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Die Erfindung geht aus von einem Verbindungselement für nebeneinander angereihte, mit ihren Breitseiten aneinander liegende Installationsschaltgeräte, wobei das Verbindungselement einen etwa zylinderförmigen Grundkörper mit einem ersten Außendurchmesser aufweist, an dessen Stirnseiten jeweils je zwei radial auffedernde, axial vorspringende, erste und zweite Spreizarme angeformt sind, deren Außenkonturen auf einer zylindrischen Mantelfläche liegen, und deren freie Enden auf entgegengesetzt liegenden Mantellinien radial vorspringende Nasen mit konusförmig zu dem freien Ende der Spreizarme sich verjüngender Mantelfläche aufweisen, wobei die Nasen im montierten Zustand hinter Rücksprüngen an den mit dem Verbindungselement zu verbindenden Gehäusen der nebeneinanderliegenden Installationsschaltgeräte einrasten, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Installationsschaltgeräte können in vorteilhafter Ausgestaltung beispielsweise insbesondere Leitungsschutzschalter oder Fehlerstromschutzschalter sein.
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Ein einpoliger elektrischer Leitungsschutzschalter oder FI-Schutzschalter besitzt ein Gehäuse, das schalenförmig ausgebildet ist, wobei die Stirnkanten der Schalenwände gegeneinander gelegt werden. Die Fixierung der beiden Schalen zueinander erfolgt beispielsweise mittels Nietverbindungen. Solche einpoligen Installationsschaltgeräte können zu mehrpoligen zusammengesetzt werden.
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Die
DE 199 61 242 B4 beschreibt als Alternative zur Nietverbindung die Verbindung zweier Installationsschaltgeräte durch ein Verbindungselement, welches einen etwa zylinderförmigen Grundkörper mit einem ersten Außendurchmesser aufweist, an dessen Stirnseiten jeweils je zwei radial auffedernde, axial vorspringende, erste und zweite Spreizarme angeformt sind. Die Außenkonturen der Spreizarme liegen auf einer zylindrischen Mantelfläche, deren Außendurchmesser kleiner ist als der erste Außendurchmesser des Grundkörpers. Die freien Enden der Spreizarme weisen radial vorspringende Nasen auf, und zwar auf entgegengesetzt liegenden Mantellinien. Im montierten Zustand rasten die Nasen hinter Rücksprüngen in entsprechenden Ausnehmungen an den mit dem Verbindungselement zu verbindenden Gehäusen der nebeneinanderliegenden Installationsschaltgeräte ein.
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Die
DE 10 2004 042 428 A1 zeigt eine Weiterentwicklung eines solchen Verbindungselementes der genannten Art derart, dass zwischen je einem ersten und zweiten sich einander gegenüber liegenden Spreizarm jeweils ein federndes Spreizelement angebracht ist.
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Damit unter Verwendung solcher bekannter Verbindungselemente der genannten Art eine sichere Verbindung zweier aneinander gereihter Gehäuse gewährleistet ist, bestehen hohe Anforderungen an die Toleranzlagen der entsprechenden Ausnehmungen, in die die Verbindungselemente eingeführt werden, insbesondere im Hinblick auf die Toleranzlagen der Rücksprünge. Bei der Verarbeitung unterschiedlicher Materialien in verschiedenen Gehäusetypen und auch bei betriebsbedingter Erwärmung der Gehäuse kann es zu einem Ausschöpfen und Überschreiten der zulässigen Toleranzen kommen, so dass ein sicherer Halt der Verbindungselemente der genannten Art in den Ausnehmungen der aneinander gereihten Geräte dann nicht mehr gewährleistet ist.
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Bei der Verbindung zweier Installationsschaltgeräte mit einem Verbindungselement der bekannten Art kann es dann zu ungewolltem Entrasten der Verbindung kommen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verbindungselement der bekannten Art weiter zu entwickeln, so dass der Verbindungsvorgang zweier miteinander zu verbindenden Installationsschaltgeräte zuverlässiger herstellbar ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verbindungselement mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
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Erfindungsgemäß ist also an der Mantelfläche jeder Nase eine keilförmige Zusatznase mit einer den Stirnseiten des Grundkörpers zugewandten Stirnfläche und einer in die Mantelfläche der Nase auslaufenden Keilschräge ausgebildet, wobei die Stirnfläche der Zusatznase auf dem der Stirnseite des Grundkörpers zugewandten Abschnitt der Mantelfläche der Nase unter Ausbildung eines Absatzes aufsitzt.
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Der Vorteil eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes liegt darin, dass dann, wenn die zulässigen Toleranzen ausgeschöpft und schon überschritten sind, durch die Zusatznase noch eine zusätzliche Sicherung des Verbindungselementes gegeben ist, insbesondere durch den Absatz, der auf dem der Stirnseite des Grundkörpers zugewandten Abschnitt der Mantelfläche der Nase mit der Stirnfläche der Zusatznase gebildet ist. Dieser Absatz verlängert gewissermaßen die Haltefläche der Rastnasen, ohne dass er beim Einführen des Verbindungselementes in die Ausnehmung zu sehr aufträgt und daher das Einführen des Verbindungselementes nicht behindert.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zwischen einem ersten und zweiten Spreizarm jeweils ein federndes Spreizelement angebracht, derart, dass das Spreizelement die auffedernde Aufspreizung der Spreizarme unterstützt und Federungen der ersten und zweiten Spreizarme aufeinander zu erschwert.
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Dadurch kann die Verbindung sehr zuverlässig und maßstabil hergestellt werden. Das Spreizelement, das erfindungsgemäß zwischen den Spreizarmen angebracht ist, erhöht die Spreizkraft der beiden Spreizarme, nachdem diese hinter den Rücksprüngen an den zu verbindenden Gehäusen verrastet sind. Außerdem verhindert das Spreizelement ein unbeabsichtigtes Federn der Spreizarme aufeinander zu. Es müssen somit bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes keine zusätzlichen Zapfen eingeführt werden, um diese Federungen zu vermeiden.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes darin, dass aufgrund der zusätzlichen Druckkraft des Spreizelementes auf die beiden federnden Spreizarme sich die Mantellinien und die die Rücksprünge hintergreifenden Nasen gegebenenfalls an Innenkonturen in den zylindrischen Aufnahmevertiefungen anpassen können, und dass die Zusatznase und der Absatz, den die Zusatznase mit der Mantelfläche der Nase bildet, bei Überschreiten der zulässigen Toleranzen aktiv gegen die Rücksprünge in der Ausnehmung der Gehäuseteile gedrückt wird und daher noch effektiver als zusätzliche Sicherung ein herausrutschen des Verbindungselementes verhindern kann.
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Eine sehr vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung besteht darin, dass das Spreizelement zwischen den freien Enden der Spreizarme angebracht ist.
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In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Spreizelement eine Druckfeder, deren Anlenkpunkte sich an aufeinander zuweisenden Flächen der Spreizarme befinden.
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Eine sehr vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung besteht darin, dass die Druckfeder ein S-förmig gebogenes, längserstrecktes Teil ist. Dies kann beispielsweise ein S-förmig gebogenes federndes Band sein. Das federnde Spreizelement kann dabei vorteilhafterweise an den Spreizarmen angeformt sein. Es kann dann aus dem gleichen Material bestehen wie die Spreizarme selbst. Sehr vorteilhaft ist es, wenn das Spreizelement zusammen mit dem Verbindungselement aus Kunststoff besteht und in einem Spritzgussverfahren in einem Stück hergestellt ist.
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Eine sehr vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung besteht weiter darin, dass der Außendurchmesser der Spreizarme kleiner ist als der erste Außendurchmesser des Grundkörpers, und dass der Durchmesser der Nase mit aufgesetzter Zusatznase größer ist als der Außendurchmesser der Spreizarme, aber kleiner als der erste Außendurchmesser des zylindrischen Grundkörpers. Dadurch kann das Verbindungselement ohne übermäßige Verformung in die Ausnehmung eingeführt werden.
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Weiterhin vorteilhaft ist eine Ausgestaltungsmöglichkeit des Verbindungselementes, bei dem die Spreizarme im montierten Zustand an ihrem freien Ende mit einem Spezialwerkzeug aufeinander drückbar sind. Dann nämlich können zum Lösen der Verbindung die Spreizarme von der dem Verbindungselement gegenüberliegenden Seite des Installationsschaltgerätes her durch die Öffnung, in die das Verbindungselement eingerastet wurde, mit dem Spezialwerkzeug zusammengedrückt werden, so dass die radial vorspringenden Nasen des Verbindungselementes von den Rücksprüngen entrasten und das Verbindungselement aus dem Durchgangsloch einfach herausgezogen werden kann.
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Damit Toleranzen in den Gehäusen ausgeglichen werden, ist die Übergangsfläche des Grundkörpers zu den Spreizarmen und die Übergangsfläche von den Spreizarmen zu den Nasen jeweils konisch ausgebildet. Dadurch wird erreicht, dass auch bei ungünstiger Toleranzlage der Rücksprung an den Nasen anliegt.
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Ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen Installationsschaltgeräten mit einem erfindungsgemäßen Verbindungselement ist dadurch gekennzeichnet, dass in an der einen Breitseite eines ersten Installationsschaltgerätes angeordnete Öffnungen mit Rücksprüngen je ein Verbindungselement eingerastet wird und dass ein zweites Installationsschaltgerät senkrecht zur Breitseite gegen das erste Installationsschaltgerät gedrückt wird, wobei jedes Verbindungselement in Öffnungen mit Rücksprüngen an der anderen Breitseite des zweiten Installationsschaltgerätes eingreift.
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Zum Lösen der Verbindung wird von der dem Verbindungselement gegenüberliegenden Seite des Installationsschaltgerätes her mit einem Spezialwerkzeug durch die Öffnung, in die das Verbindungselement eingerastet wurde, hindurchgegriffen und mit dem Spezialwerkzeug werden die Spreizarme des Verbindungselementes soweit zusammengedrückt, dass die radial vorspringenden Nasen und die Zusatznasen des Verbindungselementes von den Rücksprüngen entrasten und das Verbindungselement aus dem Durchgangsloch herausgezogen werden kann.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.
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Anhand der Zeichnungen, in denen drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
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Es zeigen:
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1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes,
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2a eine Längsschnittansicht durch ein erstes Ende eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes, eingeführt in die Ausnehmung eines von zwei miteinander zu verbindenden Gehäusen,
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2b in vergrößerter Ansicht den bezeichneten Ausschnitt aus 2a.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verbindungselement 1. Für Einzelheiten insbesondere bezüglich der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Rastnasen sei bereits hier auf die 2a und 2b verwiesen.
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Das Verbindungselement 1 besitzt einen mittig liegenden zylindrischen Grundkörper 34, von dessen Stirnseiten 35 und 36 in axialer Richtung vorspringende federnde Spreizarme 37, 38 und 39, 40 paarweise angebracht sind.
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Der Außendurchmesser des Grundkörpers
34 ist mit d2 bezeichnet (sieh
2a). Er ist so gewählt, dass er in entsprechende Vertiefungen in den zu verbindenden Gehäuseteilen
2,
3, siehe
2a, hineinpasst. Diesbezüglich ist die Gestaltung der Gehäuse, der Vertiefungen und der Rücksprünge ähnlich wie in der
DE 10 2004 042 428 A1 beschrieben. Die
DE 10 2004 042 428 A1 soll daher diesbezüglich in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Erfindung einbezogen sein. Die die Spreizarme
37,
38 bzw.
39,
40 umhüllenden Zylinderflächen besitzen einen Außendurchmesser d3, der mit dem Innendurchmesser eines Durchgangsloches in den zu verbindenden Gehäuseteilen
2,
3, in das das Verbindungselement
1 eingesetzt wird, korrespondiert. An den Spreizarmen
37,
38 bzw.
39,
40 sind jeweils Nasen
41,
42,
43,
44 angeformt, die radial in entgegengesetzte Richtung vorspringen und auf diametral sich gegenüberliegenden Mantellinien oder Mantelflächen liegen.
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Die Nasen 41, 42, 43, 44 weisen äußere Nasenflächen auf, die eine Kegelform oder Kegelstumpfform bilden, wobei sich die Kegelstümpfe zu den freien Enden 59, 60 der Spreizarme 37, 38, 39, 40 hin verjüngen.
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Die Nasen 41, 42, 43, 44 besitzen auf ihren auf die Stirnflächen 35, 36 zu weisenden inneren Nasenflächen 59a, 60a, eine Konusform, deren offene Seiten gegeneinander gerichtet sind, wobei der Konuswinkel geringfügig weniger als 180° beträgt, und damit ein sehr stumpfer Konuswinkel ist.
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Die konusförmigen inneren Nasenflächen 59a, 60a dienen dazu, Toleranzen der Längserstreckung der Bohrungen sowie Toleranzen in den Durchmessern auszugleichen, und ein automatisiertes Einsetzen der Verbindungselemente in die Öffnungen zu erleichtern.
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Am freien Ende 59, 60 der beiden Spreizarme 37, 38 ist zwischen diesen ein federndes Spreizelement 70 angeformt. Ebenso ist an den freien Enden der Spreizarme 39, 40 ein federndes Spreizelement zwischen den beiden Spreizarmen angeformt, in der 1 aber nicht zu sehen. Das federnde Spreizelement 70 wirkt wie eine Druckfeder, die die Spreizarme 39, 40 bzw. 37, 38 auseinander drückt. Es ist im Ausführungsbeispiel der 1 ein S-förmig gebogenes, längserstrecktes, bandförmiges Teil, welches auch als eine S-förmig gebogene Bandfeder bezeichnet werden kann.
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An der Mantelfläche jeder Nase 41, 42, 43, 44 ist je eine keilförmige Zusatznase 4, 5, 6, 7 ausgebildet. Die Zusatznase hat die Form eines Keils oder einer schiefen Ebene, mit einer den Stirnseiten 35, 36 des Grundkörpers 34 zugewandten Stirnfläche 8 und einer in die Mantelfläche der Nase auslaufenden Keilschräge 9. Die Stirnfläche 8 der Zusatznase 4 sitzt auf dem der Stirnseite 35 des Grundkörpers 34 zugewandten Abschnitt der Mantelfläche der Nase unter Ausbildung eines Absatzes 10 auf, siehe 2b. Die Steigung der Keilschräge 9 ist größer als die Steigung der Mantellinie der Nase 43, so dass die Zusatznase 4 die Mantelfläche der Nase 43 überragt. Der Außendurchmesser d3 der Spreizarme 37, 38 ist dabei kleiner als der erste Außendurchmesser d2 des Grundkörpers 34, und der Durchmesser d, gemessen zwischen den beiden höchsten Punkten der einander gegenüberliegenden Zusatznasen 4 und 6, also der Außendurchmesser der Nasen 41, 43 mit aufgesetzten Zusatznasen 4, 6, ist größer als der Außendurchmesser d3 der Spreizarme, aber kleiner als der erste Außendurchmesser d2 des zylindrischen Grundkörpers 34.
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Die Öffnung in der Gehäusehälfte 2, in die das Verbindungselement 1 eingeführt ist, hat einen Rücksprung 57. Hinter den Rücksprung 57 verrastet das Verbindungselement 1 mit den inneren Nasenflächen 59a, 60a, siehe 2a und 2b. Wenn die zulässigen Toleranzen der Öffnung überschritten sind, kann es so weit kommen, dass der innere freie Durchmesser des durch den Rücksprung 57 freigelassenen Kanals größer wird als der Durchmesser des Verbindungselements 1 an der Stelle mit dem größten Abstand der Nasen 41, 43 voneinander. Ohne die Zusatznasen 4, 6 würde dann das Verbindungselement von dem Rücksprung 57 nicht mehr gehalten werden können, es würde aus der Öffnung in der Gehäusewand 2 herausrutschen. Die Zusatznase, 4, 6 schaffen eine Verlängerung der inneren Nasenfläche 59a, 60a, so dass auch in dem Fall des Überschreitens der Toleranten noch eine Anschlagsfläche zwischen dem Verbindungselement und dem Rücksprung 57 zur Verfügung steht. Der Absatz 10, der von der Zusatznase 4, 6, auf der Mantelfläche der Nase 43, 41 gebildet ist, bietet eine zusätzliche Sicherung vor dem Herausrutschen des Verbindungselementes 1.
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Zur Montage wird also das Verbindungselement 1 mit den Spreizarmen 37, 38 durch das Durchgangsloch in der Gehäusehälfte 2 hindurch gesteckt. Sobald die Spreizarme durch das Durchgangsloch durchgeglitten sind, hintergreifen sie mit der Rastfläche 59a, 60a den an die Durchgangsöffnung anschließenden Rücksprung 57.
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Zur Befestigung des anderen Installationsgerätes wird dieses mit seinem Durchgangsloch über die Nasen 44, 42 gesteckt, so lange, bis die Nasen 44, 42 mit ihrer Rastfläche den Rücksprung des Durchgangsloches in der Gehäusehälfte 3, in der 2a nicht mehr zu sehen, hintergreifen.
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Wenn die Verbindung der beiden Schaltgeräte mit den Gehäusen 2, 3 wieder gelöst werden soll, so kann das folgendermaßen geschehen. Durch die Öffnung steckt man ein Spezialwerkzeug hindurch und drückt damit die beiden freien Enden 59, 60 der Spreizarme 37, 38 des Verbindungselementes 1 soweit zusammen, bis die vorspringenden Nasen 43, 41 mit den aufgesetzten Zusatznasen 4, 6 wieder von dem Rücksprung 57 entrasten. Somit kann das Verbindungselement 1 durch das Durchgangsloch herausgleiten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbindungselement
- 2
- Gehäuse
- 3
- Gehäuse
- 4
- Zusatznase
- 5
- Zusatznase
- 6
- Zusatznase
- 7
- Zusatznase
- 8
- Stirnfläche der Zusatznase
- 9
- Keilschräge
- 10
- Absatz
- 34
- Grundkörper
- 35
- Stirnseite
- 36
- Stirnseite
- 37
- Spreizarm
- 38
- Spreizarm
- 39
- Spreizarm
- 40
- Spreizarm
- 41
- Nase
- 42
- Nase
- 43
- Nase
- 44
- Nase
- 57
- Rücksprung
- 59
- freies Ende
- 60
- freies Ende
- 59a
- innere Nasenfläche
- 60a
- innere Nasenfläche
- 70
- federndes Spreizelement
