Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden von
Busschienen, die eine verbesserte Form und verbesserte Eigenschaften hat.
Genauer gesagt hat die Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung eine Struktur,
die es erlaubt, Busschienen jeglicher Form, sei es, daß sie unterschiedliche
Formen haben oder flach sind, und mit beliebiger Verbindungskonfiguration
miteinander zu verbinden, da sie gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen dank ihrer
extrem flexiblen Einsatzmöglichkeiten und ihre einfache Herstellung und Montage
einzigartig ist.
Bekanntlich verwenden elektrische Energieverteilerschalttafeln zum Verteilen
elektrischer Energie an mehrere elektrische Vorrichtungen, wie beispielsweise
Leistungsschalter, ein System aus zueinander parallelen Metallschienen, die in
fluchtender oder versetzter Konfiguration angeordnet sind.
Jede dieser Schienen ist an eine entsprechende Polarität der elektrischen
Speiseleitung angeschlossen. Die Verbindung zwischen den Busschienen und den
Vorrichtungen erfolgt mittels geeigneter Leiter, wie beispielsweise Plättchen, die je
nach Art der Vorrichtung geeignet geformt sind.
In den Schränken, in denen die Verteilerschalttafeln aufgenommen sind, kann die
Konfiguration der Schalttafeln je nach den Anwendungsanforderungen stark
variieren: So können beispielsweise die Vorrichtungen, an die die Busschienen
anzuschließen sind, in Art, Form und Position variieren. Folglich sind die Positionen der
Schienen und die entsprechenden zu realisierenden Verbindungskonfigurationen
ebenfalls sehr unterschiedlich.
Beispielsweise können zwei Schienen rechtwinklig oder in T-förmiger Anordnung
oder in anderen Konfigurationen miteinander verbunden werden, oder mehrere
Nebenschienen können über die gesamte Länge einer Hauptbusschiene
angebracht sein, die durch einen oder mehrere nebeneinander angeordnete Schränke
verläuft.
Beim aktuellen Stand der Technik erfolgen diese Verbindungen zwischen
Busschienen mittels Verbindungsvorrichtungen, die mit einigen Nachteilen behaftet
sind.
Genauer gesagt, besteht der Hauptnachteil herkömmlicher
Verbindungsvorrichtungen in ihrer beschränkten Flexibilität bei der Anwendung. Wenn die Anordnung
der Busschienen zueinander und ihre Form sich ändern, müssen
Verbindungsvorrichtungen anderer Form verwendet werden, was sich negativ auf die
Herstellungskosten auswirkt und zu Schwierigkeiten bei der Montage führt.
Ein entsprechendes Beispiel ist in dem US-Patent 5,364,203 angegeben, das eine
Vorrichtung zum Verbinden zweier flacher Busschienen mittels einer geeignet
konfigurierten Klemme offenbart, die mit Schrauben und Muttern an den Schienen
befestigt ist. Die dargestellte Lösung sieht zudem vor, den Endabschnitt einer der
beiden Schienen so zu biegen, daß sie die andere seitlich umgibt und jegliche
seitliche Verschiebung derselben verhindert.
Diese Lösung ist zwar bei flachen Schienen wirkungsvoll, doch auf Schienen
anderer Formen und Konfigurationen überhaupt nicht anwendbar. Zudem wird durch
die Notwendigkeit, ein Loch in den Busschienen auszubilden und die Schienen zu
biegen, die Herstellung komplizierter, ohne daß dadurch die Montage erheblich
vereinfacht wird.
Außerdem ist zu beachten, daß, wenn die zu verbindenden Schienen Ströme
unterschiedlicher Stromstärken leiten, die Kontaktfläche zwischen der
Verbindungsvorrichtung und den Busschienen ausreichen muß, um korrektes und effizientes
Leiten des Stroms zwischen den Schienen zu gewährleisten. Beim aktuellen
Stand der Technik sind herkömmliche Vorrichtungen nicht geeignet, Busschienen
universell miteinander zu verbinden, so daß in Abhängigkeit der vorliegenden
Stromstärkepegel die Abmessungen der Vorrichtungen an die jeweilige praktische
Anwendung angepaßt werden müssen, was einen Anstieg der Produktionskosten
mit sich bringt.
Ein weiteres Beispiel für eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung
zum Verbinden von Busschienen ist in Dokument DE 197 03 850 C dargestellt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum
Verbinden von Busschienen anzugeben, die extrem flexibel beim Gebrauch ist und es
insbesondere erlaubt, Schienen unterschiedlicher Formen und in jeglicher
wechselseitiger Verbindungsanordnung miteinander zu verbinden.
Im Rahmen dieses Ziels besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin,
eine Vorrichtung zum Verbinden von Busschienen anzugeben, die leicht
herzustellen ist und es ermöglicht, die Schritte zum Verbinden der Busschienen in
elektrischen Verteilerschalttafeln stark zu vereinfachen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
zum Verbinden von Busschienen anzugeben, die in der Lage ist, Schienen
effizient zu verbinden, die Ströme mit sogar stark unterschiedlichen Stromstärken
führen, ohne die Abmessungen der Verbindungsvorrichtung modifizieren zu müssen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
zum Verbinden von Busschienen anzugeben, die höchst zuverlässig ist sowie
relativ einfach und zu wettbewerbsfähigen Kosten hergestellt werden kann.
Dieses Ziel und diese Aufgaben, die im folgenden deutlich werden, erfüllt eine
Vorrichtung zum Verbinden von Busschienen, wie sie an Anspruch 1 offenbart ist
und die einen einzigen Körper aus leitendem Material hat, der drei Elemente
umfaßt, die in drei zueinander im wesentlichen senkrechten Ebenen liegen, von
denen:
- ein erstes flaches Basiselement eine erste äußere Seite und eine zweite
äußere Seite hat, die in L-förmiger Konfiguration zueinander angeordnet sind,
wobei eine dritte innere Seite und eine vierte innere Seite in L-förmiger
Konfiguration zueinander angeordnet sind und im wesentlichen parallel zu den
entsprechenden äußeren Seiten sind;
- ein zweites flaches Element entlang der ersten äußeren Seite des ersten
Elements angeordnet ist;
- in drittes flaches Element entlang der zweiten äußeren Seite oder entlang der
vierten inneren Seite des ersten Elements angeordnet ist, wobei das zweite
flache Element und das dritte flache Element jeweils eine derartige Länge
haben, daß ihre minimalen relativen Abstände den freien Durchgang der
Schienen erlauben, und wobei das erste, das zweite und das dritte flache Element
ferner jeweils mehrere Schlitze haben, die zum Aufnehmen von Mitteln zum
Verbinden mit den Schienen geeignet sind.
Der erhebliche Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung besteht
darin, daß diese es erlaubt, Busschienen jeglicher Art und Form, selbst flache
Busschienen miteinander zu verbinden. Zudem ermöglicht die Struktur der
Verbindungsvorrichtung das äußerst schnelle und effektive Befestigen der
Busschie
nen, gleich welche Verbindungskonfiguration der Schienen realisiert werden soll
und unabhängig von ihrer Anordnung in den Schränken der Verteilerschalttafeln.
Die Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
von bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Ausführungsbeispielen der
erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung, die als nicht einschränkende Beispiele in
den zugehörigen Zeichnungen dargestellt sind, in denen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiels der Verbindungsvorrichtung nach der
Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht der Verbindungsvorrichtung der Fig. 1 von
oben;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines zweiten bevorzugten
Ausführungsbeispiels der Verbindungsvorrichtung nach der
Erfindung;
Fig. 4 eine Draufsicht der Verbindungsvorrichtung der Fig. 3 von
oben;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines dritten bevorzugten
Ausführungsbeispiels der Verbindungsvorrichtung nach der
Erfindung;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines vierten bevorzugten
Ausführungsbeispiels der Verbindungsvorrichtung nach der
Erfindung;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Verbindung zwischen
Profil-Busschienen mittels der Verbindungsvorrichtung der
Fig. 6.
Unter Bezugnahme auf die oben erwähnten Figuren besteht die allgemein mit
dem Bezugszeichen 100 bezeichnete Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung
aus einem einzigen Körper aus leitendem Material, z. B. Kupfer, der drei Elemente
hat, die in drei Hauptebenen liegen. Genauer gesagt hat die
Verbindungsvorrich
tung 100, wie im Detail in Fig. 2 dargestellt, ein erstes flaches Basiselement 1, das
eine erste äußere Seite 2 und eine zweite äußere Seite 3, die in L-förmiger
Konfiguration zueinander angeordnet sind, sowie eine dritte innere Seite 4 und eine
vierte innere Seite 5 hat, die in L-förmiger Konfiguration zueinander angeordnet
sind und im wesentlichen parallel zu den entsprechenden äußeren Seiten 2 und 3
sind.
Wie in Fig. 2 dargestellt, sind die aus der äußeren Seite 2 und der inneren Seite 4
und aus der äußeren Seite 3 und der inneren Seite 5 gebildeten Paare über die
Seiten 8 und 9 miteinander verbunden, die den übrigen Umfangsteil des flachen
Basiselements 1 bilden.
Ein zweites flaches Element 6 und ein drittes flaches Element 7 stehen von dem
Basiselement 1 ab und sind so angeordnet, daß die drei flachen Elemente 1, 6
und 7 im wesentlichen senkrecht zueinander stehen. Wie in den Fig. 1 und 2
gezeigt, sind bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Verbindungsvorrichtung die beiden flachen Elemente 6 und 7 jeweils entlang einer
entsprechenden äußeren Seite 2 bzw. 3 des Basiselements 1 angeordnet.
Genauer gesagt sind das zweite flache Element 6 und das dritte flache Element 7
jeweils an einem Ende der ersten äußeren Seite 2 bzw. der zweiten äußeren Seite
3 angeordnet. Zudem haben die flachen Element 6 und 7 identische Längen 10
bzw. 12, wodurch die Abstände f und f' zwischen ihnen den freien Durchgang der
zu verbindenden Schienen ermöglichen. Die Abstände f und f' sind als der
Abstand zwischen dem Ende 41 des Elements 6 und der Ebene, in der das
Element 7 liegt, bzw. als der Abstand zwischen dem Ende 42 des Elements 7 und
der Ebene, in der das Element 6 liegt, zu verstehen.
Alternativ können die beiden flachen Elemente 6 und 7 unterschiedlich lang sein,
so lange die Abstände f und f' den freien Durchgang der Schienen erlauben.
Dies ermöglicht eine Struktur der Verbindungsvorrichtung, die kompakt in der
Form und äußerst effektiv in der Anwendung ist. Tatsächlich ist der Außenumfang
der Verbindungsvorrichtung im Eckbereich 40 frei von seitlichen Vorsprüngen und
ermöglicht den zu verbindenden Schienen das Gleiten in beide durch die Achsen
20 und 30 definierten Richtungen. Auf diese Weise können die Busschienen
beispielsweise in vertikaler, horizontaler oder umgekehrt T-förmiger Konfiguration, in
rechtwinkliger Konfiguration usw. und in jeder Position entlang ihrem Längsverlauf
verbunden werden.
Vorteilhafterweise haben die drei flachen Elemente 1, 6 und 7 mehrere Schlitze
11, die die Verbindung zwischen der Verbindungsvorrichtung und den
Busschienen mit Hilfe von geeigneten Befestigungsmitteln, wie beispielsweise Schrauben
ermöglichen. Die Schlitze haben ein U-förmiges Profil und liegen
zweckmäßigerweise jeweils an der Oberfläche der drei Elemente, um eine extreme Flexibilität
der Befestigungsposition bezüglich der Schienen zu gewährleisten. Das
Basiselement 1 hat beispielsweise drei U-förmige Schlitze 11: Zwei sind mit in
entgegengesetzte Richtungen weisenden Profilen entlang der gleichen Achse 20
angeordnet und ein dritter ist entlang einer Achse 30 angeordnet, die senkrecht zu der
Achse der ersten beiden ist, während die beiden Flächen 6 und 7 jeweils einen
Schlitz enthalten. Diese Anordnung ist selbstverständlich lediglich als ein Beispiel
zu verstehen, da die Form, die Abmessungen, die Zahl und Anordnung der
U-förmigen Schlitze sowie die Abmessungen der drei flachen Elemente 1, 6 und 7 je
nach den Anwendungen und/oder den speziellen Anforderungen beliebig wählbar
ist. Ein entsprechendes Beispiel ist in Fig. 6 dargestellt, die ein viertes
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung zeigt.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist,
sind das zweite flache Element 6 und das dritte flache Element 7 am Ende einer
ersten äußeren Seite 2 bzw. am Ende der der zweiten äußeren Seite 3
entsprechenden inneren Seite 5 angeordnet. Auch in diesem Fall muß der relative
Abstand zwischen den beiden flachen Elementen 6 und 7 den freien Durchgang der
Schienen zulassen.
Außerdem können das zweite und das dritte flache Element 6 und 7 in der
gleichen Halbebene bezüglich des Basiselements 1 angeordnet sein, wie in Fig. 1
dargestellt. Alternativ können sie, wenn die Anwendung es erfordert, in einander
abgewandten Halbebenen bezüglich des Basiselements 1 angeordnet sein, wie
Fig. 5 zeigt.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt der Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung
liegt darin, daß sie aus einer einzigen gestanzten und passend gebogenen
Metallplatte hergestellt werden kann, weshalb sie sich durch ihre extrem einfache
und kostengünstige Herstellung von herkömmlichen Vorrichtungen unterscheidet.
Ein weiterer erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung
liegt darin, daß ihre Oberflächenausdehnung es ermöglicht, die Kontaktbereiche
mit den damit verbundenen Busschienen zu vergrößern und ihre Leitfähigkeit zu
verbessern, wodurch es insbesondere möglich ist, Schienen zu verbinden, die
Ströme mit sogar stark unterschiedlichen Werten leiten, ohne daß andere
Abmessungen gemäß der jeweiligen praktischen Anwendung verwendet werden müssen.
In der praktischen Anwendung hat sich gezeigt, daß die Verbindungsvorrichtung
nach der Erfindung das gesteckte Ziel gänzlich erfüllt, da sie es ermöglicht,
Verbindungen zwischen Busschienen der unterschiedlichsten Formen und in jeglicher
Verbindungskonfiguration zu realisieren, und zwar gemäß einer einfachen, billigen
und gleichzeitig effektiven Lösung. Ein Beispiel für eine mögliche Verbindung
zwischen Busschienen ist in Fig. 7 dargestellt, in der zwei Profilschienen 200 und 300
in T-förmiger Konfiguration mittels einer Verbindungsvorrichtung 100 miteinander
verbunden sind. Die Verbindungsvorrichtung und die Schienen werden dann mit
herkömmlichen Befestigungsmitteln, wie beispielsweise einem T-förmigen Bolzen,
der in der Zeichnung der Klarheit halber nicht dargestellt ist, aneinander befestigt.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist besonders zur Verwendung bei
elektrischen Schalttafeln geeignet. Tatsächlich enthalten elektrische Schalttafeln
normalerweise eine Vielzahl elektrischer Einrichtungen, wie beispielsweise
Leistungsschalter und dergleichen, die in einer in Fachkreisen allgemein bekannten
Art und Weise mit entsprechenden Busschienen elektrisch verbunden sind. Die
Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung kann vorteilhafterweise zum
Verbinden mehrerer Schienen wie vorstehend beschrieben verwendet werden.
Folglich betrifft die vorliegende Erfindung auch eine elektrische Schalttafel mit
mehreren elektrischen Einrichtungen, wie beispielsweise Leistungsschaltern und
dergleichen, die mit entsprechenden Busschienen elektrisch verbunden sind, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine Verbindungsvorrichtung nach der
vorliegenden Erfindung enthält.
Die so konzipierte Verbindungsvorrichtung kann zahlreiche Modifikationen und
Änderungen erfahren, die alle im Rahmen des Erfindungskonzepts liegen.
Beispielsweise können die U-förmigen Schlitze ein anderes Profil haben oder es
können stattdessen Löcher vorgesehen sein. Alle Details können ferner durch andere,
technisch gleichwertige Elemente ersetzt werden.
In der praktischen Anwendung können alle verwendeten Materialien, so lange sie
mit der speziellen Verwendung kompatibel sind, sowie die Abmessungen je nach
Anforderungen und Stand der Technik frei gewählt werden.