DE10164765A1

DE10164765A1 - Klemmfeder

Info

Publication number: DE10164765A1
Application number: DE10164765A
Authority: DE
Inventors: Christian Süss
Original assignee: Wieland Electric GmbH
Current assignee: Wieland Electric GmbH
Priority date: 2001-07-20
Filing date: 2001-07-20
Publication date: 2004-06-03
Also published as: EP1278268A3; DE10135597A1; DE10135597B4; CA2394204A1; US20030017754A1; EP1278268A2; US6776670B2

Abstract

Klemmfeder für eine Federklemme mit einem Festschenkel (2) und mit einem am Festschenkel (2) federnd gelagerten, winkelförmigen Federschenkel (4), mit einen am Festschenkel (2) federnd gelagerten und sich zum Federschenkel (4) gegenläufig bewegenden Hilfsschenkel (10), der mit seinem dem Festschenkel (2) abgewandten Freiende am Federschenkel (4) anliegt und den Federschenkel (4) mit seiner Federkraft beaufschlagt, wobei die Klemmfeder aus einem Stück gebogen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klemmfeder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Klemmfedern, die auch als „Käfigfedern" bezeichnet werden, werden in schraubenlosen Anschlussklemmen verwendet, wie sie beispielsweise aus der EP-B-0 303 818 bekannt sind.

Aus der DE 198 10 310 C1 ist eine Federklemme bekannt, bei der, um die Rückstellkraft der Federklemme zu vergrößern, eine innere Feder verwendet wird, die an die Konturen der äußeren Feder angepasst ist. Eine Beaufschlagung der äußeren Feder durch die innere Feder zur Verstärkung der Klemmkraft findet dabei nicht statt.

Aus der DE 296 08 178 U1 ist eine Federklemme mit einem Anschlagelement als separates, einsteckbares Bauteil vorgesehen. Das Bauteil ist dabei nicht federnd am Federschenkel der Klemme fixiert.

Aus der DE 196 46 103 C1 ist eine Federklemme mit einem Schenkkelabschnitt bekannt, der am Festschenkel federnd gelagert ist, jedoch den Federschenkel nicht beaufschlagt. Vielmehr bildet der Schenkelabschnitt lediglich einen Anschlag beim Einfedern des Federschenkels.

Aus der DE 295 14 509 U1 ist ebenfalls eine Klemmfeder bekannt, bei der ein in das Innere der Zugfederschlaufe hineinragendes Element als Anschlag dient.

Auf dem technischen Gebiet der Anschluss- und Verbindungsklemmen herrscht wie auf vielen technischen Gebieten ein Trend zur Miniaturisierung der Bauteile vor. Dies bedeutet, dass für die Klemmfeder innerhalb einer Klemme stets ein nur begrenzter Einbauraum zur Verfügung steht. Diesem begrenzten Einbauraum steht die Notwendigkeit gegenüber, größere Klemmfedern für die Kontaktierung von Leitern mit großen Leiterquerschnitten vorzusehen. Mit anderen Worten ist der Einbauraum für die Klemmfeder in der Klemme der Engpassfaktor für den maximal anschließbaren Leiterquerschnitt.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Klemmfeder für eine Federklemme so zu gestalten, dass auch Leiter mit großen Leiterquerschnitten in der Feder geklemmt werden können. Diese Aufgabe ist durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 in erfinderischer Weise gelöst.

Die Erfindung beruht auf der grundsätzlichen Überlegung, die wirksame Federkraft der Klemmfeder zu vergrößern, um so im Ergebnis eine größere Klemmkraft auf den Leiter ausüben zu können. Infolge dieser größeren Klemmkraft kann bei einer Klemmfeder gleicher Baugröße und gleicher Biegebeanspruchung ein vergleichsweise größerer Leiterquerschnitt geklemmt werden. Im Umkehrschluss bedeutet dies eine Ersparnis der Baugröße der Klemmfeder. Gegenüber herkömmlichen Klemmfedern weist die erfindungsmäßige Klemmfeder deshalb nicht nur einen an einem Festschenkel federnd gelagerten Federschenkel auf, welcher zur Klemmung des Leiters dient, sondern auch noch einen zusätzlichen Hilfsfederschenkel, welcher die Summe der von der Klemmfeder ausgeübten Federkräfte erhöht, im Idealfall nahezu verdoppelt. Die Fertigung als Biegeteil, vorzugsweise Federstahlbiegeteil aus einem Stück, ist fertigungstechnisch einfach und damit vorteilhaft und trägt zur Senkung der Produktionskosten bei.

Die rückbezogenen Ansprüche betreffen teilweise vorteilhafte und teilweise auch für sich selbst erfinderische Weiterbildungen der Erfindung.

Der in Anspruch 2 vorgeschlagene Federwegbegrenzer verhindert ein Überdrücken der Klemmfeder beim Anschlussvorgang. Dies ist sicherheitstechnisch relevant, weil ein Überdrücken der Klemmfeder beim Kontaktieren vom Bediener unbemerkt bleiben kann. Auf diese Weise kann der Kontakt zwischen Leiter und Klemmfeder zunächst scheinbar hergestellt sein, später jedoch ausfallen, ohne dass die fehlerhafte Kontaktierung als Ausfallgrund von außen her erkennbar ist.

Nach der Lehre von Anspruch 3 macht sich die Erfindung die Tatsache zunutze, dass bei den bekannten Klemmfedern der Festschenkel und der Federschenkel einen Federinnenraum umschließt, der im Montageendzustand der Klemmfeder eigentlich nutzlos brach liegt. Dieser eigentlich nutzlos brach liegende Federinnenraum wird nach der Erfindung als Einbauraum für den Hilfsfederschenkel genutzt. Auf diese Weise kann der Hilfsfederschenkel problemlos untergebracht werden bei Beibehaltung exakt desselben Einbauraums wie für die Klemmfeder nach dem Stand der Technik.

Nach Anspruch 4 sind der Federschenkel einerseits und der Hilfsfederschenkel andererseits an zwei verschiedenen Freienden des Festschenkels angeformt, so dass beim Ausfall eines der beiden Federschenkel der jeweils andere Federschenkel seine Funktionsfähigkeit gleichwohl vollständig beibehalten kann.

Anspruch 5 betrifft eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung hinsichtlich ihrer Federeigenschaften.

Anhand der in den Zeichnungsfiguren beschriebenen Ausführungsbeispiele ist die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsmäßigen Klemmfeder im entspannten Zustand und
2 die in 1 dargestellte Klemmfeder in Seitenansicht in vollständig eingefedertem Zustand.
Das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel weist einen in Horizontalrichtung 1 verlaufenden Festschenkel 2 auf. Ein Hilfsfederschenkel 10 ist mit dem Festschenkel 2 verbunden über eine der Ausbiegung 3 in Horizontalrichtung 1 gegenüberliegenden Abbiegung 13. An die Abbiegung 13 schließt sich an ein Federbalken 14, der an seinem Freiende wiederum eine Abrundung 15 aufweist. An die Abrundung 15 schließt sich ein in Vertikalrichtung 8 vorspringender Fortsatz 16 an.
Der Festschenkel 2 mündet in die Ausbiegung 3, an welcher der winkelförmige Federschenkel 4 federnd fixiert ist. Der sich an die Ausbiegung 3 anschließende Federschenkel 4 ist etwas L-förmig abgewinkelt und setzt sich gewissermaßen zusammen aus einem Basisteil 5 und einem vom Basisteil 5 abgebogenen Anschlussteil 6. Das Anschlussteil 6 ist durchsetzt von der in 1 schematisch angedeuteten Leitereinführungsöffnung 7.
In der zur Horizontalrichtung 1 senkrecht verlaufenden Vertikalrichtung 8 ist unterhalb des Festschenkels 2 der Klemmfeder die Stromschiene (nicht dargestellt) angeordnet. Der Festschenkel 2 liegt also auf der Stromschiene auf. Zur Betätigung der Klemmfeder, die im Ausführungsbeispiel als Käfigzugfeder ausgestaltet ist, wird der Federschenkel 4 in Vertikalrichtung 8 in Richtung auf den Festschenkel 2 heruntergedrückt. Hierdurch gleitet die Leitereinführungsöffnung 7 am Festschenkel 2 und der Stromschiene in Vertikalrichtung 8 vorbei, so dass ein Leiter (nicht dargestellt) in die Leitereinführungsöffnung 7 in Horizontalrichtung 1 so eingeführt werden kann, dass der Leiter die Unterseite der Stromschiene berührt und an der Unterseite der Stromschiene kontaktierend anliegt. Durch das Loslassen und Zurückfedern des Federschenkels 4 wird der Leiter in dieser beschriebenen Stellung fest gegen die Unterseite der Stromschiene gedrückt, wodurch der zur Funktion der Klemmfeder erforderliche Kontaktdruck erreicht wird.
Die Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels zeigt die Zusammenschau der 1 einerseits und der 2 andererseits. Wird nämlich die in 1 in vollständig entspanntem Zustand dargestellte Klemmfeder eingefedert, federn sowohl der Federschenkel 4 als auch der Hilfsfederschenkel 10 ein, so dass das Basisteil 5 des Federschenkels 4 einerseits und der Federbalken 14 des Hilfsfederschenkels 10 andererseits in eine nahezu waagrechte, in Horizontalrichtung 1 verlaufende Stellung geraten. Die Bewegungsrichtungen des Federschenkels 4 und des Hilfsfederschenkels 10 sind gegenläufig. Hierbei ist erkennbar, dass der Berührungspunkt zwischen dem Federbalken 14 und dem Federschenkel 4 stets, sich etwa im Bereich der Mitte des Basisteils 5 des Federschenkels 4 befindet. Mit an deren Worten kann dieser Berührungspunkt also nicht in den Bereich einer Abbiegung, beispielsweise der Ausbiegung 3, wandern. Da der Berührungspunkt zwischen dem Federschenkel 4 und dem Hilfsfederschenkel 10 somit nahezu konstant ist, ist auch der zwischen dem Federschenkel 4 und dem Hilfsfederschenkel 10 wirksame Hebelarm stets nahezu konstant. Im vollständig eingefederten Zustand gemäß 2 wird der Fortsatz 16 als Federwegbegrenzer wirksam, in dem er mit seiner Stirnseite auf dem Festschenkel 2 aufliegt und so ein weiteres Einfedern des Federschenkels 4 in Vertikalrichtung 8 verhindert.

1: Horizontalrichtung
2: Festschenkel
3: Ausbiegung
4: Federschenkel
5: Basisteil
6: Anschlussteil
7: Leitereinführungsöffnung
8: Vertikalrichtung
10: Hilfsfederschenkel
13: Abbiegung
14: Federbalken
15: Abrundung
16: Fortsatz

Claims

Klemmfeder für eine Federklemme – mit einem Festschenkel (2) und – mit einem am Festschenkel (2) federnd gelagerten, winkelförmigen Federschenkel (4) gekennzeichnet durch einen am Festschenkel (2) federnd gelagerten und sich zum Federschenkel (4) gegenläufig bewegenden Hilfsfederschenkel (10), der mit seinem dem Festschenkel (2) abgewandten Freiende am Federschenkel (4) anliegt und den Federschenkel (4) mit seiner Federkraft beaufschlagt, wobei die Klemmfeder aus einem Stück gebogen ist.
Klemmfeder nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch einen am Hilfsfederschenkel (10) angeformten Federwegbegrenzer.
Klemmfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, – dass der Festschenkel (2) und der Federschenkel (4) einen Federinnenraum umschließen und – dass der Hilfsfederschenkel (10) im Federinnenraum angeordnet ist.
Klemmfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Federschenkel (4) und der Hilfsfederschenkel (10) an den beiden einander abgewandten Enden des Festschenkels (2) angeformt sind.
Klemmfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 4 gekennzeichnet durch ein gleitführungsartiges am Federschenkel (4) anliegendes Freiende des Hilfsfederschenkels (10) mit einer Abrundung (15) derart, dass der abgebogene, den Fortsatz (16) der Abrundung (15) bildende Bereich des Freiendes als Federwegbegrenzer wirksam ist.