DE102017106036B3

DE102017106036B3 - Halterahmen mit PE-Kontakt

Info

Publication number: DE102017106036B3
Application number: DE102017106036.7A
Authority: DE
Inventors: Florian Schenk; Thomas Beischer
Original assignee: Harting Electric GmbH and Co KG
Current assignee: Harting Electric Stiftung and Co KG
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2018-09-13
Anticipated expiration: 2037-03-22
Also published as: KR102249090B1; US20190386434A1; WO2018171831A1; RU2730239C1; KR20190126006A; PL3602697T3; CN110447148A; US10693260B2; CN110447148B; EP3602697A1; EP3602697B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Halterahmen (5) mit mindestens einem PE-Kontakt (1), wobei der Halterahmen (5) von einer Steckseite und/oder von einer Anschlussseite in das Gehäuse einsetzbar ist. Der mindestens eine PE-Kontakt (1) ist an dem Halterahmen (5) angeordnet. Die bekannten PE-Kontakte sind nur von einer Seite her kontaktierbar. Der erfindungsgemäße PE-Kontakt (1) ist von der Anschlussseite und/oder der Steckseite her kontaktierbar. Und es ist jeweils ein PE-Kontakt (1) an allen vier Ecken des Halterahmens (5) montierbar.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Halterahmen mit PE-Kontakt nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1.
Derartige Kontakte werden benötigt, um die Erdung eines Steckverbinders mit eingesetzten Kontakten zu gewährleisten.
Stand der Technik
Die DE 10 2014 109 351 B3 zeigt einen Steckverbinder mit einer Schutzleiterbrücke. Die Schutzleiterbrücke dient als Verbindung zwischen zwei PE-Kontakten in einem Kunststoffgehäuse. Sie ist seitlich an dem Steckereinsatz zu montieren.
Die DE 100 09 749 B4 zeigt eine Kontaktbefestigung für Rechtecksteckverbinder in der auch ein Mittel zur Kontaktierung eines PE-Kontaktes offenbart ist. Dabei wird der PE-Kontakt in einer eigenen Kammer eingerastet und mit einer Flanschöffnung und einem Federelement ausgerichtet.
In der DE 10 2013 113 976 B4 ist ein Halterahmen mit einem Anschlussbereich für einen PE-Kontakt offenbart. Durch die metallische Ausführung des Halterahmens ist eine Erdung innerhalb eines metallischen Gehäuses gewährleistet.
Die DE 10 2015 106 416 B3 offenbart einen modularen Steckverbinder, welcher aus einem metallischen Gehäuse mit darin aufgenommenen Halterahmen besteht. In diesen ist ein Steckverbindermodul einsetzbar, welches ein Erdungsmittel aufweist. Das Erdungsmittel ermöglicht eine elektrische Kontaktierung zwischen Steckverbindermodul und Gehäuse.
Nachteilig am Stand der Technik ist, dass in den bekannten Lösungen der PE-Kontakt nicht mit einem Kunststoff-Halterahmen anwendbar ist.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Halterahmen mit PE-Kontakt vorzustellen, welcher einfach und schnell zu montieren, sowie kostengünstig herzustellen ist.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung betrifft einen Halterahmen mit mindestens einem PE-Kontakt, wobei der Halterahmen in einem Gehäuse aufnehmbar ist. Das Gehäuse weist eine Steckseite und eine Anschlussseite auf, wobei der Halterahmen zur Aufnahme mindestens eines Steckeinsatzes geeignet ist. Der Halterahmen ist von der Steckseite und/oder von der Anschlussseite in das Gehäuse einsetzbar, wobei der mindestens eine PE-Kontakt an dem Halterahmen angeordnet ist. Der mindestens eine PE-Kontakt ist von der Anschlussseite und/oder der Steckseite her kontaktierbar.
Derartige Halterahmen dienen zur Halterung von Steckverbindermodulen. wobei der Halterahmen mit verschiedenen Steckverbindermodulen bestückt und anschließend in ein Steckverbindergehäuse eingesetzt und mit diesem verschraubt wird. Dabei muss der Halterahmen mechanisch stabil sein, um den auftretenden Steck- und Ziehkräften beim Zusammenfügen bzw. Trennen der Steckverbindung standhalten zu können. Es existieren metallische Halterahmen und Halterahmen aus Kunststoff im Stand der Technik, wobei bei den metallischen Halterahmen die Übertragung des einen PE-Kontakts auf den gesamten Steckverbinder durch das metallische Material des Halterahmens gesichert ist. Am häufigsten werden Halterahmen in Kombination mit so genannten schweren Steckverbindern eingesetzt.
Es gibt weiterhin verschiedene Arten von Steckverbindermodulen. Es gibt Steckverbindermodule für die Übertragung von Leistung, Daten oder Signalen. Da die Module nicht Bestandteil des Schutzrechts sind, wird im Verlauf auch nicht näher auf die Art der eingesetzten Module eingegangen.
Die Einsetzbarkeit des Halterahmens von der Anschlussseite und/oder der Steckseite in das Gehäuse erhöht vorteilhafterweise den Komfort während des Bestückens für den Produktionsmitarbeiter. Dadurch kann eine Kabelkonfektion somit vor dem Montageprozess erfolgen.
Durch die Anordnung an dem Halterahmen und Ausgestaltung des PE-Kontakts ist eine Kontaktierung von der Anschlussseite und/oder der Steckseite her möglich. Dies vereinfacht den gesamten Montageprozess. Weiterhin ist der mindestens eine PE-Kontakt an allen vier Ecken des Halterahmens montierbar. Dies erhöht wiederum den Komfort bei der Verkabelung des Steckverbinders.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der mindestens eine PE-Kontakt zweischenklig ausgebildet. Unter der zweischenkligen Ausgestaltung wird die Zusammensetzung des PE-Kontakts aus zwei gebogenen Elementen verstanden. Die Biegung der Elemente entspricht in etwa einem „u“. Dabei ist das Verbindungsstück zwischen den beiden Schenkeln länger als die beiden daran angeformten Schenkel ausgebildet. Idealerweise weist das Verbindungsstück als Länge die Höhe des Halterahmens auf, sodass es diesen im Bereich der Ecken umfassen kann.
Die beiden Elemente des PE-Kontakts sind rechtwinklig zueinander angeordnet und überlappen sich in den beiden Schenkeln des „u“. Durch die Form und zweischenklige Ausgestaltung des PE-Kontakts ist dieser flexibel an jeder der Ecken des Halterahmens montierbar. Dies erhöht die Stromtragfähigkeit und die Kontaktierungsfläche zum Halterahmen und damit zum Gehäuse.
Eine einschenklige Ausgestaltung ist als weitere Ausführungsform denkbar. Dafür wird statt zwei Elementen nur ein Element verwendet. Dabei ist das eine Element in etwa u-förmig gebogen. Dabei ist das Verbindungsstück zwischen den beiden Schenkeln länger als die beiden daran angeformten Schenkel ausgebildet. Idealerweise weist das Verbindungsstück als Länge die Höhe des Halterahmens auf, sodass es diesen im Bereich der Ecken umfassen kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist der mindestens eine PE-Kontakt einteilig ausgebildet. Die einteilige Form entspricht von der Form her der zweischenkligen Ausführung des PE-Kontakts. Alternativ kann bei der einteiligen Ausführung auch nur eine feste Verbindung zwischen einem Schenkel der beiden Elemente vorliegen, während auf der anderen Seite die Schenkel getrennt sind, sodass sie überlappend angeordnet werden können.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine PE-Kontakt formschlüssig an dem Halterahmen fixierbar. Durch die Formschlüssige Ausführung wird die Stabilität zwischen Halterahmen und PE-Kontakt deutlich erhöht. Für die formschlüssige Fixierung ist die zweischenkligen Ausführung des PE-Kontakts optimal geeignet, denn jedes der beiden Elemente grenzt folglich an die Eckkante des Halterahmens.
Der mindestens eine PE-Kontakt weist in einer vorteilhaften Ausführungsform mindestens eine Ausnehmung zur Befestigung am Halterahmen auf. Durch die Ausgestaltung mit mindestens einer Ausnehmung ist eine sichere Befestigung des PE-Kontakts an dem Halterahmen und damit am Gehäuse gewährleistet. Die Ausnehmung dient als Durchgangsöffnung für Schrauben oder Montagemittel des Halterahmens am Gehäuse. In einer alternativen Variante weist die Ausnehmung ein Gewinde zur zusätzlichen Fixierung auf.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besteht der mindestens eine PE-Kontakt aus einem leitfähigen Material, beispielsweise Metall, insbesondere einer Kupferlegierung. Bei der Kupferlegierung handelt es sich beispielsweise um CuSn6, CuSn8 oder Wieland K57 (CuNi1Co1Si). Durch das Material wird die Leitfähigkeit, die Kurzschlussstrombelastbarkeit und die Stromtragfähigkeit deutlich erhöht. Die besonders hohe Stromtragfähigkeit und Kurzschlussstrombelastbarkeit wurden in verschiedenen Prüfungen experimentell belegt.
In einer besonderen Ausführungsform weist der Halterahmen mindestens eine Gewindehülse auf. Die mindestens eine Gewindehülse ist in einer Ecke des Halterahmens angeordnet. Idealerweise weist der Halterahmen mindestens vier Gewindehülsen für eine sichere und leitende Verschraubung mit dem Gehäuse des Steckverbinders auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Gewindehülse aus Messing. Dies dient der weiteren Erhöhung der Leitfähigkeit.
In einer vorteilhaften Ausführungsform besteht der Halterahmen aus Kunststoff. Bei einem Halterahmen aus Kunststoff erhöht sich der Nutzen des PE-Kontakts, denn ein metallischer Halterahmen stellt selbst eine leitende Verbindung zwischen den PE-Kontakt und dem Gehäuse dar. Dies ist aufgrund der isolierenden Eigenschaften bei einem Kunststoffhalterahmen nicht gewährleistet. Da ein Kunststoffrahmen jedoch leichter und kostengünstiger zu produzieren ist, ist dieser zu bevorzugen und in Kombination mit dem erfindungsgemäßen PE-Kontakt einzusetzen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht das Gehäuse aus Metall, insbesondere Aluminium. Durch die metallische Ausführung ist das Gehäuse stabil und dient zugleich als Erdung, wenn der Halterahmen mit mindestens einem PE-Kontakt darin eingesetzt ist.
Figurenliste
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung eines einteiligen PE-Kontakts
2 eine perspektivische Darstellung eines alternativen einteiligen, zweischenkligen PE-Kontakts
3 eine perspektivische Darstellung eines zweischenkligen PE-Kontakts
4 eine perspektivische Darstellung eines Halterahmens mit PE-Kontakten

Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
Die 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen einteiligen PE-Kontakts 1. Dieser weist die Form eines auf einem der beiden Schenkel 2 stehenden „u“ auf. Die beiden Schenkel des „u“ sind mittels eines Verbindungsstücks 3 miteinander verbunden. Dadurch ist die Form des PE-Kontakts 1 mit einem so genannten C-Träger vergleichbar. In dieser aufgestellten Position ist der PE-Kontakt 1 am Halterahmen 5 montierbar.
Die Schenkel 2 weisen jeweils eine Ausnehmung 4 auf. Die Ausnehmung 4 ist rund ausgeführt und dient als Durchgangsöffnung für ein Befestigungsmittel für die Montage des PE-Kontakts 1 am Halterahmen 5 oder für Befestigungsmittel für die Montage eines Steckereinsatzes.
Die 2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines alternativen einteiligen, zweischenkligen PE-Kontakts 1. Der PE-Kontakt 1 ist aus einem Teil geformt. Wird der PE-Kontakt 1 in einer Netzdarstellung als Fläche betrachtet, so teilt ein Schlitz das Verbindungsstück 3, sowie einen der beiden Schenkel 2 in zwei Teile. Folglich besteht nur noch eine Verbindung an einem dem getrennten Schenkel 2 gegenüberliegenden Schenkel 2. Der gegenüberliegende einteilige Schenkel 2 sichert die Verbindung zwischen den durch den Schnitt ergebenden drei Schenkeln 2.
Die getrennten Schenkel 2 weisen jeweils eine eigene Ausnehmung 4 auf. Die Ausnehmung 4 ist bei dem einteiligen Schenkel 2 so angeordnet, dass der Mittelpunkt des kreisförmigen Ausnehmung 4 und der Mittelpunkt des Schenkels 2 in einander fallen. Die Ausnehmung 4 ist rund ausgeführt und dient als Durchgangsöffnung für ein Befestigungsmittel für die Montage des PE-Kontakts 1 am Halterahmen 5 oder für Befestigungsmittel für die Montage eines Steckereinsatzes.
Nach einem Biegeprozess ist der PE-Kontakt 1 so geformt, dass in dem Schlitz die Eckkante des Halterahmens 5 aufnehmbar ist. Dabei liegen die Verbindungsstücke 3 an den Seitenflächen des Halterahmens 5 flächig an. Die Ausnehmungen 4 der beiden getrennten Schenkel 2 liegen nach dem Biegeprozess fluchtend übereinander. Ebenso liegen die Mittelpunkte der drei Ausnehmungen 4 nach dem Biegeprozess fluchtend übereinander auf einer Linie.
Die 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines zweischenkligen PE-Kontakts 1. Der PE-Kontakt 1 ist aus zwei Teilen geformt. Dabei handelt es sich um zweimal den PE-Kontakt 1, wie er in der 1 dargestellt ist. Diese zwei einteiligen PE-Kontakte 1 sind rechtwinklig zueinander angeordnet, sodass sie von der Form her dem PE-Kontakt 1, wie in 2 dargestellt, entsprechen.
Durch die rechtwinklige Anordnung zueinander ergibt sich ein Schlitz, welcher die Eckkante des Halterahmens 5 einrahmt. Dabei liegen die Verbindungsstücke 3 an den Seitenflächen des Halterahmens 5 flächig an. Die Ausnehmungen 4 der beiden PE-Kontakte 1 liegen nach dem Zusammenfügen fluchtend übereinander. Ebenso liegen die Mittelpunkte der vier Ausnehmungen 4 nach dem Zusammenfügen fluchtend übereinander auf einer Linie.
Die Montage am Halterahmen 5 erfolgt analog den 1 und 2 mittels eines Befestigungsmittels, welches durch die Ausnehmung 4 geführt wird.
Die 4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Halterahmens 5 mit vier PE-Kontakten 1, welche zur Montage vorbereitet sind. Die vier PE-Kontakte 1 sind jeweils an den Eckkanten eines rechteckigen Halterahmens 5 angeordnet. Sie sind formschlüssig mit dem Halterahmen 5 verbunden. Die PE-Kontakte 1 können von der Anschlussseite und/oder der Steckseite her aufgrund der beidseitig an jedem PE-Kontakt 1 angeordneten Ausnehmungen 4 kontaktiert werden.
Der in 4 dargestellte Halterahmen 5 besteht aus Kunststoff. Er weist Gewindehülsen für die Befestigung der PE-Kontakte 1 auf. Die Gewindehülsen sind aus Messing und weisen jeweils ein Innengewinde auf, in welches ein Befestigungsmittel montierbar ist.
Bezugszeichenliste

1: PE-Kontakt
2: Schenkel
3: Verbindungsstück
4: Ausnehmung
5: Halterahmen

Claims

Halterahmen (5) mit mindestens einem PE-Kontakt (1), wobei der Halterahmen (5) von einer Steckseite und/oder von einer Anschlussseite in ein Gehäuse einsetzbar ist, wobei der mindestens eine PE-Kontakt (1) an dem Halterahmen (5) angeordnet ist dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine PE-Kontakt (1) von der Anschlussseite und/oder der Steckseite her kontaktierbar ist und jeweils ein PE-Kontakt (1) an allen vier Ecken des Halterahmens (5) montierbar ist.
Halterahmen (5) mit PE-Kontakt (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine PE-Kontakt (1) zweischenklig ausgebildet ist.
Halterahmen (5) mit PE-Kontakt (1) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine PE-Kontakt (1) einteilig ausgebildet ist.
Halterahmen (5) mit PE-Kontakt (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine PE-Kontakt (1) formschlüssig an dem Halterahmen (5) fixierbar ist.
Halterahmen (5) mit PE-Kontakt (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine PE-Kontakt (1) mindestens eine Ausnehmung (4) zur Befestigung am Halterahmen (5) aufweist.
Halterahmen (5) mit PE-Kontakt (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine PE-Kontakt (1) aus einem leitfähigen Material, besteht.
Halterahmen (5) mit PE-Kontakt (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (5) mindestens eine Gewindehülse aufweist.
Halterahmen (5) mit PE-Kontakt (1) nach vorstehendem Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindehülse aus Messing besteht.
Halterahmen (5) mit PE-Kontakt (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (5) aus Kunststoff besteht.
Halterahmen (5) mit PE-Kontakt (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus Metall besteht.