DE3818078A1 - Elektrische steckvorrichtung mit phasenwahl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckvorrichtung mit Phasenwahl, die einen Anschlußkontakt, z.B. als Buchsenkontakt, Steckerkontakt oder als beliebig ausgestaltete Klemmstelle aufweist, der mittels eines in die Steckvorrichtung integrierten Schalters und über einen federnden Kontaktarm wahlweise mit den Kontaktabgriffs­ flächen von mindestens zwei Phasendurchgangs­ leitern elektrisch verbindbar ist.

Solche Steckvorrichtungen mit Phasenwahl werden insbesondere als Steckverbinder für Schienen­ leuchten eingesetzt. Bei Schienenleuchten wird üblicherweise ein fünfpoliges Flachkabel (Schutzleiter, Nulleiter und drei Phasenleiter) als Durchgangsverdrahtung innerhalb einer Schiene verlegt, die zum Einsetzen einer Vielzahl von Leuchten dient. Dabei werden mittels einer Steck­ vorrichtung für jede Leuchte gesondert der Schutz­ leiter, der Nulleiter und ein bestimmter Phasen­ leiter des Flachkabels kontaktiert. Welcher der vorhandenen Phasenleiter kontaktiert wird, soll der Elektriker vor Ort entscheiden können, um eine möglichst gleichmäßige Netzbelastung zu erreichen, oder z.B. um bei Ausfall einer Phase des Stromnetzes durch Umschalten der installierten Leuchten auf einen anderen Phasen­ leiter die Beleuchtung von Industriehallen oder dergleichen sicherzustellen.

Damit diese Phasenwahl von dem Elektriker vor Ort problemlos durchgeführt werden kann, ist neben anderen konstruktiven Möglichkeiten auch vorgeschlagen worden, in die Steckvorrichtung einen Schalter, z.B. als Drehschalter oder als Schiebeschalter zu integrieren. Das hat jedoch den Nachteil, daß ein solcher Schalter, der zwischen dem Phasen-Anschlußkontakt für die Leuchte und den Kontaktabgriffsflächen der einzelnen Phasendurchgangsleiter eingebaut werden muß, die Kosten der als Massenartikel zu produzierenden Steckvorrichtung verteuert sowie erhebliche größere Bauabmessungen der Steck­ vorrichtung erforderlich macht und auch die Stromübergangswiderstände innerhalb der Steck­ vorrichtung verschlechert, da die vorgeschlagenen Wahlschalter immer mit einem zusätzlichen Schleifkontakt arbeiten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Steckvorrichtung mit Phasenwahl zu schaffen, die kostengünstig und mit kleinen Bauabmessungen herstellbar ist, wobei die Stromübergangs­ widerstände innerhalb der Steckvorrichtung so klein als möglich gehalten werden sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst.

Wird nach der Lehre der Erfindung der Anschluß­ kontakt der Steckvorrichtung, der für den Phasenanschluß der Leuchte bestimmt ist, in einem Stück mit einem federnden Kontaktarm ausgebildet, der in sich durch Torsion und/oder Biegung elastisch verformbar ist, dann bildet diese aus dem Anschlußkontakt und dem Kontaktarm bestehende Einheit die kleinstmöglichste Bauweise eines Wahlschalters und ist zugleich frei von jeden zusätzlichen Stromübergangswiderständen, wie sie sonst in Form von Schleifkontakten inner­ halb eines Schalters bekannt sind.

Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unter­ ansprüche 2 bis 6 genannt.

Mögliche konstruktive Details dieser Ausführungs­ formen werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1-3 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckvorrichtung,

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform,

Fig. 5+6 eine dritte Ausführungsform und

Fig. 7-9 eine vierte Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen als Beispiel eine Steckvorrichtungshälfte, die aus einem oberen Gehäuseteil 12 und einem unteren Gehäuseteil 13 besteht. Diese Teile werden auf das dargestellte fünfpolige Flachkabel 10 aufgedrückt, wobei Schneidverbinder 11, die U-förmig ausgebildet sind, den Isolierstoffmantel des Flachkabels 10 durchstoßen und die metallischen Leiterdrähte 14 des Flachkabels kontaktieren. Diese Technik der Schneidverbindung ist bekannt und gewähr­ leistet einwandfreie Abgriffe der einzelnen Leiter des Flachkabels 10. Hierdurch werden innerhalb des Oberteils 12 der Steckvorrichtung sogenannte Kontaktabgriffsflächen zur Verfügung gestellt, nämlich die Kontaktabgriffsfläche 15 für den Schutzleiter, die Kontaktabgriffs­ fläche 16 für den Nulleiter und die Kontakt­ abgriffsflächen 17, 18 und 19 für die drei Phasen des Stromnetzes.

Die dargestellte Steckvorrichtungshälfte ist als Buchsenteil ausgebildet und von dem zugehörigen Steckerteil der Steckvorrichtung ist in Fig. 1 lediglich eine Steckzunge 20 ange­ deutet, die in die jeweiligen Buchsenkontakte 21, 22 und 23 beim Zusammenstecken der Steck­ vorrichtungshälften eingesteckt wird. Auch diese Technik ist bekannt.

Für die Erfindung von Bedeutung ist lediglich der dargestellte Buchsenkontakt 23, der als Phasen-Anschlußkontakt für den Anschluß der Leuchte dient. Dieser Anschlußkontakt soll wahlweise mit einer der dargestellten Kontakt­ abgriffsflächen 17, 18, 19 der Phasendurchgangs­ leiter des Flachkabels 10 elektrisch verbindbar sein.

Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung vor­ geschlagen, daß der Anschlußkontakt 23 in Form eines Gabelkontaktes 24 ausgebildet ist, der als Buchsenteil quer zu der flachen Steck­ zunge 20 als Steckerteil ausgerichtet ist, und daß die Gabelschlitzlänge des Gabelkontaktes derart groß gewählt ist, daß der Gabelkontakt 24 um die Steckachse der Steckzunge 20 durch Torsion und Verkanten der Gabelenden verschwenkbar ist. Die Fig. 3a-3c zeigen dies genauer.

Fig. 3a zeigt den Gabelkontakt 24 in seiner mittleren Normalposition, in der er im wesent­ lichen exakt quer zu der flachen Steckzunge 20 ausgerichtet ist. In dieser Normalposition kontaktiert der Kontaktarm 25, der in einem Stück mit dem Gabelkontakt 24 ausgebildet ist, die Kontaktabgriffsfläche 18, wie dies in Fig. 2 am besten ersichtlich ist.

Soll der Kontaktarm 25 die Kontaktabgriffs­ fläche 17 des anderen Phasenleiters kontaktieren, dann wird der Kontaktarm 25 um die Steckachse der Steckzunge 20 in die entsprechende Richtung verschwenkt, wie dies Fig. 3b darstellt. Dabei werden lediglich die Gabelenden des Gabel­ kontaktes 24 tordiert und leicht verkantet, wie dies in der Draufsicht der Fig. 3b gut erkennbar ist.

Soll der Kontaktarm 25 die Kontaktabgriffsfläche 19 des anderen Phasenleiters kontaktieren, dann erfolgt entsprechend ein Verschwenken in die andere Richtung, wie dies Fig. 3c zeigt.

Wesentlich ist, daß bei dieser Ausführungsform die Gabelenden des Anschlußkontaktes 24 koaxial in einer Schalthülse 26 angeordnet sind, die drehbar in dem Isolierstoffgehäuse der Steck­ vorrichtung gelagert ist (siehe Fig. 1), und daß an der Basis der Schalthülse 26 der radial sich erstreckende Kontaktarm 25 zum Kontaktieren der Kontaktabgriffsflächen 17, 18 und 19 fixiert ist, d.h. starr befestigt ist.

Hierdurch liegt die Drehachse des Wahlschalters bzw. der Schalthülse 26 koaxial in der Steck­ achse der Steckzunge 20, die beim Drehen der Schalthülse 26 ortsfest unbeweglich stehenbleibt. Der Drehvorgang des Wahlschalters bzw. der Schalt­ hülse 26 wird dadurch reduziert auf das bereits genannte Tordieren und Verkanten der Gabelenden des Anschlußkontaktes 24. Somit ist der bei einer Steckvorrichtung immer vorhandene Strom­ übergangswert beim Ineinanderstecken des Stecker­ teils in den Buchsenteil zugleich dafür genutzt, daß sich der Buchsenteil um den Steckerteil zum Zwecke der Phasenwahl drehen kann, ohne daß es zu diesem Zweck eines zusätzlichen Schleifkontaktes bedarf, wie dies bei bekannten Wahlschaltern der Fall ist.

Fig. 1 zeigt die Möglichkeit, daß der Kontakt­ arm 25 bei der Phasenwahl die Kontaktabgriffs­ flächen 17, 18 und 19 jeweils von oben und von unten kontaktiert. Die Übergangswiderstände zwischen dem Kontaktarm und den Kontaktabgriffs­ flächen werden dadurch auf ein Minimum reduziert. Um den Schaltvorgang zu erleichtern, sind die Kontaktabgriffsflächen relativ zueinander mit Hilfe eines Isolierstoff-Führungselementes 27 fluchtend ausgerichtet.

Fig. 4 zeigt im Vergleich zu der Ausführungsform nach den Fig. 1-3 eine vereinfachte Bauart, die dadurch gegeben ist, daß der Kontaktarm 28 nur noch von einer Seite, nämlich von unten die gegen das Isolierstoffgehäuse abgestützten Kontaktabgriffsflächen 29 kontaktiert. Ansonsten sind die baulichen Details der Fig. 4 im wesentlichen gleich mit denen der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2, so daß eine nochmalige Beschreibung entfällt.

Sowohl bei der Ausführungsform nach Fig. 4 als auch bei der nach Fig. 1 und 2 ist vorgesehen, daß die Schalthülse 26 von dem Elektriker vor Ort in einfachster Weise zum Zwecke der Phasenwahl gedreht wird,indem erseinen Schrauben­ dreher in die dafür vorgesehene Eingriffsöffnung 30 einsteckt und den aus Fig. 2 ersehbaren Pfeil in die entsprechende Position seiner Phasenwhal bringt, in der die Pfeilspitze in der jeweils gewählten Position in einer Fixiervorrichtung 31 verrastet.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine dritte Ausführungs­ form der Erfindung, bei der der Kontaktarm entsprechend der Anzahl der Phasendurchgangs­ leiter Kontaktfinger 32, 33 und 34 besitzt, die sich jeweils über eine der den Phasendurch­ gangsleitern zugeordneten Kontaktabgriffsflächen 35, 36, 37 erstrecken.

Oberhalb der Kontaktfinger ist eine alle Kontakt­ finger übergreifende Isolierstoff-Drehscheibe 38 in dem Isolierstoffgehäuse der Steckvorrichtung drehbar gelagert, die beim Drehen mittels eines nach unten gegen die Kontaktfinger vorstehenden Nockens 39,der entsprechende Anlaufschrägen besitzt, wahlweise einen der Kontaktfinger gegen die dem Kontaktfinger zugeordnete Kontaktabgriffs­ fläche drückt.

Bei der Darstellung nach Fig. 5 und 6 ist der mittlere Kontaktfinger 33 gegen die Kontakt­ abgriffsfläche 36 gedrückt. Die beiden anderen Kontaktfinger 32 und 34 sind nicht betätigt.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist der Anschlußkontakt 40 in einem normalen, nicht drehbaren Buchsen-Schutzkragen 41 angeordnet. Der Anschlußkontakt 40 ist wieder in einem Stück mit den Kontaktarm-Finger 32, 33 und 34 ausgebildet und z.B. mittels der Kunststoffnieten 42 in dem Isolierstoffgehäuse der dargestellten Steck­ vorrichtung befestigt. Zur Phasenwahl muß lediglich die Isolierstoff-Drehscheibe 38 in dem beschriebenen Sinne verdreht werden.

Die Fig. 7-9 zeigen ein viertes Ausführungs­ beispiel der Erfindung, bei der wiederum der Anschlußkontakt 43 in einem normalen, nicht drehbaren Buchsen-Schutzkragen 44 angeordnet ist. Der Anschlußkontakt 43 ist in einem Stück mit dem Kontaktarm 45 ausgebildet, der eine spezielle Biegezone 46 aufweist, die in Art einer Blattfeder quer zur Drehachse einer Dreh­ scheibe 47 elastisch verformbar ist. Zu diesem Zweck greift ein Zapfen 48 der Drehscheibe 47 in eine Mitnehmerführung 49 des Kontaktarmes, wie dies am besten aus Fig. 9 ersichtlich ist. Je nach der gewählten Drehposition der Dreh­ scheibe 47 kontaktiert das freie Kontaktende des Kontaktarmes 45 eine der Kontaktabgriffs­ flächen 50, 51, 52, die den jeweiligen Phasen­ durchgangsleitern zugeordnet sind, wie dies zu den Fig. 1 und 2 bereits ausführlich beschrieben worden ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 7 bis 9 ist die aus dem Anschlußkontakt 43 und dem Kontaktarm 45 bestehende Kontakteinheit wieder mittels Kunststoffnieten 53 in dem Isolier­ stoffgehäuse der Steckvorrichtung festgelegt, wobei je nach der gewählten Drehposition der Drehscheibe 47, d.h. der Phasenwahl ein Rückdreh­ moment aus dem elastisch verformten Kontaktarm über den Drehzapfen 48 auf die Drehscheibe wirkt. Um dieses Rückdrehmoment zu beherrschen, wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Aus­ führungsform der Erfindung vorgeschlagen, daß die Kontaktabgriffsflächen 50, 51, 52 relativ zu dem Kontaktarm 45 so positioniert sind, daß ausgehend von einer mittleren Drehposition der Drehscheibe, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist, die anderen Drehpositionen der Drehscheibe, in denen die Kontaktabgriffsflächen 50 und 52 kontaktiert werden, nur nach einer Totpunkt­ überschreitung der Drehscheibe erreicht sind, in der die Pfeilrichtung der Drehscheibe in Rich­ tung der eingezeichneten Mittellinien 54 und 55 weist. Hierdurch ist die Drehscheibe 47 bzw. die Phasenwahl selbsthaltend und bedarf keiner zusätzlichen Arretierungsvorrichtung.

Claims (6)

1. Steckvorrichtung mit Phasenwahl, insbesondere Steckverbinder für Schienenleuchten,

• - mit einem Anschlußkontakt, der mittels eines integrierten Schalters und über einen federnden Kontaktarm wahlweise mit den Kontaktabgriffs­ flächen von mindestens zwei Phasendurchgangs­ leitern elektrisch verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet,
• - daß der Anschlußkontakt (24, 40, 43) in einem Stück mit dem federnden Kontaktarm (25; 28; 32-34; 45) ausgebildet ist
• - und daß die aus dem Anschlußkontakt und dem Kontaktarm bestehende Einheit zum Kontaktieren der Kontaktabgriffsflächen (17-19; 35-37; 50-52) in sich durch Torsion und/oder Biegung elastisch verform­ bar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Anschlußkontakt in Form eines Gabel­ kontaktes (24) ausgebildet ist, der als Buchsenteil quer zu einer flachen Steckzunge (20) als Steckerteil ausgerichtet ist,
• - und daß die Gabelschlitzlänge derart groß gewählt ist, daß der Gabelkontakt um die Steckachse der Steckzunge durch Torsion und Verkanten der Gabelenden verschwenkbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Gabelenden des Anschlußkontaktes (24) koaxial in einer Schalthülse (26) angeordnet sind, die drehbar in dem Isolier­ stoffgehäuse der Steckvorrichtung gelagert ist,
• - und daß an der Basis der Schalthülse ein radial sich erstreckender Kontaktarm (25) zum Kontaktieren der Kontaktabgriffsflächen (17-19) der Phasendurchgangsleiter fixiert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Kontaktarm entsprechend der Anzahl der Phasendurchgangsleiter Kontaktfinger (32 bis 34) besitzt, die sich jeweils über eine der den Phasendurchgangsleitern zugeordneten Kontaktabgriffsflächen (35-37) erstrecken,
• - und daß eine alle Kontaktfinger übergreifende Isolierstoff-Drehscheibe (38) oberhalb der Kontaktfinger in dem Isolierstoffgehäuse der Steckverbindung drehbar gelagert ist, die beim Drehen mittels eines nach unten gegen die Kontaktfinger vorstehenden Nockens (39) wahlweise einen der Kontaktfinger gegen die dem Kontaktfinger zugeordnete Kontaktabgriffs­ fläche drückt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß oberhalb des Kontaktarmes (45) eine Isolierstoff-Drehscheibe (47) in dem Isolier­ stoffgehäuse der Steckvorrichtung drehbar gelagert ist, die mittels eines Zapfens (48) an mindestens einer Mitnehmerkante (49) des Kontaktarmes anliegt,
• - und daß der Kontaktarm zwischen seinem Anschluß­ kontakt (43) und dem Drehscheibenzapfen (48) eine quer zur Drehachse der Drehscheibe wirkende Biegezone (46) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktabgriffsflächen (50-52) der Phasendurchgangsleiter relativ zu dem Kontaktarm (45) so positioniert sind, daß ausgehend von einer mittleren Drehposition der Drehscheibe (47), in der der Kontaktarm kein Rückdrehmoment auf die Drehscheibe ausübt, die anderen Drehpositionen der Dreh­ scheibe, in denen Kontaktabgriffsflächen (50, 52) kontaktiert werden, nur nach einer Totpunktüberschreitung der Drehscheibe erreicht sind.