CH697113A5

CH697113A5 - Steckbare elektrische Verbindungseinrichtung

Info

Publication number: CH697113A5
Application number: CH00246/04A
Authority: CH
Inventors: Willy Feller
Original assignee: Rockwell Automation Ag
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2008-04-30

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine steckbare elektrische Verbindungseinheit für die elektrische Verbindung der Anschlussklemmen zweier angrenzend angeordneten elektrischen Apparate mit mindestens zwei in einem elektrisch isolierenden Steckergehäuse befestigten aus dem Steckergehäuse vorstehenden Einsteckelementen, die zum Einstecken in die Federzugklemmen der beiden mit Federzugklemmen versehenen Apparate bestimmt sind.

[0002] Aus der EP-A1-1 026 782 ist eine elektrische Verbindung der eingangs erwähnten Art bekannt Bei dieser Anordnung wird die elektrische Verbindung zwischen den mit Federzugklemmen versehenen Anschlüssen zweier angrenzend angeordneten elektrischen Apparaten durch ein U-förmiges elektrisches Verbindungsstück hergestellt, dessen Endbereiche zwischen einem stromführenden Teil des Apparates und dem gebogenen Teil der Zugfeder eingesteckt werden.

Das Verbindungsstück ist in einem elektrisch isolierenden Steckerkörper gehalten. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass wenn die stromführende elektrische Verbindung sich am aus Kunststoff bestehenden Gehäuse des Apparates abstützt, die Erwärmung der Anschlussteile sich auf das Gehäuse auswirkt. Kunststoffteile können bei Erwärmung Formveränderungen zeigen, was zur Beeinflussung der elektrischen Kontaktstelle führen kann.

Deshalb ist diese Verbindung nur für verhältnismässig bescheidene Stromstärken geeignet und bedingt eine mit Kosten verbundene metallische Abstützung für das Verbindungsstück.

[0003] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Verbindungseinheit< >der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die mühelos einsteckbar und trennbar ist und nach dem Einstecken für die Führung aller praktisch vorkommenden Ströme geeignet ist.

[0004] Die gestellte Aufgabe ist dadurch gelöst, dass zweiteilige Einsteckelemente vorgesehen sind, wobei jedes Einsteckelement einen hinter die Klemmfeder einführbaren Aufstossstift und einen gefederten, in die durch den Aufstossstift vor Erreichen seiner Endstellung geöffnete elektrische Anschlussöffnung der Klemmfeder einführbaren Anschlussstift aufweist.

Das zweiteilige Einsteckelement ermöglicht beim Einstecken des Einsteckelementes in die mit einer Federzugklemme ausgerüstete Anschlussklemme eines elektrischen Apparates, dass der hinter die gebogene Stelle der Zugfeder eindringende Aufstossstift die Zugfeder durchbiegt und für den mit dem Aufstossstift mitbewegten Anschlussstift die Anschlussöffnung der Zugfeder öffnet. Bei Weiterführung des Einsteckelementes nimmt die Öffnungskraft auf die Zugfeder ab und die Zugfeder klemmt den Anschlussstift an die Anschlussschiene der Anschlussklemme an.

Die elektrische Verbindungsstelle stützt sich nicht an Kunststoffteilen der Anschlussklemme ab, so dass die zulässige Strombelastung nicht durch die Kunststoffteile der Anschlussklemmen bestimmt ist, wie es bei einem normalen, betriebsmässigen Einsatz der Federzugklemme auch der Fall ist.

[0005] Aus der DE-C2-4 224 444 ist zwar ein Prüfstecker für Reihenklemmen mit einer zweiteiligen Einsteckeinrichtung bekannt. Bei diesem Prüfstecker ist ein Steckergehäuse, an dem ein Federbein beinhaltende Steckeinrichtung für die Verrastung in einer Zugangsöffnung eines Reihenklemmengehäuses vorgesehen und mit einem Prüfkontaktstift der die Stromschiene der Reihenklemme kontaktiert. Dies Anordnung ist nur für einen Prüfstecker geeignet, der nur vorübergehend und nur kurzzeitig eine elektrische Verbindung zu den spannungführenden Teilen des zu prüfenden Gerätes herstellen muss.

Dieser Prüfstecker ist für eine dauerhafte Verbindung zwischen zwei elektrischen Apparaten ungeeignet.

[0006] Die Spitze des erfindungsgemässen Aufstossstiftes kann eine Verdickung mit einer bei seinem Einführen hinter die Klemmfeder eine der Klemmfeder zugekehrte Schrägfläche aufweisen. Die an der Spitze des Aufstossstiftes angebrachte Verdickung und die die Einführung des Aufstossstiftes hinter die Klemmfeder erleichternde Schrägfläche sichern eine sichere Öffnung der elektrischen Anschlussöffnung an der Klemmfeder sowie ein leichtes Einstecken der steckbaren Verbindung.

[0007] Die Aufsstossstifte können an den beiden Endbereichen eines im Steckergehäuse befestigten U-förmigen Aufstossbügels ausgebildet sein.

Die Herstellung eines solchen Aufstossbügels ist kostengünstig möglich.

[0008] Die Aufstossstifte bestehen mit Vorteil aus Metall und sind einzeln in das Steckergehäuse eingebracht. Ein metallener Aufstossstift kann einfach in das Steckergehäuse eingepresst werden.

[0009] Die Aufstossstifte können auch aus Kunststoff bestehen und am Steckergehäuse angeformt sein. Durch diese Massnahme kann eine besonders einfache Anordnung des Steckergehäuses und der Aufstossstifte erzielt werden.

[0010] Die Anschlussstifte können an den beiden Endbereichen einer U-förmigen Anschlussverbindung ausgebildet sein. Diese Anordnung führt zu einem einfachen Herstellungsverfahren.

[0011] Die Anschlussstifte können an den beiden mittels Biegestellen federnden Endbereichen der U-förmigen Anschlussverbindung liegen.

Diese ist eine einfache und kostengünstige Anordnung.

[0012] Die Anschlussverbindung kann direkt am Steckergehäuse befestigt sein. Diese Massnahme ergibt eine kostengünstige steckbare Verbindung.

[0013] Die Anschlussverbindung ist vorteilhafterweise am Anschlussbügel befestigt. Durch diese Anordnung ist eine günstige Vorfertigung möglich.

[0014] Die Anschlussverbindung kann über eine Feder am Steckergehäuse befestigt sein. Die Feder ermöglicht eine genau vorbestimmbare Federung, wodurch das Einführen der Anschlussstifte in die Anschlussöffnung begünstigt werden kann.

[0015] Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
<tb>Fig.1 und 2 <sep>die Anordnung von drei miteinander elektrisch zu verbindenden Apparaten,

<tb>Fig. 3 bis 6<sep>unterschiedliche Federzugklemmen mit Einsteckelementen teilweise im Schnitt vor dem Einstecken der elektrischen Verbindung,

<tb>Fig. 7<sep>eine Federzugklemme mit eingesteckten Aufstosstiften und Anschlussstiften teilweise im Schnitt.

[0016] Fig. 1 zeigt von der Seite und Fig. 2 von vorne die Anordnung von drei angrenzend angeordneten und elektrisch zu verbindenden Apparaten. Eine Sammelschienenanschlussstelle 1 wird mit einer steckbaren elektrischen Verbindung 2 mit den Anschlussklemmen eines Leistungsschalters 3 und die ausgangsseitigen Anschlussklemmen des Leistungsschalters 3 mit einem weiteren steckbaren elektrischen Verbindung 4 mit den Anschlussklemmen eines Schützes 5 elektrisch leitend verbunden. Die weiteren nicht dargestellten elektrischen Anschlussleitungen werden an den Ausgangsklemmen des Schützes 5 angeschlossen. Die Parallelschaltung mehrerer in den Fig. 1 und 2 gezeigten Felder ist bei Bedarf möglich.

Selbstverständlich kann die hier beschriebene steckbare elektrische Verbindung für jede andere mit Federzugklemmen ausgerüstete Kombination von Apparaten benützt werden.

[0017] Die elektrischen Anschlussstellen aller drei in den Fig. 1 und 2 dargestellten Apparate sind mit Federzugklemmen versehen. Fig. 3 zeigt zwei Federzugklemmen mit einer zu deren elektrischen Verbindung dienenden steckbaren elektrischen Verbindung vor dem Einstecken teilweise im Schnitt. Die Federzugklemme ist im elektrisch isolierenden Gehäuse 6 eines hier nicht näher dargestellten Apparates angeordnet.

Sie enthält eine aus einem gebogenen elektrisch leitenden Material bestehende Klemmfeder 7, die aus einem gebogenen Bereich 8, aus einem ersten, den gebogenen Bereich 8 abschliessenden Endbereich 9 und einem anderen mit einem Fenster versehenen und durch den ersten Endbereich 9 geführten Zugbereich 10 besteht. Das in Fig. 3 nicht sichtbare Fenster im Zugbereich 10 der Klemmfeder 7 enthält die elektrische Anschlussöffnung in der Klemmfeder 7. Diese Anschlussöffnung wird zur Einführung eines Anschlussdrahtes geöffnet, indem man hinter den gebogenen Bereich 8 der Klemmfeder 7 einen Schraubenzieher einführt und den Zugbereich 10 der Klemmfeder 7 aus dem Endbereich 9 hinausschiebt.

Diese Anschlussmethode ist bei einer steckbaren elektrischen Verbindung nicht durchführbar, weil das Steckergehäuse 11 das Einführen eines Schraubenziehers hinter den gebogenen Bereich 8 der Klemmfeder 7 verhindert.

[0018] Um eine steckbare elektrische Verbindung für die elektrische Verbindung 2, 4 der Anschlussklemmen zweier angrenzend angeordneten Apparate zu schaffen, wird eine steckbare Verbindung 2, 4 mit zweiteiligen Einsteckelementen vorgeschlagen. Das erste Einsteckelement ist ein am Steckergehäuse 11 befestigter Aufstossstift 12, der hinter die Klemmfeder 7 eingeführt wird. Die elektrische Anschlussöffnung der Klemmfeder 7 wird dadurch frei. In die geöffnete Anschlussöffnung wird der am Steckergehäuse 11 befestigte, die elektrische Verbindung bewirkende Anschlussstift 13 eingeschoben.

In der gesteckten Endstellung der steckbaren Verbindung 2, 4 wird die Zugkraft der Klemmfeder 7 auf den Zugbereich 10 allein wirksam und zieht den in die Anschlussöffnung der Klemmfeder 7 eingeführten Anschlussstift 13 an die Stromschiene 14 der Anschlussklemme zu, wodurch die gewünschte elektrische Verbindung entsteht. Dieser grundsätzliche Aufbau einer Federzugklemme und die steckbare elektrische Verbindung bleiben bei den im Folgenden beschriebenen Ausführungsvarianten unverändert. Die entsprechenden Bezugsziffern werden auch beibehalten.

[0019] Die steckbare Verbindung besteht in der Anordnung nach Fig. 3 aus einem Steckergehäuse 11 aus elektrisch isolierendem Material, aus einem darin befestigten U-förmigen Aufstossbügel 15 und aus einer am Aufstossbügel 15 durch Schweissen befestigten U-förmigen Anschlussverbindung 16.

Die U-förmige Anschlussverbindung 16 trägt an ihren beiden Endbereichen die Anschlussstifte 13. Versuche haben gezeigt, dass die Anschlussstifte 13 gefedert sein müssen, um das einwandfreie Funktionieren der steckbaren elektrischen Verbindung zu erreichen. Die Federung der Anschlussstifte 13 ist durch die Biegestellen 17 in der Anschlussverbindung 16 gesichert.

[0020] Bei der in Fig. 4 gezeigten steckbaren Verbindung sind die Aufstossstifte 18 voneinander getrennt aus Metall hergestellt und in das Steckergehäuse 19 durch Einpressen eingebracht. Die U-förmige Anschlussverbindung 20 ist am Steckergehäuse 19 direkt befestigt.

[0021] Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsvariante der steckbaren Verbindung mit am aus Isolierstoff bestehenden Steckergehäuse 21 angeformten Aufstossstifen 22, 23.

Die Anschlussverbindung 24 ist auch hier am Steckergehäuse 21 direkt befestigt.

[0022] In der Anordnung nach Fig. 6 wird zur Federung der Anschlussverbindung 25 zwischen dem Steckergehäuse 26 und der Anschlussverbindung 25 eine Feder 27 eingesetzt.

[0023] Fig. 7 zeigt die steckbare elektrische Verbindung im eingesteckten, betriebsmässigen Zustand. Diese Anordnung entspricht der in Fig. 6 vor dem Einstecken der Verbindung dargestellten Anordnung. Nach dem Einstecken der Anschlussstifte 13 in die im Zugbereich 10 der Klemmfeder 7 liegenden Anschlussöffnungen werden die Anschlussstifte 13 an die Stromschiene 14 der Anschlussklemme gezogen und die gewünschte elektrische Verbindung hergestellt.

Kurz vor Erreichen der Endstellung der Aufstossstifte 22, 23 wird der Druck wegen den Einbuchtungen in den Endbereichen der Aufstossstifte 22, 23 auf die Klemmfeder 7 abnehmen, wodurch der Federzug voll auf die eingestossenen Anschlussstifte 13 wirkt.

Claims

1. Steckbare elektrische Verbindungseinrichtung für die elektrische Verbindung der Anschlussklemmen zweier angrenzend angeordneten elektrischen Apparate mit mindestens zwei in einem elektrisch isolierenden Steckergehäuse befestigten aus dem Steckergehäuse vorstehenden Einsteckelementen, die zum Einstecken in die Federzugklemmen der beiden mit Federzugklemmen versehenen Apparate (1, 3, 5) bestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zweiteilige Einsteckelemente vorgesehen sind, wobei jedes Einsteckelement einen hinter die Klemmfeder (7) einführbaren Aufstossstift (12, 18, 22, 23) und einen gefederten, in die durch den Aufstossstift (12, 18, 22, 23) vor Erreichen seiner Endstellung geöffnete elektrische Anschlussöffnung der Klemmfeder (7) einführbaren Anschlusstift (13) aufweist.

2. Steckbare elektrische Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze jedes Aufstossstiftes (12, 18, 22, 23) eine Verdickung mit einer bei seinem Einführen hinter die Klemmfeder (7) der Klemmfeder (7) zugekehrten Schrägfläche aufweist.

3. Steckbare elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufstossstifte an den beiden Endbereichen eines im Steckergehäuse (11) befestigten U-förmigen Aufstossbügels (15) ausgebildet sind.

4. Steckbare elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufstossstifte (18) aus Metall bestehen und einzeln in das Steckergehäuse (19) eingebracht sind.

5. Steckbare elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufstossstifte (22, 23) aus Kunststoff bestehen und am Steckergehäuse (21, 26) angeformt sind.

6. Steckbare elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstifte (13) an den beiden Endbereichen einer U-förmigen Anschlussverbindung (16, 20, 24, 25) ausgebildet sind.

7. Steckbare elektrische Verbindungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstifte (13) an den beiden mittels Biegestellen (17) federnden Endbereichen der U-förmigen Anschlussverbindung (16, 20, 24) liegen.

8. Steckbare elektrische Verbindungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussverbindung (20, 24) direkt am Steckergehäuse (19, 21) befestigt ist.

9. Steckbare elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussverbindung (16) am Aufstossbügel (15) befestigt ist.

10. Steckbare elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussverbindung (25) über eine Feder (27) am Steckergehäuse (26) befestigt ist.