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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrisch leitenden Verbindung einer Elektronikeinheit mit einer Tragschiene, wobei die Vorrichtung ein Kontaktelement und eine Kontaktklemme aufweist, die miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei die Elektronikeinheit in einem Gehäuse eines elektronischen Gerätes angeordnet ist und die Tragschiene wenigstens einen Schenkel aufweist, wobei das Kontaktelement mit der Elektronikeinheit und die Kontaktklemme mit einem Schenkel der Tragschiene elektrisch leitend verbindbar ist.
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Ferner betrifft die Erfindung ein elektronisches Gerät zum Aufsetzen auf eine Tragschiene mit zwei Schenkeln, wobei das elektronische Gerät ein Gehäuse aufweist, in dem eine Elektronikeinheit angeordnet ist.
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Elektronische Geräte zum Aufsetzen auf eine Tragschiene, insbesondere eine sogenannte Hutschiene, sind seit langem bekannt und werden in verschiedensten Ausführungsformen und für verschiedene Zwecke eingesetzt. Ähnlich wie elektrische Reihenklemmen, die in der Regel ebenfalls auf Tragschienen aufgerastet werden, weisen solche elektronischen Geräte mindestens zwei Leiteranschlusselemente auf, wobei als Leiteranschlusselemente überwiegend Schraubklemmen oder Federkraftklemmen verwendet werden.
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Eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1 sowie ein elektronisches Gerät mit den Merkmalen des Schutzanspruches 11 sind aus
DE 10 2009 008 386 B4 bekannt. Die das Kontaktelement zwischen einer Elektronikeinheit und einer Tragschiene bildende Vorrichtung ist dabei vorzugsweise einteilig als Metallstanzteil ausgebildet und weist ein stegartiges Kontaktelement mit Lötstiften auf, welche elektrisch leitend mittels einer Lötverbindung mit der Elektronikeinheit verbunden werden.
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Zur Verbindung und Kontaktierung mit der Tragschiene weist die Vorrichtung eine Kontaktklemme auf, wobei die Kontaktklemme von zwei in Längsrichtung der Tragschiene hintereinander angeordneten Kontaktgliedern gebildet ist und diese Kontaktglieder jeweils zwei einander gegenüberliegende federnde Kontaktschenkel und einen die Kontaktschenkel miteinander verbindenden Verbindungsbereich aufweisen. Die Kontaktklemme wird mit den beiden Kontaktgliedern unter Spreizung der jeweiligen Kontaktschenkel entgegen der Federkraft auf den Schenkel der Tragschiene aufgeschoben und hält dort unter Federspannung. Je nach Einbausituation ist dieses Aufschieben entgegen der Federkraft schwierig.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine vorbeschriebene Vorrichtung so zu verbessern, dass ihre Montage vereinfacht und die Übertragung hoher Ströme sichergestellt wird.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kontaktklemme als U-förmiges Element ausgebildet ist, wobei in jedem der beiden U-Schenkel ein Kontaktschlitz zum Aufstecken auf den Schenkel der Tragschiene ausgespart ist, wobei die beiden Kontaktschlitze miteinander fluchten und wobei sich der jeweilige Kontaktschlitz seitlich vom Schenkelrand nach innen erstreckt und so angeordnet ist, dass er in an der Tragschiene eingerasteter Lage in einem Winkel zum Schenkel der Tragschiene ausgerichtet ist.
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Die Vorrichtung ist somit so gestaltet, dass zunächst eine Vormontage an der Tragschiene ohne Kraftaufbringung möglich ist, da bei der Vormontage der jeweilige Kontaktschlitz parallel zum Schenkel der Tragschiene ausgerichtet ist. Zur endgültigen Arretierung wird das Gehäuse mit der Vorrichtung verschwenkt, bis das Gehäuse der Elektronikeinheit an der gegenüberliegenden Seite der Tragschiene in den gegenüberliegenden Schenkel der Tragschiene einrastet. Dadurch ist in eingerasteter Lage der jeweilige Kontaktschlitz in einem Winkel zum Schenkel der Tragschiene ausgerichtet und zwischen dem Schenkel der Tragschiene und den Rändern jedes Kontaktschlitzes entstehen zwangsläufig jeweils zwei definierte Kontaktstellen, d.h. somit insgesamt vier definierte Kontaktstellen, welche eine Übertragung hoher Ströme gewährleisten.
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Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Breite des Kontaktschlitzes größer als die Wandstärke des Schenkels der Tragschiene ist. Auf diese Weise lässt sich die Vorrichtung einfach, nämlich kraftlos, zur Vormontage auf den Schenkel der Tragschiene aufstecken.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der jeweilige Kontaktschlitz im Schlitzgrund in eine in Richtung zum U-Steg gerichtete Aussparung übergeht. Durch diese Aussparung ist gewährleistet, dass der angrenzende Randbereich, der den Kontaktschlitz begrenzt, federnd ausgebildet ist und ein Arretieren der Vorrichtung erleichtert.
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Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass das wenigstens ein Kontaktelement am freien Außenrand eines U-Schenkels angeordnet ist, und zwar besonders bevorzugt quer zum U-Steg.
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Je nach Anwendungsfall kann auch bevorzugt vorgesehen sein, dass am freien Außenrand jedes U-Schenkels wenigstens ein Kontaktelement angeordnet ist.
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Um die Herstellung der Vorrichtung zu vereinfachen, ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Vorrichtung einstückig ausgebildet ist. Sie lässt sich dann auf besonders einfache Weise aus einem Metallstreifen durch Biegestanzen herstellen.
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Je nach Einbausituation kann vorgesehen sein, dass das Kontaktelement als Lötkontakt ausgebildet ist, wobei das Verlöten mit der Leiterplatte manuell oder durch Surface mounted Technology (SMT) erfolgen kann.
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Alternativ kann auch bevorzugt vorgesehen sein, dass das Kontaktelement als Steckkontakt ausgebildet ist. Dieser Steckkontakt wirkt dann mit einem entsprechenden Steckkontakt auf der Leiterplatte zusammen.
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Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass an dem der Schlitzöffnung gegenüberliegenden Seitenrand eines U-Schenkels ein quer zum U-Schenkel ausgerichtetes Fixierelement angeordnet ist. Durch dieses zusätzliche Fixierelement kann eine zusätzliche Befestigung der Vorrichtung am Gehäuse der Elektronikeinheit realisiert werden.
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Dieses Fixierelement ist bevorzugt bügelartig ausgebildet.
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Die Erfindung betrifft auch ein elektronisches Gerät zum Aufsetzen auf eine Tragschiene mit zwei Schenkeln, wobei das elektronische Gerät ein Gehäuse aufweist, in dem eine Elektronikeinheit angeordnet ist. Dabei weist die Elektronikeinheit eine Vorrichtung der vorbeschriebenen Art auf.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in
- 1 in perspektivischer Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach einer ersten Ausführungsform als Einzelteil,
- 2 einen Stanzzuschnitt für die Vorrichtung nach 1 vor dem Biegen,
- 3 eine Teilansicht eines auf einer Tragschiene befestigten elektronischen Gerätes mit Vorrichtung nach 1,
- 4 einen Schnitt gemäß der Linie A-A in 3,
- 5 eine perspektivische Darstellung der 3 aus einer anderen Richtung,
- 6 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung nach 1 aus einer anderen Richtung,
- 7 eine Teilansicht eines auf einer Tragschiene befestigten elektronischen Gerätes mit einer Vorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform,
- 8 eine Seitenansicht des elektronischen Gerätes mit Tragschiene und Vorrichtung nach 7,
- 9 eine perspektivische Teilansicht des elektronischen Gerätes nach 7,
- 10 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung nach 7,
- 11 eine Teilansicht eines auf einer Tragschiene befestigten elektronischen Gerätes mit einer Vorrichtung nach einer dritten Ausführungsform,
- 12 eine perspektivische Darstellung der 11 aus einer anderen Richtung,
- 13 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung nach 11,
- 14 eine Teilansicht eines auf einer Tragschiene befestigten elektronischen Gerätes mit einer Vorrichtung nach einer vierten Ausführungsform,
- 15 eine perspektivische Darstellung der 14 aus einer anderen Richtung,
- 16 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung nach 14,
- 17 eine Teilansicht eines auf einer Tragschiene befestigten elektronischen Gerätes mit einer Vorrichtung nach einer fünften Ausführungsform,
- 18 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung nach 17 aus einer anderen Richtung,
- 19 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung nach 17,
- 20 eine Teilansicht eines auf einer Tragschiene befestigten elektronischen Gerätes mit einer Vorrichtung nach einer sechsten Ausführungsform,
- 21 eine perspektivische Teilansicht der 20 aus einer anderen Richtung und
- 22 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung nach 20.
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Ein allgemein mit 1 bezeichnetes elektronisches Gerät ist in 8 vollständig dargestellt. Dieses elektronische Gerät 1 ist auf eine Tragschiene 2 aufgerastet. Dabei weist die Tragschiene 2 wie üblich zwei nach außen weisende Schenkel 3, 4 auf. Eine solche Tragschiene 2 wird allgemein auch als Hutschiene bezeichnet, wobei das erfindungsgemäße elektronische Gerät 1 nicht nur für solche Hutschienen, sondern auch für anders gestaltete Tragschienen mit zwei nach außen weisenden Schenkeln 3, 4 verwendet werden kann. Das elektronische Gerät 1 weist ein Gehäuse 5 auf, welches z.B. aus zwei Gehäusehälften bestehen kann, von denen einer üblicherweise ein Deckel ist.
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Im Inneren des Gehäuses 5 ist eine Elektronikeinheit angeordnet, die bei den dargestellten Ausführungsbeispielen aus einer Leiterplatte 6 und darauf angeordneten elektronischen Bauteilen besteht. Das elektronische Gerät 1 weist an seinen beiden Stirnseiten nicht dargestellte Leiteranschlusselemente auf, was für sich betrachtet bekannt ist. Zur Erzeugung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der Leiterplatte 6 bzw. einer auf der Leiterplatte 6 angeordneten Leiterbahn und der Tragschiene 2 ist im Fußbereich des Gehäuses eine erfindungsgemäße Vorrichtung 7 angeordnet, die nachfolgend näher beschrieben wird.
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Die Vorrichtung 7 besteht bei allen Ausführungsbeispielen vorzugsweise aus einem einzigen ausgestanzten elektrisch leitenden Metallteil. Dabei ist die Vorrichtung 7 nach der ersten Ausgestaltung, welche in den 1 bis 6 dargestellt ist, aus einem Stanzzuschnitt 8 gebildet, der in 2 dargestellt ist. Dieser Stanzzuschnitt 8 wird aus der in 2 dargestellten flachen ausgestanzten Position in die Vorrichtung 7 nach 1 umgebogen.
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Die Vorrichtung 7 weist grundsätzlich ein Kontaktelement 9 zur elektrischen Kontaktierung mit dem elektronischen Gerät, also beim Ausführungsbeispiel der Leiterplatte 6 und eine mit dem Kontaktelement 9 elektrisch leitend verbundene Kontaktklemme 10 auf, als U-förmiges Element mit zwei U-Schenkeln 11, 12 und einem U-Steg 13 ausgebildet ist.
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Beim Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 7 nach 1 bis 6 ist das Kontaktelement 9 als stegförmiger Lötkontakt ausgebildet, welcher mit einem entsprechenden Kontaktbereich auf der Leiterplatte 6 verlötet wird, entweder manuell oder als SMT-Lötanschluss.
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Wesentlich für die Gestaltung der Vorrichtung 7 ist die Ausbildung der Kontaktklemme 7 als U-förmiges Element. Dabei ist in beiden U-Schenkeln 11, 12 jeweils ein Kontaktschlitz 11a, 12a zum Aufstecken auf den Schenkel 3 der Tragschiene 2 ausgespart, wobei am besten aus 1 und 2 hervorgeht, die beiden Kontaktschlitze 11a, 12a miteinander fluchten. Der jeweilige Kontaktschlitz 11a, 12a erstreckt sich dabei seitlich vom jeweiligen Schenkelrand 11b bzw. 12b nach innen und ist so angeordnet, dass er in an der Tragschiene 2 eingerasteter Lage in einem Winkel α (3) zum Schenkel 3 der Tragschiene 2 ausgerichtet ist. Dabei ist die Breite des jeweiligen Kontaktschlitzes 11a, 12a größer als die Wandstärke des Schenkels 3 der Tragschiene.
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Bevorzugt ist weiterhin vorgesehen, dass der jeweilige Kontaktschlitz 11a, 12a im Schlitzgrund in eine in Richtung zum U-Steg 13 gerichtete Aussparung 11c, 12c übergeht. Dadurch entsteht angrenzend an den U-Steg 13 und angrenzend an den jeweiligen Kontaktschlitz 11a, 12a jeweils ein kleiner Stegbereich 11d, 12d, welcher federnd ist und zu einer Federelastizität der Kontaktklemme 10 in diesen Bereich führt, was die Montage auf die Tragschiene 2 erleichtert.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass an dem der Schlitzöffnung gegenüberliegenden Seitenrand eines U-Schenkels 12 ein quer zum U-Schenkel 12 ausgerichtetes Fixierelement 14 angeordnet ist, das vorzugsweise bügelartig ausgebildet ist und zur Fixierung der Vorrichtung 7 am Gehäuse 5 dient, wie am besten in den 3 und 4 zu erkennen ist.
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Bei der Montage der Vorrichtung 7 an der Tragschiene 2 wird die Vorrichtung 7 zunächst so ausgerichtet, dass sich die beiden Kontaktschlitze 11a, 12a in paralleler Lage zum Schenkel 3 der Tragschiene 2 befinden, so dass die Vorrichtung 7 ohne Kraftaufbringung einfach auf den Schenkel 3 der Tragschiene 2 aufgeschoben werden kann. Anschließend wird die Vorrichtung 7 bzw. das Gehäuse 5 des elektronischen Gerätes 1 im Sinne der 3 im Uhrzeigersinn leicht nach oben verschwenkt, bis das Gehäuse 5 am anderen Schenkel 4 der Tragschiene 2 einrastet. In dieser Position befindet sich die Vorrichtung 7 in der in 3 und 5 dargestellten Lage. In der eingerasteten Lage sind die beiden Kontaktschlitze 11a, 12a in einem Winkel α geneigt zum Schenkel 3 der Tragschiene 2 angeordnet, so dass zwischen dem Schenkel 3 der Tragschiene 2 und dem jeweiligen Schlitz 11a, 12a jeweils zwei definierte elektrische Kontaktstellen 15, 16 entstehen, die eine Übertragung hoher Ströme vom elektronischen Gerät 1 auf die Tragschiene 2 ermöglichen.
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Der grundsätzliche Aufbau der Vorrichtung 7, insbesondere im Hinblick auf die Ausführung der Kontaktklemme 10 ist bei den nachfolgenden näher beschriebenen weiteren Ausführungsformen übereinstimmend, so dass dieser in Bezug auf die 7 bis 22 nicht noch einmal beschrieben wird.
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Die Ausführungsform nach den 7 bis 10 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch, dass die Vorrichtung 7 ein anders ausgestaltetes Kontaktelement aufweist. Dieses Kontaktelement 9' der Vorrichtung 7 nach 7 bis 10 ist als Steckkontakt ausgebildet und zwar beim Ausführungsbeispiel als Kontaktgabel 9'. Diese Kontaktgabel 9' wirkt mit einem an der Leiterplatte 6 angeordneten messerartigen Kontaktstift 17 zusammen.
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Im Unterschied zur Ausführungsform der Vorrichtung 7 nach 1 bis 6 ist bei der Ausführungsform nach 7 bis 10 kein Fixierelement vorgesehen. Der U-Schenkel 11, 12 der Vorrichtung 7 weisen demgegenüber innenliegende, eng ausgestanzte Rastschrägen 18 auf.
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In den 11 bis 13 ist eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 7 dargestellt. Diese unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform nur dadurch, dass das Kontaktelement nicht von einer Kontaktgabel 9' gebildet ist, sondern von zwei Kontaktgabeln 9', die miteinander fluchten und jeweils am freien Außenrand eines U-Schenkels 11, 12 angeordnet sind.
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Die in den 14 bis 16 dargestellte vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 7 unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform nach 11 bis 13 dadurch, dass zwar auch zwei miteinander fluchtende Kontaktgabeln 9' vorgesehen sind, diese sind jedoch nicht an beiden U-Schenkeln 11, 12 angeordnet, sondern bei dieser Ausführungsform nur am U-Schenkel 11, wobei die eine Kontaktgabel 9' mit dem U-Schenkel 11 verbunden ist, und die andere Kontaktgabel 9' über einen bogenförmigen Bereich 19 mit der einen Kontaktgabel 9'.
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Die fünfte Ausführungsform nach 17 bis 19 entspricht im Wesentlichen der zweiten Ausführungsform nach 7 bis 10, wobei allerdings das Kontaktelement nicht von einer Kontaktgabel 9' gebildet ist, sondern von einem stegförmigen Lötkontakt 9", der am U-Schenkel 11 angeformt ist.
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Die sechste Ausführungsform der Vorrichtung 7 nach 20 bis 22 unterscheidet sich von der fünften Ausführungsform nach 17 und 19 dadurch, dass das Kontaktelement nicht nur einen stegförmigen Lötkontakt 9" am U-Schenkel 11, sondern benachbart zu diesem zusätzlich einen zweiten stegförmigen Lötkontakt 9" am U-Schenkel 11 aufweist.
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Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektronisches Gerät
- 2
- Tragschiene
- 3, 4
- Schenkel der Tragschiene
- 5
- Gehäuse
- 6
- Leiterplatte
- 7
- Vorrichtung
- 8
- Stanzzuschnitt
- 9
- Kontaktelement
- 9'
- Kontaktgabel
- 9"
- Lötkontakt
- 10
- Kontaktklemme
- 11
- U-Schenkel
- 11a
- Kontaktschlitz
- 11b
- Schenkelrand
- 11c
- Aussparung
- 11d
- Stegbereich
- 12
- U-Schenkel
- 12a
- Kontaktschlitz
- 12b
- Schenkelrand
- 12c
- Aussparung
- 12d
- Stegbereich
- 13
- U-Steg
- 14
- Fixierelement
- 15
- Kontaktstelle
- 16
- Kontaktstelle
- 17
- Kontaktstift
- 18
- Rastschrägen
- 19
- bogenförmiger Bereich
- a
- Winkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009008386 B4 [0004]
