DE19524123C1 - Tragschiene und Stecker zur Kopplung mit einer Tragschiene - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stecker für eine Tragschiene sowie eine Tragschiene, wobei die Tragschiene wenigstens einen eine Mehrzahl von Anschluß- und/oder Ver­ sorgungsleitern aufweisenden Grundkörper aus isolierendem Material aufweist, der vorzugsweise in die Tragschiene einlegbar ist, wobei der Grundkörper eine Mehrzahl von etwa in Tragschienenlängsrichtung verlaufenden, schlitzartig ausgebildeten Öff­ nungen aufweist, die im wesentlichen über die gesamte Länge des Grundkörpers von außen frei zugänglich sind und in denen zumindest teilweise ein Anschluß- und/oder Versorgungsleiter vorgesehen ist und wobei der Stecker mit mehreren vorzugsweise als Kontaktstifte ausgebildeten Kontaktelementen zur Kupplung mit den Anschluß­ und/oder Versorgungsleitern versehen ist, wobei eine Aufnahme zum Einsetzen auf einen Flansch der Tragschiene vorgesehen ist, so daß der Stecker über die Aufnahme als Schwenkpunkt auf die Tragschiene aufschwenkbar ist.

Ein Stecker und eine Tragschiene der eingangs genannten Art sind bereits aus der DE 40 13 999 A1 bekannt. Der bekannte Stecker weist eine Mehrzahl von Kontaktstif­ ten auf, die von der Unterseite des Steckers rechtwinklig nach unten hin abstehen und in Zahl und Anordnung den Anschluß- und/oder Versorgungsleitern in der Trag­ schiene entsprechen. Beim Aufschwenken des Steckers auf die Tragschiene kann es allerdings zu Schwierigkeiten kommen, wenn die Enden der Kontaktstifte nicht in die Einführöffnungen eingeschwenkt werden, sondern beim Schwenken beispielsweise gegen den oberen Rand der Öffnungen, in denen die Leiter angeordnet sind, schla­ gen. Dies kann nicht nur zu einer Beschädigung und einem Abbiegen der Kontakt­ stifte führen, sondern auch zu einer Deformation der Trennwände im Grundkörper der Tragschiene.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stecker der eingangs genannten zur Verfügung zu stellen, der in einfacher Weise auf die Tragschiene auf­ schwenkbar ist, wobei etwaige Beschädigungen vermieden werden sollen.

Diese Aufgabe ist bei einem Stecker der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Enden der Kontaktelemente und die Anschluß- und/oder Versorgungsleiter in dem Grundkörper an die Schwenkrichtung des Steckers angepaßt schräg ausge­ richtet sind. Durch die vorgenannte schräge Anordnung bzw. Ausrichtung der En­ den der Kontaktelemente und/oder der Anschluß- und/oder Versorgungsleiter wird gewährleistet, daß sich keinerlei Probleme beim Aufschwenken des Steckers auf die Tragschiene ergeben. Es muß also nicht befürchtet werden, daß ein Kontaktstift an einer unnachgiebigen oder starren Stelle anschlägt, ggf. verbiegt oder aber die Auf­ schwenkbewegung behindert. Durch die Erfindung wird letztlich ein reibungsloses Auf­ schwenken des Steckers auf die Tragschiene gewährleistet.

Eine sichere Erdung wird bei dem erfindungsgemäßen Stecker dadurch erreicht, daß ein als Kontaktstift ausgebildeter PE-Leiter vorgesehen ist, der bereits bei in die Auf­ nahme eingestecktem Flansch mit der Tragschiene kontaktiert, so daß eine PE-Ver­ bindung bereits hergestellt ist, noch bevor sich eine Kontaktierung zwischen den üb­ rigen Kontaktstiften des Steckers und den Schienen ergibt. Dabei wird eine sichere Kontaktierung des PE-Leiters mit der Tragschiene dadurch erzielt, daß der PE-Leiter von einem Schenkel der Feder im aufgesteckten Zustand gegen den Flansch ge­ drückt wird.

Der erfindungsgemäße Stecker kann vorliegend ohne weiteres mit einer Leiterplatte gekoppelt werden, die im gekoppelten Zustand quer zur Tragschiene ausgerichtet ist. Die Leiterplatte kann dabei entweder in den Stecker einsteckbar sein, wozu dann an den Kontaktelementen und an der Leiterplatte entsprechende Steckkontakte bzw. Zapfen vorgesehen sind, oder aber mit der Leiterplatte verlötet sein, wobei dann an den Kontaktelementen seitlich abstehende Lötpins vorgesehen sind. Um bei der Lötverbindung keine unbeabsichtigte Kontaktierung benachbarter Lötpins zu er­ halten, bietet es sich an, benachbarte Lötpins höhenversetzt zueinander anzuord­ nen, so daß sich ein größerer Abstand zwischen den benachbarten Lötpins ergibt.

Natürlich kann der Stecker als separates Bauteil ausgebildet sein, das - wie zuvor be­ schrieben - mit einer Leiterplatte, aber auch ohne weiteres mit anderen Bauteilen ge­ koppelt werden oder auch einteilig mit diesen ausgebildet sein kann. Der Stecker kann also an allen elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen vorgesehen sein, die grundsätzlich mit einer Tragschiene verbunden werden können. Nur beispielhaft seien hier Optokoppler, Relaisbausteine, Reihenklemmen und Schütze erwähnt.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfin­ dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung und der Zeichnung selbst.

Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise Querschnittsansicht einer Tragschiene mit einem aufge­ setzten Stecker,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht nur der Tragschiene aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines Grundkörpers der Tragschiene aus Fig. 1 mit eingesetzten Anschluß- und/oder Versorgungsleitern,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Anschluß- und/oder Versorgungsleiters,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform eines Anschluß- und/oder Versorgungsleiters,

Fig. 6 eine teilweise Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Steckers mit einer teilweise dargestellten Leiterplatte,

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie VII-VII aus Fig. 6,

Fig. 8 eine teilweise Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckers,

Fig. 9 eine Draufsicht des Steckers aus Fig. 8 in Pfeilrichtung IX aus Fig. 8,

Fig. 10 eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie X-X aus Fig. 8,

Fig. 11 eine der Fig. 10 entsprechende Ansicht einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckers und

Fig. 12 eine teilweise Querschnittsansicht einer Tragschiene mit einem elektri­ schen und/oder elektronischen Bauteil während des Aufschwenkens.

In Fig. 1 ist eine Tragschiene 1 dargestellt. Bei der Tragschiene 1 handelt es sich um eine sogenannte Hutschiene nach DIN EN 50 022. Die Tragschiene 1 weist einen U-förmigen Mittelbereich 2 und an den Seiten sich jeweils nach außen erstreckende Flansche 3, 4 auf. Der Tragschiene 1, die in Fig. 2 für sich dargestellt ist, ist ein Grund­ körper 5 aus isolierendem Material zugeordnet. Der Grundkörper 5 ist in Fig. 3 näher dargestellt. Der Grundkörper 5 weist vorliegend sechs Anschluß- und/oder Versor­ gungsleiter auf. Unterschiedliche Ausführungsformen der Anschluß- und/oder Ver­ sorgungsleiter sind in den Fig. 4 und 5 dargestellt.

Die Tragschiene 1 ist aufgrund des in den Mittelbereich 2 eingelegten Grundkörpers 5 mit den Anschluß- und/oder Versorgungsleitern mit einem Stecker 6 an sich, aber auch mit elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen 7 jeglicher Art, wovon eines in Fig. 12 dargestellt ist, koppelbar.

Wesentlich ist nun, daß der Grundkörper 5 eine Mehrzahl von etwa in Tragschienen­ längsrichtung verlaufenden, schlitzartig ausgebildeten Öffnungen 8 aufweist, die im wesentlichen über die gesamte Länge des Grundkörpers 5 von außen frei zugänglich sind und in denen jeweils ein Anschluß- und/oder Versorgungsleiter vorgesehen ist. Die Anschluß- und/oder Versorgungsleiter können dabei fest in den Öffnungen 8 an­ geordnet oder aber auch aus diesen wieder entnehmbar sein.

Wie sich aus den einzelnen Figuren ergibt, sind die Anschluß- und/oder Versorgungs­ leiter jeweils als U-förmige Schienen 9 ausgebildet. Die Schienen 9, bei denen es sich um Federelemente handelt, weisen jeweils eine sich nach oben hin erweiternde Ein­ führöffnung 10 auf. Dies ist dadurch realisiert, daß die Schenkelenden nach außen voneinander weggebogen sind. Aufgrund der U-Form der Schienen 9 erfolgt eine Kontaktierung zwischen den Kontaktschenkeln.

Die Ausbildung der Öffnungen 8 und der Schienen 9 ist jeweils derart, daß die bei ei­ ner Kontaktierung auftretenden Kontaktkräfte ausschließlich von der jeweiligen Schiene 9 aufgenommen, also nicht auf den Grundkörper 5 übertragen werden. Um dies zu ermöglichen, ist zumindest der obere kontaktierende Bereich der Kontakt­ schenkel der Schienen 9 mit Spiel in den Öffnungen 8 angeordnet, wobei das Spiel etwa der Breite eines in die jeweilige Schiene 9 einzusetzenden Kontaktstiftes eines Steckers 6 entsprechen sollte.

Wie bereits erwähnt, sind in den Fig. 4 und 5 zwei unterschiedliche Ausführungsfor­ men von Schienen 9 dargestellt. Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist wenigstens ein Kontaktschenkel der Schiene 9 mit vorliegend zwei, quer zur Trag­ schienenlängsrichtung verlaufenden Schlitzen 11 versehen. Durch die beiden Schlitze 11 ergeben sich voneinander unabhängige Kontaktbereiche 12. Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist die Schiene 9 nicht geschlitzt, was bedeutet, daß die Kontaktschenkel in Tragschienenlängsrichtung, die gleichzeitig der Schie­ nenlängsrichtung entspricht, nicht unterbrochen sind.

Wie sich insbesondere aus den Fig. 1 und 3 ergibt, sind die Schienen 9 in den Öff­ nungen 8 versenkt angeordnet, stehen also nach oben nicht über die Öffnungen 8 über, obwohl dies an sich auch möglich wäre. Weiterhin sind die Schienen 9 über seitliche Trennwände 13 des Grundkörpers 5 voneinander getrennt. In jeder der Öff­ nungen 8 ist an einer Trennwand 13 ein Anschlag 14 zur Sicherung der Schienen 9 in den Öffnungen 8 vorgesehen. Jeder der Anschläge 14 ist auf seiner Oberseite mit ei­ ner Ablaufschräge 15 versehen, die in die Einführöffnung 10 übergeht.

An seiner Unterseite 16 ist der Grundkörper 5 mit einer sich vorzugsweise über die gesamte Länge des Grundkörpers 5 erstreckenden Ausnehmung 17 versehen, in der ein Schraubenkopf 18 einer Schraube 19 aufgenommen werden kann. Die Schraube 19 dient vorliegend zur Befestigung der Tragschiene 1, wozu die Tragschiene mit vorzugsweise mehreren Bohrungen 20 versehen ist, durch die jeweils eine Schraube 19 hindurchsteckbar ist.

In Fig. 1 sowie in den Fig. 6 bis 12 sind verschiedene Stecker 6 dargestellt, die mit der Tragschiene 1 koppelbar sind.

Die einzelnen unterschiedlichen Ausführungsformen der Stecker 6 weisen verschie­ dene Gemeinsamkeiten auf, auf die im folgenden mit Bezug auf die in Fig. 6 darge­ stellte Ausführungsform eingegangen wird. Der Stecker 6 weist ein Steckergehäuse 21 aus einem isolierendem Material, vorzugsweise aus Kunststoff auf. In dem Stec­ kergehäuse 21 sind vorliegend sechs von der Unterseite 22 abstehende Kontaktstifte 23 vorgesehen. Über die Kontaktstifte 23 erfolgt die Kopplung mit den Schienen 9. Am Stecker 6 ist weiterhin eine Aufnahme 24 zum Einsetzen eines der Flansche 3, 4 der Tragschiene 1 vorgesehen. Die Aufnahme 24, die etwa quer zur Richtung der Kontaktstifte 23 geöffnet ist, ermöglicht es, den Stecker 6 auf die Tragschiene 1 zur Kontaktierung aufzuschwenken ist. Dabei dient die Aufnahme 24 bzw. ein in der Aufnahme 24 vorgesehener Anlagepunkt als Schwenkpunkt, über den der Stecker 6 auf die Tragschiene 1 aufgeschwenkt wird. Wie das Aufschwenken im einzelnen er­ folgt, ist in Fig. 12 näher dargestellt, in der ein Übergangszustand beim Aufschwen­ ken gezeigt ist. Die Aufnahme 24 weist vorliegend eine liegend angeordnete U-för­ mige Feder 25 auf, wobei sich die Feder 25 nach außen hin zur Bildung einer Ein­ führöffnung erweitert. Im auf die Tragschiene 1 aufgesetzten Zustand des Steckers 6, der in Fig. 1 dargestellt ist, liegt der untere Schenkel 26 der Feder 25 am Flansch 3 an.

Im Bereich der Aufnahme 24 befindet sich weiterhin ein PE-Kontaktstift 27. Dieser ist etwa quer zu den Kontaktstiften 23 ausgerichtet und ragt in die Aufnahme 24 hinein. Die Aufnahme 24 und der PE-Kontaktstift 27 sind dabei derart ausgebildet, daß sich bei in die Aufnahme 24 eingestecktem Flansch 3 bereits eine Kontaktierung mit dem PE-Kontaktstift 27 ergibt, noch bevor sich eine Kontaktierung eines Kontaktstiftes 23 mit einer Schiene 9 ergibt. Im aufgesteckten Zustand wird der PE-Kontaktstift 27 von dem oberen Schenkel 28 der Feder 25 gegen den Flansch 3 gedrückt. Zu diesem Zweck liegt der Schenkel 28 auf dem PE-Kontaktstift 27 auf.

Statt des Aufschwenkens des Steckers ist es natürlich auch möglich, diesen von oben her auf die Tragschiene aufzustecken, was jedoch im einzelnen nicht näher dargestellt ist. Dabei versteht es sich, daß der PE-Kontaktstift dann nicht mehr quer zu den ande­ ren Kontaktstiften ausgerichtet sein kann. Um aber auch bei dieser Ausführungsform zunächst eine Kontaktierung des PE-Kontaktstiftes zu erreichen, bevor die anderen Kontaktstifte kontaktieren, sollte der PE-Kontaktstift länger als die anderen Kontakt­ stifte sein. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß zunächst eine PE-Verbindung her­ gestellt wird, bevor sich eine Kontaktierung der Kontaktstifte mit den Schienen er­ gibt.

Da der Stecker 6 über eine Schwenkbewegung auf die Tragschiene 1 aufgesetzt wird, sind zur Erleichterung der Einführung der Kontaktstifte 23 in die Schienen 9 vorlie­ gend sowohl die Enden der Kontaktstifte 23 als auch die Schienen 9 an die Schwenkrichtung angepaßt radial oder schräg ausgerichtet. Dabei wird das Einsetzen der Kontaktstifte 23 in die Schiene 9 beim Aufschwenken durch die Ablaufschrägen 15 unterstützt, wie dies in Fig. 12 dargestellt ist. Während sich die Schrägstellung der Enden der Kontaktstifte 23 über eine einfache Biegung realisieren läßt, wird die schräge Anordnung der Schienen 9 über eine entsprechende Ausrichtung der Öff­ nungen 8 im Grundkörper 2 erzielt.

Die in den Figuren dargestellten Stecker 6 sind jeweils mit einer Leiterplatte 29 kop­ pelbar und zwar derart, daß die Leiterplatte 29 im gekoppelten Zustand quer zur Tragschienenlängsrichtung angeordnet und ausgerichtet ist. Bei der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform ist die Leiterplatte 29 in den Stecker 6 einsteckbar, kann also bedarfsweise eingesteckt und wieder herausgezogen werden. Zu diesem Zweck weist jeder der Kontaktstifte 23 und auch der PE-Kontaktstift 27 einen Steckkontakt 30 auf, während an der Leiterplatte 29 zu den Steckkontakten 30 kor­ respondierende Zapfen 31 vorgesehen sind. Bei dem Steckkontakt 30 handelt es sich vorliegend um zwei Federschenkel 32, 33, über die die Kontaktkraft aufgebracht wird.

Bei dem in den Fig. 1 und 8 bis 12 dargestellten Stecker 6 wird die Verbindung zur Leiterplatte 29 über eine Lötverbindung hergestellt. Zu diesem Zweck weisen die einzelnen Kontaktstifte 23 und auch der PE-Kontaktstift 27 jeweils einen Lötpin 34 auf, der etwa quer von dem jeweiligen Kontaktstift 23, 27 absteht. In den Fig. 10 und 11 sind unterschiedliche Ausführungsformen dargestellt, bei denen die Lötpins 34 bei der Ausführungsform nach Fig. 10 nach rechts abstehen, während sie bei der Aus­ führungsform gemäß Fig. 11 nach links abstehen. In jedem Falle ist aber vorgesehen, daß benachbarte Lötpins 34 höhenversetzt zueinander angeordnet sind.

Außerdem können im Steckergehäuse 21 Befestigungslöcher 35, die das Steckerge­ häuse 21 durchdringen, und auch Rastnasen 36, jeweils zu Befestigungszwecken, vorgesehen sein.

Claims (9)

1. Stecker (6) für eine Tragschiene (1) sowie Tragschiene (1), wobei die Tragschiene (1) wenigstens einen eine Mehrzahl von Anschluß und/oder Versorgungsleitern aufweisenden Grundkörper (5) aus isolierendem Material aufweist, der vorzugsweise in die Tragschiene (1) einlegbar ist, wobei der Grundkörper (5) eine Mehrzahl von etwa in Tragschienenlängsrichtung verlaufenden, schlitzartig ausgebildeten Öffnun­ gen (8) aufweist, die im wesentlichen über die gesamte Länge des Grundkörpers (85) von außen frei zugänglich sind und in denen zumindest teilweise ein Anschluß­ und/oder Versorgungsleiter vorgesehen ist und wobei der Stecker (6) mit mehreren vorzugsweise als Kontaktstifte (23) ausgebildeten Kontaktelementen zur Kopplung mit den Anschluß und/oder Versorgungsleitern versehen ist, wobei eine Aufnahme (24) zum Einsetzen auf einen Flansch der Tragschiene (1) vorgesehen ist, so daß der Stecker (6) über die Aufnahme (24) als Schwenkpunkt auf die Tragschiene (1) auf­ schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Kontaktelemente und die Anschluß- und/oder Versorgungsleiter in dem Grundkörper (5) an die Schwenkrichtung des Steckers (6) angepaßt schräg ausgerichtet sind.

2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (24) eine sich zum Flansch (3) hin öffnende, sich vorzugsweise nach außen hin erweiternde U-förmige Feder (25) aufweist, die zumindest mit einem ihrer Schenkel (26) im aufge­ setzten Zustand am Flansch (3) anliegt.

3. Stecker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise als PE-Kontaktstift (27) ausgebildeter PE-Leiter vorgesehen ist, der bereits bei in die Aufnahme (24) eingesteckten Flansch (3) mit der Tragschiene (1) kontaktiert.

4. Stecker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der PE-Leiter von dem anderen Schenkel (28) der Feder (25) im aufgesteckten Zustand gegen den Flansch (3) gedrückt wird.

5. Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (6) mit einer Leiterplatte (29) koppelbar ist, die im gekoppelten Zustand quer zur Tragschienenlängsrichtung ausgerichtet ist.

6. Stecker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (29) in den Stecker (6) einsteckbar ist und daß, vorzugsweise, an den Kontaktelementen jeweils ein Steckkontakt (30), und an der Leiterplatte (29) zu den Steckkontakten (30) kor­ respondierende Zapfen (31) vorgesehen sind.

7. Stecker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (6) mit der Lei­ terplatte (29) verlötet ist und daß, vorzugsweise, an den Kontaktelementen jeweils ein quer von dem jeweiligen Kontaktelement abstehender Lötpin (34) vorgesehen ist.

8. Stecker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Lötpins (34) höhenversetzt zueinander angeordnet sind.

9. Elektrisches und/oder elektronisches Bauteil (7) mit einem Stecker (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.