-
Die Erfindung betrifft eine Verriegelungseinheit
zur lösbaren
Verbindung einer Moduleinheit mit einer Basiseinheit, insbesondere
zur mechanischen und elektrischen Verbindung eines Elektronikmoduls mit
einer auf einer Hutschiene o. dgl. montierbaren Basiseinheit.
-
Um modulare Verbindungen zwischen
Basiseinheiten und mit diesen zu verbindenden bzw. in diese einzusetzende
Moduleinheiten herzustellen, können
die Moduleinheiten mit der Basiseinheit verschraubt werden. Bspw.
sind Befestigungsarten eines Elektronikmoduls mit einer schweren
Elektronikeinheit bekannt, bei der das Elektronikmodul mit der aufnehmenden
Elektronikeinheit verschraubt oder anderweitig befestigt wird. Nachteilig
an dieser Verbindungsart ist insbesondere das zum Befestigen oder
Lösen der
Moduleinheit Werkzeug notwendig ist. Weiterhin sind Rastverbindungen
bekannt, mittels derer eine Moduleinheit mit einer Basiseinheit
verbunden werden kann. Allerdings sitzen derartige Rastverbindungen
meist nicht so fest, dass sie Schwingungsübertragungen verhindern können. Besonders
bei relativ schweren Moduleinheiten, die bspw. einen Frequenzumrichter
enthalten können und
ein Gewicht von mehreren Kilogramm aufweisen, kann eine Schwingungsneigung
ein Problem darstellen.
-
Ein Ziel der Erfindung besteht darin,
eine spielfreie und ohne Werkzeug lösbare Verbindung zwischen einer
Moduleinheit und eine Basiseinheit zur Verfügung zu stellen.
-
Dieses Ziel der Erfindung wird mit
dem Gegenstand des unabhängigen
Anspruchs erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen.
-
Eine erfindungsgemäße Verriegelungseinheit
zur lösbaren
Verbindung einer Moduleinheit mit einer Basiseinheit weist wenigstens
zwei Haken zum Eingriff in die Moduleinheit sowie in die Basiseinheit auf.
Zur spielfreien und lösbaren
vorspannbaren Verbindung ist eine Excentervorrichtung vorgesehen,
mit deren Hilfe die Verriegelungseinheit mit der Moduleinheit und
der Basiseinheit jeweils unter Vorspannung verbunden werden kann.
Die erfindungsgemäße Verriegelungseinheit
weist insbesondere den Vorteil eines einfachen Aufbaus und einer
spielfreien und ohne Werkzeug herstellbaren uns wieder lösbaren Verbindungsart
auf.
-
Der jeweils wenigstens eine Haken
der Verriegelungseinheit ist vorzugsweise mit einer korrespondierenden
Aufnahme der Moduleinheit sowie der Basiseinheit in Eingriff bringbar.
Die Excentervorrichtung weist vorzugsweise einen auf einer Achse
der Verriegelungseinheit schwenkbar gelagerten Hebel mit einem um
die Achse exzentrisch angeordneten Excentersteg auf. Es können wahlweise
mehrere Excenterstege oder auch ein exzentrisch ausgebildetes Zylindermantelsegment
vorgesehen sein. Der Hebel der Excentervorrichtung kann zur Verriegelung
umgelegt werden und verspannt dabei die beiden zu verbindenden Einheiten
miteinander. Zu diesem Zweck ist dem Excentersteg bzw. den Excenterstegen
des Hebels eine korrespondierende Mulde in der Moduleinheit mit
einer zur Achse der Verrie gelungseinheit konzentrisch angeordneten
halbzylindrischen Innenwand zugeordnet.
-
Der Hebel der Excentervorrichtung
weist wenigstens zwei unterschiedliche Stellungen auf, wobei die
zu verbindenden Einheiten in einer ersten Stellung miteinander verbindbar
und in einer zweiten Stellung gegeneinander vorgespannt und verriegelt sind.
Vorzugsweise ist auch die Achse, auf der der Excenterhebel gelagert
ist in der zweiten Stellung vorgespannt. Der Hebel kann einen sinnvollen Schwenkbereich
von ca. 90° aufweisen.
In der ersten Stellung kann der Hebel in ungefähr senkrechter Richtung zu
einer Oberfläche
der Verriegelungseinheit stehen. In der zweiten Stellung liegt der
Hebel vorzugsweise plan an der Verriegelungseinheit an.
-
Die Verriegelungseinheit kann vorzugsweise wenigstens
zwei Paare von in der Moduleinheit bzw. in der Basiseinheit eingreifenden
Haken aufweisen. Dies erhöht
die Stabilität
der Verbindung.
-
Eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung
zur lösbaren
und vorspannbaren Verbindung einer Moduleinheit mit einer Basiseinheit
weist wenigstens eine Verriegelungseinheit gemäß einem der zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiele
auf. Die Moduleinheit und die Basiseinheit können mit zwei gegenüberliegend
angeordneten Verriegelungseinheiten verbindbar sein. Alternativ
hierzu kann die Moduleinheit auf einer Seite in der Basiseinheit
eingehakt und auf der anderen Seite mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verriegelungseinheit
unter Vorspannung verbunden werden.
-
Die erfindungsgemäße Verriegelungseinheit ist
in der Lage, auch schwerere Moduleinheit zuverlässig mit einer Basiseinheit
zu verbinden, ohne dass Schwingungsprobleme auftreten können.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand
eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
-
Dabei zeigt:
-
1 eine
Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Verriegelungseinheit,
-
2 und 3 perspektivische Darstellungen der
Verriegelungseinheit mit unterschiedlichen Hebelstellungen,
-
4 und 5 schematische Perspektivdarstellungen
einer Verbindungsanordnung mit der Verriegelungseinheit,
-
6 eine
mit einer Moduleinheit verbundene und dort verriegelte Verriegelungseinheit,
-
7 die
mit einer Basiseinheit verbundenen Moduleinheit bei aufgesetzter
und noch nicht verriegelter Verriegelungseinheit und
-
8 die
verriegelte Verbindungsanordnung gemäß 7 in schematischer Teilschnittdarstellung.
-
1 zeigt
eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Verriegelungseinheit 2 bestehend
aus einer Grundplatte 10 und einem damit, mit Hilfe einer
Achse 20, schwenkbar ver bindbaren Excenterhebel 28.
Die flache Grundplatte 10 weist an einer oberen Seite erste
Haken 14 auf, die flügelartig und
in einem spitzen Winkel zur Innenseite der Grundplatte weisen. Die
ersten Haken 14, von denen im gezeigten Ausführungsbeispiel
2 an den äußeren Rändern der
Oberseite der Grundplatte 10 vorgesehen sind, dienen zum
Einhängen
der Verriegelungseinheit 2 in eine später zu beschreibende Moduleinheit 4 (vgl. 4 ff.). An einer den ersten
Haken gegenüberliegenden
Unterseite der Grundplatte 10 sind zweite Haken 16 und
jeweils versetzt daran angeordnete dritte Haken 18 vorgesehen,
die eine Verbindung und Vorspannung der Verriegelungseinheit 2 an einer
Basiseinheit ermöglichen.
Die dritten Haken 18 sind jeweils an einer Rückseite
der zweiten Haken 16 angebracht, die wiederum eine Verlängerung
der Grundplatte 10 nach unten darstellen. Die Haken 16, 18 weisen
jeweils einen Vorsprung auf, der in eine entsprechende Aufnahme
der Basiseinheit eingreifen kann.
-
In einem mittleren Bereich der Innenseite
der Grundplatte 10 sind Achssockel 24 vorgesehen, durch
die die Achse 20 geschoben werden kann. Zwischen den beiden
Achssockeln 24 ist eine rechteckförmige Aussparung 26 vorgesehen,
in die Stege eines Excenterhebels 28 bei verriegeltem Hebel
zum Liegen kommen können.
Der Hebel 28 bildet zusammen mit der Grundplatte 10 und
der auf der Achse 20 vorgesehenen Lagerung eine Excentervorrichtung 12.
Im Excenterhebel 28 ist eine Achsdurchführung 30 vorgesehen,
mit der der Excenterhebel 28 um die Achse 20 schwenkbar
gelagert werden kann.
-
Der Excenterhebel 28 weist
eine Anlageplatte 38 auf, die auf einem oberen Bereich
der Grundplatte 10 an deren Außenseite anliegen kann. Eine Passung
wird durch einen zur Grundplatte 10 weisenden Quersteg 36 erreicht,
der in eine entsprechende Aussparung am oberen Rand der Grundplatte 10 eingreifen
kann. Weiterhin weist der Excenterhebel 28 ein oberes Griffstück 40 auf,
das zum Greifen bei verriegeltem Hebel dient. Um die Achsdurchführung 30 sind
eine Reihe von Excenterstegen 34 angeordnet, die senkrecht
zur Schwenkrichtung orientiert sind und die einen variablen Radius
bezüglich der
Achse 20 aufweisen und damit die Excenterwirkung des Hebels
bzw. der Excentervorrichtung 12 bewirken.
-
2 zeigt
die erfindungsgemäße Verriegelungseinheit 2 in
einem zusammengebauten Zustand. Der Excenterhebel 28 ist
hierbei mit Hilfe seiner Achsdurchführung 30 auf die in
den Achssockeln 24 gelagerte Achse 20 geschoben. 2 zeigt den Excenterhebel 28 in
geöffneter
Stellung, bei der die Excenterstege 34 in nach innen weisender
Richtung einen relativ kleinen Radius aufweisen.
-
3 zeigt
die Verriegelungseinheit 2 mit verriegelter Excentervorrichtung 12.
Erkennbar ist hier der größere Radius
der Excenterstege 34, die in Zusammenwirkung mit einer
weiter unten zu beschreibenden Mulde 54 (vgl. 7) für eine feste Vorspannung des
an der Grundplatte 10 anliegenden Hebels 28 sorgt.
-
4 zeigt
eine Verbindungsanordnung bestehend aus einer Moduleinheit 4,
die unter Vorspannung mit einer Basiseinheit 6 verbunden
werden soll. Hierzu kann die Verriegelungseinheit 2 mit
ihren ersten Haken 14 in entsprechenden Aufnahmen der Moduleinheit 4 eingehängt, ihre
seitlich über
die Grundplatte
10 stehende Achse 20 gegen flexible
Federzungen 58 der Moduleinheit 4 gedrückt und
in eine Achsaufnahme 42 eingelegt werden. Die Grundplatte 10 der
Verriegelungseinheit 2 liegt damit an einer Seitenwand
der Moduleinheit 4 bündig
an, so dass lediglich ihre zweiten und dritten Haken 16 und 18 nach unten über die
Bodenplatte der Moduleinheit 4 hinausragen und mit der
Basiseinheit 6 verbunden werden können.
-
Die Basiseinheit 6 kann
bspw. eine schwere Elektronikeinheit sein, die auf einer Hutschiene
o. dgl. befestigbar ist. Die Moduleinheit 4 kann ein einzelnes
Elektronikmodul sein, von denen eine Vielzahl auf der Basiseinheit 6 lösbar aufgesetzt
werden können.
An ihrer Unterseite weist die Moduleinheit 4 elektrische
Anschlüsse
auf (nicht dargestellt), die in entsprechend passende elektrische
Anschlüsse
der Basiseinheit 6 eingreifen und neben der mechanischen
für eine
elektrische Verbindung der Bauteile sorgen. Typischerweise wird
die Moduleinheit 4 an einer Seite in die Basiseinheit 6 eingehakt
und an einer gegenüber
liegenden Seite mit Hilfe der Verriegelungseinheit 2 fest
und spielfrei fixiert.
-
5 zeigt
eine weitere Ansicht der an einer Seitenwand der Moduleinheit 4 eingehängten Verriegelungseinheit 2 mit
nach außen
umgelegten und damit noch nicht verriegeltem Excenterhebel 28.
Hier ist die in Achsaufnahmen 42 der Moduleinheit 4 liegende
und mittels der zurückschnappenden
Federzungen 50 fixierte Achse 20 der Verriegelungseinheit 2 erkennbar.
Die Grundplatte 10 der Verriegelungseinheit 2 ist
in einer entsprechenden Passung 46 angeordnet und liegt
damit bündig
an der Seitenwand der Moduleinheit 4 an. In dieser Darstellung
sind weiterhin zweite und dritte Aufnahmen 50 und
52 an
der Seitenwand der Basiseinheit 6 erkennbar, in die die zweiten
und dritten Haken 16 und 18 eingreifen können. Ein
Gehäusesteg 44 ragt
von der Basiseinheit 6 nach oben und dient zum formschlüssigen Eingriff
in eine entsprechende Passung 46 der Moduleinheit 4. Erste
Aufnahmen 48 zur Aufnahme der ersten Haken 14 sind
weitgehend von der Grundplatte 10 verdeckt.
-
6 zeigt
die noch nicht auf der Basiseinheit 6 aufgesetzte Moduleinheit 4,
wobei jedoch die Excentervorrichtung 12 mit dem Excenterhebel 28 sich
in verriegelter Stellung befindet.
-
7 zeigt
nochmals eine perspektivische Teilsschnittdarstellung der mit der
Basiseinheit 6 verbundenen Moduleinheit 4, wobei
sich hier der Excenterhebel 28 noch nicht in verriegelter
Stellung befindet. Die Excenterstege 34 des Excenterhebels 28 liegen
in einer passenden Mulde 54 an der Seitenwand der Moduleinheit 4,
die einen halbkreisförmigen Querschnitt
und damit ungefähr
ein 180° Segment
einer zylindrischen Mulde aufweist.
-
Bei umgelegtem Hebel (vgl. 8) drücken die Excenterstege 34 gegen
die Wandung der Mulde 54 Verriegelungseinheit 2 gegen
die Moduleinheit 4 sowie die Basiseinheit 6. Das
Griffstück
40 am oberen Ende der Anlageplatte 38 ermöglicht ein
einfaches manuelles Angreifen und Umlegen des Hebels aus seiner
verriegelten Stellung. Sobald der Hebel wieder gelöst ist,
kann die Verriegelungseinheit 2 von der Basiseinheit 6 abgezogen
werden, indem die zweiten und dritten Haken 16 und
18 aus
den entsprechenden zweiten und dritten Aufnahmen 50, 52 entnommen
werden.
-
Die beschriebenen Bauteile der Verriegelungseinheit
können
aus Kunststoff bestehen, wobei sich für diese Zwecke insbesondere
glasfaserverstärkter
Kunststoff eignet. Die Achse 20 kann entweder ebenfalls
aus Kunststoff oder auch aus Stahl oder Leichtmetall bestehen.
-
Eine schwere Elektronikeinheit, die
bspw. einen Frequenzumrichter o. dgl. aufweisen kann, wird mit Hilfe
der erfindungsgemäßen Anordnung
zuverlässig
vor Schwingungen und Vibrationen geschützt. Die Elektronikeinheit
kann problemlos und ohne Zuhilfenahme von Werkzeug montiert und
demontiert werden.
-
- 2
- Verriegelungseinheit
- 4
- Moduleinheit
- 6
- Basiseinheit
- 10
- Grundplatte
- 12
- Excentervorrichtung
- 14
- erster
Haken
- 16
- zweiter
Haken
- 18
- dritter
Haken
- 20
- Achse
- 24
- Achssockel
- 26
- Aussparung
- 28
- Excenterhebel
- 30
- Achsdurchführung
- 34
- Excentersteg
- 36
- Quersteg
- 38
- Anlageplatte
- 40
- Griffstück
- 42
- Achsaufnahme
- 44
- Gehäusesteg
- 46
- Passung
- 48
- erste
Aufnahme
- 50
- zweite
Aufnahme
- 52
- dritte
Aufnahme
- 54
- Mulde
- 56
- Vertiefung
- 58
- Federzunge