DE4446167C2 - Vorrichtung zum Befestigen eines elektrischen Gerätes an einer Montageplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befe­ stigen eines elektrischen Gerätes, insbesondere Befehls- und/oder Meldegerätes, an einer mit einer Bohrung verse­ henen Montageplatte, mit einem durch die Bohrung bis zu einem Anschlag hindurchschiebbaren Einsatzgehäuse und mit einer auf ein Außengewinde des Einsatzgehäuses aufschraub­ baren Mutter, wobei das Einsatzgehäuse auf dem äußeren Umfang mit Ausnehmungen versehen ist.

Es ist herkömmliche Technik, daß elektrische Geräte einzeln oder meist in Reihen neben- und/oder übereinander auf Montageplatten dadurch befestigt werden, daß ein Teil des Gerätes mit den Bedienungs- oder Anzeigeelementen aus der Vorderseite der Montageplatte hervorragt, während der eigentliche Schaltteil des Gerätes mit den elektrischen Anschlüssen und der Verdrahtung auf der Rückseite der Mon­ tageplatte angeordnet ist. Die hier angesprochenen Geräte werden in der Fachwelt als Befehls- und Meldegeräte bezeichnet. Hierzu gehören z. B. Leuchtmelder, Druck­ tastenschalter, durch Schlüssel betätigbare oder abschließ­ bare Schalter oder auch Nockenschalter, die durch einen Drehgriff betätigbar sind. Montageplatten finden sich üblicherweise in Schaltschränken, sie können aber auch als freistehende Wandplatten oder als Platte eines Schaltpultes ausgebildet sein. Es gibt bereits zahlreiche Konstruktionen zum Befestigen von elektrischen Geräten an derartigen Montageplatten. Normalerweise werden die Geräte durch die Bohrung der Montageplatte hindurchgeführt und dann mit der Montageplatte verschraubt. Dies ist aber sehr aufwendig, umständlich und zeitraubend, weil für diese Arbeiten bei großen Montageplatten zwei Personen erforderlich sind, nämlich eine Person, die das Gerät von der Vorderseite durch die Bohrung der Montageplatte hindurch führt und eine andere Person, die dann auf der Rückseite der Montageplatte die Befestigung vornimmt. Zur Arbeitserleichterung sind daher schon zahlreiche Konstruktionen vorgeschlagen worden, die eine Befestigung der Geräte durch eine Person ermög­ lichen. Hierzu gehören z. B. Konstruktionen, bei denen das Gerät im wesentlichen aus zwei Teilen besteht, die durch Bajonettverschluß miteinander verbunden werden können. Aber auch diese bekannten Konstruktionen sind sehr bau- und arbeitsaufwendig.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der EP 0 074 427 B1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist eine Einmannmontage möglich, indem das Einsatzgehäuse von der Vorderseite der Montageplatte durch die Bohrung hindurch­ geführt wird. An dem Einsatzgehäuse sind zwei einander gegenüberliegende nach außen stehende federnde Zungen fest angebracht, die beim Einschieben durch die Bohrung etwas nach innen zusammengedrückt werden und die dann in der richtigen Stellung des Einsatzgehäuses wieder frei nach außen federn und hinter den inneren Rand der Bohrung greifen können, so daß das Einsatzgehäuse nicht mehr aus der Bohrung der Montageplatte herausfallen kann. Von wesentlichem Nachteil ist, daß durch die fest angeordneten federnden Zungen die Dicke der Montageplatte vorgegeben sein muß. In der Praxis haben die Montageplatten aber je nach Größe und Anordnung unterschiedliche Dicken, was bei dem bekannten Einsatzgehäuse entsprechend unterschiedliche Gestaltungen voraussetzt, dies auch deshalb, weil das Einsatzgehäuse auf der Rückseite der Montageplatte ein Außengewinde aufweist, auf welches zur endgültigen Befestigung eine Mutter direkt aufschraubbar ist. Es kommt hinzu, daß das bekannte Einsatzgehäuse im wesentlichen nur Betätigungselemente enthält. Das eigentliche elektrische Gerät muß hierbei noch dazu unter Zwischenschaltung einer Kupplungsplatte in anschließenden Arbeitsvorgängen an dem zuvor fest angebrachten Einsatzgehäuse befestigt und ange­ schlossen werden. Da die Einzelteile des Gesamtgerätes separat zum Kunden angeliefert werden, können die Montage­ arbeiten, abgesehen von der Verlierbarkeit einzelner Teile, nur von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden. Insgesamt ergibt sich ein großer Herstellungs- und Arbeitsaufwand.

Ferner ist aus der DE 26 23 647 B2 eine Gewindehülse aus Kunststoff als Gehäuseteil für elektrotechnische Installationsgeräte bekannt. Diese Gewindehülse wird mit zwei Muttern an einer Tragplatte befestigt, wobei jeweils eine Mutter auf einer Fläche der Tragplatte anliegt, so daß die Tragplatte zwischen den beiden Muttern angeordnet und mit der Gewindehülse verspannt ist. Die Gewindehülse weist in ihrem Umfangsbereich vier Federzungen auf, die über den Gewindedurchmesser hinaus ragen und eine Verrastung der Gewindehülse an der Tragplatte ermöglichen, wenn die Trag­ platte ausreichend dünn ausgebildet ist. Zur Montage dieser Gewindehülse ist es jedoch erforderlich, daß beide Seiten der Montageplatte zugänglich sind, so daß die Gewindehülse auf beiden Seiten der Montageplatte mit jeweils einer Mutter versehen werden kann.

Schließlich ist aus der DE-OS 23 11 158 eine Einrichtung zur Befestigung eines Gegenstandes an einer Wand bekannt. Diese Einrichtung weist ein Einsatzstück auf, welches in Achsrichtung verlaufende, federnd angeordnete Rasthaken hat, die beim Einschieben des Einsatzgehäuses in eine Bohrung einer Montageplatte dieses an der Montageplatte fixieren, so daß anschließend eine Mutter problemlos aufgeschraubt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die einfach aufgebaut und herstellbar ist, die im Herstellerwerk als vollständige Einheit mit unverlier­ baren Einzelteilen montagefertig zusammensetzbar ist, welche eine Einmannmontage gestattet und welche ferner an alle gängigen Montageplatten unterschiedlicher Dicke befestigbar ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mutter an mindestens zwei diametral einander gegenüberliegenden Stellen am Umfang federnd nach außen spreizbare Rasthaken aufweist, welche bei der Montage in die Ausnehmungen einwärts schwenkbar sind, und daß zwischen der Mutter und dem Einsatzgehäuse eine Fixier­ vorrichtung zum Fixieren der Mutter in einem Vormontage-Zustand vorgesehen ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schema dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung, wobei die Einzelteile der Vorrichtung mit Abstand übereinander in Perspektive dargestellt sind,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung in zusammengesetztem Zustand, wobei der linke Teil den Vor­ montagezustand zeigt und der rechte Teil den Montagezustand an einer dicken Montageplatte,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt entsprechend Fig. 2, jedoch in einer Montagestellung an einer dünnen Montageplatte,

Fig. 4 eine Explosionsdarstellung eines anderen Ausfüh­ rungsbeispieles, wobei die Einzelteile der Vorrichtung mit Abstand übereinander in Perspektive dargestellt sind,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Mutter in vergrößertem Maßstab,

Fig. 6 einen Ausschnitt aus Fig. 5 gemäß Pfeil VI in Fig. 5,

Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 4 in zusammengesetztem Zustand, jedoch in einer anderen Schnittebene und

Fig. 8 einen Ausschnitt aus Fig. 7 gemäß Pfeil VIII in vergrößertem Maßstab.

Die beiden Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 bis 3 einerseits und den Fig. 4 bis 8 andererseits stimmen in wesentlichen Teilen miteinander überein, so daß für alle gleichen oder gleichwirkenden Teile jeweils die gleichen Bezugszeichen verwendet worden sind. In beiden Fällen weist die Vorrichtung ein längliches hohl ausgebildetes und im wesentlichen zylindrisches Einsatzgehäuse 1 auf, welches an seinem unteren bzw. äußeren Ende einen Flanschring 2 besitzt, dessen Außendurchmesser größer als der Durchmesser der betreffenden Bohrung in der Montageplatte gewählt ist, so daß der Flanschring 2 in montiertem Zustand der Vorrichtung entsprechend an der Außenfläche der Montage­ platte anliegt, wie in den nachfolgend noch näher erläuterten Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Statt des Flanschringes kann auch ein Flansch mit anderen äußeren Abmessungen, z. B. rechteckig oder quadratisch, vorgesehen werden. An den Flanschring 2 ist einstückig ein Hohl­ zylinder 3 angeformt. Außerdem ist auf der Innenseite des Flanschringes 2 ein Zentrierring 4 einstückig angeformt, dessen Außendurchmesser an den Innendurchmesser der Bohrung in der Montageplatte angepaßt ist. Zur Herstellungs- und Montagevereinfachung hat der Zentrierring 4 eine innere Schrägfläche 5. Der Hohlzylinder 3 des Einsatzgehäuses 1 besitzt ein Außengewinde 6, welches jedoch am oberen Ende einen Zylindervorsprung 8 freiläßt. Auf das Außengewinde 6 ist eine mit einem Innengewinde versehene Mutter 12 auf­ schraubbar.

Die Mutter 12 weist an mindestens zwei diametral einander gegenüberliegenden Stellen am Umfang federnd nach außen spreizbare Rasthaken auf. Bei den zeichnerisch dargestell­ ten Ausführungsbeispielen sind vier auf dem Umfang gleich­ mäßig verteilte Rasthaken 15, 16, 17 und 18 vorgesehen. Entsprechend einer noch näher erläuterten Vorinontagestel­ lung ist das Einsatzgehäuse 1 auf dem äußeren Umfang mit Ausnehmungen 7 versehen, in welche die Rasthaken bei der Montage an der Montageplatte einwärts schwenken können. Wenn wie in den gezeichneten Ausführungsbeispielen vier Rasthaken 15, 16, 17 und 18 vorgesehen sind, so ist auch das Einsatzgehäuse 1 mit vier Ausnehmungen 7 versehen, welche im Vormontagezustand den Rasthaken gegenüberliegen.

Die Rasthaken 15, 16, 17 und 18 weisen einen federnden Steg mit einem nach außen abgewinkelten Teil 19 auf. Zu beiden Seiten des Steges der Rasthaken sind Schlitze 20 und 21 vorgesehen. Die federnde Elastizität der Rasthaken ergibt sich dadurch, daß die Mutter 12, ebenso wie das Einsatz­ gehäuse 1, aus einem zähharten Kunststoff besteht, dem aber eine gewisse Elastizität innewohnt. Auf Grund der Formge­ staltung des Einsatzgehäuses und des ringförmigen Körpers der Mutter wirkt sich die Elastizität aber nur auf die schwenkbare Beweglichkeit der Rasthaken 15, 16, 17 und 18 aus. Auf der Außenseite der Stege der Rasthaken 15, 16, 17 und 18 sind Fixiernocken 22 angeformt, die zweckmäßigerweise einen flachen dreieckigen Querschnitt aufweisen. Sie dienen dazu, einen Sicherungsring 25 zu halten, der von oben über die Mutter 12 geschoben werden kann, so daß die obere Kante des Sicherungsringes an den unteren Kanten der Fixiernocken 22 anliegt. Der Sicherungsring 25 dient dazu, zu verhin­ dern, daß die Rasthaken sich beim Festschrauben der Mutter zu weit nach außen abbiegen können.

Das Innengewinde der Mutter 12 ist im Bereich der Rasthaken 15, 16, 17 und 18 unterbrochen, so daß Innengewindeteile 13, 14 gebildet sind. Der Außenumfang der Mutter 12 besitzt in den Bereichen zwischen den Rasthaken 15, 16, 17 und 18 Rändelungen 23, die das Aufschrauben der Mutter 12 auf das Einsatzgehäuse 1 erleichtern, so daß sich im allgemeinen der Einsatz von Spezialwerkzeugen bei der Montage erübrigt. Wenn sich allerdings bei der Montage auf der Rückseite der Montageplatte besondere Platzprobleme ergeben, so ist auch die Verwendung eines entsprechenden Werkzeuges, z. B. eines Spezialschlüssels, möglich.

Zwischen der Mutter 12 und dem Einsatzgehäuse 1 ist eine Fixiervorrichtung vorgesehen, die zum Fixieren der Mutter 12 in einem Vormontagezustand dient. Der Vormontagezustand bzw. die Stellung der Mutter 12 ist im linken Teil der Fig. 2 dargestellt, und zwar befindet sich die Unterkante der Rasthaken 15, 16, 17 und 18 mit Abstand 26 von der inneren Anlagefläche des Flanschringes 2. in diesem Vor­ montagezustand können die Rasthaken in die Ausnehmungen 7 des Einsatzgehäuses 1 einwärtsschwenken.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht die Fixiervorrichtung aus einem achsparallel verlaufenden Steg 24, der an dem nach der Montageplatte zuliegenden Rand der Mutter 12 angeformt ist, und aus einer Nut 11, die sich in dem Zentrierring 4 des Einsatzgehäuses 1 befindet. Zweck­ mäßigerweise ist der Steg 24 an der Verbindungsstelle mit der Mutter 12 mit einer Sollbruchstelle versehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 bis 8 wird die Fixiervorrichtung aus einem Fixiernocken 29 auf dem äußeren Umfang des Einsatzgehäuses 1 und einer Fixiernut 30 in der Innenwand der Mutter 12 gebildet. Gemäß einer vorteilhaften konstruktiven Ausgestaltung ist der Fixier­ nocken 29 zwischen den beiden äußeren Gewindegängen des Außengewindes 6 des Einsatzgehäuses 1 vorgesehen. Die Fixiernut 30 befindet sich dann in einem äußeren Gewinde­ gang 31 eines inneren Gewindeteils 13 der Mutter 12.

Bei beiden Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 3 einerseits und den Fig. 4 bis 8 andererseits ist das Einsatzgehäuse 1 an dem von der Montageplatte abliegenden Ende mit Verstärkungs- und Befestigungsrippen 9 und 10 ausgestattet, die zur Befestigung des eigentlichen, nicht gezeichneten elektrischen Gerätes dienen, welches vorzugs­ weise im Herstellerwerk im Innern des Einsatzgehäuses eingesetzt werden kann.

Die Wirkungsweise bzw. die Montage bei den beiden zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist folgende. Zunächst wird der Sicherungsring 25 über die Mutter 12 gestreift, bis der Sicherungsring 25 hinter die Fixiernocken 22 greift, so daß die Fixiernocken 22 ein Zurückrutschen des Sicherungsringes 25 verhindern. Danach wird die Mutter 12 auf das Einsatzgehäuse 1 aufgeschraubt, bis zu einer Stel­ lung entsprechend dem Abstand 26 in Fig. 2, in welcher der Steg 24 in die Fixiernut 11 einschnappt. Beim Ausführungs­ beispiel nach den Fig. 4 bis 8 erfolgt das Aufschrauben der Mutter 12 bis zu einer entsprechenden Stellung, in welcher der Fixiernocken 29 in die Fixiernut eingreift. Dies ist der Vormontagezustand der Vorrichtung, in welchem die Vorrichtung dem Kunden bzw. dem Verbraucher angeliefert wird. In diesem vormontierten Zustand bildet die Vorrich­ tung eine Einheit, bei der die Einzelteile, insbesondere die Mutter 12, unverlierbar gehalten sind. Zur Montage an der Montageplatte wird die Vorrichtung von der Vorderseite der Montageplatte durch die entsprechende Bohrung gescho­ ben, bis der Flanschring 2 an der Vorderseite der Montage­ platte anliegt und der Zentrierring mit geringem Spiel in die Bohrung eingreift. Beim Einschieben der Vorrichtung durch die Bohrung der Montageplatte können die Rasthaken nach innen in die beschriebenen Ausnehmungen federnd ein­ wärtsschwenken. Nach dem Einschieben federn die Rasthaken wieder selbsttätig nach außen, so daß eine Selbsthaltung der Vorrichtung gewährleistet ist. Anschließend kann die Mutter 12 im Uhrzeigersinne so weit aufgeschraubt werden, bis die äußeren Enden der Rasthaken hinter den Rand der Bohrung der betreffenden Montageplatte greifen und eine feste kraftschlüssige Verbindung hergestellt ist. Von wesentlicher Bedeutung ist nun, daß die Vorrichtung an unterschiedlich dicken Montageplatten befestigt werden kann. Fig. 2 zeigt eine dicke Montageplatte 27. In der Praxis kann die Dicke beispielsweise 6 mm oder mehr betra­ gen. Fig. 3 zeigt eine dünne Montageplatte 28 mit einer Dicke von beispielsweise 1 mm. Zur Demontage wird die Mutter 12 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, bis sich die Mutter von dem Einsatzgehäuse 1 löst und das Einsatzgehäuse nach vorn wieder aus der Bohrung nach der Vorderseite her­ ausgezogen werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bricht der Steg 24 ab, wenn die Mutter 12 aus der Vormontagestellung in die endgültige Betriebsstellung an der Montageplatte festgeschraubt wird. Bei Wiedereinbau dieser Vorrichtung ist dann die Mutter 12 gegen eine andere Mutter 12 auszutauschen, die dann wieder den Fixiersteg 24 aufweist. Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 8 ist ein Austausch der Mutter nicht erforderlich, vielmehr ist hier eine oftmalige Wiederverwendung der Vorrichtung bzw. mehrmalige Montage und Demontage möglich.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Befestigen eines elektrischen Gerätes, insbesondere Befehls- und/oder Meldegerätes, an einer mit einer Bohrung versehenen Montageplatte (27, 28), mit einem durch die Bohrung bis zu einem Anschlag (2) hindurchschiebbaren Einsatzgehäuse (1) und mit einer auf ein Außengewinde (6) des Einsatzgehäuses (1) aufschraubbaren Mutter (12), wobei das Einsatzgehäuse (1) auf dem äußeren Umfang mit Ausnehmungen (7) versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mutter (12) an mindestens zwei diametral ein­ ander gegenüberliegenden Stellen am Umfang federnd nach außen spreizbare Rasthaken (15, 17; 16, 18) auf­ weist, welche bei der Montage einwärts in die Ausnehmungen (7) schwenkbar sind, und
daß zwischen der Mutter (12) und dem Einsatzgehäuse (1) eine Fixiervorrichtung (11, 24; 29, 30) zum Fixieren der Mutter (12) in einem Vormontagezustand (26) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (12) vier auf dem Umfang gleichmäßig verteilte Rasthaken (15, 16, 17, 18) aufweist, und daß das Einsatzgehäuse (1) mit vier Ausnehmungen (7) ver­ sehen ist, welche im Vormontagezustand (26) den Rast­ haken (15, 16, 17, 18) gegenüberliegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasthaken (15, 16, 17, 18) einen federnden Steg mit einem nach außen abgewinkelten Teil (19) aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des Steges der Rasthaken (15, 16, 17, 18) Schlitze (20, 21) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der Stege der Rasthaken (15, 16, 17, 18) Fixiernocken (22) für einen aufschiebbaren Sicherungsring (25) angeformt sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde der Mutter (12) im Bereich der Rasthaken (15, 16, 17, 18) unterbrochen ist, so daß Innengewindeteile (13, 14) gebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang der Mutter (12) in den Bereichen zwischen den Rasthaken (15, 16, 17, 18) mit einer Rändelung (23) versehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixiervorrichtung aus einem achsparallel verlaufenden Steg (24), der an dem nach der Montage­ platte (27, 28) zu liegenden Rand der Mutter (12) angeformt ist, und einer Nut (11) besteht, die sich in einem Zentrierring (4) des Einsatzgehäuses (1) befindet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (24) an der Verbindungsstelle mit der Mutter (12) mit einer Sollbruchstelle versehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixiervorrichtung aus einem Fixiernocken (29) auf dem äußeren Umfang des Einsatzgehäuses (1) und einer Fixiernut (30) in der Innenwand der Mutter (12) gebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fixiernocken (29) zwischen den beiden äußeren Gewindegängen des Außengewindes (6) des Einsatz­ gehäuses (1) und die Fixiernut (30) in einem äußeren Gewindegang (31) eines inneren Gewindeteiles (13) der Mutter (12) vorgesehen ist.