DE69904504T2 - Busschienenverbindungsstruktur - Google Patents

Description

• 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.

Claims (9)

1. Vorrichtung (100) zum Verbinden von Busschienen, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen einzigen Körper aus leitendem Material hat, der drei Elemente (1, 6, 7) umfaßt, die in drei im wesentlichen zueinander senkrechten Ebenen liegen, von denen:

- ein erstes flaches Basiselement (1) eine erste äußere Seite (2) und eine zweite äußere Seite (3) hat, die in L-förmiger Konfiguration zueinander angeordnet sind, wobei eine dritte innere Seite (4) und eine vierte innere Seite (5) in L-förmiger Konfiguration zueinander angeordnet sind und im wesentlichen parallel zu den entsprechenden äußeren Seiten (2, 3) sind;

- ein zweites flaches Element (6) entlang der ersten äußeren Seite (2) des ersten Elements (1) angeordnet ist;

- ein drittes flaches Element (7) entlang der zweiten äußeren Seite (3) oder entlang der vierten inneren Seite (5) des ersten Elements (1) angeordnet ist, wobei das zweite flache Element (6) und das dritte flache Element (7) so an den entsprechenden Seiten (2, 3 oder 5) angeordnet sind, daß ihre minimalen Abstände (f, f'), die als der Abstand zwischen einem Ende (41) des zweiten Elements (6) und der Ebene, in der das dritte Element (7) liegt, bzw. der Abstand zwischen einem Ende (42) des dritten Elements (7) und der Ebene, in der das zweite Element (6) liegt, betrachtet werden, den freien Durchgang der Schienen zulassen, und wobei das erste, das zweite und das dritte flache Element (1, 6, 7) mehrere Schlitze (11) haben, die zum Aufnehmen von Mitteln zwecks Verbinden mit den Schienen geeignet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite flache Element (6) und das dritte flache Element (7) an einem Ende der ersten äußeren Seite (2) bzw. der zweiten äußeren Seite (3) des ersten Elements (1) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite flache Element (6) und das dritte flache Element (7) an einem Ende der ersten äußeren Seite (2) bzw. einem Ende der der zweiten äußeren Seite (3) entsprechenden vierten inneren Seite (5) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite flache Element (6) und das dritte fla ehe Element (7) in der gleichen Halbebene bezüglich des ersten flachen Basiselements (1) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite flache Element (6) und das dritte flache Element (7) in einander abgewandten Halbebenen bezüglich des ersten flachen Basiselements (1) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (11) ein U-förmiges Profil haben.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite flache Element (6) und das dritte flache Element (7) gleich lang sind.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer einzigen gestanzten und gebogenen Metallplatte hergestellt ist.

9. Elektrische Schalttafel mit mehreren elektrischen Einrichtungen, wie Leistungsschaltern und dergleichen, die mit entsprechenden Busschienen elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Verbindungsvorrichtung (100) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 enthält.