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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Stecksysteme auf Stecksockelbasis für ein lastfreies Auf- und Entstecken von Schutzgeräten und zusätzlichen Komponenten unter Spannung.
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STAND DER TECHNIK
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Stecksysteme auf Stecksockelbasis werden eingesetzt, um Schutzgeräte auf schnelle und einfache Art und Weise auf das Stecksystem aufzustecken und dadurch eine aufwendige elektrische Kontaktierung der Einspeisung zu vermeiden. In
EP 0 229 590 ist ein solches Stecksystem beschrieben. Das Stecksystem weist typischerweise drei Hauptstromschienen, einen Neutralleiter und zwei Hilfsstromschienen auf. Unterschiedlichste Schutzgeräte wie z. B. Leistungsschutzschalter und Zubehör können auf ein solches Stecksystem aufgesteckt werden.
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Aus
EP 0 735 916 A2 ist ebenfalls ein derartiges Stecksystem bekannt. Dieses Stecksystem weist ein Unterteil auf, auf dem Stromschienen angeordnet sind. Die Stromschienen werden von einem Adapterteil kontaktiert, welches an einem Drehpunkt auf dem Unterteil eingehängt wird und dann auf das Unterteil gekippt wird. Das Adapterteil wird arretiert durch eine Rastnase, welche in eine weitere Rastnase im Unterteil einrastet. Auf das Adapterteil wird eine Abdeckplatte aufgesetzt, in welche Leistungsschalter eingeklemmt werden. Auf dem Adapterteil befindet sich zusätzlich noch ein Mikroschalter, welcher geschlossen wird, sobald das Adapterteil auf das Unterteil geklappt ist. Nur durch den Schalter ist gewährleistet, dass das Adapterteil nicht unter Last entfernt werden kann.
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Jedoch muss neben dem Unterteil, auf dem sich die Stromschienen befinden, auch das Adapterteil elektrische Kontakte sowie den Mikroschalter und Leitungen aufweisen, da die Kontaktierung der Schalter auf dem Adapterteil erfolgt. Somit enthält das System eine Vielzahl elektrischer Teile und eine Vielzahl von Bauteilen, was sich negativ auf die Störanfälligkeiten und Kosten für das System auswirkt. Der Berührungsschutz ist bestenfalls während des Betriebs gegeben. Wenn für eine Montage das Adapterteil entfernt wird, liegen die Stromschienen offen und es besteht Gefahr für den Monteur, mit den stromführenden Stromschienen in Berührung zu kommen, so dass für derartige Arbeiten die gesetzlich vorgeschriebenen organisatorischen Massnahmen sowie die Persönliche Schutzausrüstung (PSA) angewendet werden müssen.
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Das Adapterteil weist ausserdem grosse Öffnungen auf, in die jeweils die Kontakte komplett eingeführt werden, somit besteht erhöhte Gefahr einer direkten Berührung durch den Monteur. Daher besteht die Gefahr der Berührung, wenn nur die Abdeckplatte entfernt wird und somit der auf der Adapterplatte befindliche Mikroschalter noch geschlossen ist.
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Ein weiteres aus dem Stand der Technik bekanntes Stecksystem enthält Stromschienen, auf denen Platten als Berührungsschutz aus elektrisch isolierendem Material angebracht werden können, um nicht benutzte Steckplätze des Systems zu bedecken und somit berührungssicher zu machen. Diese Platten werden ähnlich wie die Schutzgeräte auf dieselbe Art, aber alternativ zu ihnen auf die Steckplätze aufgesteckt und können einen oder auch mehrere Steckplätze besetzen. Nachteil dieses Systems ist, dass der Betrieb des Systems mit oder auch ohne die Isolierplatten möglich ist, ohne dass das System dies erkennt, und somit kein sicherer Berührungsschutz vorhanden ist, da das System nicht erkennt, ob noch freie Steckplätze vorhanden sind. Ausserdem müssen die Isolierplatten entsprechend der Anzahl freier Steckplätze belegt werden, also Isolierplatten unterschiedlicher Breite vorhanden sein. Während des Austauschs eines Schutzgerätes stellen diese Isolierplatten keinen Schutz mehr da, da nach Entfernen eines Schutzgerätes an seiner Stelle offene Kontaktflächen zu den Stromschienen vorhanden sind.
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Die Anforderungen an die Verfügbarkeit der elektrischen Versorgung steigt jedoch. Mehr und mehr müssen Wartungs- und Erweiterungsarbeiten an Niederspannungsinstallationen unter Spannung und Zeitdruck durchgeführt werden, um die Nichtverfügbarkeitszeiten klein zu halten (Banken, Versicherungen, Telekommunikation Flughäfen, ..).
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Derartige Systeme haben den Nachteil, dass die Platten, welche Berührungsschutz gewährleisten sollen, einfach zu entfernen sind, so dass ein Techniker, welcher am System arbeitet, problemlos den Schutz entfernen kann und dann mit stromführenden Teilen in Berührung kommen kann. Auch ist eine Montage der Schutzgeräte ohne Schutz möglich, so dass die Platten keinen sicheren Schutz bieten.
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Die
EP 2461440 A2 offenbart ein Stecksystem auf Stecksockelbasis, welches einen Berührungsschutz für einen Bediener schafft, welcher Berührungsschutz nach IP XXB während des Betriebs des Stecksystems, aber auch während Wartungs-, Reparatur- oder Erweiterungsarbeiten am Stecksystems sicherstellt. Um sicherzustellen, dass Arbeiten an den Stromschienen nur im stromlosen Zustand möglich sind, weist das Stecksystem gemäss der EP 2461440 A2 ein Oberteil auf, das derart in ein Unterteil einrastbar oder verschraubbar ist, dass das Oberteil ausschliesslich von der Unterseite des Stecksystems her von dem Unterteil lösbar ist.
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All diesen Stecksystemen ist gemein, dass sie im Laufe ihres Lebens möglichst flexibel an die sich ändernden Bedürfnisse ihres Benutzers anpassen können sollten. Eine solche Anpassung kann beispielsweise darin bestehen, dass eine bestehende Verteilanlage mit zusätzlichen Komponenten und Schutzgeräten bestückt werden sollte. Da der zur Erweiterung zur Verfügung stehende Platz oft knapp bemessen ist, ist bei solchen Platzverhältnissen das bestehende Stecksystems bzw. Stecksockelsystems in seiner durch seine Bauform definierten Längsachse meistens nicht beliebig verlängert werden. In der Folge wird in solchen Fällen versucht, das Stecksystem in seiner sich quer zur Längsachse erstreckenden Breite zu vergrössern. Eine solche Erweiterung erfolgte beispielsweise dadurch, dass die zusätzlichen Komponenten und Schutzgeräte kurzerhand auf eine eigene DIN-Schiene, eine Hilfskonstruktion oder gar ein zweites Stecksystem aufgebracht werden.
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Um diesem Problem zu entgegnen schlägt die
EP 0753916 A2 vor, das Stecksystem in der Querrichtung zur Längsrichtung so breit zu gestalten, dass die zusätzlichen Komponenten und Schutzgeräte ebenfalls noch auf dem bestehenden Stecksystem angeordnet werden können. Dies bedingt jedoch, dass der Planer des Verteilsystems bereits zum Zeitpunkt der Erstinstallation möglichst viele Reserveplätze auf dem Stecksystem vorsieht, um bei zukünftigen Anpassungen die zusätzlichen Komponenten und Schutzgeräte aufnehmen zu können. Die Realität hat jedoch gezeigt, dass diese Weitsicht in den seltensten Fällen zum Zeitpunkt der Planung in die Praxis umsetzbar ist oder umgesetzt wird. In der Folge wechselt ein Benutzer sein bestehendes Stecksystem bei einer anstehenden Erweiterung nur höchst ungern gegen ein anderes Stecksystem aus.
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Ein weiteres Problem der bekannten Stecksysteme oder Stecksockelsysteme liegt darin, dass sie stets nur eine bestimmte Anzahl Aufnahmeplätze zur Aufnahme von Stromschienen haben. Wenn nun beispielsweise ein Stecksystem vier Aufnahmeplätze zur Aufnahme von drei Leitern Hauptstromschienen und einem Neutralleiter aufweist, so ist dieses Stecksystem nicht ohne weiteres mit einem Schutzleiter (PE-Leiter) oder einem weiteren Neutralleiter ergänzbar.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit welcher ein bestehendes Stecksystem an neue Anforderungen wie die Aufnahme von mindestens einer zusätzlichen Stromschiene, zusätzlichen Komponenten und Schutzgeräten erweiterbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Zusatzsockel auf Stecksockelbasis gelöst, mit welchem ein bestehendes Stecksystem zu einer Stecksockelbaugruppe erweiterbar ist. In einer solchen Stecksockelbaugruppe bildet das bestehende Stecksystem einen sogenannten Hauptsockel. Durch die Anordnung der zusätzlichen Komponenten und gegebenenfalls bislang auf dem Hauptsockel angeordneten Anschlussklemmen auf dem Zusatzsockel ausreichend Platz für die zusätzlichen Schutzgeräte auf dem Hauptsockel geschaffen werden. Unter dem Begriff „zusätzliche Komponenten” wird nachfolgend Zubehör wie beispielsweise Klemmen, auch Anschlussklemmen genannt, verstanden.
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Da auch der Zusatzsockel berührungssicher nach IP XXB sein soll, wird nachfolgend zuerst das den Hauptsockel bildende Stecksystem beschrieben, bevor der Zusatzsockel und die Stecksockelbaugruppe beschrieben werden.
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Das oben genannte, nachfolgend auch mit Hauptsockel bezeichnete Stecksystem weist auf einer Unterseite ein Unterteil, auf dem Stromschienen anordenbar sind, und auf einer der Unterseite gegenüber angeordneten Oberseite ein zerstörungsfrei vom Unterteil lösbares Oberteil aus elektrisch isolierendem Material auf. Das Oberteil, auf dem Schutzgeräte mit elektrischen Kontakten anordenbar sind, weist Öffnungen auf, durch welche die Stromschienen des Stecksystems direkt von den elektrischen Kontakten der Schutzgeräte kontaktierbar sind. Die Öffnungen sind derart gestaltet, dass das Stecksystem allseitig berührungssicher nach IP XXB (EN 60529) ist. Dabei gewährleistet das Oberteil den Berührungsschutz auf der Oberseite.
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Das Oberteil ist daher bezüglich Berührungsschutz, Luft- und Kriechstrecken sowie Schalt- und Störlichtbogensicherheit so ausgeführt, dass sowohl Fingersicherheit nach IPxxB (EN 60529) als auch die Störlichtbogensicherheit gegeben sind. Letzteres ist aufgrund der Tatsache gegeben, dass im bestimmungsgemässen Gebrauch wie auch im Fall einer vorhersehbaren Fehlanwendung kein Kurzschluss entstehen kann. Dazu gehört auch die Störlichtbogensicherheit gegenüber Herunterfallen von Werkzeug oder anderen Metallteilen sowie abgeschnittenen Drähte.
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Durch das erfindungsgemässe Oberteil ist das Stecksystem derart abgedeckt, dass ein Monteur nicht versehentlich mit den Stromschienen in Berührung kommen kann. Da die Schutzgeräte im erfindungsgemässen Stecksystem durch das Oberteil hindurch aufgesteckt werden zur Kontaktierung der elektrischen Kontakte mit den Stromschienen, wird durch das Aufsteckender Schutzgeräte auch verhindert, dass das zwischen Unterteil und Schutzgeräten angeordnete Oberteil entfernt werden kann.
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Weiterhin ist bei montiertem Oberteil ein Berührungsschutz auf dem gesamten Stecksystem vorhanden, d. h. es werden nicht nur freie Steckplätze abgedeckt, sondern der Schutz ist auch dann gegeben, wenn für eine Wartung oder Montage zwischenzeitlich ein Schutzgerät entfernt wird.
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Das System ist ausserdem einfach zu implementieren, weil keine zusätzlichen Adapter für die elektrische Kontaktierung der Schutzgeräte notwendig sind, sondern die Schutzgeräte direkt durch das Oberteil hindurch mit dem auf dem Unterteil angeordneten Stromschienen kontaktierbar sind.
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Das Oberteil bietet einen sicheren Schutz, weil es anders als in
EP 0 735 916 A2 selbst keine elektrischen Elemente beinhaltet, sondern ein rein mechanisches Teil ist, also ohne elektrisch leitende Teile und somit eine geringe Fehleranfälligkeit aufweist.
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Gemäss einer Ausführungsform ist das Oberteil ausschliesslich von der Unterseite des Stecksystems her von dem Unterteil lösbar. Dies erhöht weiter die Sicherheit des Systems, weil dadurch sichergestellt ist, dass der Monteur, falls er das Oberteil entfernen will, das Stecksystem erst ausbauen muss und somit im Wartungs- oder Montagefall die Stromschienen stromlos sind.
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Gemäss einer weiteren Ausführungsform weist das Oberteil zusätzliche Mittel auf, durch welche die Schutzgeräte nur bei montiertem Oberteil und somit nur bei abgedeckten Stromschienen auf das Stecksystem aufsteckbar sind. Es ist bei dieser Ausführungsform nicht möglich, die Schutzgeräte ohne Oberteil aufzustecken. Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung ist, dass die Sicherheit des Systems weiter erhöht wird, weil es nicht möglich ist, ohne den durch das Oberteil sichergestellten Berührungsschutz die Schutzgeräte aufzustecken.
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Nachfolgend wird auf den erfindungsgemässen Zusatzsockel zur Aufnahme von zusätzlichen Komponenten auf Stecksockelbasis eingegangen, mit welchem das oben beschriebene Stecksystems mit darauf anordenbaren oder bereits angeordneten Schutzgeräten zu einer Stecksockelbaugruppe erweiterbar ist. Diese zusätzlichen Komponenten weisen weitere elektrische Kontakte auf, die beim Einstecken in den Zusatzsockel selbsttätig eine elektrische Verbindung zu einer oder mehreren weiteren Stromschienen des Zusatzsockels bildet. Der Zusatzsockel ist mehrteilig, bevorzugt zweiteilig, und weist ein weiteres Unterteil und ein weiteres Oberteil auf. wie das Stecksystem weist auch das weitere Unterteil eine weitere Unterseite und eine weiteren Oberseite auf. Das Oberteil ist zerstörungsfrei und wiederholt vom weiteren Unterteil lösbar. Das weitere Oberteil und das weitere Unterteil sind derart ineinander einrastbar oder miteinander verschraubbar, dass das weitere Oberteil ausschliesslich von der weiteren Unterseite des Zusatzsockels her vom weiteren Unterteil lösbar ist – also von der den weiteren Öffnungen abgewandten Rückseite des Zusatzsockels her.
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Im weiteren Unterteil sind weitere Stromschienen in dafür ausgebildeten Aufnahmeplätzen anordenbar. Je nach Bedarf können solche weitere Stromschienen beispielsweise Schutzleiter, Neutralleiter oder zusätzliche Neutralleiter zum Neutralleiter des als Hauptsockels dienenden Stecksystems sein. Je nach Ausführungsform der Aufnahmeplätze können diese durch Rippen, Aufnahmeschächte oder Nocken des weiteren Unterteils geformt sein, bei Bedarf auch aus einer Kombination von mehreren dieser Elemente. Eine bequemes und dennoch sicheres Öffnen und Schliessen des weiteren Oberteils ist erreichbar, wenn das weitere Oberteil über ein Scharnier mit dem weiteren Unterteil verbunden ist. Dies erlaubt eine optimale Zugänglichkeit zu den Aufnahmeplätzen nach dem Hochklappen des weiteren Oberteils in der Art eines Klappdeckels.
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Eine weitere Erhöhung der Sicherheit für einen Benutzer des Zusatzsockels ist erzielbar, wenn das Scharnier örtlich derart am Zusatzsockel angeordnet ist, dass die zusätzlichen Komponenten in montiertem Zustand das Scharnier zumindest teilweise abdecken, so dass das weitere Oberteil nicht ohne ein Entfernen der aufgesteckten zusätzlichen Komponenten vom weiteren Unterteil entfernbar, beispielsweise hochklappbar, ist.
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Das weitere Oberteil, auf dem die zusätzlichen Komponenten mit den weiteren elektrischen Kontakten anordenbar sind, weist weitere Öffnungen auf. Durch diese weiteren Öffnungen sind die weiteren Stromschienen des Zusatzsockels direkt von den weiteren elektrischen Kontakten der zusätzlichen Komponenten beim Einstecken selbsttätig kontaktierbar. Die weiteren Öffnungen sind derart gestaltet, dass der Zusatzsockel allseitig berührungssicher nach IP XXB (EN 60529) ist. Dies ermöglicht im Betrieb des Zusatzsockels ein lastfreies Auf- und Entstecken der zusätzlichen Komponenten unter Spannung. Dabei gewährleistet das weitere Oberteil den Berührungsschutz auf der weiteren Oberseite. Für Details des weiteren Oberteils wird auf die Beschreibung des Oberteils des Stecksystems verwiesen.
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Falls ein Abstand der weiteren Stromschienen in den Aufnahmeplätzen derart gering ist, dass ein Minimum einer direkten Luft- oder Kriechstrecke unterschritten würde, können diese Abstände durch eine entsprechende Gestaltung des weiteren Unterteils mit Vertiefungen und des weiteren Oberteils mit Stegen analog der Beschreibung des Stecksystems versehen sein.
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Die Vorteile des den Hauptsockel bildenden Stecksystems und des Hilfssockels verleihen der Stecksockelbaugruppe dieselben Vorteile, so dass beispielsweise eine aus mehreren Stecksockelleisten zusammengesetzte Stecksockelbaugruppe realisierbar ist, die Berührungssicher nach IP XXB ist.
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Eine besonders kompakte Stecksockelbaugruppe ist erzielbar, wenn der Zusatzsockel über eine Kupplung mit dem den Hauptsockel bildenden Stecksystem mechanisch verbunden ist. In einer Basisausführungsform der Kupplung weist der Zusatzsockel eine erste Kupplungshälfte auf, die derart gestaltet ist, dass sie in eine zweite Kupplungshälfte des Stecksystems lösbar einkuppelbar ist.
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Ein weiterer Vorteil einer solchen Stecksockelbaugruppe besteht darin, dass sie eine eigenständige, in sich geschlossene Vormontagebaugruppe bildet, welche beispielsweise bei Erstinstallationen eine bequeme Vorprüfung und Kontrolle der elektrischen Verbindungen zwischen den Schaltgeräten des Hauptsockels und/oder dessen Stromschienen erlaubt, bevor die Stecksockelbaugruppe in einer Verteilanlage eingebaut wird. Damit lässt sich der Montageaufwand der Verteilanlage vor Ort erheblich reduzieren.
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Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass sich ein in einer Verteilanlage montiertes, den Hauptsockel bildendes Stecksystem vor Ort auch noch nachträglich zu einer kompakten Stecksockelbaugruppe nachrüsten lässt, indem der Zusatzsockel mechanisch an den Hauptsockel kuppelbar ist.
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Falls erwünscht ist, dass das den Hauptsockel bildende Stecksystem beim Nachrüsten nicht von seiner Halterung entfernt zu werden braucht, so ist eine einfache und dennoch vorteilhafte Kupplung. dadurch erreichbar, wenn der Zusatzsockel oder zumindest sein weiterers Unterteil von der weiteren Oberseite in Richtung der weiteren Unterseite in die zweite Kupplungshälfte des Stecksystems einkuppelbar ist. Dies ist beispielsweise dadurch erreichbar, dass die erste Kupplungshälfte zur weiteren Unterseite des Zusatzsockels hin offen ist, während die zweite Kupplungshälfte zur Oberseite des Hauptsockels hin offen ist.
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Wenn das den den Hauptsockel bildende Stecksystem, sowie der Zusatzsockel aus spritzgegossenen Teilen aus spritzbarem, elektrisch isolierendem Material gefertigt sind, können die Kupplungshälften beim Spritzgiessen gleich mit in das Stecksystem und den Zusatzsockel integriert werden. Dies ist vorteilhaft, weil dadurch ein manuelles Bestücken des Stecksystems und des Zusatzsockels mit den jeweiligen Kupplungselementen vor dem Zusammenkuppeln vermeidbar ist.
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Wenn sichergestellt werden soll, dass der Zusatzsockel nicht unbeabsichtigt vom Hauptsockel der Stecksockelbaugruppe entfernbar ist, kann eine Verriegelung in Form eines Schnappverschlusses vorgesehen werden. Falls das den Hauptsockel bildende Stecksystem, sowie der Zusatzsockel aus spritzgegossenen Teilen aus spritzbarem, elektrisch isolierendem Material gefertigt sind, ist eine Verriegelung beispielsweise durch eine Rastnase und einen Niederhalter gleich mit in das Stecksystem beziehungsweise den Zusatzsockel integriert werden.
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Je nach Anforderung an die Anbindungsweise an eine Verteilstation kann das Stecksystem eine Aufnahmegeometrie zum Einrasten auf eine DIN-Schiene aufweisen. Dadurch ist der Zusatzsockel letztlich über die Verriegelung ausreichend stabil über das als Hauptsockel dienende Stecksystem befestigt werden.
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Wenn der Zusatzsockel ausnahmsweise als eigenständige Stecksockelleiste an der Verteilstation befestigbar sein soll, so kann er in einer Ausführungsform eine weitere Aufnahmegeometrie zum Einrasten des Zusatzsockels auf eine DIN-Schiene aufweisen.
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Da es auf dem Markt erste Typen von Stecksystemen gibt, die berührungssicher nach IP XXB sind, aber auch zweite Typen von Stecksystemen gibt, die nicht berührungssicher nach IP XXB sind, kann durch eine entsprechende Ausgestaltung und Anordnung der ersten Kupplungshälfte auf einfache Weise eine Kodierung hergestellt werden, welche verhindert, dass sich der erfindungsgemässe Zusatzsockel mit einem Hauptsockel zusammenkuppeln lässt, welcher nicht berührungssicher nach IP XXB ist. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren abhängigen Ansprüchen und der Detailbeschreibung.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung detailliert erläutert. Hierbei zeigt rein schematisch:
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1 ein Oberteil für ein Stecksystem in Aufsicht auf die Oberseite;
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2 das Oberteil für ein Stecksystem von unten;
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3 das Oberteil für ein Stecksystem von der Seite;
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4 ein Stecksystem mit Unterteil und Oberteil, aufgeklappt, von der Seite;
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5 das Stecksystem mit Unterteil und Oberteil, aufgeklappt, von schräg oben;
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6 das Stecksystem mit Unterteil und Oberteil, zusammengeklappt, im Schnitt;
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7 das Stecksystem mit einem aufgestecktem Schutzgerät, aufgeklappt, von der Seite; und
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8 das Stecksystem mit einem aufgestecktem Schutzgerät, zusammengeklappt, von der Seite;
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9 ein weiteres Stecksystem mit Unterteil und Oberteil, zusammengeklappt, im Schnitt;
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10 eine räumliche Ansicht eines erfindungsgemässen Zusatzsockels mit einem weiteren Unterteil und einem weiteren Oberteil in demontiertem Zustand;
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11 eine räumliche Ansicht des Zusatzsockels gemäss 10, wobei der weitere Oberteil in den weiteren Unterteil eingesetzt ist;
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12 eine räumliche Ansicht des Zusatzsockels gemäss 10 und 11, wobei der weitere Oberteil mit dem weiteren Unterteil verriegelt ist;
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13 eine räumliche Ansicht einer erfindungsgemässen Stecksockelbaugruppe mit einem einen Hauptsockel bildenden Stecksystem gemäss 5 und 6 und einem Zusatzsockel; und
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14 eine Seitenansicht der Stecksockelbaugruppe gemäss 13 in Seitenansicht ähnlich der 6.
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Die in der Zeichnung verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die beschriebenen Ausführungsformen stehen beispielhaft für den Erfindungsgegenstand und haben keine beschränkende Wirkung.
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WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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1 zeigt ein erfindungsgemässes Oberteil 2 für ein Stecksystem 1 in schräger Aufsicht, auf dem Schutzgeräte 4 mit elektrischen Kontakten 42 (dargestellt in den 7 und 8) anordenbar sind. Die 2 und 3 zeigen das erfindungsgemässe Oberteil von schräg unten, bzw. von der Seite. Die 4 bis 6 zeigen das gesamte Stecksystem 1 in unterschiedlichen Aufbaustadien mit einem Unterteil 3 auf einer Unterseite 12, auf dem Stromschienen 5 angeordnet sind, und mit einem auf der Unterseite 12 gegenüber angeordneten Oberseite 11 ein zerstörungsfrei vom Unterteil 3 lösbares Oberteil 2 aus elektrisch isolierendem Material. Das Stecksystem 1 weist beispielsweise als Stromschienen Hauptstromschienen 52, 52', 52'' und je nach Anwendung des Systems auch Neutralleiter 56 oder Hilfsstromschienen 54, 54' auf. Das Oberteil 2 weist Öffnungen 27 auf, durch welche die Stromschienen 5 direkt von den elektrischen Kontakten 42 der Schutzgeräte kontaktierbar sind. Die Öffnungen 27 sind derart gestaltet, dass das Stecksystem 1 auf der Oberseite 11 berührungssicher nach IP XXB ist. Berührungssicher nach IP XXB (EN 60529) bedeutet, dass ein genormter Prüffinger bis zu 80 mm in den zu prüfenden Gegenstand eindringen darf, ohne gefährliche Teile zu berühren.
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Hierzu weist das Oberteil
2 in der Ebene der Oberseite
11 erste Stege
26 auf, so dass mindestens eine der Stromschienen
5 (wie in
4 dargestellt) mindestens teilweise abdeckbar ist. Die Schutzgeräte
4 können die Stromschienen entweder von oben oder von der Seite her kontaktieren. Bei abgedeckten Stromschienen sind die Stromschienen nur noch von der Seite kontaktierbar. Ein hierfür geeigneter elektrischer Kontakt ist aus
EP 0229590 bekannt. Das Schutzgerät
4 weist hierbei elektrische Kontakte
42 auf, welche derart konvex gebogen sind, dass sie in aufgestecktem Zustand des Schutzgerätes
4 die Stromschienen
5 von der Seite berühren. Oftmals weist das Schutzgerät
4 auch Kontakte auf, welche u-förmig mit der Öffnung zur Stromschiene hin und im Bereich der beiden lateralen, zueinander parallelen Teile des ”U's” leicht nach innen gebogen sind (Tulpen- oder Lyraform), so dass die Stromschiene von beiden Seiten kontaktiert wird.
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Es ist auch möglich, dass die Stromschienen 5 nicht abgedeckt sind, sondern die ersten Stege 26 zwischen den Stromschienen angeordnet sind, so dass die Berührungssicherheit gewährleistet ist. Die elektrischen Kontakte 42 der Schutzgeräte 4 können in diesem Fall die Stromschienen von oben kontaktieren.
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Das Oberteil 2 kann weiterhin auch zweite Stege 28 aufweisen, welche in einer Ebene. senkrecht zu der Ebene der ersten Stege 26 angeordnet sind. Diese Stege 28 sind als Platten zwischen jeweils zwei benachbarten Stromschienen 5 angeordnet, die somit durch die zweiten Stege 28 getrennt werden. Hierdurch wird die Steifigkeit des Oberteils sowie Luft- und Kriechstrecken zwischen den Stromschienen 5 verbessert.
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Das Oberteil 2 und das Unterteil 3 eines Stecksystems 1 sind derart miteinander verbunden, dass sie zerstörungsfrei voneinander gelöst werden können. Dies ist wichtig für Montage, Wartungs- oder Reparaturarbeiten.
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Im folgenden sind Beispiele gezeigt, wie das Oberteil- und Unterteil 2, 3 miteinander lösbar verbunden werden können. Typischerweise gibt es mindestens zwei Verbindungen an gegenüber liegenden lateralen Seite, welche senkrecht zur Oberseite 11 liegen. Mindestens eine der Verbindungen ist typischerweise eine Rastverbindung, während die andere Verbindung ebenfalls eine Rastverbindung oder eine Kippverbindung sein kann. Bei der Rastverbindung rastet ein Einrastelement in eine Einrastfläche ein. Zum Lösen ist eine mechanische Kraft aufzuwenden, um die beiden ineinander eingerasteten Teile voneinander zu lösen. Bei der Kippverbindung ist ein Drehen der Teile gegeneinander zum Lösen ausreichend.
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In den 4 bis 6 ist es eine weitere exemplarische Ausführungsform gezeigt, bei der das Oberteil 2 und das Unterteil 3 ineinander einrasten. Hierzu kann das Oberteil 2 ein erstes Einrastelement 22 aufweisen, welches mit einem zweiten Einrastelement 32 des Unterteils ineinander einrastbar ist. Beispielsweise kann das erste Einrastelement 22 als Lasche ausgebildet sein, welche in ein als Einrastnase ausgebildetes zweites Einrastelement 32 des Unterteils einschnappt. Die Einrastelemente überlappen im eingerasteten Zustand und müssen zur Lösung der Verbindung aneinander vorbeigeschoben werden. Ebenso können aber auch beide Einrastelemente 22, 32 als Einrastnasen ausgebildet sein.
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Weiterhin kann die Einrastung auch über ein weiteres Element erfolgen, beispielsweise in Form einer Lasche, in welche als Einrastnasen ausgebildete Einrastelemente auf dem Ober- und Unterteil 2, 3 eingehängt werden. Eine Einrastnase wird in die mit der anderen Einrastnase verbundene Lasche eingehängt und somit eingerastet. Ebenso könnte auch ein weiteres Einrastelement mit zwei Einrastnasen ausgestattet sein, wobei jeweils eine Einrastnase dieses weiteren Elements mit den Einrastnasen des Ober- und Unterteils einrastet.
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Alternativ können das Ober- und Unterteil auch miteinander verschraubt werden. Weitere alternative lösbare Verbindungen oder Kombination von verschiedenen lösbaren Verbindungen sind dem Fachmann wohl bekannt und sollen für diese Erfindung mit umfasst sein.
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Das Oberteil 2 kann in einer weiteren Ausführungsform ein erstes Kippelement 24 aufweisen, beispielsweise in Form einer abgerundeten Verdickung (Zylindersegment), welche an einer zur Oberseite 11 des Oberteils 2 gelegenen lateralen Seite sich befindet. Im Unterteil 3 ist ebenso ein zweites Kippelement 34 (zum Beispiel ebenso als eine Verdickung oder auch eine Verjüngung, in oder an die das erste Kippelement 24 gelegt werden kann) an derselben lateralen Seite angeordnet. Wie in der Seitenansicht in 6 gezeigt werden beide Kippelemente 24, 34 zusammengeführt und das Oberteil 2 kann nun an einem Drehpunkt gegenüber dem Unterteil 3 gekippt werden, so dass die Teile 2, 3 zusammengeklappt werden können. 5 zeigt das Stecksystem in schräger Aufsicht in geöffnetem Zustand, wobei das Ober- und Unterteil 2, 3 schon an ihren Kippelementen 24, 34 zusammengeführt sind.
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Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Einrastelemente 22, 32 auf einer der lateralen Seite, auf der die Kippelemente 24, 34 angeordnet sind, gegenüberliegenden Seite angeordnet, so dass das Oberteil 2 zuerst mit dem Unterteil 3 zusammengeklappt und dann ineinander eingerastet (6).
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Das erste Kippelement 24 des Oberteils 2 kann sogar derart gestaltet sein, dass es so weit in das zweite Kippelement 34 hineinragt, dass für die Montage zwingend zuerst das Oberteil 2 an seinem ersten Kippelement 24 in das Unterteil 3 an seinem zweiten Kippelement 34 eingehängt und dann zusammengeklappt werden muss, bevor es dann mit dem Unterteil 3 eingerastet werden kann (9). Dazu kann das erste Kippelement 24 mit dem zweiten Kippelement 34 im zusammengebauten Zustand in einer lateralen Ebene, welche parallel zur Oberseite 11 liegt, beispielsweise um einen Überlappungsbereich 243 von 3 mm oder sogar mehr als 5 mm miteinander überlappen. Durch eine derartig grosse Überlappung muss das Verkippen vor dem Einrasten erfolgen.
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In einer weiteren Ausführungsform sind die Einrastelemente 22, 32 derart ausgebildet, dass das Oberteil 2 ausschliesslich von der Unterseite 12 des Stecksystems 1 her von dem Unterteil 3 lösbar ist. Dazu ist beispielsweise die in 6 gezeigte Einrastnase 32 des Unterteils an der Unterseite des Unterteils 3 angebracht. Zum Lösen der Verbindung muss die Lasche 22 von der Unterseite 12 her mindestens um den Abstand, den die Einrastnase 32 vom Unterteil vorsteht, von dem Unterteil entfernt werden und dann von der Einrastnase 32 weggeschoben werden.
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Auf das Stecksystem 1 sind Schutzgeräte 4 aufsteckbar. Es ist sowohl möglich, dass das Oberteil 2 und Unterteil 3 zusammengebaut und erst dann die Schutzgeräte 4 aufgesteckt werden (7). Alternativ können die Schutzgeräte 4 zuerst auf das Oberteil 2 aufgesteckt und dieses dann auf das Unterteil 3 eingehakt, bzw. geklappt und anschliessend eingerastet werden.
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Zur lösbaren Verbindung eines Schutzgerätes 4 mit dem Oberteil 2 kann das Oberteil 2 ein drittes Kippelement 25 und das Schutzgerät 4 ein viertes Kippelement 45 aufweisen. Diese Kippelemente 25, 45 wirken ähnlich wie bei der Kippverbindung zwischen Ober- und Unterteil 2, 3 derart zusammen, dass das Schutzgerät 4 gegen das Oberteil 2 kippbar ist. Das Unterteil 3 kann ein drittes Einrastelement 33 und das Schutzgerät 4 ein viertes Einrastelement 43 aufweisen, wobei das dritte und vierte Einrastelement 33, 43 miteinander einrastbar sind. Somit wird in dieser Ausführungsform das Schutzgerät 4 auf einer Seite mit dem Oberteil 2 zusammengeklappt und auf der anderen Seite mit dem Unterteil 3 eingerastet.
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Ebenso könnte aber auch das Schutzgerät 4 statt mit einer Einrastung mit dem Unterteil auch nur mit dem Oberteil 2 verbunden sein und keine direkte Verbindung zum Unterteil aufweisen. Dazu kann beispielsweise das Schutzgerät 4 ein sechstes Einrastelement aufweisen und das Oberteil 2 ein fünftes Einrastelement, welche miteinander einrasten. Wie schon vorgängig beschrieben, kann auch hier das Schutzgerät 4 mit dem Oberteil zusammengeklappt und/oder eingerastet werden.
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Am Unterteil 3 ist seitlich unterhalb der Kippverbindung zwischen Oberteil 2 und Unterteil 3 eine örtlich verteilte zweite Kupplungshälfte 35 angeordnet. Die zweite Kupplungshälfte 35 ist zur Oberseite 11 des als Hauptsockel verwendbaren Stecksystems 1 hin offen und direkt an den Unterteil 3 angegossen.
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8 zeigt das erfindungsgemässe Stecksystem mit aufgestecktem Schutzgerät 4, welches mit dem Oberteil 2 zusammengeklappt (Kippelemente 25, 45) und mit dem Unterteil 3 eingerastet ist (Einrastelemente 33, 43).
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Alternativ kann auch das Schutzgerät 4 und das Unterteil 3 Kippelemente und Einrastelemente oder auch ausschliesslich Einrastelemente aufweisen zum gegenseitigen Einrasten und Zusammenklappen, so dass das Schutzgerät 4 nur mit dem Unterteil 3 zerstörungsfrei lösbar verbunden wird. Auch hier ist es möglich, dass das Schutzgerät 4 ebenfalls mit dem Unterteil 3 Kippelemente aufweisen und ein Einrasten über Einrastelemente auf dem Oberteil 2 und Schutzgerät 4 vorgenommen wird.
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In einer anderen Alternative werden die Schutzgeräte 4 auf dem Ober- und/oder Unterteil 2, 3 festgeschraubt.
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Typischerweise sind alle für ein Schutzgerät 4 zur Einrastung oder zum Kippen notwendigen Kipp- oder Einrastelement in einer Ebene senkrecht zu der Längsrichtung der Stromschienen 5 und zur Oberseite 11 angeordnet.
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Das Oberteil 2 und das zweite Einrastelement 32 können vorzugsweise einen Abstand 320 aufweisen, der maximal 5 mm, vorzugsweise 3 mm oder sogar kleiner als 2 mm gross ist (6). Unter Abstand ist der minimale Abstand des Oberteils 2 zum Unterteil 3 in einer senkrecht zur Oberseite 11 und zu den Stromschienen 5 gelegenen Ebene, in welcher Ebene das zweite Einrastelement 32 angeordnet ist, zu verstehen. Der Abstand ist im Bereich zwischen der Oberseite 11 und dem zweiten Einrastelement 32 zu ermitteln, also in dem Bereich, durch den ein Werkzeug hindurchgeführt werden müsste, wenn man die Einrastung von der Oberseite 11 her lösen wollte. Dieser Abstand stellt somit die kleinste Öffnung dar, die von einem Werkzeug zu überwinden wäre beim Versuch, mittels des Werkzeugs die Verbindung von der Oberseite 11 her zu lösen.
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Bei einem derart kleinen Abstand 320 wird es zusätzlich erschwert, wenn nicht gar verunmöglicht, die Einrastung zwischen Unterteil- und Oberteil 2, 3 selbst mit Werkzeugen von der Oberseite 11 her zu lösen.
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Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem das Unterteil 3 einen lateralen Rand 36 aufweist (also senkrecht zur Unterseite 12), welcher beabstandet ist zum zweiten Einrastelement 32, so dass das erste Einrastelement 22 in dem Zwischenraum zwischen dem Rand 36 und dem zweiten Einrastelement 32 hindurchgeführt wird, um mit dem zweiten Einrastelement (32) einzurasten (6). Der minimale Abstand des Oberteils 2 zum Unterteil 3 in einem Bereich zwischen dem zweiten Einrastelement 32 und dem Rand 36, also dem Bereich, in den ein Werkzeug zur Lösung der Einrastverbindung eingeführt werden müsste, beträgt maximal 8 mm, vorzugsweise 6 oder sogar nur 5 mm.
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Auch das dritte Einrastelement 33 oder ggf. ein Kippelement des Unterteils zur Verbindung mit dem Schutzgerät 4 kann an dem Rand angeordnet sein. Auch dadurch entsteht in Spalt, in dem das erste Einrastelement 22 bis zum zweiten Einrastelement 32 einzuführen ist. Auch dieser Spalt kann als Abstand 320 erfindungsgemäss klein ausgebildet sein.
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Aus der räumlichen Ansicht eines erfindungsgemässen Zusatzsockels 10 mit einem weiteren Unterteil 30 und einem weiteren Oberteil 20 in demontiertem Zustand in 10 geht hervor, dass das weitere Oberteil 20 komplett vom weiteren Unterteil 30 trennbar ist. Durch seine leistenartige Form definiert der Zusatzsockel 10 eine Längsachse 60. Entsprechend dem Unterteil 3 des Stecksystems 1 ist auch das weitere Unterteil 30 in spritzgussbauweise hergestellt und weist eine Mehrzahl von Querrippen 61 auf. Diese Querrippen 61 erstrecken sich in der Breite des Zusatzsockels quer zur Längsachse 60.
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Das weitere Unterteil 30 weist zwei Aufnahmeplätze 62 zur Aufnahme von zwei weiteren Stromschienen 50 auf. Die Aufnahmeplätze 62 sind durch Aussparungen in den Querrippen 61 und durch rillenförmige Vertiefungen im Bodenbereich des weiteren Unterteils 30 gebildet.
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Seitlich am weiteren Oberteil 20 sind mehrere erste Scharnierteile 63 und zweite Scharnierteile 64 angeordnet. Zur Aufnahme dieser ersten Scharnierteile 63 und zweiten Scharnierteile 64 sind seitlich am weiteren Unterteil 30 dritte Scharnierteile 65 und vierte Scharnierteile 66 angeordnet. Die ersten Scharnierteile 63 können in die dritten Scharnierteile 65 eingreifen, aber passen nicht in die vierten Scharnierteile 66. Entsprechend können die zweiten Scharnierteile 64 in die vierten Scharnierteile 66 eingreifen, aber nicht in die dritten Scharnierteile 65. Durch eine derartige Konfiguration des Scharniers 67 ist sichergestellt, dass das weitere Oberteil 20 nicht in Längsrichtung 60 versetzt auf dem weiteren Unterteil 30 unsachgemäss montierbar ist, wodurch ein Bediener die weiteren Stromschienen 50 zumindest von der weiteren Oberseite 110 her berühren könnte.
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Das weitere Oberteil 20 weist weitere Öffnungen 270 auf. Durch diese weiteren Öffnungen 270 sind die weiteren Stromschienen 50 des Zusatzsockels 10 direkt von den weiteren elektrischen Kontakten 420 der zusätzlichen Komponenten 40 beim Einstecken selbsttätig elektrisch kontaktierbar. Für weitere Details der weiteren Öffnungen 270 wird auf die Beschreibung der Öffnungen 27 vom Oberteil 27 des Stecksystems 1 verwiesen.
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Um den Zusatzsockel 10 mit dem als Hauptsockel dienenden Stecksystem 1 zu einer Stecksockelbaugruppe 70 mechanisch zusammenkuppeln zu können, sind am weiteren Unterteil 30 auf einer den dritten Scharnierteilen 65 und vierten Scharnierteilen 66 gegenüberliegenden Seite erste Kupplungshälften 68 angegossen. Diese ersten Kupplungshälften 68 sind zur weiteren Oberseite des Zusatzsockels hin offen und erleichtern durch ihre Ausgestaltung als Zentrierhaken ein Einkuppeln in die zweiten Kupplungshälften 35 des Hauptsockels 1.
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Um sicherzustellen, dass der Zusatzsockel 10 nicht unbeabsichtigt vom Hauptsockel 1 der Stecksockelbaugruppe 70 entfernbar ist, ist eine Verriegelung 71 in Form eines Schnappverschlusses vorgesehen. Um in einen komplementär geformte Rastnase des Stecksystems 1 eingreifen zu können, weist der Zusatzsockel in Längsrichtung 60 gesehen zwischen den verschiedenen Teilen der ersten Kupplungshälfte 68 einen angespritzten Niederhalter 72 auf.
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Um den Zusatzsockel 10 auf eine weitere DIN-Schiene 73 aufstecken zu können, kann er auf seiner weiteren Unterseite 120 eine weitere Aufnahmegeometrie zum Einrasten des Zusatzsockels auf die DIN-Schiene aufweisen.
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Aus der Zusammenschau von 10 mit 11 geht hervor, dass das weitere Oberteil an seiner den ersten Scharnierteilen 63 und zweiten Scharnierteilen 64 abgewandten Seite zwei weitere erste Einrastelemente 220 mit Rasthaken aufweist. Aus der Zusammenschau von 11 mit 14 geht hervor, dass diese weiteren ersten Einrastelemente 220 im zugeklappten Zustand des weiteren Oberteils 20 in komplementär geformte weitere zweite Einrastelemente 321 eingreifen. Dadurch, dass die weiteren ersten Einrastelemente 220 in Richtung der weiteren Unterseite 120 so lang sind, dass sie im verriegelten Zustand mit einem Stecksystem 1 lediglich von der weiteren Unterseite 120 her zugänglich sind, wird sichergestellt, dass das weitere Oberteil 20 ausschliesslich von der weiteren Unterseite 120 des Zusatzsockels 10 her vom zweiten Unterteil 30 lösbar ist (also im spannungsfreien bzw. stromlosen Zustand) indem die ersten Einrastelemente 220 aus der Verrastung gelöst werden. Dieses Entrasten vom weiteren Oberteil 20 vom weiteren Unterteil 30 kann manuell oder mit Hilfe eines Werkzeuges erfolgen.
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Um Unterschied zur 11, wo das weitere Oberteil 20 erst in das mit weiteren Stromschienen 50 bestückte weitere Unterteil 30 eingesetzt ist, befindet sich das weitere Oberteil 20 in der Darstellung von 12 nun in einem zugeklappten Zustand, in welchem die weiteren ersten Einrastelemente in die weiteren zweiten Einrastelemente eingerastet sind.
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Aus 13 geht hervor, dass der Zusatzsockel 10 über die Verriegelung 71 mechanisch fest mit dem einen Hauptsockel bildenden Stecksystem 1 zusammengefügt ist.
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Aus der 14 geht hervor, dass auch das den Hauptsockel bildende Stecksystem 1 auf seiner Unterseite 12 eine Aufnahmegeometrie zum Einrasten des Zusatzsockels auf eine DIN-Schiene 74 aufweisen kann. In einer solchen Ausführungsform ist die gesamte Stecksockelbaugruppe 70 mechanisch ausschliesslich über die DIN-Schiene 74 befestigbar.
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WEITER GEHT AUS DER
14 HERVOR, DASS DAS SCHARNIER
67 ÖRTLICH DERART AM ZUSATZSOCKEL
10 ANGEORDNET IST, DASS EINE ZUSÄTZLICHE KOMPONENTE
40 (KONTUR GESTRICHELT DARGESTELLT) IN MONTIERTEM ZUSTAND DAS SCHARNIER
67 ZUMINDEST TEILWEISE MIT EINEM WEITEREN RASTHAKEN
75 ABDECKT. DADURCH IST SICHERGESTELLT, DASS DAS WEITERE OBERTEIL
20 NICHT OHNE EIN ENTFERNEN DER AUFGESTECKTEN ZUSÄTZLICHEN KOMPONENTE
40 VOM WEITEREN UNTERTEIL
30 WEGKLAPPBAR IST. BEZUGSZEICHENLISTE
| 1 | Stecksystem |
| 10 | Zusatzsockel |
| 11 | Oberseite |
| 110 | weitere Oberseite |
| 12 | Unterseite |
| 120 | weitere Unterseite |
| 2 | Oberteil |
| 20 | weiteres Oberteil |
| 22 | Erstes Einrastelement (Verbindung mit Unterteil) |
| 220 | weiteres erstes Einrastelement (Verbindung mit weiterem Unterteil) |
| 24 | Erstes Kippelement (Verbindung mit Unterteil) |
| 243 | Überlappungsbereich |
| 25 | Drittes Kippelement (Verbindung mit Schutzgerät) |
| 26 | Erster Steg |
| 27 | Öffnung |
| 270 | weitere Öffnung |
| 28 | Zweiter Steg |
| 3 | Unterteil |
| 30 | weiteres Unterteil |
| 32 | Zweites Einrastelement (Verbindung mit Oberteil) |
| 321 | weiteres zweites Einrastelement (Verbindung mit weiterem Oberteil) |
| 320 | Abstand |
| 33 | Drittes Einrastelement (Verbindung mit Schutzgerät) |
| 34 | Zweites Kippelement (Verbindung mit Oberteil) |
| 35 | zweite Kupplungshälfte |
| 36 | Rand |
| 4 | Schutzgerät |
| 40 | Komponente/Klemme |
| 42 | Elektrischer Kontakt |
| 420 | weiterer elektrischer Kontakt |
| 43 | Viertes Einrastelement (Verbindung mit Unterteil) |
| 45 | Viertes Kippelement (Verbindung mit Oberteil) |
| 5 | Stromschiene |
| 50 | weitere Stromschiene/zusätzliche Stromschiene oder PE-Leiter oder Neutralleiter |
| 52, 52', 52'' | Hauptstromschiene |
| 54, 54' | Hilfsstromschiene |
| 56 | Neutralleiter |
| 60 | Längsachse |
| 61 | Querrippe |
| 62 | Aufnahmeplatz |
| 63 | erster Scharnierteil |
| 64 | zweiter Scharnierteil |
| 65 | dritter Scharnierteil |
| 66 | vierter Scharnierteil |
| 67 | Scharnier |
| 68 | erste Kupplungshälfte |
| 70 | Stecksockelbaugruppe |
| 71 | Verriegelung |
| 72 | Niederhalter |
| 73 | weitere DIN-Schiene |
| 74 | DIN-Schiene |
| 75 | weiterer Rasthaken |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0229590 [0002, 0056]
- EP 0735916 A2 [0003, 0021]
- EP 2461440 A2 [0009]
- EP 0753916 A2 [0011]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- EN 60529 [0016]
- EN 60529 [0017]
- EN 60529 [0027]
- EN 60529 [0055]
