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Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Anschlussbox nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
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Derartige Anschlussboxen werden benötigt, um dezentrale elektrische Energieverteilungen zu ermöglichen.
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Stand der Technik
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Im Stand der Technik ist eine Vielzahl von Anschlussboxen für elektrische Energieverteilungen bekannt. Über die im Heimgebrauch weit verbreiteten sogenannte „Steckerleisten” hinaus, finden im industriellen Bereich auch teilweise sehr komplexe Verteilerboxen Verwendung, die dazu dienen, Energieverteilungen, welche auch oft Energie- und Signalleitungen umfassen, möglichst strukturiert über dezentrale Unterverteilungen aufzubauen.
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Ein Nachteil bei diesen bekannten Verteilerboxen besteht darin, dass sie für viele Anwendungen, insbesondere in einem vorgegebenen Raum, zu wenige Anschlüsse aufweisen.
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Beispielsweise werden derzeit zur Energieverkabelung z. B. im Bereich der industriellen Produktion oder insbesondere auch für Gepäckfördersysteme zur dezentralen Verteilung von 400 V und 24 V Verkabelungslösungen benötigt, um sogenannte „Stichleitungen” zu Frequenzumrichtern und Motoren zu legen, wobei oft viele Motoren sehr nahe bei einander angeordnet sind. Dies bedeutet, dass sich die Anzahl an Stichleitungen an einzelnen Stellen häuft, was die Installation erschwert und verteuert. Daher besteht ein ständig steigender Bedarf, an solchen Anschlussstellen jeweils eine zunehmende Anzahl von Anschlussmöglichkeiten zur dezentralen Energieverteilung zur Verfügung zu stellen.
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Daher besteht im Stand der Technik der Nachteil, dass die Anschlussboxen im Betrieb oft zu viel Platz in Anspruch nehmen. Insbesondere bauen sie zusammen mit eingesteckten Anschlusssteckern und der dazugehörigen Verkabelung in ihren mechanischen Abmessungen für viele Anwendungen zu hoch auf.
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Aufgabenstellung
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Probleme zu überwinden und eine Bauform für elektrische Anschlussboxen anzugeben, welche in einem vorgegebenen Raum möglichst viele Abgangsanschlüsse ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird mit einer Anschlussbox der eingangs erwähnten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Bauform der Anschlussbox es ermöglicht, dass die Anschlussbox beliebig viele Abgangsanschlüsse, also beispielsweise 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder mehr Abgangsanschlüsse aufweisen kann.
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Besonders vorteilhaft ist es, dass mehrere Anschlussboxen direkt aneinander anschließbar und somit kaskadierbar sind, weil so durch die Kaskadierung mehrerer bestehender Anschlussboxen auch bei deren Verwendung mit nur geringem Aufwand und immer noch verhältnismaßig geringem Platzbedarf beliebig viele Abgangsanschlüsse bereitgestellt werden können. Insbesondere werden dabei zwischen den Anschlussboxen keine Verbindungsleitungen benötigt, wodurch Geld und Platz gespart wird.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass eine solche Anschlussbox gleichzeitig Signale und Versorgungsspannungen auch mehrerer unterschiedlicher Normen, beispielsweise 400 V und 24 V, zur Verfügung stellen kann.
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Von Vorteil ist es weiterhin, dass Aufwand und Material bei der Herstellung derartiger Anschlussboxen eingespart wird.
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Besonders vorteilhaft sowohl für die Herstellung als auch für die Handhabung ist es, dass sich sämtliche Abgangsanschlüsse der Anschlussbox an einer einzigen Seite, nämlich einer Anschlussseite des Gehäuses befinden. Für viele Anwendungen lässt sich die Verkabelung dadurch besonders strukturiert gestalten. Die interne Verkabelung der Anschlussbox vereinfacht sich dadurch erheblich, beispielsweise durch die Verwendung einer oder mehrerer durchgehender Stromschienen, die zur elektrischen Energieübertragung von einem Versorgungs-Eingangsanschluss der Anschlussbox zu einem Versorgungs-Ausgangsanschluss der Anschlussbox führen können, und von denen mehrere Abgangsanschlüsse dann, bevorzugt zueinander gleichförmig, abgreifen. Der Versorgungs-Eingangsanschluss, die Abgangsanschlüsse und der Versorgungs-Ausgangsanschluss sind durch die interne elektrische Verkabelung der Anschlussbox aneinander angeschlossen, d. h. einzelne Kontaktpins dieser Anschlüsse sind über die interne Verkabelung elektrisch leitend mit den elektrischen Kontaktpins der anderen Anschlüsse verbunden. Vorteilhafterweise sind die Versorgungsanschlüsse, nämlich der Versorgungs-Eingangsanschluss und der Versorgungs-Ausgangsanschluss an zwei einander gegenüberliegenden, rechteckigen Schmalseiten des Gehäuses der Anschlussbox angebracht, wobei die Schmalseiten bevorzugt rechtwinklig zur Anschlussseite angeordnet sind. Vorteilhafterweise besitzt das Gehäuse weiterhin auch eine Vorderseite und eine Rückseite und ist kann damit, abgesehen von den Anschlussöffnungen, in einer vorteilhaften Ausgestaltung geschlossen ausgeführt sein.
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Vorteilhaft ist es weiterhin, dass die vorgeschlagene Gehäusebauform dazu geeignet ist, aus Kunststoff hergestellt zu werden und insbesondere direkt an die seitlichen Versorgungsanschlüsse, nämlich den Versorgungs-Eingangsanschluss und den Versorgungs-Ausgangsanschluss angespritzt zu werden. Insbesondere ist diese Technik preisgünstig und gleichzeitig in Bezug auf die elektrische Sicherheit besonders vorteilhaft.
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Insbesondere gestattet diese Spritzgusstechnik besonders vorteilhafte Gehäuseformen.
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Beispielsweise kann die Anschlussbox an ihrer Anschlussseite zumindest eine Stufe aufweisen. Diese Stufe kann einen u-förmigen Verlauf besitzen und im Bereich der Schmalseiten und der Rückseite des Gehäuses verlaufen. Dementsprechend besitzt die Anschlussseite in Richtung der Frontseite keine Stufe. Die Abgangsanschlüsse können dann von dieser Stufe dreiseitig umgeben sein, also mittels dieser Stufe in der Anschlussseite „versenkt” angeordnet sein, so dass dadurch im Betrieb, insbesondere bezüglich der Höhe, erheblich Platz eingespart wird, was für viele Anwendungen besonders wichtig ist.
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Die Stufe kann eine Stufenhöhe S besitzen. Die Anschlussbox kann weiterhin an ihren Schmalseiten eine Höhe H aufweisen. Dadurch sind die Abgangsanschlüsse um die Stufenhöhe S versenkt in der Anschlussseite angeordnet.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Stufenhöhe S größer sein als ein Drittel der Höhe H, so dass gilt: S > H/3
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Dies ist besonders vorteilhaft, weil dadurch eine große Platzersparnis gewährleistet ist.
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Weiterhin kann die Stufenhöhe S kleiner sein als die Hälfte der besagten Höhe H.
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Dies ist besonders vorteilhaft, weil dadurch ausreichen Platz in der Anschlussbox verbleibt, um die interne Verkabelung und insbesondere eine oder mehrere Stromschienen darin anzuordnen.
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Somit kann in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung die folgende Beziehung gegeben sein: H/3 < S < H/2;
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Weiterhin können für diverse Anwendungen je nach Anwendung auch die folgenden Beziehungen besonders vorteilhafte Ausgestaltungen charakterisieren: H/4 < S < H/3; H/5 < S < H/4; H/4 < S < H/2; H/6 < S < H/5.
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Gegenüber einer herkömmlichen Verkabelung ist es von Vorteil, dass die Anschlüsse der Anschlussbox intern bereits vorkonfektioniert, d. h. intern elektrisch entsprechend ihrer Funktion angeschlossen, z. B. verkabelt, sind, wodurch insbesondere bei komplexen Verkabelungen eine lohnintensive Montage vor Ort entfällt oder zumindest erheblich vereinfacht wird.
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Ausführungsbeispiel
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
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1 Eine dem Stand der Technik entsprechende Energieversorgung mehrerer Motoren;
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2a eine Anschlussbox in einer Schrägansicht;
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2b Eine Anschlussbox in einer Draufsicht.
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Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
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Die 1 zeigt eine dem Stand der Technik entsprechende Energieversorgung für mehrere Motoren, die insbesondere zu einem Gepäckförderungssystem gehören.
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Das dargestellte Energieverteilungssystem 1 umfasst eingangsseitig ein berührungsloses Energieübertragunselement („contactless Power PickUp”) 11. Über einen AC/DC-Converter 12 wird davon über eine Energieleitung 16 ein elektrischer T-Verteiler 13 versorgt. Dieser T-Verteiler 13 verteilt die elektrische Energie über weitere T-Verteiler 13' und weitere Energieleitungen 16' an Motortreiber 4 und daran angeschlossene Motoren 5.
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An die weiteren T-Stücke 13' ist dazu jeweils über eine Versorgungsleitung 17 einer dieser Motortreiber 4 angeschlossen, der über ein 400 V 3-Phasen-Energieersorgungsausgang 41 und einen 12 V Encoder-Ausgang 42 den jeweiligen Motor 5 mit elektrischer Energie versorgt und steuert.
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Es ist leicht ersichtlich, dass beim Einsatz eines solchen Energieverteilungssystems 1, z. B. beim Einsatz für moderne Transportanlagen, welche besonders nah beieinander liegende Motoren aufweisen, Schwierigkeiten mit der räumlichen Anordnung der Anschlussboxen und der entsprechenden Verkabelung entstehen.
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Die 2a und 2b zeigen eine erfindungsgemäße Anschlussbox 2 in einer Schrägansicht und einer Draufsicht.
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Diese Anschlussbox 2 besitzt ein Gehäuse 20, das bevorzugt aus Kunststoff besteht und insbesondere in einem Spritzgussverfahren hergestellt sein kann. An einer ersten rechteckigen Schmalseite 25 dieses Gehäuses 20 befindet sich ein Versorgungs-Eingangsanschluss 21, der ein Steckgesicht 211 mit darin angeordneten Kontaktpins umfasst, wobei das Steckgesicht 211 in der 2a gut sichtbar ist. Der Versorgungs-Eingangsanschluss 21 besitzt weiterhin einen an die erste Schmalseite 25 angeformten ersten Rahmen 212, der an zwei einander gegenüberliegenden Rahmenseiten je einen Rastzapfen 213 aufweist, wobei nur einer dieser beiden Ratszapfen 213 in der Zeichnung zu sehen ist, weil der gegenüberliegende Rastzapfen von dem Rahmen 212 verdeckt ist.
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Der ersten Schmalseite 25 gegenüber liegend besitzt das Gehäuse dazu parallel eine ebenso rechteckige zweite Schmalseite 27, die aus der Perspektive der 2a nicht, und in der 2b nur als Kante, zu sehen ist. Daran befindet sich ein Versorgungs-Ausgangsanschluss 22 mit einem an die zweite Schmalseite 27 angeformten zweiten Rahmen 222 und einem darin angeordneten Steckgesicht mit darin befindlichen Kontaktpins. Der zweite Rahmen besitzt an zwei einander gegenüberliegenden Seiten jeweils einen bevorzugt zylindrischen Schwenkzapfen 223, von denen nur einer in der Zeichnung zu sehen ist, weil der andere durch den zweiten Rahmen 222 verdeckt ist. An diesen Schwenkzapfen ist ein Verriegelungsbügel 224 zur Verriegelung mit Verriegelungszapfen 213 eines nicht gezeigten Gegensteckers schwenkbar gehalten.
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Der Versorgungs-Ausgangsanschluss 22 ist, z. B. über eine interne Verkabelung, an den Versorgungs-Eingangsanschluss 21 angeschlossen ist, d. h. einzelne Kontaktpins des Versorgungs-Eingangsanschlusses 21 sind, z. B. über eine interne Verkabelung. der Kontaktbox, elektrisch leitend mit einzelnen Kontaktpins des elektrischen Versorgungs-Ausgangsanschlusses 22 verbunden.
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Es ist insbesondere aus der 2b leicht ersichtlich, dass der Eingangs-Versorgungsanschluss 21 einer solchen Anschlussbox 2 an den Versorgungs-Ausgangsanschluss 22 einer weiteren derartigen Anschlussbox 2 direkt anschließbar und durch Zusammenwirken des entsprechenden Verriegelungsbügels 224 mit den Verriegelungszapfen 213 der erstgenannten Anschlussbox kaskadiert und dadurch auch ohne Verbindungskabel, sowohl mechanisch daran fixiert als auch elektrisch daran angeschlossen werden kann. Dadurch verringert sich der Platz- und Verkabelungsaufwand erheblich.
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Rechtwinklig zu den beiden Schmalseiten 25, 27 besitzt das Gehäuse 20 vier weitere Seiten, von denen in der 2a nur zwei, nämlich eine Frontseite 28 und eine Anschlussseite 26, in der 2a zu sehen sind. Gegenüberliegend zur Frontseite 28 besitzt das Gehäuse eine nicht in der 2a nicht sichtbare und in der 2b nur als Kante sichtbare Rückseite 29. Gegenüberliegend der Anschlussseite 26 besitzt das Gehäuse 20 eine nicht in der Zeichnung sichtbare Unterseite. Mit dieser Unterseite ist das Gehäuse 20 auf eine Edelstahlflanschplatte 290 befestigt. Diese Edelstahlflanschplatte 290 ragt im Bereich der Schmalseiten beidseitig über das Gehäuse 20 hinaus, wodurch jeweils ein Befestigungsflansch gebildet ist.
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In dem gezeigten Beispiel sind an der Anschlussseite 26 drei Abgangsanschlüsse 23 vorgesehen. Diese Abgangsanschlüsse 23 sind durch eine interne Verkabelung an die Versorgungsanschlüsse angeschlossen, d. h. elektrische Kontaktpins der Abgangsanschlüsse 23 sind elektrisch leitend mit elektrischen Kontaktpins der Versorgungsanschlüsse 21, 22 verbunden.
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In weiteren Ausführungen kann aber auch eine andere Anzahl von Abgangsanschlüssen vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Anschlussbox in der beschriebenen Bauform vorteilhafterweise auch 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder gar noch mehr Abgangsanschlüsse aufweisen.
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In der Praxis wird ein Anwender voraussichtlich mehreren Anschlussboxen mit 3 bis 5 oder 6 Abgangsanschlüssen 23 der Vorzug gegeben, weil diese wie oben beschrieben mit nur geringem Aufwand kaskadierbar sind und so durch deren Kombination für einen Anwender eine größtmögliche Flexibilität bezüglich der Zahl der Anschlüsse erreichbar ist.
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Jeder der Abgangsanschlüsse 23 besitzt ein Steckgesicht 231 mit Kontaktpins, das in der Regel auch kompatibel zu den Versorgungsanschlüssen 21, 22 ist. Weiterhin besitzt jeder der Abgangsanschlüsse 23 einen Rahmen 232 sowie einen daran schwenkbar gehaltenen Verriegelungsbügel 234.
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Die Anschlussseite 26 besitzt eine Stufe 24, welche, wie in der 2a gezeigt ist, die Stufenhöhe S besitzt. Die Anschlussbox besitzt weiterhin an ihren Schmalseiten die Höhe H.
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Dadurch sind die Abgangsanschlüsse 23 um die Höhe S versenkt in der Anschlussseite 26 angeordnet. Im vorliegenden Beispiel ist folgende Beziehung gegeben: H/3 < S < H/2
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Es könnten in weiteren vorteilhaften Ausführungen auch bezüglich der Höhe H und der Stufenhöhe S je nach Anwendung beispielsweise Beziehungen in folgenden Bereichen vorgesehen sein: H/4 < S < H/3; H/5 < S < H/4; H/4 < S < H/2; H/6 < S < H/5.
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Im vorliegenden Beispiel besitzt das Gehäuse 20 eine einzige Stufe 24, welche die Abgangsanschlüsse 23 im Bereich der Schmalseiten 25, 27 und der Rückseite 29 u-förmig umläuft. In Richtung der Frontseite 28 besitzt die Anschlussfläche 26 dagegen keine Stufe. Durch den u-förmigen Verlauf der Stufe 24 besitzt das Gehäuse 20 eine besonders große Stabitität.
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Alternativ wäre auch eine Variante möglich, bei der zwei separate Stufen 24 vorgesehen sind, die sich jeweils zwischen den Schmalseiten 25, 27 und den Abgangsanschlüssen 23 befinden, so dass im Bereich der Rückwand 29 keine Stufe existiert. Dies hätte den Vorteil einer gewissen Materialersparnis.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Energieverteilungssystem
- 11
- berührungsloses Energieübertragungssystem
- 12
- AC/DC-Konverter
- 13, 13'
- elektrischer T-Verteiler
- 16, 16'
- Energieleitung
- 17
- Versorgungsleitung
- 4
- Motortreiber
- 41
- 3 Phasen-Energieversorgungsausgang (400 V)
- 42
- Encoderausgang (12 V)
- 5
- elektrischer Motor
- 2
- Anschlussbox
- 20
- Gehäuse der Anschlussbox
- 21
- Versorgungs-Eingangsanschluss
- 211
- Steckgesicht des Versorgungs-Eingangsanschlusses
- 212
- Rahmen des Versorgungs-Eingangsanschlusses
- 213
- Rastzapfen
- 22
- Versorgungs-Ausgangsanschluss
- 222
- zweiter Rahmen
- 223
- Schwenkzapfen
- 224
- Verriegelungsbügel
- 23
- Abgangsanschluss
- 231
- Steckgesicht des Abgangsanschlusses
- 232
- Rahmen des Abgangsanschlusses
- 234
- Verriegelungsbügel des Abgangsanschlusses
- 24
- Stufe
- 25
- erste Schmalseite
- 26
- Anschlussseite
- 27
- zweite Schmalseite
- 28
- Frontseite
- 29
- Rückseite
- 290
- Edelstahlflanschplatte
- S
- Stufenhöhe
- H
- Höhe des Gehäuses im Bereich der Schmalseiten
