-
Es
ist bekannt, Vorrichtungen mit trennbarem elektrischen Kontakt herzustellen,
welche zwei leitende Teile umfassen, die voneinander mit einem Abstand
angeordnet sind und jeweils mit einem leitenden Element verbunden
werden können,
wobei eine elektrische Verbindung zwischen diesen zwei leitenden
Teilen hergestellt werden kann mittels eines Messers in Form einer
leitenden Klinge, das zwischen einer Schließstellung der Schaltung, in
der es in Kontakt mit den beiden leitenden Teilen ist, und einer Öffnungsstellung
der Schaltung, in der es von diesen Teilen entfernt ist, umstellbar
ist.
-
Im
allgemeinen ist das Messer schwenkbar zwischen seiner Schließstellung
und seiner Öffnungsstellung
angebracht.
-
Die
Vorrichtungen für
trennbaren elektrischen Kontakt werden oft in schwierigen Umgebungen
verwendet, insbesondere im Hinblick auf Vibration, Staub oder korrosive
Atmosphäre.
-
Das
Dokument
FR-A-1583306 beschreibt
einen elektrischen Verbindungsblock, der im Innern eines isolierenden
Gehäuses
umfasst:
- • zwei
leitende Teile, die voneinander im Abstand angeordnet sind und die
beide mit einem leitenden Element verbindbar sind, beispielsweise
mittels eines Drahts,
- • ein
Kontaktelement, das zwischen einer Schließstellung der Schaltung, in
der es in Kontakt mit den beiden leitenden Teilen ist, und einer Öffnungsstellung
der Schaltung, in der es von diesen Teilen entfernt ist, umstellbar
ist,
- • einen
Schaft, der verschieblich mit dem Kontaktelement verbunden ist und
axial im Gehäuse
umstellbar ist zwischen einer Rückkehrstellung
im Gehäuse,
in der das Kontaktelement in Schließstellung der Schaltung ist,
und einer Ausgangsstellung, in der das Kontaktelement in Öffnungsstellung
der Schaltung ist,
- • Mittel
zum Sicherstellen des stabilen Beibehaltens des Schafts sowohl in
der Ausgangs- als auch in der Rückkehrstellung,
- • wobei
die Mittel zum Sicherstellen des Beibehaltens des Schafts in der
Ausgangsstellung eine schraubenförmige
Feder umfassen, die zwischen dem Gehäuse und dem Schaft angeordnet
ist,
- • wobei
die Mittel zum Sicherstellen des Beibehaltens des Schafts in der
Rückkehrstellung
dem Schaft selbst zugeordnet sind,
- • wobei
das Kontaktelement frei drehbar an dem ihm zugeordneten Schaft angebracht
ist und im isolierenden Gehäuse
verschieblich mit einer Sperre in Drehrichtung geführt ist.
-
Ziel
der Erfindung ist es, einen trennbaren Kontakt bereitzustellen mit
großer
Zuverlässigkeit, insbesondere
auch in schwierigen Umgebungen.
-
Um
diese Aufgabe zu lösen,
betrifft die Erfindung einen elektrischen Verbindungsblock gemäß Anspruch
1.
-
Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung umfasst der Verbindungsblock die Merkmale des Anspruchs
2.
-
Bei
gewissen Anwendungen sind mehrere Kontakte einander gegenüber angeordnet
und müssen
in gekoppelter Art und Weise betätigt
werden. Bei einem solchen Fall sind die den unterschiedlichen Kontakten
zugeordneten Schäfte
parallel und ihre freien Enden sind durch ein Element in Leistenform
verbunden, auf das ein Steuerschaft wirkt, der parallel zu den Schäften der
unterschiedlichen Blöcke
mit Mitteln ausgerüstet
ist zum Halten der Kontakte in der Schließstellung.
-
Gemäß einer
ersten Möglichkeit
umfassen die Mittel, welche den Halt eines Schafts in geschlossener
Stellung des elektrischen Kontakts gewährleisten, einen Finger, der
orthogonal vom Schaft vorsteht und in eine Nut eingreift, die im
Führungsgehäuse des
Schafts ausgebildet ist und an ihrem zum Kontakt näheren Ende
eine Umkehrung um 90° umfasst.
-
Um
das Schließen
des Kontakts herzustellen, ist es passend, den Schaft in einer Einführungsrichtung
im Gehäuse
zu gleiten, dann ihn eine Drehung durchführen zu lassen, wenn der vom
Schaft vorstehende Finger in Anschlag mit dem unteren Ende der Nut
kommt. Um eine gute Sperre des Schafts in Schließstellung des Kontakts zu gewährleisten,
umfasst der Rückweg
der Führungsnut
des Fingers an ihrem Ende selbst eine Verriegelungsraste des Fingers.
-
Um
das Öffnen
des Kontakts herzustellen, ist es passend, den Finger von der Verriegelungsraste zu
entfernen, in der er in Eingriff ist, dann den Schaft zu schwenken,
bis der Finger sich in der Nut befindet, die parallell zur Achse
des Schafts ausgeführt
ist. Die Feder gewährleistet
dann das Zurückkehren
des Schafts in die Öffnungsstellung
des Kontakts. Um die Drehbetätigung
des Schafts zu realisieren, ist es möglich, ihr Ende mit einem Schlitz
auszugestalten, der den Eingriff der Schneide eines Schraubendrehers
ermöglicht.
-
Gemäß einer
zweiten Möglichkeit
umfassen die Mittel, welche das Beibehalten des Schafts in der geschlossenen
Stellung des elektrischen Kontakts gewährleisten, einen Finger, der
orthogonal vom Schaft vorsteht und in eine geneigte Nut eingreift,
die im Führungsgehäuse des
Schafts ausgebildet ist und eine Raste zur Verriegelung des Fingers
in der am stärksten
eingesteckten Stellung des Schafts in das Gehäuse umfasst.
-
Vorzugsweise
ist die Nut durchgehend und das Gehäuse, in dem sie ausgebildet
ist, umfasst an seinem Umfang mehrere aufeinander folgende Nutabschnitte,
die aufeinander folgend der Umstellung des Schafts in die Schließstellung
des Kontakts und in die Öffnungsstellung
des Kontakts entsprechen.
-
In
diesem Falle ist die Translationsbewegung des Schafts von einer
Drehbewegung desselben begleitet. In dem Maße, in dem sich die Nut kontinuierlich
auf dem Umfang der Bohrung des Gehäuses erstreckt, in dem sie
ausgebildet ist, ist es möglich,
den Schaft von einer Ausgangsstellung zu einer Rückkehrstellung durchzuführen und
dann von einer Rückkehrstellung
zu einer Ausgangsstellung durch Ausführen einer Drehung des Schafts
immer in der gleichen Richtung.
-
Gemäß einer
weiteren Möglichkeit
umfassen die Mittel, welche das Beibehalten eines Schafts in Schließstellung
des elektrischen Kontakts sicherstellen, einen Ring, der im Eingriff
um den Schaft ist, frei drehbar und in Verschiebungsrichtung gesperrt
im isolierenden Gehäuse
angebracht ist und zwei Sägezahnräder aufweist,
wobei die verschiedenen Zähne durch
einen geneigten Abschnitt gefolgt von einem zur Ringachse parallellen
Abschnitt begrenzt sind, wobei alle geneigten Abschnitte in die
gleiche Richtung geneigt sind, wobei der ringaxiale und in seine Innenwand
mündende
Nuten umfasst, die alternierend mit Vertiefungsbereichen des Sägezahnprofils ausgebildet
sind, während
der Schaft zwei radial vorstehende Zapfen aufweist, die axial um
einen Wert verschoben sind, der wenigstens gleich groß wie die Breite
des Rings ist, so dass sie beidseits von diesem angeordnet sind,
wobei die zwei Zapfen in Umfangsrichtung um einen Wert verschoben
sind, der wenigstens im wesentlichen gleich der Länge eines
Zahns ist, wobei der Zapfen, der auf der Seite des freien Endes
des Schafts angeordnet ist, durch Anliegen an den geneigten Flächen der
Zähne des
Rings dazu dient, den Drehantrieb des Rings zu realisieren, um den
anderen Zapfen sukzessive in Anschlag gegen die Vertiefungen eines
Zahns zu bringen bei einer axialen Stellung des Schafts, der dem
Schließen
des Kontakts entspricht, und gegen das Innere einer Nut bei einer
axialen Stellung des Schafts, die der Öffnung des Kontakts entspricht.
Jeder auf den Schaft ausgeübte
Druck wird durch die Drehung des gezahnten Rings und durch den Durchgang
des Schafts von der Schließstellung
des Kontakts zur Öffnungsstellung
des Kontakts übertragen
usw.
-
Die
Erfindung wird klar verständlich
unter Zuhilfenahme der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme
auf die anliegenden schematischen Zeichnungen, die beispielhaft
und nicht einschränkend
vier Ausführungsformen
dieser trennbaren elektrischen Kontaktvorrichtung zeigen.
-
1 ist
eine Seitenansicht eines ersten Verbindungsblocks in Öffnungsstellung
des Kontakts,
-
2 ist
eine zur 1 ähnliche Darstellung in Schließstellung
des Kontakts,
-
3 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung der Betätigungsmittel
des Kontakts,
-
4 ist
eine perspektivische Ansicht der gleichen Mittel in der montierten
Stellung,
-
5 ist
eine stark schematische Seitendarstellung einer zweiten Vorrichtung
in Öffnungsstellung
des Kontakts,
-
6 ist
eine Schnittdarstellung entlang der Linie VI-VI der 5,
-
7 ist
eine zur 5 ähnliche Darstellung in Schließstellung
des Kontakts,
-
8 ist
eine Schnittdarstellung dieser Vorrichtung entlang der Linie VIII-VIII
der 7,
-
9 ist
eine Detailansicht mit vergrößertem Maßstab, welche
die Mittel zeigt für
den Rückhalt
der Vorrichtung in der Schließstellung
des Kontakts,
-
10 und 11 sind
zwei Vorderansichten eines weiteren Verbindungsblocks mit trennbarem
Kontakt, jeweils in Öffnungsstellung
und in Schließstellung
des Kontakts,
-
12 und 13 sind
zwei Ansichten der Betätigungsvorrichtung
dieses elektrischen Kontakts, jeweils in entfernter Stellung und
in montierter Stellung,
-
14 bis 18 sind
fünf schematische Ansichten,
welche das Betätigungsprinzip
des Schafts zeigen, der das Messer zum Schließen des Kontakts zeigt,
-
19 ist
eine perspektivische Ansicht, welche eine auf drei Kontakte simultan
wirkende Betätigungsvorrichtung
zeigt.
-
Die
in den 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung umfasst
einen Verbindungsblock 2, der mit zwei leitenden Klemmen
bzw. Leisten 3 und 4 ausgerüstet ist, zwischen denen eine
elektrische Verbindung mittels eines Messers 5 hergestellt
werden muss. Die Klemmen 3 und 4 sind im übrigen elektrisch
verbunden mit elektrischen Anschluss- und Verbindungsstücken, wie
gemäß dem dargestellten Beispiel
Verbindungsbacken mit Schraube. Die Klemmen 3 und 4 können selbstverständlich mit
anderen Anschlusszubehörteilen,
wie beispielsweise aber nicht ausschließlich selbst abisolierenden
Backen oder Anschlusslyren für
Stecker verbunden sein.
-
Im
zum Verbindungsblock gehörenden
isolierenden Gehäuse
ist ein ringförmiger
Abschnitt 6 ausgebildet, der zur Führung eines zylindrischen Schafts 7 dient.
Dieser zylindrische Schaft 7 umfasst in seinem oberen Abschnitt
einen Finger 8, der radial vorsteht, und in seinem unteren
Abschnitt eine Ausnehmung 9, die nach unten durch eine
Schulter 10 begrenzt ist. Die Ausnehmung 9 dient
der Montage des Messers 5, das die Form einer Klinge mit
einem Ω-Profil
aufweist, dessen zentraler Abschnitt auf der Ausnehmung 9 in
Eingriff ist, was es ermöglicht,
dass die Klinge 5 auf dem Schaft 7 blockiert ist,
aber ihr gegenüber
frei drehen kann. Die Drehsperre der Klinge 5 wird realisiert
durch Führungen,
die im Gehäuse des
Verbindungsblocks ausgebildet sind, wobei diese Führungen
in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Gegenüber dem ringförmigen Stück 6 und unterhalb von
diesem ist ein Block 12 ausgeführt, der eine Aufnahme 13 umfasst,
die nach oben offen ist. In dieser Aufnahme 13 ist das
untere Ende des Schafts 7 aufgenommen und es ist eine schraubenförmige Feder 6 untergebracht,
die den Schaft umgibt und einerseits am Boden der Aufnahme 13 und
andererseits an der Schulter 10 anliegt. Im ringförmigen Teil 6 ist
eine axiale Nut 14 ausgebildet, in die der Finger 8 eingreift. An
seinem unteren Ende umfasst die Nut 14 eine Umlenkung 15 um
90°, die
selbst durch eine Ausnehmung 16 abgeschlossen wird, die
nach oben gewendet ist und eine Verriegelungsraste begrenzt. Der Schaft 7 umfasst
an seinem oberen Ende einen Schlitz 17, der den Eingriff
einer Schneide eines Schraubendrehers ermöglicht, und weist ein diametral
hindurch gehendes Loch 18 auf.
-
Wenn
der Finger 8 in der Praxis in der in den 1 bis 4 dargestellten
Position ist, d. h. in der Nut 14 in Eingriff, befindet
sich die Feder 11 in entspannter Stellung, wobei der Schaft 7 nach
oben gedrückt
wird, das Messer 5 ist oberhalb der leitenden Klemmen 3 und 4 angeordnet
ohne Kontakt mit letzteren und das Ende des Schafts steht vom Gehäuse vor.
Es ist also möglich,
sofort und visuell zu identifizieren, dass der Kontakt in geöffneter
Stellung ist, indem das Vorstehen des oberen Endes des Schafts aus
dem Gehäuse
heraus festgestellt wird. Es ist auch möglich, den Schaft 7 in
der Öffnungsstellung des
Kontakts in oberer Stellung für
Sicherheitszwecke zu verriegeln durch das Durchführen eines Elements durch das
diametrale Loch 8, wie beispielsweise eines plombierten
Bandes.
-
Um
das Schließen
des Kontakts herzustellen, ist es passend, einen Druck auf den Schaft 7 auszuüben, bis
der Finger am Boden der Nut 14 ankommt, dann den Schaft
zu drehen, beispielsweise mittels der Schneide eines Schraubendrehers,
bis der Finger am Boden der Umlenkung 15 in Anschlag kommt,
indem er hinter der Raste 16 verriegelt wird. Der Übergang
in die Öffnungsstellung
des Kontakts erfolgt durch eine umgekehrte Handhabung.
-
Die 5 bis 9 zeigen
eine andere Ausführungsform
dieser Vorrichtung, bei der die gleichen Elemente durch die gleichen
Bezugszeichen wie zuvor bezeichnet sind.
-
Bei
dieser Ausführungsform
umfasst der Schaft 7 zwei Finger 19, die diametral
einander gegenüberliegen,
die dazu bestimmt sind, mit einer geneigten Nut 20 zusammenzuwirken,
die sich auf 360° im
Innern eines ringförmigen
Führungselements 22 des
Schafts erstreckt. Die Nut 20 umfasst vier Teilstücke, die
paarweise symmetrisch sind. In jedem unteren Abschnitt der Nut 20 befindet
sich eine Ausnehmung 23, die nach oben gerichtet ist, in
welcher ein Finger verriegelt werden kann in der unteren Stellung des
Schafts, die einer geschlossenen Stellung des Kontakts entspricht.
Diese Schließstellung
des Kontakts ist in den 7 bis 9 dargestellt.
Wenn ein Finger im Innern einer Nut durch Translationsverschiebung
des Schafts 7 begleitet von einer Rotationsbewegung des
letzteren sich nach unten bewegt, belegt der Finger die Position
a kommt in unteren Anschlag in der Position b. Wenn die Bedienperson
den auf den Schaft wirkenden Druck verringert, entspannt sich die
Feder 11 und der Finger kommt in der Position c in Anschlag
an einer Rampe, die ihn in die Position d, d. h. an den Boden der
Ausnehmung 23 führt.
Um in die Öffnungsstellung
zu gelangen, übt die
Bedienperson einen Druck auf den Schaft 7 derart aus, dass
der betrachtete Finger 19 gegen eine unmittelbar darunter
liegende Rampe in Anschlag kommt, die ihn in die Position e führt, von
der ausgehend es ausreicht, dass die Bedienperson den auf den Schaft 7 ausgeübten Druck
verringert, damit der Finger 19 in die Position f übergeht
und in die obere Öffnungsstellung
des Kontakts zurückkommt.
-
Die 10 bis 18 zeigen
eine weitere Ausführungsform,
bei der der Schaft 7 einfach in einer Gleitbewegung zwischen
der Öffnungsstellung und
der Schließstellung
des Kontakts angetrieben ist. In diesem Fall umfasst das zum Verbindungsblock zugehörige Gehäuse einen
Korb 25, auf dessen Innenseite ein innen gezahnter Ring 26 angebracht
ist. Dieser Ring 26 ist frei drehbar auf dem Schaft 7 angebracht,
der zwei Zapfen 27 und 28, bzw. einen oberen und
unteren Zapfen umfasst, die axial um eine Distanz voneinander entfernt
sind, die wenigstens gleich der Breite des Rings 26 entspricht,
und die winklig voneinander entfernt sind. Wie insbesondere in den 14 bis 18 dargestellt,
umfasst die Innenwand des Rings 26 untere und obere Ränder in Form
von Sägezähnen 29.
Jeder Zahn 29 ist durch eine geneigte Fläche 30 begrenzt,
der ein zur Ringachse parallelles Teilstück 32 folgt. Alle
diese geneigten Teilstücke
sind in der gleichen Richtung geneigt, und der Ring umfasst axiale
Nuten 33, die sich auf seiner ganzen Höhe erstrecken und abwechselnd
mit Hohlraumbereichen 34 zwischen zwei Zähnen ausgeführt sind.
Die Breite jeder Nut 33 ist im wesentlichen gleich der
Breite der Zapfen 27, 28. Die beiden Zapfen 27, 28 sind
in Umfangsrichtung um einen Wert voneinander entfernt, der im wesentlichen gleich
der Länge
eines Zahns entspricht. Die Funktionsweise der Vorrichtung ist wie
folgt. Die 14 zeigt die Stellung, in der
der Schaft 7 in oberer Stellung ist. Der Zapfen 28 ist
mit einer Nut 33 in Eingriff. Wenn die Bedienperson einen
Druck auf den Schaft 7 ausübt, kommt der Zapfen 27 in
Anschlag gegen eine geneigte Fläche 30 des
gegenüberliegenden Zahns,
was dazu führt,
dass sich der Ring 26 dreht, bis der Zapfen 27 in
die Nut 33 eindringt, wie in 15 dargestellt.
Wenn die Bedienperson den auf den Schaft ausgeübten Druck verringert, kommt
der Zapfen 28 in Kontakt mit der unteren Fläche 30 eines Zahns
des Rings, wodurch sich der Ring dreht, bis sich der Zapfen 28 am
Boden 34 einer Kerbe befindet, die zwischen zwei Zähnen ausgebildet
ist, wie in der 16 dargestellt. Der Schaft ist
also verriegelt gehalten in der Schließstellung des Kontakts. Um den
Kontakt zu öffnen,
ist es angebracht, erneut auf den Schaft 7 zu drücken, damit
der obere Zapfen 27 in Anschlag gegen den unmittelbar gegenüberliegenden
Zahn kommt, wodurch der Ring 26 um einen derartigen Wert
gedreht wird, dass bei nachlassendem auf den Schaft 7 ausgeübten Druck
der Zapfen 28, der in Anschlag an der gegenüberliegenden
Fläche ist,
den Ring dreht, bis der Zapfen in eine Nut 33 eindringen
kann, wie dies in 18 dargestellt ist, was eine
neue Öffnungsstellung
des Kontakts darstellt.
-
Die 19 zeigt
eine andere Ausführungsform
dieser Vorrichtung, bei der drei Schäfte 7, die drei Messer 5 tragen,
dazu bestimmt sind, simultan betätigt
zu werden. Zu diesem Zweck weisen die drei Schäfte in der Ausführungsform
keine speziellen Verriegelungsmittel auf und sind durch eine Leiste 35 verbunden.
Gemäß dem dargestellten
Beispiel ist der Schaft 7 des mittleren Messers 5 mit
einem drehbaren Kopf 37 versehen, der translatorisch mit
dem Schaft 7 verbunden ist. Der Kopf 37 ist translatorisch beweglich
in einem Korb oder einem Isoliergehäuse 38 und besitzt
einen Finger 39, der dafür bestimmt ist, in Eingriff
mit einer Verriegelungsnut 40 des Gehäuses 38 zu kommen.
Durch einen Druck in Richtung des Pfeils F1 auf den Kopf 37 ist
es somit möglich,
gleichzeitig die drei Messer nach unten zu bewegen, und eine Vierteldrehung
des Kopfes 37 in Richtung des Pfeils F2 ermöglicht es,
den Finger 39 in Eingriff mit der Nut 40 zu bringen,
um den zentralen Schaft 7 und die zwei mit ihm durch die
Leiste 35 verbundenen Schäfte 7 in unterer Stellung
zu verriegeln. Die Messer werden so in Schließstellung der ihnen zugeordneten
Schaltungen gehalten. Der Kopf 37 befindet sich somit in
Rückkehrstellung.
Eine Drehung des Kopfs 37 in umgekehrter Richtung ermöglicht es,
das System zu entriegeln, indem der Finger 39 außerhalb
der Nut 40 angeordnet wird, derart, dass die Federn 11 die
Messer 5 zur Öffnungsstellung
der Schaltungen und den Kopf 37 in Ausgangsstellung zurückbringen.
-
Es
ist selbstverständlich,
dass die Erfindung nicht auf die oben beispielhaft beschriebenen
einzelnen Ausführungsformen
dieser Vorrichtung beschränkt
ist, sondern im Gegenteil alle Varianten umfasst. Insbesondere bei
der in der 19 dargestellten Ausführungsform
kann jeder Schaft 7 identisch sein mit den unter Bezugnahme
auf die 1 bis 4 beschriebenen
Schäften,
um Standardverbindungsblöcke
verwenden zu können,
die entweder unabhängig
verwendet werden können
oder gekoppelt, um die gleichzeitige Steuerung von mehreren Kontakten
zu realisieren. Im Falle eines Schließens des Kontakts durch Translation
des Schafts gefolgt von einer Drehung ist es ferner möglich, das
System gegen ein unangebrachtes Schließen des Kontakts zu schützen, indem
der Schaft derart dimensioniert wird, dass sein Ende im Gehäuse zurückkehren muss,
bevor der Kontakt hergestellt wird. Somit stellt ein ungewolltes
Drücken
auf den Schaft, das ihn auf Gehäuseniveau
bringt, keinen Kontakt her. Bei allen Ausführungsformen dieser Vorrichtung
kann der Kontaktbereich vor atmosphärischer Verschmutzung durch
eine Kappe oder/und Rippen geschützt
sein, die Ablenkungen bilden.