DE3872933T2 - Schnellverbindungseinrichtung von gedruckten schaltungen fuer modulgehaeuse. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft Schnellverbindungseinrichtungen von gedruckten Schaltungen für Modulgehäuse, wie zum Beispiel Modulgehäuse von elektrischen Apparaten.
• Elektrische Apparate, die im Bereich der elektrischen Ausstattung von Gebäuden verwendet werden, wie zum Beispiel Trennschalter, Ausschalter, Unterbrecher, Relais, Fernschalter, Zeitschalter, Abschnittabschalter, usw., haben heute Modulgehäuse, das heißt solche, deren Formen und Abmessungen, ausgehend von einem Modul, für eine Standardisierung der Einbauten und der Anschlüsse an elektrische Netze und insbesondere an Sammmelschienen ausgelegt sind.
• Der Anschluß an Stromversorgungskabel oder an Steuerungsleitungen, ob es sich um biegsame Elektrokabel oder Sammmelschienen handelt, wird durch Käfiganschlußklemmen verwirklicht, die durch die hierzu vorgesehenen Aussparungen im Gehäuse erreichbar sind, die Befestigung der Leitung in der Käfiganschlußklemme erfolgt meistens durch eine in dem Käfig verschraubte Schraube. Diese elektrischen Apparate gewährleisten heute komplexe Funktionen durch elektronische Mittel, die am Besten in Form einer im Modulgehäuse eingebauten gedruckten Schaltung verwirklicht werden.
• Außerdem können besondere Funktionen dank gedruckter Schaltungen vorgesehen werden, die in geeigneter Weise in Modulgehäusen angeordnet sind, deren Abmessungen und Formen auf die oben genannten Apparate abgestimmt sind.
• Im allgemeinen wird in Apparaten dieser Art eine kurze Verlängerung der Klemme auf eine leitende Kontaktfläche der gedruckten Schaltung gelötet, entweder unmittelbar oder mittelbar über eine Leitung, was schwierige Lötarbeiten vor Ort erfordert.
• Die bisherigen Verbindungen mit Kontaktflächenreihen, die bestimmt sind, sich federnd auf die Kontaktflächen von gedruckten Schaltungen aufzusetzen, können aufgrund der besonderen Geometrie der in den Modularapparaten verwendeten gedruckten Schaltungen sowie aufgrund der besonderen Lage der Käfiganschlußklemmen nicht verwendet werden.
• Die Verwendung von Kontaktzungen, die eine elektrische und eine mechanische Funktion haben, wurde bereits in der Patentschrift US-A-4 082 407 veröffentlicht.
• Die vorliegende Erfindung verfolgt das Ziel, eine Schnellverbindungseinrichtung von gedruckten Schaltungen für Modulgehäuse zu liefern, die einfach, schnell und zuverlässig Leitungen mit einer im Modulgehäuse befindlichen gedruckten Schaltung verbindet.
• Ferner hat die Erfindung das Ziel, eine solche Schnellverbindungseinrichtung zu liefern, die gestattet, die Verbindung unter Bedingungen zu schaffen, die die Gewohnheiten bezüglich der Verbindung von Leitungen an Modulgehäusen keineswegs verändern.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Schnellverbindungseinrichtung, die keine Veränderung der Konzeption oder der Ausführung der Modulgehäuse der vorhandenen Apparate erfordert.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Schnellverbindungseinrichtung, die einfach herzustellen und einzubauen und besonders preiswert ist.
• Die Erfindung betrifft eine Schnellverbindungseinrichtung von gedruckten Schaltungen für Modulgehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in Aussparungen Käfiganschlußklemmen enthält und für wenigstens eine dieser Klemmen ein elektrisches Verbindungselement, bestehend aus einer Kontaktzunge, dessen eines Ende in den Käfig der Klemmen eindringt und dessen anderes Ende nach einem durch Biegen und/oder Ausstanzen der Zunge erhaltenen Verlauf einen am besten federnden Kontakt bildet, der an einer Kontaktfläche der gedruckten Schaltung anliegt.
• In der bevorzugten Ausführung weist das Zungenende, welches zum Kontakt mit der gedruckten Schaltung dient, eine gebogene Form auf, die einen federnden Zweig bildet, der an dem Verbindungselement oder an der Kontaktfläche der gedruckten Schaltung anliegt. Die Verbindungsfläche der gedruckten Schaltung kann beliebig ausgeführt werden, zum Beispiel in Form einer leitenden Kontaktfläche, eines Kontaktpunktes oder in jeder beliebigen Ausführung.
• In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird die gedruckte Schaltung schlicht gegen das am besten federnde Kontaktende der Zunge durch die Druckeinwirkung beim Zusammenbau des den Halt der gedruckten Schaltung gewährleistenden Gehäuses gedrückt, wodurch der Kontakt mit der Kontaktfläche der gedruckten Schaltung verwirklicht wird.
• Das Zungenende, das in die Anschlußklemme eindringt, kann von innen dorthin gelangen, aber auch als Alternative im Gehäuse unter den Käfig der Anschlußklemme verlaufen, um dort von außen um den Käfig gebogen zu werden, um ein Endstück zu bilden, das dorthin eindringt. In jedem Fall bewirkt das Festschrauben der Leitung, die in den Käfig der Anschlußklemme eindringt, gleichzeitig die Verschraubung und den Kontakt mit dem Zungenende, das mit der gedruckten Schaltung verbunden ist.
• Es ist günstig, wenn die Zunge einfach in das Gehäuse eingelegt wird, mit den Enden an richtiger Stelle, ohne Mittel, die an sich die Zunge mit dem Gehäuse verbinden. Die Zunge wird einerseits einfach durch die Einführung eines Endes in die Anschlußklemme, anderseits durch die Anwesenheit der gedruckten Schaltung gegen das andere Ende, eventuell durch eine den Wänden vom Gehäuse angepaßte Verlaufsform, festgehalten. Die Schließung des Gehäuses bewirkt den endgültigen Halt der Zunge.
• Gegebenenfalls kann eine Positionierung durch Aussparungen in der gedruckten Schaltung erfolgen, die Zunge dringt durch diese Aussparungen hindurch, bevor sie gebogen wird, um das Kontaktende zur gedruckten Schaltung zu bilden.
• Das Kontaktende zur gedruckten Schaltung kann, statt federnd zu sein, zum Beispiel Ausstanzungen aufweisen, zum Beispiel sägezahnartig, die unter der Druckeinwirkung beim Zusammenbau des den Halt der gedruckten Schaltung gewährleistenden Gehäuses eingedrückt werden.
• Die so verwirklichte Einrichtung hat einen sehr geringen Platzbedarf und erlaubt einen Zuwachs an aktiver Fläche auf der gedruckten Schaltung.
• Der Einbau der Schnellverbindungseinrichtung kann sehr einfach erfolgen, zum Beispiel durch Aufstellen des Modulgehäuses auf einer Vorrichtung, dann durch Einbau im Gehäuse eines Käfigelements für Anschlußklemmen, worauf die Anschluß klemmen mit den Kontaktzungen vormontiert werden, dann durch Einsetzen der gedruckten Schaltung, die sich selbst zentriert, und durch die Druckeinwirkung mit den Zungenenden den physischen Kontakt herstellt, der endgültige Halt wird durch die Schließung des Gehäuses verwirklicht.
• Weitere Vorteile und Besonderheiten der Erfindung werden beim Lesen dieser Beschreibung ersichtlich, die nur als nicht-begrenzendes Beispiel erfolgt und sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht, in welcher:
• Fig. 1 ein Modulgehäuse mit einer gedruckten Schaltung schematisch darstellt,
• Fig. 2, 3 und 4 verschiedene Querschnittsansichten eines Teils eines solchen Gehäuses mit eigebauten Anschluß klemmen mit ihren mit der gedruckten Schaltung verbundenen Kontaktzungen darstellen,
• Fig. 5 eine schematische Ansicht eines Endes der Zunge gemäß einer der Alternativen der Erfindung darstellt.
• In Fig. 1 sehen wir ein schematisch dargestelltes Modulgehäuse mit abgenommener Abdeckung. Dieses Gehäuse 1 weist wie üblich eine Basis 2 zur Ankopplung auf einer Schiene mit dem festen Hakenteil 3 und dem beweglichen Haken 4 auf, der federnd zurückgedrängt wird. An zwei Enden der Basis sind zwei Anschlußklemmenlagerungen vorgesehen, in welchen die metallischen Käfiganschlußklemmen 5 angeordnet sind. Diese Käfige sind zugänglich durch seitliche Öffnungen 6 zur Einführung der elektrischen Leitungen, der Verbindungssammelschienen, usw. Die Verschraubung erfolgt durch die oberen Öffnungen 7 der Lagerungen
• In dem Gehäuse 1 wurde eine gedruckte Schaltung 8 eingelegt, die lediglich gegen den Hinterteil des Gehäuses anliegt. Wenn die (nicht dargestellte) Abdeckung eingebaut wird, wirken Rillen der Abdeckung gegen die gedruckte Schaltung 8, um diese wie abgebildet gegen den Hinterteil festzudrücken.
• Bei den Fig. 2 bis 4 wird ein ähnliches Modulgehäuse dargestellt, das aber an jedem Ende der Basis 2 über zwei versetzte Reihen verfügt, die untere Reihe hat ein Paar Anschlußklemmen und die obere Reihe hat eine einzige Anschluß klemme, deren Käfige 5 mit den Schrauben 9 sichtbar sind, die den bügelförmigen Teil 10 bewegen, üblicherweise in den Käfigen der Anschlußklemmen.
• Die gedruckte Schaltung 8 ist gegen den Hinterteil des Gehäuses eingelegt und trägt, in der Nähe der entsprechenden Anschlußklemmen, Zinnkupferbrücken 11, die in die gedruckte Schaltung 8 eingedrückt wurden und elektrisch mit der Schaltung verbunden sind. Diese Kupferelemente bilden die Kontaktpunkte, die mit den externen Stromleitungen elektrisch verbunden werden müssen.
• Die gedruckte Schaltung 8 liegt parallel zu einer der Seiten des Gehäuses 1, kurz entfernt von dieser Seite. Es sind verschiedene reiterförmige Konktaktpunkte 11 in der Höhe von am Rande der gedruckten Schaltung liegenden Aussparungen 12 in der Nahe(der Anschlußklemmen angeordnet. Die Basis jedes Kontaktpunktes 11, die parallel zur Schaltung verläuft, überspannt die Aussparung 12, um für den Kontakt erreichbar zu sein. Anstelle von Aussparungen könnte die Schaltung auch Lochungen aufweisen.
• Jede der dargestellten Anschlußklemmen hat eine eigene Kontaktzunge. Die Kontaktzungen tragen die Nummer 13, 14 und 15. Sie werden aus leitfähigem Material, zum Beispiel Messing hergestellt. Die Kontaktzunge 13 hat ein erstes flaches Ende 13a, das in der Lagerung der entsprechenden Anschlußklemme 5 eindringt und den Käfig dieser Klemme in der Nähe der Basis des Käfigs durchdringt. Das Ende 13a kann eine T-Form aufweisen, deren Zweige ein Herausziehen aus dem Käfig in Richtung des inneren des Gehäuses verhindern und in der Nut 16 Platz finden, um die Positionierung an der Basis des Käfigs, mit einem gewissen Spiel, zu gewährleisten. Nach einem Bogen am Ausgang der Lagerung, verläuft die Zunge 13 an der Basis des Gehäuses entlang und kommt in die Nähe des Kontaktpunktes 11, mit dem sie zusammenwirken soll. In der Höhe dieses Kontaktpunktes weist sie ein gebogenes Endstück 13b, dessen Ende 13c eine federnde Zunge bildet, das in die Aussparung 12 der gedruckten Schaltung eindringt und federnd an die Basis des Kontaktpunktes 11 aus einer zur Basis des Kontaktpunktes 11 senkrechten und im wesentlichen parallel zur Ebene der gedruckten Schaltung verlaufenden Richtung gegen die Basis des in der Aussparung erreichbaren Kontaktpunktes 11 zum Anliegen kommt und dadurch eine elektrische Verbindung zur gedruckten Schaltung herstellt.
• Ebenso weist die Zunge 14 ein erstes Ende 14a auf, das identisch mit dem der Zunge 13 ist und in die Lagerung eindringt, das Endstück ist T-förmig verbreitert, um in den Nuten 16 anzuliegen, wodurch ein Herausziehen der Zunge aus dem Käfig 5 verhindert wird. Die Zunge 14 verläuft hier parallel zur Achse des Käfigs und nach oben, um einen geradwinkligen Teil 14b zu bilden, dessen Endstück 14c gegen den Kontaktpunkt 11 zum Anliegen kommt.
• Die Zunge 15 weist eine ähnliche Form auf, mit einem Ende 15a, das genau die gleiche Form wie die Endstücke 13a und 14a der anderen Zungen hat. Am Ausgang des Käfigs, verläuft die Zunge 15 kurz nach oben, um ein seitlich versetztes Endstück 15b zu bilden, dessen Ende 15c mit genügend Energie federnd gegen den Kontaktpunkt 11 zum Anliegen kommt.
• Selbstverständlich können die Zungen unterschiedliche Formen, in Abhängigkeit des Verlaufs zwischen dem Käfig der Anschlußklemme und dem entsprechenden Kontaktpunkt der gedruckten Schaltung, aufweisen.
• In dem abgebildeten Beispiel, im welchen das Modulgehäuse nicht zur Aufnahme eines elektrischen Apparates, sondern lediglich zur Aufnahme der gedruckten Schaltung 8 bestimmt ist, weisen die Käfige der Anschlußklemmen nach innen keine anderen Kontakte als die Zungen 13, 14 oder 15 auf. Wird dagegen die Erfindung auf ein Gehäuse angewandt, das einen elektromechanischen Apparat enthält, werden die Verbindungen zur gedruckten Schaltung gemäß der Erfindung, die Verbindungen zu einem Mechanismus aber auf andere Weise hergestellt.
• In Fig. 5 ist eine Ausführungsvariante der Erfindung abgebildet, in welcher das Gehäuse 1, dessen Basis als Schnitt abgebildet ist, durch eine Abdeckung 1a geschlossen wird, die mehrere Verstärkungsrippen oder Erhebungen 1b für den Halt der gedruckten Schaltung 8 aufweist. Schematisch ist ein Teil einer Kontaktzunge 17 dagestellt, dessen (nicht abgebildetes) Ende in einen Käfig der Anschlußklemmen eindringt und eine Gestalt besitzt, die vorzugsweise identisch mit den Enden 13a, 14a oder 15a ist. Das zweite Ende 17b liegt an der Innenseite des Gehäuses 1 an und weist einen vorstehenden Teil 17c für den eigentlichen Kontakt auf, das Ende 17c setzt sich über einen kurzen Zweig 17d, der wieder gegen das Gehäuse 1 anliegt. Wenn die Abdeckung 1a geschlossen wird, drängen die Rippen oder Erhebungen 16 die gedruckte Schaltung 8 senkrecht gegen ihre Ebene zurück, die Kontaktpunkte 11 verformen die leitenden Enden 17c der Zunge 17. Der Kontaktpunkt 11 kann nunmehr durch eine leitende Fläche oder Spur der kupfernen Oberfläche der gedruckten Schaltung ausgetauscht werden. Eine solche gedruckte Schaltung 8 braucht keine Aussparungen.

Claims (11)

1. Schnellverbindungseinrichtung von gedruckten Schaltungen für Modulgehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) , in Aussparungen Käfiganschlußklemmen (5) enthält und für wenigstens eine dieser Klemmen ein elektrisches Verbindungselement (13, 14, 15), bestehend aus einer Kontaktzunge, dessen eines Ende (13a, 14a, 15a) in den Käfig der Klemmen (5) eindringt und dessen anderes Ende (13b, 14b, 15b, 17c) nach einem durch Biegen und/oder Ausstanzen der Zunge erhaltenen Verlauf einen Kontakt bildet, der an einer Kontaktfläche (11) der gedruckten Schaltung (8) anliegt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zungenende, welches zum Kontakt mit der gedruckten Schaltung (8) dient, eine gebogene Form aufweist, die einen federnden Zweig bildet, der an der Kontaktfläche (11) der gedruckten Schaltung (8) anliegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Kontakt mit der gedruckten Schaltung dienende Zungenende Ausschnitte ausweist, die durch die Druckeinwirkung beim Zusammenbau des der gedruckten Schaltung den Halt gewährleistenden Gehäuses eingedrückt werden können, wodurch der Kontakt mit der Kontaktfläche (11) der gedruckten Schaltung (8) verwirklicht wird.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche von 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdeckung (1a) des Gehäuses den Halt der gedruckten Schaltung (8) gewährleistet und sie an das andere Zungenende (13b, 14b, 15b, 17c) andrückt, das den Kontakt zur gedruckten Schaltung herstellt.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche von 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zungenende (13a, 14a, 15a) , das in den Käfig der Klemme eindringt, eine T-Form aufweist, deren Zweige ein Ausziehen durch den Käfig verhindern.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche von 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Zunge in Aussparungen (16) hineindringt, die den Durchweg des Zungenendes im Käfig begrenzen.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche von 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zungenende (13b, 14b, 15b) , das bestimmt ist, an der Kontaktfläche (11) der gedruckten Schaltung anzuliegen, an diese Fläche aus einer im wesentlichen parallel zur Ebene der gedruckten Schaltung verlaufenden Richtung zum Anliegen kommt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche von 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zungenende (13b, 14b, 15b), das bestimmt ist, auf der Kontaktfläche (11) der gedruckten Schaltung zu liegen, an diese Fläche aus einer im wesentlichen senkrecht zur Ebene der gedruckten Schaltung verlaufenden Richtung zum Anliegen kommt.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche der gedruckten Schaltung aus einem bügelförmigen Metallstück besteht.

10. Einrichtung nach Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche der gedruckten Schaltung aus einem Teil (Spur) der kupfernen Oberfläche der gedruckten Schaltung besteht.

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfläche des Kontaktstückes (11) eine Einkerbung oder eine Durchlochung der gedruckten Schaltung überspannt.