EP1846996B1 - Plug-in combination of appliances for protecting against overvoltages - Google Patents
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- EP1846996B1 EP1846996B1 EP06700837A EP06700837A EP1846996B1 EP 1846996 B1 EP1846996 B1 EP 1846996B1 EP 06700837 A EP06700837 A EP 06700837A EP 06700837 A EP06700837 A EP 06700837A EP 1846996 B1 EP1846996 B1 EP 1846996B1
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- European Patent Office
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- plug
- module
- combination
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
- H01T4/06—Mounting arrangements for a plurality of overvoltage arresters
Definitions
- the invention relates to a pluggable device combination for protection against overvoltages, comprising a socket-like lower part and one or more plug-in modules, wherein these receive the overvoltage protection elements, contact elements and contact counter-elements, which are respectively arranged in the lower part and in the plug-in module, and complementary guide rails or guide groove for controlled input. or pushing on and fixing the respective plug-in module, according to the preamble of patent claim 1.
- a pluggable device combination, according to the preamble of claim 1 is made WO-A-95/12905 known.
- Overvoltage protection devices of the prior art are in many cases designed as pluggable device combinations comprising a lower part and a plug-in module.
- the lower part of terminals for contacting the electrical conductors are arranged and appropriate receptacles for the plug-in module to be used. Furthermore, the lower part receives elements that surround one or more plug contacts of the plug-in module, so that the desired mechanical and electrical contact and the corresponding hold of the plug-in module is given in the lower part.
- the plug-in module contains the actual overvoltage protection elements, e.g. Spark gaps, varistors, gas arresters or similar.
- the lower parts are formed in many cases as a U-shaped body, wherein the open legs of the U-shaped body laterally engage around the plug-in module, wherein the plug-in module rests on the connecting leg of the U-shaped part. Furthermore, the lower part has on its mounting side receiving elements that allow a so-called DIN rail mounting.
- the removed and separated plug-in module can then be examined outside the electrical system with the aid of special test equipment and optionally replaced or reused.
- the basic idea of the invention is to carry out a functional separation between the assemblies of the electrical plug-in contact system, a latch unit and release elements, in such a way that the plug-in module when inserted into the base-like base one or more mechanical energy storage, e.g. biased in the form of leaf or coil springs.
- the latching unit locks the plug-in module in the desired end position.
- the lock on the Verrastech is canceled by simple manual force. With mechanical force, the plug-in module can then be moved out of the lower part without appreciable tensile forces.
- a significant advantage of the invention is that the actual contact system, i. the constructive design of the contact elements and contact counter-elements, can be optimally adapted to the function of surge current dissipation.
- the snap-in or snap-in function can be canceled without mechanical aids for the desired replacement or for checking the respective plug-in module.
- a spring-like, mechanical energy storage is provided, which is stretched at the onset of the respective plug-in module and releases mechanical energy for releasing the plug-in module from the socket-like lower part when canceling the snap or snap-in function.
- the plug-in module comprises a carrier unit with a bottom group, wherein a plurality of large-area contact elements are arranged on the bottom group. Furthermore, the bottom group has a trough-like underside, from which stop edges, stop surfaces and / or stop pins extend downwards in the direction of the base-like lower part.
- the carrier unit is enclosed by a hood, wherein the hood on opposite sides has a hinge surface which merges into a pressure plate, at the end locking lugs or locking cams are provided, which in the inserted state, the latching or snap-in function based on the lower part fulfill.
- the hood can be realized as a plastic molded part, wherein the hinge surface may be a so-called foil hinge joint.
- the hinge surface with pressure plate is usually biased such that the latching lugs or locking cams occupy a maximum outer position.
- the detents or detents may approach each other, i. be moved towards the inside of the hood and from complementary recesses, which are located in the base-like base, leak and released.
- the aforementioned carrier unit receives the actual overvoltage protection elements. Below the pressure plate of the hood, a movement of the pressure plate limiting surface or edge is formed on the carrier unit.
- the hood has two respective opposite broad sides and two opposite narrow sides, wherein the pressure plates are located on the narrow sides.
- the recesses of the hood are preferably arranged in the lower region of the broad sides.
- the outer surface of the printing plate is structured.
- the locking lugs or locking cams of the pressure plate may have a wedge-shaped sliding surface, wherein the respective wedge tips are oriented in the insertion direction. During the insertion process, the wedge-shaped sliding surfaces slide along the surface of the base-like lower part and then snap into recesses provided there under relaxation of the pressure plate.
- At the bottom group coding pins and / or a telecommunication contact triggering element may be provided.
- the hood has a wedge shape extending over its width in the lower region. Furthermore, in this embodiment, the hood has on its upper side a spherical or arcuate shape.
- the lower part of the device combination has a U-shape, wherein in the open legs of the lower part latching or snap-in elements are arranged and the connecting leg recesses for or the spring-like mechanical energy storage and their operation includes.
- the open legs may have longitudinal guide rails for easier insertion of the plug-in module.
- These guide rails can also have a coding function to allow a defined plugging, so that a mismatch of corresponding lower parts can be avoided.
- the connecting leg of the lower part has a complementary shape to the underside of the bottom group, wherein below the connecting leg receptacles are provided for each spring unit, which include an access for the stop edges, stop pins or stop surfaces of the bottom group.
- the respective spring units are supported against the bottom of the base-like base.
- the springs of the spring unit are interchangeable, so that in a uniform constructive design of the lower part in an easy way to adapt to the particular application with respect to the bias and Ausgurkrafte can be made.
- At least one recess for a coding pin or access to a telecommunications contact is provided in the connecting leg.
- the latching or snap-in elements and the mechanical energy storage are provided several times and are preferably arranged symmetrically.
- the connecting leg of the lower part has on both sides depending on a molded web, which stabilizes the opposite open leg parts, without any drifting apart of these parts is to be feared when inserting the plug-in module.
- the respective plug-in module with the hood top and the printing plates located there is in the inserted state and thus remains accessible for actuating the printing plates for the purpose of removing the plug-in module.
- the contact and contact counter-elements which are located on the one hand in the plug-in module and the other part in the lower part are designed as shock current carrying plug contacts with large contact holding force, but the contact holding force has not primarily or simultaneously to perform a mechanical locking of the plug-in module in the lower part.
- the plug-in module 1 consists of a carrier unit 4 and a hood. 5
- the actual active components of the surge arrester are located and in electrical connection to the plug contacts 2 standing.
- the plug contacts 2 are designed as large-area metallic blocks, preferably arranged symmetrically on the opposite sides.
- hood 5 At the hood 5 are located at the two end faces as printing plates 6 running actuating surfaces 6 '.
- a stop plate 8 of the carrier unit 4 acts as a travel limit.
- two locking lugs 9 are mounted in the embodiment shown on the front pages, so that the plug-in module 1 has a total of four fixed points and thus balanced accordingly and is held without delay in the desired position.
- the surface of the actuating surface 6 ' is provided with a structure, so that an easy removal of the plug-in module 1 without excessive force is possible.
- the underside of the carrier unit 4 which is designed as a trough-like base group, a coding pin or telecommunications actuation contact 100 have.
- Stop edges, stop surfaces or stop pins 10 which extend as pressure points relative to those associated spring unit 11 extend from the underside of the aforementioned bottom group. Fig. 2 ) Act.
- the support unit 4 has in the region of the bottom group latching projections 110, which in complementary recesses 111 of the hood 5, this locking, engage.
- the locking lugs 9 of the pressure plate 6 have a wedge-shaped sliding surface 112, wherein the respective wedge tips are oriented in the insertion direction.
- the hood 5 is designed running wedge-shaped in the lower region, wherein the top of the hood 5 has a spherical or arcuate shape.
- Each plug-in module 1 is provided with preferably two or four symmetrically arranged plug contact elements 2.
- the plug contact elements 2 By the design of the plug contact elements 2 as a moving part or fixed part, it is possible to carry relatively large surge currents almost wear-free over the large-area contact elements.
- the uniform, distributed at the bottom arrangement of Einzelsteck tokenen ensures a uniform, homogeneous force distribution, so that it does not come to a deformation or tilting of the plug-in module within the lower part, even with large electrodynamic forces.
- the lower part of the device combination has as shown Fig. 2 and 3 a U shape.
- the lower part 12 has two open U-shaped legs 120 and a connecting leg 121.
- the aforementioned recesses 9 ' are formed for the latching lugs 9 of the plug-in module 1.
- the connecting leg 121 has recesses 122 for the spring-like or mechanical energy storage and the operation thereof.
- the open legs 120 have in one embodiment of the invention guide rails 13 for easier and correct insertion of the respective plug-in module. 1
- the connecting leg 121 has on its upper side a complementary to the bottom of the bottom group of the plug-in module 1 shape, below the connecting leg receptacles 123 are provided for each spring unit 11, which include an access for the stop edges 10 of the bottom group of the plug-in module 1 upwards.
- the respective spring units 11, comprising at least one coil spring, are supported against the bottom of the base-like base.
- At least one recess 124 for a coding pin or as access to a telecommunications contact is provided in the connecting leg 121.
- each recess 124 for a coding pin or as access to a telecommunications contact is provided in the connecting leg 121.
- the applied mechanical force is used to the located in the lower part 12 mechanical energy storage. 3 or 11 to bias.
- each spring unit 11 is preferably integrated in each lower part 12.
- the number and symmetrical positioning ensure optimum homogeneity of the force.
- the release force to be set and the associated Ausschweg can vary over a wide range.
- the plug-in module 1 can be easily removed using the stored mechanical energy in the spring units without further mechanical aids or tools.
Landscapes
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine steckbare Gerätekombination zum Schutz vor Überspannungen, umfassend ein sockelartiges Unterteil und ein oder mehrere Steckmodule, wobei diese die Überspannungschutzelemente aufnehmen, Kontaktelemente und Kontaktgegenelemente, die jeweils im Unterteil und im Steckmodul angeordnet sind, sowie komplementäre Führungsschienen oder Führungsnute zum kontrollierten Ein- oder Aufschieben und Fixieren des jeweiligen Steckmoduls, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a pluggable device combination for protection against overvoltages, comprising a socket-like lower part and one or more plug-in modules, wherein these receive the overvoltage protection elements, contact elements and contact counter-elements, which are respectively arranged in the lower part and in the plug-in module, and complementary guide rails or guide groove for controlled input. or pushing on and fixing the respective plug-in module, according to the preamble of patent claim 1.
Eine steckbare gerätekombination, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus
Überspannungsschutzgeräte des Standes der Technik werden in vielen Fällen als steckbare Gerätekombinationen, umfassend ein Unterteil und ein Steckmodul, ausgeführt.Overvoltage protection devices of the prior art are in many cases designed as pluggable device combinations comprising a lower part and a plug-in module.
Im Unterteil sind Anschlußklemmen zur Kontaktierung der elektrischen Leiter angeordnet sowie entsprechende Aufnahmen für das einzusetzende Steckmodul vorhanden. Weiterhin nimmt das Unterteil Elemente auf, die einen oder mehrere Steckkontake des Steckmoduls umgreifen, so daß der gewünschte mechanische und elektrische Kontakt sowie der entsprechende Halt des Steckmoduls im Unterteil gegeben ist.In the lower part of terminals for contacting the electrical conductors are arranged and appropriate receptacles for the plug-in module to be used. Furthermore, the lower part receives elements that surround one or more plug contacts of the plug-in module, so that the desired mechanical and electrical contact and the corresponding hold of the plug-in module is given in the lower part.
Im Steckmodul befinden sich die eigentlichen Überspannungsschutzelemente, z.B. Funkenstrecken, Varistoren, Gasableiter oder Ähnliche.The plug-in module contains the actual overvoltage protection elements, e.g. Spark gaps, varistors, gas arresters or similar.
Die Unterteile sind in vielen Fällen als U-förmiger Körper ausgebildet, wobei die offenen Schenkel des U-förmigen Körpers das Steckmodul seitlich umgreifen, wobei das Steckmodul auf dem Verbindungsschenkel des U-förmigen Teils aufliegt. Weiterhin besitzt das Unterteil an seiner Montageseite Aufnahmeelemente, die eine sogenannte Hutschienenmontage ermöglichen.The lower parts are formed in many cases as a U-shaped body, wherein the open legs of the U-shaped body laterally engage around the plug-in module, wherein the plug-in module rests on the connecting leg of the U-shaped part. Furthermore, the lower part has on its mounting side receiving elements that allow a so-called DIN rail mounting.
Der Vorteil der kurz erläuterten Funktionstrennung zwischen Unterteil und Steckmodul besteht darin, daß bei Revisions- bzw. Wartungsarbeiten das Steckmodul entfernt werden kann, ohne daß dazu die Anschlußklemmen geöffnet bzw. die entsprechende Anlage spannungsfrei geschaltet werden muß.The advantage of the briefly explained function separation between the lower part and plug-in module is that during maintenance or repair the Plug-in module can be removed without the need to open the terminals or the corresponding system must be disconnected from voltage.
Das entnommene und separierte Steckmodul kann dann außerhalb der elektrischen Anlage unter Zuhilfenahme spezieller Prüfgeräte untersucht und gegebenenfalls ausgetauscht oder wieder eingesetzt werden.The removed and separated plug-in module can then be examined outside the electrical system with the aid of special test equipment and optionally replaced or reused.
Hinsichtlich des Standes der Technik sei beispielsweise ebenfalls auf die
Als besonderes Problem bei der Gestaltung der Steckkontakt-Anordnung zwischen Unterteil und Steckmodul ist zu beachten, daß diese für den im Ableitfall über sie fließenden Stoßstrom der Wellenform 10/350 µs und 8/20 µs bzw. netzfrequenten Kurzschlußstrom konstruktiv auszulegen ist.As a particular problem in the design of the plug contact arrangement between the lower part and plug-in module is to be noted that this is interpreted constructive for the surge in the flow over them surge current of the
Insbesondere bei Überspannungs-Blitzstromableitern, wie sie der Markt erfordert, müssen zum Teil erhebliche Stoßströme von bis zu 100 kA mehrfach über diese Kontakte nahezu abbrand- und verschleißfrei geführt werden. Entsprechende Prüfungen sind in den Produktnormen zu Überspannungsschutzgeräten verankert.In particular, in the case of overvoltage lightning arresters, as required by the market, in some cases considerable surge currents of up to 100 kA must be passed over these contacts almost free of burn-off and wear. Corresponding tests are anchored in the product standards for surge protection devices.
Um derartig große Stoßströme sicher zu beherrschen, muß deshalb die Kontaktkraft zwischen den einzelnen Kontaktelementen sehr groß gewählt werden. Dies hat zur Folge, daß die Steckmodule gemäß Stand der Technik nur mit erhöhtem Kraftaufwand und in den meisten Fällen nur unter Zuhilfenahme eines speziellen Werkzeugs entfernt werden können. Dies erfordert also ein zusätzliches Werkzeug und ist für die Anwendung der Geräte ein erheblicher Nachteil. Weiterhin besteht ein zusätzliches Gefahrenpotential, daß beim Handling mit dem Werkzeug innerhalb des Ableiters zum ungewollten Auslösen eines Störlichtbogens mit hieraus resultierender Gefahr für Mensch und Anlage kommen kann.In order to control such large surge currents safely, therefore, the contact force between the individual contact elements must be very large. This has the consequence that the plug-in modules according to the prior art can be removed only with increased effort and in most cases only with the aid of a special tool. So this requires an additional tool and is a significant disadvantage for the application of the devices. Furthermore, there is an additional risk that may occur when handling the tool within the arrester for accidental triggering an arc fault with resulting danger to people and equipment.
In dem Fall, wenn die Kontaktkraft zwischen den Kontaktelementen geringer ausgelegt wird, kann hierdurch zwar das Entfernen der Steckmodule erleichtert werden, jedoch besteht die Gefahr, daß unter dem Einfluß der elektrodynamischen Kraftwirkungen während des Stoßstromvorgangs es zu einem ungewollten Herausspringen des Steckmoduls aus dem Unterteil kommen kann, so daß eine ordnungsgemäße Gesamtfunktion des Geräts ohne weitere Schutzmaßnahmen nicht gegeben ist.In the case when the contact force between the contact elements is designed to be smaller, thereby the removal of the plug-in modules can be facilitated, however, there is a risk that under the influence of the electrodynamic force effects during the surge current process there will be an unwanted jumping out of the plug-in module from the lower part can, so that a proper overall function of the device is not given without further protective measures.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte steckbare Gerätekombination zum Schutz vor Überspannungen, umfassend ein sockelartiges Unterteil und ein oder mehrere Steckmodule anzugeben, wobei die Gerätekombination einerseits die erhebliche Stoßströme abbrand- und verschleißfrei führen kann, andererseits aber das sich im sockelartigen Unterteil befindliche Steckmodul ohne Weiteres, d.h. ohne Hilfsmittel oder spezielle Werkzeuge gelöst und entfernt werden kann.From the foregoing, it is therefore an object of the invention to provide a further developed pluggable device combination for protection against overvoltage, comprising a socket-like lower part and one or more plug-in modules, the device combination on the one hand can cause the considerable surge currents erosion and wear, but on the other hand in the socket-like Lower part plug-in module readily, ie can be solved and removed without tools or special tools.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit der Merkmalskombination gemäß Lehre des Patentanspruchs 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen beinhalten.The object of the invention is achieved with the feature combination according to the teaching of claim 1, wherein the dependent claims include at least expedient refinements and developments.
Demnach besteht der Grundgedanke der Erfindung darin, eine Funktionstrennung zwischen den Baugruppen des elektrischen Steckkontaktsystems, einer Verrasteinheit und Ausrückelementen vorzunehmen, und zwar derart, daß das Steckmodul beim Einführen in das sockelartige Unterteil eine oder mehrere mechanische Energiespeicher, z.B. in Form von Blatt- oder Schraubenfedern vorspannt.Accordingly, the basic idea of the invention is to carry out a functional separation between the assemblies of the electrical plug-in contact system, a latch unit and release elements, in such a way that the plug-in module when inserted into the base-like base one or more mechanical energy storage, e.g. biased in the form of leaf or coil springs.
Die Verrasteinheit arretiert das Steckmodul in der gewünschten Endlage.The latching unit locks the plug-in module in the desired end position.
Im Falle, daß das Steckmodul zu entfernen ist, wird die Verriegelung an der Verrasteinheit durch einfache manuelle Krafteinwirkung aufgehoben. Mit mechanischer Kraftwirkung kann dann das Steckmodul ohne nennenswerte Zugkräfte aus dem Unterteil herausbewegt werden.In the event that the plug-in module is to be removed, the lock on the Verrasteinheit is canceled by simple manual force. With mechanical force, the plug-in module can then be moved out of the lower part without appreciable tensile forces.
Die Auslegung der oben erwähnten Funktionsgruppen ist über einen weiten Bereich variier- und damit optimierbar. So ist es prinzipiell vorstellbar, die Ausrückkräfte so auszulegen, daß das Steckmodul selbsttätig aus den Steckkontakten herausgedrückt wird. Ebenso kann die mechanische Abstimmung derart herbeigeführt werden, daß nur mit einer nennenswerten Kraft die Steckmodule herausgezogen werden können.The design of the above-mentioned functional groups can be varied over a wide range and thus optimized. So it is in principle conceivable to interpret the disengagement forces so that the plug-in module is automatically pushed out of the plug contacts. Likewise, the mechanical tuning can be brought about such that only with a significant force, the plug-in modules can be pulled out.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das eigentliche Kontaktsystem, d.h. die konstruktive Gestaltung der Kontaktelemente und Kontaktgegenelemente, optimal auf die Funktion bei Stoßstromableitung auslegbar ist.A significant advantage of the invention is that the actual contact system, i. the constructive design of the contact elements and contact counter-elements, can be optimally adapted to the function of surge current dissipation.
In Umsetzung des erfindungsgemäßen Grundgedankens wird also unabhängig von den Kräften, welche die Kontakt- und Kontaktgegenelemente formschlüssig und/oder kraftschlüssig bei eingesetztem Steckmodul verbunden halten, funktional getrennt eine Anordnung mechanischer Rast- oder Snap-in-Elemente vorgenommen, welche zwischen dem jeweiligen Steckmodul und dem sockelartigen Unterteil wirken.In implementation of the inventive concept is thus independent of the forces which hold the contact and contact counter-elements positively and / or non-positively connected with inserted plug-in module, functionally separated an arrangement of mechanical snap-in or snap-in elements made which between the respective plug-in module and act the base-like base.
Die Rast- oder Snap-in-Funktion ist ohne mechanische Hilfsmittel beim gewünschten Austausch oder zur Kontrolle des jeweiligen Steckmoduls aufhebbar.The snap-in or snap-in function can be canceled without mechanical aids for the desired replacement or for checking the respective plug-in module.
Weiterhin ist ausgestaltend zwischen Unterteil und Steckmodul ein federartiger, mechanischer Energiespeicher vorgesehen, welcher beim Einsetzen des jeweiligen Steckmoduls gespannt wird und beim Aufheben der Rast- oder Snap-in-Funktion mechanische Energie zum Lösen des Steckmoduls aus dem sockelartigen Unterteil freigibt.Furthermore, ausgestaltend between the lower part and plug-in module, a spring-like, mechanical energy storage is provided, which is stretched at the onset of the respective plug-in module and releases mechanical energy for releasing the plug-in module from the socket-like lower part when canceling the snap or snap-in function.
Das Steckmodul umfaßt eine Trägereinheit mit einer Bodengruppe, wobei an der Bodengruppe mehrere großflächige Kontaktelemente angeordnet sind. Weiterhin besitzt die Bodengruppe eine wannenartige Unterseite, von welcher sich Anschlagkanten, Anschlagflächen und/oder Anschlagstifte nach unten, in Richtung des sockelartigen Unterteils erstrecken.The plug-in module comprises a carrier unit with a bottom group, wherein a plurality of large-area contact elements are arranged on the bottom group. Furthermore, the bottom group has a trough-like underside, from which stop edges, stop surfaces and / or stop pins extend downwards in the direction of the base-like lower part.
Die Trägereinheit ist von einer Haube umschlossen, wobei die Haube an gegenüberliegenden Seiten eine Scharnierfläche besitzt, welche in eine Druckplatte übergeht, an deren Ende Rastnasen oder Rastnocken vorgesehen sind, welche im eingesetzten Zustand die Rast- oder Snap-in-Funktion bezogen auf das Unterteil erfüllen.The carrier unit is enclosed by a hood, wherein the hood on opposite sides has a hinge surface which merges into a pressure plate, at the end locking lugs or locking cams are provided, which in the inserted state, the latching or snap-in function based on the lower part fulfill.
Die Haube kann als Kunststoff-Formteil realisiert werden, wobei die Scharnierfläche ein sogenanntes Folien-Scharniergelenk sein kann. Die Scharnierfläche mit Druckplatte steht üblicherweise unter Vorspannung derart, daß die Rastnasen oder Rastnocken eine maximal äußere Position einnehmen. Durch leichte Krafteinwirkung auf die Druckplatte können die Rastnasen oder Rastnocken aufeinander zu, d.h. in Richtung Innenseite der Haube bewegt werden und aus komplementären Ausnehmungen, die im sockelartigen Unterteil befindlich sind, austreten und freigegeben werden.The hood can be realized as a plastic molded part, wherein the hinge surface may be a so-called foil hinge joint. The hinge surface with pressure plate is usually biased such that the latching lugs or locking cams occupy a maximum outer position. By applying a slight force to the pressure plate, the detents or detents may approach each other, i. be moved towards the inside of the hood and from complementary recesses, which are located in the base-like base, leak and released.
Die vorerwähnte Trägereinheit nimmt die eigentlichen Überspannungschutzelemente auf. Unterhalb der Druckplatte der Haube ist an der Trägereinheit eine die Bewegung der Druckplatte begrenzende Fläche oder Kante ausgebildet.The aforementioned carrier unit receives the actual overvoltage protection elements. Below the pressure plate of the hood, a movement of the pressure plate limiting surface or edge is formed on the carrier unit.
Im Bereich der Bodengruppe der Trägereinheit sind Rastvorsprünge vorgesehen, welche in komplementäre Aussparungen der Haube, diese arretierend, eingreifen.In the area of the bottom group of the carrier unit locking projections are provided, which engage in complementary recesses of the hood, this locking.
Die Haube weist zwei jeweils gegenüberliegende Breitseiten und zwei gegenüberliegende Schmalseiten auf, wobei an den Schmalseiten die Druckplatten befindlich sind.The hood has two respective opposite broad sides and two opposite narrow sides, wherein the pressure plates are located on the narrow sides.
Die Aussparungen der Haube sind bevorzugt im unteren Bereich der Breitseiten angeordnet.The recesses of the hood are preferably arranged in the lower region of the broad sides.
Zur leichteren Betätigung der Druckplatten und zum Herausziehen des Steckmoduls aus dem Unterteil ist die Außenoberfläche der Druckplatte strukturiert.For easier actuation of the printing plates and for removing the plug-in module from the lower part, the outer surface of the printing plate is structured.
Die Rastnasen oder Rastnocken der Druckplatte können eine keilförmige Gleitfläche aufweisen, wobei die jeweiligen Keilspitzen in Einsteckrichtung orientiert sind. Beim Einsteckvorgang gleiten die keilförmigen Gleitflächen an der Oberfläche des sockelartigen Unterteils entlang und rasten dann in dort vorgesehene Aussparungen unter Entspannung der Druckplatte ein.The locking lugs or locking cams of the pressure plate may have a wedge-shaped sliding surface, wherein the respective wedge tips are oriented in the insertion direction. During the insertion process, the wedge-shaped sliding surfaces slide along the surface of the base-like lower part and then snap into recesses provided there under relaxation of the pressure plate.
An der Bodengruppe können Kodierstifte und/oder ein einen Fernmeldekontakt auslösendes Element vorgesehen sein.At the bottom group coding pins and / or a telecommunication contact triggering element may be provided.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Haube im unteren Bereich eine über ihre Breite verlaufende Keilform auf. Weiterhin besitzt bei dieser Ausgestaltung die Haube an ihrer Oberseite eine sphärische oder bogenförmige Gestalt.In one embodiment of the invention, the hood has a wedge shape extending over its width in the lower region. Furthermore, in this embodiment, the hood has on its upper side a spherical or arcuate shape.
Das Unterteil der Gerätekombination besitzt eine U-Form, wobei in den offenen Schenkeln des Unterteils Rast- oder Snap-in-Elemente angeordnet sind sowie der Verbindungsschenkel Aussparungen für den oder die federartigen mechanischen Energiespeicher und deren Betätigung umfaßt.The lower part of the device combination has a U-shape, wherein in the open legs of the lower part latching or snap-in elements are arranged and the connecting leg recesses for or the spring-like mechanical energy storage and their operation includes.
Weiterhin können die offenen Schenkel längsverlaufende Führungsschienen zum leichteren Einsetzen des Steckmoduls besitzen. Diese Führungsschienen können auch eine Kodierungsfunktion besitzen, um ein definiertes Einstecken zu ermöglichen, so daß eine Fehlbesetzung entsprechender Unterteile vermieden werden kann.Furthermore, the open legs may have longitudinal guide rails for easier insertion of the plug-in module. These guide rails can also have a coding function to allow a defined plugging, so that a mismatch of corresponding lower parts can be avoided.
Der Verbindungsschenkel des Unterteils weist eine zur Unterseite der Bodengruppe komplementäre Form auf, wobei unterhalb des Verbindungsschenkels Aufnahmen für jeweils eine Federeinheit vorgesehen sind, welche nach oben einen Zugang für die Anschlagkanten, Anschlagstifte oder Anschlagflächen der Bodengruppe umfassen.The connecting leg of the lower part has a complementary shape to the underside of the bottom group, wherein below the connecting leg receptacles are provided for each spring unit, which include an access for the stop edges, stop pins or stop surfaces of the bottom group.
Bevorzugt stützen sich die jeweiligen Federeinheiten gegen den Boden des sockelartigen Unterteils ab. Die Federn der Federeinheit sind austauschbar, so daß bei einer einheitlichen konstruktiven Konzeption des Unterteils in leichter Weise eine Anpassung an den jeweiligen Einsatzfall bezüglich der Vorspannungs- und Ausrückkrafte vorgenommen werden kann.Preferably, the respective spring units are supported against the bottom of the base-like base. The springs of the spring unit are interchangeable, so that in a uniform constructive design of the lower part in an easy way to adapt to the particular application with respect to the bias and Ausrückkrafte can be made.
Im Verbindungsschenkel ist mindestens eine Aussparung für einen Kodierstift oder ein Zugang zu einem Fernmeldekontakt vorgesehen.At least one recess for a coding pin or access to a telecommunications contact is provided in the connecting leg.
Die Rast- oder Snap-in-Elemente sowie die mechanischen Energiespeicher sind mehrfach vorgesehen und werden bevorzugt symmetrisch angeordnet.The latching or snap-in elements and the mechanical energy storage are provided several times and are preferably arranged symmetrically.
Der Verbindungsschenkel des Unterteils weist beidseitig je einen angeformten Steg auf, welcher die gegenüberliegenden offenen Schenkelteile stabilisiert, ohne daß ein Auseinandertreiben dieser Teile beim Einsetzen des Steckmoduls zu befürchten ist.The connecting leg of the lower part has on both sides depending on a molded web, which stabilizes the opposite open leg parts, without any drifting apart of these parts is to be feared when inserting the plug-in module.
Gemäß der Erfindung steht das jeweilige Steckmodul mit dem Haubenoberteil und den dort befindlichen Druckplatten im eingesteckten Zustand über und bleibt damit zur Betätigung der Druckplatten zum Zweck der Entnahme des Steckmoduls zugänglich.According to the invention, the respective plug-in module with the hood top and the printing plates located there is in the inserted state and thus remains accessible for actuating the printing plates for the purpose of removing the plug-in module.
Die Kontakt- und Kontaktgegenelemente, die sich einerseits im Steckmodul und andererseits im Unterteil befinden, sind als stoßstromtragfähige Steckkontakte mit großer Kontakthaltekraft ausgeführt, wobei die Kontakthaltekraft jedoch nicht primär oder gleichzeitig eine mechanische Arretierung des Steckmoduls im Unterteil zu erfüllen hat.The contact and contact counter-elements, which are located on the one hand in the plug-in module and the other part in the lower part are designed as shock current carrying plug contacts with large contact holding force, but the contact holding force has not primarily or simultaneously to perform a mechanical locking of the plug-in module in the lower part.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention will be explained below with reference to an embodiment and with the aid of figures.
Hierbei zeigen:
- Fig. 1
- eine dreidimensionale Darstellung eines erfindungsgemäßen Steck- moduls mit aufgesetzter Haube (linker Bildteil) sowie mit Ansicht der Trägereinheit ohne Haube (rechter Bildteil);
- Fig. 2
- eine Darstellung des U-förmigen Unterteils mit Detaildarstellung der Federeinheit und
- Fig. 3
- eine Darstellung der kompletten steckbaren Gerätekombination mit eingesetztem Steckmodul und Detaildarstellung der mechanischen Energiespeicherung beim im Sockelteil befindlichen, vollständig ein- gesteckem Modul.
- Fig. 1
- a three-dimensional representation of a plug-in module according to the invention with attached hood (left part of the image) and with view of the carrier unit without hood (right image part);
- Fig. 2
- a representation of the U-shaped base with detail of the spring unit and
- Fig. 3
- a representation of the complete plug-in device combination with inserted plug-in module and detailed representation of the mechanical energy storage in the base part located, fully inserted module.
Wie aus der
Unter der Haube 5 bzw. auf der Trägereinheit 4 sind die eigentlichen aktiven Komponenten des Überspannungsableiters befindlich und in elektrischer Verbindung zu den Steckkontakten 2 stehend.Under the
Die Steckkontakte 2 sind als großflächige metallische Blöcke, bevorzugt an den gegenüberliegenden Seiten symmetrisch angeordnet, ausgeführt.The
An der Haube 5 befinden sich an den beiden Stirnseiten als Druckplatten 6 ausgeführte Betätigungsflächen 6'.At the
Diese können kostengünstig in die Konstruktion des Haubenelements integriert werden, da sie an der Oberseite über eine mechanisch gestaltete Scharnierfläche 7 beweglich angeordnet sind.These can be inexpensively integrated into the construction of the hood element, since they are movably arranged on the upper side via a mechanically designed
Bei mechanischer Krafteinwirkung auf die Betätigungsflächen 6' werden diese nach innen bewegt, wobei eine Anschlagplatte 8 der Trägereinheit 4 als Wegbegrenzung fungiert.With mechanical force acting on the actuating surfaces 6 ', they are moved inward, wherein a
Der zur Verfügung stehende Weg der Druckplatte 6 ist so abgestimmt, daß die im unterten Teil angeordneten Rastnasen 9 aus ihrem Gegenstück 9' (siehe
Insgesamt sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel an den Stirnseiten je zwei Rastnasen 9 angebracht, so daß das Steckmodul 1 insgesamt über vier Fixpunkte verfügt und damit entsprechend ausbalanciert und ohne Verzug in der gewünschten Position gehalten wird.Overall, two locking
Die Oberfläche der Betätigungsfläche 6' ist mit einer Struktur versehen, so daß ein leichtes Entnehmen des Steckmoduls 1 ohne übermäßigen Kraftaufwand möglich wird.The surface of the actuating surface 6 'is provided with a structure, so that an easy removal of the plug-in module 1 without excessive force is possible.
Weiterhin kann die Unterseite der Trägereinheit 4, die als wannenartige Bodengruppe ausgeführt ist, einen Kodierstift oder Fernmelde-Betätigungskontakt 100 aufweisen.Furthermore, the underside of the
Von der Unterseite der vorerwähnten Bodengruppe erstrecken sich Anschlagkanten, Anschlagflächen oder Anschlagstifte 10, die als Druckpunkte bezogen auf jene zugehörige Federeinheit 11 (
Die Trägereinheit 4 weist im Bereich der Bodengruppe Rastvorsprünge 110 auf, welche in komplementäre Aussparungen 111 der Haube 5, diese arretierend, eingreifen.The
Die Rastnasen 9 der Druckplatte 6 besitzen eine keilförmige Gleitfläche 112, wobei die jeweiligen Keilspitzen in Einsteckrichtung orientiert sind.The locking lugs 9 of the pressure plate 6 have a wedge-shaped sliding
Wie aus der figürlichen Darstellung ersichtlich, ist die Haube 5 im unteren Bereich keilförmig verlaufend ausgeführt, wobei die Oberseite der Haube 5 eine sphärische oder bogenförmige Gestalt besitzt.As can be seen from the figurative representation, the
Jedes Steckmodul 1 ist mit vorzugsweise zwei oder vier symmetrisch angeordneten Steckkontaktelementen 2 versehen. Durch die Gestaltung der Steckkontaktelemente 2 als bewegtes Teil bzw. fixes Teil ist es möglich, relativ große Stoßströme nahezu verschleißfrei über die großflächigen Kontaktelemente zu führen. Die gleichmäßige, an der Unterseite verteilte Anordnung von Einzelsteckkontakten gewährleistet eine gleichmäßige, homogene Kraftverteilung, so daß es auch bei großen elektrodynamischen Kräften nicht zu einer Deformation oder zum Verkanten des Steckmoduls innerhalb des Unterteils kommt.Each plug-in module 1 is provided with preferably two or four symmetrically arranged
Das Unterteil der Gerätekombination besitzt gemäß der Darstellung nach
In den offenen Schenkeln 120 des Unterteils 12 sind die vorerwähnten Aussparungen 9' für die Rastnasen 9 des Steckmoduls 1 eingeformt.In the
Der Verbindungsschenkel 121 weist Aussparungen 122 für den oder die federartigen mechanischen Energiespeicher und deren Betätigung auf.The connecting
Die offenen Schenkel 120 besitzen in einer Ausgestaltung der Erfindung Führungsschienen 13 zum leichteren und korrekten Einsetzen des jeweiligen Steckmoduls 1.The
Weiterhin weist der Verbindungsschenkel 121 an seiner Oberseite eine zur Unterseite der Bodengruppe des Steckmoduls 1 komplementäre Form auf, wobei unterhalb des Verbindungsschenkels Aufnahmen 123 für jeweils eine Federeinheit 11 vorgesehen sind, welche nach oben einen Zugang für die Anschlagkanten 10 der Bodengruppe des Steckmoduls 1 umfassen.Furthermore, the connecting
Wie aus den
Weiterhin ist im Verbindungsschenkel 121 mindestens eine Aussparung 124 für einen Kodierstift oder als Zugang zu einem Fernmeldekontakt vorgesehen. Zur Verstärkung und Stabilisierung der Gesamtanordnung des Unterteils weist der Verbindungsschenkel 121 beidseitig je einen angeformten Steg 125 auf.Furthermore, at least one
Im eingestecken Zustand (siehe
Während des Einführens des Steckmoduls 1 in das Unterteil 12, geführt durch die Führungsschienen, und das Herstellen des gewünschten elektrischen Kontakts zwischen den entsprechenden Steckkontakten 2 und Gegenstücken im Unterteil, wird die aufgewandte mechanische Kraft dazu verwendet, um die im Unterteil 12 befindlichen mechanischen Energiespeicher 3 bzw. 11 vorzuspannen.During insertion of the plug-in module 1 in the
Dies wird durch die entsprechenden Anschlagkanten, Anschlagstifte oder Anschlagflächen und dort vorgesehene Druckpunkte realisiert.This is realized by the corresponding stop edges, stop pins or stop surfaces and pressure points provided there.
Beispielsweise sind in jedem Unterteil 12 bevorzugt vier Federeinheiten 11 integriert. Die Anzahl und die symmetrische Positionierung gewährleisten eine optimale Homogenität der Krafteinwirkung.For example, four
Über die konkrete konstruktive Ausführung des mechanischen Energiespeichers 3, insbesondere die Auswahl eines geeigneten Federelements und dessen Federcharakteristik, läßt sich die einzustellende Ausrückkraft und der damit verbundene Ausrückweg über einen weiten Bereicht variieren.About the specific structural design of the
Beim Lösen der Rastnasen 9 aus den Aussparungen 9' durch Ausüben einer Druckkraft auf die Druckplatte 6 bzw. Betätigungsfläche 6' kommen die Rastnasen 9 außer Kontakt mit den Aussparungen 9'. Infolge dessen kann das Steckmodul 1 unter Nutzung der gespeicherten mechanischen Energie in den Federeinheiten leicht, ohne weitere mechanische Hilfsmittel oder Werkzeuge entnommen werden.When releasing the
- 11
- Steckmodulplug-in module
- 22
- Steckkontakteplug contacts
- 33
- mechanischer Energiespeichermechanical energy storage
- 44
- Trägereinheitsupport unit
- 55
- HaubeHood
- 66
- Druckplatteprinting plate
- 6'6 '
- Betätigungsflächeactuating surface
- 77
- Scharnierflächehinge surface
- 88th
- Anschlagplattestop plate
- 99
- Rastnasenlocking lugs
- 9'9 '
- Aussparung für Rastnasen im UnterteilRecess for locking lugs in the lower part
- 1010
- Anschlagkanten oder Druckpunkte dieserStop edges or pressure points of these
- 1111
- Federeinheitspring unit
- 1212
- Unterteillower part
- 1313
- Führungsschienenguide rails
- 100100
- Kodierstift und/oder FernmeldekontaktCoding pin and / or telecommunications contact
- 110110
- Rastelemente an der Bodengruppe der TrägereinheitLocking elements on the bottom group of the carrier unit
- 111111
- Aussparungen in der HaubeRecesses in the hood
- 112112
- keilförmige Gleitflächen der Rastnasenwedge-shaped sliding surfaces of the locking lugs
- 120120
-
offener Schenkel des Unterteils 12open leg of the
lower part 12 - 121121
- Verbindungsschenkel des UnterteilsConnecting leg of the lower part
- 122122
- Aussparung als Zugang zur FedereinheitRecess as access to the spring unit
- 123123
- Aufnahme für die FedereinheitRecording for the spring unit
- 124124
- Aussparung für Kodierstift und/oder Zugang zu FernmeldekontaktRecess for coding pin and / or access to telecommunications contact
- 125125
- Stegweb
Claims (14)
- Plug-in combination of appliances for protection against overvoltages, comprising a socket-type lower part and one or several plug-in modules which accommodate the overvoltage protection elements, contact elements and contact counter elements which are respectively arranged in the lower part and in the plug-in module, as well as complementary guide rails or guide grooves for the controlled insertion or sliding-on and fixing of the respective plug-in module, wherein functionally separated mechanical catch or snap-in elements are provided which act between the respective plug-in module and the socket-type lower part, regardless of the forces which keep the contact elements and counter contact elements positively and/or non-positively connected with the plug-in module inserted, wherein the catch or snap-in function may be canceled without any mechanical auxiliary means when a replacement of the respective plug-in module is desired, characterized in that
the plug-in module comprises a carrier unit with a bottom group, with several large-area contact elements being arranged on the bottom group, the bottom group further comprising a trough-type lower side from which stop edges, stop faces, and/or stop pins extend downwards in the direction of the socket-type lower part,
the carrier unit is enclosed by a hood, the hood having a hinge face at two opposite sides, which continues into a pressure plate at the end of which catch projections or catch cams are provided which in the inserted condition fulfill the catch or snap-in function with respect to the lower part, and further a spring-type mechanical energy store is provided between the lower part and the plug-in module, which upon insertion of the respective plug-in module is biased and upon canceling the catch or snap-in function releases mechanical energy for removing the plug-in module from the socket-type lower part, wherein the plug-in module with the upper hood part and the pressure plates located thereon protrudes in the inserted condition and remains freely accessible for the actuation of the pressure plates. - Plug-in combination of appliances according to claim 1,
characterized in that
the carrier unit accommodates the overvoltage protection elements and a face or edge which limits the movement of the pressure plate is formed at the carrier unit below the pressure plate of the hood. - Plug-in combination of appliances according to claim 1 or 2,
characterized in that
catch projections are provided in the area of the bottom group of the carrier unit, which engage complementary recesses in the hood locking it. - Plug-in combination of appliances according to one of claims 1 to 3,
characterized in that
the catch projections or catch cams of the pressure plate have a wedge-shaped sliding surface, with the respective wedge tips being oriented in the direction of insertion. - Plug-in combination of appliances according to one of claims 1 to 4,
characterized in that
the hood comprises a wedge shape in its lower portion, which extends over its width. - Plug-in combination of appliances according to one of claims 1 to 5,
characterized in that
the hood is spherically or arc-shaped at its top. - Plug-in combination of appliances according to one of claims 1 to 6,
characterized in that
the lower part has a U-shape, with catch or snap-in elements being arranged in the open legs of the lower part, and with recesses being provided in the connecting leg for the spring-type mechanical energy store(s) and their actuation. - Plug-in combination of appliances according to claim 7,
characterized in that
the open legs comprise longitudinally extending guide rails to facilitate the insertion of the respective plug-in module. - Plug-in combination of appliances according to claim 1 and claim 7 or 8,
characterized in that
the connecting leg has a shape which is complementary to the lower side of the bottom group, with receptacles being provided for one spring unit each below the connecting leg, which provide an upward access for the stop edges, stop pins, or stop faces of the bottom group. - Plug-in combination of appliances according to claim 9,
characterized in that
the respective spring units bear against the bottom of the socket-type lower part. - Plug-in combination of appliances according to one of claims 7 to 10,
characterized in that
at least one recess for a coding pin or the access to a telecommunication contact is provided in the connecting leg. - Plug-in combination of appliances according to one of claims 1 to 11,
characterized in that
the catch or snap-in elements as well as the mechanical energy stores are multiple-provided and are preferably arranged symmetrically. - Plug-in combination of appliances according to one of claims 7 to 12,
characterized in that
the connecting leg comprises one integrally formed web each at both sides,
which stabilizes the opposite open leg portions. - Plug-in combination of appliances according to one of the preceding claims,
characterized in that
the contact elements and the counter contact elements are designed as plug contacts with a high contact holding force, which are capable of carrying surge currents.
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