DE10222240A1

DE10222240A1 - Verbindungssystem

Info

Publication number: DE10222240A1
Application number: DE2002122240
Authority: DE
Original assignee: Wieland Electric GmbH
Current assignee: Wieland Electric GmbH
Priority date: 2002-05-16
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2003-12-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem, insbesondere für Gehäuseteile. Um ein Verbindungssystem zu schaffen, bei welchem die Teilelemente in beliebiger Reihenfolge aneinandergefügt werden können, wird ein Verbindungssystem (1) vorgeschlagen, welches wenigstens zwei Teilelemente (2, 3) aufweist, wobei jedes Teilelement (2, 3) an zumindest einer Montageseite (4, 5, 6, 7) eine Anzahl von Nuten (8) aufweist und wobei eine Anzahl von Federelementen (13, 17) zur Bildung von Nut-Feder-Verbindungen zwischen den Teilelementen (2, 3) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verbindungssystem für Gehäuseteile.
Zur Herstellung von mechanischen Verbindungen zwischen Gehäuseteilen, insbesondere zwischen Gehäuseteilen von elektrischen Geräten oder in der Installationstechnik, werden häufig Nut-Feder-Verbindungen verwendet. Diese Art von Verbindungen sind einfach und robust und daher ideal zur Zusammensetzung eines Gesamtgehäuses aus einzelnen Gehäusemodulen. Die aus dem Stand der Technik bekannten Nut-Feder-Verbindungen sind dabei derart aufgebaut, dass jeweils eine an einem ersten Bauteil angebrachte Feder mit einer an einem zweiten Bauteil angebrachten Nut zusammenwirkt. Betrachtet man ein solches Bauteil für sich allein, so ist an seiner einen Seite die Feder, und auf seiner anderen Seite die Nut angeordnet. Daraus ergibt sich, dass derartige modulare Bausteine nur in einer vorgegebenen Ausrichtung und Reihenfolge aneinandergereiht werden können. Dreht man z. B. ein solches Bauteil um 180°, so treffen - bezogen auf das Nachbar-Bauteil - entweder Feder auf Feder oder Nut auf Nut, so dass keine Verbindung möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungssystem zu schaffen, bei welchem die Teilelemente in beliebiger Reihenfolgen aneinandergefügt werden können. Diese Aufgabe wird durch ein Verbindungssystem nach Anspruch 1 gelöst.
Dieses Verbindungssystem weist wenigstens zwei Teilelemente auf, wobei jedes Teilelement an zumindest einer Montageseite eine Anzahl von Nuten aufweist, und wobei zur Bildung von Nut-Feder-Verbindungen zwischen den Teilelementen eine Anzahl von Federelementen vorgesehen ist.
Durch die Nut-Feder-Verbindung werden die Teilelemente lösbar zusammengefügt, wobei die Lage der einzelnen Teilelemente zueinander durch Nut und Feder bestimmt wird. Insbesondere kommt es durch das Zusammenfügen zweier Teilelemente mittels eines Federelements zu einer Endlage, in der die beiden Teilelemente zumindest drehfest miteinander verbunden sind.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, dass nunmehr die Teilelemente ausschließlich Nuten aufweisen, so dass beim Aneinanderreihen dieser Teilelemente jetzt immer Nut auf Nut treffen. Die Nuten sind dabei vorzugsweise an identischen Montageseiten der Teilelemente angebracht. Jede Montageseite trägt dabei mindestens eine Nut. Vorzugsweise sind auf jeder Montageseite zwei Nuten vorgesehen. Die als Doppelfeder ausgebildeten Federelemente werden dann zur Bildung der Verbindung zwischen den Teilelementen nach Bedarf in diese Nuten eingesetzt. Dadurch wird eine beliebige Montageabfolge der Teilelemente gewährleistet. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass sämtliche Montageseiten der Teilelemente keine die Teilelemente räumlich aufbauenden Federn aufweisen.
Unter einer Nut wird dabei eine längliche Vertiefung an der Montageseite des Teilelements zur Führung und Befestigung eines anderen Teilelements mittels eines Federelements verstanden. Die Nut kann dabei parallele oder konische Seitenflächen und einen ebenen oder halbrunden Nut-Grund aufweisen. Unter einem Federelement wird dabei ein schmales und meist dünnes leisten- bzw. streifenförmiges Verbindungselement verstanden. Zur Verbindung von zwei, jeweils eine Nut aufweisenden, Teilelementen ist das Federelement dabei als Doppelfeder ausgebildet. D. h., dass die Feder zwei gegenüberliegende Eingriffselemente zum Eingreifen in die jeweilige Nut aufweist. Die Feder kann dabei jede an die Nut angepasste Form aufweisen. Beispielsweise kann es sich bei der Feder um eine Passfeder mit parallelen Längsflächen handeln. Anstelle der Passfeder kann jedoch auch eine keilförmige oder konische Feder verwendet werden, um einen entsprechenden Formschluss zu erzeugen.
Das erfindungsgemäße Verbindungssystem dient allgemein zur mechanischen Verbindung von Teilen miteinander. Dabei kann es sich bei den Teilen um Bauteile, Gehäuseteile, Funktionsteile oder sonstige zusammensetzbare Teile handeln. Vorzugsweise betrifft das Verbindungssystem jedoch Gehäuseteile, insbesondere für elektrische Komponenten oder für den Einsatz in elektrischen Anlagen.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform nach der Erfindung nach der Lehre des Anspruchs 2, bei der die Nuten als Schwalbenschanz-Nuten und die Federelemente als Doppel-Schwalbenschwanz-Federn ausgebildet sind. Die so gebildete Schwalbenschwanzführung ist eine geschlossene Bahnführung, die ein Verkanten der Führungselemente wirksam verhindert. Auf der anderen Seite gewährleisten die großen Führungsflächen eine gute Kraftverteilung zwischen den Teilelementen über die gesamte Führungslänge. Mit einer derartigen Schwalbenschwanz-Führung lässt sich die Verbindung zwischen zwei Teilelementen darüber hinaus besonders einfach herstellen. Dabei wird die in etwa trapezförmig nach Art eines Zinkens ausgeführte Verbindungsseite des Federelements in eine entsprechend ausgebildete Nut am Teilelement eingeführt. Die beiden Zinken einer Doppel-Schwalbenschwanz-Feder können auch durch jeweils zwei, in einem Winkel zueinander verlaufende Stege gebildet werden, die damit ein im Querschnitt X- förmiges Federelement bilden.
Besonders vorteilhaft ist nach der Lehre des Anspruchs 3 eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die zusammenwirkenden Seitenflächen der Nuten und der Federelemente konisch zulaufen. Die konische Ausführung sowohl der Nuten als auch der Doppelfedern dient dazu, dass beim Einschieben des Federelements die beiden Teilgehäuse aufeinander zu bewegt werden. Dadurch wird eine spaltfreie Verbindung der beiden Teilelemente möglich. Darüber hinaus betritt aufgrund der Konizität eine Verspannungs- und Klemmwirkung auf derart, dass durch das Eintreiben der Doppelfeder in die Nuten die beiden Teilelemente gegeneinander verspannt werden. Damit wird eine besonders dichte Verbindung zwischen den Teilelementen hergestellt, die auch hohen Dichtigkeitsanforderungen genügt. Der Toleranzausgleich erfolgt dabei über die Einstecktiefe des Federelements in die Nuten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 4 sind jeweils an der Stirnseite und/oder der Rückseite des Teilelements Nuten vorgesehen. Werden Teilelemente nun miteinander verbunden, so erstrecken sie sich in eine Teilelement-Längsrichtung. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn es sich bei den Teilelementen um Gehäuseteile handelt, die beispielsweise in einem länglichen Kabelkanal untergebracht werden müssen.
Die Nuten an den Montageseiten sind vorzugsweise derart angeordnet, dass Nuten und Federelemente in einer Richtung miteinander verbindbar sind, die senkrecht zu der Teilelement-Längsrichtung verläuft (Anspruch 5). Damit wird gewährleistet, dass ein einzelnes Teilelement aus einem bereits zusammengesetzten Gesamtsystem einzeln herausgenommen werden kann, ohne das Gesamtsystem zuvor komplett zerlegen zu müssen. Mit anderen Worten kann jedes Teilelement durch senkrechtes Einschieben in das Gesamtsystem eingesetzt werden.
In einer weiteren Ausführungsform nach Anspruch 6 sind die Teilelemente Gehäusemodule. Vorzugsweise weist dabei die Stirnseite und/oder die Rückseite der Gehäusemodule eine Gehäuseöffnung auf (Anspruch 7). Dies bedeutet, dass die Öffnungen in Teilelement-Längsrichtung verlaufen. Die Gehäuseöffnungen dienen beispielsweise zur Durchführung von elektrischen Leitern oder zur Fixierung von Kupplungselementen, beispielsweise zur Herstellung einer Stecker-Buchse- Kombination.
Nach der Lehre des Anspruchs 8 ist zwischen zwei miteinander verbundenen Teilelementen mit aneinander anschließenden Gehäuseöffnungen ein Dichtungselement, bspw. ein Dichtring, fixiert. Wird eine konische Nut-Feder-Verbindung verwendet, so kann bei gleichzeitigem Einsatz eines zusätzlichen Dichtungselements eine hohe Dichtigkeitsklasse, beispielsweise die IP 65, problemlos erreicht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 9 weist die Montageseite eines Teilelements eine Versteck-Sicherung auf. Diese besteht vorzugsweise aus einer Anzahl von Kodierbohrungen, die mit entsprechenden Kodierstiften zusammenwirken (Anspruch 10). Durch diese Verstecksicherung wird zum einen gewährleistet, dass zwei Teilelemente nur dann miteinander verbindbar sind, wenn sie einander entsprechende Kodiermittel aufweisen. Insbesondere bei elektrischen Anlagen ist diese Versteck-Sicherung zur Vermeidung von elektrischen Fehlverbindungen, Kurzschlüssen etc. sinnvoll. Die Versteck-Sicherung kann dabei gleichzeitig als Positionierhilfe für das Zusammenführen der Teilelemente dienen. Selbstverständlich kann eine derartige Positionierhilfe, beispielsweise in Form eines aus der Montageseite in Teilelement-Längsrichtung herausragenden Positionierstiftes auch separat, also zusätzlich zur Versteck-Sicherung, ausgebildet sein.
Um die Endlage der Teilelemente zueinander zu fixieren bzw. um die Teilelemente auch verschiebefest miteinander zu verbinden, wird nach der Lehre des Anspruchs 11 vorgeschlagen, an der Montageseite des Teilelements wenigstens ein Arretierelement vorzusehen. Das Arretierelement kann dabei als Rastnase ausgeformt sein, die in der Montageendstellung in eine entsprechende Rastausnehmung an der gegenüberliegenden Montageseite einrastet (Anspruch 12).
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das anhand der Abbildungen näher erläutert wird. Hierbei zeigt Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Verbindungssystem mit zwei Teilelementen in einer Explosionsansicht.
Das Verbindungssystem 1 besteht dabei aus einem ersten Gehäusemodul 2 und einem zweiten Gehäusemodul 3, die - ggf. mit weiteren Gehäusemodulen - ein Gesamtgehäuse bilden. Sowohl die Stirnseite 4 und die Rückseite 5 des ersten Gehäusemoduls 2, als auch die Stirnseite 6 und die Rückseite 7 des zweiten Gehäusemoduls 3 sind dabei als identische Montageseiten ausgebildet. Jede Montageseite 4, 5, 6, 7 trägt zwei Nuten 8, deren Seitenflächen 9 von der an der Gehäusemodulunterseite 10 angebrachten Nutöffnung 11 zur Gehäusemoduloberseite 12 hin konisch zulaufen. Die Nuten 8 sind dabei als Schwalbenschwanznuten ausgebildet. Durch die Anbringung von Nuten 8 auf beiden Montageseiten eines jeden Gehäusemoduls ist es somit möglich, z. B. die Rückseite 5 des Gehäusemoduls 3 mit der Rückseite 7 des Gehäusemoduls 2 zu verbinden oder z. B. Stirnseite 4 des Gehäusemoduls 3 mit der Stirnseite 6 des Gehäusemoduls 2 zu verbinden, d. h. die Gehäusemodule sind auch dann noch miteinander verbindbar, wenn das eine oder das andere Gehäusemodul oder sogar beide Gehäusemodule um 180° verdreht werden.
Zur Verbindung der beiden Gehäusemodule 2, 3 sind Federelemente 13 in Form von Doppel-Schwalbenschwanz-Federn vorgesehen. Die Federelemente sind als Doppel-Federn ausgebildet, wobei jeweils zwei in einem Winkel zueinander verlaufende Stege 14 den trapezförmigen Zinken des Schwalbenschwanzes bilden. Die als Verbindungsflächen wirkenden Stege 14 sind - den Nuten angepasst - ebenfalls konisch ausgebildet. Aufgrund der Konizität des Federelements 13 verschmälern sich diese Stege 14 entsprechend der Schräge der Nut-Seitenflächen 9. Werden nun die Federelemente 13 in die entsprechenden Nutpaare 8 an der Stirnseite 4 des ersten Gehäusemoduls 2 und der Rückseite 7 des zweiten Gehäusemoduls 3 eingesetzt, so entsteht ein Gesamtgehäuse, welches sich in Gehäuselängsrichtung 15 erstreckt.
Neben weiteren Gehäusemodulen können auch andere Bauteile an den Montageseiten 4, 5, 6, 7 angebracht werden. So ist beispielsweise vorgesehen, an der Stirnseite 6 des zweiten Gehäusemoduls 3 einen modularen Fuß 16 anzubringen. Da dieser Fuß 16, der beispielsweise zur Befestigung des Gesamtgehäuses an einer Montageplatte oder Ähnlichem dient, das Gesamtgehäuse in dieser Richtung abschließt, sind an dem modularen Fuß 16 lediglich einfache Federelemente 17 vorgesehen, die aber gleichfalls als konische Schwalbenschwanz-Federn ausgebildet sind.
Die Stirnseiten 4, 6 und die Rückseiten 5, 7 beider Gehäusemodule 2, 3 weisen Gehäuseöffnungen 18 in Gehäuselängsrichtung 15 auf. Damit wird eine Verbindung zwischen dem Innenraum des ersten Gehäusemoduls 2 und dem Innenraum des zweiten Gehäusemoduls 3, beispielsweise zur Durchführung von elektrischen Leitungen, geschaffen. Diese Verbindung zwischen den beiden Gehäusemodulen 2, 3 wird durch das Einlegen eines Dichtungsringes 19 in die Gehäuseöffnungen 18 abgedichtet.
Die an der Stirnseite 6 des zweiten Gehäusemodules 3 vorgesehene Gehäuseöffnung 18 dient zur Aufnahme eines Steckverbinderunterteils 20. Auch diese Verbindung wird durch das Einlegen eines Dichtungsrings 19 abgedichtet.
Die Montageseiten 4, 5, 6, 7 beider Gehäusemodule 2, 3 weisen jeweils eine Verstecksicherung in Form von Kodierbohrungen 21 auf. In diese Kodierbohrungen 21 können entsprechende Kodierstifte (nicht abgebildet) eingeführt werden, um zu gewährleisten, dass nur bestimmte Gehäusemodule miteinander verbindbar sind. Darüber hinaus weisen die Montageseiten 4, 5, 6, 7 jeweils ein Arretierelement in Form einer Rastnase 22 auf. Die Rastnase 22 rastet in der Montageendstellung in eine entsprechende Rastausnehmung an der gegenüberliegenden Montageseite ein, nachdem Gehäusemodule 2, 3 und Doppelfeder 13 in der senkrecht zur Gehäuselängsrichtung 15 verlaufenden Montagerichtung 23 miteinander verbunden wurden. Die Rastnase 22 dient dabei gleichzeitig als Positionierelement bei der Montage der Gehäusemodule 2, 3. Bezugszeichenliste 1 Verbindungssystem
2 Erstes Gehäusemodul
3 Zweites Gehäusemodul
4 Stirnseite des ersten Gehäusemoduls
5 Rückseite des ersten Gehäusemoduls
6 Stirnseite des zweiten Gehäusemoduls
7 Rückseite des zweiten Gehäusemoduls
8 Nut
9 Seitenfläche .
10 Unterseite des Gehäusemoduls
11 Nutöffnung
12 Oberseite des Gehäusemoduls
13 Doppel-Federelement
14 Steg
15 Gehäuselängsrichtung
16 Fuß
17 Einfach-Federelement
18 Gehäuseöffnung
19 Dichtungsring
20 Steckverbinderunterteil
21 Kodierbohrung
22 Rastnase
23 Montagerichtung

Claims

1. Verbindungssystem (1), insbesondere für Gehäuseteile, gekennzeichnet durch

- wenigstens zwei Teilelemente (2, 3), wobei jedes Teilelement (2, 3) an zumindest einer Montageseite (4, 5, 6, 7) eine Anzahl von Nuten (8) aufweist und

- eine Anzahl von Federelementen (13, 17) zur Bildung von Nut- Feder-Verbindungen zwischen den Teilelementen (2, 3).

2. Verbindungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (8) als Schwalbenschanz-Nuten und die Federelemente (13) als Doppel-Schwalbenschwanz-Federn ausgebildet sind.

3. Verbindungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenwirkenden Seitenflächen (9, 14) der Nuten (8) und der Federelemente (13) konisch zulaufen.

4. Verbindungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite (4, 6) und/oder die Rückseite (5, 7) des Teilelements (2, 3) eine Montageseite ist, so dass sich die miteinander verbindenden Teilelemente (2, 3) in eine Teilelement-Längsrichtung (15) erstrecken.

5. Verbindungssystem (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (8) an der Montageseite (4, 5, 6, 7) derart angeordnet sind, dass Nuten (8) und Federelemente (13) in einer senkrecht zur Teilelement- Längsrichtung (15) verlaufenden Montagerichtung (23) miteinander verbindbar sind.

6. Verbindungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilelement (2, 3) ein Gehäusemodul ist.

7. Verbindungssystem (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusemodul (2, 3) an Stirnseite (4, 6) und/oder Rückseite (5, 7) eine Gehäuseöffnung (18) aufweist.

8. Verbindungssystem (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gehäuseöffnung (18) zwischen zwei Teilelementen (2, 3) ein Dichtungselement (19) fixiert ist.

9. Verbindungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageseite (4, 5, 6, 7) des Teilelements (2, 3) eine Versteck- Sicherung aufweist.

10. Verbindungssystem (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteck-Sicherung aus einer Anzahl von mit Kodierstiften zusammenwirkenden Kodierbohrungen (21) besteht.

11. Verbindungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageseite (4, 5, 6, 7) des Teilelements (2, 3) wenigstens ein Arretierelement (22) aufweist.

12. Verbindungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement eine Rastnase bzw. Rastausnehmung ist.