DE19622895A1 - Anschlußvorrichtung sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Anschlußvorrichtung für einen Satz von von einem elektrisch isolierenden Material umgossenen Stromschienen sowie eine solche Anschlußvorrichtung.

Sie betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, eine Vorrichtung der Art, mit der für Ströme hoher Intensität ge­ eignete Verbindungen zwischen den verschiedenen Komponenten (Transformatoren, Sicherungen, Relais, Einschalter, Abschalter, . . . ) einer beispielsweise in einem Gehäuse oder einem Schaltschrank untergebrachten Schaltung herstellbar sind.

Zur Beseitigung der sich aus der Verwendung biegsamer Leiter ergebenden Nachteile wurde insbesondere in der internatio­ nalen Patentanmeldung WO 89/02177 bereits eine Anschlußvor­ richtung mit einem Satz von parallel zueinander und im Ab­ stand voneinander angeordneten starren Stromschienen vorge­ schlagen. Diese Schienen sind von einem isolierenden Gußma­ terial ummantelt, das gleichzeitig für eine gegenseitige elektrische Isolierung der Schienen und eine elektrische Iso­ lierung dieser Schienen nach außen sorgt. Jede Schiene um­ faßt Anschlußelemente, die aus dem Isoliermaterial so nach außen hervortreten, daß sie mit den Verbindern der Komponen­ ten der Schaltung koppelbar sind.

Es versteht sich, daß diese Vorrichtung so ausgelegt ist, daß ihre Anschlußelemente gleichzeitig zugeführt und gleich­ zeitig mit den entsprechenden Verbindern der anzuschließen­ den Schaltung in Eingriff gebracht werden können, und zwar ohne daß irgendeine Verbiegung erfolgt (wobei die Gestaltung der Vorrichtung im Prinzip endgültig festgelegt ist).

Diese Lösung weist jedoch trotz ihrer verschiedenen Vorteile (erleichterte Verkabelung, Verringerung der Gefahr eines Irrtums beim Verkabeln, bessere Isolation, höhere Sicher­ heit, Platzgewinn, . . . ) eine bestimmte Anzahl von Nachteilen auf.

Ein erster, in dem Gebrauchsmuster Nr. 2 190 319 offenbarter Nachteil beruht auf der Tatsache, daß die Herstellung der mit ihren Anschlußorganen versehenen Stromschienen durch Ausstanzen eines Blechstreifens erfolgt.

Aufgrund der besonderen Form der Schienen und des Vorliegens von Anschlußelementen führt diese Technik zu einem relativ hohen Materialausschuß, was die Gestehungskosten der Vorrich­ tung deutlich in die Höhe treibt.

Ein zweiter Nachteil geht auf die Tatsache zurück, daß die mit einem Stanzen, Biegen oder Falzen der Anschlußelemente im Zusammenhang stehenden Vorgänge infolge der Länge der Schienen schwierig auszuführen sind und demzufolge eine re­ lativ komplexe und kostspielige Werkzeugausrüstung erfor­ dern.

Zu diesen Nachteilen kommt ein weiterer hinzu, der auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß diese Lösung nicht die Her­ stellung sämtlicher üblicher Arten von Anschlußorganen zu­ läßt und daß sie darüber hinaus jede Möglichkeit einer Über­ lappung mehrerer, an einer gleichen Schiene angeordneter Anschlußelemente ausschließt.

Ziel der Erfindung ist es daher, diese Nachteile zu ver­ meiden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren ge­ löst, das darauf beruht, daß die Schienen und die Anschluß­ elemente der Vorrichtung mittels unterschiedlicher Werkzeug­ ausrüstungen getrennt hergestellt werden, daß die Anschluß­ elemente an den Schienen an den gewünschten Stellen befe­ stigt werden und daß dann der mit den Anschlußelementen aus­ gerüstete Satz von Schienen umgossen wird.

Vorteilhafterweise werden die Schienen ausgehend von einem Blechstreifen gleichen Querschnitts durch jeweiliges Ablän­ gen hergestellt.

Was die Anschlußelemente betrifft, so können diese ausgehend von einem Blechstreifen hergestellt werden, der verschieden ist von dem zur Herstellung der Schienen dienenden Blech­ streifen, oder durch irgend ein anderes Mittel einschließ­ lich durch Formen oder Schmieden. In der Praxis erweist sich eine solche Herstellung als einfacher als in dem Fall, daß sie an fest mit der Schiene verbundenen Rohlingen erfolgen muß.

Die Befestigung der Anschlußelemente an den Schienen kann vorzugsweise durch Schweißen erfolgen. Es kann jedoch auch irgend ein anderes, eine gute Stromleitung garantierendes Mittel verwendet werden.

Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren unter anderem eine Phase des Zentrierens der Anschlußelemente an den gewünschten Stellen der Schienen durch an den Elementen und an den Schienen vorgesehene Zentriermittel umfassen. Die­ se Zentrierphase kann insbesondere das Einsetzen eines an den Anschlußelementen ausgebildeten getriebenen Vorsprungs in eine an den Schienen ausgebildete Vertiefung umfassen.

Es versteht sich, daß die Erfindung auch die mit Hilfe des Verfahrens erhaltenen Anschlußvorrichtungen umfaßt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei­ spielen dieser Vorrichtungen beschrieben, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Bestand­ teile einer in der erfindungsgemäßen Vor­ richtung verwendbaren Stromschiene,

Fig. 2 eine Stromschiene, an der die Anschlußele­ mente durch Schweißen befestigt sind,

Fig. 3 eine Ausführungsform der bei den Stromschie­ nen verwendbaren Anschlußelemente,

Fig. 4 eine schematische, perspektivische Darstel­ lung verschiedener Ausführungen zur Befesti­ gung von Anschlußelementen an einer Strom­ schiene, und

Fig. 5 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer Anschlußvorrichtung mit drei Stromschienen und drei Anschlußele­ menten.

Wie zuvor erwähnt ist das erfindungsgemäße Verfahren auf die Herstellung einer Anschlußvorrichtung für mehrere zueinander parallel angeordnete und in einem Block aus isolierendem Guß­ material eingebettete Stromschienen anwendbar. Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform dieser Vorrichtung umfaßt drei Stromschienen B₁, B₂, B₃, die in einem einen Formmantel bildenden Block BL aus isolierendem Kunststoffmaterial und von variabler Länge enthalten sind.

An jeder Stromschiene B₁, B₂, B₃ sind Anschlußelemente C₁, C₂, C₃ befestigt, die aus dem Block BL hervortreten und so ausgelegt sind, daß sie auf die Verbinder der Komponenten der anzuschließenden Schaltung aufsetzbar oder in diese ein­ setzbar sind.

Die Stromschienen B₁ bis B₃ werden mit Hilfe eines Metall­ streifens rechteckigen Querschnitts hergestellt, der bei­ spielsweise von einer Spule stammen kann und dessen Bear­ beitung auf ein Ablängen und eventuell auf die Herstellung von Vertiefungen wie beispielsweise Bohrungen P an den für die Befestigung der Anschlußelemente vorgesehenen Stellen beschränkt ist.

Eine solche abgelängte und mit Bohrungen P versehene Schiene B ist in Fig. 1 dargestellt.

Die an dieser Schiene befestigbaren Anschlußelemente können nach verschiedenartigen Verfahren hergestellt werden, wobei es sich versteht, daß sie notwendigerweise drei funktions­ mäßig unterschiedliche Zonen umfassen müssen, nämlich:

• - eine Befestigungszone Z₁ zur Befestigung an der Schiene B,
• - eine Anschlußzone Z₂, die besonders in Abhängigkeit von der Art des Verbinders ausgelegt ist, an dem sie befestigt werden muß, und
• - eine Verbindungszone Z₃ zur Herstellung der mechanischen und elektrischen Verbindung zwischen der Befestigungszone Z₁ und der Anschlußzone Z₂, wobei diese Verbindungszone Z₃ sich wenigstens zum Teil in dem Isoliermaterial des Blocks BL erstreckt.

Beim in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbei­ spiel sind vier Anschlußelemente C₄ bis C₇ unterschiedlicher Art gezeigt, die durch Stanzen und ggf. durch Biegen eines Ausschnitts FL herstellbar sind, der aus einem Blechstreifen BT von im wesentlichen gleicher Breite ausgeschnitten ist, wie in Fig. 3 dargestellt. Bei diesem Beispiel bestehen die Elemente C₄ bis C₇ aus offenen Klemmen (Gabel C₄ - Halbgabel C₅), einer geschlossenen Klemme C₇ und einer Vollklemme C₆ (Stecker).

Die Befestigung der Befestigungszone Z₁ der Elemente C₄ bis an der Schiene B erfolgt durch Schweißen. Das Zentrieren dieser Zone Z₁ an der Schiene B erfolgt aufgrund eines an der Zone Z₁ ausgebildeten getriebenen Vorsprungs R, der in eine in der Schiene B ausgebildete Bohrung P an der gewünsch­ ten Stelle oder in dem gewünschten Abstand eingreift. Die Zone Z₁ besitzt eine viereckige, insbesondere quadratische Gestalt, deren Seitenabmessung gleich der Breite der Schiene ist.

Eine Besonderheit der Erfindung ist darin zu sehen, daß die angeschweißten Zonen anschließend durch das Gußmaterial geschützt sind und damit in geringerem Maße Veränderungen unterliegen.

Beim in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Klemmen eine flache Form, wobei sie senkrecht zur Längs­ achse X, X′ der Schiene B ausgerichtet sind und sich paral­ lel zu den beiden entgegengesetzten Stirnseiten der Schiene B erstrecken.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Merkmale be­ schränkt. So kann die Verbindungszone Z₂ insbesondere zwei­ achsig gebogen (Klemme C₈), abgebogen (Klemme C₉) oder sogar verwunden (Klemme C₁₀) sein, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Die Klemmen können auch parallel zur Schiene ausgerich­ tet sein, beispielsweise auf die Art und Weise wie die Klem­ me C₁₁. Sie können doppelt vorgesehen sein und einen U-för­ migen Querschnitt besitzen, wobei dann der Steg die Befesti­ gungszone bildet (Klemme C₁₂).

Es versteht sich, daß die Schiene B (ebenso wie deren Form­ mantel) so gebogen sein kann, daß sie an die Umgebung ange­ paßt ist, in die sie zu integrieren ist.

Diese Anpassung ist aufgrund der Vielfalt der verwendbaren Anschlußelemente und der omnidirektionalen Eigenschaft die­ ser Elemente wesentlich erleichtert.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung einer Anschlußvorrichtung mit mehreren zueinander parallel und im Abstand voneinander angeordneten Stromschienen, die von einem isolierenden Gußmaterial ummantelt sind, wobei jede Schiene Anschluß­ elemente umfaßt, die aus dem Isoliermaterial so nach außen hervortreten, daß sie mit Verbindern gekoppelt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß es darauf beruht, daß die Schienen (B₁ bis B₃) und die Anschlußelemente (C₁ bis C₁₂) der Vorrichtung mit­ tels unterschiedlicher Werkzeugausrüstungen getrennt hergestellt werden, daß die Anschlußelemente (C₁ bis C₁₂) an den Schienen (B₁ bis B₃) an den gewünschten Stel­ len befestigt werden und daß dann der mit den Anschluß­ elementen (C₁ bis C₁₂) ausgerüstete Satz von Schienen (B₁ bis B₃) umgossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (B₁ bis B₃) ausgehend von einem Blech­ streifen gleichen Querschnitts durch jeweiliges Ablängen hergestellt werden.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente (C₁ bis C₁₂) ausgehend von ei­ nem Blechstreifen (BT) hergestellt werden, der verschie­ den von dem zur Herstellung der Schienen dienenden Strei­ fen ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Anschlußelemente (C₁ bis C₁₂) an den Schienen (B₁ bis B₃) durch Schweißen erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Phase des Zentrierens der Anschlußelemente (C₁ bis C₁₂) an den gewünschten Stellen der Schienen (B₁ bis B₃) durch an den Elementen (C₁ bis C₁₂) und den Schienen (B₁ bis B₃) vorgesehene Zentriermittel (P, R) umfaßt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierphase das Einsetzen eines an den Elemen­ ten (C₁ bis C₁₂) ausgebildeten getriebenen Vorsprungs (R) in eine in den Schienen (B₁ bis B₃) ausgebildete Ver­ tiefung (P) umfaßt.

7. Anschlußvorrichtung, die durch das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche herstellbar ist, mit einem Satz von Stromschienen (B₁ bis B₃), die zueinander paral­ lel und im Abstand voneinander angeordnet und in einen Block (BL) aus Isoliermaterial eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere angesetzte Anschlußelemente (C₁ bis C₁₂) umfaßt, die jeweils eine Befestigungszone (Z₁) aufwei­ sen, die zur Befestigung an einer Schiene (B₁ bis B₃) ausgelegt ist, mit einer Anschlußzone (Z₂) versehen sind, die in Abhängigkeit von der Art des Verbinders aus­ gelegt ist, an dem sie zu befestigen ist, und eine Ver­ bindungszone (Z₃) zur Herstellung einer mechanischen und elektrischen Verbindung zwischen der Befestigungszone (Z₁) und der Anschlußzone (Z₂) umfassen, wobei diese Verbindungszone sich wenigstens teilweise in dem Isolier­ material des Blocks (BL) erstreckt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente (C₄ bis C₇) aus offenen gabel­ förmigen oder halbgabelförmigen (C₄ bzw. C₅) Klemmen oder aus geschlossenen Klemmen (C₇) oder Vollklemmen (C₆) bestehen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungszone (Z₃) zweiachsig gebogen, abgebo­ gen oder sogar verwunden ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmen senkrecht oder parallel zu der diese tra­ genden Schiene (B₁ bis B₃) ausgerichtet sind.