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Title:
ELECTRIC DEVICE WITH A CONTACTING DEVICE FOR A RELEASABLE CONNECTION OF BUS SECTIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/140185
Kind Code:
A1
Abstract:
An electric device (1) can be placed in a row with other electric devices (1A, 1B) and comprises a first bus section (5A), which can be contacted by another electric device (1A) arranged on a first face (100) of the electric device (1), and a second bus section (5B), which can be contacted by another electric device (1B) arranged on a second face (101) of the electric device (1), said second face facing away from the first face (100). The electric device additionally has a contacting device (7) to which an electric assembly can be connected and which has a contacting element (71) that produces an electric connection between the first bus section (5A) and the second bus section (5B) when the contacting device (7) is not connected to the electric assembly and is displaced when the contacting device (7) is connected to the electric assembly in order to separate the first bus section (5A) from the second bus section (5B).

Inventors:
EREMIN SERGEJ (DE)
POLLERT STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/050247
Publication Date:
July 15, 2021
Filing Date:
January 08, 2021
Export Citation:
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Assignee:
PHOENIX CONTACT GMBH & CO (DE)
International Classes:
H01R4/48; H01R9/24; H01R12/51
Domestic Patent References:
WO2019049533A12019-03-14
Foreign References:
DE102016111565A12017-12-28
CH688295A51997-07-15
US5533907A1996-07-09
EP1368862A22003-12-10
US20160190750A12016-06-30
EP1368862A22003-12-10
EP1353407A12003-10-15
Attorney, Agent or Firm:
HARNASCH, Rüdiger (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Elektrisches Gerät (1), das mit anderen elektrischen Geräten (1A, 1B) aneinander anreihbar ist, mit einem ersten Busabschnitt (5A), der mit einem an einer ersten Seite (100) des elektrischen Geräts (1) angeordneten weiteren elektrischen Gerät (1A) kontaktierbar ist, und einem zweiten Busabschnitt (5B), der mit einem an einer der ersten Seite (100) abgewandten, zweiten Seite (101) des elektrischen Geräts (1) angeordneten weiteren elektrischen Gerät (1B) kontaktierbar ist, gekennzeichnet durch eine Kontakteinrichtung (7), an die eine elektrische Baugruppe anschließbar ist und die ein Kontaktelement (71) aufweist, das in einem nicht mit der elektrischen Baugruppe verbundenen Zustand der Kontakteinrichtung (7) eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Busabschnitt (5A) und dem zweiten Busabschnitt (5B) herstellt und in einem mit der elektrischen Baugruppe verbundenen Zustand der Kontakteinrichtung (7) zum Trennen des ersten Busabschnitts (5A) und des zweiten Busabschnitts (5B) voneinander verstellt ist.

2. Elektrisches Gerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Baugruppe zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung (UP, US) an die Kontakteinrichtung (7) anschließbar ist.

3. Elektrisches Gerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (71) in dem nicht mit der elektrischen Baugruppe verbundenen Zustand der Kontakteinrichtung (7) eine erste Stellung und in dem mit der elektrischen Baugruppe verbundenen Zustand der Kontakteinrichtung (7) eine zweite Stellung einnimmt, wobei das Kontaktelement (7) durch Anschließen der elektrischen Baugruppe von der ersten Stellung in die zweite Stellung verstellbar ist.

4. Elektrisches Gerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtung (7) in dem mit der elektrischen Baugruppe verbundenen Zustand die elektrische Baugruppe elektrisch mit dem zweiten Busabschnitt (5B) verbindet.

5. Elektrisches Gerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (71) elastisch federnd an einem Tragelement (70) der Kontakteinrichtung (7) angeordnet ist.

6. Elektrisches Gerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (71) als Federschenkel ausgebildet ist.

7. Elektrisches Gerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtung (7) ein Betätigungselement (72) zum Betätigen des Kontaktelements (71) bei Verbinden der elektrischen Baugruppe mit der Kontakteinrichtung (7) aufweist.

8. Elektrisches Gerät (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (72) elastisch federnd an einem Tragelement (70) der Kontakteinrichtung (7) angeordnet ist.

9. Elektrisches Gerät (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (72) als Federschenkel ausgebildet ist.

10. Elektrisches Gerät (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (72) einen Schenkelabschnitt (720) zum Wechselwirken mit einem Kontaktstift (8) der elektrischen Baugruppe aufweist.

11. Elektrisches Gerät (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkelabschnitt (720) ausgebildet ist, den Kontaktstift (8) in angesteckter Stellung in elektrisch kontaktierende Anlage mit einem Anlageabschnitt (701) zu drücken.

12. Elektrisches Gerät (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (72) einen Betätigungsabschnitt (721) zum Wechselwirken mit dem Kontaktelement (71) aufweist, wobei der Betätigungsabschnitt (721) quer zu einer Steckrichtung (E), entlang derer der Kontaktstift (8) an die Kontakteinrichtung (7) ansteckbar ist, zu dem Schenkelabschnitt (720) versetzt ist.

13. Elektrisches Gerät (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (71) an dem Schenkelabschnitt (720) geformt ist.

14. Elektrisches Gerät (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (71) als Schleifkontakt zum schleifenden Kontaktieren mit einem Gegenkontakt (73) ausgebildet ist, wobei der Schenkelabschnitt (720) um eine Schwenkachse (D) auslenkbar ist und der Gegenkontakt (73) einen senkrecht zur Schwenkachse (D) gerichteten Flächenabschnitt (730) zum Kontaktieren mit dem Kontaktelement (71) aufweist.

15. Baugruppe, mit einem elektrischen Gerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche und zumindest einem weiteren elektrischen Gerät (1A, 1B), das mit dem elektrischen Gerät anreihbar ist.

Description:
Elektrisches Gerät mit einer Kontakteinrichtung zum trennbaren Verbinden von Busabschnitten

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Baugruppe mit einem solchen elektrischen Gerät.

Ein solches elektrisches Gerät ist mit anderen elektrischen Geräten zu einer Baugruppe kombinierbar und dazu entlang einer Anreihrichtung anreihbar. Über ein solches elektrisches Gerät, beispielsweise in Form einer sogenannten Busklemme, kann eine Anordnung von elektrischen Geräten zum Beispiel an einer Tragschiene innerhalb eines Schaltschranks geschaffen werden, mit denen elektrische und/oder elektronische Funktionen zum Beispiel zum Schaffen eines Eingabe- und Ausgabesystems (sogenanntes I/O-System) oder zum Schaffen einer Potenzialverteilung bereitgestellt werden können.

Ein solches elektrisches Gerät umfasst einen ersten Busabschnitt, der mit einem an einer ersten Seite des elektrischen Geräts angeordneten, weiteren elektrischen Gerät kontaktierbar ist, und einen zweiten Busabschnitt, der mit einem an einer der ersten Seite abgewandten, zweiten Seite des elektrischen Geräts angeordneten weiteren elektrischen Gerät kontaktierbar ist.

Zum Schaffen einer Baugruppe können eine Mehrzahl von elektrischen Geräten entlang einer Anreihrichtung beispielsweise an einer Tragschiene aneinander angereiht werden. Busabschnitte der einzelnen elektrischen Geräten kontaktieren hierbei miteinander, sodass ein durchgehender, sich über die elektrischen Geräte erstreckender Busstrang (bezeichnet auch als Klemmenbus) geschaffen wird, über den beispielsweise eine Versorgungsspannung über die elektrischen Geräte verteilt werden kann. Eine solche Versorgungsspannung kann beispielsweise über ein Eingangsgerät (bezeichnet auch als Buskoppler) eingespeist und über einen durch die Geräte geschaffenen Busstrang verteilt werden.

Unterschiedliche Busstränge können hierbei geschaffen werden, um beispielsweise eine Versorgungsspannung zur Versorgung der elektrischen Geräte selbst und zudem eine Versorgungsspannung für die elektrische Versorgung von an die elektrischen Geräte anzuschließenden Peripheriegeräten, zum Beispiel Sensoren oder Aktoren, zur Verfügung zu stellen. Der Strombedarf an einem Busstrang, an den beispielsweise eine Versorgungspannung angeschlossen ist, hängt ab von der Anzahl der an den Busstrang angeschlossenen Geräte. Der Strombedarf an einem Busstrang, der zur Versorgung der elektrischen Geräte selbst dient, kann beispielsweise abhängig von der Anzahl der aneinander angereihten elektrischen Geräte sein. Der Strombedarf an einem Busstrang, der zur Versorgung von an die elektrischen Geräte angeschlossenen Peripheriegeräten dient, hängt ab von der Anzahl der an die elektrischen Geräte angeschlossenen Peripheriegeräte, zum Beispiel Sensoren oder Aktoren, und deren Beschaffenheit.

Ein Busstrang weist üblicherweise eine nominal begrenzte, maximale Stromtragfähigkeit auf, die nicht überschritten werden darf. Aus diesem Grund ist herkömmlich erforderlich, zwischen elektrischen Geräten separate Einspeisungsmodule vorzusehen, an denen eine Versorgungsspannung in einen angrenzenden Busstrang eingespeist wird, sodass getrennte Busstränge mit jeweils einer gesonderten Einspeisung einer Versorgungsspannung geschaffen werden und dadurch der Strombedarf an den einzelnen Bussträngen reduziert ist. Ein Busstrang erstreckt sich somit nicht über sämtliche aneinander angereihten elektrischen Geräte hinweg, sondern ist in unterschiedliche Strangabschnitte unterbrochen, an denen jeweils eine Versorgungspannung eingespeist wird.

Das Vorsehen solcher separater Einspeisemodule erhöht jedoch den Bauraumbedarf und zudem auch die Kosten.

Kontakteinrichtungen zum Anschließen von elektrischen Leitern an Anschlusseinrichtungen sind in unterschiedlicher Bauform, zum Beispiel in Form von sogenannten Federkraftklemmen bekannt. Beispielhafte Ausführungsformen solcher Federkraftklemmen sind zum Beispiel in der EP 1 368 862 A2, der WO 2019/049533 A1 und der EP 1 353407 A1 beschrieben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrisches Gerät sowie eine Baugruppe von elektrischen Geräten zur Verfügung zu stellen, die in einfacher, komfortabel zu handhabender Weise das Bereitstellen eines Bussystems an aneinander angereihten elektrischen Geräten ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Demnach weist das elektrische Gerät eine Kontakteinrichtung auf, an die eine elektrische Baugruppe anschließbar ist und die ein Kontaktelement aufweist, das in einem nicht mit der elektrischen Baugruppe verbundenen Zustand der Kontakteinrichtung eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Busabschnitt und dem zweiten Abschnitt herstellt und in einem mit der elektrischen Baugruppe verbundenen Zustand der Kontakteinrichtung zum Trennen des ersten Busabschnitts und des zweiten Busabschnitts voneinander verstellt ist.

Über die Kontakteinrichtung können Busabschnitte des elektrischen Geräts situationsabhängig miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Über die Kontakteinrichtung kann hierbei eine elektrische Baugruppe, zum Beispiel zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung, an das elektrische Gerät angeschlossen werden, um an dem elektrischen Gerät eine Versorgungspannung zur Verfügung zu stellen und zu anderen elektrischen Geräten zu verteilen.

Die Kontakteinrichtung weist unterschiedliche Schaltzustände auf, die davon abhängen, ob eine elektrische Baugruppe an das elektrische Gerät angeschlossen ist oder nicht. Bei der elektrischen Baugruppe handelt es sich beispielsweise um eine elektrische Leitung, die mit einem Kontaktstift an die Kontakteinrichtung angesteckt werden kann und mit einer übergeordneten Versorgungseinheit zum Bereitstellen einer Versorgungspannung verbunden ist. Abhängig davon, ob die elektrische Baugruppe an die Kontakteinrichtung angeschlossen ist, wird ein Kontaktelement der Kontakteinrichtung geschaltet, um die Busabschnitte des elektrischen Geräts elektrisch miteinander zu verbinden oder elektrisch voneinander zu trennen.

Insbesondere kann das Kontaktelement in einem nicht mit der elektrischen Baugruppe verbundenen Zustand der Kontakteinrichtung eine erste Stellung einnehmen, in der die Busabschnitte des elektrischen Geräts miteinander verbunden sind. Die Busabschnitte des elektrischen Geräts sind mit weiteren elektrischen Geräten, mit denen das elektrische Gerät kombiniert ist und die an das elektrische Gerät angereiht sind, kontaktierbar, sodass über die Busabschnitte ein durchgehender Bus über die elektrischen Geräte hinweg geschaffen werden kann.

Wird eine elektrische Baugruppe an die Kontakteinrichtung angeschlossen, so wird das Kontaktelement von der ersten Stellung in eine zweite Stellung verstellt, in der die Busabschnitte elektrisch voneinander getrennt sind. Ist eine elektrische Baugruppe an die Kontakteinrichtung angeschlossen, so sind die Busabschnitte somit elektrisch nicht mehr miteinander verbunden, sodass der Bus an dem elektrischen Gerät aufgetrennt ist und somit eine elektrische Trennung an dem sich über die elektrischen Geräte hinweg erstreckenden Bus geschaffen wird.

Das Schalten des Kontaktelements erfolgt vorteilhafterweise selbsttätig bei Anschließen der elektrischen Baugruppe. Wird zum Beispiel ein Kontaktstift der elektrischen Baugruppe an die Kontakteinrichtung angeschlossen, so wird das Kontaktelement selbsttätig von seiner ersten Stellung in die zweite Stellung bewegt, sodass eine elektrische Verbindung zwischen den Busabschnitten des elektrischen Geräts aufgehoben und stattdessen die elektrische Baugruppe beispielsweise elektrisch mit dem zweiten Busabschnitt verbunden wird.

Weil die Kontakteinrichtung selbsttätig bei Anschließen der elektrischen Baugruppe geschaltet wird, ergibt sich eine komfortable Handhabung für einen Nutzer, der keine weiteren Arbeitsschritte vornehmen muss, um eine Versorgungsspannung zum Beispiel zum Nachspeisen elektrischer Geräte an eine Baugruppe mit einer Mehrzahl von elektrischen Geräten anzuschließen. Das Anschließen der Versorgungspannung kann somit einfach und intuitiv bei verbesserter Sicherheit im Betrieb erfolgen.

Weil ein separates Einspeise-/Nachspeisemodul zudem nicht mehr erforderlich ist, sondern ein ohnehin vorhandenes elektrisches Gerät die Möglichkeit für ein Einspeisen einer Versorgungsspannung schafft, kann sich der Bauraumbedarf reduzieren, bei gleichzeitiger Verringerung der Kosten.

Dies ermöglicht, eine Versorgungsspannung an mehreren Orten an einer Baugruppe von elektrischen Geräten einzuspeisen. Durch das Auftrennen von Busabschnitten werden hierbei unterschiedliche, getrennte Busstränge geschaffen, an denen jeweils die Versorgungspannung angelegt ist und in die Strom von jeweils einer zugeordneten elektrischen Versorgungseinheit an einem Orte eingespeist wird. Die unterschiedlichen Busstränge sind hierbei elektrisch unterbrochen, sodass Stromwege zwischen unterschiedlichen Anschlüssen für die Versorgungspannung vermieden werden.

In einer Ausgestaltung verbindet die Kontakteinrichtung in dem mit der elektrischen Baugruppe verbundenen Zustand die elektrische Baugruppe elektrisch mit dem zweiten Busabschnitt. Das Kontaktelement ist in dem mit der elektrischen Baugruppe verbundenen Zustand der Kontakteinrichtung somit in einer Stellung, in der eine an die Kontakteinrichtung angeschlossene elektrische Baugruppe elektrisch mit dem zweiten Busabschnitt und einem daran anschließenden Busstrang verbunden ist. Der erste Busabschnitt und ein daran anschließender Busstrang ist demgegenüber von dem zweiten Busabschnitt getrennt und gegebenenfalls an anderem Orte mit einer Versorgungsspannung verbunden.

In einer Ausgestaltung ist das Kontaktelement elastisch federnd an einem Tragelement der Kontakteinrichtung angeordnet. Das Kontaktelement kann beispielsweise einstückig mit dem Tragelement ausgebildet und zum Beispiel als Federschenkel geformt sein. Das Kontaktelement ist somit elastisch auslenkbar und dadurch zwischen seiner ersten Stellung und der zweiten Stellung verstellbar, um in der ersten Stellung die Busabschnitte des elektrischen Geräts miteinander zu verbinden und in der zweiten Stellung die Busabschnitte elektrisch voneinander zu trennen.

Die Busabschnitte des elektrischen Geräts können beispielsweise durch Abschnitte von Stromschienen des elektrischen Geräts geschaffen sein. Die Busabschnitte sind elektrisch mit zugeordneten Busabschnitten von anreihbaren elektrischen Geräten kontaktierbar, sodass über die Busabschnitte ein durchgehender Bus über die elektrischen Geräte hinweg geschaffen werden kann.

In einer Ausgestaltung weist die Kontakteinrichtung ein Betätigungselement zum Betätigen des Kontaktelements bei Verbinden der elektrischen Baugruppe mit der Kontakteinrichtung auf. Das Betätigungselement kann beispielsweise elastisch federnd an dem Tragelement der Kontakteinrichtung angeordnet und beispielsweise als Federschenkel ausgebildet sein. Das Betätigungselement kann einstückig mit dem Trageelement geformt sein, kann alternativ aber auch als gesondertes Element an das Tragelement angesetzt und fest mit dem Tragelement verbunden sein.

Das Betätigungselement kann zum Wechselwirken mit einem Kontaktstift der anzuschließenden elektrischen Baugruppe und zum Betätigen des Kontaktelements dienen. Bei Anschließen eines Kontaktstifts wird das Betätigungselement vorzugsweise selbsttätig betätigt und wirkt dadurch auf das Kontaktelement ein, sodass dieses aus einer ersten Stellung in die zweite Stellung verstellt und somit eine elektrische Verbindung zwischen den Busabschnitten des elektrischen Geräts aufgehoben wird. Bei Anschließen der elektrischen Baugruppe wird die Kontakteinrichtung somit selbsttätig geschaltet, sodass die elektrische Baugruppe an einen Busstrang angeschlossen wird, ein weiterer Busstrang aber abgetrennt wird. In einer Ausgestaltung weist das Betätigungselement einen Schenkelabschnitt zum Wechselwirken mit einem Kontaktstift der elektrischen Baugruppe auf. Der Schenkelabschnitt kann beispielsweise nach Art einer Federkraftklemme dazu dienen, den Kontaktstift in angesteckter Stellung in elektrisch kontaktierende Anlage mit einem Anlageabschnitt zu drücken. In angesteckter Stellung gelangt der Kontaktstift somit in eine Zwischenlage zwischen dem Schenkelabschnitt und dem Anlageabschnitt, sodass der Kontaktstift über den Schenkelabschnitt mit dem Anlageabschnitt kontaktiert und somit an die Kontakteinrichtung angeschlossen wird.

In einer Ausgestaltung weist das Betätigungselement einen Betätigungsabschnitt zum Wechselwirken mit dem Kontaktelement auf. Der Betätigungsabschnitt kann beispielsweise quer zu einer Steckrichtung, entlang derer der Kontaktstift an die Kontakteinrichtung ansteckbar ist, zu dem Schenkelabschnitt versetzt sein, sodass das Betätigungselement über den Betätigungsabschnitt auf das Kontaktelement einwirken kann, wenn der Kontaktstift der elektrischen Baugruppe an die Kontakteinrichtung angesteckt wird. Der Betätigungsabschnitt kann an einem dem Kontaktelement zugewandten Ende zum Beispiel gekrümmt sein, sodass der Betätigungsabschnitt in vorteilhafter, verschleißarmer Weise mit dem Kontaktelement, zum Beispiel in Form eines Federschenkels, in Anlage gelangen kann, um das Kontaktelement auszulenken und dadurch zwischen unterschiedlichen Stellungen zu verstellen. Dadurch, dass der Betätigungsabschnitt räumlich neben dem Schenkelabschnitt zum Wechselwirken mit dem Kontaktstift der elektrischen Baugruppe angeordnet ist, kann der Kontaktstift, ohne selbst mit dem Kontaktelement wechselzuwirken, an die Kontakteinrichtung angesteckt werden, unter Auslenkung des Betätigungselements und damit bewirkter Betätigung des Kontaktelements.

In anderer Ausgestaltung ist das Kontaktelement an dem Schenkelabschnitt geformt und somit einstückig mit dem Schenkelabschnitt ausgebildet. Das Kontaktelement ist somit Bestandteil des Betätigungselements und wird bei Bewegen des Betätigungselements gemeinsam mit dem Schenkelabschnitt des Betätigungselements bewegt. Wirkt ein Kontaktstift, beispielsweise in Form eines Anschlussendes einer elektrischen Leitung, auf den Schenkelabschnitt ein und verstellt diesen, so wird das Kontaktelement gemeinsam mit dem Schenkelabschnitt verstellt und somit der erste Busabschnitt elektrisch von dem zweiten Busabschnitt getrennt.

Das Kontaktelement kann beispielsweise an einem freien Ende des Schenkelabschnitts geformt sein. Das Betätigungselement ist beispielsweise über einen Stützabschnitt mit einem Tragelement der Kontakteinrichtung verbunden, beispielsweise indem das Betätigungselement an das Tragelement angesetzt und an dem Tragelement abgestützt ist oder indem das Betätigungselement einstückig und integral mit dem Tragelement geformt ist. Der Schenkelabschnitt ist elastisch zu dem Stützabschnitt auslenkbar, wobei das Kontaktelement an einem von dem Stützabschnitt abliegenden, freien Ende des Schenkelabschnitts geformt ist und somit bei einem Auslenken des Schenkelabschnitts gemeinsam mit dem Schenkelabschnitt bewegt wird.

In einer Ausgestaltung liegt das Kontaktelement in seiner ersten Stellung, die dem nicht mit der elektrischen Baugruppe verbundenen Zustand der Kontakteinrichtung zugeordnet ist, an einem Gegenkontakt an, um auf diese Weise eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Busabschnitt und dem zweiten Busabschnitt herzustellen. Das Kontaktelement ist hierbei mit einem der Busabschnitte verbunden und der Gegenkontakt mit dem anderen der Busabschnitte, sodass, wenn das Kontaktelement mit dem Gegenkontakt elektrisch kontaktiert, eine elektrische Verbindung zwischen den Busabschnitten hergestellt ist.

In einer Ausgestaltung ist das Kontaktelement als Schleifkontakt ausgebildet, der in einer elektrisch kontaktierenden Stellung mit einem zugeordneten Gegenkontakt schleifend kontaktiert. Ist der Schenkelabschnitt des Betätigungselements um eine Schwenkachse (elastisch) auslenkbar, so kann das Kontaktelement beispielsweise schleifend mit einem senkrecht zur Schwenkachse gerichteten Flächenabschnitt des Gegenkontakts elektrisch kontaktieren, wobei bei Bewegung des Schenkelabschnitts das Kontaktelement tangential an dem Flächenabschnitt des Gegenkontakts bewegt wird und somit an dem Flächenabschnitt entlang schleift.

Eine Baugruppe umfasst vorzugsweise eine Mehrzahl von elektrischen Geräten. Die elektrischen Geräte können baugleich sein und zum Beispiel als Klemmen, zum Beispiel in Form von Reihenklemmen (auch bezeichnet als Busklemmen) ausgebildet sein. Die elektrischen Geräte können aber auch unterschiedlich voneinander gestaltet sein.

Ein elektrisches Gerät kann hierbei mit weiteren elektrischen Geräten zum Schaffen der Baugruppe aneinander angereiht sein. Ein jedes elektrisches Gerät weist Busabschnitte auf, die bei Ansetzen der elektrischen Geräte aneinander miteinander elektrisch kontaktieren und somit einen durchgehenden Busstrang zur Verfügung stellen. Zumindest eines der elektrischen Geräte weist eine Kontakteinrichtung der vorangehend beschriebenen Art auf, über die eine elektrische Baugruppe, zum Beispiel zum Einspeisen/Nachspeisen einer Versorgungsspannung, an die Baugruppe angeschlossen werden kann und die ein Auftrennen des Busstrangs an den elektrischen Geräten ermöglicht.

Die Baugruppe der elektrischen Geräte kann zusätzlich mit einem Eingangsgerät (auch bezeichnet als Buskoppler) verbunden sein, über das eine Versorgungsspannung eingespeist werden kann und das zudem eine Elektronikeinheit, zum Beispiel umfassend einen Prozessor, für Steuerungsfunktionen aufweisen kann.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer Baugruppe umfassend eine Mehrzahl von elektrischen

Geräten, die entlang einer Anreihrichtung aneinander angereiht sind;

Fig. 2 eine Ansicht der Baugruppe, mit schematisch eingezeichneten Bussträngen für die Verteilung von Versorgungsspannungen über die elektrischen Geräte;

Fig. 3 eine Ansicht einer Baugruppe nach dem Stand der Technik, mit einem Einspeise-/Nachspeisemodul zum Einspeisen einer Versorgungsspannung;

Fig. 4 eine Ansicht einer Baugruppe mit elektrischen Geräten, von denen zumindest eines eine Kontakteinrichtung zum Einspeisen einer Versorgungspannung aufweist;

Fig. 5 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Kontakteinrichtung, in einer ersten Stellung eines Kontaktelements, in der Busabschnitte eines zugeordneten elektrischen Geräts elektrisch miteinander verbunden sind;

Fig. 6 die Ansicht gemäß Fig. 5, jedoch in einer zweiten Stellung des Kontaktelements bei voneinander getrennten Busabschnitten;

Fig. 7 eine Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels einer Kontakteinrichtung, in einer ersten Stellung eines Kontaktelements, in der Busabschnitte eines zugeordneten elektrischen Geräts elektrisch miteinander verbunden sind; Fig. 8 eine Ansicht der Kontakteinrichtung gemäß Fig. 7, in einer zweiten Stellung des Kontaktelements, bei voneinander getrennten Busabschnitten;

Fig. 9 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 7;

Fig. 10 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 8;

Fig. 11 eine Ansicht eines Formteils der Kontakteinrichtung, die als Stanzteil hergestellt ist, vor dem Biegen des Formteils zur Kontakteinrichtung;

Fig. 12 eine Ansicht des Formteiles gemäß Fig. 11 , nach dem Biegen zur Ausbildung der Kontakteinrichtung;

Fig. 13 eine gesonderte Ansicht eines Gegenkontakts in Form eines Schleifkontakts.

Im Rahmen einer Baugruppe können elektrische Geräte 1, 1A, 1 B zum Beispiel an einer Tragschiene entlang einer Anreihrichtung A aneinander angereiht werden, um durch Kombination der elektrischen Geräte 1 , 1A, 1 B eine elektrische Anlage zur Verfügung zu stellen, die zum Beispiel Eingabe- und Ausgabefunktionen oder Potenzialverteilungsfunktionen übernehmen kann. Eine solche Baugruppe kann beispielsweise in einem Schaltschrank angeordnet sein, wobei jedes elektrische Gerät 1 , 1 A, 1 B einen oder mehrere Anschlüsse 11 zum Anschließen von Peripheriegeräten 3, zum Beispiel in Form von Sensoren oder Aktoren, aufweisen kann.

Ein elektrisches Gerät 1 weist beispielsweise ein im Wesentlichen flach geformtes Gehäuse 10 auf, das parallel zueinander erstreckte Seitenwandungen 100, 101 ausbildet. An diese Seitenwandungen 100, 101 können weitere elektrische Geräte 1A, 1B zum Anreihen mit dem elektrischen Gerät 1 angesetzt werden, um auf diese Weise eine Baugruppe mit einer Mehrzahl von entlang der Anreihrichtung A aneinander angereihten elektrischen Geräten 1 , 1A, 1B zu schaffen.

Eine solche Baugruppe wird, wie dies in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, üblicherweise über ein Eingangsgerät 2, auch bezeichnet als Buskoppler, mit einer Versorgungsspannung versorgt. Die aneinander angereihten elektrischen Geräte 1 , 2 sind elektrisch zum Schaffen von Bussträngen 4, 5 miteinander verbunden, wobei an jeden Busstrang 4, 5 über das Eingangsgerät 2 eine gesonderte Versorgungsspannung Us, UP angeschlossen werden kann. Eine Versorgungspannung Us kann hierbei zum Beispiel zum Versorgen der elektrischen Geräte 1, 2 selbst dienen. Eine andere Versorgungspannung UP kann demgegenüber zum Beispiel zum Versorgen von an die elektrischen Geräte 1 angeschlossen Peripheriegeräten 3 dienen.

Ein jeder Busstrang 4, 5 weist üblicherweise eine nominal begrenzte, maximale Stromtragfähigkeit auf. Weil der Strombedarf (also die zur Verfügung zu stellende Stromstärke) von der Anzahl der elektrischen Geräte 1 und/oder der Anzahl und Beschaffenheit der an die elektrischen Geräte 1 anzuschließenden Peripheriegeräte 3 abhängt, kann erforderlich sein, insbesondere an dem Busstrang 5 zum Versorgen der Peripheriegeräte 3 die Versorgungsspannung UP mehrfach einzuspeisen, um an einzelnen Abschnitten des Busstrangs 5 die Stromstärke zu begrenzen.

Hierzu werden herkömmlich, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, sogenannte Einspeise- /Nachspeise-Module 6 verwendet, die zwischen den aneinander angereihten elektrischen Geräten 1 angeordnet werden und einen Anschluss zum Anschließen der Versorgungsspannung UP aufweisen. Über solche Einspeise-/Nachspeisemodule 6 können somit getrennte Busstränge einzeln und separat voneinander versorgt werden, sodass an den einzelnen Bussträngen jeweils nur eine begrenzte Stromstärke auftritt.

Solche Einspeise-/Nachspeise-Module 6 vergrößern jedoch den Bauraumbedarf und zudem auch die Kosten. Aus diesem Grund wird vorliegend vorgeschlagen, auf solche Einspeise-/Nachspeise-Module 6 ganz oder teilweise zu verzichten und stattdessen an einem oder an mehreren elektrischen Geräten 1 eine Kontakteinrichtung zur Verfügung zu stellen, die ein Anschließen einer elektrischen Baugruppe, insbesondere zum Bereitstellen einer Versorgungspannung UP, ermöglicht und dabei schaltbar ist, um einen Busstrang an aneinander angereihten elektrischen Geräten 1 zu schließen (wenn keine elektrische Baugruppe an die Kontakteinrichtung angeschlossen ist) oder zu öffnen (wenn eine elektrische Baugruppe an die Kontakteinrichtung angeschlossen ist).

In einem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel weist ein elektrisches Gerät 1 eine Kontakteinrichtung 7 auf, die funktional in dem Busstrang 5 angeordnet ist und zum Anschließen einer Versorgungsspannung UP an den Busstrang 5 dient. Der Busstrang 5 erstreckt sich grundsätzlich über die aneinander angereihten elektrischen Geräte 1, 1A, 2 hinweg, wobei jedes elektrische Gerät 1, 1A, 2 Busabschnitte 5A, 5B aufweist, die bei Anreihen der elektrischen Geräte 1, 1A, 2 miteinander kontaktieren und somit einen durchgehenden Busstrang 5 hersteilen. Durch Anschließen eines Peripheriegeräts 3 an ein elektrisches Gerät 1, 1A kann das Peripheriegerät 3 mit dem Busstrang 5 verbunden werden, sodass über den Busstrang 5 eine elektrische Versorgung für das Peripheriegerät 3 bereitgestellt werden kann.

Die Kontakteinrichtung 7 wirkt, bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4, zwischen zwei Busabschnitten 5A, 5B eines elektrischen Geräts 1. Grundsätzlich kann hierbei jedes elektrische Gerät 1, 1A der elektrischen Baugruppe eine solche Kontakteinrichtung 7 aufweisen. Denkbar ist aber auch, dass lediglich eines oder einzelne der elektrischen Geräte 1, 1A eine solche Kontakteinrichtung 7 aufweisen.

Die Kontakteinrichtung 7 ist in einem Ausführungsbeispiel in Fig. 5 und 6 dargestellt.

Die Kontakteinrichtung 7 weist ein Tragelement 70 auf, das zum Beispiel integral als Stanzbiegeteil aus einem elektrisch leitfähigen Metall geformt ist und in dem Gehäuse 10 des zugeordneten elektrischen Geräts 1 aufgenommen ist.

Einstückig mit dem Tragelement 70 ist ein Kontaktelement 71 in Form eines Federschenkels geformt, das dazu dient, eine elektrische Verbindung zwischen an die Kontakteinrichtung 7 angeschlossenen Busabschnitten 5A, 5B herzustellen (wie in der Stellung gemäß Fig. 5) oder zu trennen (wie in der Stellung gemäß Fig. 6).

Das Kontaktelement 71 liegt in einer ersten Stellung, dargestellt in Fig. 5, mit einem Ende 710 an einem Kontaktabschnitt eines Gegenkontakts 73 an. Busabschnitte 5A, 5B sind hierbei einerseits elektrisch mit dem Tragelement 70 und andererseits mit dem Gegenkontakt 73 verbunden, sodass in dieser ersten Stellung des Kontaktelements 71 eine elektrische Verbindung zwischen den Busabschnitten 5A, 5B hergestellt ist.

Aus der ersten Stellung heraus ist das Kontaktelement 71 auslenkbar, wie dies im Übergang von Fig. 5 hin zu Fig. 6 dargestellt ist. In einer in Fig. 6 dargestellten, zweiten Stellung liegt das Kontaktelement 71 mit seinem Ende 710 nicht mehr an dem Gegenkontakt 73 an, sodass die Busabschnitte 5A, 5B elektrisch voneinander getrennt sind.

Die Kontakteinrichtung 7 weist ein Betätigungselement 72 auf, das über einen Stützabschnitt 722 zu dem Tragelement 70 festgelegt ist und einen Federschenkel ausbildet, der sich in den Bereich einer an dem Tragelement 70 geformten Stecköffnung 74 hinein erstreckt. In die Stecköffnung 74 kann ein Kontaktstift 8 einer an die Kontakteinrichtung 7 anzuschließenden elektrischen Baugruppe, zum Beispiel einer mit einer Versorgungseinheit verbundenen Leitung, entlang einer Steckrichtung E eingesteckt werden, um den Kontaktstift 8 an die Kontakteinrichtung 7 anzuschließen.

Bei Einstecken wirkt der Kontaktstift 8 auf einen Schenkelabschnitt 720 an einem von dem Stützabschnitt 722 abliegenden Ende des Betätigungselements 72 ein, sodass dadurch das Betätigungselement 72 aus der in Fig. 5 dargestellten Ausgangsstellung ausgelenkt wird. In angesteckter Stellung des Kontaktstifts 8 kommt der Kontaktstift 8 zwischen dem Schenkelabschnitt 720 und einem Anlageabschnitt 701 des Tragelements 70 zu liegen, sodass der Kontaktstift 8 über den Schenkelabschnitt 720 in federelastischer Weise hin zu dem Anlageabschnitt 701 vorgespannt und dadurch in elektrisch kontaktierende Anlage mit dem Anlageabschnitt 701 gebracht ist.

Quer zur Steckrichtung E versetzt zu dem Schenkelabschnitt 720 ist an dem Betätigungselement 72 ein Betätigungsabschnitt 721 geformt, der zum Wechselwirken mit dem Kontaktelement 71 dient. Bei Einstecken des Kontaktstifts 8 und bei Auslenken des Betätigungselements 72 wirkt der Betätigungsabschnitt 721 auf das Kontaktelement 71 ein und verbringt dieses aus der ersten Stellung gemäß Fig. 5 in die zweite Stellung gemäß Fig. 6, sodass bei Einstecken des Kontaktstifts 8 die über das Kontaktelement 71 geschaffene elektrische Verbindung zwischen den Busabschnitten 5A, 5B selbsttätig aufgehoben und die Busabschnitte 5A, 5B somit elektrisch voneinander getrennt werden.

Wird der Kontaktstift 8 entgegen der Steckrichtung E wieder aus der Stecköffnung 74 entfernt, so gelangen das Kontaktelement 71 und das Betätigungselement 72 aufgrund ihrer federmechanischen Spannung wieder zurück in die Ausgangslage gemäß Fig. 5, sodass eine elektrische Verbindung zwischen den Busabschnitten 5A, 5B wieder hergestellt ist.

Fig. 7 bis 13 zeigen Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kontakteinrichtung 7, die zum elektrischen Verbinden zweier Busabschnitte 5A, 5B miteinander dient, wie dies vorangehend anhand von Fig. 1 bis 4 erläutert worden ist.

Bei dem in Fig. 7 bis 13 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Kontakteinrichtung 7 ein Tragelement 70 auf, mit dem integral und einstückig ein Betätigungselement 72 und ein Anlageabschnitt 701 geformt sind. Das Tragelement 70 ist als Stanzbiegeteil geformt, das aus einem Blechstück gestanzt wird, wie dies in Fig. 11 ersichtlich ist, und nach dem Stanzen gebogen wird, wie dies im Übergang von Fig. 11 hin zu Fig. 12 ersichtlich ist. Das Tragelement 70 bildet einen Wandungsabschnitt 703 aus, zu dem ein Stützabschnitt 722 des Betätigungselements 72 näherungsweise rechtwinklig umgebogen ist. Über einen Krümmungsabschnitt 724, der um eine Schwenkachse D erstreckt ist, ist ein Schenkelabschnitt 720 mit dem Stützabschnitt 722 verbunden derart, dass der Schenkelabschnitt 720 elastisch um die Schwenkachse D unter flexibler Biegung an dem Krümmungsabschnitt 724 auslenkbar ist.

Von dem Stützabschnitt 722 abgewandt ist der Anlageabschnitt 701 integral mit dem Wandungsabschnitt 703 verbunden und näherungsweise rechtwinklig zum Wandungsabschnitt 703 erstreckt. Relativ zum Anlageabschnitt 701 stehen Anschlussbeine 702 vor, über die das Tragelement 70 an eine Leiterplatte 9 eines elektrischen Geräts 1 angeschlossen ist.

An einem freien Ende 723 des Schenkelabschnitts 720 ist ein Kontaktelement 71 geformt, das näherungsweise parallel zum Wandungsabschnitt 703 des Tragelements 70 erstreckt ist und bei Verstellen des Schenkelabschnitts 720 gemeinsam mit dem Schenkelabschnitt 720 bewegt wird.

Das Kontaktelement 71 bildet einen Schleifkontakt aus, der zum schleifenden Kontaktieren mit einem Gegenkontakt 73 dient, der einen Flächenabschnitt 730 und an dem Flächenabschnitt 730 geformte Anschlussbeine 731 aufweist, über die der Gegenkontakt 73 an der Leiterplatte 9 angeordnet ist, wie dies beispielsweise aus Fig. 7 und 8 ersichtlich ist.

Das Kontaktelement 71 ist zum schleifenden Kontaktieren mit dem Flächenabschnitt 730 des Gegenkontakts 73 ausgebildet. In einer ersten Stellung des Kontaktelements 71 , in der kein Kontaktstift 8, beispielsweise ein Anschlussende 80 einer elektrischen Leitung, an die Kontakteinrichtung 7 angeschlossen ist, liegt der Schenkelabschnitt 720 mit seinem freien Ende 723 an dem Anlageabschnitt 701 des Tragelements 70 an, wie dies aus Fig. 7 und 9 in Zusammenschau mit Fig. 12 ersichtlich ist. In dieser Stellung des Schenkelabschnitts 720 kontaktiert das Kontaktelement 71 am freien Ende 723 des Schenkelabschnitts 720 mit dem Flächenabschnitt 730 des Gegenkontakts 73, indem das Kontaktelement 71 in flächiger Anlage mit dem Flächenabschnitt 730 ist.

Wird ein Kontaktstift 8, zum Beispiel in Form eines Anschlussendes 80 einer elektrischen Leitung in eine Steckrichtung E an die Kontakteinrichtung 7 angesteckt und gelangt der Kontaktstift 8 in Wechselwirkung mit dem Schenkelabschnitt 720, so wird der Schenkelabschnitt 720 elastisch ausgelenkt. Der Kontaktstift 8 wird somit zwischen das freie Ende 723 des Schenkelabschnitts 720 und den Anlageabschnitt 701 geschoben, wie dies aus Fig. 8 ersichtlich ist.

Durch das Verschwenken des Schenkelabschnitts 720 wird das an dem freien Ende 723 geformte Kontaktelement 71 tangential zu dem Flächenabschnitt 730 des Gegenkontakts 73 bewegt und tangential von dem Flächenabschnitt 730 abgeschoben, sodass der Kontakt zwischen dem Kontaktelement 71 und dem Gegenkontakt 73 aufgehoben wird. Die Bewegung des Kontaktelements 71 zu dem Flächenabschnitt 730 erfolgt hierbei schleifend, wobei sich das Kontaktelement 71 in einer zur Schwenkachse D senkrechten Ebene bewegt, zu der der Flächenabschnitt 730 parallel erstreckt ist.

Ist ein Kontaktstift 8 an die Kontakteinrichtung 7 angesteckt, so ist der Kontakt zwischen dem Kontaktelement 71 und dem Gegenkontakt 73 somit aufgehoben. Mit dem Kontaktelement 71 und dem Gegenkontakt 73 verbundene Busabschnitte 1A, 1B sind somit elektrisch voneinander getrennt.

Der Kontaktstift 8 wird hierbei über den Schenkelabschnitt 720 mechanisch an der Kontakteinrichtung 7 arretiert und zudem elektrisch an die Kontakteinrichtung 7 angeschlossen, indem der Schenkelabschnitt 720 den Kontaktstift 8 elastisch in Anlage mit dem Anlageabschnitt 701 presst.

Über eine Kontakteinrichtung 7, wie sie vorangehend anhand von Fig. 5 und 6 sowie anhand von Fig. 7 bis 13 beschrieben worden ist, wird das Anschließen einer elektrischen Baugruppe, insbesondere einer Versorgungseinheit zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung UP, an ein elektrisches Gerät 1 ermöglicht. Bei Anschließen der elektrischen Baugruppe wird ein (vorher durchgehender) Busstrang selbsttätig geöffnet und die elektrische Baugruppe mit einem Busabschnitt, nämlich dem mit dem T ragelement 70 verbundenen Busabschnitt 5B, verbunden, sodass die elektrische Baugruppe an den an den Busabschnitt 5B anschließenden Busstrang angeschlossen wird.

Ein an den anderen Busabschnitt 5A anschließender Busstrang ist demgegenüber abgetrennt, sodass die Versorgungspannung UP über die Kontakteinrichtung 7 nur in den dem Busabschnitt 5B zugeordneten Busstrang eingespeist wird. Das Anschließen einer zusätzlichen Versorgungsspannung UP zum Einspeisen/Nachspeisen der Versorgungsspannung UP kann somit an einem elektrischen Gerät 1 erfolgen. Ein gesondertes Einspeise-/Nachspeise-Modul 6 (wie bei der Anordnung gemäß Fig. 3) ist nicht erforderlich, sodass Bauraum und Kosten gespart werden können.

Prinzipiell können sämtliche elektrischen Geräte 1 , 1A eine solche Kontakteinrichtung 7 aufweisen, sodass an sämtlichen elektrischen Geräten 1 , 1A das Anschließen einer zusätzlichen Versorgungsspannung UP ermöglicht wird. Denkbar und möglich ist aber auch, dass nur an einzelnen elektrischen Geräten 1 eine solche Kontakteinrichtung 7 vorhanden ist.

Weil das Auftrennen der elektrischen Verbindung zwischen Busabschnitten 5A, 5B selbsttätig bei Anschließen einer elektrischen Baugruppe, insbesondere einer elektrischen Versorgungseinheit zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung UP, erfolgt, sind keine weiteren Arbeitsschritte zum funktional richtigen Verbinden der elektrischen Baugruppe mit einem Busstrang erforderlich. Dies vereinfacht die Handhabung und erhöht zudem die Sicherheit der elektrischen Verbindung.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch in anderer Weise verwirklichen.

Aneinander anreihbare elektrische Geräte können ganz unterschiedlich beschaffen sein und können beispielsweise als Eingabe- und Ausgabegeräte zum Anschließen von Peripheriegeräten zum Beispiel in Form von Aktoren oder Sensoren an eine Baugruppe ausgebildet sein. Elektrische Geräte können aber auch zum Beispiel als Klemmeneinrichtungen, zum Beispiel in Form von Reihenklemmen für eine Potenzialverteilung ausgebildet sein, wobei aber auch ganz andere Bauformen von elektrischen Geräten denkbar und möglich sind.

Solche elektrischen Geräte können zum Beispiel an einer Tragschiene miteinander kombiniert und aneinander angereiht werden. Auf diese Weise können elektrische Geräte beispielsweise in flexibel kombinierbarer Weise in einem Schaltschrank montiert werden. Bezugszeichenliste

1, 1A, 1 B Elektrisches Gerät (Busklemme) 10 Gehäuse

100, 101 Seite 11 Anschluss 2 Eingangsgerät (Buskoppler) 3 Peripheriegerät (Sensor / Aktor)

4, 5 Bustrang (Klemmenbus) 5A, 5B Busabschnitt 6 Einspeisemodul

7 Kontakteinrichtung

70 Tragelement

700 Stecköffnung

701 Anlageabschnitt

702 Anschlussbein

703 Wandungsabschnitt

71 Kontaktelement 710 Ende

72 Betätigungselement

720 Schenkelabschnitt

721 Betätigungsabschnitt

722 Stützabschnitt

723 Ende

724 Krümmungsabschnitt

73 Gegenkontakt

730 Flächenabschnitt

731 Anschlussbein

74 Stecköffnung

8 Kontaktstift

80 Anschlussende

9 Leiterplatte

A Anreihrichtung

D Schwenkachse

E Steckrichtung

Us, U P Versorgungsspannung