-
Die
Erfindung betrifft ein Verriegelungselement für eine Wanddurchführungs-Klemme
oder einen Wanddurchführungs-Steckverbinder zur
Befestigung des aus Isolierstoff bestehenden Klemmengehäuses an
einer Geräte-
oder Gehäusewand.
-
Bei
Wanddurchführungs-Klemmen
oder Wanddurchführungs-Steckverbinder in
einer einteiligen Ausführung
ist es bekannt, dass diese bis zu einem festen Anschlag an dessen
aus Isolierstoff bestehenden Gehäuse
in eine Gehäusewandöffnung eingeschoben
und die Wanddicke der Gehäusewand dann
auf der Gehäusewand-Rückseite
mittels eines Keils, einer Verschraubung oder einem sich spreizenden
Bauteil zwischen dem festen Anschlag und dem Keil oder der Verschraubung
eingeklemmt wird.
-
Aus
der
DE 36 13 681 C1 ist
bekannt, dass insbesondere bei einem zweiteiligen Isolierstoff-Gehäuse ein
Außenteil
mit einem Innenteil derart ineinander geschoben werden können, dass
die beiden Gehäusehälften eine
mit einer Durchführungsöffnung versehenen
Blechwand einer Gerätefront
zwischen sich einklemmen können,
wobei das Außenteil
und das Innenteil miteinander verrastbare Elemente besitzen, so
dass eine haltbare Verbindung zwischen beiden Gehäusehälften entsteht
und die Durchführungsklemme
zu einem festen Klemmengehäuse wird.
Diese insbesondere für
Einzelanschlüsse
ausreichend festsitzende Durchführungsklemme
ist dem rauheren Verbindungsstecker-Anschluss mit hohen Steck- und
Ziehkräften
sowie ruckartigen Kipp- und Lösebewegungen
nicht gewachsen.
-
Aus
der
DE 198 01 260
A1 ist eine Wand-Durchführungsklemme
aus einem scheibenförmigen
Isolierstoffkörper
für elektrische Leiter
bekannt, die gleichfalls zur Positionierung der Wand-Durchführungsklemme
einen Anschlag zur Anlage der Durchführungsklemme an der Wanddurchführung besitzt,
wobei für
den Klemmvorgang der Gerätewand
ein federnder U-förmiger
Rastbügel mit
zwei federnden, vorgespannten Rastschenkeln besitzt, die eine Gehäusewand
zwischen einem Anschlag an der Klemme und dem als zusätzliches
Teil aufschiebbaren U-förmigen
Rastbügel
zustande kommt. Da es sich bei dieser Klemme um eine Wand-Durchführungsklemme
für Einzelanschlüsse von
elektrische Leitern handelt, wirken bei der Betätigung der Leiterkontaktmittel
auch nur geringe Kräfte auf
die Befestigungsstelle der Wand-Durchführungsklemme selbst im Ausschnitt
der Wanddurchgangsöffnung.
Diese Wand-Durchführungsklemme
mit seiner Befestigung ist in seiner Verbindungsstabilität einem
Steckanschluss mit hohen Steck- und
Ziehkräften
und in der Handhabung durch ein Werkzeug oder durch einen Steckverbinder
häufig
benutzten Hin- und Herbewegungen beim Lösen oder Stecken des Werkzeugs
oder eines Steckers nicht gewachsen, so dass gleichfalls bei rauhe
Handhabung sowohl die Klemmverbindung des PE-Anschlusses wie auch
die zusätzliche
Klemmung mittels des Klemmbügels
keine ausreichende Befestigung der Wand-Durchführungsklemme gewährleistet.
-
Aus
der
DE 202 00 974
U1 ist eine Wanddurchführungsklemme
bekannt, die an ihrem Klemmengehäuse
Federrasten enthält,
welche beim Durchstecken durch eine Wandöffnung in der Wand zurückgedrängt werden
und nach ihrem Durchtritt zurückfedern.
Ein nachträglich
seitlich einführbares Blockierelement
verhindert ein Lösen
des Rastelementes. Hierbei ist die Kraft, mit der das Rastelement gegen
die Innenwand der Wandöffnung
drückt
recht gering, da das Blockierelement die Kraft über eine ungünstig angeordnete
schiefe Ebene auf das Rasteelement aufbringt. Auch ist die Wandöffnung in
ihren Maßen
sehr genau auf die Wanddurchführungsklemme
zu bemessen, da der Weg des Rastelementes recht gering ist und das
Blockierelement nur in einer Position verrastbar ist.
-
Die
DE 199 02 805 A1 beschreibt
ein Gehäuse
für ein
elektrisches Gerät,
bei der zwei Befestigungsklemmen mit dem Gehäuse einstückig verbunden sind und diese
wiederum mit zwei entgegengesetzten zueinander ausgerichteten Schenkeln
zum Klemmen in einer Gerätewand
ausgestattet sind. Dabei weisen diese Schenkel in entgegengesetzte Richtung
des anderen und sind im wesentlichen funktional bei Beanspruchung
des einen Schenkels vom anderen Schenkel abhängig, da beide Schenkels einer
Befestigungsklemme mit einem Verbindungsstück am Gehäuse befestigt sind. Die damit
erreichte Klemmwirkung jeder einzelnen Befestigungsklemme ist dann
fraglich, wenn die Gerätewand
eine Dicke erreicht, bei der beide Klemmschenkel zur Befestigung beitragen
müssen.
-
Die
US 4,165,146 A offenbart
ein Klemmelement aus einem federnden metallenen Material zur Befestigung
einer Leuchte in einer Gerätewand.
Hierbei sind die jeweiligen Klemmschenkel im nicht eingesteckten
Zustand der Leuchte gegenüber
der Gerätewandöffnung in
einem vorgegebenen Winkel aufgebogen um später im eingesteckten Zustand
der Leuchte eine notwendige Pressung zu erzeugen. Die hierbei erreichte
Klemmwirkung ist aufgrund des dünnwandigen
federnden Materials begrenzt und erfordert zusätzliche Öffnungen in der Gerätewand zum
Durchstecken der Klemmschenkel.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verriegelungselemente für Wanddurchführungs-Klemmen
oder Wanddurchführungs-Steckverbinder
hinsichtlich der Befestigung an einer Gehäusewand Platz und Bauteile
sparend zu entwickeln. Die Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder soll
möglichst
schnell und einfach ohne Schrauben, Niete oder dergleichen zu montieren
oder demontieren sein, wobei das Einstecken und das Befestigen der
gesamten Wanddurchführungs-Klemme von einer
Wandseite des Gerätes
ermöglicht
werden soll. Die Ausschnitt-Toleranzen der Wanddurchführungs-Öffnung und auch
die Wanddicke der Gehäuse-
oder Gerätewand
selbst soll keinen Einfluss mehr auf den Festsitz der Durchführungs-Klemme
bzw. des Durchführungs-Steckverbinders
haben. Insbesondere soll aufgabengemäß auf zusätzliche Anschraub- oder Gewindebohrungen
in der Gehäusewand
verzichtet werden, wobei dadurch vorteilhaft auf lose Einzelteile,
zum Beispiel Schrauben, Niete und sonstig beigelegte Befestigungsteile
für den Festsitz
der Wanddurchführungs-Klemme
oder -Steckverbinders verzichtet werden soll. Die zur Aufgabe gestellte
einstückige
Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder
soll dabei nicht nur für
die Wirkung eines Betätigungswerkzeugs
zum Anschluss eines elektrischen Leiters oder gegen die Einsteck-
oder Abziehkräfte
eines Steckers einen guten Festsitz in der Gehäusewand-Öffnung haben, sondern auch
Wanddurchführungs-Klemmen/-Steckverbinder,
die aus beliebig vielen scheibenförmig zusammengesetzten Isolierstoffgehäusen bestehen
einen sicheren Festsitz in der Durchgangsöffnung der Gehäusewand
besitzen.
-
Insbesondere
in einer Ausführungsvariante für den beidseitigen
Anschluss von Steckverbindern ist diese Befestigung hinsichtlich
des Standes der Technik erheblich zu verbessern, weil durch Aufsteck-
und Abziehkräfte
eine erhebliche Last auf die Befestigungselemente wirkt. Diese Befestigungsart sollte
aufgrund dessen annähernd
die gleiche Befestigungswirkung wie eine Schraubenverbindung haben.
-
Lösung der Aufgabe
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
im Anspruch 1 aufgeführten
Merkmale gelöst.
-
Die
Lösung
ermöglicht
die sichere Befestigung einer einteiligen oder auch vorzugsweise
in Scheibenbauweise konzipierten Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder
bei besonderer Ausgestaltung des Befestigungsmittes einen überaus festen
Sitz in der Gehäusewand.
Vorteilhaft wirkt sich die an bei einteiligen Anschlussgehäusen vorgesehene
Befestigung bei einer Aneinanderreihung scheibenförmiger Anschlussgehäuse aus,
wenn diese aus einer frei wählbaren
Anzahl von scheibenförmigen Einzelgehäusen zu
einem Block miteinander verrastet werden. Hierzu werden die Befestigungsmittel
als Bauteil vor der Wandmontage an den äußeren Isolierstoffgehäusen des
Blockes angerastet oder über Schwalbenschwanzführungen
angesteckt und damit fest verbunden.
-
Das
Befestigungsmittel ist dabei so geformt, dass dieses als ein federndes,
schmales Rastmittel konzipiert ist und seitlich an der Schmalseite
einer Wanddurchgangs-Klemme oder eines Wanddurchgangs-Steckverbinders
befestigt wird. Die vorgesehene U-Form ermöglicht ein passgenaues Einstecken
des entstehenden Anschlussblockes. Beim Einstecken der Wanddurchführungs-Klemme
bzw. des Steckverbinders in der Öffnung
einer Geräte-
oder Gehäusewand
wird diese Bewegung nur bis zu einem Anschlag an dem Klemmen- bzw.
Steckverbindergehäuses
ermöglicht.
-
Die überaus wirksame
Befestigung wird durch eine erfindungsgemäße Keilverriegelung erreicht.
Diese ist an beiden Seiten des einstückigen oder scheibenförmigen Anschlussgehäuseblocks vorgesehen.
Die konstruktive Gestaltung des Verriegelungselements bietet insbesondere
die Möglichkeit,
die Wanddurchführungs-Klemme
oder den -Steckverbinder von einer Seite der Geräte- oder Gehäusewand
zu montieren. Hierzu ist das Verriegelungselement als U-förmiger Bügel ausgeführt. Der Bügel ist
mit seinen nach außen
federnden Klemmschenkeln in seinen Außenabmessung so dimensioniert,
dass ein geringes Übermaß gegenüber der Höhe des Wand-Ausschnittes
vorgesehen ist. Beim Durchstecken dieses U-förmigen Bügels wird dieser durch die
Kante der Öffnung
zusammengedrückt,
so dass bereits im eingesteckten Zustand eine leichte Klemmung entsteht.
Das ist vorteilhaft, weil damit Toleranzschwankungen der Durchführungsöffnung ausgeglichen
werden können.
Zur genauen Lagepositionierung des Bügels ist auf dessen Außenseite zur Kante
der Durchführungsöffnung hin
eine Innenwölbung
vorgesehen, in die eine Kante der Gehäusewand aufgrund des federnd
nach außen
sich aufbiegenden U-förmigen
Bügels
einschnappen kann. Diese Einschnappen des Befestigungselements wird
erfindungsgemäß durch
ein keilförmiges
Schwenkelement unterstützt,
welches einstückig
mit dem U-förmigen
Haltebügel über einen
schmalen Verbindungssteg mit einem der Schenkel des U-förmigen Haltebügels verbunden.
Das keilförmige
Schwenkelement lässt
sich um diesen schmalen Verbindungssteg elastisch hin und her bewegen,
wobei das Schwenkelement derart dimensioniert ist, dass beim Schwenken
des keilförmig
konstruierten Schwenkelements das freie Ende des Keils das zweite
Bügelende
an der Innenseite der Gehäuseöffnung einklemmt.
Hierzu ist die Kontaktfläche
des Schwenkelements zur Unterseite des einen Schenkels des U-förmigen Bügels so
dimensioniert, dass mit zunehmendem Schwenkwinkel sich die Klemmung
zwischen den Kontaktflächen
vergrößert. Bei
zunehmenden Schwenkwinkel wirkt das Schwenkelement durch seine einstückige Anbindung
am ersten Schenkel des U-förmigen
Haltebügels
wie ein Keil zwischen den Anlageschenkeln und presst diese nach
außen gegen
die Innenkante der Wandöffnung.
-
Damit
sich diese Keilwirkung im Einsatzfall durch eins selbsttätiges Zurückschwenken
des Keils bei Vibrationen oder sonstigen Einflüssen nicht selbstständig löst, sind
auf dessen Kontaktfläche
und auf der Innenseite des Tragbügels
Rutschsicherungen vorgesehen, die einem selbsttätigen Lösen entgegenwirken. Die Ausgestaltung
des Verriegelungskeils ermöglicht
eine schnelle Montage ohne Werkzeug, wobei der Keil mit den Fingern
hörbar
einrastend zwischen die Schenkel des Haltebügels gedrückt werden kann. Zum Lösen des
Keils bei einer Entnahme der Wanddurchführungs-Klemme oder -Steckverbinders
ist aufgrund des Festsitzes dieses Keils eine Einstecköffnung für eine Schraubendreherklinge
vorgesehen. Je nachdem wie fest dieses Keilelement zwischen die
Schenkel des Tragbügels gedrückt wird,
kann damit ein leichter oder fester Sitz des Bügels und damit der gesamten
Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder
erreicht werden.
-
Im
folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und den dazugehörenden Figuren
beschrieben.
-
Überschrift
der Figuren
-
1 zeigt
eine beispielhafte Anordnung einer Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder
in einer perspektivischen Ansicht, die aus scheibenförmigen Anschlussgehäusen zusammengesetzt
wurde
-
2 zeigt
ein Verriegelungselement im geöffneten
Zustand
-
3 zeigt
ein Verriegelungselement in Klemmstellung
-
Ausführungsbeispiel
-
In 1 ist
beispielhaft die Anordnung einer Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder 1 bestehend
aus scheibenförmigen
Anschlusselementen 3 dargestellt, wobei die scheibenförmigen Anschlusselemente 3 jeweils
Anschlussstellen in unterschiedlicher Ausprägung z. B. mittels Federkraft-
oder Schraubtechnik für
elektrische Leiter besitzen. Diese scheibenförmigen Anschlusselemente 3 sind
dabei mittels Rastmittel oder Schwalbenschwanzführungen aneinander befestigt,
so dass diese zu einem festen Anschlussblock zusammengehalten werden.
Die Anzahl der Anschlusselemente 3 ist hierbei vorteilhaft frei
konfektionierbar nach der Anwendung zu bestimmen. Diese Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder 1 wird
in einer Vorbereitung zum Einstecken in eine maßlich vorgegebene Durchführungsöffnung einer
Gehäuse- oder Gerätewand 2 seitlich
mit einem Verriegelungselement 5 versehen, welches vorteilhaft
durch Anrasten mittels bekannter Rastmittel oder Anstecken mittels
bekannter Schwalbenschwanzführungen
eine feste Verbindung mit der Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder
eingeht. Für
einen Festsitz der Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder 1 ist
eine beidseitige Anordnung nach 1 notwendig.
Damit bei der Befestigung des Verriegelungselements 5 an
der einen Seite der Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder 1 in
scheibenförmigem
Aufbau überstehende
Rastmittel des letzten scheibenförmigen
Anschlusselements 3 nicht stören, wird ein Abschlusselement 4 angerastet,
welches wiederum beliebige bekannte Rast- oder Steckmittel für eine feste
Verbindung zwischen dem Verriegelungselement 5 und der
Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder 1 hat.
Dabei sind die Rast- oder Steckmittel derart angeordnet, dass das
Verriegelungselement 5 nur in einer Ausrichtung an der Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder 1 befestigbar
ist. Diese somit komplettierte Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder 1 wird
anschließend
in die Öffnung
der Gehäuse-
oder Gerätewand 2 eingesteckt.
Hierbei ist die Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder 1 in
deren Höhe
kleiner dimensioniert als die Höhe
der Durchgangsöffnung.
Damit die Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder 1 gegenüber der
Wanddurchführung
eine vorgegebene Position einnehmen kann, ist an den einzelnen scheibenförmigen Anschlusselementen 3 ein
Anschlag 10 in Einsteckrichtung vorgesehen, der ein komplettes
Durchstecken der Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder 1 verhindert.
-
Das
Verriegelungselement 5 nach 2 ist in
seiner Gestalt im wesentlichen U-förmig ausgeführt, wobei die jeweiligen Schenkel 6, 7 des
angerasteten Verriegelungselements 5 in der Anschlagposition
der Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder 1 noch
durch die Öffnung
der Gehäuse-
oder Gerätewand 2 ragen.
Die korrekte Endposition der Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder 1 kann
der Monteur dadurch feststellen, dass die Verriegelungselemente 5 kurz
vor der Endlage, die durch den Anschlag 10 vorgegeben ist,
hinter der Gehäuse- oder
Gerätewand 2 einschnappen.
Hierzu sind an den der Kante 19, 20 der Wandöffnung zugewandten Seite
der Schenkel 6, 7 Hinterschneidungen 8, 9 vorgesehen,
die ein Aufweiten der im Einsteckvorgang zusammengedrückten Schenkel 6, 7 ermöglicht.
Aufgrund der in den Wanddurchführungsbereich
hineinragenden Klemmstücke 14, 15,
die sich aus den Endstücken
der Schenkel 6, 7 bilden, ist eine Abstützung der
Schenkel 6, 7 des Haltebügels des Verriegelungselements 5 gewährleistet.
-
Das
Verriegelungselement 5 besitzt zwischen seinen Schenkeln 6, 7 ein
keilförmiges
Betätigungsteil 18.
Dieses ist über
einen flexiblen Verbindungssteg 17 mit dem Klemmschenkel 7 verbunden. Die
Betätigung
des Betätigungsteils 18 in
X-Richtung kann
in einfacher Weise durch Daumendruck erfolgen. Zur Öffnung der
Keilverbindung in Y-Richtung hat das Betätigungsteil 18 eine
Einstecköffnung 12 für ein Betätigungswerkzeug,
vorteilhaft ist hierbei eine Schraubendreherklinge 11.
Damit lässt
sich der Betätigungskeil 18 über dessen
flexiblen Haltesteg 16 aus der Klemmstellung zwischen dem
ersten 6 und zweiten Schenkel 7 des Haltebügels des
Verriegelungselements 5 heraus bewegen. Dabei ist die dem
zweiten Klemmstück 15 zugewandte
Seite des keilförmigen
Betätigungsteils 17 derart
konstruiert, dass bei zunehmender Einschwenkung des Betätigungsteils 18 dessen
Kontaktfläche 13 der
Rückseite des
Klemmstücks 15 mit
seiner Kontaktfläche 14 näher kommt
und dieses in seiner Schwenk-Endlage in eine Pressverbindung mit
der Gegenkontaktfläche eingeht.
Dabei stützt
sich das Betätigungsteil 18 über den
flexiblen Haltesteg 17 am ersten Schenkel 7 ab. Damit
sich die Keilverbindung nicht selbsttätig durch zurückschwenken
löst, sind
auf den sich kontaktierenden Oberflächen 13 des Betätigungsteils 18 und der
korrespondierenden Klemmstück-Oberfläche 14 des
Klemmstücks 15 zum
Beispiel quer zur Betätigungsrichtung
ausgerichtete Rippen vorgesehen, die sich gegenseitig verhaken.
-
In 3 ist
eine Schwenkstellung des Betätigungsteils 18 dargestellt,
bei dem die sich kontaktierenden Flächen 13 und 14 im
Eingriff befinden. Dabei verklemmt sich das Betätigungsteil 18 zwischen
dem Schenkel 7 mit dem Haltesteg 17 und dem ersten Klemmstück 15,
wobei die einander zugewandten Oberflächen 13, 14 eine
Pressung gegeneinander ausführen.
Das Betätigungsteil 18 wird
dabei wie ein Keil in den Freiraum zwischen den ersten und zweiten
Schenkel 6, 7 des Haltebügels des Verriegelungselements 5 getrieben,
welche sich über
die Klemmstücke 15, 16 an
der Innenkante der Wandöffnung
abstützen.
Bei einer Entnahme der Wanddurchführungs-Klemme/-Steckverbinder 1 wird
das Betätigungsteil 18 aus
dem U-förmigen Haltebügel des Verriegelungselements 5 mit
Hilfe eines Betätigungswerkzeugs 11 herausgeschwenkt,
wobei die Querverzahnung auf den einander zugewandten Oberflächen 13, 14 aufgrund
der Pressung zu überwinden ist.
Durch ein Zusammendrücken
der durch die Wandöffnung
durchragenden Klemmstücke 15, 16 kann
die Wanddurchgangsklemme 1 entnommen werden.
-
- 1
- Wanddurchführungs-Klemme
oder -Steckverbinder
- 2
- Gehäuse- oder
Gerätewand
- 3
- scheibenförmiges Anschlusselement
- 4
- Abschlusselement
für Anschlusselement
mit Rastmitteln
- 5
- Haltebügel
- 6
- zweiter
Schenkel des Haltebügels
- 7
- erster
Schenkel des Haltebügels
- 8
- obere äußere Ausnehmung
am Haltebügel
- 9
- untere äußere Ausnehmung
am Haltebügel
- 10
- Anschlag
in Einsteckrichtung am Anschlusselement
- 11
- Schraubendreherklinge
- 12
- Einstecköffnung für Schraubendreherklinge
- 13
- Keil-Kontaktfläche mit
Rutschsicherung
- 14
- Klemmschenkel-Innenfläche mit
Rutschsicherung
- 15
- erstes
Klemmstück
am Haltebügel
- 16
- zweites
Klemmstück
am Haltebügel
- 17
- Haltesteg
- 18
- Betätigungskeil
- 19
- obere
Innenkante der Durchgangsöffnung
- 20
- untere
Innenkante der Durchgangsöffnung