DE102004062855A1 - Verbindungsklemme - Google Patents
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Abstract
Um eine Verbindungsklemme (1) anzugeben, die einen kompakten und montagefreundlichen Aufbau aufweist, ist vorgesehen, dass ein Trägerelement (4) zur Halterung eines Federelements (5) dient, wobei mittels des Federelements (5) zumindest ein elektrischer Leiter (2; 3) fixierbar und mittels eines auf das Federelement (5) wirkenden Betätigungselements (6) lösbar ist, wobei sowohl mit dem Trägerelement (4) als auch mit dem Betätigungselement (6) eine Steckverbindung mit dem Federelement (5) gegeben ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Verbindungsklemme zum Anschluss eines elektrischen Leiters gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Eine solche Verbindungsklemme dient u.a. dazu einen oder mehrere Leiter mit einer Strombahn eines elektrischen Gerätes oder mit weiteren Leitern elektrisch leitend zu verbinden.
- Aus der
DE 37 43 410 A1 ist eine derartige Verbindungsklemme bekannt. Die darin offenbarte schraubenlose Verbindungsklemme weist jedoch eine komplexe Struktur auf, durch die eine aufwändige Montage der Einzelteile der Verbindungsklemme bedingt ist. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsklemme der eingangs genannten Art anzugeben, die einen kompakten und montagefreundlichen Aufbau aufweist.
- Die Aufgabe wird ausgehend von einer Verbindungsklemme gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst; vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen.
- Durch die Baugruppe, welche die ineinandersteckbaren Bauteile wie Betätigungselement, Federelement und Trägerelement aufweist, ergibt sich ohne zusätzliche fertigungstechnische Maßnahmen, wie beispielsweise Schweißen, Löten, Nieten, Crimpen oder Falzen, eine platzsparende Verbindungsklemme, die auf Grund ihres einfachen konstruktiven Aufbaus, insbesondere auf Grund der geringen Anzahl der Bauteile, eine aufwandsreduzierte Montage gewährleistet.
- Mit Vorteil sind das Betätigungselement und das Federelement an einem freien Ende des Trägerelements angeordnet, wobei durch das exponierte freie Ende des Trägerelementes eine gute Zugänglichkeit bei der Montage des Federelementes und des Betätigungselementes gegeben ist.
- Vorteilhafterweise weist das Federelement einerseits Öffnungen zur Aufnahme des freien Endes des Trägerelements und andererseits Aussparungen zur Aufnahme des Betätigungselements auf, so dass auf Grund der damit einhergehenden formschlüssigen Konturen zwischen den einzelnen Elementen ein fester Sitz der Baueinheit gewährleistet ist.
- Mit Vorteil weist das Federelement im Wesentlichen eine Deltaform mit einem Quersteg und mit zwei daran anschließenden Schenkeln auf, wodurch auf einfache Weise beiderseits des freien Endes des Trägerelementes jeweils eine Klemmstelle für anzuschließende Leiter entsteht.
- Vorteilhafterweise weist der Quersteg in Längsrichtung einen Radius oder quer zur Längsrichtung einen Falz aufweist, so dass sich die Biegesteifigkeit des Federelementes erhöhen lässt.
- Mit Vorteil weist das Betätigungselement im Wesentlichen eine U-Form mit einer Traverse und mit zwei daran anschließenden Seitenteilen auf, wodurch die Steckverbindungen mit dem Federelement und mit dem Trägerelement durch seitliches Umgreifen ermöglicht ist.
- Vorteilhafterweise ist das Betätigungselement an den Innenseiten seiner Seitenteile mit Führungsnuten für das Trägerelement versehen, so dass eine sichere Gleitführung in Längsrichtung des Trägerelementes gegeben ist.
- Mit Vorteil weist das Betätigungselement, insbesondere an zumindest einem der Seitenteile, ein Rastelement als Lösesiche rung gegenüber dem Federelement auf, wodurch das Betätigungselement unverlierbar mit dem Federelement verbunden ist; ferner ist dadurch eine Hubbegrenzung in Richtung der Ruhestellung des Betätigungselement gegeben.
- Vorteilhafterweise ist das Betätigungselement an seinen Seitenteilen jeweils mit einem Anschlag zur Begrenzung der Betätigungstiefe versehen, so dass ein Verklemmen des Betätigungselementes an dem Federelement vermieden werden kann.
- Mit Vorteil sind die Seitenteile des Betätigungselementes freiendseitig jeweils mit keilförmig angeordneten Betätigungsflächen ausgerüstet, die unterschiedliche Winkel zur Längsachse des Betätigungselementes aufweisen; hierbei kann in Abhängigkeit des Betätigungshubes bei einer ersten Betätigungsstellung eine erste Klemmstelle und bei einer zweiten Betätigungsstellung eine zweite Klemmstelle gelöst werden.
- Vorteilhafterweise weist zumindest die eine Betätigungsfläche, welche einen stumpferen Winkel zur Längsachse des Betätigungselementes bildet, eine verstärkte Kante im Übergangsbereich zur Längsseite des Seitenteils auf, wodurch eine haptische Rückmeldung über die Öffnung der einen oder der anderen Klemmstelle an den Bediener des Betätigungselementes erfolgt.
- Mit Vorteil ist das Betätigungselement mit einem Betätigungsfortsatz ausgerüstet, der beispielsweise an die Kontur einer Fingerkuppe angepasst ist, um eine komfortable Bedienung des Betätigungselementes zu ermöglichen.
- Vorteilhafterweise ist ein elektrisches Gerät, insbesondere ein Schutzschaltgerät, mit der Verbindungsklemme ausgerüstet, so dass bei diesen üblicherweise in Reihe angeordneten Einbaugeräten ein aufwandsreduzierter Anschluss von Leitern erfolgen kann.
- Mit Vorteil weist das elektrische Gerät Gehäusekonturen auf, an denen die Verbindungsklemme gelagert ist, wodurch mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Halterung gegeben ist.
- Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß den Merkmalen der weiteren Ansprüche werden im Folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass insoweit eine Beschränkung der Erfindung erfolgt; darin zeigen:
-
1 eine Verbindungsklemme gemäß Anspruch 1 in einer Explosionsdarstellung; -
2 die Verbindungsklemme gemäß1 als Baueinheit in einer räumlichen Darstellung; und -
3 die Verbindungsklemme gemäß2 als Teil eines Gerätegehäuses in einer perspektivischen Darstellung. - In
1 ist eine schraubenlose, federbehaftete Verbindungsklemme1 in einer räumlich untergliederten Darstellung gezeigt. Die Verbindungsklemme1 oder auch Steck-Verbindungsklemme ist hierbei zum Anschluss eines teilweise abisolierten ersten elektrischen Leiters2 und eines teilweise abisolierten weiteren elektrischen Leiters3 vorgesehen. Bestandteile der Verbindungsklemme1 sind ein Trägerelement4 , ein Federelement5 und ein Betätigungselement6 , die miteinander durch gegenseitiges Steckverbinden entsprechend der Richtungspfeile zu einer Baugruppe gemäß2 montierbar sind. Die Baugruppe kann somit als funktionssichere und vormontierte Einheit bis zur ihrem weiteren Einsatz zwischengelagert werden. - Das Trägerelement
4 ist gemäß1 Teil eines Bimetallträgers, wobei eine einstückige, d.h. körperlich durchgängige bzw. eine zweiteilige Bauform vorsehbar ist. Bei der zweiteiligen Bauform weist das Trägerelement4 an seinem dem freien Ende7 gegenüberliegenden festen Ende8 eine Verbindungsstelle9 auf, welche beispielsweise als Schweißstelle ausgeführt sein kann. - In
2 ist die Verbindungsklemme1 als montierte Baueinheit gezeigt, wobei das Federelement5 mittels des Trägerelements4 gehaltert ist. Durch das vorgespannte und symmetrische ausgeführte Federelement5 ist die Seele des einen und/oder des anderen elektrischen Leiters2 ,3 – wie strichpunktiert dargestellt – an jeweils einer Klemmstelle10 ,11 fixierbar und mittels des auf das Federelement5 wirkenden Betätigungselements6 lösbar. Die Steckverbindung ist sowohl zwischen dem Trägerelement4 und dem Federelement5 als auch zwischen dem Federelement5 und dem Betätigungselement6 gegeben. Dabei sind das Betätigungselement6 und das Federelement5 an dem freien Ende7 des Trägerelements4 gemäß1 im Sinne eines formschlüssigen Funktionssitzes symmetrisch gehaltert und gegen ungewolltes Verschieben gesichert. - Zur Verbindung der Einzelelemente
4 ,5 ,6 weist das Federelement5 einerseits Öffnungen12 ,13 gemäß1 zur Aufnahme des freien Endes7 des Trägerelements4 und andererseits Aussparungen14 ,15 gemäß1 zur Aufnahme des Betätigungselements6 auf. Die rechteckigen bzw. fensterartigen Öffnungen12 ,13 sind in etwa mittig zum einen in dem Quersteg16 des deltaförmigen Federelements5 und zum anderen an den zueinander zulaufenden, an den Quersteg16 anschließenden Schenkeln17 ,18 vorgesehen, mit deren Hilfe eine Doppelklemmung erfolgen kann. Die zu klemmenden Leiterseelen bzw. Leiter2 ,3 sind hierbei durch Ausnehmungen19 ,20 im Quersteg16 der Klemmfeder5 bis hin zu der jeweiligen Klemmstelle10 ,11 einzuführen. Der durch die Öffnungen12 ,13 geführte freiendseitige Teil7 des Trägerelements4 weist zwei Absätze21 ,22 gemäß1 auf, die als Sitz und somit als Begrenzung der Einstecktiefe für das Federelement5 dienen. Im Gegensatz dazu sind die rechteckigen Aussparungen14 ,15 in der Randzone des Querstegs16 , in etwa auf Höhe und beiderseits der einen Öffnung13 eingebracht. Wie in1 dargestellt kann der Quersteg16 zur Erhöhung der Biegesteifigkeit des Federelements5 in seiner Längsrichtung einen Radius bzw. eine Biegung oder – wie strichpunktiert angedeutet – quer zur Längsrichtung einen Falz23 auf. Durch die Erhöhung der Biegesteifigkeit wird auch bei kleineren Leiterquerschnitten ein ausreichend hoher Kontaktanpressdruck gewährleistet. - Das mit einem Betätigungsfortsatz
24 gemäß1 und2 ausgerüstete Betätigungselement6 weist im Wesentlichen eine U-Form mit einer Traverse25 und mit zwei daran anschließenden Seitenteilen26 ,27 auf. An den Innenseiten seiner Seitenteile26 ,27 ist das Betätigungselement6 mit Führungsnuten28 gemäß1 für das Trägerelement4 versehen. Ferner weist das Betätigungselement an beiden Seitenteilen26 ,27 jeweils ein Rastelement29 als Lösesicherung gegenüber dem Federelement5 auf. Zur Begrenzung der Betätigungstiefe ist das Betätigungselement6 , an den Seitenteilen26 ,27 jeweils mit einem Anschlag30 gemäß1 versehen, der durch eine Materialreduzierung gegeben ist; die dadurch entstehende Kante kommt an einer Innenfläche des einen Schenkels17 des Federelements5 ab einem bestimmten Verschiebeweg zum anliegen und begrenzt somit die Hubtiefe des Betätigungselements6 . - Die Seitenteile
26 ,27 des Betätigungselements6 sind freiendseitig mit keilförmig angeordneten Betätigungsflächen31 ,32 ausgerüstet, welche unterschiedliche Winkel zur Längsachse des Betätigungselements6 aufweisen. Da hierbei die Schenkel17 ,18 des Federelements5 nacheinander betätigbar sind, lässt sich ein erster geklemmter Leiter vor einem weiteren geklemmten Leiter in Abhängigkeit der Hubtiefe des Betätigungselements6 lösen, wodurch ein ungewolltes Entklemmen beider Leiter vermieden werden kann. Zur Umsetzung einer fühlbaren Rückmeldung der Betätigung des Federelements5 weisen beide Betätigungsflächen31 ,32 eine verstärkte Kante33 im Übergangsbereich zur Längsseite des Seitenteils26 auf. Gemäß3 ist die Verbindungsklemme1 , die auf Grund ihrer schraubenfreien Ausführung auch als Steckklemme bezeichnet werden kann, in einem elektrischen Gerät34 , insbesondere in einem Schutzschaltgerät, wie beispielsweise einem Leitungsschutzschalter, untergebracht. Hierbei ist die Verbindungsklemme1 an Gehäusekonturen35 des elektrischen Gerätes34 gelagert. - Die zuvor erläuterte Erfindung kann wie folgt zusammengefasst werden:
Um eine Verbindungsklemme1 anzugeben, die einen kompakten und montagefreundlichen Aufbau aufweist, ist vorgesehen, dass ein Trägerelement4 zur Halterung eines Federelements5 dient, wobei mittels des Federelements5 zumindest ein elektrischer Leiter2 ;3 fixierbar und mittels eines auf das Federelement5 wirkenden Betätigungselements6 lösbar ist, wobei sowohl mit dem Trägerelement4 als auch mit dem Betätigungselement6 eine Steckverbindung mit dem Federelement5 gegeben ist. Hierbei können aufwändige Montagewerkzeuge und Fertigungsverfahren eingespart werden, die beispielsweise zur Vorspannung von Klemmfedern bzw. zum Anschweißen derselben an Trägerelemente dienen. Ferner ist durch die Form und die Anordnung der Einzelelemente4 ,5 ,6 eine zwangsläufig einzuhaltende Reihenfolge bei der Montage der Verbindungsklemme1 gegeben.
Claims (14)
- Verbindungsklemme (
1 ) zum Anschluss zumindest eines elektrischen Leiters (2 ;3 ), mit einem ein Federelement (5 ) halterndes Trägerelement (4 ), wobei mittels des Federelements (5 ) zumindest der eine elektrische Leiter (2 ;3 ) fixierbar und mittels eines auf das Federelement (5 ) wirkenden Betätigungselements (6 ) lösbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das Trägerelement (4 ) mit dem Federelement (5 ) als auch das Federelement (5 ) mit dem Betätigungselement (6 ) zu einer Baueinheit zusammensteckbar ist. - Verbindungsklemme nach Anspruch 1, wobei das Trägerelement (
4 ) ein freies Ende (7 ) aufweist, an dem das Betätigungselement (6 ) und das Federelement (5 ) angeordnet sind. - Verbindungsklemme nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Federelement (
5 ) einerseits Öffnungen (12 ,13 ) zur Aufnahme des freien Endes (7 ) des Trägerelements (4 ) und andererseits Aussparungen (14 ,15 ) zur Aufnahme des Betätigungselements (6 ) aufweist. - Verbindungsklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Federelement (
5 ) im Wesentlichen eine Deltaform mit einem Quersteg (16 ) und mit zwei daran anschließenden Schenkeln (17 ,18 ) aufweist. - Verbindungsklemme nach Anspruch 4, wobei der Quersteg (
16 ) in Längsrichtung einen Radius oder quer zur Längsrichtung einen Falz (23 ) aufweist. - Verbindungsklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Betätigungselement (
6 ) im Wesentlichen eine U-Form mit einer Traverse (25 ) und mit zwei daran anschließenden Seitenteilen (26 ,27 ) aufweist. - Verbindungsklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 6, wobei das Betätigungselement (
6 ) an den Innenseiten seiner Seitenteile (26 ,27 ) mit Führungsnuten (28 ) für das Trägerelement (4 ) versehen ist. - Verbindungsklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 6 oder 7, wobei das Betätigungselement (
6 ), insbesondere an zumindest einem der Seitenteile (26 ,27 ), ein Rastelement (29 ) als Lösesicherung gegenüber dem Federelement (5 ) aufweist. - Verbindungsklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 6 bis 8, wobei das Betätigungselement (
6 ) an seinen Seitenteilen (26 ,27 ) jeweils mit einem Anschlag (30 ) zur Begrenzung der Betätigungstiefe versehen ist. - Verbindungsklemme nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die beiden Seitenteile (
26 ,27 ) des Betätigungselements (6 ) freiendseitig jeweils mit keilförmig angeordneten Betätigungsflächen (31 ,32 ) ausgerüstet ist, die unterschiedliche Winkel zur Längsachse des Betätigungselements (6 ) aufweisen. - Verbindungsklemme nach Anspruch 10, wobei zumindest die eine Betätigungsfläche (
31 ;32 ), welche einen stumpferen Winkel zur Längsachse des Betätigungselements (6 ) bildet, eine verstärkte Kante (33 ) im Übergangsbereich zur Längsseite des Seitenteils (26 ,27 ) aufweist. - Verbindungsklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 6 bis 11, wobei das Betätigungselement (
6 ) mit einem Betätigungsfortsatz (24 ) ausgerüstet ist. - Elektrisches Gerät (
34 ), insbesondere Schutzschaltgerät, mit einer Verbindungsklemme (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. - Elektrisches Gerät nach Anspruch 13, wobei die Verbindungsklemme (
1 ) an Gehäusekonturen (35 ) gelagert ist.
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Effective date: 20120703 |