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Die Erfindung betrifft ein elektrisches/elektronisches Installationsgerät für die Gebäudeinstallationstechnik mit einem Designrahmen und einem an einem Tragring festgelegten Sockelteil, wobei am Sockelteil eine Spannungsversorgungseinheit festlegbar ist, die einerseits kontaktgebend mit dem Sockelteil in Wirkverbindung kommt und die andererseits zum elektrischen Anschluss zumindest einer elektrischen Funktionsbaugruppe vorgesehen ist, wobei das eine elektrische/elektronische Installationsgerät eine Funktionskomponenten aufweisende Leiterplatte aufweist.
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Elektrische/elektronische Installationsgeräte, für die Gebäudeinstallationstechnik, insbesondere Steckdosen, Schalter oder Taster, weisen regelmäßig eine Leiterplatte im Sockelteil auf. Ein derartiges elektrisches/elektronisches Installationsgerät ist beispielsweise aus
DE 10 2021 105 047 B3 bekannt. Die Leiterplatte im Sockelteil dient der Stromversorgung, insbesondere um die beiden spannungsführenden Kabel zu kontaktieren. Dabei werden die im Sockelteil befindlichen Kontakttulpen der Steckdose, die durch entsprechende Steckerstifte kontaktierbar sind, spannungsführend gemacht. Hierzu sind regelmäßig Kabel an den Kontakttulpen und der Leiterplatte zu verlöten.
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Nachteilig bei derartigen elektrischen/elektronischen Installationsgeräten ist jedoch, dass das Verlöten der Kabel an den Kontakttulpen und der Leiterplatte aufwendig und kostenintensiv ist. Zudem ist dieser Prozess nicht automatisierbar, so dass er nicht durch einen (SMD-) Bestückungsautomaten durchgeführt werden kann.
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Darüber hinaus wirken bei der Montage und im Betrieb des elektrischen/elektronischen Installationsgerätes regelmäßig hohe mechanische Kräfte, beispielsweise beim Einstecken oder Herausziehen eines Steckers in beziehungsweise aus einer Steckdose. Die Folge einer derartigen mechanischen Belastung der Kontaktstellen, insbesondere an der Leiterplatte, ist, dass die Lebensdauer der Kontakte nicht optimal ist, da die Kontaktqualität über die Zeit abnimmt, gegebenenfalls der Kontakt sogar verloren geht.
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Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches/elektronisches Installationsgerät für die Gebäudeinstallationstechnik zu schaffen, welches einerseits auf einfache und kostengünstige Art und Weise herstellbar ist, und sich andererseits durch eine verbesserte Haltbarkeit der Kontakte an der Leiterplatte, insbesondere bei mechanischer Belastung, auszeichnet.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein elektrisches/elektronisches Installationsgerät für die Gebäudeinstallationstechnik, wobei das elektrische/elektronische Installationsgerät mindestens zwei Federelemente aufweist, welche Federelemente sowohl die Leiterplatte als auch das Sockelteil kontaktieren.
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Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass die Federelemente sowohl die Leiterplatte als auch das Sockelteil kontaktieren. Dabei sind die Federelemente nicht nur gegenüber einer Verwendung von zu verlötenden Kabeln deutlich einfacher in der Handhabung und somit mittels eines Bestückungsautomaten zu montieren, sondern puffern bei einer Zug- oder Druckbelastung in eine beliebige Raumrichtung die mechanische Kraft, die ansonsten auf die Kontakte wirken würde, wirksam ab. Damit wird auf besonders vorteilhafte und wirksame Weise die Lebensdauer des elektrischen/elektronischen Installationsgerätes erhöht.
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Die erfindungsgemäße Steckdose weist einen Designrahmen und ein an einem Tragring festgelegtes Sockelteil auf, wobei am Sockelteil eine Spannungsversorgungseinheit festlegbar ist. Das Sockelteil weist die Steckerstiftaufnahmen für die Kontaktierung beziehungsweise zur Spannungsversorgung auf. Die Spannungsversorgungseinheit kommt dabei einerseits kontaktgebend mit dem Sockelteil in Wirkverbindung und ist andererseits zum elektrischen Anschluss zumindest einer elektrischen Funktionsbaugruppe vorgesehen. Bei einer solchen Funktionsbaugruppe kann es sich zum Beispiel um eine Beleuchtungseinrichtung, oder einen oder mehrere USB-Anschlüsse handeln.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Federelemente unter Vorspannung stehend montiert. Damit sind Zugbelastungen, beispielsweise beim Herausziehen eines Steckers aus der Steckdose, besonders wirksam durch die Federelemente bezüglich der Kontaktstellen abgepuffert.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, die ebenfalls besonders bevorzugt ist, umfasst jedes Federelement zwei parallel zur Leiterplatte verlaufende Kontaktierungsflansche. Die Kontaktierungsflansche stellen eine flächige Kontaktierung des elektrischen/elektronischen Installationsgerätes, beispielsweise am Sockelteil, und der Leiterplatte dar. Bei dieser Ausführungsform sind die Kontaktierungsflansche über ein zwischen den Kontaktierungsflanschen angeordnetes Verbindungsstück federnd miteinander verbunden. Diese Art des elektrischen/elektronischen Installationsgerätes ist besonders einfach und kostengünstig herzustellen und erlaubt vor einer spürbaren Materialalterung eine Vielzahl von Federvorgängen, die in einer typischen Lebensdauer eines solchen Installationsgerätes nicht erreicht wird. Insofern limitiert die Kontaktqualität nicht die Lebensdauer des Installationsgerätes.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung der Erfindung ist das Verbindungsstück V-förmig ausgeführt. Zwischen den Kontaktierungsflanschen verlaufen somit zwei zueinander angewinkelt verlaufende Schenkel, die das V-förmig ausgebildete Verbindungsstück darstellen. In Untersuchungen hat sich gezeigt, dass das ein solches Federelement mit einem V-förmigen Verbindungsstück es auf besonders wirksame Weise erlaubt, mechanische Belastungen abzupuffern.
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In einer Weiterentwicklung der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform weisen die Federelemente zwischen den Kontaktierungsflanschen zwei zueinander um 180 Grad gedrehte V-förmige Verbindungsstücke auf. Durch eine derartige doppelte Z-Feder (Flansche plus Verbindungsstücke) wird die Isotropie der Federwirkung weiter verbessert (und damit die Aufnahmefähigkeit der mechanischen Belastung richtungsunabhängiger).
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Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei jedes Federelement zwei parallel zur Leiterplatte verlaufende Kontaktierungsflansche aufweist, die über ein zwischen den Kontaktierungsflanschen angeordnetes Verbindungsstück federnd miteinander verbunden sind, sind die Übergänge zwischen den Kontaktierungsflanschen und dem Verbindungsstück gerundet, insbesondere erzeugt durch Biegen, ausgebildet. Dieses geht mit einer besonders einfachen Herstellung des Federelementes einher.
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Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei jedes Federelement zwei parallel zur Leiterplatte verlaufende Kontaktierungsflansche aufweist, die über ein zwischen den Kontaktierungsflanschen angeordnetes Verbindungsstück federnd miteinander verbunden sind, weist mindestens ein Kontaktierungsflansch eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Lötzinns auf. Hierdurch wird ein besonders wirksames Verlöten des Kontaktierungsflansches mit der Leiterplatte und/oder dem Sockelteil, insbesondere der Kontaktelemente, erreicht, indem das Lötzinn die Ausnehmung des Kontaktierungsflansches ausfüllen kann.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das elektrische/elektronische Installationsgerät eine Steckdose. Eine Steckdose ist besonders regelmäßigen mechanischen Belastungen ausgesetzt, so dass die Vorteile der Erfindung für eine Steckdose als elektrisches/elektronisches Installationsgerät besonders ausgeprägt sind.
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Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren anhand diverser Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:
- 1: eine perspektivische Explosions-Darstellung des erfindungsgemäßen elektrischen/elektronischen Installationsgerätes,
- 2: eine perspektivische Teil-Explosions-Darstellung des erfindungsgemäßen elektrischen/elektronischen Installationsgerätes in der Seitenansicht und
- 3: eine weitere perspektivische Darstellung der zwei Federelemente, die sowohl die Leiterplatte als auch das Sockelteil (nicht dargestellt) kontaktieren.
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In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt beziehungsweise erwähnt.
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Das in 1 perspektivisch in einer Explosions-Darstellung dargestellte erfindungsgemäße elektrische/elektronische Installationsgerät 1 für die Gebäudeinstallationstechnik, hier: eine Steckdose, umfasst ein von einem Designrahmen 2 umgebenes Zentralstück 3. Dabei wird unter einem Designrahmen 2 auch ein Designgehäuse (regelmäßig handelt es sich um eine Unterputzvariante, wobei grundsätzlich auch Aufputzvarianten realisiert werden können) verstanden. Ferner weist das elektrische/elektronische Installationsgerät 1 ein an einem Tragring 4 festgelegtes Sockelteil S auf, an welchem, eingefasst durch zwei Gehäusehälften G1, G2, eine Spannungsversorgungseinheit sowie bevorzugt auch ein Relais auf einer Funktionskomponenten aufweisende Leiterplatte L festlegbar ist.
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Besonders bei dem erfindungsgemäßen elektrischen/elektronischen Installationsgerät 1 ist, dass dieses mindestens zwei Federelemente F aufweist, welche Federelemente F sowohl die Leiterplatte L als auch das Sockelteil S, insbesondere über zwei Kontaktelemente K des Sockelteil S, kontaktieren. Hierdurch wird auf vorteilhafte Weise erreicht, dass die Federelemente F nicht nur gegenüber einer Verwendung von zu verlötenden Kabeln deutlich einfacher in der Handhabung und somit mittels eines Bestückungsautomaten zu montieren sind, sondern puffern die Federelemente F bei einer Zug- oder Druckbelastung in eine beliebige Raumrichtung die mechanische Kraft, die ansonsten auf die Kontakte wirken würde, wirksam ab. Damit wird auf besonders vorteilhafte und wirksame Weise die Lebensdauer des elektrischen/elektronischen Installationsgerätes 1 erhöht. Diese Vorteile sind umso ausgeprägter, wenn wie besonders bevorzugt, die Federelemente F unter Vorspannung stehend montiert sind.
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Optional und daher nicht zwangsläufig Gegenstand der Erfindung sind der Steckverbinder SV und ein ihn einfassendes Gehäuse G, hier: zur Realisierung eines USB-Anschlusses in der Zentralplatte 3.
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In 2 ist eine perspektivische Teil-Explosions-Darstellung des erfindungsgemäßen elektrischen/elektronischen Installationsgerätes 1 in der Seitenansicht gegeben. Erkennbar ist das Gehäuse, umfassend die Gehäusehälften G1 und G2, das im Bereich der Gehäusehälfte G1 zwei Ausnehmungen aufweist. Durch diese reichen (zur Kontaktierung des Sockels S über eine Einstecklösung) die beiden Kontaktelemente K, ein Kontaktelement K für einen Neutralleiter und ein Kontaktelement K für eine Phase, die an die erfindungsgemäßen Federelemente F angeschlossen sind. Damit sind der Sockel S und die Leiterplatte L miteinander verbunden.
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3 zeigt eine weitere perspektivische Darstellung der zwei Federelemente F, die sowohl die Leiterplatte L als auch das Sockelteil S (hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt) kontaktieren. Dabei weist jedes Federelement F zwei parallel zur Leiterplatte L verlaufende Kontaktierungsflansche KF auf, die über ein zwischen den Kontaktierungsflanschen KF angeordnetes Verbindungsstück KV federnd miteinander verbunden sind. Dabei weisen gemäß der dargestellten Ausführungsform die Federelemente F zwischen den Kontaktierungsflanschen KF zwei zueinander um 180 Grad gedrehte V-förmige Verbindungsstücke KV auf. Die Übergänge zwischen den Kontaktierungsflanschen KF und dem Verbindungsstück KV sind gerundet, insbesondere erzeugt durch Biegen, ausgebildet. Damit sind die Übergänge zwischen den Kontaktierungsflanschen KF und dem Verbindungsstück KV besonders einfach herstellbar. Ferner zeigt die dargestellte Ausführungsform, dass mindestens ein Kontaktierungsflansch KF eine Ausnehmung A zur Aufnahme eines Lötzinns aufweist. Hierdurch wird ein besonders wirksames Verlöten des Kontaktierungsflansches KF mit der Leiterplatte L erreicht.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Ohne den Umfang der geltenden Ansprüche zu verlassen, ergeben sich für einen Fachmann zahlreiche weitere Möglichkeiten, diese umzusetzen, ohne dass dieses im Rahmen dieser Ausführungen im Einzelnen erläutert werden müsste.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektrisches/elektronisches Installationsgerät
- 2
- Designrahmen
- 3
- Zentralstück
- 4
- Tragring
- A
- Ausnehmung
- F
- Federelement
- G
- Gehäuse
- G1,2
- Gehäuseaufnahme
- K
- Kontaktelement
- KF
- Kontaktierungsflansch
- KV
- Verbindungsstück
- L
- Leiterplatte
- S
- Sockelteil
- SV
- Steckverbinder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102021105047 B3 [0002]
