DE102005056847A1

DE102005056847A1 - Verbindungsadapter

Info

Publication number: DE102005056847A1
Application number: DE102005056847A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Krämer; Werner Tille
Original assignee: Tyco Electronics AMP GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2025-11-29
Also published as: EP1791216A3; EP1791216A2; DE102005056847B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verbindungsadapter (1) zum Verbinden wenigstens eines Leiterendes (44) mit einer Anschlussklemme (42) eines elektrischen Schaltbauteils (43), insbesonderes eines Schützes, mit wenigstens einer einen Klemmkontakt (3) aufweisenden Klemmvorrichtung (3'), in welcher das Leiterende (44) mittels einer Klemmkraft (F¶KL¶) fixierbar und mit dem Klemmkontakt (3) elektrisch leitend verbindbar ist, und mit wenigstens einem Stecker (2'), der in die Anschlussklemme (42) wiederholt lösbar einführbar ausgestaltet ist und einen bei eingeführtem Stecker (2') mit der Anschlussklemme (42) elektrisch verbundenen Steckkontakt (2) aufweist, wobei der Verbindungsadapter (1) ein am Schaltbauteil (43) wiederholt lösbar und anbringbar ausgestaltetes separates Bauteil bildet. Durch den erfindungsgemäßen Verbindungsadapter (1) wird das Anschließen eines handelsüblichen Schaltbauteiles (43) verbessert, so dass sich die Anschlusszeit reduziert und Montagekosten eingespart werden können.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbindungsadapter zum Verbinden wenigstens eines Leiterendes mit einer Anschlussklemme eines handelsüblichen elektrischen Schaltbauteils, insbesondere eines Schützes.
Elektrische Schaltbauteile, wie Schütze oder Relais, sind in der Technik weit verbreitet und werden in vielen Bereichen, wie beispielsweise dem Maschinen- und Anlagenbau, eingesetzt. Die Schaltbauteile werden verwendet, um mit einer relativ geringen Schaltleistung eine größere Nutzleistung, z.B. zum Antrieb eines Motors, zu schalten. Diese Schalt- und Nutzleistungen werden an Ein- und Ausgangskontakte der Schaltbauteile angelegt. Über elektrische Leitungen werden die Ein- und Ausgangskontakte an einem Verbraucher, z.B. dem Motor, und an eine Steuereinrichtung, wie z.B. einem Tastschalter oder einer SPS, angeschlossen. Hierfür weisen die Schaltbauteile für jeden Ein- und Ausgangskontakt wenigstens eine Anschlussklemme auf, die beispielsweise als Schraub- oder Federklemmen ausgestaltet sind und in denen die Aderenden der Leitungen fixiert werden. Während der Verkabelung sind die Schaltbauteile in einem Schaltschrank oder auf einer Montageplatte montiert, beispielsweise verschraubt oder auf einer Montageschiene verrastet. Um die Schaltschrankgröße aus Platz- und Kostengründen möglichst klein zu halten, ist die Schaltbauteildichte im Schaltschrank möglichst groß gewählt. Der Platz zum Anschließen der Leitungen zwischen den Schaltbauteilen ist somit gering, so dass das Installieren der Leitungen in den Anschlussklemmen mühsam und zeitaufwendig sein kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verkabeln der handelsüblichen Schaltbauteile so zu vereinfachen, dass sich die Montagezeit reduziert und Montagekosten gespart werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Verbindungsadapter zum Verbinden wenigstens eines Leiterendes mit einer Anschlussklemme eines elektrischen Schaltbauteil, insbesondere eines Schützes, mit wenigstens einer einen Klemmkontakt aufweisenden Klemmvorrichtung, in welcher das Leiterende mittels einer Klemmkraft fixierbar und mit dem Klemmkontakt elektrisch leitend verbindbar ist, und mit wenigstens einem Stecker, der in die Anschlussklemme wiederholt lösbar einführbar ausgestaltet ist und einen bei eingeführtem Stecker mit der Anschlussklemme elektrisch verbundenen Steckkontakt aufweist, wobei der Verbindungsadapter ein am Schaltbauteil wiederholt lösbar und anbringbar ausgestaltetes separates Bauteil bildet.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass bei der Montage der Schaltbauteile zunächst die Leitung mit dem Verbindungsadapter und anschließend der Verbindungsadapter in das im Schaltschrank verbaute Schaltbauteil gesteckt wird. Die Leitung kann bei genügend Platz außerhalb des Schaltschranks besonders schnell mit dem Verbindungsadapter verbunden werden. Anschließend wird der Verbindungsadapter mit dem Stecker in das Schaltbauteil im Schaltschrank gesteckt. Es hat sich gezeigt, dass die Schaltelemente so gegenüber der bisherigen Anschlussprozedur schneller verkabelt werden können und sich so die Montagekosten reduzieren.

Weiterhin hat der erfindungsgemäße Verbindungsadapter den Vorteil, dass das verkabelte und im Schaltschrank verbaute Schaltbauteil, beispielsweise bei einem Defekt, besonders schnell und einfach ausgetauscht werden kann. Somit können durch den erfindungsgemäßen Verbindungsadapter nicht nur Montagekosten, sondern auch Wartungskosten und Ausfallzeit eingespart werden.

Der erfindungsgemäße Verbindungsadapter kann durch verschiedene, voneinander unabhängige, jeweils für sich vorteilhafte Ausgestaltungen weiterentwickelt sein. Auf diese Ausgestaltungen und die mit den Ausgestaltungen jeweils verbunden Vorteile wird im Folgenden kurz eingegangen.

So kann die Klemmvorrichtung ein Klemmelement aufweisen, mit dem die Leitung gegen den Klemmkontakt klemmbar ist. Die Klemmvorrichtung umfasst einen Klemmspalt zur Aufnahme des Leiterendes, der zwischen Klemmelement und Klemmkontakt ausge bildet ist. Ferner kann der Verbindungsadapter ein Federelement aufweisen, welches das Klemmelement in Richtung des Klemmkontakts vorspannt. Dies hat den Vorteil, dass das Klemmelement automatisch in eine Klemmstellung gedrückt ist und kein manuelles Spannen, beispielsweise durch eine Verschraubung, nötig ist. Das federbetätigte Klemmelement passt sich an unterschiedliche Leitungsquerschnitte selbständig an und es können unterschiedliche Leiterquerschnitte, beispielsweise von 0,5 mm² bis 2,5 mm², geklemmt werden. Um die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Verbindungsadapters durch eine geringe Anzahl von Einzelteilen gering zu halten, kann das Klemmelement vom Federelement ausgebildet sein.

Zum Lösen der Anschlussleitung kann die Klemmvorrichtung ein manuell handhabbares Betätigungselement umfassen, mittels dem das in der Klemmvorrichtung fixierte Leiterende lösbar ist. In einer Montagestellung, in welcher der Klemmspalt zwischen Klemmkontakt und Klemmelement größer als in der Klemmstellung und größer als der Leiterquerschnitt ist, kann das Leiterende in der Klemmvorrichtung hinein oder heraus bewegt werden. Mit Hilfe einer Handhabe lässt sich das Betätigungselement besonders einfach, ohne nötige Werkzeuge manuell von der Klemmstellung in die Montagestellung bewegen. Dies beschleunigt die Montage und ist beispielsweise in einem überraschenden Störungsfall von Vorteil, da kein Werkzeug zum Lösen der Leitung nötig ist. Das Betätigungselement kann beispielsweise als ein Drucktaster ausgebildet sein, der durch eine Druckkraft das Klemmelement in die Montagestellung bewegt. Ohne Druckaufschlagung wird das Betätigungselement von dem Federelement in die Klemmstellung zurück bewegt.

Um mehrere Leitungen zusammen an einen Klemmkontakt des Schaltbauteiles anzuschließen, kann die Klemmvorrichtung einen zweiten mit einer zweiten Leitung verbindbaren Klemmkontakt und ein zweites Klemmelement aufweisen, wobei die Klemmelemente von dem Betätigungselement gleichzeitig betätigbar ausgebildet sind. Die beiden Klemmelemente können von dem Federelement ausgebildet sein.

Um die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Verbindungsadapters durch eine geringe Anzahl von Einzelteilen zu reduzieren, können der wenigstens eine Klemmkontakt und der Steckkontakt an einem Kontaktkörper ausgebildet sein. Der Kontaktkörper ist aus einem elektrisch besonders leitfähigem Material, wie z.B. einem Ca-, oder CuMg-Blech hergestellt.

Um den elektrischen Kontakt zwischen dem Verbindungsadapter und der Anschlussklemme des Schaltbauteils sicher zu stellen, kann der Steckkontakt wenigstens eine vorstehende, elastisch auslenkbare Kontaktstelle aufweisen. So wird die Kontaktstelle im aufgesteckten Zustand elastisch ausgelenkt und erzeugt eine Kontaktkraft, die auf die Anschlussklemme wirkt und beispielsweise Schmutz wegdrücken kann. Der Steckkontakt kann als eine biegbare Kontaktfeder ausgeformt sein, an der die Kontaktstelle angeordnet ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Steckkontakt wenigstens zwei Kontaktstellen aufweisen, zwischen denen eine Aufnahme der Anschlussklemme angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass sich der elektrische Fluss auf mehrere Kontaktstellen verteilt und sich in aufgestecktem Zustand die gegeneinander wirkenden Kontaktkräfte an den Kontaktstellen kompensieren.

Um einen elektrischen Schutz zu garantieren, wenn der Verbindungsadapter von der Anschlussklemme abgezogen ist, kann der Stecker ein elektrisch isolierendes Steckkontaktgehäuse aufweisen, welches den Steckkontakt wenigstens abschnittsweise umschließt. So kann es beim Greifen des Verbindungsadapters nicht zum Kontakt mit dem möglicherweise stromführenden Steckkontakt kommen. Zum Verbinden mit der Anschlussklemme kann in dem Steckkontaktgehäuse eine Öffnung, wie beispielsweise ein Schlitz, zur Aufnahme der Anschlussklemme ausgebildet sein.

Damit sich der Verbindungsadapter nicht ungewollt vom Schaltbauteil löst, kann der Verbindungsadapter wenigstens eine Rückzugsicherung umfassen, mit welcher der Verbindungsadapter rückzuggesichert in die Anschlussklemme einführbar ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass auch bei starken Erschütterungen oder Vibrationen des Schaltbauteils ein ungewolltes Lösen des Verbindungsadapters verhindert werden kann. Um eine geringe Montagezeit und einfache Handhabung des Verbindungsadapters zu gewährleisten, kann die Rückzugsicherung eine Handhabe aufweisen, mit der die Rückzugsicherung in eine Lösestellung überführbar ist, in der sie vom Schaltbauteil abgezo gen werden kann. Ferner kann die Rückzugsicherung ein Federelement aufweisen, welches einen Sperrkörper der Rückzugsicherung in eine Sperrstellung drückt, in welcher der Verbindungsadapter im aufgesteckten Zustand zur Anschlussklemme rückzuggesichert ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Verbindungsadapter wenigstens ein Verbindungsmittel aufweisen, mit dem der Verbindungsadapter mit einem baugleichen zweiten Verbindungsadapters verbindbar ist. Dies hat den Vorteil, dass eine Anordnung von zueinander fixierten Verbindungsadaptern hergestellt werden kann, die in aufgestecktem Zustand stabiler am Schaltbauteil angebracht sind. Ferner kann der Verbindungsadapter wenigstens zwei komplementär ausgebildete Verbindungsmittel an gegenüberliegenden Seiten aufweisen, die beispielsweise zu einer Schwalbenschwanzführung verbindbar sind. Die Verbindungsadapteranordnungen können vormontiert werden, mit Leiterenden verbunden und als ein Block gemeinsam in das Schaltbauteil gesteckt werden. Um die Rückzugsicherungen der Verbindungsadapteranordnung gemeinsam zu betätigen, kann jeder Verbindungsadapter eine Kupplung aufweisen, mit dem die Rückzugsicherung mit einer Rückzugsicherung eines baugleichen zweiten Verbindungsadapters im Wesentlichen formschlüssig verbindbar ist.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann die Rückzugsicherung an gegenüberliegenden Seiten zwei komplementäre Kupplungselemente, wie z. B. Nut und Feder, an gegenüberliegenden Seiten des Verbindungsadapters, aufweisen. Diese Kupplungselemente können gemeinsam mit den Kupplungselementen eines zweiten baugleichen Verbindungsadapters eine Kupplung ausbilden, die im Eingriff in eine Führungsrichtung, die beispielsweise parallel zur Einsteckrichtung verläuft, zueinander beweglich und quer zur Führungsrichtung bewegungsstarr verbunden sind.

Die Erfindung betrifft neben dem oben beschriebenen Verbindungsadapter und seinen weiteren Ausgestaltungen auch eine Verbindungsadapteranordnung zum Verbinden von Leiterenden mit Anschlussklemmen eines handelüblichen Schaltbauteiles, insbesondere eines Schützes, mit wenigstens zwei miteinander verbundenen Verbindungsadaptern nach einer der oben genannten Ausführungsformen. Die Rückzugsicherungen der Ver bindungsadapteranordnung können mittels Kupplungen, die an den Verbindungsadaptern ausgebildet sind, wiederholt lösbar und formschlüssig verbunden sein.

Ferner betrifft die Erfindung auch ein elektrisches Schaltbauteil, insbesondere einen Schütz, zum Schalten von elektrischer Energie, mit Anschlussklemmen, mit einer zwischen den Anschlussklemmen ausgebildeten elektrischen Schaltungsanordnungen zum Ausführen einer vorbestimmten Schaltfunktion und mit wenigstens einem mit einem Leiterende elektrisch verbindbaren Verbindungsadapter, der mit einem Stecker in die Anschlussklemme wiederholt lösbar eingesteckt und mit der Anschlussklemme elektrisch verbunden ist, wobei der wenigstens eine Verbindungsadapter nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist.

Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Verkabeln eines elektrischen Schaltbauteiles, insbesondere eines Schützes, bei dem wenigstens ein Leiterende mit einem Verbindungsadapter verbunden und eine lösbare Steckverbindung zwischen dem Verbindungsadapter und einer Anschlussklemme des Schaltbauteiles hergestellt wird.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Verbindungsadapter beim Herstellen der Steckverbindung mit dem Schaltbauteil entgegen einer Einsteckrichtung rückzuggesichert werden.

Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale können dabei unterschiedlich voneinander kombiniert werden, wie dies oben bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen bereits dargelegt wurde.
Es zeigen:
1 eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungsadapters schematisch in einer perspektivischen Ansicht;
2 die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungsadapters aus 1 in einer anderen schematischen Perspektivansicht;
3 die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungsadapters aus 1 in einer Explosionsdarstellung;
4 die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungsadapters aus 1 in einer weiteren Explosionsdarstellung;
5 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungsadapteranordnung in einer schematischen Perspektivdarstellung;
6 eine Ausführungsform eines handelsüblichen Schaltbauteils mit mehreren erfindungsgemäßen Verbindungsadaptern der Ausführungsform in 1 in einer schematischen Perspektivansicht;
7 eine Detaildarstellung einer Anschlussklemme des Schützes aus 6;
8 die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungsadapters aus 1 in einer schematischen Schnittdarstellung mit verbundener Anschlussklemme und Leiterende.
Zunächst wird der allgemeine Aufbau eines erfindungsgemäßen Verbindungsadapters 1 mit Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben.
Der erfindungsgemäße Verbindungsadapter 1 umfasst eine Klemmvorrichtung 3', einen Stecker 2' und eine Rückzugsicherung 6, die in oder an zwei Gehäuseteilen 7, 8 angeordnet sind. Der Stecker 2' weist einen Steckkontakt 2 und die Klemmvorrichtung 3' zwei Klemmkontakte 3, zwei Klemmelemente 4 und ein Betätigungselement 5 auf.
In den 1 und 2 ist der erfindungsgemäße Verbindungsadapter 1 mit geschlossenen, miteinander verbundenen Gehäuseteilen 7, 8 in zwei Seitenansichten dargestellt. In 3 ist der Verbindungsadapter 1 mit einem geöffneten, von ersten Gehäuseteil 7 getrennten zweiten Gehäuseteil 8 dargestellt. In 4 sind zusätzlich der Steckkontakt 2, die Klemmkontakte 3, die Klemmelemente 4 und das Betätigungselement 5 von dem Rückzugsicherung 6 und dem ersten Gehäuseteil 7 beabstandet dargestellt.
Im Folgenden wird der Aufbau der Verbindungsadapter 1 anhand der Explosionsdarstellung von 4 beschrieben.
Das in 4 in Front dargestellte zweite Gehäuseteil 8 weist einen Rasthaken 9 und Rastnoppen 10 auf und bildet einen Teil 11a eines Steckergehäuses 11 des Steckers 2' aus. Den anderen Teil 11b des Steckergehäuses 11 bildet der erste Gehäuseteil 7 aus und wird weiter unten beschrieben.
Das Steckergehäuse 11 des Steckers 2' ist nach außen im Wesentlichen prismenförmig ausgebildet. Das Steckerkontaktgehäuse 11 steht in einer Einsteckrichtung E von dem Gehäuseteil 8 nach außen vor und weist einen in der Einsteckrichtung E verlaufenden im Wesentlichen rechteckigen Schlitz 12 auf, durch den das Steckerkontaktgehäuse 11 im Wesentlichen gabelförmig ausgebildet ist.
In 4 ist der Steckkontakt 2 des Steckers 2' der Übersichtlichkeit halber in der Explosionsdarstellung hinter dem zweiten Gehäuseteil 8 dargestellt. Der Steckkontakt 2 ist an einem Kontaktkörper 50 ausgebildet und weist zwei streifenförmige Kontaktfedern 13 auf, zwischen denen eine Aussparung 15' ausgebildet ist. Quer zur Einsteckrichtung E verlaufen die Kontaktfedern 13 im Wesentlichen parallel zueinander. Die Kontaktfedern 13 sind über einen Steg 14 miteinander verbunden und weisen jeweils eine vorstehende Kontaktstelle 15 auf. In der Einsteckrichtung E verkleinert sich der Abstand der beiden Kontaktfedern 13 zueinander stetig bis zu den Kontaktstellen 15. Zwischen den Kontaktstellen 15 und dem Ende der Kontaktfedern 13 in der Einsteckrichtung E vergrößert sich der Abstand, so dass die Kontaktfedern 13 Einführschrägen ausbilden.
Der Steckkontakt 2 und die Klemmkontakte 3 sind elektrisch verbunden und bei der Ausführungsform der 1 bis 4 von dem Kontaktkörper 50 ausgebildet. Der Kontaktkörper 50 ist aus einem elektrisch gut leitfähigen Material, z.B. einem ausgestanzten und gebogenen Kupferblech, hergestellt. Die beiden Klemmkontakte 3 verlaufen an dem Kontaktkörper 50 im Wesentlichen parallel zueinander. Der Abstand zwischen den beiden Klemmkontakten 3 ist größer als der Abstand zwischen den beiden Kontaktfedern 13 des Steckkontaktes 2. An den freien Enden der Klemmkontakte 3 in Richtung entge gen der Einsteckrichtung E vergrößert sich deren Abstand zueinander, so dass Einführschrägen 16 ausgebildet sind.
Zwischen den beiden Klemmkontakten 3 sind die beiden Klemmelemente 4 angeordnet. Die Klemmelemente 4 sind an den Enden eines streifenförmigen Federelementes 17 ausgebildet. Das Federelement 17 ist quer zur Einsteckrichtung E im Wesentlichen W-förmig als ein Blattfederelement, z.B. aus einem Federstahl, ausgebildet. Die beiden flachen Klemmelemente 4 verlaufen jeweils in Ebenen, die zur Einsteckrichtung E geneigt sind, so dass sich die Enden der Klemmelemente 4 jeweils schräg an den Klemmkontakten 3 abstützen.
Das Betätigungselement 5 ist in Kontakt mit den beiden Klemmelementen 4 angeordnet. Das Betätigungselement 5 weist zwei Betätigungsflächen 18 und eine Handhabe 19 auf. Die beiden Betätigungsflächen 18 sind quer zur Einsteckrichtung E im Wesentlichen V-förmig und zur Einsteckrichtung E geneigt ausgerichtet. In der in den 1 bis 4 dargestellten Grund- bzw. Klemmstellung ist der Neigungswinkel α der Betätigungsflächen 18 zur Einsteckrichtung E kleiner als der Neigungswinkel β der Klemmelemente 4. Die Handhabe 19 ist entgegen der Einsteckrichtung E von den Betätigungsflächen 18 beabstandet angeordnet und weist in der Mitte eine Öffnung 19' auf. Ferner weist das Betätigungselement 5 mehrere in der Einsteckrichtung E verlaufende Führungsflächen 20 auf.
Wie oben bereits beschrieben, ist das erste Gehäuseteil 7 in 4 von dem Steckkontakt 2, den Klemmkontakten 3, den Klemmelementen 4, dem Betätigungselement 5 beabstandet dargestellt, die, wie in 3 dargestellt, darin in einer Montagerichtung M einlegbar sind. Hierzu weist das erste Gehäuseteil 7 mehrere Aussparungen auf, auf die im Folgenden kurz eingegangen wird.
So weist das erste Gehäuseteil 7 Betätigungselementaussparungen 20' auf, in denen das Betätigungselement 5 angeordnet werden kann. Die Aussparungen 20' sind in der Einsteckrichtung E größer als das Betätigungselement 5 ausgeformt, so dass das aufgenommene Betätigungselement 5 darin verschoben werden kann. Ferner sind an dem ersten Gehäuseteil 7 Anschlagflächen 21 und Führungsflächen 22 für das Betätigungselement 5 ausgebildet.
Zum Aufnehmen des Federelements 17 ist eine Federelementaussparung 23 vorgesehen, die als eine U-förmige Nut verläuft. Für die als Einlaufschrägen 16 ausgebildeten Enden der Klemmkontakte 3 sind in dem ersten Gehäuseteil 7 Aufnahmetaschen 24 ausgeformt. An ausgeformten Halteflächen 25 sind die Klemmkontakte 3 anordenbar.
Wie bei dem zweiten Gehäuseteil 8 ist auch an dem ersten Gehäuseteil 7 ein Teil des vorstehenden Steckergehäuses 11b ausgebildet, das mit dem anderen Teil des Steckergehäuses 11a im montierten Zustand das Steckergehäuse 11 des Steckers 2' ausbildet. Im Inneren des Steckerkontaktgehäuses 11 sind Halte- und Anschlagflächen 26 ausgebildet, an denen sich die Kontaktfedern 13 des Steckkontakts 2 abstützen können.
Das erste Gehäuseteil 7 umfasst Gegenrastelemente 27, in welcher die Rasthaken 9 des zweiten Gehäuseteils 8 im zusammengebauten Zustand 1 einrasten können. Für die Rastnoppen 10 eines weiteren Verbindungsadapters 1 weist das erste Gehäuseteil 7 in der Einsteckrichtung E verlaufende Führungsnuten 28 mit am Ende ausgebildeten Endverrastungspositionen 29 auf. Auf das Verrasten mehrerer Verbindungsadapter 1 miteinander wird im Folgenden noch genauer eingegangen.
Ferner sind an dem ersten Gehäuseteil 7 an gegenüberliegenden Außenseiten Verbindungselemente 30, 31 ausgebildet, die zueinander komplementär ausgebildet sind. So weisen die Verbindungselemente 30, 31, vorstehende Halteflächen 32 und Gegenhalteflächen 33 auf, die jeweils in der Einsteckrichtung E mit quer zur Einsteckrichtung E komplementären Neigungswinkeln verlaufen. Die Halteflächen 32 und Gegenhalteflächen 33 sind in der Einsteckrichtung E unterbrochen. Ferner umfasst das eine Verbindungselement 31 Anschlagflächen 34, die quer zur Einsteckrichtung E verlaufen.
Bei der Ausführungsform der 1 bis 4 ist an dem ersten Gehäuseteil ferner die Rückzugsicherung 6 ausgebildet, die einen Steg 35, eine Handhabe 36, ein Federelement 37, einen Sperrkörper 38, einen Hebel 38' und Kupplungen 39, 40 aufweist. Der Hebel 38' ist über den dünnen, elastisch auslenkbaren Steg 35 mit dem ersten Gehäuseteil 7 verbunden. Der quer zur Einsteckrichtung E verlaufende Steg 35 bildet eine Lagerstelle des Hebels 38' und unterteilt ihn in zwei Seiten. Die Handhabe 36, das Federelement 37 sowie die Kupplung 39, 40 sind auf der Hebelseite entgegen der Einsteckrichtung E ausgebildet. Lediglich der Sperrkörper 38 ist an der an deren, in der Einsteckrichtung E auskragenden Hebelseite ausgebildet, und zwar unter dem Hebel 38', dem Steckerkontaktgehäuse 11 zugewandt.
Die Handhabe 36 und das Federelement 37 sind ober- und unterhalb am Hebel 38' angeordnet. Das Federelement 37 verläuft zwischen dem Hebel 38' und dem ersten Gehäuseteil 7. Das Federelement 37 der Rückzugsicherung 6 ist in der dargestellten Grundausstellung im Wesentlichen entspannt der Hebel 38' ist im Wesentlichen waagerecht, parallel zur Einsteckrichtung E ausgerichtet.
Der eine Kupplungskörper 39 der Rückzugssicherung 6 ist im Wesentlichen prismenförmig ausgebildet und verläuft in der Einsteckrichtung E. Der andere Kupplungskörper 40 ist als eine Nut ausgeformt, die ebenfalls in der Einsteckrichtung E verläuft. Die Nutbreite des Kupplungskörpers 40 ist im Wesentlichen gleich mit der Prismenbreite des Kupplungskörpers 39, so dass die Kupplungskörper 39, 40 zweier blaugleicher Verbindungsadapter formschlüssig ineinander passen.
3 zeigt den erfindungsgemäßen Verbindungsadapter 1 in einem zusammengebauten Zustand, wobei das zweite Gehäuseteil 8 vom ersten Gehäuseteil 7 abgenommen ist, um einen Einblick ins Innere des Verbindungsadapters 1 zu ermöglichen. In der Grundstellung in 3 ist das Betätigungselement 5 durch das vorgespannt montierte Federelement 17 mit einer Kraft F in Richtung entgegen der Einsteckrichtung E gegen die Anschlagflächen 21 gedrückt. In dieser Grundstellung drückt das Federelement 17 gleichzeitig die Enden der Klemmelemente 4 mit einer Klemmkraft FKL gegen die Klemmkontakte 3.
Im Folgenden wird die Funktion des Verbindungsadapters und das Verbinden eines Leiters 41 mit dem Verbindungsadapter 1 sowie das Verbinden des Verbindungsadapters 1 mit einer Anschlussklemme 42 eines elektrischen Schaltbauteils 43 mit Bezug auf die 8 beschrieben.
Zunächst wird zum Fixieren eines Leiterendes 44 in der Klemmvorrichtung 3' das Betätigungselement 5 mittels einer Montagekraft FM in Richtung der Einsteckrichtung E betätigt, so dass sich das als Schieber ausgebildete Betätigungselement 5 in Richtung der Einsteckrichtung E bewegt. Die Montagekraft FM größer als die Federkraft F. Über die Betätigungsflächen 18 wird die Montagekraft FM auf die Klemmelemente 4 übertragen, die von einer in 3 dargestellten Klemmstellung in eine Montagestellung überführt werden. In dieser Montagestellung sind die Klemmspalte 4' zwischen Klemmelementen 4 und Klemmkontakten 3 vergrößert, so dass das Ende der Leitung 41 zwischen den Klemmkontakt 3 und das Klemmelement 4 geschoben werden kann.
Alternativ kann das Leiterende 44 auch eingeschoben werden, ohne dass das Betätigungselement 5 gedrückt ist, wenn die Einschubkraft des Leiterendes 44 die Klemmkraft Fkl überwindet und sich das Leiterende 44 selbst den Klemmspalt 4' öffnet und hineinschiebt. So ist eine besonders schnelle Fixierung des Leiterendes 44 in der Klemmvorrichtung 3' möglich.
Beim Einführen der Leitung 41 wird das Leiter- oder Aderende 44 der Leitung 41 in einem Einführkanal 45 eingeführt, der von den beiden Gehäuseteilen 7, 8, dem Betätigungselement 5 und dem Klemmelement 4 ausgebildet ist. Das schräg verlaufende Klemmelement 4 bildet hierbei eine Einführschräge bis zum Klemmspalt 4' zwischen Klemmkontakt 3 und Klemmelement 4 aus. Am Ende des Einführkanals 45 stößt das Leiterende 44 in der Einsteckrichtung E an den Kontaktkörper 50 an. Bei gedrückten Betätigungselement 5 wird die Handhabe 19 nun losgelassen, so dass das Federelement 17 den Klemmschlitz 4' verkleinert, bis das Leiterende 44 vom Klemmelement 4 gegen den Klemmkontakt 3 gedrückt wird. Das so geklemmte Aderende 44 ist elektrisch leitend mit dem Klemmkontakt 3 verbunden. Durch das schräg verlaufende Klemmelement 4 ist die Leitung 41 gleichzeitig rückzuggesichert, weil das Ende des Klemmelements 4 das Aderende 44 als einen Widerhaken hält. Eine auf die Leitung 41 wirkende Rückzugkraft FR verstärkt durch die schräge Ausrichtung der Klemmelemente 4 sogar die Klemmkraft Fkl.
Beim Verbinden des Verbindungsadapters 1 mit der Anschlussklemme 42 eines Schaltbauteils 43 wird der Stecker 2' in die Einsteckrichtung E bewegt. In 8 ist die Kontaktklemme 42 beispielhaft als Flachkontakt ausgebildet. Da die Schlitzbreite B des Schlitzes 12 im Steckerkontaktgehäuse 11 größer als die Dicke D der Kontaktklemme 42 ist, passt die Anschlussklemme 42 in den Schlitz 12 und die Aussparung 15' hinein. Beim Einführen der Anschlussklammer 42 zwischen die Kontaktstellen 15 des Steckkontakts 2 werden diese in eine Kontaktstellung ausgelenkt. In der Kontaktstellung erzeugen die elastisch ausgelenkten Kontaktfedern 13 in den Kontaktstellen 15 eine Kontaktkraft FK auf die Anschlussklemme 42. Durch die Kontaktkraft FK wird die Anschlussklemme 42 reibschlüssig gehalten und der elektrische Kontakt zwischen dem Steckkontakt 2 und der Anschlussklemme 42 verbessert, weil beispielsweise Schmutz weggedrückt werden kann.
Das Steckergehäuse 11 des Steckers 2' ist im Querschnitt zur Einsteckrichtung E an eine Einführöffnung 46 im Schaltbauteil 43 angepasst, so dass das Steckergehäuse 11 beim Einstecken von der Einführöffnung 46 geführt ist. Der eingesteckte Stecker 2' ist quer zur Einsteckrichtung E von der Einführöffnung 46 gehalten, so dass sich äußere am Steckergehäuse 11 abstützen und nicht auf den Steckerkontakt 2 wirken.
Neben dem elektrischen Verbinden mit der Anschlussklemme 42 ist der Verbindungsadapter 1 beim Verbinden mit dem Schaltbauteil 43 durch die Rückzugsicherung 6 gegen ein ungewolltes Lösen vom Schaltbauteil 3 gesichert. Das Abstützen der Rückzugsicherung 6 am Schaltbauteil wird unten mit Bezug auf 6 näher beschrieben.
5 zeigt mehrere erfindungsgemäße Verbindungsadapter 1, die zu einer Verbindungsadapteranordnung 47 vormontiert sind. Die Verbindungsadapter 1 sind mit den ineinandergreifenden Verbindungsmittel 30, 31 miteinander verbunden. Diese komplementär ausgebildeten Verbindungsmittel 30, 31 bilden zusammen bei der beispielhaften Ausführungsform der 1 bis 4 eine Schwalbenschwanzführung aus und werden wie ein Bajonettverschluss in Montagerichtungen B₁ und B₂ miteinander in Eingriff gebracht. Mit der Montagerichtung B₁ werden die Halteflächen 32 eines Verbindungsadapters 1 und die Gegenhalteflächen 33 eines weiteren Verbindungsadapters 1 so angeordnet, dass sie eine Flucht in der Einsteckrichtung E bilden, aber versetzt zueinander stehen.
Mit der Montagerichtung B2 werden die Halteflächen 32 und Gegenhalteflächen 33 dann in Eingriff miteinander gebracht. In der Endlage raten die Rastnoppen 10 in den Endverrastungspositionen 29 ein.
6 zeigt mehrere erfindungsgemäße Verbindungsadapter 1, die an einem Schaltbauteil 43, insbesondere einem Schütz, montiert sind. Diese montierten Verbindungsadapter 1 sind durch den Stecker 2' und die Rückzugsicherung 6 mit dem Schaltbauteil 43 verbunden. Dabei greift der Sperrkörper 38 der Rückzugssicherung 6 hinter eine Haltefläche 48 am Schaltbauteil 43, die in 6 z.B. in einer Schraubenbohrungen ausgebildet ist. Zum Lösen der Verbindungsadapter 1 vom Schaltbauteil 43 wird mit einer Lösekraft FL quer zur Einsteckrichtung E auf eine der Handhaben 36 gedrückt, so dass der Hebel 38' der Rückzugsicherung 6 in eine Lösestellung ausgelenkt wird, in welcher der Sperrkörper 38 über die Oberfläche 49 des Schaltbauteiles 43 steht. In der Löseposition kann der Verbindungsadapter 1 entgegen der Einsteckrichtung E von dem Schaltbauteil 43 abgezogen werden.
Bei der Verbindungsadapteranordnung 47 mit mehreren Verbindungsadaptern 1 sind die Kupplungen 6 mittels der eingekuppelten Kupplungselemente 39, 40 miteinander formschlüssig wirkverbunden, so dass die Hebel 38' der Kupplungen 6 gemeinsam von der Verriegelungsstellung in die Lösestellung bewegt werden können.

Claims

Verbindungsadapter (1) zum Verbinden wenigstens eines Leiterendes (44) mit einer Anschlussklemme (42) eines elektrischen Schaltbauteils (43), insbesondere eines Schützes, mit wenigstens einer einen Klemmkontakt (3) aufweisenden Klemmvorrichtung (3'), in welcher das Leiterende (44) mittels einer Klemmkraft (F_KL) fixierbar und mit dem Klemmkontakt (3) elektrisch leitend verbindbar ist, und mit wenigstens einem Stecker (2'), der in die Anschlussklemme (42) wiederholt lösbar einführbar ausgestaltet ist und einen bei eingeführtem Stecker (2') mit der Anschlussklemme (42) elektrisch verbundenen Steckkontakt (2) aufweist, wobei der Verbindungsadapter (1) ein am Schaltbauteil (43) wiederholt lösbar und anbringbar ausgestaltetes separates Bauteil bildet.
Verbindungsadapter (1) nach Anspruch 1, wobei die Klemmvorrichtung ein manuell handhabbares Betätigungselement (5) umfasst, mittels dem das in der Klemmvorrichtung fixierte Leiterende (44) lösbar ist.
Verbindungsadapter (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Klemmkontakt (3) und der Steckkontakt (2) an einem Kontaktkörper (50) einteilig ausgebildet sind.
Verbindungsadapter (1) nach einem der oben genannten Ansprüche, wobei der Steckkontakt (2) wenigstens eine elastisch auslenkbare Kontaktstelle (15) aufweist.
Verbindungsadapter (1) nach einem der oben genannten Ansprüche, wobei der Steckkontakt (2) wenigstens zwei Kontaktstellen (15) aufweist, zwischen denen eine Aussparung (15') zur Aufnahme der Anschlussklemme (42) angeordnet ist.
Verbindungsadapter (1) nach einem der oben genannten Ansprüche, wobei der Stecker (2') ein elektrisch isolierendes Steckergehäuse (11) aufweist, das den Steckkontakt (2) wenigstens abschnittsweise umschließt.
Verbindungsadapter (1) nach einem der oben genannten Ansprüche, wobei der Verbindungsadapter (1) eine manuell lösbare Rückzugsicherung (6) umfasst, durch welche der mit dem Schaltbauteil (43) verbundenen Verbindungsadapter (1) entgegen einer Einsteckrichtung (E) sicherbar ausgebildet ist.
Verbindungsadapter (1) nach Anspruch 7, wobei die Rückzugsicherung (6) ein Federelement (37) aufweist, welches einen Sperrkörper (38) der Rückzugsicherung (6) in eine Sperrstellung drückt.
Verbindungsadapter (1) nach einem der oben genannten Ansprüche, wobei die Rückzugsicherung (6) wenigstens eine Kupplung (39, 40) aufweist, mit dem die Rückzugsicherung (6) mit einer Rückzugsicherung (6) eines weiteren Verbindungsadapters (1) im Wesentlichen bewegungsstarr verbindbar ist.
Verbindungsadapter (1) nach einem der oben genannten Ansprüche, wobei der Verbindungsadapter (1) wenigstens ein Verbindungsmittel (30, 31) aufweist, mit dem der Verbindungsadapter (1) mit einem weiteren Verbindungsadapter (1) wiederholt lösbar zu einer Baueinheit verbindbar ist.
Elektrisches Schaltbauteil (43), insbesondere ein Schütz, zum Schalten von elektrischer Energie, mit Anschlussklemmen (42), mit einer zwischen den Anschlussklemmen (42) ausgebildeten elektrischen Schaltungsanordnung, durch die eine vorbestimmte Schaltfunktion ausführbar ist, und mit wenigstens einem mit einem Leiterende (44) elektrisch verbindbaren Verbindungsadapter (1), der mit einem Stecker (2') in die Anschlussklemme (42) wiederholt lösbar eingesteckt und mit der Anschlussklemme (42) elektrisch verbunden ist, wobei der Verbindungsadapter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgestaltet ist.
Elektrisches Schaltbauteil (43) nach Anspruch 11, wobei sich eine Rückzugsicherung (6) des Verbindungsadapters (1) an einer mit der Anschlussklemme fest verbundenen Haltefläche (48) entgegen einer Einsteckrichtung (E) abstützt.
Verfahren zum Verkabeln eines elektrischen Schaltbauteiles (43), insbesondere eines Schützes, bei dem wenigstens ein Leiterende (44) mit einem Verbindungsadapter (1) verbunden und eine lösbare Steckverbindung zwischen dem Verbindungsadapter (1) und einer Anschlussklemme (42) des Schaltbauteiles (43) hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Verbindungsadapter (1) beim Herstellen der Steckverbindung mit dem Schaltbauteil (43) entgegen einer Einsteckrichtung (E) rückzuggesichert wird.