Umformprozess um einen Winkel δ in Bezug auf eine Außenkante des Kontaktbereichs, wobei der Winkel δ vorzugsweise zwischen 30° und 60°, besonders bevorzugt 45° beträgt, wobei der Winkel δ vorzugsweise so gewählt ist, dass er in Summe mit dem Winkel α einen Winkel von 90° bildet, so dass der Kontaktbereich symmetrisch zu der Längsmittellinie M des Basisschenkels angeordnet ist.

Durch das erfinderische Herstellverfahren, in dem der Kontaktschenkel zunächst vorverdreht wird, dann gebogen bzw. aufgerichtet wird, um dann schließlich in seine endgültige Lage verdreht zu werden, wird der Kontaktschenkel an den Basisschenkel angeformt, ohne den Basisschenkel dabei mitzuverformen. Es wird also mit dem erfinderischen Herstellverfahren vorteilhaft eine präzise Herstellung des Kontaktschenkels erreicht, die ein anschließendes Richten oder Planieren des Basisschenkels überflüssig macht.
Optional ist es möglich, dass nach dem Verfahrensschritt a) und vor dem Verfahrensschritt b) der folgende Verfahrensschritt a') erfolgt:

- Beschnitt und/oder Umformen eines freien Endes oder beider freier Enden des Band- oder Flachhalbzeuges zu dem jeweiligen ersten oder zweiten Kontaktbereich.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstands sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben, wobei auch weitere vorteilhafte Varianten und Ausgestaltungen diskutiert werden. Es sei betont, dass das nachfolgend diskutierte Ausführungsbeispiel die Erfindung nicht abschließend beschreiben soll, sondern dass auch nicht dargestellte Varianten und Äquivalente realisierbar sind und unter die Ansprüche fallen. Es zeigt:

1: eine räumliche Ansicht eines aneinanderreihbaren Gehäuses mit elektrischen Kontakt- und Funktionselementen auf einer Tragschiene, wobei ein Bauelement über zwei Buchsen- oder Tulpenkontakte mit den Stromschienen der Kontakt- und Funktionselementen verbunden sind, die durch zwei erfindungsgemäße Stromschienen hergestellt sind;
2: eine räumliche Ansicht einer Stromschiene nach 1;
3: in a) bis f) jeweils eine räumliche Ansicht des Herstellfortschritts bei der Herstellung der Stromschiene nach 1 und 2;
4: in a) eine räumliche Ansicht eines aneinanderreihbaren Gehäuse mit elektrischen Kontakt- und Funktionselementen auf einer Tragschiene, wobei ein Bauelement über zwei Buchsen- oder Tulpenkontakte mit den Stromschienen der Kontakt- und Funktionselementen verbunden sind, die durch zwei Stromschienen nach dem Stand der Technik hergestellt sind, in b) eine räumliche Ansicht einer Stromschiene nach 4a.

Die im Folgenden verwendeten Begriffe wie „vertikal“, „senkrecht“, „horizontal“, „oben“, „unten“, „rechts“, „links“ beziehen sich auf die jeweilige Zeichnung. Ein räumliches Koordinatensystem in jeder Zeichnung dient zur weiteren Orientierung.
In 4a ist beispielhaft der Einsatz einer Ausgestaltung einer Stromschiene nach dem Stand der Technik dargestellt.
In 4a ist gezeigt, wie ein aneinanderreihbares Gehäuse mit elektrischen Kontakt- und Funktionselementen 1 auf einer Tragschiene 2 festgelegt ist, die auf eine Montagebasis (hier nicht dargestellt) montierbar ist, die z.B. die Montagebasis eines Schaltschrankes (hier nicht dargestellt) sein kann. An das in 1 dargestellte Gehäuse können weitere Gehäuse 1 angereiht werden, z.B. indem sie über Rastfüße der Gehäuse 1 auf die Tragschiene 2 aufgerastet werden. Die Tragschiene 2 kann - wie hier dargestellt - beispielsweise eine hutartige Querschnittsgeometrie aufweisen, sie kann aber auch einen anderen, beispielsweise einen C-förmigen Querschnitt, aufweisen.
Unter dem Begriff „Gehäuse mit elektrischen Kontakt- und Funktionselementen“ sind im Rahmen dieser Schrift insbesondere Reihenklemmen, deren Gehäuse mit einem oder mehreren passiven (dazu gehören auch Leiter und Stromschienen) und/oder aktiven Bauelementen bestückt sind, aber auch derart bestückbare andere Elektronikgehäuse zu verstehen.
Das Gehäuse 1 kann mit einem oder mehreren Leiteranschluss-Kontakten bzw. Leiteranschluss-Vorrichtungen 3, 4 versehen sein, wobei diese in beliebiger Anschlusstechnik, beispielsweise als Schraub-/Zugbügel- oder Federklemmkontakte ausgeführt sein können.
Die Leiteranschluss-Vorrichtungen 3, 4 dienen dazu, einen Leiter gegen einen ersten Kontaktschenkel 1 einer jeweils L-förmige Stromschiene 100 zu pressen. Diese Stromschienen 100 können über ihren anderen Kontaktschenkel ferner direkt oder indirekt - beispielsweise über einen weiteren Kontakt - mit einem elektrischen Bauelement verbunden werden.
Auf das Gehäuse 1 ist hier ein solches elektrisches Bauelement 5 aufgesetzt. Bei dem elektrischen Bauelement 5 kann es sich z.B. um ein Aufsatzgehäuse mit einem Elektronikbauteil handeln, das z.B. als eine elektrische Sicherung ausgebildet sein kann.
Die jeweilige Stromschiene 100 nach dem Stand der Technik ist als Stanz-Biegeteil gestaltet und weist eine winkelförmige oder L-förmige Grundgeometrie auf.
An einen horizontal - in Bezug auf das Koordinatensystem in 4a und in 4b in Richtung der x-Achse sowie mit seinen Hauptaußenflächen in der bzw. parallel zur X-/Y-Ebene - erstreckenden Basisschenkel 101, der einen ersten Kontaktschenkel bildet, der die leitende Verbindung der jeweiligen Leiteranschlussvorrichtung 3, 4 bildet, schließt sich einstückig ein sich senkrecht oder - in Bezug auf das Koordinatensystem in 4a und in 4b in Richtung der z-Achse - vertikal zum Basisschenkel 101 ausgerichteter Kontaktschenkel 102 an, dessen Hauptaußenflächen sich in der bzw. parallel zur X-/Z-Ebene erstrecken.
Diese Ausrichtung ist eine bevorzugte Ausrichtung. Die Stromschiene 100 kann selbstverständlich beliebig anders im Raum ausgerichtet werden, wobei das Koordinatensystem X-/Y-/Z entsprechend im Raum mitbewegt, insbesondere mitgedreht werden kann.
In 4b ist die Stromschiene 100 nach dem Stand der Technik ohne angrenzende Bauteile vergrößert dargestellt. Optional kann der den ersten Kontaktschenkel bildende Basisschenkel 101 der Stromschiene 100 durch eine Dopplung 103 des Ausgangsmaterials verstärkt sein. Diese Dopplung 103 erfolgt vorzugsweise durch einen Biegeprozess, bei der das Ausgangsmaterial durch eine Biegung mit einem Biegewinkel von 180° übereinandergelegt und damit aufgedoppelt wird.
Der Basisschenkel 101 kann optional an seiner ersten Längsseite 104a und an seiner zweiten Längsseite 104b jeweils eine Seitenkonturierung 105a, 105b aufweisen, die jeweils spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet und /oder ausgeführt sein kann. Ferner kann die Dopplung 103 des Basisschenkels 101 an ihrer ersten Längsseite 106a und an ihrer zweiten Längsseite 106b optional jeweils eine Seitenkonturierung 107a, 107b aufweisen, die ebenfalls jeweils spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet und /oder ausgeführt sein kann. Ferner kann die Dopplung 103 zumindest abschnittsweise eine Art Riffelkontur 108 aufweisen.
Der zweite Kontaktschenkel 102 schließt sich nach der in 4b dargestellten Lage der Stromschiene 100 einstückig seitlich an eine ersten Längsseite 104a des Basisschenkels 102 bzw. ersten Kontaktschenkel an. Die Stromschiene 100 ist somit zumindest in diesem Bereich breiter als der erste Kontaktschenkel 101.
Der zweite Kontaktschenkel 102 durch einen Biegeprozess um die x-Achse oder parallel dazu hochgestellt. Damit keine linke und keine rechte Variante der Stromschiene 100 entsteht, wird die Stromschiene 100 nach dem Stand der Technik jeweils um 180° gedreht eingesetzt, so wie dies in 4a dargestellt ist.
Der Kontaktschenkel 102 weist einen kurzen vertikalen Abschnitt 109 auf. Daran schließt sich ein winkeliger Abschnitt 110 an, der dafür sorgt, dass ein freies Ende 111 des Kontaktschenkels 102 symmetrisch zu einer Längsmittellinie M des Basisschenkels 101 ausgerichtet ist. An dem freien Ende 111 des Kontaktschenkels 102 ist ein messerartiger Kontaktbereich 112 - vorzugsweise durch einen ein oder mehrstufigen Umformprozess - eingebracht. Durch den Buchsen- oder Tulpenkontakt kann das elektrische Bauelement 5, wie z.B. eine elektrische Sicherung einfach durch Aufstecken an den aufgereihten Gehäusen 1 mit elektrischen Kontakt- und/oder Funktionselementen kontaktiert und befestigt werden.
Das Ausgangsmaterial der Stromschiene 100 nach dem Stand der Technik ist ein Flach- oder Blechhalbzeug. Das Flach- oder Blechhalbzeug ist vorzugsweise aus einem gut elektrisch leitenden Werkstoff, wie z.B. Kupfer oder Aluminium hergestellt. Für die Stromschiene 100 nach dem Stand der Technik ist ein winkelförmiger Zuschnitt oder L-förmiger Zuschnitt erforderlich, aus dem der Basisschenkel 101, der Kontaktschenkel 102 und bei Bedarf die Dopplung 103 durch Umformprozesse entstehen. Der winkelförmige Zuschnitt muss zunächst aus dem Flach- oder Blechhalbzeug herausgeschnitten werden. Dabei entsteht ein erheblicher Verschnitt, der unerwünscht ist, weil dadurch die Stromschiene 100 nach dem Stand der Technik kostenintensiv ist.
Der Erfindung verfolgt deshalb einen anderen Weg.
Abweichend zu der Stromschiene 100 nach dem Stand der Technik ist die erfinderische Stromschiene 200 aus einem geraden streifenförmigen Abschnitt eines flachen Band- oder Flachhalbzeugs mit einem rechteckigen Querschnitt mit einer Breite B und einer Dicke D sowie einer Länge L als Ausgangselement hergestellt, wie dies in 1, 2 und 3 dargestellt ist. Das Ausgangselement ist somit ein länglicher sowie vorzugsweise rechteckiger, flacher Streifen.
3f zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stromschiene 200, die als Stanz-Biegeteil gestaltet ist und eine winkelförmige Grundgeometrie mit einem horizontalem Basisschenkel 201, der einen ersten Kontaktschenkel bildet, und einem einstückig mit dem Basisschenkel 201 verbundenen, sich senkrecht dazu erstreckenden zweiten Kontaktschenkel 202 aufweist, wobei der zweite Kontaktschenkel 202 einen in sich verdrehten Abschnitt 210 aufweist, in dem der zweite Kontaktschenkel 202 in sich vorzugsweise um 90° verdreht oder tordiert ist, und wobei die Stromschiene 200 aus einem streifenförmigen Abschnitt eines Band- oder Flachhalbzeuges als Ausgangselement hergestellt ist.
Die Kontaktschenkel 201, 202 können beispielsweise jeweils einen messerartiger Kontaktbereich 212 an ihren Enden aufweisen. Diese Kontaktbereiche 212 können als Stromschienenabschnitt eines Leiteranschlusses genutzt werden oder als direkter Anschlussbereich für ein elektrisches Bauelement 5, wie eine Sicherung oder dgl.
Die Kontaktschenkel 201, 202 können optional in sich konturiert ausgebildet sein.
Die Kontaktschenkel 201, 202 weisen zwei Breitseiten bzw. Hauptseiten und zwei Längsseiten sowie zwei Schmalseiten auf. Optional kann der horizontalem Basisschenkel 201, der einen ersten Kontaktschenkel bildet, auch eine Dopplung 203 aufweisen. Die Kontaktschenkel 201, 202 können ferner eine oder mehrere Konturierungen 205a, b bzw. 207a, b insbesondere an ihren Längsseiten 204a, b bzw. 206a, b aufweisen wie dies in 2 dargestellt ist. Weiterhin kann die Dopplung 203 eben zumindest abschnittsweise eine Art Riffelkontur 208 aufweisen.
Durch das streifenförmige Ausgangselement - als länglicher sowie vorzugsweise rechteckiger, flacher Streifen - fällt bei der Herstellung der Stromschiene 200 als Stanz-Biegeteil vorteilhaft deutlich weniger Verschnitt an als bei der Stromschiene 100 nach dem Stand der Technik.
Die Stromschiene 200 weist somit ebenfalls eine winkelförmige oder L-förmige Grundgeometrie auf.
An den horizontal - in Bezug auf das Koordinatensystem in 1 und in 2 in Richtung der x-Achse - erstreckenden ersten Kontaktschenkel, der auch als Basisschenkel 201 bezeichnet werden kann, schließt sich einstückig der sich senkrecht oder - in Bezug auf das Koordinatensystem in 1 und in 2 in Richtung der z-Achse - vertikal zum Basisschenkel 201 ausgerichtete zweite Kontaktschenkel 202 an.
In 2 ist die Stromschiene 200 ohne angrenzende Bauteile vergrößert dargestellt.
Der erste Kontaktschenkel 201 ist als im Wesentlichen gerader flacher Abschnitt ausgebildet, der nicht in sich verdreht ist. Er kann ganz oder insbesondere an seinem freien Ende als elektrischer Kontaktbereich genutzt werden. Er kann beispielsweise als Kontaktbereich bzw. Stromschienenbereich eines elektrischen Anschlusses zum Anschluss eines Leiters genutzt werden, so als Stromschiene eines Zugfederanschlusses oder eines Federanschlusses oder eines isolationsdruchdringenden Anschlusses.
Der zweite Kontaktschenkel 202 schließt sich nach der in 2 dargestellten Lage der Stromschiene 200 hier einstückig an einer Querseite 209 des ersten Kontaktschenkels oder Basisschenkels 201 an oder ist mit ihm einstückig verbunden. Er wird fertigungstechnisch durch einen Biege- oder Abkantprozess -abweichend zum Kontaktschenkel 102 der Stromschiene 100- um die y-Achse oder parallel dazu realisiert.
Der zweite Kontaktschenkel 202 kann eine Breite b aufweisen, die ist kleiner als die Breite B des Basisschenkels 201. Dies ist vorteilhaft aber nicht zwingend. Er kann auch genauso breit ausgestaltet sein oder breiter ausgeführt sein, als der erste Kontaktschenkel 201. Die Breite der Stromschiene 200 wird in dem Biegebereich - anders als nach dem Stand der Technik - nicht gegenüber der Breite B des streifenförmigen Halbzeuges vergrößert.
Der zweite Kontaktschenkel 202 weist sodann einen in sich verdrehten Abschnitt 210 auf, in welchem der zweite Kontaktschenkel 202 um 90° um die z-Achse oder parallel dazu im Uhrzeigersinn in sich verdreht oder tordiert ist. Alternativ kann der verdrehte Abschnitt auch gegen den Uhrzeigersinn verdreht oder tordiert sein. Daran kann sich ein freies Ende 211 des zweiten Kontaktschenkels 202 anschließen, das durch den in sich verdrehten Abschnitt 210 symmetrisch zu einer Längsmittellinie M des Basisschenkels 201 ausgerichtet ist. An dem freien Ende 211 des zweiten Kontaktschenkels 202 ist ein Kontaktbereich 212, der beispielsweise als Messerkontakt nutzbar ist, vorzugsweise durch einen ein- oder mehrstufigen Umformprozess - eingebracht.
Durch den Buchsen- oder Tulpenkontakt kann das elektrische Bauelement 5, wie z.B. eine elektrische Sicherung einfach durch Aufstecken an den aufgereihten Gehäusen 1 mit elektrischen Kontakt- und/oder Funktionselementen kontaktiert und befestigt werden.
Das freie Ende 211 kann außerhalb des Kontaktbereichs 212 an seinen vier Kanten jeweils mit einer Fase 213 versehen sein. Ferner kann der Kontaktschenkel 202 eine Bohrung 214 aufweisen.
Dadurch wird eine Stromschiene 200 geschaffen, die kostengünstig herstellbar ist.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Stromschiene 200 wird folgendes Verfahren angegeben, dessen Hauptverfahrensschritte in 3a bis 3f dargestellt sind:

In einem ersten Verfahrensschritt werden ein streifenförmiger Abschnitt des Band- oder Flachhalbzeuges mit rechteckigen Querschnitt -also mit einer Breite B und einer Dicke D- mit einer Länge L, eine geeignete Fertigungseinrichtung, wie z.B. eine Gruppe von Schneid- und Umformwerkzeugen oder ein Folgeverbundwerkzeug mit mehreren Schneid- und Umformstationen sowie jeweils einer Presse, in die das jeweilige Werkzeug eingebaut ist oder eine andere geeignete Werkzeug- oder Maschinenanordnung bereitgestellt.

In einem zweiten Verfahrensschritt -der auch optional ausgeführt werden kann- wird in einem einstufigen oder mehrstufigen Kalt-Massivumformprozess, wie z.B. Prägen der messerartige Kontaktbereich 212 an dem freien Ende 211 des Teils des Abschnitts, der an der fertigen Stromschiene 200 den Kontaktschenkel 202 bildet, erzeugt.
In einem weiteren Verfahrensschritt - dessen Ergebnis in 3a dargestellt ist und der auch optional erfolgen kann - wird in einem Trennprozess die Seitenkontur 205a der ersten Längsseite 204a und die Seitenkontur 205b der zweiten Längsseite 204b des ersten Kontaktschenkels oder Basisschenkels 201 erzeugt, sowie der eine Breite b aufweisende Kontaktschenkel 202 durch einen beidseitig erfolgenden Beschnitt erzeugt. Die Breite b des zweiten Kontaktschenkels 202 nach dem Beschnitt ist kleiner als die Breite B des ersten Kontaktschenkels oder Basisschenkels 201.
Optional kann einem weiteren Verfahrensschritt in einem Trennprozess die Seitenkontur 207a der ersten Längsseite 206a und die Seitenkontur 207b der zweiten Längsseite 206b des Abschnitts des ersten Kontaktschenkels oder Basisschenkels 201 erzeugt werden, der als die Dopplung 203 vorgesehen ist (siehe 2). Ferner kann in einem weiteren optionalen Verfahrensschritt in einem Umformprozess der Abschnitt des ersten Kontaktschenkels oder Basisschenkels 201, der als die Dopplung 203 vorgesehen ist, zumindest abschnittsweise mit einer Art Riffelkontur 208 versehen werden (siehe 2).
In einem weiteren Verfahrensschritt - dessen Ergebnis in 3b dargestellt ist und der auch optional erfolgen kann - wird der zweite Kontaktschenkel 202 in einem Umformprozess außerhalb des Kontaktbereichs 212 an seinen vier Kanten jeweils mit der Fase 213 versehen.
In einem weiteren Verfahrensschritt - dessen Ergebnis in 3c dargestellt ist- wird der zweite Kontaktschenkel 202 in einem Umformprozess um einen Winkel α -in Bezug auf eine Blickrichtung in Richtung negativer x-Werte nach dem Koordinatensystem in 2- im Uhrzeigersinn in sich verdreht oder tordiert. Der Winkel α bezieht sich auf eine Außenkante 215 des Kontaktbereichs 212. Der Winkel α beträgt vorzugsweise zwischen 30° und 60°, besonders bevorzugt 45°. Der Kontaktschenkel 202 kann alternativ auch gegen den Uhrzeigersinn verdreht oder tordiert werden.
In einem weiteren Verfahrensschritt -dessen Verlauf in 3d und dessen Ergebnis in 3e dargestellt ist- wird der zweite Kontaktschenkel 202 in einem Umformprozess um einen Winkel β in Bezug auf den ersten Kontaktschenkel oder Basisschenkel 201 quer zu seiner Längserstreckung -also um die y-Achse des Koordinatensystems in 2 oder parallel dazu- gebogen oder abgekantet, wobei der Winkel β sich auf den ersten Kontaktschenkel oder Basisschenkel 201 bezieht, wie dies in 2d dargestellt ist. Der Winkel β beträgt vorzugsweise 90°, so dass der zweite Kontaktschenkel 202 senkrecht zum ersten Kontaktschenkels oder Basisschenkel 201 angeordnet ist. Optional kann dieser Verfahrensschritt auch zweistufig ausgeführt sein, so dass der zweite Kontaktschenkel 202 zunächst um einen ersten Winkel β1 und anschließend um einen Winkel β2 gebogen wird, wobei die Winkel β1 und β2 sich zu einem Gesamtwinkel β von vorzugsweise 90° ergänzen.
In einem weiteren Verfahrensschritt -dessen Ergebnis in 3f dargestellt ist- wird der zweite Kontaktschenkel 202 in einem Umformprozess um einen Winkel δ um die z-Achse des Koordinatensystems in 2 in Richtung des Uhrzeigersinns verdreht oder tordiert, wobei der Winkel δ sich auf die Außenkante 215 des Kontaktbereichs 212 bezieht. Der Winkel δ beträgt vorzugsweise zwischen 30° und 60°, besonders bevorzugt 45° und wird vorzugsweise so gewählt, dass er in Summe mit dem Winkel α einen Winkel von 90° bildet, so dass der Kontaktbereich 212 symmetrisch zu der Längsmittellinie M des ersten Kontaktschenkels oder Basisschenkels 201 angeordnet ist. Alternativ kann in Abhängigkeit von dem vorangegangenen Verfahrensschritt, in dem der zweite Kontaktschenkel 202 verdreht oder tordiert wurde, der zweite Kontaktschenkel 202 auch gegen den Uhrzeigersinn verdreht oder tordiert werden.
Ebenfalls kann optional die Dopplung 203 durch Biegen, vorzugsweise durch Schwenkbiegen des ersten Kontaktschenkels oder Basisschenkels 201 um 180° erzeugt werden (siehe 2).
Ferner kann optional in einem weiteren Verfahrensschritt in einem Trennprozess die Bohrung 214 in den zweiten Kontaktschenkel 202 eingebracht werden (siehe 2).
Durch das erfinderische Herstellverfahren, in dem der zweite Kontaktschenkel 202 zunächst vorverdreht wird, dann gebogen bzw. aufgerichtet wird, um dann anschließend in seine endgültige Lage verdreht zu werden, wird der zweite Kontaktschenkel 202 an den ersten Kontaktschenkel oder Basisschenkel 201 angeformt, ohne den ersten Kontaktschenkel oder Basisschenkel 201 dabei mitzuverformen. Es wird also mit dem erfinderischen Herstellverfahren vorteilhaft eine präzise Herstellung des zweiten Kontaktschenkels 202 erreicht, die ein anschließendes Richten oder Planieren des Basisschenkels 201 überflüssig macht.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse für Kontakt- und Funktionselement
2: Tragschiene
3: Leiteranschluss-Kontakt
4: Leiteranschluss-Kontakt
5: elektrisches Bauelement
100: Stromschiene
101: erster Kontaktschenkel, Basisschenkel
102: zweiter Kontaktschenkel
103: Dopplung
104a, b: Längsseite
105a, b: Seitenkontur
106a, b: Längsseite
107a, b: Seitenkontur
108: Riffelkontur
109: vertikaler Abschnitt
110: winkliger Abschnitt
111: freies Ende
112: Kontaktbereich
200: Stromschiene
201: Basisschenkel
202: Kontaktschenkel
203: Dopplung
204a, b: Längsseite
205a, b: Seitenkontur
206a, b: Längsseite
207a, b: Seitenkontur
208: Riffelkontur
209: Querseite
210: verdrehter Abschnitt
211: freies Ende
212: Kontaktbereich
213: Fase
214: Bohrung
215: Außenkante
α: Winkel
β: Winkel
δ: Winkel
B: Breite
b: Breite
D: Dicke
L: Länge
M: Längsmittellinie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2001251729 A2 [0005]
JP 2001251729 A [0005]

Claims

Stromschiene (200), die als Stanz-Biegeteil gestaltet ist und eine L-förmige, winkelförmige Grundgeometrie mit einem horizontalem Basisschenkel (201), der einen ersten Kontaktschenkel bildet, und einem einstückig mit dem Basisschenkel (201) verbundenen, sich senkrecht dazu erstreckenden zweiten Kontaktschenkel (202) aufweist, wobei der zweite Kontaktschenkel (202) einen in sich verdrehten Abschnitt (210) aufweist, in dem der Kontaktschenkel (202) verdreht oder tordiert ist, und wobei die Stromschiene (200) aus einem geraden und vorzugsweise ebenen streifenförmigen Abschnitt eines Band- oder Flachhalbzeuges als Ausgangsmaterial hergestellt ist.
Stromschiene (200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Kontaktschenkel (202) einstückig an eine Querseite (209) des Basisschenkels (201) anschließt.
Stromschiene (200) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kontaktschenkel (202) in sich um 90° tordiert ist und dass der erste Kontaktschenkel (201) nicht in sich tordiert ausgebildet ist.
Stromschiene (200) nach einen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kontaktschenkel (202) in einem Kontaktbereich (212) endet, der relativ zum ersten Kontaktschenkel (201) um 90° verdreht ist.
Stromschiene (200) nach einen der vorstehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktschenkel (201) als im Wesentlichen ebener, flacher Streifenabschnitt ausgebildet ist.
Stromschiene (200) nach einen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kontaktschenkel (202) eine Breite b aufweist, die ist kleiner als die Breite B des ersten Kontaktschenkels oder des Basisschenkels (201).
Stromschiene (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verdrehte Abschnitt (210) des zweiten Kontaktschenkels (202) um 90° verdreht oder tordiert ist, so dass durch den verdrehten Abschnitt (210) ein freies Ende (211) des zweiten Kontaktschenkels (202) symmetrisch zu einer Längsmittellinie M des ersten Kontaktschenkels oder Basisschenkels (201) ausgerichtet ist.
Stromschiene (200) ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem freien Ende (211) des Kontaktschenkels (202) und / oder an dem freien Ende des Basisschenkels (201) ein messerartiger Kontaktbereich (212) ausgebildet ist.
Stromschiene (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisschenkel (201) der Stromschiene (200) durch eine Dopplung (203) des Ausgangsmaterials verstärkt ist.
Elektronikgehäuse, insbesondere Reihenklemmengehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens eine Stromschiene (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer Stromschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Bereitstellen eines bzw. des geraden streifenförmigen Abschnitts des Band- oder Flachhalbzeuges mit rechteckigem Querschnitt (Breite B, Dicke D und mit Länge L) sowie Bereitstellen jeweils einer Fertigungseinrichtung für die nachfolgenden Verfahrensschritte zur Herstellung der Stromschiene (200); b) In sich Verdrehen des zweiten Kontaktschenkels (202) durch einen Umformprozess um einen Winkel α in Bezug auf eine Außenkante (215) des Kontaktbereichs (212), wobei der Winkel α vorzugsweise zwischen 30° und 60°, besonders bevorzugt 45° beträgt; c) Biegen oder Abkanten des Kontaktschenkels (202) um einen Winkel β in Bezug auf den ersten Kontaktschenkel bzw. Basisschenkel (201) quer zu seiner Längserstreckung, wobei der Winkel β sich auf den Basisschenkel (201) bezieht, und wobei der Winkel β 90° beträgt; d) Verdrehen des Kontaktschenkels (202) durch einen Umformprozess um einen Winkel δ in Bezug auf eine Außenkante (215) der Kontaktbereich (212), wobei der Winkel δ vorzugsweise zwischen 30° und 60°, besonders bevorzugt 45° beträgt, wobei der Winkel δ vorzugsweise so gewählt ist, dass er in Summe mit dem Winkel α einen Winkel von 90° bildet, so dass der Kontaktbereich (212) symmetrisch zu der Längsmittellinie M des Basisschenkels (201) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verfahrensschritt a) und vor dem Verfahrensschritt b) der folgende Verfahrensschritt erfolgt: - Beschnitt und/oder Umformen eines freien Endes oder beider freier Enden des Band- oder Flachhalbzeuges zu dem jeweiligen ersten oder zweiten Kontaktbereich.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verfahrensschritt d) der folgende Verfahrensschritt erfolgt: - Erzeugen einer Dopplung (203) des ersten Kontaktschenkels oder Basisschenkels (201) durch Biegen, vorzugsweise durch Schwenkbiegen und Umfalten des ersten Kontaktschenkels oder Basisschenkels (201) um 180°.