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Die Erfindung betrifft eine im Folgenden als Rastzapfen bezeichnete Rastvorrichtung sowie die Verwendung einer solchen Rastvorrichtung.
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In der Elektroindustrie ist es üblich, elektrische oder elektronische Komponenten und Geräte - im Folgenden zusammenfassend einzeln als elektrische Komponente oder zusammenfassend als elektrische Komponenten bezeichnet -, zum Beispiel Klemmen, Schütze, Motorschutzschalter und dergleichen, aber auch mikroelektronische Geräte, wie zum Beispiel speicherprogrammierbare Steuerungen oder Module solcher Steuerungen, auf einer an einer Montageplatte angebrachten Tragschiene aufzurasten. Dafür wird zunächst die Tragschiene, zum Beispiel eine Tragschiene in Form einer sogenannten Hutschiene, an der Montageplatte angebracht, nämlich mit der Montageplatte verschraubt. Dafür werden in einer Tragschiene üblicherweise vorhandene Bohrungen oder Langlöcher genutzt und damit fluchtende Bohrungen in die Montageplatte eingebracht. Die Anbringung der Tragschiene an der Montageplatte erfolgt üblicherweise mittels sogenannter selbstschneidender Schrauben, also Schrauben, welche beim Eindringen in die Montageplatte ein Gewinde erzeugen. Nach dem Verschrauben der Tragschiene mit der Montageplatte ist die Tragschiene an der Montageplatte fixiert und die Tragschiene steht zur Verwendung, also zum Aufrasten von Komponenten der oben genannten Art, zur Verfügung.
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Das oben skizzierte Anbringen einer Tragschiene, nämlich einer Tragschiene für elektrische Komponenten, an einer Montageplatte ist ein üblicher Arbeitsvorgang, der in der Elektroindustrie vielfach ausgeführt wird. Der Arbeitsvorgang selbst ist nicht kompliziert, aber zeitaufwendig und erfordert zumindest Werkzeug in Form einer Bohrmaschine, eines Akkuschraubers oder dergleichen.
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Die Erfindung ist die im Folgenden als Rastzapfen bezeichnete Rastvorrichtung, welche eine werkzeuglose Montage einer Tragschiene, nämlich einer Tragschiene für oder mit elektrische Komponenten, insbesondere einer Tragschiene in Form einer Hutschiene, an einer Montageplatte erlaubt. Der besondere Vorteil besteht darin, dass eine solche werkzeuglose Montage auch möglich ist, wenn sich bereits Komponenten der eingangs genannten Art auf der Tragschiene befinden, also zum Beispiel mit der Tragschiene verrastet sind.
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Ein Rastzapfen der hier vorgeschlagenen Art zeichnet sich durch die Merkmale des Anspruchs 1 aus. Der Rastzapfen ist zum werkzeuglosen Anbringen einer Tragschiene an einer Montageplatte oder einem sonstigen Träger - in der hier vorgelegten Beschreibung ohne Verzicht auf eine weitergehende Allgemeingültigkeit zusammenfassend als Montageplatte bezeichnet - vorgesehen.
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Üblicherweise werden zumindest zwei Rastzapfen der hier vorgeschlagenen Art zur Fixierung einer Tragschiene an der Montageplatte benötigt und benutzt. Der hier vorgeschlagene Rastzapfen weist eine im Wesentlichen zylindrische Hüllkontur auf und weist entlang seiner Mittellängsachse zwei einander gegenüberliegende freie Enden (erstes freies Ende, zweites freies Ende) auf. An dem ersten freien Ende weist der Rastzapfen einen Montageplattenverbindungsabschnitt auf, bevorzugt einen Montageplattenverbindungsabschnitt in Form eines Gewindeabschnitts oder alternativ zum Beispiel in Form eines Kerbschlagstifts oder dergleichen. Am dem Montageplattenverbindungsabschnitt gegenüberliegenden zweiten freien Ende weist der Rastzapfen einen Rastabschnitt auf. Mittels des Montageplattenverbindungsabschnitts ist der Rastzapfen lösbar mit der Montageplatte verbindbar. Bei einem Montageplattenverbindungsabschnitt in Form eines Gewindeabschnitts ist der Rastzapfen mittels des Gewindeabschnitts lösbar mit einem Gewinde in oder an der Montageplatte verbindbar, zum Beispiel in eine Gewindebohrung in der Montageplatte einschraubbar oder auf einen mit der Montageplatte verbundenen Gewindebolzen oder dergleichen aufschraubbar. Nach dem Verbinden des Rastzapfens mit der Montageplatte erhebt sich dessen Rastabschnitt über der Ebene der Montageplatte. Mit dem so mit einer Montageplatte verbundenen Rastzapfen ist durch Verrasten mit dessen Rastabschnitt werkzeuglos eine Tragschiene verbindbar.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Rastvorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.
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Insgesamt ist die hier vorgestellte Neuerung auch deren Verwendung zum werkzeuglosen Anbringen einer Tragschiene, insbesondere einer Hutschiene, an einer Montageplatte. Dabei wird ein Rastzapfen der hier und im folgenden beschriebenen Art mit einer Montageplatte verbunden, insbesondere mit seinem Gewindeabschnitt in eine bestehende Gewindebohrung in der Montageplatte eingedreht, die Tragschiene mit einer in der Tragschiene bestehenden Ausnehmung über dem Rastabschnitt des Rastzapfens platziert und durch Ausüben eines leichten Drucks mit dem Rastabschnitt verrastet.
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Die mit der Anmeldung eingereichten Ansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes. Da speziell die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, diese oder noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/ oder Zeichnung offenbarte Merkmalskombinationen zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rastvorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Das Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung durchaus Abänderungen und Modifikationen der Rastvorrichtung möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell- und Arbeitsverfahren betreffen.
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Es zeigen
- 1 eine zum werkzeuglosen Verbinden einer Tragschiene mit einer Montageplatte bestimmte Rastvorrichtung (Rastzapfen) in unterschiedlichen Ansichten,
- 2 und
- 3 eine mit Reihenklemmen bestückte Tragschiene und deren Anbringung an einer Montageplatte mittels jeweils zweier Rastzapfen,
- 4 und
- 5 weitere Ausführungsform eines Rastzapfens und
- 6 Darstellungen zur Erläuterung der Haltekraft unterschiedlicher Ausführungsformen eines Rastzapfens.
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Die Darstellungen in 1 (1A, 1B, 1 C) zeigen in unterschiedlichen Ansichten beispielhaft eine Ausführungsform einer hier vorgeschlagenen und als Rastzapfen 10 bezeichneten Rastvorrichtung 10 zum werkzeuglosen Verbinden einer Tragschiene 12 (3, 4) mit einer Montageplatte 14 (3, 4). Als Tragschiene 12 kommt zum Beispiel eine Tragschiene 12 in Form einer sogenannten Hutschiene in Betracht.
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Die Darstellung in 1A zeigt den Rastzapfen 10 in einer isometrischen Darstellung. Die Darstellung in 1B zeigt den Rastzapfen 10 in einer Seitenansicht und die Darstellung in 1C zeigt den Rastzapfen 10 in einer Draufsicht.
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An einer Tragschiene 12, insbesondere einer Tragschiene 12 in Form einer Hutschiene, sind in an sich bekannter Art und Weise elektrische Komponenten 16 und Geräte, insbesondere Komponenten 16 der eingangs genannten Art, anbringbar. Das Anbringen solcher Komponenten 16 erfolgt üblicherweise durch Aufrasten auf die Tragschiene 12. Als Beispiel für solche Komponenten 16 sind in der Darstellung in 3 und 4 sogenannte Reihenklemmen 16 gezeigt.
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In der Darstellung in 1A, welche einen einzelnen Rastzapfen 10 in perspektivischer Ansicht von der Seite zeigt, ist erkennbar, dass der Rastzapfen 10 im weitesten Sinne eine stiftförmige Gestalt sowie - ebenfalls im weitesten Sinne - eine zylindrische Hüllkontur aufweist. Entlang einer (nicht gezeigten) Mittellängsachse/Symmetrieachse weist der Rastzapfen 10 zwei einander gegenüberliegende freie Enden (erstes freies Ende, zweites freies Ende) auf.
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Am ersten freien Ende weist der Rastzapfen 10 einen Montageplattenverbindungsabschnitt 20, zum Beispiel einen Montageplattenverbindungsabschnitt 20 in Form eines Gewindeabschnitts 20 oder alternativ einen Montageplattenverbindungsabschnitt 20 in Form eines Kerbschlagstifts oder dergleichen auf. Am dem Montageplattenverbindungsabschnitt 20 gegenüberliegenden zweiten freien Ende weist der Rastzapfen 10 einen Rastabschnitt 22 auf.
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In der Darstellung in 1 B ist das Gewinde des Gewindeabschnitts 20 lediglich nach DIN angedeutet, aber nicht real dargestellt. Die Beschreibung des Ausführungsbeispiels basiert - ohne Verzicht auf weitere Allgemeingültigkeit - auf einem Rastzapfen 10 mit einem Gewindeabschnitt 20 als Montageplattenverbindungsabschnitt 20. Andere Ausführungen des Montageplattenverbindungsabschnitts 20 anstelle eines Gewindeabschnitts 20 sind bei jeder Erwähnung eines Gewindeabschnitts 20 stets mitzulesen, zum Beispiel ein Montageplattenverbindungsabschnitt 20 in Form eines Kerbschlagstifts.
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Mittels des Montageplattenverbindungsabschnitts 20 ist der Rastzapfen 10 mit einer Montageplatte 14 verbindbar und mittels des Gewindeabschnitts 20 als Montageplattenverbindungsabschnitt 20 ist der Rastzapfen 10 in eine Gewindebohrung, insbesondere eine Gewindebohrung in einer Montageplatte 14, einschraubbar. Dann ist der Rastzapfen 10 mittels des Gewindeabschnitts 20 zum Beispiel auf einen an einer Montageplatte 14 angebrachten Bolzen (Gewindebolzen) oder dergleichen aufschraubbar.
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Alternativ zu einem Gewindeabschnitt 20 mit einem Außengewinde (wie exemplarisch gezeigt) kommt auch ein Gewindeabschnitt mit einem Innengewinde in Betracht. Entsprechend ist bei jeder Erwähnung eines im Falle des Ausführungsbeispiels als Außengewinde gezeigten Gewindeabschnitts 20 auch ein Gewindeabschnitt 20 mit einem Innengewinde mitzulesen.
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Nach der Schraubverbindung (insbesondere Einschrauben, Aufschrauben - im Folgenden zusammenfassend, aber ohne Verzicht auf eine weitergehende Allgemeingültigkeit, mitunter nur als „Einschrauben“ oder dergleichen bezeichnet) des Rastzapfens 10 mit einer Montageplatte 14 erhebt sich dessen Rastabschnitt 22 über der Ebene der Montageplatte 14. Mit dem so mit der Montageplatte 14 verbundenen Rastzapfen 10 ist durch Verrasten mit dessen Rastabschnitt 22 werkzeuglos eine Tragschiene 12 verbindbar, insbesondere eine Tragschiene 12 in Form einer Hutschiene.
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Bei der gezeigten Ausführungsform umfasst der Rastabschnitt 22 beispielhaft drei Rastzungen 26, welche entlang einer Umfangslinie des Rastzapfens 10 symmetrisch angeordnet sind. Diese Anordnung ist in der Darstellung in 1C, welche den Rastzapfen 10 im Wesentlichen mit Blick von oben auf dessen Rastabschnitt 22 und die dortigen Rastzungen 26 zeigt, besonders gut erkennbar. Anstelle von genau drei Rastzungen 26 kommen auch vier Rastzungen 26 oder mehr als vier Rastzungen 26, zum Beispiel sechs oder acht Rastzungen 26 und grundsätzlich auch weniger als drei Rastzungen 26, also zwei Rastzungen 26 in Betracht.
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Die Rastzungen 26 weisen an ihren freien Enden nach außen weisende Einführflächen 30 auf. Die Einführflächen 30 aller Rastzungen 26 zusammen weisen eine konische Hüllkontur auf und entsprechend stellt jede Einführfläche 30 einen Abschnitt einer Konuskontur dar (jede Einführfläche 30 verläuft schräg zur Mittellängsachse des Rastzapfens 10 und ist in Richtung auf die Mittellängsachse geneigt). Im Anschluss an die Einführfläche 30 weist jede Rastzunge 26 einen Hinterschnitt 32 auf und im Anschluss daran setzt sich die Rastzunge 26 mit einem zylindersegmentförmigen Abschnitt 34 und in einen zylindrischen Abschnitt 36 des Rastzapfens 10 fort. Die zylindersegmentförmigen Abschnitte 34 zusammen weisen eine zylindrische Hüllkontur auf und der Durchmesser dieser Hüllkontur entspricht dem Durchmesser des anschließenden zylindrischen Abschnitts 36.
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Bei einer Ansicht entlang der Mittellängsachse/Symmetrieachse des Rastzapfens 10 von oben auf dessen Rastabschnitt 22 und die dortigen Rastzungen 26 stellt sich jede Rastzunge 26 als Kreissektor dar (vgl. auch 1C, 6A, 6B). Mit der geneigten Einführfläche 30, dem daran anschließenden Hinterschnitt 32 und dem wiederum daran anschließenden zylindersegmentförmigen Abschnitten 34 hat jede Rastzunge 26 eine nach außen weisende Kontur wie ein Rasthaken/eine nach außen weisende Kontur wie eine Rastnase und fungiert entsprechend beim Aufrasten einer Tragschiene 12 wie ein Rasthaken/wie eine Rastnase.
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Jede Rastzunge 26 ist im Rahmen der Materialeigenschaften des Rastzapfens 10 elastisch beweglich und beim Einführen der Rastzungen 26 in eine Ausnehmung, zum Beispiel ein Langloch, in einer Tragschiene 12 federn die Rastzungen 26 des Rastzapfens 10 oder zumindest einzelne Rastzungen 26 des Rastzapfens 10 nach innen (in Richtung auf die Mittellängsachse/Symmetrieachse des Rastzapfens 10) und erlauben so einen Durchtritt der Einführflächen 30 durch die jeweilige Ausnehmung. Nach dem Durchtritt der Einführflächen 30 durch die Ausnehmung federn die zuvor (in Richtung auf die Mittellängsachse/ Symmetrieachse des Rastzapfens 10) ausgelenkten Rastzungen 26 elastisch zurück und der Rastzapfen 10 ist im Bereich der Hinterschnitte 32 oder zumindest einzelner Hinterschnitte 32 in der jeweiligen Ausnehmung fixiert.
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In den Darstellungen in 3 und 4 sind an einer Tragschiene 12, nämlich beispielhaft an einer Tragschiene 12 in Form einer Hutschiene, Reihenklemmen 16 angebracht und die Tragschiene 12 ist mitsamt der Reihenklemmen 16 an einer nur schematisch vereinfacht und abschnittsweise gezeigten Montageplatte 14 angebracht. Für eine solche Anbringung werden (zumindest) zwei Rastzapfen 10 der hier vorgeschlagenen Art mit ihren Montageplattenverbindungsabschnitten 20 mit der Montageplatte 14 verbunden, also zum Beispiel mit ihren Gewindeabschnitten 20 mit der Montageplatte 14 verschraubt, insbesondere in Gewindebohrungen in der Montageplatte 14 eingeschraubt. Danach stehen die Rastabschnitte 22 der Rastzapfen 10 zapfenartig von der Ebene der Montageplatte 14 ab und sind dort kontaktierbar.
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Die Tragschiene 12 weist zu deren Anbringung entsprechende Ausnehmungen auf, entweder indem diese bereits bei der Fertigung der Tragschiene 12 in die Tragschiene 12 eingebracht werden oder indem diese zur Montage individuell in die Tragschiene 12 eingebracht werden. Solche Ausnehmungen sind bei der Darstellung in 2 und 3 in Form von Langlöchern gezeigt. Diese Ausnehmungen werden auch bei der herkömmlichen Anbringung von Tragschienen 12 (also ohne Verwendung der hier vorgeschlagenen Rastzapfens 10) verwendet. Mit jeweils (zumindest) zwei solchen Ausnehmungen wird die Tragschiene 12 über den Rastabschnitten 22 der mit der Montageplatte 14 verbundenen Rastzapfen 10 platziert. Die Einführflächen 30 greifen dabei bevorzugt zwecks einer anfänglichen Justierung bereits teilweise in die Ausnehmungen in der Tragschiene 12 ein. Dafür ist der Durchmesser einer durch die Einführflächen 30 an deren freien Enden bestimmten Kreislinie zumindest geringfügig kleiner als der Durchmesser oder die wirksame Weite der jeweiligen Ausnehmung. Der Durchmesser einer durch die Einführflächen 30 an deren an den Hinterschnitt 32 angrenzenden Enden bestimmten Kreislinie (im Bereich der Kante beim Übergang von einer Einführfläche 30 auf einen daran anschließenden Hinterschnitt 32) ist entsprechend größer als der Durchmesser oder die wirksame Weite der jeweiligen Ausnehmung. Durch leichten Druck auf die Tragschiene 12 oder auch auf die an der Tragschiene 12 angebrachten Reihenklemmen 16 im Bereich des jeweiligen Rastzapfens 10 wird eine elastische Verformung der Rastzungen 26 oder zumindest zweier einander entlang einer Umfangslinie gegenüberliegenden Rastzungen 26 bewirkt, sodass die Einführflächen 30 entlang der Kanten der Ausnehmung in der Tragschiene 12 gleiten und in die Ausnehmung eintauchen, bis die Rastzungen 26 schließlich elastisch zurückfedern, sobald die Einführflächen 30 durch den Bereich der Kanten der Ausnehmung hindurchgetreten sind und sich die Ausnehmung insgesamt im Bereich der zylindersegmentförmigen Abschnitte 34 und im Bereich des daran anschließenden zylindrischen Abschnitts 36 befindet. Dann ist die Tragschiene 12 an diesem Rastzapfen 10 werkzeuglos fixiert. Diese Fixierung ist grundsätzlich lösbar, nämlich durch Zusammendrücken der Rastzungen 26 oder durch Zusammendrücken der haltend wirkenden Rastzungen 26. Damit lässt sich die Tragschiene 12 wieder von dem Rastzapfen 10 und aus der dortigen Verrastung lösen. Bei der gezeigten Ausführungsform kann aufgrund der Schrägen am Übergang zwischen den Einführflächen 30 und den zylindersegmentförmigen Abschnitten 34 die Verrastung besonders unkompliziert und zerstörungsfrei gelöst und die Tragschiene 12 vom Rastzapfen 10 abgezogen werden.
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Die Darstellung in 2 macht noch auf einen besonderen Vorteil der hier vorgeschlagenen Lösung aufmerksam. Dafür ist die Darstellung in 2 im Vergleich zu der Darstellung in 3 zu sehen. Die Darstellungen in 2 und in 3 zeigen jeweils Reihenklemmen 16 als Beispiel für an einer Tragschiene 12 angebrachte elektrische Komponenten 16. Die Darstellungen in 2 und in 3 zeigen die Reihenklemmen 16 und die Tragschiene 12 einmal in einer Ansicht von oben und einmal in einer Ansicht von unten. In der Ansicht von unten sind jeweils die Unterseite der Tragschiene 12 mit in Ausnehmungen in der Tragschiene 12 eingreifenden Rastzapfen 10 sichtbar.
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In der Darstellung in 3 und der dortigen Ansicht der Tragschiene 12 und der Reihenklemmen 16 von oben ist zur Darstellung der (sich zumindest zum Teil unter der Tragschiene 12 befindenden) Rastzapfen 10 ein entsprechender Abschnitt der Tragschiene 12 zeichnerisch freigeschnitten.
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Die Anbringungssituation in 3 unterscheidet sich grundsätzlich nicht von einer herkömmlichen Anbringung einer Tragschiene 12 an einer Montageplatte 14. Die dort gezeigten Rastzapfen 10 könnten auch Schrauben sein, mit denen bisher Tragschienen 12 an einer Montageplatte 14 angebracht werden. Der Vorteil der in 3 gezeigten Situation besteht vor allem in der werkzeuglosen Anbringung der Tragschiene 12 an der Montageplatte 14. Bei einer herkömmlichen Anbringung (mittels Schrauben) einer bereits bestückten Tragschiene 12 an einer Montageplatte 14 muss die Tragschiene 12 allerdings eine ausreichende Länge aufweisen, sodass sie beidseitig über die an der Tragschiene 12 angebrachten Komponenten 16 (hier in Form von Reihenklemmen 16 gezeigt) hinausreicht. Dann ist an den über die Reihenklemmen 16 oder dergleichen hinausragenden Enden grundsätzlich noch das Anbringen von Schrauben zur herkömmlichen Montage der bestückten Tragschiene 12 möglich.
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Eine solche herkömmliche Montage einer bestückten Tragschiene 12 ist allerdings nicht möglich, wenn die Tragschiene 12 (materialsparend) in ihrer Länge auf den Platzbedarf der an der Tragschiene 12 angebrachten Reihenklemmen 16 oder dergleichen abgestimmt ist, wie dies in der Darstellung in 2 gezeigt ist. Auch bei einer solchen Länge der Tragschiene 12 (passende Tragschienenlänge) ist eine Anbringung der Tragschiene 12 mittels der hier vorgeschlagenen Rastzapfen 10 möglich. Die Tragschiene 12 wird mit ihren Ausnehmungen über den mit (zumindest zwei) der Montageplatte 14 verbundenen Rastzapfen 10 platziert. Die Rastzapfen 10 werden dabei von der Tragschiene 12 vollständig abgedeckt. Durch Ausübung eines leichten Drucks auf die Tragschiene 12 und/oder auf die an der Tragschiene 12 angebrachten Reihenklemmen 16 oder dergleichen verrastet die Tragschiene 12 an den Rastzapfen 10. Ein besonderer Vorteil der hier vorgeschlagenen Rastzapfen 10 besteht also auch darin, dass keine unnötigen Tragschienenlängen benötigt werden.
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Die Gesamtheit der an einer Tragschiene 12 angebrachten elektrischen Komponenten 16, also zum Beispiel zumindest eine Reihenklemme 16 oder eine Mehrzahl von Reihenklemmen 16, bildet zusammen mit der Tragschiene 12 eine vorkonfektionierbare und im kombinierten Zustand vorkonfektionierte elektrische und/oder elektronische Baugruppe 40 - im Folgenden mitunter kurz als vorkonfektionierte Baugruppe 40 bezeichnet. Die vorkonfektionierte Baugruppe 40 umfasst zumindest die Tragschiene 12, also einen Abschnitt eines Tragschienenprofils, und zumindest eine an der Tragschiene 12 angebrachte, insbesondere aufgerastete elektrische Komponente 16 der eingangs genannten Art. Zum Anbringen der vorkonfektionierten Baugruppe 40 an einer Montageplatte 14 werden zumindest zwei Rastzapfen 10 der hier beschriebenen Art, also genau zwei solche Rastzapfen 10 oder mehr als zwei solche Rastzapfen 10, verwendet. Die vorkonfektionierte Baugruppe 40 wird - wie oben beschrieben - durch Verrasten von deren Tragschiene 12 mit den Rastzapfen 10 an der Montageplatte 14 angebracht. Die Rastzapfen 10 sind dafür vorher selbst an der Montageplatte 14 angebracht.
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Die hier vorgeschlagene Neuerung ist insoweit auch eine vorkonfektionierte elektrische und/oder elektronische Baugruppe 40 in Form von einer Tragschiene 12 und zumindest einer an der Tragschiene 12 angebrachten elektrischen Komponente 16, wobei die vorkonfektionierte Baugruppe 40 durch Verrasten von zumindest zwei an einer Montagsplatte 14 angebrachten Rastzapfen 10 mit der Tragschiene 12 der vorkonfektionierten Baugruppe 40 wie oben beschrieben an der Montagsplatte 14 anbringbar ist. Bei den zumindest zwei an der Montageplatte 14 angebrachten Rastzapfen 10 handelt es sich um Rastzapfen 10 der hier vorgeschlagenen Art und die Rastzapfen 10 sind durch Verbinden von deren Montageplattenverbindungsabschnitt 20 mit der Montageplatte 14 verbunden, insbesondere durch Einschrauben von deren Gewindeabschnitt 20 in eine Gewindebohrung in der Montageplatte 14 an der Montageplatte 14 angebracht.
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Die hier vorgeschlagene Neuerung ist damit schließlich auch ein Verfahren zum Anbringen einer solchen vorkonfektionierten Baugruppe 40 an einer Montageplatte 14, wobei die vorkonfektionierte elektrische/elektronische Baugruppe 40 eine Tragschiene 12 und zumindest eine an der Tragschiene 12 angebrachte elektrische Komponente 16 umfasst, wobei die Montageplatte 14 mit zumindest zwei Rastzapfen 10 der hier vorgeschlagenen Art versehen ist oder wird und wobei die vorkonfektionierte elektrische/elektronische Baugruppe 40 durch Verrasten der an der Montagsplatte 14 angebrachten Rastzapfen 10 mit der Tragschiene 12 der vorkonfektionierten Baugruppe 40 wie oben beschrieben an der Montagsplatte 14 angebracht wird.
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Der Vorteil der Anbringung einer solchen vorkonfektionierten Baugruppe 40 an einer Montageplatte 14 als Gesamtheit liegt auf der Hand: Ein als Tragschiene 12 fungierender Abschnitt eines Tragschienenprofils kann individuell und auf die Anzahl der daran anzubringenden Komponenten 16 abgestimmt abgelängt werden. Die oder jede Komponente 16 kann unmittelbar an der Tragschiene 12 angebracht werden, zum Beispiel aufgerastet werden. Die individuell abgelängte Tragschiene 12 kann voll - also entlang von deren gesamter Länge - mit Komponenten (Elektrokomponenten) 16 bestückt werden und bevorzugt wird die individuell abgelängte Tragschiene 12 voll - also entlang von deren gesamter Länge - mit Komponenten (Elektrokomponenten) 16 bestückt. Eine solche Baugruppe 40 ist zum Beispiel eine Klemmenleiste und die Baugruppe 40 umfasst dann als Komponenten 16 eine Mehrzahl von elektrischen Anschlussklemmen, zum Beispiel in Form von Reihenklemmen 16, wobei sich die Anzahl nach der Anzahl der benötigten sogenannten Durschleifstellen (Reihenklemmen werden zum Durchschleifen von Leitern benötigt) richtet und/oder der Anzahl der benötigten elektrischen Potentiale richtet. Nach der Anzahl der Anschlussklemmen richtet sich dann die benötigte Länge der Tragschiene 12 und diese wird entsprechend der benötigten Länge abgelängt.
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Eine solche Baugruppe 40 oder eine Mehrzahl solcher Baugruppen 40 kann individuell zum Beispiel gemäß einer Kundenanforderung entfernt von einem jeweiligen Montageort (Anbringungsort, Verwendungsort) aufgebaut werden. Am jeweiligen Montageort, zum Beispiel einem Schaltschrank, kann die Baugruppe 40 werkzeuglos mit einer dortigen Montageplatte 14 verbunden werden. Dafür wird die Baugruppe 40 mit zumindest zwei an der Montageplatte 14 angebrachten Rastzapfen 10 verrastet.
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Bei einer Konfiguration, wie sie beispielhaft in 2 gezeigt ist, kann die Baugruppe 40 ohne Zwischenraum benachbart zu zumindest einer anderen Baugruppe 40 und/oder benachbart zu zumindest einem bereits an der Montageplatte 14 angebrachten Gerät werkzeuglos an der Montageplatte 14 angebracht werden. Die Formulierung „ohne Zwischenraum“ bedeutet hierbei, dass grundsätzlich eine Anbringung ohne Zwischenraum möglich ist. In der Praxis wird man einen gewissen Abstand zu benachbarten Baugruppen 40 und/oder Geräten einhalten. Ein solcher Abstand ändert aber nichts an der grundsätzlichen Möglichkeit der zwischenraumfreien Anbringung. In jedem Fall eröffnet die Möglichkeit der zwischenraumfreien Anbringung eine platzsparende Anbringung am jeweiligen Montageort. Die Vorkonfektionierung/Vorkonfektionierbarkeit einer solchen Baugruppe 40 spart Zeit am Montageort und gewährleistet, dass am Montageort eine Baugruppe 40 in einer jeweils benötigten Konfiguration zur Verfügung steht, wobei ein Hersteller der Baugruppe 40 im Vorfeld zum Beispiel bereits Funktions- und/oder Belastungstests und dergleichen durchgeführt haben kann.
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Die in 1 (1A, 1B, 1C) gezeigte Ausführungsform des Rastzapfens 10 zeichnet sich durch einen grundsätzlich optionalen Freistich 42 im Bereich des Montageplattenverbindungsabschnitts 20/im Bereich des Gewindeabschnitts 20 und im Übergang zum Rastabschnitt 22 aus. Erkennbar (1 B) ist der Durchmesser des Rastzapfens 10 in dem Bereich des Montageplattenverbindungsabschnitts 20/in dem Bereich des Gewindeabschnitts 20 ohne den Freistich 42 kleiner als der Durchmesser 10 im Bereich der zylindersegmentförmigen Abschnitte 34 und des anschließenden zylindrischen Abschnitts 36 des Rastabschnitts 22. Beim Verbinden eines Rastzapfen 10 mit einer Montageplatte 14, zum Beispiel durch Eindrehen des Gewindeabschnitts 20 in eine dortige Gewindebohrung, fungiert eine „Unterseite“ des zylindrischen Abschnitts 36 - Rastabschnittsunterseite 44 - als Eindrehbegrenzung und als Auflagefläche auf der Oberfläche der Montageplatte 14.
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Der Vorteil eines solchen Freistichs 42 besteht bei einem Montageplattenverbindungsabschnitt 20 in Form eines Gewindeabschnitts 20 darin, dass das Außengewinde in den Bereich des Freistichs 42 ausläuft. Die Herstellung eines entlang der kompletten Gewindesteigung sauber verwendbaren Außengewindes ist auf diese Weise einfacher. Die vollständige Verwendbarkeit des Außengewindes entlang der kompletten Gewindesteigung gewährleistet, dass der Rastzapfen 10 mit seinem Gewindeabschnitt 20 so weit in eine Gewindebohrung in einer Montageplatte 14 eingedreht werden kann, bis der Rastzapfen 10 mit seiner Rastabschnittsunterseite 44 auf der Oberfläche der Montageplatte 14 anliegt. Mehrere Rastzapfen 10, welche zum Verrasten einer Tragschiene 12 bestimmt sind, lassen sich damit in jeweils exakt gleiche Tiefen in die Montageplatte 14 eindrehen. Sämtliche Rastabschnitte 22 dieser Rastzapfen 10 erheben sich damit auf der Montageplatte 14 in exakt derselben Höhe. Dies gewährleistet eine besonders exakte Halterung der verrasteten Tragschiene 12.
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Bei den in 4 und 5 gezeigten Ausführungsformen befindet sich zwischen dem Montageplattenverbindungsabschnitt 20/Gewindeabschnitt 20 und dem Rastabschnitt 22 ein grundsätzlich optionaler, bevorzugt umlaufender und als Eindrehbegrenzung und/oder Auflagefläche für eine mit dem Rastabschnitt 22 verrastete Tragschiene 12 fungierender, kragenförmiger Anlagering 46.
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Die Merkmale einzelner in den Figuren gezeigter Ausführungsformen sind auch abweichend von den gezeigten Ausführungsformen kombinierbar.
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So kann zum Beispiel die Rastabschnittsunterseite 44 des Rastzapfens 10 gemäß 1 optional kragenförmig über den Durchmesser der zylindersegmentförmigen Abschnitte 34 hinausreichen.
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Des Weiteren kann der Rastzapfen 10 gemäß 1 im Bereich der zylindersegmentförmigen Abschnitte 34 oder im Bereich des zylindrischen Abschnitts 36 einen als Auflagefläche für eine Tragschiene 12 fungierenden kragenförmiger Anlagering 46 aufweisen.
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Nochmals weiter können sich bei einem Rastzapfen 10 der in 1 und 4 gezeigten Art die Schlitze zwischen den Rastzungen 26 bis in den Bereich des Montageplattenverbindungsabschnitts 20/Gewindeabschnitts 20 fortsetzen, wie dies in 5 gezeigt ist, so dass der bei der Ausführungsform in 1 gezeigte zylindrische Abschnitt 36 verschwindet.
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Schließlich kann ein Rastzapfen 10 der in 1 und 4 gezeigten Art im Rastabschnitt 22 anstelle der gezeigten drei Rastzungen 26 zum Beispiel vier Rastzungen 26 entsprechend 5 aufweisen oder mehr oder weniger als drei bzw. vier Rastzungen 26 aufweisen. Ebenso kann ein Rastzapfen 10 der in 5 gezeigten Art im Rastabschnitt 22 anstelle der gezeigten vier Rastzungen 26 zum Beispiel drei Rastzungen 26 entsprechend 1 oder 4 aufweisen oder mehr oder weniger als vier bzw. drei Rastzungen 26 aufweisen.
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Bei einer geraden Anzahl von Rastzungen 26 und jeweils gleich großen Rastzungen 26, also Rastzungen 26 mit gleich langen Bogenlinien als Außenkontur, ergibt sich der Vorteil, dass einem Zwischenraum zwischen zwei einander benachbarten Rastzungen 26.symmetrisch zur Mittellängsachse/Symmetrieachse des Rastzapfens 10 ein Zwischenraum zwischen zwei weiteren einander benachbarten Rastzungen 26 gegenüberliegt. In diese beiden Zwischenräume kann in grundsätzlich an sich bekannter Art die Klinge eines Schraubendrehers eingeführt werden und mittels des Schraubendrehers kann der Rastzapfen 10 mit dem Gewindeabschnitt 20 des Rastzapfens 10 in eine Gewindebohrung eingedreht werden. Als Kontur zum Ansetzen eines Werkzeugs kommen zusätzlich oder alternativ und unabhängig von der Anzahl der Rastzungen 26 auch die Außenflächen oder Abschnitte der Außenflächen der Rastzungen 26 in Betracht (Außenvielrundantrieb).
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Eine Rastzapfen 10 mit genau drei Rastzungen 26 (1, 4) hat gegenüber einem Rastzapfen 10 mit genau vier Rastzungen 26 (5) einzelne, nicht unerhebliche Vorteile. Aufgrund der sehr geringen Hinterschneidung kann bei einem Rastzapfen 10 mit genau vier Rastzungen 26 im Falle einer ungünstigen Montagestellung ein großer Anteil der Haltekraft verloren gehen. Bei einem Rastzapfen 10 mit genau drei Rastzungen 26 befindet sich dagegen in jeder Montagestellung ein ausreichender Anteil der Kreissektoren oder Kreissegmente des Rastzapfens 10 (ein ausreichender Anteil der Kreisringsektoren bzw. Kreisringsegmente der Hinterschnitte 32) mit der Ausnehmung, in welche der Rastzapfen 10 mit seinen Rastzungen 26 eingreift, im Eingriff. Die federnde Wirkung beim Stecken bleibt auch bei einem Rastzapfen 10 mit genau drei Rastzungen 26 voll erhalten und die Haltekraft ist in jeder Montagestellung ausreichend.
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Die Darstellung in 6 (6A, 6B) zeigt insoweit in einer vergleichenden Gegenüberstellung in 6A einen Rastzapfen 10 mit vier Rastzungen 26 gemäß 5 sowie in 6B einen Rastzapfen 10 mit drei Rastzungen 26 gemäß 1 oder 4 jeweils in einem Langloch einer Tragschiene 12, hier einer Tragschiene 12 in Form einer Hutschiene.
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Die Darstellung in 6A zeigt den Rastzapfen 10 in der oben genannten, eher ungünstigen Montagestellung. Hier liegt der Rastzapfen 10 nur mit den äußersten Kanten der Rastzungen 26 und mit den äußersten Kanten der Hinterschnitte 32 an der an die Ausnehmung, hier das Langloch, angrenzenden Oberfläche der Tragschiene 12 an. In einer beispielsweise nur um 10° gedrehten Konfiguration wären die Verhältnisse besser. Der Rastzapfen 10 liegt dann mit einer größeren Fläche der Hinterschnitte 32 an der an die Ausnehmung in der Tragschiene 12 angrenzende Oberfläche an und insgesamt ist die Haltekraft besser.
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Die Darstellung in 6B zeigt einen Rastzapfen 10 mit genau drei Rastzungen 26 gemäß 1 oder 4. Erkennbar liegt ein solcher Rastzapfen 10 unabhängig von der Montagestellung immer mit einer im Vergleich zu der Situation gemäß 6A größeren Fläche der Hinterschnitte 32 an der an die Ausnehmung in der Tragschiene 12 angrenzende Oberfläche an. Die Haltekraft eines solchen Rastzapfens 10 ist also unabhängig von der Montagestellung stets besser als die Haltekraft eines Rastzapfens 10 mit vier Rastzungen 26, wenn dieser sich in der in 6A gezeigten ungünstigen Montagestellung befindet.
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Abschließend lässt sich die hier vorgelegte Beschreibung kurz wie folgt zusammenfassen: Zuvorderst wird eine hier als Rastzapfen 10 bezeichnete Rastvorrichtung 10 angegeben. Der Rastzapfen 10 ist zum werkzeuglosen Anbringen einer Tragschiene 12 an einer Montageplatte 14 bestimmt. Der Rastzapfen 10 weist an einem ersten freien Ende einen Montageplattenverbindungsabschnitts 20/Gewindeabschnitts 20 und an einem diesem gegenüberliegenden zweiten freien Ende einen Rastabschnitt 22 auf. Der Rastzapfen 10 ist mittels des Gewindeabschnitts 20 in eine Gewindebohrung in einer Montageplatte 14 einschraubbar und mit dem so mit der Montageplatte 14 verbundenen Rastzapfen 10 ist durch Verrasten mit dessen Rastabschnitt 22 eine Tragschiene 12 verbindbar (lösbar verbindbar). Mittels solcher Rastzapfen 10 ist es möglich, werkzeuglos eine Tragschiene 12 mitsamt auf einer Tragschiene 12 montierter elektrischer Komponenten 16 oder eine einzelne Tragschiene 12 ohne solche Komponenten 16 auf eine Montageplatte 14 aufzurasten.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Rastzapfen, Rastvorrichtung
- 12
- Tragschiene
- 14
- Montageplatte
- 16
- elektrische Komponente, Reihenklemme
- 18
- (frei)
- 20
- Gewindeabschnitt
- 22
- Rastabschnitt
- 24
- Anlagering
- 26
- Rastzunge
- 28
- (frei)
- 30
- Einführfläche
- 32
- Hinterschnitt
- 34
- zylindersegmentförmiger Abschnitt (einer Rastzunge)
- 36
- zylindrischer Abschnitt 36 (des Rastabschnitts)
- 38
- (frei)
- 40
- vorkonfektionierte Baugruppe
- 42
- Freistich
- 44
- Rastabschnittsunterseite
- 46
- Anlagering
