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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Konstruktion eines elektrischen
Netzes und die Verbindung von Komponenten mit dem elektrischen Netz. Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Verzweigungseinheit
für ein
elektrisches Netz, durch die z.B. ein festes elektrisches Netz in
einem Gebäude
zu verschiedenen Komponenten davon verzweigt werden kann.
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In
Anwendungen, in denen später
wahrscheinlich Änderungen
vorgenommen werden müssen,
ist es wünschenswert,
wenn das elektrische Netz von Anfang an derart implementiert wird,
daß die Änderungen
später
leicht vorgenommen werden können.
Dies ist beispielsweise typischerweise in Messestandstrukturen und
in umwandelbaren oder umgestaltbaren Büros und Geschäftsgebäuden der Fall,
in denen die Positionen von Trennwänden sehr wahrscheinlich irgendwann
geändert
werden müssen.
Wenn die Verbindungen oder Kupplungen elektrischer Komponenten,
z.B. von Beleuchtungskörpern,
Ventilatoren und Sockeln oder Lampenfassungen, in diesen Einrichtungen
ursprünglich
auf herkömmliche
Weise, d.h. durch Verbinden der elektrischen Komponenten mit dem
elektrischen Netz unter Verwendung fester Kabelinstallationen, realisiert werden,
ist es sehr zeit- und arbeitsaufwendig, die elektrischen Komponenten
später
zu versetzen. Außerdem
ist in der Anfangsphase der Installation, oder wenn ein elektrisches
Netz erstmalig für
einen bestimmten Raum konstruiert wird, die Arbeit zum Implementieren
einer herkömmlichen
festen Installation zeitaufwendig.
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Daher
werden an Stelle der vorstehend beschriebenen, auf Kabeln und Schraubverbindungen basierenden,
herkömmlichen
festen Installationen Lösungen
eingeführt,
gemäß denen
die elektrischen Netzkomponenten von Anfang an mit Steckverbindern
bereitgestellt werden. Dadurch werden die vor Ort auszuführenden
Installationen einfacher, weil eine derartige Installation in der
Praxis ausgeführt wird,
indem die Steckverbinder von Kabeln und elektrischen Komponenten
miteinander verbunden werden. Eine derartige Installation ist wesentlich
schneller implementierbar und flexibler als herkömmliche Lösungen.
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Die
Einführung
von Steckverbindern bei der Installation elektrischer Netze hat
es ermöglicht,
daß die
Komponenten in einem elektrischen Netz schneller miteinander verbindbar
sind, die Installation elektrischer Netze weist jedoch weiterhin
zeit- und arbeitsaufwendige Schritte auf. Ein solcher Schritt besteht
darin, eine Phase für
eine Komponente in einem elektrischen Netz auszuwählen. Gemäß bekannten
Lösungen
werden die elektrischen Netzkomponenten derart miteinander verkettet,
daß sie
beispielsweise zwei Steckverbinder aufweisen, wobei der erste Steckverbinder
ein Eingang und der zweite ein Ausgang ist. Über den Ausgang wird elektrische Leistung
bzw. Strom von der elektrischen Netzkomponente über ein Kabel zur nächsten elektrischen Netzkomponente übertragen.
Um zu erreichen, daß eine
solche Kette elektrischer Komponenten das Netz möglichst gleichmäßig belastet,
werden die Komponenten in der Kette typischerweise mit verschiedenen
Phasen verbunden. In bekannten Lösungen
wird dies z.B. in Beleuchtungskörpern
derart realisiert, daß ein
Elektriker den Beleuchtungskörper
demontiert, um Zugriff zu den elektrischen Drähten im Inneren des Gehäuses zu
erhalten. Anschließend verbindet
der Elektriker den elektrischen Draht der Lampe im Beleuchtungskörper mit
dem Pol des Steckverbin ders, über
den die Lampe mit der geeigneten Phase verbunden werden kann. Schließlich setzt
der Elektriker den Beleuchtungskörper
wieder zusammen.
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Die
Wahl der vorstehend erwähnten
Phase für
den Beleuchtungskörper
ist verständlicherweise ziemlich
zeitaufwendig und schwierig, insbesondere wenn berücksichtigt
wird, daß die
Beleuchtungskörper
typischerweise an der Decke angebracht sind, die schwer erreichbar
ist. Außerdem
kann die Anzahl von Beleuchtungskörpern relativ groß sein,
wobei in diesem Fall zum Demontieren und erneuten Zusammensetzen
aller Beleuchtungskörper
eine lange Zeitdauer benötigt
wird.
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Gemäß der
WO-A-9207396 ist
ein Verbinder mit einem Mechanismus bekannt, gemäß dem ein Ausgang des Verbinders
zwischen verschiedenen Phasen umschaltbar ist. Eine derartige Lösung, für die integrierte
bewegliche Teile erforderlich ist, ist jedoch ziemlich komplex,
in bestimmten Situationen unzuverlässig und außerdem relativ teuer.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit herkömmlichen
Lösungen
verbundenen Probleme zu lösen
und eine Verzweigungseinheit und eine elektrische Netzkomponente
bereitzustellen, durch die die Installation eines elektrischen Netzes
beschleunigt und erleichtert wird. Diese Aufgaben werden durch eine
im unabhängigen
Anspruch 1 definierte Verbindungseinheit für ein elektrisches Netz gelöst.
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Die
Erfindung basiert auf der Idee, daß die elektrische Installationsarbeit
und insbesondere die Auswahl der Phase einer elektrischen Komponente wesentlich
vereinfacht und beschleunigt werden, wenn eine Verzweigungseinheit
im elektrischen Netz verwendet wird, wobei durch ein Verbindungselement
der Verzweigungseinheit ermöglicht
wird, den Eingangspol auszuwählen, über den
die Verzweigungseinheit mit der elektrischen Netzkomponente verbunden
wird. Daher ist es für
die Auswahl der Phase der elektrischen Netzkomponente nicht erforderlich,
innere Drähte
der elektrischen Netzkomponente neu zu verbinden, sondern es ist
ausreichend, das Verbindungselement der Verzweigungseinheit auf
eine geeignete Position einzustellen.
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Erfindungsgemäß ist die
Verzweigungseinheit oder die elektrische Netzkomponente, in der
die erfindungsgemäße Verzweigungseinheit
verwendet wird, vorzugsweise derart konstruiert, daß auf das
als Phasenselektor dienende Verbindungselement von außerhalb
der elektrischen Netzkomponente zugegriffen werden kann. Dadurch
kann das Erfordernis zum Demontieren und erneuten Zusammensetzen der
elektrischen Netzkomponente während
der Installationsarbeit eliminiert werden.
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Die
durch die vorliegende Erfindung bereitgestellten wesentlichsten
Vorteile sind, daß die
Installation eines elektrischen Netzes sowie Änderungen eines fertiggestellten
elektrischen Netzes erheblich beschleunigt und vereinfacht werden,
wodurch die mit diesen Arbeiten verbundenen Kosten gesenkt werden.
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Verzweigungseinheit
sind in den abhängigen
Patentansprüchen
2 und 3 beschrieben.
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Die
Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
ausführlicher
beschrieben; es zeigen:
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1 einen Teil eines elektrischen
Netzes;
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2a bis 2c eine erste bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Verzweigungseinheit;
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3 eine zweite bevorzugte
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Verzweigungseinheit; und
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4 ein Gegenstück der erfindungsgemäßen Verzweigungseinheit.
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1 zeigt einen Teil eines
elektrischen Netzes. 1 zeigt
mehrere elektrische Netzkomponenten 1, die bei spielsweise
Beleuchtungskörper
sein können.
Die Beleuchtungskörper
sind durch Kabel 2 miteinander verkettet, über die
die erforderliche elektrische Leistung bzw. der Strom für die Beleuchtungskörper übertragen
wird. In der nachstehenden Beschreibung wird beispielsweise vorausgesetzt,
daß die
Kabel fünf
Leiter und daher drei Phasen, eine Erde und Null aufweisen.
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Die
elektrischen Komponenten 1 in 1 weisen Verzweigungseinheiten 3 auf,
mit denen die Kabel 2 über
Steckverbinder 4 verbunden sind. Die Verzweigungseinheiten
weisen daher außer
einem Eingangsverbinder einen Ausgangsverbinder auf, mit dem das
mit der nachgeschalteten elektrischen Netzkomponente zu verbindende
elektrische Kabel 2 verbunden werden kann. Die Verzweigungseinheiten weisen
ferner einen (in 1 nicht
dargestellten) zweiten Ausgang auf, über den der elektrischen Netzkomponente,
mit der die Verzweigungseinheit verbunden ist, elektrische Leistung
oder Strom zugeführt
werden kann.
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Die 2a bis 2c zeigen eine erste bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Verzweigungseinheit
von drei Richtungen betrachtet. Die Verzweigungseinheiten 3 in
den 2a bis 2c entsprechen den Verzweigungseinheiten 3,
die in Verbindung mit den in 1 dargestellten
elektrischen Netzkomponenten 1 verwendet werden. Die Verzweigungseinheit 3 in 2 weist einen Eingang 5 auf,
der so geformt ist, daß ein
mehrpoliger Steckverbinder darin aufgenommen werden kann. Die Verzweigungseinheit
weist außerdem
einen Ausgang 6 auf, der ebenfalls so geformt ist, daß ein mehrpoliger Steckverbinder
darin aufgenommen werden kann. Die jeweiligen Pole des Eingangs 5 und
des Ausgangs 6 sind miteinander verbunden. In der in den 2a bis 2c dargestellten Situation ist die Verzweigungseinheit
zur Verwendung in elektrischen Dreiphasen-Verbindungen geeignet.
Daher weist sowohl der Eingang 5 als auch der Ausgang 6 fünf Pole
auf, wobei ein Pol für
jede der drei Phasen (L1, L2, L3) vorhanden ist. Die beiden übrigen Pole
sind der Erdungs- und der Nullpol.
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Die
Verzweigungseinheit von 2 weist außerdem einen
zweiten Ausgang 7 auf. Über
den Ausgang 7 wird der elektrischen Netzkomponente, an
der die Verzweigungseinheit befestigt ist (in 1 dem Beleuchtungskörper), elektrische Leistung
oder Strom zugeführt.
Der Ausgang 7 weist in den 2a bis 2c drei Leiter 8 bis 10 auf.
Der Leiter 8 wird mit einem ausgewählten Eingangspol oder mit
einer ausgewählten
Phase verbunden, wie nachstehend erläutert wird. Die Leiter 9 und 10 sind
permanent mit dem Erdungspol des Eingangs 5 bzw. mit dem
Nullpol des Ausgangs 6 verbunden.
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2a zeigt, daß die Verzweigungseinheit 3 drei
Kontaktabschnitte 11 bis 13 aufweist, die mit
verschiedenen Phasen des Ausgangs verbunden sind, d.h. mit verschiedenen
Polen des Eingangs 5 und des Ausgangs 6. Jede
Phase (L1, L2, L3) weist daher einen spezifischen Kontaktabschnitt
auf. In den 2a bis 2c sind die Kontaktabschnitte
Löcher
an denen Kontaktflächen
angeordnet sind. Die Verzweigungseinheit weist ferner ein Zufuhrloch 14 auf,
das ebenfalls einen Kontaktabschnitt aufweist und mit dem Leiter 8 des
zweiten Ausgangs 7 verbunden ist. Die Kontaktabschnitte 11 und 13 und
das Zufuhrloch 14 ermöglichen,
daß der
Leiter 8 des zweiten Ausgangs mit der ausgewählten Phase
(L1, L2, L3) verbunden werden kann, d.h. in der Praxis mit dem ausgewählten Pol
des Eingangs 5 und dem ausgewählten Pol des Ausgangs 6.
Dies wird durch ein als Phasenselektor dienendes Verbindungselement 15 erreicht.
Das Verbindungselement besteht in der in den 2a bis 2c dargestellten
Ausführungsform
im wesentlichen aus einem U-förmigen
leitfähigen
Teil, dessen erstes Ende 16 in einen ausgewählten Kontaktabschnitt 11 bis 13 eingeführt wird.
Ein zweites Ende 17 des Verbindungselements wird in das
Zufuhrloch 14 eingeführt.
Das Verbindungselement 15 stellt dadurch einen Kontakt
zwischen dem ausgewählten
Pol des Eingangs 5 bzw. dem ausgewählten Pol des Ausgangs 6 und
dem Leiter 8 her. In der Praxis bedeutet dies, daß der Leiter 8 sowie
die mit dem Leiter 8 verbundene elektrische Netzkomponente
mit der gewünschten
Phase (L1, L2, L3) verbunden werden kann. In 2c ist das Verbindungselement 15 auf
eine Position eingestellt, in der der Leiter 8 mit der mit
dem Kontaktabschnitt 11 verbundenen Phase verbunden ist.
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Die
Kontaktabschnitte 11 bis 13 sind vorzugsweise
im gleichen Abstand vom Zufuhrloch 14 angeordnet. Ein Elektriker
kann daher das gleiche Verbindungselement unabhängig von der Phase verwenden,
die er/sie mit der elektrischen Netzkomponente verbinden möchte, an
der die Verzweigungseinheit 3 befestigt ist. Der Abstand
zwischen den Kontaktabschnitten 11 bis 13 unterscheidet
sich jedoch vorzugsweise vom Abstand zwischen den Kontaktabschnitten
und dem Zufuhrloch, um zu verhindern, daß der Elektriker die Möglichkeit
hat, die verschiedenen Phasen unter Verwendung des Verbindungselements 5 fehlerhaft
miteinander zu verbinden.
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In
der in den 2a bis 2c dargestellten Ausführungsform
wird die Verzweigungseinheit bereits während der Herstellung an der
elektrischen Netzkomponente befestigt, und gleichzeitig werden auch
die Leiter 8 bis 10 mit der elektrischen Netzkomponente
verbunden, die beispielsweise eine Lampe des Beleuchtungskörpers oder
ein Kontakt im Sockel oder in der Fassung sein kann. In diesem Fall
ist die elektrische Installationsarbeit am Installationsort sehr einfach.
Dies gilt auch, wenn der Elektriker einen direkten Zugriff auf den
Eingang 5 und den Ausgang 6 hat, um den Steckverbinder
in Position zu verbinden. Anschließend muß der Elektri ker lediglich
das Verbindungselement zwischen einem der Kontaktabschnitte 11 bis 13 und
dem Zufuhrloch 14 positionieren, wodurch die elektrische
Netzkomponente mit der ausgewählten
Phase verbunden wird. Die spätere Überprüfung der
Phase ist sehr einfach, weil die Phase an der Außenfläche der Verzweigungseinheit
direkt erkennbar ist, ohne daß die
elektrische Netzkomponente für
diesen Zweck demontiert werden muß (was bei herkömmlichen
Lösungen
der Fall ist).
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3 zeigt eine zweite bevorzugte
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Verzweigungseinheit,
und 4 zeigt ein Gegenstück der in 3 dargestellten Verzweigungseinheit 3'.
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Die
Verzweigungseinheit 3' in 3 entspricht der in den 2a bis 2c dargestellten Verzweigungseinheit,
außer
daß der
zweite Ausgang der Verzweigungseinheit 3' in 3 aus
einem Steckverbinder 7' gebildet
wird. Die Verzweigungseinheit 3' wird daher in 4 zusammen mit einem sichtbaren Gegenstück 18' verwendet.
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Bei
der Herstellung einer elektrischen Netzkomponente (z.B. eines Beleuchtungskörpers) wird ein
Gegenstück 18' daran befestigt.
Gleichzeitig wird die elektrische Netzkomponente mit Hilfe von Leitern mit
dem Gegenstück 18' über darin
ausgebildete Verbinder 20' bis 22' verbunden.
Die Verbinder 20' bis 22' können beispielsweise
Federverbinder zum Aufnehmen einzelner elektrischer Leiter sein.
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Das
Gegenstück 18' weist einen
Steckverbinder 19' auf,
der ein Gegenstück
des Steckverbinders 7' des
zweiten Ausgangs der Verzweigungseinheit 3' bildet. In dieser Ausführungsform
wird die Verzweigungseinheit daher durch Verbinden der Steckverbinder 7' und 19' miteinander
an der elektrischen Netzkomponente befestigt.
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Ein
Verbindungselement 15 wird in Kombination mit der in 3 dargestellten Verzweigungseinheit
verwendet, die der vorstehend in Verbindung mit den 2a bis 2c erläuterten
Verzweigungseinheit entspricht. Daher können der Pol 8' des zweiten
Ausgangs der Verzweigungseinheit 3 sowie die elektrische
Netzkomponente, an der die Verzweigungseinheit über das Gegenstück 18' befestigt ist,
mit dem gewünschten
Pol des Eingangs 5 und daher des Ausgangs 6 der
Verzweigungseinheit verbunden werden. Dadurch kann die Phase für die elektrische
Netzkomponente auf ähnliche
Weise ausgewählt
werden wie vorstehend unter Bezug auf die 2a bis 2c beschrieben
wurde.
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Die
vorstehende Beschreibung und die in Verbindung damit dargestellten
Figuren dienen lediglich zum Erläutern
der vorliegenden Erfindung.