DE102018109377A1

DE102018109377A1 - Anschlusseinrichtung mit einer Trennbrücke

Info

Publication number: DE102018109377A1
Application number: DE102018109377.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Blauth; Oliver Kirsch
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2018-04-19
Filing date: 2018-04-19
Publication date: 2019-10-24

Abstract

Eine Anschlusseinrichtung (1) zum Anschließen zumindest einer elektrischen Leitung (2, 3) umfasst ein Gehäuse (10), ein an dem Gehäuse (10) angeordnetes, erstes Strombalkenelement (13), ein an dem Gehäuse (10) angeordnetes, zweites Strombalkenelement (14) und eine an das erste Strombalkenelement (13) und das zweite Strombalkenelement (14) ansteckbare Trennbrücke (17), die in einer gesteckten Stellung das erste Strombalkenelement (13) und das zweite Strombalkenelement (14) elektrisch miteinander verbindet und in eine Trennrichtung (T) von den Strombalkenelementen (13, 14) lösbar ist. Die Trennbrücke (17) weist eine Hauptkontakteinrichtung (171), die in der gesteckten Stellung das erste Strombalkenelement (13) und das zweite Strombalkenelement (14) elektrisch miteinander verbindet, einen ersten Abbrandkontakt (172), der in der gesteckten Stellung mit dem ersten Strombalkenelement (13) kontaktiert ist, und einen zweiten Abbrandkontakt (173), der in der gesteckten Stellung mit dem zweiten Strombalkenelement (14) kontaktiert ist, auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlusseinrichtung zum Anschließen zumindest einer elektrischen Leitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Anschlusseinrichtung kann beispielsweise als Reihenklemme oder als andere Klemmeneinrichtung ausgebildet sein, die beispielsweise zur Kombination mit anderen elektrischen oder elektronischen Geräten an einer Tragschiene angeordnet werden kann.
Eine solche Anschlusseinrichtung umfasst ein Gehäuse, ein an dem Gehäuse angeordnetes, erstes Strombalkenelement, ein an dem Gehäuse angeordnetes, zweites Strombalkenelement und eine an das erste Strombalkenelement und das zweite Strombalkenelement ansteckbare Trennbrücke, die in einer gesteckten Stellung das erste Strombalkenelement und das zweite Strombalkenelement elektrisch miteinander verbindet. Die Trennbrücke kann in eine Trennrichtung von dem ersten Strombalkenelement und dem zweiten Strombalkenelement gelöst werden, um das erste Strombalkenelement und das zweite Strombalkenelement elektrisch voneinander zu trennen.
Bei einer solchen Anschlusseinrichtung können Strombalkenelemente, an die beispielsweise jeweils eine oder mehrere elektrische Leitungen angeschlossen werden können, über die Trennbrücke elektrisch miteinander verbunden, durch Entfernen der Trennbrücke aber auch elektrisch voneinander getrennt werden, sodass die elektrische Verbindung zwischen den Strombalkenelementen unterbrochen werden kann.
Bei einer solchen Anschlusseinrichtung ist wünschenswert, auch ein Schalten unter Last, also bei anliegender Spannung, zu ermöglichen. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass insbesondere bei großer Last bei einem Lösen der Trennbrücke Lichtbögen zwischen der Trennbrücke und den Strombalkenelementen auftreten können, die unter Umständen zu einer Beschädigung an der Trennbrücke und den Strombalkenelementen führen können.
Bei einem aus der DE 10 2011 050 695 B3 bekannten Steckverbinder ist an einem Steckverbinderteil ein Stift aus einem ausgasenden Material vorgesehen. Entsteht zwischen einem Kontaktelement des Steckverbinderteils und einem zugeordneten Gegenkontaktelement eines Gegensteckverbinderteils ein Lichtbogen, so setzt das ausgasende Material des Stifts ein Gas frei, das den Lichtbogen kühlt und den Widerstand im Lichtbogen erhöht und somit zu einem vorzeitigen Löschen von Lichtbögen zwischen dem Kontaktelement und dem Gegenkontaktelement führt.
Unterschiedliche Bauformen von Anschlusseinrichtungen mit Trennbrücke sind beispielsweise aus der EP 1 953 869 A2 und der EP 2 204 886 A1 bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anschlusseinrichtung zum Anschließen zumindest einer elektrischen Leitung zur Verfügung zu stellen, die auf einfache, kostengünstige Weise ein Schalten unter Last unter Verwendung einer Trennbrücke ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach weist die Trennbrücke eine Hauptkontakteinrichtung, die in der gesteckten Stellung das erste Strombalkenelement und das zweite Strombalkenelement elektrisch miteinander verbindet, einen ersten Abbrandkontakt, der in der gesteckten Stellung mit dem ersten Strombalkenelement kontaktiert ist, und einen zweiten Abbrandkontakt, der in der gesteckten Stellung mit dem zweiten Strombalkenelement kontaktiert ist, auf.
Die Hauptkontakteinrichtung dient dazu, in der gesteckten Stellung vorrangig einen Stromfluss zwischen dem ersten Strombalkenelement und dem zweiten Strombalkenelement zu ermöglichen. Die Hauptkontakteinrichtung dient somit dazu, bei gesteckter Trennbrücke das erste Strombalkenelement und das zweite Strombalkenelement elektrisch miteinander zu verbinden, sodass das erste Strombalkenelement und das zweite Strombalkenelement elektrisch auf dem gleichen Potenzial sind und an die Strombalkenelemente angeschlossene elektrische Leitungen somit über die Strombalkenelemente und die Trennbrücke elektrisch miteinander verbunden sind.
Ein jedes Strombalkenelement kann beispielsweise mit einer Klemmeneinrichtung, zum Beispiel in Form einer Schraubklemme, einer Federkraftklemme oder dergleichen, verbunden sein, sodass über eine solche Klemmeneinrichtung eine elektrische Leitung an das jeweilige Strombalkenelement angeschlossen werden kann.
Zudem wird in der gesteckten Stellung der Trennbrücke eine elektrische Kontaktierung mit den Strombalkenelementen über die Abbrandkontakte der Trennbrücke hergestellt. Die Abbrandkontakte der Trennbrücke sind elektrisch mit der Hauptkontakteinrichtung verbunden, beispielsweise indem die Hauptkontakteinrichtung und die Abbrandkontakte aus einem einstückigen Metallteil, zum Beispiel in Form eines Biegestanzteils, gefertigt sind. Die Abbrandkontakte sind so ausgestaltet, dass bei einem Lösen der Trennbrücke Lichtbögen vorrangig an den Abbrandkontakten entstehen, nicht aber an der Hauptkontakteinrichtung, sodass eine Beschädigung an der Hauptkontakteinrichtung aufgrund eines Auftretens von Lichtbögen wirkungsvoll verhindert ist. Die Abbrandkontakte dienen somit als Opferkontakte, an denen gegebenenfalls eine Beschädigung aufgrund eines Auftretens von Lichtbögen in Kauf genommen wird.
Weil bei gesteckter Trennbrücke der Strom zwischen den Strombalkenelementen vorrangig über die Hauptkontakteinrichtung fließt, haben die Abbrandkontakte in der gesteckten Stellung der Trennbrücke keine wesentliche Funktion. Beim Lösen der Trennbrücke von den Strombalkenelementen wird die elektrische Verbindung zwischen der Hauptkontakteinrichtung und den Strombalkenelementen und zudem zwischen den Abbrandkontakten und den Strombalkenelementen jedoch aufgehoben, wobei dies derart erfolgt, dass eine Entstehung von Lichtbögen vorrangig an den Abbrandkontakten erfolgt, nicht aber an der Hauptkontakteinrichtung.
Das erste Strombalkenelement und das zweite Strombalkenelement weisen, in einer Ausgestaltung, jeweils eine Basis und einen an der Basis angeordneten Kontaktschenkel auf. In der gesteckten Stellung der Trennbrücke ist die Hauptkontakteinrichtung mit den Kontaktschenkeln der Strombalkenelemente elektrisch kontaktiert, sodass über die Kontaktschenkel und die Hauptkontakteinrichtung der Trennbrücke eine elektrische Verbindung zwischen den Strombalkenelementen hergestellt ist.
Die Hauptkontakteinrichtung kann beispielsweise durch ein plattenförmiges Kontaktelement hergestellt sein, sodass durch Anstecken der Trennbrücke an die Strombalkenelemente eine elektrische Verbindung zwischen den Strombalkenelementen hergestellt wird. Alternativ kann die Hauptkontakteinrichtung aber auch mit Kontaktstiften oder mit anderen Kontaktelementen ausgebildet sein, die mit den Strombalkenelementen verbunden werden können.
Durch Anstecken der Trennbrücke an die Strombalkenelemente gelangt die Hauptkontakteinrichtung mit den Kontaktschenkeln der Strombalkenelemente in Eingriff, sodass die Hauptkontakteinrichtung eine elektrische Verbindung zwischen den Strombalkenelementen herstellt. Hierzu kann an jedem Kontaktschenkel jeweils ein Kontaktschlitz gebildet sein, in den die Hauptkontakteinrichtung eingesteckt werden kann, sodass bei gesteckter Trennbrücke die Hauptkontakteinrichtung mit den Kontaktschlitzen der Kontaktschenkel der Strombalkenelemente in Eingriff steht und darüber die elektrische Verbindung zwischen den Strombalkenelementen herstellt.
In einer Ausgestaltung ist in der gesteckten Stellung der Trennbrücke der erste Abbrandkontakt mit der Basis des ersten Strombalkenelements und/oder der zweite Abbrandkontakt mit der Basis des zweiten Strombalkenelements elektrisch kontaktiert. Die Abbrandkontakte können hierbei jeweils unmittelbar mit der zugeordneten Basis der Strombalkenelemente elektrisch verbunden sein. Bevorzugt kann aber sein, dass an der Basis des ersten Strombalkenelements ein erstes Kontaktelement und/oder an der Basis des zweiten Strombalkenelements ein zweites Kontaktelement angeordnet ist. In der gesteckten Stellung der Trennbrücke ist der erste Abbrandkontakt elektrisch mit dem ersten Kontaktelement und/oder der zweite Abbrandkontakt elektrisch mit dem zweiten Kontaktelement verbunden. In der gesteckten Stellung der Trennbrücke liegen der erste Abbrandkontakt somit an dem ersten Kontaktelement und/oder der zweite Abbrandkontakt an dem zweiten Kontaktelement an, sodass darüber eine elektrische Kontaktierung zwischen dem ersten Abbrandkontakt und dem ersten Strombalkenelement und/oder zwischen dem zweiten Abbrandkontakt und dem zweiten Strombalkenelement hergestellt ist.
Das erste Kontaktelement kann beispielsweise senkrecht von der Basis des ersten Strombalkenelements vorstehen, während das zweite Kontaktelement senkrecht von der Basis des zweiten Strombalkenelements vorsteht. Die Kontaktelemente sind elektrisch jeweils mit der zugeordneten Basis verbunden, beispielsweise in die Basis eingesteckt, und stellen in der gesteckten Stellung der Trennbrücke eine elektrische Verbindung der Abbrandkontakte mit den Strombalkenelementen her.
In einer Ausgestaltung schließt an das erste Kontaktelement, betrachtet in die Trennrichtung, ein erster gehäusefester Abschnitt an, während an das zweite Kontaktelement, wiederum betrachtet in die Trennrichtung, ein zweiter gehäusefester Abschnitt anschließt. Ein jeder gehäusefester Abschnitt kann hierbei vorteilhafterweise aus einem ausgasenden Kunststoffmaterial gefertigt sein.
Unter einem ausgasenden Kunststoffmaterial wird ein Material verstanden, das bei Erhitzung, insbesondere durch Wirkung eines Lichtbogens, ein Gas freisetzt, das derart beschaffen ist, dass es den Lichtbogen kühlt oder zumindest den Widerstand im Lichtbogen erhöht. Durch das Ausgasen kommt es somit zu einer schnellen Löschung des Lichtbogens, bevor dieser aus dem Gehäuse heraustritt. Dieser Effekt ist zum Beispiel auch in der DE 10 2011 050 695 B3 beschrieben.
Dadurch, dass in Trennrichtung an das erste Kontaktelement und/oder an das zweite Kontaktelement je ein gehäusefester Abschnitt anschließt, der aus einem ausgasenden Kunststoffmaterial gefertigt ist, wird ermöglicht, beim Lösen der Trennbrücke zwischen den Abbrandkontakten und den Kontaktelementen der Strombalkenelemente auftretende Lichtbögen zu löschen. Beim Lösen der Trennbrücke gelangen die Abbrandkontakte der Trennbrücke in Anlage mit den an die Kontaktelemente der Strombalkenelemente anschließenden gehäusefesten Abschnitten. Treten Lichtbögen zwischen den Kontaktelementen auf Seiten der Strombalkenelemente und den Abbrandkontakten auf, führen diese zu einer Erhitzung an den gehäusefesten Abschnitten und demzufolge zu einem Ausgasen an den gehäusefesten Abschnitten, was die auftretenden Lichtbögen dämpft und somit löscht.
In einer Ausgestaltung weist die Trennbrücke einen ersten Steckarm, der den ersten Abbrandkontakt zumindest teilweise einfasst, und einen zweiten Steckarm, der den zweiten Abbrandkontakt zumindest teilweise einfasst, auf. Diese Steckarme können, in einer vorteilhaften Ausgestaltung, jeweils zumindest teilweise aus einem ausgasenden Kunststoffmaterial gefertigt sein, sodass bei einem Lösen der Steckbrücke bei einem Auftreten von Lichtbögen auch an den Steckarmen Gas durch Ausgasen entsteht, das zu einer Dämpfung und einem Löschen der Lichtbögen führt.
Die Steckarme können, in einer Ausgestaltung, bei einem Lösen der Trennbrücke an den Kontaktelementen und an den an die Kontaktelemente anschließenden gehäusefesten Abschnitten entlang gleiten, sodass ein eventuell zwischen einem Abbrandkontakt und einem zugeordneten Kontaktelement auftretender Lichtbogen in einen Spalt zwischen dem an das Kontaktelement anschließenden gehäusefesten Abschnitt und dem Steckarm, insbesondere einem Endabschnitt des Steckarms, gezwungen wird. Ein auftretender Lichtbogen wird somit zwangsgeführt und erhitzt dabei das ausgasende Kunststoffmaterial sowohl auf Seiten des gehäusefesten Abschnitts als auch auf Seiten des Steckarms, das zu einem Austreten von Gas und damit zu einem Löschen des Lichtbogens zwischen dem Abbrandkontakt und dem zugeordneten Kontaktelement führt. Zudem kommt es zu einer Erhöhung des Widerstandes des Lichtbogens durch Einengen des Lichtbogens zwischen dem Steckarm und dem gehäusefesten Abschnitt und damit zu einer Verringerung des Querschnitts. Auch ist eine gute Wärmeübertragung in den Steckarm und den gehäusefesten Abschnitt möglich.
In einer Ausgestaltung sind an der Basis des ersten Strombalkenelements und/oder an der Basis des zweiten Strombalkenelements Öffnungen ausgebildet, in die bei gelöster Trennbrücke ein oder mehrere Prüfabgriffe zum elektrischen Kontaktieren mit dem ersten Strombalkenelement und/oder dem zweiten Strombalkenelement eingesteckt werden können. Dies hat den Vorteil, dass ein zusätzlicher, üblicherweise zusätzlichen Bauraum erfordernder Anschluss für einen Prüfabgriff nicht vorgesehen werden muss, sodass sich der Bauraum der Anschlusseinrichtung reduzieren kann. Bei gelöster Trennbrücke kann somit ein solcher Steckplatz, in den die Trennbrücke einzustecken ist, für einen Prüfabgriff verwendet werden, um auf diese Weise ein Prüfsignal zum Beispiel zum Prüfen der Funktionsfähigkeit der Anschlusseinrichtung an einem oder an beiden Strombalkenelementen abzugreifen.
Der erste Steckarm und der zweite Steckarm können in der gesteckten Stellung der Trennbrücke beispielsweise einen Gehäuseabschnitt des Gehäuses zwischen sich aufnehmen. Der erste Steckarm und der zweite Steckarm können beispielsweise parallel zueinander erstreckt sein. Die Trennbrücke weist in diesem Fall eine im Wesentlichen U-förmige Gestalt auf, bei der die Steckarme die Schenkel des U bilden.
Beispielsweise kann das Gehäuse eine erste Stecköffnung zum Aufnehmen des ersten Steckarms und eine zweite Stecköffnung zum Aufnehmen des zweiten Steckarms aufweisen. Zum Verbinden der Trennbrücke mit den Strombalkenelementen kann die Trennbrücke mit ihren Steckarmen in die Stecköffnungen des Gehäuses eingesteckt werden, sodass die Hauptkontakteinrichtung und auch die Abbrandkontakte mit den Strombalkenelementen in elektrische Verbindung gelangen und die Strombalkenelemente somit elektrisch miteinander verbunden werden.
Hierbei kann zwischen der ersten Stecköffnung und der zweiten Stecköffnung, zum Beispiel an dem zwischen den Steckarmen eingefassten Gehäuseabschnitt, eine dritte Stecköffnung an dem Gehäuse geformt sein, mit der in der gesteckten Stellung der Trennbrücke die Hauptkontakteinrichtung in Eingriff steht. In der gesteckten Stellung nimmt die dritte Stecköffnung somit die Hauptkontakteinrichtung, beispielsweise gebildet durch ein plattenförmiges Kontaktelement, auf, sodass die Hauptkontakteinrichtung in der dritten Stecköffnung elektrisch mit dem ersten Strombalkenelement und dem zweiten Strombalkenelement kontaktiert ist.
Ein Prüfabgriff, zum Beispiel in Form eines Kontaktstifts, kann hierbei beispielsweise in die erste Stecköffnung zum Kontaktieren mit dem ersten Strombalkenelement oder in die zweite Stecköffnung zum Kontaktieren mit dem zweiten Strombalkenelement eingesteckt werden. Über die erste Stecköffnung gelangt der Prüfabgriff beispielsweise in Eingriff mit einer Öffnung der Basis des ersten Strombalkenelements, über die zweite Stecköffnung hingegen in Eingriff mit einer Öffnung der Basis des zweiten Strombalkenelements.
In einer Ausgestaltung sind die Abbrandkontakte beim Lösen der Trennbrücke nacheilend. Beim Lösen der Trennbrücke wird somit zunächst die Hauptkontakteinrichtung elektrisch von dem ersten Strombalkenelement und dem zweiten Strombalkenelement getrennt, und erst anschließend werden der erste Abbrandkontakt elektrisch von dem ersten Strombalkenelement und der zweite Abbrandkontakt elektrisch von dem zweiten Strombalkenelement getrennt. Sind die Hauptkontakteinrichtung und die Abbrandkontakte auf Seiten der Trennbrücke elektrisch miteinander verbunden, entsteht somit beim Lösen der Trennbrücke zunächst keine Potenzialdifferenz zwischen der Hauptkontakteinrichtung und den Strombalkenelementen. Erst wenn auch die Abbrandkontakte von den Strombalkenelementen gelöst werden, entsteht eine Potenzialdifferenz zwischen der Trennbrücke und den Strombalkenelementen, die jedoch vorrangig zu einem Entstehen von Lichtbögen zwischen den Abbrandkontakten und den Strombalkenelementen, insbesondere an an den Strombalkenelementen angeordneten Kontaktelementen, führt. Sind die Hauptkontakteinrichtung und die Abbrandkontakte räumlich voneinander getrennt, kann auf diese Weise eine Beschädigung und Verschmutzung (Kontamination mit Abbrandprodukten) an der Hauptkontakteinrichtung der Trennbrücke aufgrund einer Entstehung von Lichtbögen wirkungsvoll vermieden werden.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Anschlusseinrichtung in Form einer Reihenklemme;
2 eine Ansicht der Anschlusseinrichtung, teilweise freigeschnitten;
3 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß 2;
4 eine stirnseitige Ansicht der Anordnung gemäß 3;
5 eine Draufsicht auf die Anschlusseinrichtung;
6A eine Ansicht von Strombalkenelementen und einer Trennbrücke der Anschlusseinrichtung, in gesteckter Stellung der Trennbrücke;
6B eine Ansicht beim Lösen der Trennbrücke;
6C eine Ansicht beim weiteren Lösen der Trennbrücke;
6D eine Ansicht bei gelöster Trennbrücke;
7A eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 5, bei in der gesteckten Stellung befindlicher Trennbrücke;
7B eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 5, beim Lösen der Trennbrücke;
7C eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 5, bei gelöster Trennbrücke; und
8 eine Ansicht der teilweise freigeschnitten Anschlussvorrichtung, ohne eine Trennbrücke.

1 bis 8 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Anschlussvorrichtung 1, die ein Gehäuse 10 und beidseits des Gehäuses 10 ausgebildete Leiteranschlüsse 11, 12 zum Anschließen elektrischer Leitungen 2, 3 aufweist.
Die Anschlussvorrichtung 1 verwirklicht beispielsweise eine Reihenklemme, die zum Beispiel zusammen mit anderen elektrischen oder elektronischen Geräten in an sich bekannter Weise an einer Tragschiene festgelegt werden kann, um auf diese Weise eine Kombination von elektrischen oder elektronischen Geräten zum Beispiel in einem Schaltschrank oder dergleichen zu schaffen.
Die Anschlussvorrichtung 1 weist eine Trennbrücke 17 auf, die dazu dient, Strombalkenelemente 13, 14 der Anschlussvorrichtung 1, wie zum Beispiel aus 6A ersichtlich, elektrisch miteinander zu verbinden. Die Trennbrücke 17 weist ein Griffteil 170 auf, das aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt ist und mit dem eine Hauptkontakteinrichtung 171 in Form eines plattenförmigen, elektrisch leitfähigen, zum Beispiel aus einem Metall gefertigten Elements mechanisch verbunden ist. Über die Hauptkontakteinrichtung 171 sind, in gesteckter Stellung der Trennbrücke 17, die Strombalkenelemente 13, 14 elektrisch miteinander verbunden, sodass elektrische Leitungen 2, 3, die über den Leiteranschlüssen 11, 12 zugeordnete Klemmeneinrichtungen 110, 120 angeschlossen sind, über die Strombalkenelemente 13, 14 und die Trennbrücke 17 elektrisch miteinander verbunden sind.
Mit dem Griffteil 170 sind Steckarme 174, 175 verbunden, die - wie zum Beispiel aus den Schnittansichten gemäß 7A bis 7C ersichtlich - Abbrandkontakte 172, 173 nach innen hin einfassen derart, dass die Abbrandkontakte 172, 173 an den äußeren Stirnseiten der Steckarme 174, 175 freiliegen und in gesteckter Stellung der Trennbrücke 17 mit Kontaktelementen 15, 16 auf Seiten der Strombalkenelemente 13, 14 elektrisch kontaktiert sind, wie dies aus 7A ersichtlich ist.
Die Strombalkenelemente 13, 14 weisen jeweils eine Basis 130, 140 und einen zu der Basis 130, 140 abgewinkelten Kontaktschenkel 131, 141 auf. An den parallel zueinander erstreckten Kontaktschenkeln 131, 141 ist jeweils ein Kontaktschlitz 132, 142 gebildet, in den in der gesteckten Stellung der Trennbrücke 17 die Hauptkontakteinrichtung 171 eingreift, sodass über die Hauptkontakteinrichtung 171 eine elektrische Verbindung zwischen den Strombalkenelementen 13, 14 hergestellt ist.
Die Kontaktelemente 15, 16 zur Kontaktierung mit den Abbrandkontakten 172, 173 der Trennbrücke 17 sind mit Enden 150, 160 in Öffnungen 134, 144 der jeweils zugeordneten Basis 130, 140 der Strombalkenelemente 13, 14 eingesteckt und darüber an den Strombalkenelementen 13, 14 festgelegt, wie dies zum Beispiel aus 6A ersichtlich ist. Die Kontaktelemente 15, 16 bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Material, zum Beispiel einem Metallmaterial, und sind in gesteckter Stellung der Trennbrücke 17 über Kontaktabschnitte 151, 161 flächig in Anlage mit den Abbrandkontakten 172, 173, wie dies aus der Schnittansicht gemäß 7A ersichtlich ist.
Das Gehäuse 10 bildet, wie dies aus der Ansicht gemäß 8 ersichtlich ist, Stecköffnungen 105, 106 aus, in die die Trennbrücke 17 zum Verbinden mit den Strombalkenelementen 13, 14 eingesteckt werden kann. Die Hauptkontakteinrichtung 171 der Trennbrücke 17 gelangt hierbei mit einer Stecköffnung 107 an einem zwischen den Stecköffnungen 105, 106 angeordneten Gehäuseabschnitt 100 in Eingriff und kontaktiert in der Stecköffnung 107 mit dem Kontaktschenkeln 131, 141 der Strombalkenelemente 13, 14. In der gesteckten Stellung, ersichtlich insbesondere aus der Schnittansicht gemäß 7A, ist die Trennbrücke 17 sowohl über ihre Hauptkontakteinrichtung 171 als auch über die Abbrandkontakte 172, 173 mit den Strombalkenelementen 13, 14 kontaktiert.
Die Abbrandkontakte 172, 173 sind elektrisch mit der Hauptkontakteinrichtung 171 verbunden. Beispielsweise können die Hauptkontakteinrichtung 171 und die Abbrandkontakte 172, 173 einstückig geformt sein, zum Beispiel aus einem gebogenen Blechstanzteil.
Zum Lösen der Trennbrücke 17 von den Strombalkenelementen 13, 14 kann die Trennbrücke 17, zum Beispiel durch händisches Angreifen an dem Griffteil 170, in eine Trennrichtung T aus dem Gehäuse 10 gezogen werden. Dies kann bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel unter Last erfolgen, ohne dass hierdurch die Gefahr einer Beschädigung insbesondere an der Hauptkontakteinrichtung 171 besteht.
Beim Lösen der Trennbrücke 17 wird zunächst die Hauptkontakteinrichtung 171 von den Kontaktschenkeln 131, 141 der Strombalkenelemente 13, 14 gelöst, wie dies aus dem Übergang von 6A zu 6B und von 7A zu 7B ersichtlich ist. Dabei eilen, wie aus 7B ersichtlich, die Abbrandkontakte 172, 173 nach derart, dass bei bereits gelöster Hauptkontakteinrichtung 171 die Abbrandkontakte 172, 173 noch mit den Kontaktabschnitten 151, 161 der Kontaktelemente 15, 16 in Anlage sind und somit noch mit den Strombalkenelementen 13, 14 elektrisch verbunden sind.
Beim weiteren Lösen der Trennbrücke 17, dargestellt in 6C und 6D sowie in 7C, gleiten die Abbrandkontakte 172, 173 auf an die Kontaktelemente 15, 16 in Trennrichtung T anschließende, gehäusefeste Abschnitt 152, 162. Die gehäusefesten Abschnitte 152, 162 bestehen, genauso wie Endabschnitte 176, 177 der Steckarme 174,175, aus einem ausgasenden Material, sodass es bei einem Auftreten von Lichtbögen zwischen den Kontaktelementen 15, 16 und den Abbrandkontakten 172, 173 aufgrund einer Erhitzung an den Endabschnitten 176, 177 der Steckarme 174, 175 und an den gehäusefesten Abschnitten 152, 162 zu einer Gasentstehung kommt, die die Lichtbögen dämpft und löscht.
Die Endabschnitte 176, 177 der Steckarme 174, 175 schließen, entgegen der Trennrichtung T, an die Abbrandkontakte 172, 173 an. Beim Lösen der Trennbrücke 17 gelangen die Endabschnitte 176, 177 gleitend in Anlage mit den gehäusefesten Abschnitten 152, 162, was bewirkt, dass ein gegebenenfalls auftretender Lichtbogen zwischen einem Abbrandkontakt 172, 173 und dem zugeordneten Kontaktelement 15, 16 in einen Spalt zwischen dem Endabschnitt 176, 177 und dem gehäusefesten Abschnitt 152, 162 gezwungen wird, dadurch ein (starkes) Ausgasen an dem Endabschnitt 176, 177 und dem gehäusefesten Abschnitt 152, 162 (die jeweils aus einem ausgasenden Material bestehen) bewirkt wird und der Lichtbogen somit unmittelbar gedämpft wird.
Dadurch, dass beim Lösen der Trennbrücke 17 die Abbrandkontakte 172, 173 der Hauptkontakteinrichtung 171 nacheilen und zudem die Abbrandkontakte 172, 173 räumlich von der Hauptkontakteinrichtung 141 getrennt sind, kann es bevorzugt an der Hauptkontakteinrichtung 171 nicht zu einem Auftreten von Lichtbögen kommen, sodass eine Beschädigung an der Hauptkontakteinrichtung 171 aufgrund eines Auftretens von Lichtbögen wirkungsvoll verhindert ist.
Bei einem Stecken der Trennbrücke 17 sind umgekehrt die Abbrandkontakte 172, 173 voreilend und gelangen zuerst in Kontakt mit den zugeordneten Kontaktelementen 15, 16 an den Strombalkenelementen 13, 14. Erst anschließend gelangt die Hauptkontakteinrichtung 171 in Eingriff mit den Kontaktschenkeln 131, 141. Wiederum ist die Gefahr eines Auftretens von Lichtbögen an der Hauptkontakteinrichtung 171 erheblich reduziert, sodass ein Schalten unter Last ermöglicht wird.
Wie aus 8 in Zusammenschau zum Beispiel mit 6A ersichtlich, weist jede Basis 130, 140 der Strombalkenelemente 13, 14 eine Öffnung 133, 143 auf, die mit einem Steckkanal 101, 102 an dem zwischen den Stecköffnungen 105, 106 gebildeten Gehäuseabschnitt 100 fluchtet. Die Öffnungen 133, 143 ermöglichen, wie in 8 schematisch veranschaulicht, bei gelöster Trennbrücke 17 ein Anstecken eines Prüfabgriffs 4 an eines oder an beide der Strombalkenelemente 13, 14, sodass zum Beispiel ein Spannungssignal an den Strombalkenelementen 13, 14 abgegriffen werden kann.
Dadurch, dass die Stecköffnungen 105, 106 am Gehäuse 10 somit auch zum Ansetzen eines Prüfabgriffs 4 verwendet werden können, muss am Gehäuse 10 kein zusätzlicher Bauraum vorgehalten werden, der ansonsten für einen Anschluss für einen Prüfabgriff 4 erforderlich wäre. Dies ermöglicht eine integrierte, kompakte Bauweise der Anschlusseinrichtung 1.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf das vorangehend geschilderte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann auch in gänzlich andersgearteten Ausführungsbeispielen verwirklicht werden.
Die Abbrandkontakte können aus einem Werkstoff mit optimierten Werkstoffeigenschaften, zum Beispiel einem abbrandresistenten, elektrisch leitfähigen Werkstoff oder einem Werkstoff mit einem hohen elektrischen Widerstand, hergestellt werden. Die Abbrandkontakte können zudem geometrisch zum Bewirken einer homogenen Feldstärkeverteilung, für ein Wandern des Lichtbogens und durch eine Massenanhäufung in besonders belasteten Bereichen optimiert werden.
Sind zwei Abbrandkontakte vorgesehen, wird das Entstehen von Lichtbögen auf die zwei Abbrandkontakte verteilt, was die Belastung an den Abbrandkontakten weiter reduziert.
Bezugszeichenliste

1: Anschlusseinrichtung
10: Gehäuse
100: Gehäuseabschnitt
101, 102: Steckkanal
103, 104: Gehäuseabschnitt
105, 106: Stecköffnung
107: Stecköffnung
11: Leiteranschluss
110: Klemme
12: Leiteranschluss
120: Klemme
13: Strombalkenelement
130: Basis
131: Kontaktschenkel
132: Kontaktschlitz
133, 134: Öffnung
14: Strombalkenelement
140: Basis
141: Kontaktschenkel
142: Kontaktschlitz
143, 144: Öffnung
15: Abbrandkontakt
150: Ende
151: Kontaktabschnitt
152: Gehäusefester Abschnitt
16: Abbrandkontakt
160: Ende
161: Kontaktabschnitt
162: Gehäusefester Abschnitt
17: Trennbrücke
170: Griffteil
171: Hauptkontakteinrichtung
172, 173: Abbrandkontakt
174, 175: Steckarm
176, 177: Endabschnitt
2, 3: Elektrische Leitung
4: Prüfabgriff
T: Trennrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011050695 B3 [0006, 0021]
EP 1953869 A2 [0007]
EP 2204886 A1 [0007]

Claims

Anschlusseinrichtung (1) zum Anschließen zumindest einer elektrischen Leitung (2, 3), mit einem Gehäuse (10), einem an dem Gehäuse (10) angeordneten, ersten Strombalkenelement (13), einem an dem Gehäuse (10) angeordneten, zweiten Strombalkenelement (14) und einer an das erste Strombalkenelement (13) und das zweite Strombalkenelement (14) ansteckbaren Trennbrücke (17), die in einer gesteckten Stellung das erste Strombalkenelement (13) und das zweite Strombalkenelement (14) elektrisch miteinander verbindet und in eine Trennrichtung (T) von dem ersten Strombalkenelement (13) und dem zweiten Strombalkenelement (14) lösbar ist, um das erste Strombalkenelement (13) und das zweite Strombalkenelement (14) elektrisch voneinander zu trennen, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennbrücke (17) eine Hauptkontakteinrichtung (171), die in der gesteckten Stellung das erste Strombalkenelement (13) und das zweite Strombalkenelement (14) elektrisch miteinander verbindet, einen ersten Abbrandkontakt (172), der in der gesteckten Stellung mit dem ersten Strombalkenelement (13) kontaktiert ist, und einen zweiten Abbrandkontakt (173), der in der gesteckten Stellung mit dem zweiten Strombalkenelement (14) kontaktiert ist, aufweist.
Anschlusseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strombalkenelement (13) und das zweite Strombalkenelement (14) jeweils eine Basis (130, 140) und einen an der Basis angeordneten Kontaktschenkel (131, 141) aufweisen, wobei in der gesteckten Stellung der Trennbrücke (17) die Hauptkontakteinrichtung (171) mit den Kontaktschenkeln (131, 141) elektrisch kontaktiert ist.
Anschlusseinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktschenkel (131) des ersten Strombalkenelements (13) und der Kontaktschenkel (141) des zweiten Strombalkenelements (14) jeweils einen Kontaktschlitz (132,142) aufweisen, wobei die Hauptkontakteinrichtung (171) in der gesteckten Stellung der Trennbrücke (17) mit dem ersten Kontaktschlitz (132) und dem zweiten Kontaktschlitz (142) in Eingriff steht.
Anschlusseinrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der gesteckten Stellung der Trennbrücke (17) der erste Abbrandkontakt (172) mit der Basis (130) des ersten Strombalkenelements (13) und/oder der zweite Abbrandkontakt (173) mit der Basis (140) des zweiten Strombalkenelements (14) elektrisch kontaktiert ist.
Anschlusseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Basis (130) des ersten Strombalkenelements (13) ein erstes Kontaktelement (15) und an der Basis (140) des zweiten Strombalkenelements (14) ein zweites Kontaktelement (16) angeordnet sind, wobei in der gesteckten Stellung der Trennbrücke (17) der erste Abbrandkontakt (172) mit dem ersten Kontaktelement (15) und/oder der zweite Abbrandkontakt (173) mit dem zweiten Kontaktelement (16) elektrisch kontaktiert ist.
Anschlusseinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an das erste Kontaktelement (15) in die Trennrichtung (T) ein erster gehäusefester Abschnitt (152) und an das zweite Kontaktelement (16) in die Trennrichtung (T) ein zweiter gehäusefester Abschnitt (162) anschließen, wobei der erste gehäusefeste Abschnitt (152) und/oder der zweite gehäusefeste Abschnitt (162) aus einem ausgasenden Kunststoffmaterial gefertigt sind.
Anschlusseinrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Lösen der Trennbrücke (17) der erste Abbrandkontakt (172) in Anlage mit dem ersten gehäusefesten Abschnitt (152) und/oder der zweite Abbrandkontakt (173) in Anlage mit dem zweiten gehäusefesten Abschnitt (162) gelangen.
Anschlusseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (130) des ersten Strombalkenelements (13) und/oder die Basis (140) des zweiten Strombalkenelements (14) eine Öffnung (133, 143) aufweisen, in die bei gelöster Trennbrücke (17) ein Prüfabgriff (4) zum elektrischen Kontaktieren mit dem ersten Strombalkenelement (13) oder dem zweiten Strombalkenelement (14) einsteckbar ist.
Anschlusseinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennbrücke (17) einen ersten Steckarm (174), der den ersten Abbrandkontakt (172) zumindest teilweise einfasst, und einen zweiten Steckarm (175), der den zweiten Abbrandkontakt (173) zumindest teilweise einfasst, aufweist.
Anschlusseinrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Steckarm (174) und/oder der zweite Steckarm (175) zumindest teilweise aus einem ausgasenden Kunststoffmaterial gefertigt sind.
Anschlusseinrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Steckarm (174) und der zweite Steckarm (175) in der gesteckten Stellung der Trennbrücke (17) einen Gehäuseabschnitt (100) des Gehäuses (10) zwischen sich aufnehmen.
Anschlusseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) eine erste Stecköffnung (105) zum Aufnehmen des ersten Steckarms (174) und eine zweite Stecköffnung (106) zum Aufnehmen des zweiten Steckarms (175) aufweist.
Anschlusseinrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) eine zwischen der ersten Stecköffnung (105) und der zweiten Stecköffnung (106) geformte, dritte Stecköffnung (107) zum Aufnehmen der Hauptkontakteinrichtung (171) aufweist.
Anschlusseinrichtung (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei gelöster Trennbrücke (17) ein Prüfabgriff (4) in die erste Stecköffnung (105) zum Kontaktieren mit dem ersten Strombalkenelement (13) oder in die zweite Stecköffnung (106) zum Kontaktieren mit dem zweiten Strombalkenelement (14) einsteckbar ist.
Anschlusseinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkontakteinrichtung (141), der erste Abbrandkontakt (122) und der zweite Abbrandkontakt (173) derart ausgebildet sind, dass beim Lösen der Trennbrücke (17) zunächst die Hauptkontakteinrichtung (141) elektrisch von dem ersten Strombalkenelement (13) und dem zweiten Strombalkenelement (14) getrennt wird und erst anschließend der erste Abbrandkontakt (172) elektrisch von dem ersten Strombalkenelement (13) und der zweite Abbrandkontakt (173) elektrisch von dem zweiten Strombalkenelement (14 getrennt werden.