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Die
Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Beispielsweise
im Bereich der Notstromversorgung werden derartige Schaltvorrichtungen
dazu verwendet, um Leistungskontakte miteinander zu verbinden und
voneinander zu lösen.
Dabei wird auf einen Grundgeräteabschnitt
mit ersten Leistungskontakten ein weiterer Geräteabschnitt mit den korrespondierenden
Leistungskontakten aufgeschoben. Es ist bekannt, neben den Leistungskontakten
weitere Kontakte an den Geräteabschnitten
miteinander zu verbinden, welche einander bereits in einer Teststellung
kontaktieren, bevor ein Verschieben des Geräteabschnittes in die beschaltete
Stellung erfolgt, in welcher auch die Leistungskontakte miteinander
verbunden sind. Auf diese Weise können vor Erreichen der beschalteten
Stellung bereits Tests zum Beispiel zur Überprüfung von Funktionen der miteinander
zu verbindenden Geräteabschnitte
durchgeführt
werden. Die Erfindung betrifft im weitesten Sinne den Bereich der
Verbindung der weiteren Kontakte an den miteinander zu verbindenden
Geräteabschnitten
mittels dazu geeigneter Verbindungsvorrichtungen. Es ist zum Beispiel
denkbar, dass einer der miteinander zu verbindenden Kontakte nach
Art eines Schleifkontaktes ausgebildet ist, in welchem der andere
der Kontakte aus einer ersten Stellung – der Teststellung – schleifend
bis in die beschaltete Stellung (in welcher die Leistungskontakte
miteinander verbunden werden) bewegbar ist.
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Derartige
Verbindungseinrichtungen sind aus dem Stand der Technik an sich
bekannt. Ihr Aufbau ist aber oftmals relativ kompliziert. Zudem
sind die bekannten Konstruktionen auch nicht immer völlig funktionssicher.
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Die
Erfindung hat vor diesem Hintergrund die Aufgabe, eine Verbindungsvorrichtung
zu schaffen, welche einen konstruktiv einfachen und dennoch besonders
stabilen Aufbau aufweist, mit der auch bei hohen bei der Beschaltung
aufzunehmenden Kräften sicher
und leicht sowohl die geforderte Teststellung als die beschaltete
Stellung erreichbar sind.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
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Danach
weist die Verbindungsvorrichtung wenigstens eine lösbare Verriegelungseinrichtung zur
Verriegelung der Verbindungsvorrichtung in der ersten Stellung am
Kragen des elektrischen Gerätes auf,
die derart ausgelegt ist, dass die verriegelte Stellung allein durch
translatorisches Schieben der Verbindungseinrichtung durch Überwinden
einer Reibungskraft zwischen Elementen der Verriegelungseinrichtung
lösbar
ist.
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Die
erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung
ist einfach aufgebaut und von daher kostengünstig realisierbar. Die Verriegelungseinrichtung
ist derart aufgebaut, dass zunächst
klar erkennbar eine Verriegelungsstellung erreicht wird. Entweder
in dieser Stellung oder kurz danach wird die Teststellung zur Durchführung von
Tests erreicht. Die beschaltete Stellung bzw. die „Connect-Stellung" ist allein durch weiteres
Einschieben mit einer höheren
Einschubkraft zu erreichen. Dabei können auch sehr hohe Kräfte ohne
weiteres von der Verbindungsvorrichtung aufgenommen werden.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezug
auf die Zeichnungen näher
beschrieben: Es zeigen:
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1a bis 1c einen
Anschlussblock an einer Verbindungsvorrichtung an einem Kragen eines
elektrischen Gerätes
in verschiedenen Ansichten in einer ersten Betriebsstellung (Teststellung);
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2a bis 2c die
Anordnung aus 1 in einer zweiten Betriebsstellung
(Connect Stellung);
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3 eine
vergrößerte Ansicht
des Anschlussblocks nebst Verbindungsvorrichtung in der Betriebsstellung
der 1a;
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4 eine
vergrößerte Ansicht
des Anschlussblocks nebst der Verbindungsvorrichtung in der Betriebsstellung
der 2a;
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5 eine
Sprengansicht von Elementen einer Verbindungsvorrichtung,
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6 die
Elemente der 5 in zusammengebautem Zustand;
und
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7a bis 7f Elemente
der Verbindungsvorrichtung zur Veranschaulichung der Funktion der
Verriegelung der Teststellung und weiterer Betriebsstellungen;
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8a bis 8c einen
weiteren Anschlussblock in verschiedenen Ansichten vor (8a)
und während
des weiteren Aufschiebens (8b, 8c) auf eine Verbindungsvorrichtung
an einem Kragen eines elektrischen Gerätes in der Trennstellung (Disconnect),
in welcher noch kein Kontakt zwischen den Stift- und Buchsenkontakten
besteht;
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9a bis 9c einen
weiteren Anschlussblock an einer Verbindungsvorrichtung an einem
Kragen eines elektrischen Gerätes
in verschiedenen Ansichten in einer ersten Betriebsstellung;
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10 eine
vergrößerte Ansicht
des Anschlussblocks der 8a; und
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11a, b Detailansichten weiteren Ausführungsformen
der Erfindung.
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1 und 2 zeigen
einen Anschlussblock 1, der hier als Klemmenblock ausgebildet
ist, der aus einer Mehrzahl aneinander gereihter (Anschluss-)Klemmen 2 besteht,
die gemeinsam in einem Montagerahmen 25 gehalten sind (siehe
auch das Ausführungsbeispiel
der 8, das bis auf nachstehend noch zu erläuternde
Details weitgehend dem Ausführungsbeispiel
der 1 entspricht).
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Zur
Verbindung der beispielsweise an einem Grundgeräteabschnitt mit Leistungskontakten
(die beiden letzteren Komponenten sind hier nicht dargestellt) vormontierten
Einheit aus dem Anschlussblock 1 mit dem Montagerahmen 25 mit
einem auf den Grundgeräteabschnitt
aufschiebbaren weiteren Geräteabschnitt
mit weiteren Leistungskontakten – von dem hier nur ein Kragen 3 dargestellt
ist – dient
eine Verbindungsvorrichtung 4 mit mehreren Komponenten.
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Der
Anschlussblock 1 ist auf die Verbindungsvorrichtung 4 aufschiebbar,
die er beim Aufschieben zunächst
in einer Teststellung (1a bis 1c, 7a, 7f) kontaktiert.
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Darüber hinaus
ist die zusammengesteckte Einheit aus der Verbindungsvorrichtung 4 und
dem Anschlussblock 1 in eine beschaltete Stellung (in der die
Leistungskontakte einander kontaktieren) verschieblich, welche in 2 und 7c erreicht ist. Dabei bleibt der Kontakt
zwischen den Kontakten des Anschlussblockes 1 und der Verbindungsvorrichtung 4 bestehen.
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In
die beschaltete (Leistungs-)Stellung sind der Anschlussblock 1 und
die Verbindungsvorrichtung 4 gemeinsam und der hier nur
andeutungsweise anhand des feststehenden Kragens 3 dargestellte Geräteabschnitt
relativ zueinander in einer Richtung X translatorisch beweglich.
Der Kragen 3 kann an das zu beschaltende Gerät angeformt
sein oder beispielsweise an diesem befestigt (z.B. verschraubt oder
verrastet) sein.
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Nachfolgend
wird der Kragen 3 als unbeweglich dargestellt und die Verbindungsvorrichtung 4 und der
Anschlussblock 1 werden als relativ zum Kragen 3 und
damit zum zu beschaltenden Gerät
beweglich dargestellt. Es ist auch denkbar, den Anschlussblock 1 starr
an einem Gehäuse
anzuordnen und den Kragen 3 mit ggf. damit verbundenen
Komponenten relativ zum Anschlussblock 1 verschieblich
auszugestalten. So ist es denkbar, dass der Kragen 3 ein
Teil eines relativ zu einem Grundgeräteabschnitt verschieblichen
Geräteabschnittes
ist und dass Leistungskontakte an den beiden Abschnitten miteinander
verbunden und voneinander zu trennen sind (hier nicht dargestellt).
Der Anschlussblock dient dabei dazu, über den Anschlussblock Tests
durchführen
zu können
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Der
Anschlussblock 1, die Verbindungsvorrichtung 4 und
das zu beschaltende Gerät
weisen jeweils eine Mehrzahl von elektrischen Anschlüssen bzw.
Anschlusskontakten auf, die derart ausgelegt sind, dass durch ein
rein translatorisches Bewegen sämtliche
der Anschlusskontakte in eine beschaltete und eine entschaltete
Stellung gebracht werden können.
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Dies
ist beispielsweise dadurch realisierbar, dass die Anschlusskontakte
als Stift- und Buchsenkontakte ausgebildet sind, welche jeweils
in Richtung X ineinandersteckbar sind und wieder auseinander gezogen
werden können.
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Die
dargestellte Variante ist insofern nur rein beispielhaft. Die dargestellten
Stift- und Buchsenkontakte 31 sowie 9a, 9b (s.
z.B. 7, wo diese andeutungsweise zu erkennen sind)
sind in Hinsicht ihrer Anordnung am Anschlussblock 1, an
der Verbindungsvorrichtung 4 und am Gerät auch miteinander vertauschbar.
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An
der Verbindungsvorrichtung 4 sind hier jeweils beispielhaft
Doppelanschlüsse
bzw. -kontakte ausgebildet, die sowohl an einer Seite zur Kontaktierung
des Anschlussblockes 1 als auch an der anderen Seite zur
Kontaktierung des zu beschaltenden Gerätes ausgelegt sind. Es können auch
ein oder mehr als zwei Anschlussreihen an der Verbindungsvorrichtung
und am Anschlussblock 1 ausgebildet sein.
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Im
Einzelnen ist das dargestellte Ausführungsbeispiel wie folgt aufgebaut.
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Der
Anschlussblock 1 weist mehrere Anschlussreihen 5a, 5b von
Stiftkontakten 31 (siehe 1b und 8b) auf.
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Die
zwei Anschlussreihen 5a, 5b sind seitlich einer
Wandung 6 angeordnet, die parallel zur Betätigungsrichtung
X ausgerichtet ist. Sie bilden gemeinsam eine Art übergeordne ten
Kontaktblock 7 aus, der von der Verbindungsvorrichtung 4 kontaktierbar
ist, wobei die Kontaktierung in der Teststellung – 1 – und der
beschalteten Stellung 2 – erfolgt.
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Die
Verbindungsvorrichtung 4 weist einen hier nur andeutungsweise
zu erkennenden, zum Kontaktblock 7 komplementären und
mit diesem zusammensteckbaren Kontaktblock bzw. -bereich 8 auf,
der hier beispielsweise mit zwei Anschlussreihen von Buchsenkontakten 9a, 9b versehen
ist, welche zum Kontaktieren der Stiftkontakte 31 der Anschlussreihen 5a, 5b am
Klemmblock bzw. Anschlussblock 1 ausgelegt sind.
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Der
Kontaktblock 7 des Anschlussblocks bildet hier quasi eine
Art leistenförmigen
Stecker und der Kontaktblock 8 eine Art leistenförmigen Buchse aus.
Eine umgekehrte Art der Anordnung wäre ebenfalls realisierbar:
So könnten
die Stiftkontakte an der Verbindungsvorrichtung 4 und die
Buchsenkontakte am Anschluss- bzw. Klemmenblock 1 ausgebildet sein
(hier nicht darstellt).
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Die
Verbindungsvorrichtung 4 ist in dem Kragen 3 verschieblich
geführt.
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Aus
der nicht kontaktierenden Stellung der 8 wird die
Verbindungsvorrichtung 4 am Kragen 3 vormontiert
und verriegelt auf den Anschlussklemmenblock 7 aufgeschoben.
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Zum
Erreichen der Verbindung in der Teststellung wird nunmehr der Anschlussblock
zunächst entsprechend
der 1a, 1b und 1c in die Teststellung geschoben, wobei
sich die Verbindungsvorrichtung 4 nicht bewegt.
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Insbesondere
sind zwei Verriegelungseinrichtungen 10a, 10b derart
fixiert, die sicherstellen, dass zunächst die Stift- und Buchsenkontakte
für einen
guten Kontakt weit genug ineinander geschoben werden, bevor die
Verriegelungseinrichtungen 10a, b gelöst werden.
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Die
Verbindungsvorrichtung 4 weist ebenfalls eine Art Kragen 11 auf,
der eine lang gestreckte, im wesentlichen rechteckige Form hat (in
einer Draufsicht), wobei er die zwei Anschlussreihen von Buchsenkontakten 9a, 9b rundum
umschließt.
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Der
Kragen 11 der Verbindungsvorrichtung weist zwei Schmalseiten 12a, 12b auf,
und ist im Kragen 3 des elektrischen Gerätes (siehe 5)
verschieblich geführt.
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Dabei
ist zwischen zwei Schmalseiten 12a, 12b des im
Wesentlichen in der Draufsicht rechteckigen Kragens 11 der
Verbindungsvorrichtung 4 und korrespondierenden Schmalseiten 13a, 13b des
Kragens 3 des elektrischen Gerätes jeweils eine der Verriegelungsvorrichtungen 10a, 10b angeordnet.
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Diese
Verriegelungsvorrichtungen sind in der Sprengansicht in 5 zu
erkennen.
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Die
verschiedenen Funktionsstellungen verdeutlicht insbesondere gut
die 7.
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Die
Verriegelungsvorrichtung besteht aus zwei hebelartigen, verschwenkbaren
Riegelelementen 14a, 14b, die jeweils an einem
ihrer Enden schwenkbar hier an Zapfen 15a, 15b an
den Schmalseiten 12a, 12b des Kragens 11 der
Verbindungsvorrichtung 14 angeordnet sind.
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Die
Riegelelemente 14a, 14b weisen an ihren den Schwenklagern
bzw. Zapfen 15a, 15b gegenüberliegenden Enden jeweils
einen V-förmig
ausgebildeten Endabschnitt 16 auf.
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Die
V-förmigen
Endabschnitte sind dazu ausgelegt (siehe 7) in korrespondierende
Schlitze 17 in einer nutartigen Führungsbahn 18 des
Kragens 3 einzugreifen, in welcher sie an dem Kragen 3 verschieblich
geführt
sind.
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In
der Position, in welcher die V-förmigen
Endabschnitte 16 in die Schlitze 17 eingreifen,
befindet sich die Verbindungsvorrichtung 4 in ihrer Teststellung
(7a).
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In
dieser Teststellung liegt zwischen den beiden in dieser Stellung
parallel zueinander ausgerichteten Riegelelementen 14a, 14b,
die voneinander beabstandet in zwei nebeneinander liegenden Eckbereichen
des Kragens 11 der Verbindungsvorrichtung 4 angeordnet
sind, ein Kopf 28 eines Verriegelungsschiebers 19,
der genau zwischen die zwei V-förmigen
Endabschnitte 16 eingreift, so dass die Bewegung des Innengehäuses bzw.
Kragens 11 der Verriegelungsvorrichtung blockiert ist,
so dass das Innengehäuse
bzw. die Verbindungsvorrichtung bzw. der Kragen 11 in beiden
Bewegungsrichtungen X+, X- belastbar ist.
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In
dieser Stellung kann nunmehr der Anschlussblock 1 ohne
weiteres bis in die Teststellung geschoben werden. Bzw. es kann
der Kragen 3 mit der an ihm vormontierten Verbindungsvorrichtung entsprechend
auf den Anschlussblock 1 aufgeschoben werden.
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Wesentlich
ist nun, dass zum Erreichen der beschalteten Stellung eine Einrichtung
vorgesehen ist, die es ermöglicht,
den Veriegelungsschieber 19 aus der Teststellung bzw. der
Verriegelungsstellung der 7a in X-Richtung
zu verschieben, was auch bei hohen abgestützten Kräften senkrecht zur Bewegungsrichtung
X möglich
ist, da nur die Reibkraft zwischen dem Verriegelungsschieber 19 und
den Riegelelementen 14a, 14b überwunden werden muß.
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Der
Verriegelungsschieber 19 durchsetzt eine Aufnahme 20,
die an die Schmalseiten 12a, 12b des Kragens 11 der
Verbindungsvorrichtung 14 angeformt oder angesetzt ist.
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Die
Aufnahme ist derart gestaltet, dass der Verriegelungsschieber, der
in 5 zu erkennen ist, relativ zur Aufnahme und zum
Kragen 11 verschieblich ist.
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Der
Verriegelungsschieber 19 weist einen Aufnahmeraum 21 für eine Rückstellfeder 22 auf. Wird
der Verriegelungsschieber 19 in der Aufnahme 20 geschoben,
greifen sein Kopf 28 und zwei Stege 23 eine Öffnung 34 der
Aufnahme 20, so dass der Verriegelungsschieber in der Aufnahme
bzw. am Kragen verschieblich geführt
ist, wobei er durch die Rückstellfeder 22 relativ
zum Kragen in einer definierten Position gehalten wird, sofern nicht
auf ihn eine in X-Richtung wirkende Kraft ausgeübt wird. Die Stege 23 verhindern
ein Ausfallen des Verriegelungsschiebers 19 und damit der
Verbindungsvorrichtung 4 mit dem Kragen 11 vom
Kragen 3 des Geräteabschnittes.
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Das
Ausüben
einer Kraft in X-Richtung ist anhand eines Betätigungsschiebers realisierbar,
der unbeweglich mit dem Anschlussblock 1 bzw. einem Rahmen 25 des
Anschlussblockes, der die Klemmen 2 aufnimmt (siehe 1a und 1c), verbunden ist.
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Der
Rahmen 25 (siehe 1) weist
einen Betätigungsschieber 24 auf,
der zwei Rasthakenstege 26 aufweist, welche dazu ausgelegt
sind, bei einem Verschieben des Anschlussblocks 1 relativ
zur Verbindungsvorrichtung 4 nach dem vollständigen Erreichen
der Teststellung an der Aufnahme 20 vorbei zu schnappen,
um dann Stege 27 am Verriegelungsschieber 19 vorzuschieben.
Der Betätigungsschieber 24 schiebt
den Verriegelungsschieber, der einen verbreiterten Kopf 28 aufweist,
in X-Richtung wird, so dass sein Kopf 28 in X-Richtung
bei einem Überschreiten
der Reibungskräfte
zwischen den Riegelelementen 14a, 14b vorbei geschoben
wird, so dass sich eine sich an den Kopf 28 anschließende Verjüngung 29 des
Verriegelungsschiebers 19 zwischen die beiden Riegelelemente 14a, 14b verschiebt,
wodurch es möglich
ist, dass sich die Riegelelemente nach innen verschwenken. Derart
wird die Verriegelung gelöst
und die Verbindungseinrichtung kann als ganzes (siehe 7b, 7c) in
die kontaktierte bzw. beschaltete Stellung (7) verschoben
werden, in welcher die Leistungskontakte, welche hier nicht dargestellt
sind, miteinander verbunden werden.
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Bei
einer Bewegung in umgekehrter Richtung ziehen die Rasthakenstege 26 umgekehrt
die Verbindungsvorrichtung 14 an der Aufnahme 20 mit, so
dass die gesamte Verbindungsvorrichtung bis auf die Höhe der Schlitze
zurückbewegt
wird (7d und weitere).
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Wird
diese Stellung erreicht, bewirkt ein weiteres Ziehen, dass der Kopf 28 die
Verriegelungshaken wieder in die Schlitze 17 zurückbewegt
(siehe 7e), so dass erneut die Verbindungsvorrichtung in
der Teststellung (7) kontaktiert wird.
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In
dieser Stellung kann dann der Anschlussklemmenblock ggf. auch ganz
abgezogen werden.
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9 und 10 zeigen
eine Ausführungsform,
bei welcher die Teststellung auf alternative Weise realisiert ist.
Hier ist die Auslegung und Bemessung derart, dass der Verriegelungsschiebers 19 in der
Teststellung bereits so weit eingeschoben ist, dass sein Kopf 28 bereits
nicht mehr genau zwischen die zwei V-förmigen Endabschnitte 16 eingreift,
so dass diese aus den Schlitzen 17 zurückschwenken. Die Verriegelungsstellung
wird damit quasi bereits „vor" dem Erreichen der
Teststellung nach Art der 1 wieder
verlassen, was den Vorteil hat, dass die mechanischen Komponenten
in der Teststellung von Kräften
weiter entlastet sind, wenn diese zum Beispiel für längere Zeit einbehalten wird.
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11 zeigt
in 11a und 11b eine
alternative Ausgestaltung zu den Rasthakenstegen 26. Sie ersetzt
diese Rasthakenstege 26 durch zwei alternative Rasthakenstege 30,
die hier je eine Art Riffelung 32a an ihren zueinander
gewandten Seiten aufweisen, mit welchen sie in korrespondierenden
Riffelungen 32b an voneinander abgewandten Außenflächen der
Aufnahme 22 einrastbar sind, um die Aufnahme 20 beim
Lösen mitzunehmen.
Diese Ausgestaltung ist besonders stabil und damit unempfindlich.
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Auch
mit dieser Ausführung
sind verschiedenste Ausführungsformen
realisierbar, so auch solche, die ansonsten nach Art der 1 bis 7 oder 8 und 9 gestaltet
sind.
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Das
Vorschieben des Verriegelungsschiebers erfolgt hier – wie auch
im Wesentlichen nach 1 zunächst durch den Betätigungsschieber 24 an
einer korrespondierenden Fläche 33 des
Verriegelungsschiebers 19 zur Anlage kommt um diesen vorzuschieben,
bis die Riffelungen ineinander rasten und die Aufnahme 20 und
der Verriegelungsschieber gemeinsam vorgeschoben werden. Das Zurückziehen
erfolgt dann über
den Formschluss an den Riffelungen 32.
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- 1
- Anschlussblock
- 2
- Klemme
- 3
- Kragen
- 4
- Verbindungsvorrichtung
- 5a,
5b
- Anschlussreihe
- 6
- Wandung
- 7
- Kontaktblock
- 8
- Kontaktblock
- 9
- Kontaktblock
- 9a,
9b
- Buchsenkontakte
- 10a,
10b
- Verriegelungseinrichtung
- 11
- Kragen
- 12a,
12b
- Schmalseite
- 13a,
13b
- Schmalseite
- 14
- Verbindungsvorrichtung
- 14a,
14b
- Riegelelement
- 15a,
15b
- Zapfen
- 16
- Endabschnitt
- 17
- Schlitz
- 18
- Führungsbahn
- 19
- Verriegelungsschieber
- 20
- Aufnahme
- 21
- Aufnahmeraum
- 22
- Rückstellfeder
- 23
- Steg
- 24
- Schlitz
- 25
- Rahmen
- 26
- Rasthakensteg
- 27
- Steg
- 28
- Kopf
- 29
- Verjüngung
- 30
- Raststifte
- 31
- Stiftkontakte
- 32a,
32b
- Riffelungen
- 33
- Fläche
- 34
- Öffnung