DE19715437A1

DE19715437A1 - Elektrische Verteilervorrichtung mit Gemeinschaftsleiter

Info

Publication number: DE19715437A1
Application number: DE19715437A
Authority: DE
Inventors: Juergen Riemenschneider; Helmut Schaub; Ralf-Reiner Volkmar
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2017-04-10
Also published as: WO1998045908A2; DE19715437C2; WO1998045908A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Verteilervor richtung mit Anschlüssen auf einer Seite der Verteilervor richtung, weiteren Anschlüssen auf einer anderen Seite der Verteilervorrichtung, wobei jeder weitere Anschluß mit je weils einem Anschluß der einen Seite elektrisch verbunden ist, und mindestens einem räumlich zwischen der einen und der anderen Seite der Verteilervorrichtung angeordneten Gemein schaftsleiter.

Bei einer bekannten Verteilervorrichtung dieser Art (Phoenix Contact-Katalog "Innovation in Interface", I Verbindungstech nik, '95/96, Seiten 124 bis 125) handelt es sich um eine Rei henklemme mit Anschlüssen auf einer Seite der Reihenklemme und weiteren Anschlüssen auf der anderen Seite der Reihen klemme. Die weiteren Anschlüsse liegen jeweils einem Anschluß auf der einen Seite gegenüber und sind mit diesem elektrisch verbunden. Räumlich zwischen der einen und der anderen Seite der Reihenklemme sind Gemeinschaftsleiter angeordnet, die sich mittels einer Schraubverbindung elektrisch mit den Anschlüssen auf der einen Seite und damit mit den weiteren Anschlüssen auf der anderen Seite verbinden lassen. Die einen und die weiteren Anschlüsse weisen Schraubklemmen zum Anschluß von elektrischen Einzelleitern auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verteilervor richtung mit einem Gemeinschaftsleiter anzugeben, die sich vergleichsweise einfach und damit kostengünstig installieren läßt.

Diese Aufgabe wird bei einer Verteilervorrichtung der ein gangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit dem mindestens einen Gemeinschaftsleiter Zusatzanschlüsse verbunden sind, die jeweils neben einem weiteren Anschluß auf der anderen Seite der Verteilervorrichtung angeordnet sind und mit diesem jeweils ein Anschlußpaar bilden, und die An schlüsse jedes Anschlußpaares Kontaktelemente von Stecker buchsen für jeweils einen mindestens zweipoligen Stecker bil den.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Verteilervor richtung besteht darin, daß sich elektrische Geräte mit werk seitig vorkonfektionierten Steckern vor Ort besonders einfach und schnell an die Verteilervorrichtung anschließen lassen, da das separate Verdrahten von Einzelleitern der elektrischen Geräte entfällt. Entsprechendes gilt für Anlagen, bei denen elektrische Geräte über einen Kabelbaum mit Steckern an die Verteilervorrichtung angeschlossen werden sollen. Darüber hinaus sind durch die Verwendung der Steckerbuchsen die Fehlermöglichkeiten beim Verdrahten bzw. beim Anschließen der Geräte oder des Kabelbaumes an die Verteilervorrichtung wesentlich eingeschränkt.

Um ein fehlerhaftes Anschließen elektrischer Geräte oder ei nes Kabelbaumes an die Verteilervorrichtung nahezu vollkommen auszuschließen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Steckerbuchsen durch entsprechende Formgebung mechanisch ko diert sind.

Um die Verteilervorrichtung besonders einfach beispielsweise an Montagewänden befestigen zu können, wird es als vorteil haft angesehen, wenn die Verteilervorrichtung zwischen der einen und der anderen Seite an ihrer Außenseite Rastelemente zur Befestigung an einer Montagewand enthält.

Besonders kostengünstig können elektrische Geräte mit der Verteilervorrichtung verbunden werden, wenn die Verteiler vorrichtung bereits werkseitig an der Rückwand eines der elektrischen Geräte befestigt ist, d. h. wenn die Montagewand die Rückwand eines elektrischen Gerätes ist, da dann auf eine separate Montagewand und auf eine besondere elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Gerät und der Verteiler vorrichtung verzichtet werden kann.

Um eine mechanisch besonders feste Verbindung zwischen der Montagewand und der Verteilervorrichtung zu erreichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn den Rastelementen minde stens ein federnder Metallkontakt an der Außenseite der Ver teilervorrichtung zugeordnet ist, der sich bei eingerasteter Verteilervorrichtung gegen die Montagewand legt.

Eine elektrische Verbindung zwischen der Montagewand und den Steckerbuchsen und damit gegebenenfalls auch eine Abschirmung elektromagnetischer Strahlung läßt sich besonders einfach und damit vorteilhaft dadurch erreichen, daß die Steckerbuchsen zusätzlich jeweils einen Schirmkontakt aufweisen, der mit dem mindestens einen federnden Metallkontakt elektrisch verbunden ist.

Kostengünstig und damit vorteilhaft läßt sich der mindestens eine Gemeinschaftsleiter in der Verteilervorrichtung her stellen, wenn er durch eine metallische Beschichtung auf ei ner Isolierstoffplatte gebildet ist.

Die Zusatzanschlüsse lassen sich dabei besonders kostengün stig herstellen, wenn sie durch Stifte gebildet sind, die im Bereich der metallischen Beschichtung an der Isolierstoff platte angeordnet sind.

Bei der Herstellung des Gemeinschaftsleiters kann auch die bekannte kostengünstige Leiterplattentechnik eingesetzt wer den; es wird also als vorteilhaft angesehen, wenn der minde stens eine Gemeinschaftsleiter eine Leiterbahn einer be druckten Leiterplatte ist.

Die Zusatzanschlüsse können beispielsweise durch Metallstifte gebildet werden, die an die metallische Beschichtung auf der Isolierstoffplatte bzw. an die Leiterbahn auf der bedruckten Schaltung angelötet sind. Da eine solche Ausführungsform der Zusatzanschlüsse ebenfalls sehr kostengünstig ist, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Stifte Metallstifte sind und mit der metallischen Beschichtung elektrisch verbunden sind.

Eine technische Weiterentwicklung der bedruckten Schaltung stellt die sogenannte dreidimensionale (3D-)Leiterplatte dar, so daß es als vorteilhaft angesehen wird, wenn die Stifte angespritzte Ansätze einer als Kunststoffplatte ausgeführten Isolierstoffplatte und nach Art einer dreidimensionalen Lei terplatte außen metallisiert sind.

Der Gemeinschaftsleiter muß nicht unbedingt durch eine metal lische Beschichtung auf einer Isolierstoffplatte gebildet sein; er kann statt dessen beispielsweise auch durch eine Drahtverbindung oder ein strangförmiges Kontaktglied gebildet sein, das die Zusatzanschlüsse bildende Metallstifte unter einander verbindet. Der Vorteil eines solchen Gemeinschafts leiters besteht darin, daß bei seiner Herstellung auf einen Beschichtungsprozeß bzw. auf einen Ätzprozeß verzichtet wer den kann.

Bei hohen elektrischen Strömen einsetzbare Kontaktglieder sind bei entsprechend dimensioniertem Querschnitt beispiels weise Kontaktschienen, so daß es als vorteilhaft angesehen wird, wenn das Kontaktglied eine Kontaktschiene mit Ösen ist und auf die Metallstifte aufgeschoben ist. Der Vorteil einer Kontaktschiene mit Ösen besteht in der vergleichsweise einfa chen Montage bei der Fertigung der Verteilervorrichtung.

Zur Erläuterung der Erfindung zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungs beispiels der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungs beispiels eines Steckers für die erfindungsgemäße Verteiler vorrichtung,

Fig. 3 Gemeinschaftsleiter in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 mit ihren elektrischen Verbindungen in schematischer Darstellung,

Fig. 4 das in einer Montagewand befestigte Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht,

Fig. 5 die elektrischen Verbindungen in dem Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 1 in einer schematischen Schnittdarstel lung,

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel für federnde Metallkontakte in der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung,

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel für federnde Metall kontakte in der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung,

Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel für einen Gemeinschaftsleiter in der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung,

Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Gemein schaftsleiter in der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung und

Fig. 10 ein drittes Ausführungsbeispiel für einen Gemein schaftsleiter in der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung.

In den Fig. 1 bis 10 werden für technisch identische Ele mente die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine elektri sche Verteilervorrichtung 1 mit Anschlüssen 3 auf einer Seite 5 der Verteilervorrichtung 1. Auf einer anderen Seite 7 der Verteilervorrichtung 1 befinden sich weitere Anschlüsse 9, die jeweils mit einem Anschluß 3 der einen Seite 5 der Ver teilervorrichtung 1 elektrisch verbunden sind. Die Vertei lervorrichtung 1 weist auf ihrer anderen Seite 7 außerdem Zusatzanschlüsse 10 auf, die jeweils neben einem weiteren An schluß 9 paarweise angeordnet sind und jeweils ein Anschluß paar 13 bilden. Die Anschlüsse 9 und 10 jedes Anschlußpaares 13 bilden Kontaktelemente von Steckerbuchsen 15 für minde stens zweipolige Stecker, d. h. in der Darstellung gemäß Fig. 1 für dreipolige Stecker, da die Steckerbuchsen 15 zu sätzlich zu ihrem Anschlußpaar 13 jeweils einen Schirmkontakt 16 aufweisen.

Man erkennt zwischen der einen Seite 5 und der anderen Seite 7 der Verteilervorrichtung 1 an einer Außenseite 17 der Ver teilervorrichtung 1 federnde Metallkontakte 19 und Rastele mente 20, die zur Befestigung der Verteilervorrichtung 1 im Bereich der Seite 5 an einer nicht dargestellten Montagewand dienen. Die Montagewand kann beispielsweise die Rückwand ei nes elektrischen Gerätes sein. Die federnden Metallkontakte 19 und die Rastelemente 20 sind in den Fig. 4 bis 7 de tailliert dargestellt und werden im Zusammenhang mit diesen Figuren erläutert.

Wie sich der Fig. 1 entnehmen läßt, weisen die Steckerbuch sen 15 durch entsprechende Formgebung in Form von Aussparun gen 22 eine mechanische Kodierung auf, die ein verpoltes Ein führen von entsprechend kodierten Steckern in die Stecker buchsen 15 verhindert. Ein für die erfindungsgemäße Vertei lervorrichtung 1 geeigneter Stecker ist in Fig. 2 darge stellt.

Die Fig. 2 zeigt einen Stecker 25 für die erfindungsgemäße Verteilervorrichtung 1 mit Öffnungen 27, durch die drei elek trische Einzelleiter mit dem Stecker 25 verbunden werden kön nen. Außerdem zeigt Fig. 2 weitere Öffnungen 29, die zusam men mit nicht dargestellten Kabelbindern zur Zugentlastung der elektrischen Einzelleiter an dem Stecker 25 dienen. Der Stecker 25 zeigt weiterhin Zähne 31, die derart am Stecker 25 angebracht sind, daß sie zu den Aussparungen 22 an der Ver teilervorrichtung 1 passen. Die Steckerbuchsen 15 der Vertei lervorrichtung 1 und der Stecker 25 sind also durch entspre chende Formgebung mechanisch kodiert, so daß ein verpoltes Einführen des Steckers 25 in die Verteilervorrichtung 1 ver hindert wird.

Fig. 3 zeigt die andere Seite 7 der Verteilervorrichtung 1 gemäß Fig. 1 schematisch in einer Draufsicht. Man erkennt die weiteren Anschlüsse 9 und die Zusatzanschlüsse 10, die zusammen die Anschlußpaare 13 bilden. Außerdem sind die Steckerbuchsen 15 mit ihren Aussparungen 22 schematisch dargestellt. Ein Gemeinschaftsleiter 35 verbindet die Zusatzanschlüsse 10 der Steckerbuchsen 15 in der in Fig. 3 oberen Hälfte 37 der Verteilervorrichtung 1 und ein weiterer Gemeinschaftsleiter 38 verbindet die Zusatzanschlüsse in der in Fig. 3 unteren Hälfte 39 der Verteilervorrichtung 1. Es sei darauf hingewiesen, daß die Darstellung der beiden Ge meinschaftsleiter 35 und 38 in der Fig. 3 nur schematisch ist, da sich die Gemeinschaftsleiter räumlich zwischen der einen Seite 5 und der anderen Seite 7 der Ver teilervorrichtung 1 (siehe Fig. 1) befinden. Die elektrische Verbindung der weiteren Anschlüsse 9 mit den einen Anschlüssen 3 auf der einen Seite 5 der Verteilervorrichtung 1 kann beispielsweise durch nicht dargestellte Flachsteckkontakte erfolgen; eine detaillierte Beschreibung dieser Verbindung wird im Zusammenhang mit der Fig. 5 geliefert.

Die Fig. 3 zeigt außerdem einen zusätzlichen Gemeinschafts leiter 40, der die Schirmkontakte 16 der Steckerbuchsen 15 untereinander verbindet. Der zusätzliche Gemeinschaftsleiter 40 ist in nicht dargestellter Weise mit den federnden Metall kontakten 19 an der Außenseite 17 der Verteilervorrichtung 1 elektrisch verbunden.

Fig. 4 zeigt die Verteilervorrichtung 1 gemäß Fig. 1 in ei ner Seitenansicht in eingebautem Zustand. Man erkennt zwei Stecker 25, die auf der anderen Seite 7 in die Verteilervor richtung 1 eingesteckt sind. Weiterhin sind die Rastelemente 20 angedeutet, die zum Befestigen der Verteilervorrichtung 1 an einer Montagewand 45 dienen. Den Rastelementen 20 sind die federnden Metallkontakte 19 zugeordnet, und zwar derart, daß bei an der Montagewand 45 eingerasteter Verteilervorrichtung 1 eine leitende Verbindung zwischen der Montagewand 45 und der Verteilervorrichtung 1 hergestellt wird. Die einen An schlüsse 3 der Verteilervorrichtung 1 an der einen Seite 5 sind über eine Steckeinrichtung 47 elektrisch mit einer Leiterplatte 49 verbunden, die sich in einem nicht dargestellten elektrischen Gerät mit der Montagewand 45 als Rückwand befindet. Die elektrischen Verbindungen in der Steckeinrichtung 47 sind mit gestrichelten Linien 51 angedeu tet.

In Fig. 5 sind die elektrischen Verbindungen zwischen den federnden Metallkontakten 19 und den Schirmkontakten 16 de tailliert dargestellt. Man erkennt elektrische Verbindungs leitungen 54 zwischen den federnden Metallkontakten 19 und dem zusätzlichen Gemeinschaftsleiter 40. Außerdem sind elek trische Verbindungsleitungen 55 zwischen den weiteren An schlüssen 9 auf der anderen Seite 7 der Verteilervorrichtung 1 und den einen Anschlüssen 3 auf der einen Seite 5 der Ver teilervorrichtung 1 schematisch dargestellt. Die Fig. 5 zeigt auch den einen Gemeinschaftsleiter 35, der die Zusatz anschlüsse 10 kurzschließt.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen federnden Me tallkontakt 19. Man erkennt eine Metallfeder 60, die an einem Wandteil 62 der Verteilervorrichtung 1 befestigt ist. Wie in der Fig. 6 dargestellt, kann die Metallfeder 60 ein gewölb tes Blech sein, das bei in die Montagewand eingerasteter Ver teilervorrichtung 1 mit seiner konvexen Seite gegen die Mon tagewand gepreßt wird.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die fe dernden Metallkontakte 19. Es lassen sich Metallaschen 64 er kennen, die an dem Wandteil 62 befestigt sind.

Der eine Gemeinschaftsleiter 35, der weitere Gemeinschafts leiter 38 und der zusätzliche Gemeinschaftsleiter 40 gemäß Fig. 3 können in verschiedener Weise realisiert sein, wie in den Fig. 8 bis 10 am Beispiel eines dieser Leiter in Prinzipdarstellungen gezeigt ist; man erkennt dabei in den Fig. 8 bis 10 jeweils einen Ausschnitt einer in der Ver teilervorrichtung 1 angebrachten Isolierstoffplatte mit einem dieser Leiter.

Fig. 8 zeigt einen Teil einer bedruckten Schaltung 70 mit einer Leiterbahn 72, die beispielsweise den einen Gemein schaftsleiter 35 (siehe Fig. 3) bildet. An der bedruckten Schaltung 70 sind im Bereich der Leiterbahn 72 Metallstifte 73 befestigt, die durch eine Lötverbindung mit der Leiterbahn 72 elektrisch verbunden sind und beispielsweise die Zusatzan schlüsse 10 der Verteilervorrichtung 1 gemäß Fig. 1 bilden. Fig. 8 zeigt außerdem untereinander isolierte, weitere Me tallstifte 74, die jeweils mit ihrem einen Ende einen der weiteren Anschlüsse 9 und mit ihrem anderen Ende einen der einen Anschlüsse 3 der Verteilervorrichtung 1 gemäß Fig. 1 bilden. Die Schirmkontakte sind in der Fig. 8 der Übersicht halber nicht dargestellt.

In der Fig. 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für den einen Gemeinschaftsleiter dargestellt. Man erkennt einen Teil einer dreidimensionalen Leiterplatte 79, die durch eine Kunststoffplatte 80 mit angespritzten, metallisierten Ansät zen 84 gebildet ist. Auf der Kunststoffplatte 80 befindet sich eine metallische Beschichtung 86, die die Ansätze 84 elektrisch miteinander verbindet und den einen Gemeinschafts leiter 35 gemäß Fig. 3 bildet; die einen Ansätze 84 bilden somit die Zusatzanschlüsse 10 der Verteilervorrichtung 1 ge mäß Fig. 1. In der Fig. 9 sind auch die weiteren Metall stifte 74 gezeigt, die - wie bereits beschrieben - mit ihren jeweiligen Enden die einen und die weiteren Anschlüsse 3 und 9 der Verteilervorrichtung 1 gemäß Fig. 1 bilden.

Fig. 10 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel für den einen Gemeinschaftsleiter. Man erkennt einen Teil einer Isolier stoffplatte 90 mit Metallstiften 92, auf die eine den einen Gemeinschaftsleiter bildende Kontaktschiene 93 mit Ösen auf geschoben ist. Die Metallstifte 92 entsprechen somit den Zu satzanschlüssen 10 der Verteilervorrichtung 1 gemäß Fig. 1. Außerdem zeigt Fig. 10 die weiteren Metallstifte 74, die je weils einen der einen Anschlüsse 3 und einen der weiteren An schlüsse 9 der Verteilervorrichtung 1 gemäß Fig. 1 bilden.

Claims

1. Elektrische Verteilervorrichtung (1) mit

- Anschlüssen (3) auf einer Seite (5) der Verteilervorrich tung (1),
- weiteren Anschlüssen (9) auf einer anderen Seite (7) der Verteilervorrichtung (1), wobei jeder weitere Anschluß (9) mit jeweils einem Anschluß (3) der einen Seite (5) elek trisch verbunden ist, und
- mindestens einem räumlich zwischen der einen und der ande ren Seite (5, 7) der Verteilervorrichtung (1) angeordneten Gemeinschaftsleiter (35), dadurch gekennzeichnet, daß
- mit dem mindestens einen Gemeinschaftsleiter (35) Zusatzanschlüsse (10) verbunden sind, die jeweils neben einem weiteren Anschluß (9) auf der anderen Seite (7) der Verteilervorrichtung (1) angeordnet sind und mit diesem je weils ein Anschlußpaar (13) bilden, und
- die Anschlüsse (9, 10) jedes Anschlußpaares (13) Kon taktelemente von Steckerbuchsen (15) für jeweils einen min destens zweipoligen Stecker (25) bilden.

2. Verteilervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerbuchsen (15) durch entsprechende Formgebung me chanisch kodiert sind.

3. Verteilervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilervorrichtung (1) zwischen der einen und der an deren Seite (5, 7) an ihrer Außenseite (17) Rastelemente (20) zur Befestigung an einer Montagewand (45) enthält.

4. Verteilervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagewand (45) die Rückwand eines elektrischen Gerätes ist.

5. Verteilervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Rastelementen (20) mindestens ein federnder Metallkon takt (19) an der Außenseite (17) der Verteilervorrichtung (1) zugeordnet ist, der sich bei eingerasteter Verteiler vorrichtung (1) gegen die Montagewand (45) legt.

6. Verteilervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerbuchsen (15) zusätzlich jeweils einen Schirm kontakt (16) aufweisen, der mit dem mindestens einen fe dernden Metallkontakt (19) elektrisch verbunden ist.

7. Verteilervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Gemeinschaftsleiter (35) durch eine me tallische Beschichtung (86) auf einer Isolierstoffplatte gebildet ist.

8. Verteilervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzanschlüsse durch Stifte gebildet sind, die im Bereich der metallischen Beschichtung an der Isolierstoffplatte angeordnet sind.

9. Verteilervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Gemeinschaftsleiter (35) eine Leiter bahn (72) einer bedruckten Leiterplatte (70) ist.

10. Verteilervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte Metallstifte (73) sind und mit der metallischen Beschichtung elektrisch verbunden sind.

11. Verteilervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte angespritzte Ansätze (84) einer als Kunststoffplatte (80) ausgeführten Isolierstoffplatte sind und nach Art einer dreidimensionalen Leiterplatte (79) außen metallisiert sind.

12. Verteilervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Gemeinschaftsleiter ein strangförmiges Kontaktglied ist, das die Zusatzanschlüsse (10) bildende Metallstifte (92) untereinander verbindet.

13. Verteilervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktglied eine Kontaktschiene (93) mit Ösen ist und auf die Metallstifte (92) aufgeschoben ist.