DE10119457C1 - Verbraucherabzweig - Google Patents

Abstract

Um bei einem Verbraucherabzweig (2) mit einem Träger (4) und einer auf diesen aufschnappbaren Baugruppe (6) unterschiedliche Montagestellungen (M, P, B) der Baugruppe (6) relativ zum Träger (4) für den Anwender von außen erkennbar zu machen, ist ein Anzeigeelement (40, 42) zur Kennzeichnung der aktuellen Montagestellung (M, P, B) vorgesehen. Zudem ist durch die Ausbildung eines Rasthakens (30) an der Baugruppe (6) und eines entsprechenden Verankerungsdurchbruchs (32) an einem Führungsarm (14) des Trägers (4) eine besonders einfach herzustellende und wirksame Rastverbindung zwischen der Baugruppe (6) und dem Träger (4) geschaffen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbraucherabzweig mit einem Träger und einer auf diesen aufschnappbaren Baugruppe, die in mehreren Montagestellungen relativ zum Träger positionierbar ist.

Der Verbraucherabzweig wird beispielsweise in einer indu­ striellen Steuerungsanlage eingesetzt und umfasst als Bau­ gruppe eine Schaltgeräteeinheit zum Schalten von elektrischen Verbrauchern. Moderne Verbraucherabzweige zeichnen sich durch ihre Modularität aus, so dass je nach Anforderung des Steue­ rungssystems geeignete Kombinationen von unterschiedlichen Verbraucherabzweigen kombinierbar sind. Üblicherweise werden diese modular aufgebauten Elemente mit dem Träger auf eine Standard-Hutschiene in einem Schaltschrank angeordnet.

Aus der DE 197 09 811 A1 ist ein Reiheneinbaugerät zu entneh­ men, das unmittelbar auf eine Hutschiene aufgeschnappt wird. Dabei ist ein Lösehebel für Halteelemente vorgesehen, mit de­ nen das Gerät auf der Hutschiene gehalten wird. Der Lösehebel ist von der einsehbaren Oberseite betätigbar.

Aus der WO 99/23736 ist ein Verbraucherabzweig zu entnehmen, bei dem im Träger eine Buselektronik zur Ansteuerung der Baugruppe über ein Bussystem integriert ist. Dabei ist ein sogenannter Energiebus zur Energieversorgung und ein Steuer­ bus zur Übertragung von Steuersignalen vorgesehen. Die Baugruppe wird am Träger verrastet und kann hierbei mehrere Montagestellungen einnehmen. Während der Montage werden die einzelnen Bussysteme automatisch kontaktiert, wobei in Ab­ hängigkeit der Montagestellung ein Bussystem oder in der End­ montagestellung beide Bussysteme kontaktiert sind.

Der Träger ist L-förmig ausgebildet und weist einen Basisarm und einen senkrecht hierzu angeordneten Führungsarm auf. Am Führungsarm ist an der zur Baugruppe gewandten Innenseite eine Rastfeder angeordnet, die die Baugruppe am Träger gegen ein axiales Herausnehmen sichert. Gleichzeitig ist endseitig an der Baugruppe gegenüberliegend zu der Rastfeder ein weite­ res Rastelement angeordnet, das in unterschiedlichen Rast­ stellungen am Basisarm eingreift. Die unterschiedlichen Rast­ stellungen definieren dabei die unterschiedlichen Montage­ stellungen. Bei der Montage der Baugruppe am Träger wird die Baugruppe zunächst am Führungsarm abgestützt und die Rastfe­ der in Eingriff gebracht. Anschließend wird die Baugruppe re­ lativ zum Träger gedreht, so dass das weitere Rastelement mit dem Basisarm verrastet.

Von der Gehäusefrontseite sind die unterschiedlichen Montage­ stellungen nur undeutlich zu erkennen. Der Anwender kann sich daher nur schwer visuell vergewissern, dass sämtliche Kon­ takte zwischen der Baugruppe und dem Träger ausgebildet sind. Weiterhin ist die an der Innenseite des Führungsarms angeordnete Rastfeder herstellungstechnisch und auch montage­ technisch aufwändig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Hand­ habung eines Verbraucherabzweigs zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die Merk­ male des Patentanspruchs 1. Danach ist ein insbesondere in Modulbauweise aufgebauter Verbraucherabzweig mit einem Träger und einer auf diesen aufschnappbaren Baugruppe vorgesehen, die in mehreren Montagestellungen relativ zum Träger positio­ nierbar ist. Um die jeweils aktuelle Montagestellung für den Anwender visuell sichtbar zu machen, ist ein Anzeigeelement zur Kennzeichnung dieser aktuellen Montagestellung vorgese­ hen. Das Anzeigeelement weist zwei Teile auf, die am Träger bzw. an der Baugruppe angeordnet sind, und ist dabei insbe­ sondere jederzeit einsehbar an einer Gehäusevorderseite des Verbraucherabzweigs angebracht.

Das Anzeigeelement dient also als Kontrollelement für eine ordnungsgemäße Montage und ermöglicht dadurch eine hohe Mon­ tagesicherheit. Bei der Montage werden der Träger und die Baugruppe relativ zueinander bewegt. Durch die Anordnung der beiden Teile des Anzeigeelements einerseits am Träger und andererseits an der Baugruppe ist somit eine zuverlässige Anzeige der aktuellen Montageposition sichergestellt.

Zweckdienlicherweise ist das Anzeigeelement verwirklicht durch eine Markierungsfahne, die in eine Markierungsausneh­ mung greift und dort entsprechend der aktuellen Montagestel­ lung unterschiedliche Markierungsstellungen einnimmt. Das An­ zeigeelement ist also durch eine einfache mechanische Aus­ gestaltungen verwirklicht und ist damit störungsfrei und robust.

Vorzugsweise ist die Baugruppe über eine Drehbewegung relativ zum Träger in die unterschiedlichen Montagestellungen führ­ bar, und die Markierungsstellung der Markierungsfahne vari­ iert mit zunehmender Drehbewegung. Die Bewegung der Markie­ rungsfahne in der Markierungsausnehmung ist dabei in erster Näherung durch eine einfache Linearbewegung verwirklicht.

Für eine deutliche Kenntlichmachung der aktuellen Montagepo­ sition ist seitlich an der Markierungsausnehmung eine Be­ schriftungsfläche vorgesehen. Diese ermöglicht die Beschrif­ tung der jeweils zugeordneten Markierungsstellung der Markie­ rungsfahne.

Bevorzugt ist der Träger im Querschnitt gesehen L-förmig mit einem unteren Basisarm und einem senkrecht hierzu angeordne­ ten Führungsarm ausgebildet, wobei die Markierungsfahne end­ seitig am Führungsarm angebracht ist. Die Drehbewegung der Baugruppe bei der Montage erfolgt dabei in einer von den bei­ den Armen aufgespannten Ebene. Diese Ausgestaltung baut in vorteilhafter Weise auf der aus der WO 99/23736 bekannten Ausgestaltung auf. Die Anordnung der Markierungsfahne am Füh­ rungsarm gewährleistet zum einen deren gute Sichtbarkeit. Zum anderen ist hierdurch sichergestellt, dass die Markierungs­ fahne bereits zu Beginn der Montage der Baugruppe am Träger in die Markierungsausnehmung eingeführt wird und somit die unterschiedlichen Montagestellungen angezeigt werden.

In einer besonders zweckdienlichen Ausgestaltung ist an der Baugruppe ein Rasthaken zur Verrastung in einer Rastausneh­ mung am Führungarm vorgesehen. Hierdurch wird gegenüber der bekannten Ausgestaltung eine vereinfachte Montage ermöglicht. Die Ausgestaltung des in den Verankerungsdurchbruch eingrei­ fenden Rasthakens an der Baugruppe ermöglicht darüber hinaus eine deutlich vereinfachte fertigungstechnische Herstellung im Vergleich zu der bekannten, am Führungsarm angeformten Rastfeder. Der Rasthaken ist ein mechanisch festes und robu­ stes Element, das anders als die Rastfeder nicht federela­ stisch ausgebildet sein muss. Gerade die federelastische Aus­ bildung der Rastfeder wirft bei der Herstellung der üblicher­ weise als Kunststoff-Spritzgussteile ausgebildete Bauteile Probleme auf.

Diese vorteilhafte Ausgestaltung der Rastverbindung mit dem in die Rastausnehmung eingreifenden Rasthaken ist auch unab­ hängig von der Ausgestaltung des Anzeigeelements zu verwirk­ lichen.

Um eine symmetrische Belastung der Rastverbindung zu gewähr­ leisten, ist der Rasthaken mittig an der Baugruppe angeord­ net.

Im Hinblick auf eine einfache Montage übergreift die Bau­ gruppe vorteilhafterweise den Führungsarm mit einem Überstand und der Rasthaken greift von einer der Baugruppe abgewandten Außenseite her in die Rastausnehmung ein. Bei der Montage wird derart vorgegangen, dass die Baugruppe mit dem Überstand auf den Führungsarm aufgesetzt und der Rasthaken in die Rastausnehmung eingeführt wird. Ausgehend von dieser Montage­ grundstellung wird die Baugruppe relativ zum Träger ver­ schwenkt und über eine Zwischen-Montagestellung (Parkstel­ lung) in die Endmontagestellung (Betriebsstellung) geführt.

Zweckdienlicherweise ist die Markierungsfahne oberhalb der Rastausnehmung und die Markierungsausnehmung oberhalb des Rasthakens im Überstand angeordnet. Die Funktionen Verrastung und Anzeigen der Montagestellung sind also konstruktiv derart miteinander kombiniert, dass bei der Ausbildung der Ver­ rastung automatisch die Markierungsfahne in die Markierungs­ ausnehmung greift. Zweckdienlicherweise ist die Markierungs­ ausnehmung dabei gebildet durch eine Entformungsöffnung, die für die Ausbildung des Rasthakens beim Spritzgießen erforder­ lich ist. Die vorteilhafte Kombination der Funktionen Ver­ rastung und Anzeige der Montagestellungen bedarf also - abge­ sehen von der Anordnung der spritzgusstechnisch einfach zu verwirklichenden Markierungsfahne - keine weiteren Bauteile oder Vorkehrungen. Es wird also im Vergleich zu der bekannten Ausgestaltung eine vereinfachte Herstellung mit verbesserter Verrastung und zusätzlicher Anzeige ermöglicht.

Darüber hinaus ist die Rastausnehmung zweckdienlicherweise als ein Verankerungsdurchbruch ausgebildet, so dass bei nicht montierter Baugruppe durch diesen Durchbruch ein Sperrschloss geführt werden kann, um eine unerwünschte Belegung des Trä­ gers mit einer Baugruppe zu verhindern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischen Darstellungen:

Fig. 1 einen in Modulbauweise aufgebauten Verbraucherab­ zweig in einer perspektivischen Darstellung, bei dem eine Schaltgeräteeinheit als Baugruppe in einer Vormontagestellung relativ zu einem Träger darge­ stellt ist,

Fig. 2 den Verbraucherabzweig in einer Betriebsstellung,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Verbraucherabzweigs in der Vormontageposition,

Fig. 4 den Verbraucherabzweig in einer Seitenansicht in einer Montagegrundstellung,

Fig. 5 den Verbraucherabzweig in einer Seitenansicht in einer Parkstellung, und

Fig. 6 den Verbraucherabzweig in einer Seitenansicht in der Betriebsstellung.

In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Ein Verbraucherabzweig 2, wie er in den Figuren dargestellt ist, ist Teil eines modularen Gesamtkonzepts und umfasst ei­ nen Träger 4, in den eine Baugruppe 6, im Ausführungsbeispiel eine Schaltgeräteeinheit, aufschnappbar ist. Der Träger 4 weist an seiner Unterseite Ausnehmungen 8 auf, über die der Verbraucherabzweig 2 auf eine herkömmliche Hutschiene auf­ schiebbar ist. Der Verbraucherabzweig 2 ist insbesondere Teil eines Steuerungssystems einer industriellen Anlage und zur Anordnung in einem Schaltschrank vorgesehen.

Je nach Anforderung werden dabei unterschiedliche Verbrau­ cherabzweige 2 nebeneinander auf die Hutschiene aufgeschoben. Dabei wird üblicherweise zunächst eine Anzahl von Trägern 4 aufgeschoben und die jeweils benötigten Verbraucherabzweige 2 auf die Träger 4 aufgeschnappt.

Der Träger 4 ist im Querschnitt gesehen L-förmig ausgebildet und weist einen Basisarm 12 und einen Führungsarm 14 auf (vgl. insbesondere die Fig. 3-6). An der von der Baugruppe 6 abgewandten Gehäusefrontseite 15 des Führungsarms 14 ist ein Klemmengehäuse 16 mit einer Anzahl von Klemmen 18 angeordnet, in denen elektrische Leiter kontaktierbar sind. An der dem Führungsarm 14 zugewandten Seite weist die Baugruppe 6 einen Führungsschacht 20 auf, mit dem die Baugruppe 6 in einen ent­ sprechenden Führungskanal 22 am Führungsarm 14 eingeschoben wird.

Zur Verrastung der Baugruppe 6 am Träger 4 ist sowohl an der Unterseite als auch an der Oberseite der Baugruppe 6 eine Verrastung zwischen der Baugruppe 6 und dem Träger 8 vorgese­ hen. An der Oberseite ist hierzu ein Rastelement 28 und an der Unterseite ein Rasthaken 30 an der Baugruppe 6 angeord­ net. Der Rasthaken 30 greift in einen als Rastausnehmung wirkenden Verankerungsdurchbruch 32 am Führungsarm 14 ein. Der Rasthaken 30 ist dabei unterhalb eines Überstands 34 an­ geordnet, mit dem die Baugruppe 6 den Führungsarm 14 über­ deckt und überlappt. Bei der Demontage dient der Überstand 34 als Griff zum Herausziehen der Baugruppe 6.

Wie insbesondere den Fig. 3 und 4 zu entnehmen ist, ist der Rasthaken 30 gebildet durch einen vom Überstand 34 senkrecht abstehenden Steg 36, an den sich endseitig ein im Querschnitt gesehen dreiecksförmiger Haken 38 angeordnet ist.

Im Überstand 34 oberhalb des Rasthakens 30 ist eine Markie­ rungsausnehmung 40 angeordnet, in die in der Montagestellung eine endseitig am Führungsarm 14 angeformte Markierungs­ fahne 42 eingreift. Die Markierungsausnehmung 40 ist zugleich eine Entformungsöffnung. Die Markierungsfahne 42 bildet zu­ sammen mit der Markierungsausnehmung 40 ein Anzeigeelement für die Montagestellung der Baugruppe 6 relativ zum Träger 4. Das Gehäuse der Baugruppe 6 sowie das des Trägers 4 sind als Kunststoff-Spritzgussteile ausgebildet. Der Rasthaken 30 ebenso wie die Markierungsfahne 42 sind dabei unmittelbar einstückig mit den jeweiligen Gehäusen verbunden. Hierfür ist eine geeignete Spritzgussform gewählt. Zur Ausbildung des Rasthakens 32 ist die Markierungsausnehmung als Entfor­ mungsöffnung notwendig.

Bei der Montage der Baugruppe 6 am Träger 8 nimmt die Markie­ rungsfahne 42 unterschiedliche Montagestellungen in der Mar­ kierungsausnehmung 40 ein. In Fig. 2 sind diese Stellungen mit den Buchstaben M für eine Montagegrundstellung, P für eine Parkstellung und B für eine Betriebsstellung angedeutet, wobei die Markierungsfahne 42 sich entsprechend der aktuellen Montagestellung der Baugruppe 6 in der Betriebsstellung B befindet. Seitlich neben der Markierungsausnehmung 40 ist die Oberfläche des Überstands 34 als Beschriftungsfläche 44 vor­ gesehen.

Die Montage der Baugruppe 6 am Träger 4 wird im Folgenden anhand der Fig. 3 bis 6 näher erläutert. Zunächst wird die Baugruppe 6 ausgehend von einer in Fig. 3 gezeigten Vormonta­ geposition (korrespondierend zur Darstellung der Fig. 1) mit dem Führungsschacht 20 in den Führungskanal 22 in Axialrich­ tung 46 verschoben. Die Baugruppe 6 umfasst ein Basisunter­ teil 48, das ähnlich wie der Träger 4 L-förmig ausgebildet ist und das an seinem einen Arm den Führungsschacht 20 um­ fasst. Auf dem Basisunterteil 48 ist das eigentliche Baugrup­ penmodul 50 angeordnet und vorzugsweise aufgeschnappt oder geschraubt. Das Basisunterteil 48 ist vorzugsweise für unter­ schiedliche Baugruppenmodule 50 ausgebildet. Für die Montage ist der Führungsschacht 20 elastisch mit dem Basisunter­ teil 48 verbunden und kann relativ zu diesem in Richtung 47 (vgl. Fig. 3) bewegt werden. Zudem ist zwischen dem Baugrup­ penmodul 50 und dem Führungsschacht 20 ein Schlitz 52 ange­ ordnet, der eine Schwenkbewegung des Baugruppenmoduls 50 um eine Schwenkachse 54 ermöglicht.

Zur Montage wird das Baugruppenmodul 6 um die Schwenkachse 54 etwas nach unten verschwenkt und somit in eine in Fig. 4 dar­ gestellte Montagegrundstellung M geführt. In dieser Montage­ grundstellung M ist die Markierungsfahne 42 bereits in die Markierungsausnehmung 40 eingeführt, der Haken 38 jedoch noch nicht in den Verankerungsdurchbruch 32.

Anschließend wird durch weiteres Schwenken um die Schwenkachse 54 das Baugruppenmodul 50 zunächst in die in Fig. 5 gezeigte Parkstellung P und anschließend in die in Fig. 6 (und in Fig. 1) gezeigte Betriebsstellung B gebracht. Hierbei wird der Haken 38 zunehmend in den Verankerungs­ durchbruch 32 eingeführt. Konstruktionsbedingt verschiebt sich dabei der Überstand 34 relativ zum Führungsarm 14 in einer Linearbewegung in Richtung 47, so dass automatisch mit der Schwenkbewegung die Markierungsfahne 42 unterschiedliche Positionen in der Markierungsausnehmung 40 einnimmt. Der Überstand 34 ist nur in Axialrichtung 46 gesichert und liegt auf dem oberen Ende des Führungsschachts 20 auf. Beim Schwen­ ken kann der Überstand 34 über dieses obere Ende gleiten. Die Markierungsfahne 42 beschreibt dabei eine lineare Relativbe­ wegung zu der Markierungsausnehmung 40. Bei eingerastetem Rasthaken 30 ist ein Herausziehen der Baugruppe 6 in Axial­ richtung 46 verhindert. An der Oberseite 26 greift das Rastelement 28 an zugeordnete Rastnasen 56 am Träger 4 ein. Dabei sind mehrere Raststufen 56 für die unterschiedlichen Montage-, Park- und Betriebsstellung M, P, B vorgesehen.

Zum Ausbau werden die Montageschritte in der umgekehrten Rei­ henfolge ausgeführt. D. h. zunächst ist an der Oberseite 26 die Rastverbindung zwischen Baugruppe 6 und Träger 4 über eine Schwenkbewegung zu lösen, wobei gleichzeitig der Rastha­ ken 32 aus dem Verankerungsdurchbruch 30 herausgeschoben wird. Anschließend kann die Baugruppe 6 in Axialrichtung 46 entnommen werden.

Die Ausbildung des Verbraucherabzweigs 2 mit einem Anzeige­ element, das durch das Zusammenwirken der Markierungsfahne 42 und der Markierungsausnehmung 40 geschaffen ist, ermöglicht dem Anwender jederzeit von außen zu erkennen, welche Position die Baugruppe 6 relativ zum Träger 4 inne hat. Da dieses An­ zeigeelement gebildet ist durch zwei bei der Montage relativ zueinander geführte Elemente, ist dieses mechanische Anzeige­ element sehr einfach ausgeführt und absolut zuverlässig.

Zugleich ist durch den Rasthaken 30 und den Verankerungs­ durchbruch 32 eine besonders stabile und einfach ausgebildete Verrastung an der Unterseite 24 ermöglicht. Durch die gün­ stige Positionierung des Rasthakens 30 und des Verankerungs­ durchbruchs 32 einerseits sowie der Markierungsausnehmung 40 und der Markierungsfahne 42 andererseits sind keine kompli­ zierten Formgebungen erforderlich. Vielmehr ist für die neben der erforderlichen Verrastung zusätzliche Anzeigefunktion kein zusätzliches Teil erforderlich.

Claims (11)

1. Verbraucherabzweig (2) mit einem Träger (4) und einer auf diesen aufschnappbaren Baugruppe (6), die in mehre­ ren Montagestellungen (M, P, B) relativ zum Träger (4) po­ sitionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anzeigeele­ ment (44, 42) mit zwei Teilen zur Kennzeichnung der aktuellen Montagestellung (M, P, B) vorgesehen ist, wobei der eine Teil (42) am Träger (4) und der ändere Teil (40) an der Baugruppe (6) angeordnet ist.

2. Verbraucherabzweig (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeele­ ment (40, 42) jederzeit einsehbar an einer Gehäusefront­ seite (15) angebracht ist.

3. Verbraucherabzweig (2) nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, dass die beiden Teile eine Markierungsausnehmung (40) und eine in diese eingreifende Markierungsfahne (42) sind, wobei die Markierungsfahne (42) entsprechend der aktuellen Mon­ tagestellung (M, P, B) unterschiedliche Markierungsstel­ lungen einnimmt.

4. Verbraucherabzweig (2) nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, dass die Baugruppe (6) über eine Schwenkbewegung relativ zum Trä­ ger (4) in die unterschiedlichen Montagestellun­ gen (M, P, B) führbar ist, und dass die Markierungsstel­ lung der Markierungsfahne (42) in der Markierungsaus­ nehmung (40) mit zunehmender Drehbewegung variiert.

5. Verbraucherabzweig (2) nach Anspruch 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, dass seit­ lich an der Markierungsausnehmung (40) eine Beschrif­ tungsfläche (44) vorgesehen ist.

6. Verbraucherabzweig (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4) im Querschnitt gesehen L-förmig mit einem un­ teren Basisarm (12) und einem senkrecht hierzu angeord­ neten Führungsarm (14) ausgebildet ist, dass die Markie­ rungsfahne (42) endseitig am Führungsarm (14) angebracht ist, und dass bei der Montage eine Schwenkbewegung der Baugruppe (6) in einer von den beiden Armen (12, 14) aufgespannten Ebene erfolgt.

7. Verbraucherabzweig (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Baugruppe (6) ein Rasthaken (30) zur Verrastung in einer Rastausneh­ mung (32) am Führungsarm (14) vorgesehen ist.

8. Verbraucherabzweig (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasthaken (30) mittig an der Baugruppe (6) angeordnet ist.

9. Verbraucherabzweig (2) nach Anspruch 7 oder 8, da­ durch gekennzeichnet, dass die Bau­ gruppe (6) den Führungsarm (14) mit einem Überstand (34) übergreift, und dass der Rasthaken (30) von der der Bau­ gruppe (6) abgewandten Außenseite her in die Rastausneh­ mung (32) eingreift.

10. Verbraucherabzweig (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungsfahne (42) oberhalb der Rastausneh­ mung (32) und die Markierungsausnehmung (40) oberhalb des Rasthakens (30) im Überstand (34) angeordnet sind.

11. Verbraucherabzweig (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastausnehmung als ein Verankerungsdurch­ bruch (32) ausgebildet ist.