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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sicherungshalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Sicherungshalter für Inline-Sicherungen sind bekannt. Die Sicherungshalter sind in eine Leitung eingebaut, wobei eine Eingangsleitung und eine Ausgangsleitung in dem Sicherungshalter an Anschlüssen elektrisch leitend angeschlossen sind. Die Anschlüsse stehen z.B. über Klemmkontakte mit einer Schmelzsicherung im Inneren eines Gehäuses des Sicherungshalters in elektrisch leitender Verbindung. Die Schmelzsicherung ist als ein Draht in einem rohrförmigen Körper, häufig auch mit Löschmittel, eingebaut. Der rohrförmige Körper ist je Verwendung aus Glas, Kunststoff oder Keramik. Je nach Betriebsspannung und -strom sind die Sicherungen in dem Gehäuse gegen Berührung bei Kontrolle und Wechsel geschützt. Bei hohen Spannungen besteht die Gefahr von Lichtbögen zwischen spannungsführenden Teilen wie der Sicherung und einem Benutzer. Dies kann z.B. bei Photovoltaikanlagen der Fall sein.
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Einige Sicherungshalter sind mit Einrichtungen versehen, in welche die Sicherung zunächst eingesetzt wird und dann mit einem beweglichen Teil dieser Einrichtung in ihre Klemmposition eingesetzt oder eingeschoben wird.
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Beispiele für Sicherungshalter zeigen die folgenden Dokumente:
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DE 10 2021 123 029 A1 beschreibt einen Sicherungshalter für eine Inline-Sicherung, umfassend ein mehrteiliges Gehäuse, einen Sicherungsträger für eine Sicherung und mindestens ein Verschlusselement. Das Gehäuse weist mindestens einen ersten Gehäuseteil mit einem Innenraum und mindestens einen zweiten Gehäuseteil mit einem Innenraum auf, wobei die Gehäuseteile aus einer geschlossenen Position, in welcher die Gehäuseteile mittels des Verschlusselementes miteinander verbunden sind und die Innenräume umschließen, in eine offene Position, in welcher die Gehäuseteile von einander in einer Öffnungsweite beabstandet sind und die Innenräume geöffnet sind, und zurück in Richtung einer Längsachse des Sicherungshalters bewegbar sind.
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DE 10 2021 203 143 A1 betrifft einen Sicherungshalter mit einer Fehleranzeige, insbesondere einen Sicherungshalter für ein Fahrzeug, mit einer Aufnahme für eine Sicherung umfassend einen ersten, im Gebrauch mit einer Energiequelle verbindbaren Kontakt und einen zweiten Kontakt, welcher mit dem ersten Kontakt mittels einer eingesetzten Sicherung verbindbar ist, und mit einer Fehleranzeige. Die Fehleranzeige weist einen Zusatzkontakt auf, welcher von dem ersten Kontakt elektrisch getrennt ist und mittels der in der Aufnahme aufgenommenen Sicherung mit dem ersten Kontakt für eine Aktivierung der Fehleranzeige elektrisch leitend verbindbar ist.
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Die bekannten Lösungen haben sich an sich bewährt. Es besteht aber ein ständiger Bedarf an Weiterentwicklung, wobei eine größere Funktionalität bei erhöhter Sicherheit, kompaktem Aufbau und geringerer Bauteilezahl geschaffen wird.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Sicherungshalter mit einer Statusanzeigeeinrichtung für den Zustand der Sicherung bereitzustellen.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
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Ein erfindungsgemäßer Sicherungshalter für eine Inline-Sicherung umfasst ein mehrteiliges Gehäuse mit mindestens einem ersten Gehäuseteil und mindestens einem zweiten Gehäuseteil, einen Sicherungsträger für eine Sicherung und mindestens ein Verschlusselement, wobei die Gehäuseteile aus einer geschlossenen Position, in welcher die Gehäuseteile mittels des Verschlusselementes miteinander verbunden sind, in eine offene Position, in welcher die Gehäuseteile von einander in einer Öffnungsweite beabstandet sind, und zurück in Richtung einer Längsachse des Sicherungshalters bewegbar sind, wobei der Sicherungshalter mindestens eine Statusanzeigeeinrichtung aufweist, welche eine Statusanzeige eines Zustandes bzw. Status der Sicherung bildet. Die mindestens eine Statusanzeigeeinrichtung umfasst mindestens eine Leiterplatte, mindestens ein Anzeigeelement, Kontaktfedern und elektronische Bauelemente/Funktionseinheiten und ist innerhalb des Sicherungshalters angeordnet.
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Ein besonderer Vorteil ergibt sich durch einen einfachen Aufbau mit einfacher und schneller Montage sowie eine einfache Handhabung und hohe Sicherheit.
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Ein weiterer Vorteil besteht in einfacher und schneller Erkennbarkeit des Zustands der Sicherung.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
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In einer Ausführung weist die mindestens eine Statusanzeigeeinrichtung mindestens eine Leiterplatte oder/und Leiterfolie auf, welche mittels Kontaktfedern mit Sicherungskontakten der Sicherung direkt oder indirekt elektrisch leitend verbunden ist. So kann eine kompakte Anordnung der Bauteile vorteilhaft erzielt werden.
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Eine weitere Ausführung sieht vor, dass die Kontaktfedern mit den Sicherungskontakten der Sicherung über einen jeweiligen ortsfesten Kontaktträger eines Anschlussverbinders elektrisch leitend verbunden sind. Ein Vorteil dabei ist es, dass die Kontaktfedern an dem Anschlussverbinder vor Montage angebracht werden können.
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In einer anderen Ausführung ist die mindestens eine Leiterplatte oder/und Leiterfolie in mindestens einer Führungsschiene des Sicherungshalters angeordnet. Das ist vorteilhaft, da ein bereits vorhandenes Bauteil in seinen Dimensionen beibehalten werden kann und nur geringe Änderungen zur Aufnahme der Leiterplatte erforderlich sind.
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Es ist zudem vorteilhaft, wenn die Gehäuseteile mit der mindestens einen Führungsschiene, die parallel zu der Längsachse des Sicherungshalters angeordnet ist, gekoppelt sind, wobei die mindestens eine Führungsschiene einen Anschlag für eine axiale Bewegung der Gehäuseteile in der offenen Position begrenzt, da auf diese Weise eine hohe Funktionalität auf geringem Raum ermöglicht wird.
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In einer weiteren Ausführung ist die mindestens eine Führungsschiene in mit der Form der mindestens einen Führungsschiene korrespondierenden Führungsausnehmungen in einem jeden Gehäuseteil in Richtung der Längsachse des Sicherungshalters bewegbar aufgenommen und geführt. Dies ergibt einen vorteilhaft kompakten Aufbau.
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Eine noch weitere Ausführung sieht vor, dass der Sicherungsträger als ein rohrförmiger Körper mit zwei Sicherungsträgerabschnitten ausgebildet ist und um die Längsachse des Sicherungshalters aus der geschlossenen Position der Gehäuseteile von einem Ausgangswinkel in die offene Position der Gehäuseteile in einen Endwinkel und wieder zurück um die Längsachse des Sicherungshalters um einen Verdrehwinkel verdrehbar ist. Damit ist ein vorteilhaft erleichtertes Entfernen aus und Einsetzen der Sicherung in Kontaktierungen der Anschlussverbinder möglich. Dabei ist es weiterhin von Vorteil, dass die Statusanzeigeeinrichtung in der Führungsschiene angeordnet ist, die sich nicht mit dem Sicherungsträger verdreht.
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Es ist dabei in weiterer Ausführung von Vorteil, wenn der Sicherungsträger ein Bewegungsgewinde als Außengewinde aufweist, welches mit einem Bewegungsgewinde als Innengewinde der Innenräume in Eingriff steht.
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In einer noch weiteren Ausführung ist es vorgesehen, dass das Innengewinde des Innenraums des ersten Gehäuseteils zusammen mit dem mit ihm in Eingriff stehenden Außengewinde des ersten Sicherungsträgerabschnitts des Sicherungsträgers und das Innengewinde des Innenraums des zweiten Gehäuseteils zusammen mit dem mit ihm in Eingriff stehenden Außengewinde des zweiten Sicherungsträgerabschnitts des Sicherungsträgers gegenläufig zueinander ausgebildet sind. Damit lässt sich eine vorteilhafte Bewegung des Sicherungsträgers beim Öffnen und Schließen des Sicherungshalters ermöglichen.
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In einer alternativen Ausführung sind die Kontaktfedern mit den Sicherungskontakten der Sicherung über Federkontakte der Kontaktfedern direkt elektrisch leitend verbunden. Ein Vorteil dabei besteht darin, dass ein einfacher und kompakter Aufbau ermöglicht wird.
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Ein vorteilhafter kompakter Aufbau ergibt sich in einer anderen Ausführung der Alternative, in welcher der Sicherungsträger als eine Kombination aus einer Trägereinheit in Zweischalenform mit zwei Trägerelementen für mindestens eine Leiterplatte und die Sicherung ausgebildet ist.
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Eine weitere Ausführung der Alternative sieht vor, dass die Trägerelemente jeweils Trägerenden aufweisen, welche mit Längswänden eine Sicherungsaufnahme für die Sicherung festlegen, wobei innerhalb der Sicherungsaufnahme in den Trägerelementen halbkreisförmige Stege als Halteabschnitte für die Sicherung angeformt sind. Dies ist vorteilhaft, da die Sicherung auf diese Weise kompakt in der Trägereinheit aufgenommen ist.
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In einer noch weiteren Ausführung der Alternative ist es vorgesehen, dass die Leiterplatte Kontaktfedern mit jeweiligen Enden mit Federkontakten aufweist, welche zur elektrisch leitenden Kontaktierung von Sicherungskontakten der Sicherung bei eingesetzter Sicherung vorgesehen sind. Damit wird ein vorteilhaft einfacher Austausch der Sicherung ermöglicht, da die Federkontakte einen Kontakt durch ihre Federkraft erzeugen und kein Werkzeug für eine Trennung der Federkontakte von den Sicherungskontakten notwendig ist.
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In einer anderen Ausführung der Alternative ist in der geschlossenen Position des Sicherungshalters die Trägereinheit mit ihren Trägerenden auf jeweilige Rohrabschnitte von Anschlusshaltern aufgeschoben ist, wobei Trägerenden der Trägereinheit die jeweiligen Rohrabschnitte umgreifen, wobei Flansche der Trägerenden der Trägereinheit mit Nuten von Rohreinsätzen, die jeweils in einem Gehäuseteil die Trägereinheit umgeben, in Eingriff stehen. Dies ergibt einen vorteilhaft kompakten und stabilen Aufbau.
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Es ist vorteilhaft, wenn das mindestens eine Anzeigeelement der Statusanzeigeeinrichtung durch ein Sichtfenster in einem Gehäuseteil sichtbar ist, da auf diese Weise die vorgeschriebene Schutzart (IP) auf einfache Weise eingehalten werden kann. Das Sichtfenster z.B. als ein transparenter Abschnitt des jeweiligen Gehäuses ausgebildet sein.
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In einer Ausführung ist es vorgesehen, dass die Statusanzeigeeinrichtung einen Spannungsabfall über der Sicherung erfasst, auswertet und anzeigt oder als ein Signal ausgibt. Dies ergibt vorteilhaft eine hohe Funktionalität mit geringem Platzbedarf.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Diese Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung der Erfindung anhand bevorzugter Konstruktionen, welche aber die Erfindung nicht abschließend darstellen. Es sind insofern im Rahmen der Ansprüche auch andere Ausführungsbeispiele sowie Modifikationen und Äquivalente der dargestellten Ausführungsbeispiele realisierbar.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Sicherungshalters in einer geschlossenen Position mit einer Statusanzeigeeinrichtung;
- 2 eine schematische Längsschnittansicht einer ersten Variante des Ausführungsbeispiels nach 1;
- 3 einen beispielhaften schematischen Schaltplan der Statusanzeigeeinrichtung der ersten Variante nach 2;
- 4 eine schematische Explosionsdarstellung einer zweiten Variante des Ausführungsbeispiels nach 1;
- 5 eine schematische Längsschnittansicht der zweiten Variante nach 4;
- 6 eine schematische vergrößerte Schnittansicht des Bereiches VI der zweiten Variante nach 5;
- 7-8 schematische Perspektivansichten der zweiten Variante nach 5; und
- 9 einen beispielhaften schematischen Schaltplan der Statusanzeigeeinrichtung der zweiten Variante nach 5.
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Die Begriffe „oben“, „unten“, „links“, „rechts“ beziehen sich auf die jeweilige Anordnung der Bauteile in den Figuren.
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1 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Sicherungshalters 1 in einer geschlossenen Position P0 mit einer Statusanzeigeeinrichtung ST.
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2 stellt eine schematische Längsschnittansicht einer ersten Variante des Ausführungsbeispiels nach 1 dar.
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Der Sicherungshalter 1 gemäß der ersten Variante nach
2 ist in seinem grundlegenden Aufbau bis auf die Statusanzeigeeinrichtung ST in dem Dokument
DE 10 2021 123 029 A1 ausführlich beschrieben, worauf hier verwiesen wird.
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Im Folgenden wird auf den oben genannten grundlegenden Aufbau im Zusammenhang mit der ersten Variante nach 2 eingegangen, insoweit dieser für die Funktion und das Verständnis der erfindungsgemäßen Statusanzeigeeinrichtung ST notwendig ist.
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Der Sicherungshalter 1 ist als ein so genannter Inline-Sicherungshalter für mindestens eine Sicherung 10 (siehe z.B. 2, 3) vorgesehen. Die Sicherung 10 ist z.B. eine Schmelzsicherung im Keramikkörper mit Löschmittel. Beispielhafte Abmessungen können 10,3x38 (mm) bis 22x65 (mm) sein, sind aber nicht darauf beschränkt. Ein bevorzugter Einsatz sind Photovoltaikanlagen. Aber auch andere Einsatzzwecke sind natürlich möglich.
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Der Sicherungshalter 1 weist ein Gehäuse mit einem ersten Gehäuseteil 2 und einem zweiten Gehäuseteil 3, einer Längsachse 7 und ein Verschlusselement 4, hier eine Überwurfmutter, auf.
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Freie Enden der Gehäuseteile 2 und 3 bilden jeweils eine Anschlussseite A1, A1 für ein jeweiliges Anschlusskabel A1K, A2K. Die Anschlusskabel A1K, A2K sind an dem jeweiligen Gehäuseteil 2,3 durch Kabelverschraubungen 5, 6 geführt und befestigt.
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Der erfindungsgemäße Sicherungshalter 1 weist im Gegensatz zu dem bekannten Sicherungshalter 1 der
DE 10 2021 123 029 A1 eine Statusanzeigeeinrichtung ST mit mindestens einem Anzeigeelement 21 (siehe
2,
3) auf. Dieses Anzeigeelement 21 ist durch ein Sichtfenster 23 in mindestens einem Gehäuseteil 2, 3 sichtbar. Das Sichtfenster 23 kann z.B. als ein transparenter Abschnitt des jeweiligen Gehäuses 2, 3 ausgebildet sein.
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Jeder Gehäuseteil 2, 3, weist eine eigene Längsachse 7-2, 7-3 auf. Die Längsachsen 7-2, 7-3 bilden zusammen die gemeinsame Längsachse 7 des Sicherungshalters 1. Die Gehäuseteile 2, 3 werden unten noch detailliert beschrieben.
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Innerhalb der Gehäuseteile 2 und 3 ist die Sicherung 10 in einem Sicherungsträger 8 angeordnet. Der Sicherungsträger 8 wird unten weiter noch näher erläutert.
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Die Sicherung 1 ist in der geschlossenen Position P0 vollständig von den Gehäuseteil 2, 3 umschlossen und somit elektrisch isoliert. Gleichzeitig kann in der geschlossenen Position P0 eine Schutzart IP65/68 realisiert werden.
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Die Gehäuseteile 2, 3, das Verschlusselement 4 und der Sicherungsträger 8 bestehen aus einem elektrisch nicht leitenden Werkstoff, dessen Eigenschaften wie z.B. Berührungssicherheit, Temperatur, Entflammbarkeit (z.B. UL94V0) usw. den geltenden Sicherheitsvorschriften in Bezug auf die Betriebsparameter und den Einsatzzweck der Sicherung 10 entsprechen.
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Die anderen Enden der Gehäuseteile 2 und 3, welche sich in der Mitte des Sicherungshalters 1 gegenüberstehen, sind jeweils mit einer Stirnseite 15, 16 versehen. In der geschlossene Position P0 des Sicherungshalters 1 stehen die Stirnseiten 15, 16 untereinander in Kontakt. Dabei werden diese und somit die Gehäuseteile 2, 3 durch das Verschlusselement 4 fest zusammengehalten.
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Die Gehäuseteile 2 und 3 sind bis auf geringe Unterschiede gleich ausgebildet. Daher gilt die folgende Beschreibung des ersten Gehäuseteils 2 auch für den zweiten Gehäuseteil 3. Die zu dem zweiten Gehäuseteil 3 gehörigen Bezugszeichen sind daher mit einem Apostroph angegeben.
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Die Anschlussseite A1, A2 der Gehäuseteile 2, 3 ist mit einem rohrförmigen Anschlussabschnitt 2a, 3a ausgebildet, an dem hier an seinem freien Ende ein Außengewinde für eine Kabelverschraubung 5, 6 angeformt ist. Eine solche Kabelverschraubung 5, 6 mit einer elastischen Kabeldurchführung 5a, 6a ist bekannt und wird nicht weiter beschrieben. Sie kann natürlich auch unterschiedlich ausgeführt sein.
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Der rohrförmige Anschlussabschnitt 2a, 3a geht in einen etwa gleich langen rohrförmigen Anschlusshalter 2a1, 3a1 über, der sich in der Längsachse 7-2, 7-3 der Gehäuseteile 2, 3 in die Gehäuseteile 2, 3 hinein erstreckt.
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In den rohrförmigen Anschlussabschnitt 2a, 3a ist hier ein in der Längsachse 7-2, 7-3 verlaufender, durchgehender kreiszylindrischer Kabelraum 2b, 3b eingeformt.
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Der Anschlusshalter 2a1, 3a1 bildet jeweils eine Halterung und axiale Fixierung für einen Anschlussverbinder 9. Diese Halterung kann für unterschiedliche Arten von Anschlussverbindern 9 ausgeführt sein. In dem gezeigten Beispiel weist der Anschlussverbinder 9 einen Abschnitt für eine Crimpverbindung mit einem nicht gezeigten elektrisch leitenden Kabel auf, das in dem Kabelraum 2b, 3b angeordnet ist. Der Abschnitt für die Crimpverbindung befindet sich im Kabelraum 2b, 3b.
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Weiterhin ist dieser Abschnitt des Anschlussverbinders 9 mit einer Kontakteinrichtung für eine in dem Sicherungsträger 8 aufzunehmende Sicherung 10 ausgebildet. In dem hier dargestellten Beispiel weist die Kontakteinrichtung einen Kontaktträger 9a auf, an welchem umlaufend federnde Lamellenkontakte 9b bzw. Lamellenfedern angebracht sind, die eine elektrische leitende Verbindungsaufnahme für einen Sicherungskontakt 10a der Sicherung 10 bilden.
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Im Unterschied zu dem bekannten Sicherungshalter 1 des Dokumentes
DE 10 2021 123 029 A1 ist erfindungsgemäß an dem Kontaktträger 9a des jeweiligen Anschlussverbinders 9 eine Kontaktfeder 22 mit einem ersten Federende 22a elektrisch leitend angebracht, z.B. geschweißt. Die beiden Kontaktfedern 22 bilden jeweils eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontaktträgern 9a der Anschlussverbinder 9 und somit den Sicherungskontakten 10a der Sicherung 10 und einer Leiterplatte 20 der Statusanzeigeeinrichtung ST. Die Statusanzeigeeinrichtung ST mit der Leiterplatte 20 wird unten noch näher erläutert.
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Die Kontaktfeder 22 verläuft von dem Kontaktträger 9a des Anschlussverbinders 9 zunächst in etwa parallel zu dem Anschlusshalter 2a1, 3a1 an dessen Außenseite zurück in Richtung auf die Anschlussseite A1, A2. Dann geht die Kontaktfeder 22 in einem 180°-Bogen in ein bogenförmiges Ende über, welches einen Federkontakt 22b bildet. Der Federkontakt 22b bildet eine federnde elektrisch leitende Verbindung und kontaktiert einen Kontaktabschnitt 20a der Leiterplatte 20. Die Kontaktfeder 22 kann vor einem Zusammenbau des Sicherungshalters 1 schon vorgespannt sein. Ein Kontaktdruck des Federkontaktes 20b auf den Kontaktabschnitt 20a der Leiterplatte 20 wird von der beim Zusammenbau gespannten Kontaktfeder 22 erzeugt.
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Der Anschlusshalter 2a1, 3a1 innerhalb der Gehäuseteile 2, 3 ist weiterhin von einem Gehäusekörper 2-1, 3-1 der Gehäuseteile 2, 3 umgeben.
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Der Gehäusekörper 2-1, 3-1 weist einen zentralen kreiszylinderförmigen Innenraum 2c, 3c auf. Der Anschlusshalter 2a1, 3a1 ist in dem Innenraum 2c, 3c etwa in der ersten Hälfte des Innenraums 2c, 3c ausgehend von der Verbindung des Gehäusekörpers 2-1, 3-1 mit dem Anschlusshalter 2a1, 3a1 angeordnet. Die andere Hälfte des Innenraums 2c, 3c, die zu der Stirnseite 15, 16 weist und in diese mündet, dient zur Aufnahme einer Hälfte eines Sicherungsträgers 8 mit einer Hälfte der Sicherung 10 und der Lamellenkontakte 9b.
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Der Sicherungsträger 8 ist ein rohrförmiger Körper mit zwei Sicherungsträgerabschnitten 8a und 8b. Die Sicherungsträgerabschnitte 8a und 8b teilen den Sicherungsträger in zwei gleichlange und gleichgroße Hälften. Der erste Sicherungsträgerabschnitt 8a ist für den Einsatz in dem ersten Gehäuseteil 2 vorgesehen und weist ein Außengewinde 8c in Form eines Rechtsgewindes auf. Der zweite Sicherungsträgerabschnitt 8b ist für den Einsatz in dem zweiten Gehäuseteil 3 vorgesehen und weist ein Außengewinde 8'c in Form eines Linksgewindes auf. Die Außengewinde 8c, 8'c sind als Bewegungsgewinde ausgeführt.
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Zudem weisen die Sicherungsträgerabschnitte 8a, 8b jeweils einen Endabschnitt 8e auf, der unten weiter noch näher erläutert wird.
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Die Sicherung 10 ist in einem mittleren Bereich in dem Inneren des Sicherungsträgers 8 mittels klipsförmiger Halteabschnitte 8d gehalten.
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In dem Bereich des Anschlusshalters 2a1, 3a1 ist zwischen dessen umlaufender kreiszylindrischer Außenwand ein kreisrunder Ringspalt 2c1, 3c1 ausgebildet, dessen Durchmesser dem Durchmesser des Innenraums 2c, 3c entspricht.
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In der Wandung des Innenraums 2c, 3c einschließlich des Ringspaltes 2c1, 3c1 ist jeweils ein Innengewinde 2d, 3d als ein Bewegungsgewinde eingeformt. Die Innengewinde 2d, 3d sind jedoch gegenläufig zueinander ausgebildet, d.h. das Innengewinde 2d des Innenraums 2c der ersten Gehäuseteil 2 ist ein Rechtsgewinde, und das Innengewinde 3d des Innenraums 3c der zweiten Gehäuseteil 3 ist ein Linksgewinde.
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Das erste, rechtsgängige Innengewinde 2d korrespondiert zu dem rechtsgängigen Außengewinde 8c des ersten Sicherungsträgerabschnitts 8a des Sicherungsträgers 8. Und das zweite, linksgängige Innengewinde 3d korrespondiert zu dem linksgängigen Außengewinde 8'c des zweiten Sicherungsträgerabschnitts 8b des Sicherungsträgers 8.
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Der Sicherungsträger 8 ist in den Innenraum 2c, 3c einschließlich des Ringspaltes 2c1, 3c1 eingeschraubt, wobei seine Außengewinde 8c, 8'c mit den Innengewinden 2d, 3d der Gehäuseteile 2, 3 in Eingriff stehen.
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Die Endabschnitte 8e des Sicherungsträgers 8 umgreifen in der Position P0 die jeweiligen Anschlusshalter 2a1 und 3a1, wobei erfindungsgemäß die parallel zu dem Anschlusshalter 2a1, 3a1 verlaufenden Abschnitte der erfindungsgemäßen Kontaktfeder 22 mit dem 180°-Bogen um die Endabschnitte 8e des Sicherungsträgers 8 herum parallel zu diesen angeordnet sind. Auf diese Weise sind die Abschnitte der Kontaktfeder 22 U-förmig ausgebildet, dass sie eine Art Tasche bilden, in der die Endabschnitte 8e des Sicherungsträgers 8 in der Position P0 aufgenommen sind.
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Die Gehäuseteile 2, 3 mit ihren Anschlussabschnitten 2a, 3a und Anschlusshalter 2a1, 3a1, die Innenräume 2c, 3 mit den Ringspalten 2c1, 3c1 und der Sicherungsträger 8 sind konzentrisch zu der Längsachse 7 des Sicherungshalters 1 angeordnet.
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Weiterhin weist der Sicherungshalter 1 mindestens eine axiale Führungsschiene 11, 12 auf.
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In dem gezeigten ersten Ausführungsbeispiel sind zwei Führungsschienen 11, 12 vorgesehen. Jede Führungsschiene 11, 12 weist jeweils zwei nasenförmige Schienenenden 11a, 12a und jeweils eine mittige Nase 11b, 12b auf.
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Jede Führungsschiene 11, 12 besitzt ein flaches, kreisringausschnittsförmiges Profil mit nach unten hervorstehenden, verlängerten Seitenrändern in Längsrichtung der jeweiligen Führungsschiene 11, 12.
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Für jede Führungsschiene 11, 12 ist eine mit ihrer Form korrespondierende Führungsausnehmung 13, 14; 13a, 14a in einen jeweiligen Außenbereich eines jeden Gehäuseteils 2, 3 eingeformt. Die Führungsausnehmungen 13, 14; 13a, 14a verlaufen parallel zu den Längsachsen 7-2, 7-3 der Gehäuseteile 2, 3 und erstrecken sich über fast die gesamte Länge der Gehäuseteile 2, 3.
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Jede Öffnung einer jeden Führungsausnehmung 13, 14; 13a, 14a ist mit einer Nase 2e, 3e versehen, welche zu der Unterseite der zugehörigen Öffnung hervorsteht.
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In der geschlossenen Position P0 des Sicherungshalters 1 sind die Führungsschienen 11 und 12 jeweils zu einer Hälfte in die Führungsausnehmungen 13 und 13a der ersten Gehäuseteil 2 und jeweils mit ihrer anderen Hälfte in die Führungsausnehmungen 14 und 14a der zweiten Gehäuseteil 3 eingeschoben.
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3 stellt einen beispielhaften schematischen Schaltplan der erfindungsgemäßen Statusanzeigeeinrichtung ST der ersten Variante dar.
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Die Statusanzeigeeinrichtung ST gemäß der Erfindung umfasst hier mindestens eine Leiterplatte 20, mindestens ein Anzeigeelement 21, die beiden Kontaktfedern 22 und nicht gezeigte elektronische Bauelemente/Funktionseinheiten.
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In dieser ersten Variante des erfindungsgemäßen Sicherungshalters 1 mit der Statusanzeigeeinrichtung ST ist die mindestens eine Leiterplatte 20 in der Führungsschiene 11, 12 angeordnet. Dazu weist die Führungsschiene 11, 12 in ihrer Längsrichtung eine längliche Ausnehmung 11c, 12c auf. Diese Ausnehmung 11c, 12c erstreckt sich jeweils in Richtung der Längsachse 7 über etwa drei Viertel der Gesamtlänge der Führungsschiene 11, 12. In der Ausnehmungen 11c, 12c ist die längliche Leiterplatte 20 angeordnet.
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Die Leiterplatte 20 trägt das mindestens eine Anzeigeelement 21 zusammen mit zugehörigen elektronischen Bauelementen und/oder Funktionsgruppen.
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Das mindestens eine Anzeigeelement 21 ist hier eine LED (Leuchtdiode), die in Reihe mit mindestens einem entsprechenden Vorwiderstand Rv geschaltet zwischen den Kontaktabschnitten 20a der Leiterplatte 20 angeschlossen ist. Mit anderen Worten, das Anzeigeelement 21 zusammen mit dem mindestens einen Vorwiderstand Rv parallel zu der Sicherung 10 geschaltet.
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Das mindestens eine Anzeigeelement 21 kann durch einen transparenten, mit Dichtungsmasse gefüllten Abschnitt zwischen dem mindestens einen Anzeigeelement 21 und dem Sichtfenster 23 sichtbar gemacht werden, so dass der Benutzer das Leuchten des Anzeigeelementes 21 sehen kann, wenn die Sicherung 10 durchgebrannt ist.
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Die Leiterplatte 20, z.B. eine Platine oder/und Leiterfolie als gedruckte Schaltung, auf der das/die Anzeigeelement/e 21 und die Vorwiderstände Rv angebracht sind, ist in der Ausnehmung 11c, 12c der Führungsschiene 11, 12 so befestigt, dass die unten beschriebene spiralförmige Bewegung der Gehäuseteile 2, 3 beim Einnehmen der offenen und geschlossenen Positionen, die Berührungssicherheit und weitere Merkmale wie in dem Dokument
DE 10 2021 123 029 A1 beschrieben.
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In dem in 3 gezeigten Schaltbeispiel der erfindungsgemäßen Statusanzeigeeinrichtung ST sind zwei Anzeigeelemente 21 antiparallel geschaltet, um eine Unabhängigkeit von der Polung einer zu erfassenden Gleichspannung zu erhalten, die über einer defekten Sicherung 10 als ein Spannungsabfall ΔU zwischen den Sicherungskontakten 10a auftritt.
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Das mindestens eine Anzeigeelement 21 bildet eine Statusanzeige eines Zustandes bzw. Status der Sicherung 10 des Sicherungshalters 1.
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Ein erster Status der Sicherung 10 zeigt eine intakte Sicherung 10 durch Nichtleuchten des mindestens einen Anzeigeelementes 21 an.
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In diesem Fall ist ein Spannungsabfall ΔU über der Sicherung 10 aufgrund des Durchgangswiderstandes der Sicherung 10 so gering, dass dadurch keine Anzeige des Anzeigeelementes 21 aktiviert wird.
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Ein zweiter Status einer defekten bzw. durchgebrannten Sicherung 10 wird durch Leuchten des mindestens einen Anzeigeelementes 21 angezeigt.
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Wenn in diesem Fall des zweiten Status die Sicherung 10 durchgebrannt ist, steht an deren Sicherungskontakten 10a und den damit verbundenen Kontaktträgern 9a und Kontaktfedern 22 eine elektrische Spannung U von ca. 1000/1500 VDC an. Diese Spannung steht über die Kontaktfedern 22 ebenfalls an den Kontaktabschnitten 20a der Leiterplatte 20 und an der Reihenschaltung des Anzeigeelementes 21 an. In diesem Fall fließt ein entsprechend hoher Strom durch die Vorwiderstände Rv, wodurch das mindestens eine Anzeigeelement 21 ein Leuchtsignal erzeugt, welches den zweiten Status anzeigt.
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Zur Beibehaltung der geschlossenen Position P0 dient das Verschlusselement 4 wie bei dem bekannten Sicherungshalter 1 nach dem Dokument
DE 10 2021 123 029 A1 . Das Verschlusselement 4 ist hier als Überwurfmutter mit einem Innengewinde 4a versehen, das zu dem ersten Gehäuseteil 2 weist. An der Seite des Verschlusselementes 4, die zu dem zweiten Gehäuseteil 3 weist, ist das Innengewinde 4a mit einer Schulter 4b abgeschlossen.
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Das Verschlusselement 4 wird von der zweiten Gehäuseteil 3 her auf ein Außengewinde eines Kragens 2f der ersten Gehäuseteil 2 aufgeschraubt. Der umlaufende Kragen 2f mit dem Außengewinde ist an dem Ende der ersten Gehäuseteil 2 mit der Stirnseite 15 angebracht. Beim Verschrauben werden die Gehäuseteile 2, 3 in Verschieberichtung S zusammengezogen, wobei die Schulter 4b des Verschlusselementes 4 mit einem Kragen 3f der zweiten Gehäuseteil 3 zusammenwirkt und die Stirnseiten 15, 16 der Gehäuseteile 2, 3 untereinander in Kontakt kommen.
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Weiterhin stehen in der geschlossenen Position P0 des Sicherungshalters 1 Schrägen der Nasen 2e, 3e der Gehäuseteile 2, 3 mit Schrägen der mittleren Nasen 11b, 12b der Führungsschienen 11, 12 in Kontakt und verbessern somit den Verschluss der Innenräume 2c, 3c der Gehäuseteile 2, 3. Eine Abdichtung der Innenräume 2c, 3c wird hier zudem durch ein Dichtungselement 17 erreicht. Das Dichtungselement 17 ist beispielsweise ein O-Ring, der zwischen den Stirnseiten 15, 16 angebracht ist. In dem gezeigten Beispiel in 2 ist der O-Ring auf einem Stutzen des ersten Gehäuseteils 3 angeordnet, wobei dieser Stutzen in einer Ausnehmung des zweiten Gehäuseteils 2 formschlüssig aufgenommen ist.
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Zum Austausch bzw. Entnahme oder/und Einsatz der Sicherung 10 können die Gehäuseteile 2, 3 nach Lösen des Verschlusselementes 4 in entgegengesetzten Verschieberichtungen S in Richtung der Längsachse 7 des Sicherungshalters 10 auseinandergezogen werden. Dabei wird die Verschiebebewegung begrenzt, wenn die Nasen 2e, 3e mit den nasenförmige Schienenenden 11a, 12a der jeweiligen in die Führungsausnehmungen 13, 14; 13a, 14a eingeschobenen Führungsschienen 13, 14 als Anschlag zusammenwirken, um ein Herausziehen der jeweiligen Führungsschiene 13, 14 zu verhindern. Damit sind die Gehäuseteile 2, 3 unverlierbar verbunden.
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Beim Auseinanderziehen und Zusammenschieben der Gehäuseteile 2, 3 wird der Sicherungsträger 8 zusammen mit der Sicherung 10 um die Längsachse 7 um einen bestimmten Verdrehwinkel (x verdreht und gleichzeitig zwangsverschoben. In der geschlossenen Position P0 wird hier der zugehörige Winkel als Ausgangswinkel α0 bezeichnet, und in der offenen Position P1 (z.B. siehe 7) ist ein Endwinkel α1 eingenommen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Verdrehwinkel α zwischen dem Ausgangswinkel α0 und dem Endwinkel α1 180°.
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Mittels des Verdrehens des Sicherungsträgers 8 wird gewährleistet, dass der Sicherungsträger 8 zusammen mit der Sicherung 10 gleichmäßig beim Herausziehen von den Kontakten des Anschlussverbinders 9 entfernt wird und nicht in einem steckenbleibt.
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Das Verdrehen des Sicherungsträgers 8 kann ein Einschieben der Sicherung 10 mit ihren Sicherungskontakten in die hier als Lammellenkontakte 9b ausgebildeten Kontakte der Anschlussverbinder 9 erleichtern. Dies gilt auch für ein Herausziehen.
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Da die Kontaktfedern 22 der Statusanzeigeeinrichtung ST an den Kontaktträgern 9a der ortsfesten, sich nicht mitdrehenden Anschlussverbinder 9 angeschlossen sind, sind die Kontaktfedern 22 und auch die Statusanzeigeeinrichtung ST ebenfalls nicht drehbar.
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In der offenen Position P1 des Sicherungshalters 1 besteht eine Schutzart IP2xx.
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Wenn die erfindungsgemäße Statusanzeige ST eine defekte Sicherung 10 anzeigt, sind entsprechende Vorsichtsmaßnahmen beim Öffnen des Sicherungshalters 1 zu treffen, auch wenn die Statusanzeige ST mit ihren Bauelementen z.B. mittels elektrisch isolierender Vergussmasse bzw. anderen Isolationsmaßnahmen in Bezug auf Berührungssicherheit versehen ist.
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4 zeigt eine schematische Explosionsdarstellung einer zweiten Variante des Ausführungsbeispiels nach 1.
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5 stellt eine schematische Längsschnittansicht der zweiten Variante nach 4 dar.
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In 6 ist eine schematische vergrößerte Schnittansicht des Bereiches VI der zweiten Variante nach 5 gezeigt.
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7 stellt eine schematische Perspektivansicht der Variante nach 5 in einer offenen Position P1 dar.
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8 zeigt eine schematische Explosionsdarstellung eines Sicherungsträgers 8 mit der Statusanzeigeeinrichtung ST der Variante nach 5.
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In 9 ist ein beispielhafter schematischer Schaltplan der erfindungsgemäßen Statusanzeigeeinrichtung ST der zweiten Variante gezeigt.
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Der erfindungsgemäße Sicherungshalter 1 gemäß der zweiten Variante des Ausführungsbeispiels nach 1 ist ebenfalls ein Inline-Sicherungshalter und umfasst ein Gehäuse mit einem ersten Gehäuseteil 2, einem zweiten Gehäuseteil 3 und einer Längsachse 7, und ein Verschlusselement 4, hier ebenfalls eine Überwurfmutter.
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Die Kabelverschraubungen 5, 6 sind oben beschrieben.
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In dieser zweiten Variante ist der Anschlusshalter 2a1, 3a1 als Halterung und axiale Fixierung für den Anschlussverbinder 9 in einer Zweischalenform ausgeführt, wobei eine Trennebene in der Längsrichtung des Anschlusshalters 2a1, 3a1 verläuft.
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Im Unterschied zu der ersten Variante des Sicherungshalters 1 nach 2 weist die zweite Variante keine Bewegungsgewinde für den Sicherungsträger 8 auf.
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Der Anschlusshalter 2a1, 3a1 mit dem Anschlussverbinder 9 ist jeweils von einem Rohreinsatz 26, 27 umgeben, der jeweils ein dem Innenraum 2c, 3c der Gehäuseteile 2, 3 eingesetzt ist. Dabei steht der Rohreinsatz 26, 27 mit einem Endabschnitt 26a, 27a jeweils mit einem Flansch 2a3, 3a3 des Anschlusshalters 2a1, 3a1 in Kontakt. Der Anschlusshalter 2a1, 3a1 ist seinerseits mit einem Ende an einer jeweiligen inneren Stirnwand der Gehäuseteile 2, 3 angeordnet. Auf diese Weise bildet der Anschlusshalter 2a1, 3a1 mit seinem Flansch 2a3, 3a3 einen Anschlag für den Sicherungsträger 8 bei verschlossenem Sicherungshalter 1 in der Position P0.
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Der Rohreinsatz 26, 27 ist an seinem inneren freien Ende mit einem flanschartigen Stirnabschnitt 26b, 27b mit einer jeweiligen Stirnseite 26c, 27c ausgebildet. Beim geschlossenen Sicherungshaltern 1 in der Position P0 sind die Stirnabschnitte 26b, 27b durch korrespondierende Ausschnitte der Nasen 2e, 3e der Gehäuseteile 2, 3 zusammengedrückt, wobei ein Dichtungselement 17 die Innenräume 2c, 3c dichtend verschließt.
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Im Gegensatz zu der ersten Variante ist der Sicherungsträger 8 bei der zweiten Variante als eine Kombination aus einer Trägereinheit 24 für mindestens eine Leiterplatte 20 und die Sicherung 10 ausgebildet.
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Die Trägereinheit 24 ist in einer Zweischalenform aus zwei Trägerelementen 24', 24" ausgeführt, wobei eine Trennebene in der Längsrichtung der Trägereinheit 24 verläuft, welche sich in der Richtung der Längsachse 7 erstreckt.
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Die Trägerelemente 24', 24" weisen jeweils Trägerenden 24a auf, welche mit Längswänden eine Sicherungsaufnahme 24c für die Sicherung 10 festlegen.
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Innerhalb der Sicherungsaufnahme 24c sind in den Trägerelementen 24', 24" halbkreisförmige Stege als Halteabschnitte 8d für die Sicherung 10 angeformt.
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Mindestens auf einem der beiden Trägerelemente 24', 24" ist eine Leiterplatte 20 befestigt. Die Trägerenden 24a bilden dabei eine Auflage der Enden der Leiterplatte 20 und eine axiale Fixierung der Leiterplatte 20. Die Befestigung kann beispielsweise mit Klipsen oder/und Vergussmaterial ausgeführt sein.
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Die Leiterplatte 20 weist an ihren Enden jeweils einen Kontaktabschnitt 20a auf, welcher hier mit einem Federende 22a der Kontaktfeder 22 elektrisch leitend verbunden ist. In diesem Fall ist das Federende 22a auf den Kontaktabschnitt 20a aufgelötet oder/und genietet.
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In der geschlossenen Position P0 des Sicherungshalters 1 ist die Trägereinheit 24 mit ihren Trägerenden 24a auf die jeweiligen Rohrabschnitte 2a2, 3a2 der Anschlusshalter 2a1, 3a1 aufgeschoben, wobei Trägerenden 24a der Trägereinheit 24 die jeweiligen Rohrabschnitte 2a2, 3a2 umgreifen.
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Dabei stehen die Flansche der Trägerenden 24a der Trägereinheit 24 mit Nuten 26d, 27d der Rohreinsätze 26, 27 in Eingriff.
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In dieser Position P0 sind die Sicherungskontakte 10a der in der Trägereinheit 24 angeordneten Sicherung 10 in den Lamellenkontakten 9b der Anschlussverbinder 9 aufgenommen und stehen mit diesen in elektrisch leitendem Kontakt. Dies ist in der vergrößerten Schnittansicht in 6 deutlich zu erkennen.
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Die Kontaktfedern 22 sind jeweils um das Ende der Leiterplatte 20 herum nach unten um ca. 180° abgewinkelt und enden jeweils in einem gebogenen Federkontakt 22b an der Unterseite der Leiterplatte 20. Dies ist in 8 dargestellt.
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Wenn die Leiterplatte 20 auf dem Trägerelement 24', 24" der Trägereinheit 24 aufgebracht ist, erstrecken sich die gebogenen Federkontakte 22b durch jeweilige Schlitze 25 in den Trägerenden 24a in die Sicherungsaufnahme 24c hinein. Auf diese Weise kontaktieren die gebogenen Federenden 22b der Kontaktfedern die Sicherungskontakte 10a der Sicherung 10 und stellen somit eine jeweilige elektrisch leitende Verbindung zwischen den Sicherungskontakten 10a der Sicherung 10 und der Leiterplatte 20 der Statusanzeigeeinrichtung ST her. Ein dazu gehöriger beispielhafter elektrischer Schaltplan ist in 9 dargestellt. Im Unterschied zu dem Schaltplan nach 3 stehen die Federkontakte 22b der Kontaktfedern 22 mit den Sicherungskontakten 10a der Sicherung 10 in Kontakt.
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Ein Kontaktdruck des Federkontaktes 20b auf den Sicherungskontakt 10a der Sicherung 10 wird von der beim Zusammenbau gespannten Kontaktfeder 22 erzeugt.
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Zum Austausch bzw. Entnahme oder/und Einsatz der Sicherung 10 können die Gehäuseteile 2 und 3 nach Lösen des Verschlusselementes 4 in entgegengesetzten Verschieberichtungen S in Richtung der Längsachse 7 des Sicherungshalters 10 auseinandergezogen werden. In der so gebildeten offenen Position P1 des Sicherungshalters 1 (7) sind die Gehäuseteile 2, 3 derart beabstandet, dass ihre Stirnseiten 15, 16 eine Öffnungsweite W zwischen offenen Positionen der Gehäuseteile 2, 3 bilden. Durch diese so gebildete Öffnungsweite W kann die Sicherung 10 der Trägereinheit 24 des Sicherungshalters 1 entnommen bzw. in diesem angeordnet werden.
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Es ist zudem möglich, dass die Leiterplatte/n 20 der Statusanzeigeeinrichtung ST mit weiteren elektronischen Funktionseinheiten wie z.B. drahtlose Kommunikation zur Übertragung des Status der Sicherung 10 ausgerüstet ist/sind. Diese können eine eigene Stromversorgung mit Batterie/Akkumulator oder/und RFID-Komponenten aufweisen.
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Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel mit der ersten und zweiten Variante beschränkt, sondern kann im Rahmen der Ansprüche modifiziert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sicherungshalter
- 2; 3
- Gehäuseteil
- 2-1; 3-1
- Gehäusekörper
- 2a; 3a
- Anschlussabschnitt
- 2a1; 3a1
- Anschlusshalter
- 2a2; 3a2
- Rohrabschnitt
- 2a3; 3a3
- Flansch
- 2b; 3b
- Kabelraum
- 2c; 3c
- Innenraum
- 2c1; 3c1
- Ringspalt
- 2d; 3d
- Innengewinde
- 2e; 3e
- Nase
- 2f; 3f
- Kragen
- 4
- Verschlusselement
- 4a
- Innengewinde
- 4b
- Schulter
- 5; 6
- Kabelverschraubung
- 5a; 6a
- Kabeldurchführung
- 7; 7-2; 7-3
- Längsachse
- 8
- Sicherungsträger
- 8a, 8b
- Sicherungsträgerabschnitt
- 8c, 8'c
- Außengewinde
- 8d
- Halteabschnitt
- 8e
- Endabschnitt
- 9
- Anschlussverbinder
- 9a
- Kontaktträger
- 9b
- Lamellenkontakt
- 10
- Sicherung
- 10a
- Sicherungskontakt
- 11; 12,
- Führungsschiene
- 11a; 12a
- Schienenende
- 11b; 12b
- Nase
- 11c; 12c
- Ausnehmung
- 13; 14
- Führungsöffnung
- 15; 16
- Stirnseite
- 17
- Dichtungselement
- 20
- Leiterplatte
- 20a
- Kontaktabschnitt
- 21
- Anzeigeelement
- 22
- Kontaktfeder
- 22a
- Federende
- 22b
- Federkontakt
- 23
- Sichtfenster
- 24
- Trägereinheit
- 24', 24"
- Trägerelement
- 24a
- Trägerende
- 24b
- Flansch
- 24c
- Sicherungsaufnahme
- 25
- Schlitz
- 26; 27
- Rohreinsatz
- 26a; 27a
- Endabschnitt
- 26b; 27b
- Stirnabschnitt
- 26c; 27c
- Stirnseite
- 26d; 27d
- Nut
- α0, α1
- Winkelposition
- A1, A2
- Anschlussseite
- A1K, A2K
- Anschlusskabel
- LR
- Rippe
- P0, P1
- Position
- Rv
- Vorwiderstand
- S
- Verschieberichtung
- ST
- Statusanzeigeeinrichtung
- W
- Öffnungsweite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10 2021 123 029 A1 [0004, 0033, 0038, 0050, 0075, 0082]
- DE 10 2021 203 143 A1 [0005]