DE3717219A1

DE3717219A1 - Vorrichtung zum verbinden einer frontplatte mit einer modulschiene eines baugruppentraegers

Info

Publication number: DE3717219A1
Application number: DE19873717219
Authority: DE
Inventors: Roger Edwin Fursier
Original assignee: Rittal Werk Rudolf Loh GmbH and Co KG
Current assignee: Rittal Werk Rudolf Loh GmbH and Co KG
Priority date: 1987-05-22
Filing date: 1987-05-22
Publication date: 1988-12-01
Also published as: GB2205203A; GB8722763D0; GB2205203B; DE3717219C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrisch leitenden Verbinden einer Frontplatte mit einer Modulschiene eines Baugruppenträgers, bei der die Modulschiene eine zur Vorderseite hin offene Aufnahmenut mit einer Einsteckaufnahme für eine Gewindelochleiste aufweist, bei der die Frontplatte mit mindestens einer Befestigungsschraube, die in eine Gewindebohrung der Gewindelochleiste eingeschraubt ist, mit der Modulschiene verbunden ist und bei der vor der Gewindelochleiste in eine Erweiterung der Aufnahmenut eine Kontaktfeder eingebracht ist, die sich unter Spannung mit Kontaktkrallen oder Kontaktstellen elektrisch leitend an der Rückseite der Frontplatte und an der Vorderseite der Gewindelochleiste abstützt.

Wie die DE-PS 22 59 577 zeigt, ist es bekannt, zwei Bauteile von elektrischen Geräten mittels elastischer Kontaktfedern elektrisch leitend miteinander zu verbinden. Dabei stützt sich die Kontaktfeder unter Spannung an beiden Bauteilen ab.

Sind die beiden Bauteile über eine Schraubverbindung miteinander verbunden, dann können auch federnde Scheiben verwendet werden, an denen Kontaktkrallen oder dgl. ausgestanzt und ausgebogen bzw. ausgeprägt sind. Die Kontaktkrallen oder dgl. durchdringen dabei die Oberflächenschutzschicht des benachbarten Bauteils und stellen die elektrisch leitende Verbindung zu dem elektrisch leitenden Bauteil her, auch wenn die Oberflächenschutzschicht nicht oder nur schlecht elektrisch leitend ist, wie die DE- OS 30 01 350 zeigt.

Dieselben Schwierigkeiten treten auch auf, wenn Frontplatten, insbesondere Teilfrontplatten, mit einer Modulschiene eines Baugruppenträgers verbunden werden müssen. Die Frontplatten sind in der Regel mit einer derartigen Oberflächenschutzschicht versehen. Dazu ist bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art eine in Längsrichtung der Modulschiene gewölbte Kontaktfeder eingesetzt, die sich mit den freien Enden an der Gewindelochschiene abstützt. Im mittleren Teil ist auf der konvex gewölbten Seite eine Kontaktkralle ausgestanzt und ausgebogen, die aus der Aufnahmenut der Modulschiene ragt und sich unter Spannung auf der Rückseite der mit der Gewindelochleiste verschraubten Frontplatte abstützt. Die Kontaktkralle durchstößt dabei die Oberflächenschutzschicht der Frontplatte und stellt die elektrisch leitende Verbindung her.

Diese Ausgestaltung und Anordnung der Kontaktfeder hat den Nachteil, daß die Frontplatte eine Mindestbreite aufweisen muß, die sich über eine größere Anzahl von Teilungen der Modulschiene erstreckt. Dadurch ist auch die Anzahl der in den Baugruppenträger einsetzbaren Einschubeinheiten begrenzt, die ja mit Teilfrontplatten abgeschlossen sind. Außerdem sind die Kontaktfedern in Längsrichtung in die Modulschiene einzuschieben, bevor die Modulschiene mit dem Baugruppenträger verbunden wird. Ein nachträgliches Einbringen von weiteren Kontaktfedern ist nur nach einer teilweisen Demontage des Baugruppenträgers möglich.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der auch Frontplatten kleinerer Breite elektrisch leitend mit der Modulschiene eines Baugruppenträgers verbunden werden können und bei der die Kontaktfedern so gestaltet sind, daß sie auch nachträglich an jeder beliebigen Stelle der Modulschiene des Baugruppenträgers ohne Demontage desselben eingesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kontaktfeder hülsenförmig mit Längsschlitz ausgebildet und mit dem Längsschlitz der Gewindelochleiste zugekehrt von der Vorderseite her in die Erweiterung der Aufnahmenut einrastbar ist, daß die Kontaktfeder dem Längsschlitz gegenüberliegend über den wesentlichsten Teil der axialen Abmessung mit Durchbrüchen versehen ist, daß außerhalb der Durchbrüche dem Längsschlitz gegenüberliegend Kontaktkrallen oder Kontaktstellen ausgestanzt und radial nach außen gebogen sind, die sich an der Frontplatte abstützen, daß die Kontaktfeder im Bereich des Längsschlitzes Kontaktkanten oder Kontaktstellen bildet, die sich an der Gewindelochleiste abstützen und daß die Befestigungsschrauben durch einen Durchbruch der Kontaktfeder hindurch mit der Gewindelochleiste verschraubt sind.

Bei dieser Ausgestaltung der Kontaktfeder lassen sich schon bei einer kleinen Abmessung in Längsrichtung der Modulschiene die für die Abstützung und elektrische Verbindung erforderlichen Kontaktkrallen und Kontaktstellen zwischen der Frontplatte und der Gewindelochleiste unterbringen, so daß auch sehr schmale Frontplatten elektrisch leitend am Baugruppenträger angebracht werden können. Die Kontaktfeder ist leicht von der Vorderseite her in die Aufnahmenut der Modulschiene einrastbar und kann daher an jeder beliebigen Stelle nachgerüstet werden, ohne eine teilweise Demontage des Baugruppenträgers vornehmen zu müssen.

Die für das Einrasten in die Aufnahmenut der Modulschiene erforderliche Elastizität für die Kontaktfeder läßt sich nach einer Ausgestaltung dadurch erreichen, daß die Kontaktfeder zwei teilhohlzylinderförmige Schenkel aufweist, die mittels eines mittleren Verbindungssteges miteinander verbunden sind, und daß zu beiden Seiten des Verbindungssteges dem Längsschlitz diametral gegenüberliegend die Kontaktfeder mit bis zu den Stirnseiten reichenden rechteckförmigen Aussparungen als Durchbrüche versehen ist. Dabei ist der wesentlichste Teil der axialen Abmessung der Kontaktfeder durchbrochen, so daß Befestigungsschrauben eingeführt werden können.

Eine ausreichende Elastizität bei höherer Spannkraft läßt sich bei der Kontaktfeder dadurch erreichen, daß die Kontaktfeder zwei teilhohlzylinderförmige Schenkel aufweist, die im Bereich der Stirnseiten der Kontaktfeder mittels je eines schmalen Verbindungssteges miteinander verbunden sind, und daß sich dem Längsschlitz diametral gegenüberliegend ein einziger, rechteckförmiger Durchbruch praktisch über den wesentlichen Teil der axialen Abmessung der Kontaktfeder erstreckt.

Die Durchbrüche bieten ausreichend Platz zum Durchführen der Befestigungsschrauben, wenn vorgesehen ist, daß der Durchbruch bzw. die Durchbrüche sich etwa über 90° des Umfanges der hülsenförmigen Kontaktfeder erstreckt bzw. erstrecken.

Die Bildung der Kontaktkrallen oder Kontaktstellen wird einfach dadurch erhalten, daß die Kontaktkrallen oder Kontaktstellen im Bereich der Verbindungsstege als rechteckförmige Lappen ausgestanzt und ausgebogen sind.

Eine symmetrische Ausgestaltung der Kontaktfeder bezüglich der Spannkraft wird nach einer Ausgestaltung dann geschaffen, wenn vorgesehen ist, daß die Kontaktkrallen an den Stirnseiten der Kontaktfeder ausgestanzt und um parallel zum Längsschlitz verlaufende Biegekanten radial nach außen gebogen sind, wobei die Kontaktkanten oder Kontaktstellen der Kontaktkrallen diametral zur Mitte des Längsschlitzes der Kontaktfeder angeordnet sind, und daß die eine Kontaktkralle im Uhrzeigersinn und die andere Kontaktkralle entgegen dem Uhrzeigersinn ausgestanzt und ausgebogen sind.

Nach einer Ausgestaltung ist die Auslegung so, daß die Kontaktkrallen in axialer Richtung der Kontaktfeder eine Abmessung aufweisen, die etwa der halben Breite des zugeordneten Verbindungssteges entspricht.

Damit die in die Erweiterung der Aufnahmenut der Modulschiene eingerastete Kontaktfeder eine ausreichende Spannkraft beim Festschrauben der Frontplatte entwickeln kann, sieht eine weitere Ausgestaltung vor, daß die hülsenförmige Kontaktfeder im Bereich der Erweiterung der Aufnahmenut der Modulschiene mit den Schenkeln nur kantenförmig abgestützt ist.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 im Schnitt die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Frontplatte einer Einschubeinheit und der in die Modulschiene eines Baugruppenträgers eingeschobenen Gewindelochleiste,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Kontaktfeder im Bereich des Durchbruches,

Fig. 3 die Ansicht auf die Stirnseite der Kontaktfeder,

Fig. 4 eine um 90° gegenüber der Ansicht nach Fig. 2 versetzte Seitenansicht der Kontaktfeder und

Fig. 5 einen Schnitt durch die Kontaktfeder entlang der Linie V-V der Fig. 4.

In Fig. 1 ist in vergrößertem Maßstab der Schnitt durch eine Verbindungsstelle zwischen der Frontplatte 18 und der Modulschiene 10 eines Baugruppenträgers dargestellt. In die Vorderseite der Modulschiene 10 ist die Aufnahmenut 11 eingebracht, die mit der Einsteckaufnahme 12 erweitert ist. In diese Einsteckaufnahme 12 ist die Gewindelochleiste 16 eingeschoben, die in regelmäßiger Teilung mit Gewindebohrungen 17 versehen ist. Vor der Gewindelochleiste 16 erweitert sich die Aufnahmenut 11 noch einmal, wie die Erweiterung 15 erkennen läßt. Die Nutwände 13 und 14 begrenzen die Aufnahmenut 11 und bilden eine Anlage für die Frontplatte 18 der Einschubeinheit. Die Frontplatte 18 ist pro Modulschiene 10 vorzugsweise mit mindestens einer Befestigungsbohrung 19 für eine Befestigungsschraube 35 versehen, die am freien, dem Schraubenkopf 37 abgekehrten Ende in ein Gewindeteil 36 ausläuft und mit diesem in eine Gewindebohrung 17 der Gewindelochleiste 16 eingeschraubt wird.

Damit zwischen der mit einer Oberflächenschutzschicht versehenen Frontplatte 18 und der Gewindelochleiste 16, die beide aus elektrisch leitendem Material bestehen, eine eindeutige elektrische Verbindung hergestellt wird, ist die Kontaktfeder 20 nach den Fig. 2 bis 5 verwendet. Diese Kontaktfeder 20 ist im wesentlichen hülsenförmig und mit dem Längsschlitz 38 versehen. Die beiden teilhohlzylinderförmigen Schenkel 21 und 22 sind in den stirnseitigen Endbereichen nur über die schmalen Verbindungsstege 26 und 27 miteinander verbunden. Zwischen den beiden Verbindungsstegen 26 und 27 ist dem Längsschlitz 38 gegenüberliegend der rechteckförmige Durchbruch 25 eingebracht, der sich über den wesentlichsten Teil der axialen Abmessung der hülsenförmigen Kontaktfeder 20 erstreckt und über etwa 90° des Umfanges der Kontaktfeder 20 reicht. An den Stirnseiten der Kontaktfeder 20 sind Lappen als Kontaktkrallen 23 und 24 ausgestanzt und ausgebogen. Wie die Aussparungen 28 und 29 zeigen, sind die beiden Kontaktkrallen 23 und 24 in entgegengesetzter Drehrichtung ausgestanzt und ausgebogen, so daß beim Zusammendrücken der Kontaktfeder 20 eine gleichförmige Verformung auftritt.

Die so gestaltete Kontaktfeder 20 hat in axialer Richtung eine sehr kleine Abmessung, so daß auch sehr schmale Frontplatten 18 elektrisch leitend mit der Modulschiene 10 verbunden werden können. Dazu wird die Kontaktfeder 20 mit dem Längsschlitz 38 der Gewindelochleiste 16 zugekehrt von der Vorderseite her in die Erweiterung 15 der Aufnahmenut 11 eingerastet. Diese Einrastung kann nachträglich an jeder beliebigen Stelle der Modulschiene 10 erfolgen, ohne daß dabei eine Teildemontage des Baugruppenträgers vorgenommen werden muß. Die eingerastete Kontaktfeder 20 stützt sich mit den Kontaktkanten 31 und 32 der Schenkel 21 und 22 auf der Vorderseite der Gewindelochleiste 16 ab. Die radial abstehenden Kontaktkrallen 23 und 24 stützen sich an der Rückseite der Frontplatte 18 ab und durchdringen mit ihren Kontaktkanten 33 und 34 oder Kontaktstellen die Oberflächenschutzschicht der Frontplatte 18, wenn die mit dem Schraubenkopf 37 versehene Befestigungsschraube 35 mit der Gewindelochleiste 16 verschraubt wird. Dabei wird die Befestigungsschraube 35 durch den Durchbruch 25 der Kontaktfeder 20 hindurchgeführt. Die Kontaktfeder 20 liegt nur über Kanten an der Modulschiene 10 an, so daß sie sich beim Festziehen der Befestigungsschraube 35 noch verformen und eine ausreichende Spannkraft erzeugen und auf die Kontaktkanten 31, 32, 33 und 34 übertragen kann.

Die Schenkel 21 und 22 der Kontaktfeder 20 können auch nur über einen einzigen Verbindungssteg miteinander verbunden sein, der vorzugsweise in der Mitte der axialen Abmessung angeordnet ist. Die ausgestanzten Kontaktkrallen 23 und 24 erstrecken sich in axialer Richtung etwa über die halbe Breite der Verbindungsstege 26 und 27. Die Kontaktkanten 31, 32, 33 und 34 können auch in Kontaktspitzen auslaufen, um mehrere Kontaktstellen zu erreichen. Die Kontaktfeder 20 ist aus Federstahl gestanzt und gebogen.

Claims

1. Vorrichtung zum elektrisch leitenden Verbinden einer Frontplatte mit einer Modulschiene eines Baugruppenträgers, bei der die Modulschiene eine zur Vorderseite hin offene Aufnahmenut mit einer Einsteckaufnahme für eine Gewindelochleiste aufweist, bei der die Frontplatte mit mindestens einer Befestigungsschraube, die in eine Gewindebohrung der Gewindelochleiste eingeschraubt ist, mit der Modulschiene verbunden ist und bei der vor der Gewindelochleiste in eine Erweiterung der Aufnahmenut eine Kontaktfeder eingebracht ist, die sich unter Spannung mit Kontaktkrallen oder Kontaktstellen elektrisch leitend an der Rückseite der Frontplatte und an der Vorderseite der Gewindelochleiste abstützt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktfeder (20) hülsenförmig mit Längsschlitz (38) ausgebildet und mit dem Längsschlitz (38) der Gewindelochleiste (16) zugekehrt von der Vorderseite her in die Erweiterung (15) der Aufnahmenut (11) einrastbar ist,
daß die Kontaktfeder (20) dem Längsschlitz (38) gegenüberliegend über den wesentlichsten Teil der axialen Abmessung mit Durchbrüchen (25) versehen ist,
daß außerhalb der Durchbrüche (25) dem Längsschlitz (38) gegenüberliegend Kontaktkrallen (23, 24) oder Kontaktstellen ausgestanzt und radial nach außen gebogen sind, die sich an der Frontplatte (18) abstützen,
daß die Kontaktfeder (20) im Bereich des Längsschlitzes (38) Kontaktkanten (31, 32) oder Kontaktstellen bildet, die sich an der Gewindelochleiste (16) abstützen und
daß die Befestigungsschrauben (35) durch einen Durchbruch (25) der Kontaktfeder (20) hindurch mit der Gewindelochleiste (16) verschraubt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktfeder (20) zwei teilhohlzylinderförmige Schenkel (21, 22) aufweist, die mittels eines mittleren Verbindungssteges miteinander verbunden sind, und
daß zu beiden Seiten des Verbindungssteges dem Längsschlitz (38) diametral gegenüberliegend die Kontaktfeder (20) mit bis zu den Stirnseiten reichenden rechteckförmigen Aussparungen als Durchbrüche versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktfeder (20) zwei teilhohlzylinderförmige Schenkel (21, 22) aufweist, die im Bereich der Stirnseiten der Kontaktfeder (20) mittels je eines schmalen Verbindungssteges (26, 27) miteinander verbunden sind, und
daß sich dem Längsschlitz (38) diametral gegenüberliegend ein einziger, rechteckförmiger Durchbruch (25) praktisch über den wesentlichen Teil der axialen Abmessung der Kontaktfeder (20) erstreckt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (25) bzw. die Durchbrüche sich etwa über 90° des Umfanges der hülsenförmigen Kontaktfeder (20) erstreckt bzw. erstrecken.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkrallen (23, 24) oder Kontaktstellen im Bereich der Verbindungsstege (26, 27) als rechteckförmige Lappen ausgestanzt und ausgebogen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkrallen (26, 27) an den Stirnseiten der Kontaktfeder (20) ausgestanzt und um parallel zum Längsschlitz (38) verlaufende Biegekanten radial nach außen gebogen sind, wobei die Kontaktkanten (33, 34) oder Kontaktstellen der Kontaktkrallen (23, 24) diametral zur Mitte des Längsschlitzes (38) der Kontaktfeder (20) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Kontaktkralle (23) im Uhrzeigersinn und die andere Kontaktkralle (24) entgegen dem Uhrzeigersinn ausgestanzt und ausgebogen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkrallen (23, 24) in axialer Richtung der Kontaktfeder (20) eine Abmessung aufweisen, die etwa der halben Breite des zugeordneten Verbindungssteges (26, 27) entspricht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die hülsenförmige Kontaktfeder (20) im Bereich der Erweiterung (15) der Aufnahmenut (11) der Modulschiene (10) mit den Schenkeln (21, 22) nur kantenförmig abgestützt ist.