DE102008055721B4

DE102008055721B4 - Reihenklemme mit Stromschiene, Stromschiene für eine Reihenklemme und Verfahren zur Herstellung einer derartigen Stromschiene

Info

Publication number: DE102008055721B4
Application number: DE102008055721A
Authority: DE
Inventors: Münür Akay; Gürcan Gülsever; Olcay Kurbak
Original assignee: KLEMSAN ELECTRIC ELECTRONICS Inc
Current assignee: KLEMSAN ELECTRIC ELECTRONICS Inc
Priority date: 2008-11-04
Filing date: 2008-11-04
Publication date: 2011-03-24
Anticipated expiration: 2028-11-05
Also published as: DE102008055721A1

Abstract

Reihenklemme (100) umfassend:
ein isolierendes Klemmengehäuse (1);
eine im isolierenden Klemmengehäuse (1) untergebrachte Stromschiene (3), welche in einem Endbereich eine erste Öffnung (18) zum Durchführen eines Leiters (16) aufweist, wobei die erste Öffnung (18) von einem durch einen Tiefziehprozess aus einem Außenrand der Stromschiene (3) gebildeten integralen Umformabschnitt (4) benachbart ist, der die erste Öffnung (18) an der Stirnseite und an mindestens einer Längsseite der Stromschiene (3) umgibt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reihenklemme mit einem isolierenden Klemmengehäuse, in welchem eine Stromschiene untergebracht ist, die mindestens eine Öffnung zum Durchführen eines Leiters aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine in einer Reihenklemme angeordnete Stromschiene sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Stromschiene.
Elektrische Reihenklemmen werden beispielsweise bei der Verdrahtung elektrischer Anlagen verwendet. Hierbei werden die Reihenklemmen üblicherweise auf Montageschienen befestigt, welche in einem Schaltschrank angeordnet sein können.
Eine Reihenklemme kann beispielsweise als Durchgangsklemme ausgeführt sein. In diesem Fall weist die leitende Stromschiene Öffnungen auf, in die Leiter eingeführt, fixiert und über die Stromschiene elektrisch miteinander verbunden werden können. Des Weiteren können Reihenklemmen als Schutzleiterklemmen ausgeführt sein. Im Unterschied zu den bereits erwähnten Durchgangsklemmen weisen Schutzleiterklemmen zusätzlich einen Schutzleiter auf, durch den eine elektrische Verbindung zwischen der Stromschiene und einer Montageschiene hergestellt werden kann. Leiter, welche die Stromschiene kontaktieren, können hierdurch geerdet werden.
Die Druckschrift EP 18 60 738 A1 offenbart ein Reihenklemme mit einem isolierenden Klemmengehäuse sowie eine in dem isolierenden Klemmengehäuse untergebrachte Stromschiene, die eine Öffnung zum Durchführen eines Leiters aufweist. Die Öffnung ist von einem Umformabschnitt benachbart.
Die Druckschrift DE 10 2004 044 889 A1 betrifft eine in einem isolierenden Klemmengehäuse untergebrachte Stromschiene, die in einem Endbereich eine Öffnung zum Durchführen eines Leiters aufweist. Die Öffnung ist von einem Abschnitt benachbart, der die Schiene an einer Stirnseite umgibt.
Die Druckschrift DE 42 43 740 A1 offenbart einen Metallstreifen mit einem Loch sowie Umformabschnitte, die als Materialdurchzug im Bereich des Loches vorgesehen sind.
Die Druckschrift DE 103 24 144 A1 offenbart eine elektrische Reihenklemme mit einem isolierenden Klemmengehäuse und einer darin angeordneten Stromschiene, welche in einem Mittelabschnitt mit Öffnungen versehen ist.
Die Druckschrift DE 76 23 957 U offenbart eine Klemme mit Stromschiene. Die Stromschiene umfasst Öffnungen, die nicht in einem Endbereich der Stromschiene angeordnet sind und auch nicht von längsseitig verlaufenden Umformabschnitten umgeben werden.
Die Druckschrift DE 77 19 981 U offenbart eine U-förmige Stomschiene mit einem stirnseitigen Umformabschnitt. Die Stromschiene weist keine längsseitigen Umformabschnitte auf.
Die Druckschrift DE 20 313 041 U1 offenbart eine Stromschiene mit einer Leiteraufnahmeöffnung, wobei ein Außenrand der Stromschiene einen Umformabschnitt bildet, der die Leiteraufnahmeöffnung seitlich umgibt. Der den Leiter gegenüber Federkraft abstützende Umformabschnitt ist als Materialdurchzug der Öffnung, d. h. als Innenrand der Stromschiene ausgebildet.
Die Druckschrift DE 299 00 402 U1 offenbart eine Stromschiene mit einer zu Umformabschnitten des Stromschienenaussenrandes benachbarten Öffnung.
Die Druckschrift DE 10 2006 047 254 B3 offenbart eine Stromschiene umfassend eine fensterartige Aussparung mit einer Stützkante und einer der Stützkante gegenüberliegenden Klemmkante.
Durch die Druckschrift EP 1 391 965 A1 ist eine Stromschiene mit einer Leiterdurchstecköffnung in Form eines viereckigen Materialdurchzugs offenbart. Der Materialdurchzug weist einen sich in Leiterdurchsteckrichtung erstreckenden Lochkragen mit zugehörigen Lochkrageninnenwänden auf. Ein solcher Materialdurchzug wird üblicherweise durch Kragenziehen eines bereitgestellten Materials, zum Beispiel einem Blech erzeugt. Hierbei wird durch Zugdruckbelastung ein Blechdurchzug erzeugt, wobei die Abmessungen der Lochkrageninnenwände durch die Abmessungen der durchgezogenen Öffnung selbst beschränkt sind. Folglich kann also die Kontaktfläche zwischen den Lochkrageninnenwänden und einem durch die Leiterdurchstecköffnung geführten Leiter einen maximalen Wert nicht überschreiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Reihenklemmen mit verbesserten Stromschienen bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Reihenklemmen mit solchen Stromschienen bereitzustellen, welche gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Stromschienen eine vergrößere Kontaktfläche zwischen der Stromschiene und einem Leiter ermöglichen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1, 16 und 18 gelöst.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Reihenklemmen ein isolierendes Klemmengehäuse und eine im isolierenden Klemmengehäuse untergebrachte Stromschiene, welche in einem Endbereich eine erste Öffnung zum Durchführen eines Leiters aufweist, wobei die erste Öffnung von einem durch einen Tiefziehprozess aus einem Außenrand der Stromschiene gebildeten integralen Umformabschnitt benachbart ist, der die erste Öffnung an der Stirnseite und an mindestens einer Längsseite der Stromschiene umgibt.
Durch den aus einem Außenrand der Stromschiene gebildeten Umformabschnitt kann die Kontaktfläche zwischen der Stromschiene und einem durch die Öffnung der Stromschiene geführten Leiter optimiert werden. Denn die geometrische Form des Außenrands der Stromschiene kann vor seinem Umformen weitgehend beliebig gewählt werden und unterliegt hinsichtlich seiner geometrischen Form und seiner Abmessungen keinen Beschränkungen. Prinzipiell kann die besagte Kontaktfläche zwischen dem Leiter und der Stromschiene somit beliebig groß gewählt werden. Verglichen mit dem Stand der Technik, gemäß dem die Länge der Lochkragenwand und damit die Größe der Kontaktfläche durch die Ausmaße der durchgezogenen Öffnung und der erforderlichen Wandstärke des Kragens beschränkt ist, kann mit der vorliegenden Erfindung ein verbesserter Kontakt zwischen der Stromschiene und dem Leiter bereitgestellt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Umformabschnitt die Öffnung an mindestens zwei, insbesondere drei Seiten umgeben. Durch einen die Öffnung an mehreren Seiten umgebenden Umformabschnitt kann eine vergrößerte Kontaktfläche und/oder erhöhte Kontaktsicherheit zwischen der Stromschiene und einem durch deren Öffnung geführten Leiter bereitgestellt sowie eine Erhöhung der Formstabilität des Umformabschnitts bewirkt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Oberfläche des Umformabschnitts mehr als zweimal größer, insbesondere mehr als dreimal größer als die Fläche der ersten Öffnung sein. Hierdurch ist eine Mindestgröße der für die Kontaktierung des Leiters zur Verfügung stehenden Fläche garantiert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die erste Öffnung gestanzt sein. Stanzprozesse stellen ein besonders kostengünstiges Verfahren zur Herstellung von Öffnungen dar.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Reihenklemme eine in der ersten Öffnung angeordnete Feder aufweisen, die ausgelegt ist einen durch die erste Öffnung geführten Leiter mittels Federkraft in der Öffnung zu fixieren. Durch die von der Feder über den Leiter auf den Umformabschnitt ausgeübte Kraft können verbesserte Stromübergangswerte an der Kontaktfläche erzielt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann ein freier Schenkel einer in der ersten Öffnung angeordneten Feder einen Rand der ersten Öffnung untergreifen. Durch das Untergreifen wird eine unerwünschte Bewegung der Feder in einer Richtung senkrecht zur Stromschiene unterbunden. Darüber hinaus kann eine Vorspannung der Feder in ihrer Ruhelage eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Stromschiene aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, insbesondere E-Cu 58 gebildet sein. Derartige Materialien weisen eine gute Leitfähigkeit und zugleich ein gutes Umformvermögen auf.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Stromschiene eine zweite Öffnung zum Kontaktieren eines Quersteckers umfassen, welcher dazu ausgelegt ist eine elektrische Verbindung zwischen der Stromschiene und einer weiteren Stromschiene herzustellen. Hierdurch kann eine elektrische Verbindung zwischen Leitern hergestellt werden, die in unterschiedliche Reihenklemmen eingesteckt sind. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Stromschiene eine zweite Öffnung zum Kontaktieren eines in dem Klemmengehäuse angeordneten Schutzleiters umfassen, welcher dazu ausgelegt ist eine elektrische Verbindung zwischen der Stromschiene und einer Montageschiene herzustellen. Durch den Schutzleiter kann die Reihenklemme neben ihrer Funktion als Durchgangsklemme auch als Schutzleiterklemme verwendet werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Schutzleiter über eine Öffnung in einer Hauptfläche des Klemmengehäuses in das Klemmengehäuse einsetzbar sein. Eine solche Ausgestaltung des Klemmengehäuses bietet eine einfache und bequeme Möglichkeit den Schutzleiter in das Klemmengehäuse einzubringen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Schutzleiter durch eine Öffnung an der Unterseite des Klemmengehäuses in das Klemmengehäuse einführbar sein. Im Gegensatz zu einem Einsetzen des Schutzleiters über eine Öffnung in einer Hauptfläche des Klemmengehäuses kann in diesem Fall ein an beiden Hauptseiten geschlossenes Klemmengehäuses verwendet werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Schutzleiter ein Eingriffsmittel aufweisen, welches mit einem Gegeneingriffsmittel des Klemmengehäuses zusammenwirkt, sodass der Schutzleiter relativ zum Klemmengehäuse fixiert wird. Hierdurch ist eine einfache aber sichere Befestigung des Schutzleiters in dem Klemmengehäuse gewährleistet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Klemmengehäuse ein Rastelement zur Fixierung des Klemmengehäuses auf einer Montageschiene umfasst. Durch das Rastelement kann ein unerwünschtes Ablösen der Reihenklemme von der Montageschiene unterbunden werden.
Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt eine Stromschiene für eine Reihenklemme. Die Stromschiene umfasst eine in einem Endbereich der Stromschiene vorhandene Öffnung zum Durchführen eines Leiters, wobei die Öffnung von einem durch einen Tiefziehprozess aus einem Außenrand der Stromschiene gebildeten integralen Umformabschnitt benachbart ist, der die erste Öffnung an der Stirnseite und an mindestens einer Längsseite der Stromschiene umgibt.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Stromschiene bereit. Das Verfahren beinhaltet das Bereitstellen eines Blechs, das Umformen des Blechs zur Ausbildung eines aus einem Außenrand der Stromschiene gebildeten integralen Umformabschnitts der an einer Stirnseite und an mindestens einer Längsseite der Stromschiene verläuft, wobei das Umformen einen Tiefziehprozess umfasst und das Ausbilden einer von dem Umformabschnitt umgebenen Öffnung in einem Endbereich der Stromschiene.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen in beispielhafter Weise näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten Teile können, müssen jedoch nicht maßstäblich dargestellt sein und ähnliche Komponenten sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Hierbei zeigt:
1 eine Seitenansicht einer Reihenklemme;
2 eine Seitenansicht einer Reihenklemme ohne Klemmengehäuse, montiert auf einer Montageschiene;
3 eine Schrägansicht einer Reihenklemme ohne Klemmengehäuse;
4 eine Schrägansicht einer Stromschiene;
5 eine Draufsicht einer Stromschiene;
6 eine Seitenansicht einer Stromschiene;
7 einen Ausschnitt einer Schrägansicht einer aufgeschnittenen Stromschiene mit einer Feder;
8 einen Tiefziehprozess;
9 einen Ausschnitt einer Schrägansicht einer Stromschiene; und
10 eine Schrägansicht einer Stromschiene mit Federn und Quersteckern.
Die im Folgenden beschriebenen Reihenklemmen umfassen ein isolierendes Klemmengehäuse, dessen geometrische Form vorteilhafterweise so ausgelegt ist, dass das Klemmengehäuse auf eine Montageschiene montiert werden kann. Hierzu kann das Klemmengehäuse beliebige Haken- und/oder Federmittel aufweisen. Beispiele für solche Mittel sind ein die Montageschiene unterfassendes Rastfederbein oder die Stromschiene aufnehmende Aussparungen. Hinsichtlich seiner materiellen Zusammensetzung stellt das Klemmengehäuse eine erforderliche Isolierfähigkeit und zugleich eine Elastizität, die eine stabile Montage des Klemmengehäuses auf der Montageschiene garantiert bereit. Das Klemmengehäuse kann hierfür aus einem Kunststoff, insbesondere einem Polyamid, insbesondere PA 66 hergestellt sein.
Die Reihenklemmen umfassen ferner Stromschienen, die vorteilhafterweise eine schmale Bauform aufweisen, wie dies zum Beispiel für Durchgangsstromschienen eng benachbarter Reihenklemmenanordnungen verlangt wird. Die Stromschienen sind aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise einem Metall oder einer Metalllegierung gebildet. Insbesondere umfassen die Stromschienen Kupfer oder eine Kupferlegierung, insbesondere E-Cu 58.
Die 1 zeigt eine Reihenklemme 100 mit einem isolierenden Klemmengehäuse 1. Das Klemmengehäuse 1 umfasst zwei Leiteranschlusselemente 2, in die Leiter (nicht dargestellt) eingeführt werden können. Die zu den Leiteranschlusselementen 2 gehörenden Hohlräume, in welche die Leiter eingeführt werden können, sind in der 1 zum Teil durch das Klemmengehäuse 1 verdeckt. In dem Klemmengehäuse 1 befindet sich eine Stromschiene 3, die über die beiden Leiteranschlusselemente 2 zugänglich ist. Wird jeweils ein Leiter weit genug in den zu dem jeweiligen Leiteranschlusselement 2 gehörenden Hohlraum eingeführt, stellt die Stromschiene 3 eine elektrische Verbindung zwischen diesen beiden Leitern her.
Die Stromschiene 3 weist an ihrer linken Seite und an ihrer rechten Seite jeweils eine Öffnung auf, die aufgrund der in der 1 gewählten Perspektive nicht sichtbar ist. Jede dieser Öffnungen ist von einem aus einem Außenrand der Stromschiene 3 gebildeten Umformabschnitt 4 benachbart. Eine detaillierte Darstellung der Stromschiene 3 und ihrer Komponenten ist durch die 4 bis 6 gegeben. In jeder der besagten Öffnungen der Stromschiene 3 ist eine Feder 5 angeordnet, die zur Fixierung eines in den Hohlraum des Leiteranschlusselements 2 eingeführten Leiters dient. Eine detaillierte Darstellung einer in der Stromschiene 3 angeordneten Feder 5 ist durch die 7 gegeben.
Die Reihenklemme 100 umfasst ferner einen Schutzleiter 6, der im Falle der Reihenklemme 100 über eine Öffnung in einer Hauptfläche des Klemmengehäuses 1 in das Klemmengehäuse 1 einsetzbar ist. Als Hauptfläche ist hierbei die Vorderseite (bzw. Rückseite) des in der 1 dargestellten Klemmengehäuses 1 zu verstehen. In einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) kann der Schutzleiter 6 auch durch eine Öffnung an der Unterseite des Klemmengehäuses 1 in das Klemmengehäuse 1 einführbar sein. Die Öffnung an der Unterseite des Klemmengehäuses 1 kann in diesem Fall beispielsweise die Form eines länglichen Schlitzes haben. Für diesen alternativen Fall müsste eine Hauptfläche des Klemmengehäuses dann nicht die für das seitliche Einsetzen des Schutzleiters 6 benötigte Öffnung wie in der 1 aufweisen.
In der 1 wird eine elektrische Verbindung zwischen dem Schutzleiter 6 und der Stromschiene 3 durch zwei nach oben zeigende Beinchen 7 des Schutzleiters 6 bewerkstelligt, die durch weitere Öffnungen der Stromschiene 3 geführt sind. Auf seiner unteren Seite kontaktiert der Schutzleiter 6 eine Montageschiene 8. In der 1 hat die Reihenklemme 100 somit die Funktion einer Schutzleiterklemme, da sie eine elektrische Verbindung zwischen (nicht dargestellten) in die Leiteranschlusselemente 2 eingeführten Leitern und der Montageschiene 8 herstellt. Die Reihenklemme 100 ohne den Schutzleiter 6 entspricht einer Durchgangsklemme.
Der Schutzleiter 6 weist eine Öffnung 9 auf, in die eine Erhebung 10 des Klemmengehäuses 1 eingreift. Die Form der Öffnung 9 ist prinzipiell frei wählbar und kann zum Beispiel kreisförmig oder rechteckig sein. Die Form der Erhebung 10 ist der Form der Öffnung 9 angepasst und kann beispielsweise quader- oder zylinderförmig sein. Der Schutzleiter 6 ist derart in das Klemmengehäuse 1 eingelegt, dass die Erhebung 10 in die Öffnung 9 eingreift und gegebenenfalls eine Steckpassung oder Rastverbindung ausbildet. Eine komplementäre Ausgestaltung dieser Verbindung (Erhebung am Schutzleiter, Öffnung im Klemmgehäuse) ist ebenfalls möglich. Für das oben erwähnte Ausführungsbeispiel, bei dem der Schutzleiter 6 durch einen Schlitz an der Unterseite des Klemmengehäuses 1 in das Klemmengehäuse 1 eingeführt wird, kann der Schutzleiter 6 an seiner Vorder- und/oder Rückseite eine Rastnase aufweisen, die beim Einschieben des Schutzleiters 6 in das Klemmengehäuse 1 in eine auf der Innenseite des Klemmengehäuses 1 angeordnete Rastausnehmung einrastet. Auch hier ist eine komplementäre Realisierung dieser Rastverbindung möglich.
Das Klemmengehäuse 1 umfasst ein Rastfederbein 11 mit einer Aussparung 12, in welche das linke Ende der Montageschiene 8 einrasten kann. Daneben untergreift das Klemmengehäuse 1 das rechte Ende der Montageschiene 8. Durch diese Ausgestaltungen des Klemmengehäuses 1 wird auch bei nicht vorhandenem Schutzleiter 6 einem unerwünschtes Abrasten des Klemmengehäuses 1 und somit der gesamten Reihenklemme 100 von der Montageschiene 8 entgegengewirkt. Soll die Reihenklemme 100 von der Montageschiene 8 abgenommen werden, kann das Rastfederbein 11 seitlich nach außen bewegt werden, sodass das linke Ende der Montageschiene 8 aus der Aussparung 12 frei kommt. Beispielsweise kann hierzu mit einem Schraubenzieher in eine weitere Aussparung 13 des Klemmengehäuses 1 eingegriffen werden und das Rastfederbein 11 nach außen gedrückt oder gezogen werden.
Die 2 zeigt eine Anordnung 200, die der Reihenklemme 100 ohne das Klemmengehäuse 1 entspricht. Aus der 2 ist ersichtlich, dass der Schutzleiter 6 wie das Klemmengehäuse 1 eine Ausnehmung 14 aufweist, in die ein Ende der Montageschiene 8 einrasten kann. Darüber hinaus untergreift ein Beinchen 15 des Schutzleiters 6 das andere Ende der Montageschiene 8. In Analogie zum Klemmengehäuse 1 wird durch diese Ausgestaltungen des Schutzleiters 6 ebenfalls einem unerwünschtes Abrasten einer den Schutzleiter 6 enthaltenden Reihenklemme von der Montageschiene 8 entgegengewirkt.
Die 3 zeigt eine Schrägansicht einer Anordnung 300 ähnlich der Anordnung 200. Im Gegensatz zur Anordnung 200 ist durch die linke Öffnung 18 der Stromschiene 3 ein Leiter 16 geführt. In der Praxis ist der Leiter 16 in den Hohlraum des Leiteranschlusselements 2 eingeführt (vgl. 1). Die Feder 5 fixiert den Leiter 16 durch ihre Federkraft in der Öffnung 18, wobei ein elektrischer Kontakt zwischen dem Leiter 16 und der Stromschiene 3 an zumindest einer der Innenwände des Umformabschnitts 4 hergestellt wird. Beispielsweise kann der Leiter 16 durch die Feder 5 an die stirnseitige Wandfläche des Umformabschnitts 4 gepresst werden.
Die 4 zeigt eine Schrägansicht einer Stromschiene 3. Die Stromschiene 3 umfasst in jedem ihrer Endbereiche eine Öffnung 18 zum Durchführen eines Leiters. Die Öffnungen 18 sind jeweils von einem aus einem Außenrand der Stromschiene 3 gebildeten Umformabschnitt 4 benachbart. Der Umformabschnitt 4 kann beispielsweise im Wesentlichen senkrecht zum streifenförmigen Hauptabschnitt der Stromschiene 3 verlaufen. In der 4 umgibt der Umformabschnitt 4 die Öffnung 18 an drei Seiten, nämlich der Stirnseite und den beiden Längsseiten der Stromschiene 3. Die Stromschiene 3 weist darüber hinaus zwei Öffnungen 19 zum Kontaktieren eines Schutzleiters (nicht dargestellt) auf.
Der Umformabschnitt 4 der Stromschiene 3 wird durch einen Umformprozess, erfindungsgemäß durch einen Tiefziehprozess hergestellt. Ein exemplarischer Tiefziehprozess ist in der 8 dargestellt. Hierbei wird zunächst ein insbesondere planares Blech 20 bereitgestellt, aus dem die Stromschiene 3 gefertigt werden soll. Das Blech 20 wird auf eine Auflage 21 mit einer Ziehmatrize aufgelegt und randseitig fixiert. Mit einem Stempel 22 wird das Blech 20 dann durch eine Öffnung in der Ziehmatrize gedrückt, wodurch der Umformabschnitt 4 ausgebildet wird. In der 8 ist das bereits umgeformte Blech 20 gezeigt.
Die geometrische Form des Blechs 20 kann vor dem Umformen im Prinzip beliebig gewählt werden und unterliegt hinsichtlich seiner geometrischen Form und seinen Abmessungen keinen Beschränkungen. Die geometrische Form des Blechs 20 nach dem Umformen, d. h. die geometrische Form des Umformabschnitts 4 ist somit frei wählbar und im Gegensatz zu einer Ausführung der Öffnung 18 in Form eines Materialdurchzugs in keiner Weise hinsichtlich seiner Abmessungen beschränkt. Die Kontaktfläche zwischen der Stromschiene 3 und einem durch die Öffnung 18 geführten Leiter an den Seiten des Umformabschnitts 4 kann also nach Wunsch bemaßt und festgelegt werden.
Da die geometrische Form des Umformabschnitts 4 erfindungsgemäß über einen weiteren Bereich frei wählbar ist, kann der Umformabschnitt 4 die Öffnung auch an einer frei wählbaren Anzahl von Seiten umgeben. Durch das beschriebene Verfahren können demnach überflüssige und funktionslose Seiten des Umformabschnitts 4 durch entsprechende Wahl der geometrischen Form des Blechs 20 eingespart werden.
Ferner sind gegebenenfalls auch andere Umformverfahren als Tiefziehen zur Herstellung des Umformabschnitts 4 denkbar. Beispielsweise kann der Umformabschnitt 4 ggf. auch durch einen oder mehrere Biegeschritte realisiert werden. Beispielsweise kann ein stirnseitig angeordneter Umformabschnitt durch eine Umbiegung eines Endabschnitts der Stromschiene 3 und eventuell einem nachfolgenden Rundbiegen des umgebogenen Endabschnitts oder der seitlichen Ränder desselben in Richtung zu den Seiten der Stromschiene 3 hin erfolgen. Die erforderliche Formstabilität des gebogenen Endabschnitts kann beispielsweise durch Anlage an einer komplementär geformten Stützfläche im Klemmengehäuse 1 bewirkt werden.
Nach dem Erzeugen des Umformabschnitts 4 wird die dem Umformabschnitt 4 benachbarte Öffnung 18 erzeugt. Die Öffnung 18 kann beispielsweise durch einen Stanzprozess erzeugt werden. In der 4 weist die Öffnung 18 eine im Wesentlichen rechteckige Form auf. Es ist auch möglich, die Öffnung 18 vor dem Umformen der Stromschiene 3 zu fertigen.
Die 5 und 6 zeigen eine Draufsicht und eine Seitenansicht der Stromschiene 3 aus der 4. In der 5 ist eine Seitenlänge der Öffnung 18 längs der Stromschiene 3 mit „a” und eine Seitenlänge der Öffnung quer zur Stromschiene 3 mit „b” bezeichnet. Die konkreten Werte für die Längen a und b hängen von der spezifischen Anwendung der Stromschiene, also zum Beispiel der Dimension einer zugehörigen Reihenklemme ab. Typische Werte für die Längen a und b sind beispielsweise: a = 9,5 ± 1,5 mm und b = 3,0 ± 1,0 mm, wobei außerhalb dieser Bereiche liegende Bemaßungen ebenfalls möglich sind.
In der 6 ist eine Länge des Umformabschnitts 4 mit „c” bezeichnet. Der Wert der Länge c kann beispielsweise von der Größe der gewünschten Kontaktfläche zwischen der Stromschiene 3 und einem durch die Öffnung 18 geführten Leiter abhängen. Typischerweise weist die Länge c einen Wert von größer als 2,6 mm oder 2,8 mm, insbesondere größer als 3,0 mm, auf. Mit den genannten typischen Werten der Längen b und c ergibt sich eine typische Fläche des Umformabschnitts 4 an der Stirnseite der Stromschiene 3 von z. B. mindestens 6,0 mm² oder 7,0 mm², gegebenenfalls auch mindestens 8,0 mm² oder 9,0 mm², der als stirnseitige Kontaktfläche zur Verfügung steht. Diese Flächenangaben beziehen sich auf die der in 9 gezeigten Außenwandfläche F gegenüberliegenden Innenwandfläche identischer Größe. Die hier beispielhaft dargestellte Stromschiene 3 weist eine Dicke d von etwa 1 mm im nicht umgeformten Bereich auf, wobei kleinere oder größere Werte ebenfalls möglich sind.
Wie aus der 6 ersichtlich, kann die Länge des Umformabschnitts 4 (d. h. die Dimension im Wesentlichen senkrecht zum Verlauf der Stromschiene) im Bereich der Seitenwände des Umformabschnitts gegenüber der Länge des Umformabschnitts an der Stirnseite der Stromschiene 3 reduziert sein, da die Seitenwände zumindest in einem bestimmten Abstand zur Stirnseite keine Kontaktfunktion mehr ausüben.
Die 7 zeigt einen Ausschnitt einer Schrägansicht einer aufgeschnittenen Stromschiene 3. In der Öffnung 18 der Stromschiene 3 ist eine Blattfeder 5 angeordnet. Die Feder 5 ist dazu ausgelegt, einen durch die Öffnung 18 geführten Leiter (nicht dargestellt) mittels Federkraft zu fixieren. Die Feder 5 hat zwei Schenkel 23 und 24. Der Schenkel 24 kann an der Stromschiene 3 gelagert sein, z. B. indem er wie in 7 gezeigt derart gebogen ist, dass er den Rand der Öffnung 18 umgreift und dadurch vom Rand der Öffnung 18 gehalten wird. Der freie Schenkel 23 untergreift den stirnseitigen Rand der Öffnung 18, sodass dieser die Feder 5 unter einer Vorspannung hält. Der Rand der Öffnung 18 bzw. der Rand des Umformabschnitts 4 ist hierbei so geformt, dass er das Untergreifen der Feder 5 ermöglicht. Hierbei kann der Rand beispielsweise in Form einer Stufe oder eines Vorsprungs ausgebildet sein.
Die 9 zeigt eine Schrägansicht einer Stromschiene 3, welche der in den 4 bis 6 dargestellten Stromschiene entspricht. Aus der 9 sind die einzelnen Flächen des Umformabschnitts 14 ersichtlich und mit den Buchstaben A bis E bezeichnet. Beispielhafte Werte für die Flächen A bis E bei einer Fläche von 30,72 mm² für die erste Öffnung 18 sind: A = 22,40 mm², B = 3,46 mm², C = 23,40 mm², D = 2,27 mm², E = 5,48 mm² und F = 7,04 mm².
Wie bereits oben erwähnt, kann die Oberfläche des Umformabschitts 14 im Prinzip beliebig groß und somit größer als die Oberfläche der Öffnung 18 gewählt werden. Vorteilhafterweise ist die Oberfläche des Umformabschnitts 14 mehr als zweimal, insbesondere mehr als dreimal größer als die Oberfläche der ersten Öffnung 18. Im speziellen Fall der oben angegebenen Werte für die Flächen A bis F und dem angegebenen Flächenwert der ersten Öffnung 18 ergibt sich für das Verhältnis der Summe der Flächen A bis F zu der Fläche der ersten Öffnung 18 ein Wert von 3,76. Das heißt, die Oberfläche des Umformabschnitts 14 ist hier z. B. 3,76 mal größer als die Oberfläche der Öffnung 18.
Die 10 zeigt eine Schrägansicht einer Stromschiene 3 mit Federn 5 und Quersteckern 25. Die Stromschiene 3 entspricht der in den 4 bis 6 dargestellten Stromschiene und umfasst Öffnungen 19. In den 1 und 2 kontaktiert ein Schutzleiter 6 die Stromschiene 6 und ist durch ähnliche Öffnungen geführt. In der 10 sind anstelle eines Schutzleiters Beinchen 26 der Querstecker 25 in die Öffnungen 19 eingeführt. Die Querstecker 25 weisen weitere Beinchen 27 auf, die in der 10 die Stromschiene 3 nicht kontaktieren. Die Beinchen 27 können in die Öffnungen einer weiteren Stromschiene (nicht dargestellt) eingesteckt werden. Auf diese Weise kann eine elektrische Querverbindung zwischen den Stromschienen unterschiedlicher Reihenklemmen hergestellt werden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde in der 10 von einer expliziten Darstellung einer weiteren Stromschiene und jeglicher Klemmengehäuse abgesehen.
Es wird darauf hingewiesen, dass die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele kombinierbar sind.

Claims

Reihenklemme (100) umfassend: ein isolierendes Klemmengehäuse (1); eine im isolierenden Klemmengehäuse (1) untergebrachte Stromschiene (3), welche in einem Endbereich eine erste Öffnung (18) zum Durchführen eines Leiters (16) aufweist, wobei die erste Öffnung (18) von einem durch einen Tiefziehprozess aus einem Außenrand der Stromschiene (3) gebildeten integralen Umformabschnitt (4) benachbart ist, der die erste Öffnung (18) an der Stirnseite und an mindestens einer Längsseite der Stromschiene (3) umgibt.
Reihenklemme (100) nach Anspruch 1, wobei der Umformabschnitt (4) die erste Öffnung (18) auch an der anderen Längsseite der Stromschiene (3) umgibt.
Reihenklemme (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche des Umformabschnitts (4) mehr als zweimal größer, insbesondere mehr als dreimal größer als die Fläche der ersten Öffnung (18) ist.
Reihenklemme (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Öffnung (18) gestanzt ist.
Reihenklemme (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Öffnung (18) im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist.
Reihenklemme (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine in der ersten Öffnung (18) angeordnete Feder (5), welche ausgelegt ist einen durch die erste Öffnung (18) geführten Leiter (16) mittels Federkraft zu fixieren.
Reihenklemme (100) nach Anspruch 6, wobei ein freier Schenkel (23) der in der ersten Öffnung (18) angeordneten Feder (5) einen Rand der ersten Öffnung (18) untergreift.
Reihenklemme (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stromschiene (3) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, insbesondere E-Cu 58 gebildet ist.
Reihenklemme (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stromschiene (3) eine zweite Öffnung (19) zum Kontaktieren eines Quersteckers (25) umfasst, welcher dazu ausgelegt ist eine elektrische Verbindung zwischen der Stromschiene (3) und einer weiteren Stromschiene herzustellen.
Reihenklemme (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Stromschiene (3) eine zweite Öffnung (19) zum Kontaktieren eines in dem Klemmengehäuse (1) angeordneten Schutzleiters (6) umfasst, welcher dazu ausgelegt ist eine elektrische Verbindung zwischen der Stromschiene (3) und einer Montageschiene (8) herzustellen.
Reihenklemme (100) nach Anspruch 10, wobei der Schutzleiter (6) über eine Öffnung in einer Hauptfläche des Klemmengehäuses (1) in das Klemmengehäuse (1) einsetzbar ist.
Reihenklemme (100) nach Anspruch 10, wobei der Schutzleiter (6) durch eine Öffnung an der Unterseite des Klemmengehäuses (1) in das Klemmengehäuse (1) einführbar ist.
Reihenklemme (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Schutzleiter (6) ein Eingriffsmittel (10) umfasst, welches mit einem Gegeneingriffsmittel (9) des Klemmengehäuses (1) zusammenwirkt, sodass der Schutzleiter (6) relativ zum Klemmengehäuse (1) fixiert wird.
Reihenklemme (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Klemmengehäuse (1) aus Polyamid, insbesondere PA 66 gebildet ist.
Reihenklemme (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Klemmengehäuse (1) ein Rastelement (11) zur Fixierung des Klemmengehäuses (1) auf einer Montageschiene (8) umfasst.
Stromschiene (3) für eine Reihenklemme (100) umfassend: eine in einem Endbereich der Stromschiene (3) vorhandene erste Öffnung (18) zum Durchführen eines Leiters (16), wobei die erste Öffnung (18) von einem durch einen Tiefziehprozess aus einem Außenrand der Stromschiene (3) gebildeten integralen Umformabschnitt (4) benachbart ist, der die erste Öffnung (18) an der Stirnseite und an mindestens einer Längsseite der Stromschiene (3) umgibt.
Stromschiene (3) nach Anspruch 16, wobei der Umformabschnitt (4) die erste Öffnung (18) auch an der anderen Längsseite der Stromschiene (3) umgibt.
Verfahren zur Herstellung einer Stromschiene (3) für eine Reihenklemme (100) umfassend: Bereitstellen eines Blechs (20); Umformen des Blechs (20) zur Ausbildung eines aus einem Außenrand der Stromschiene (3) gebildeten integralen Umformabschnitts (4) der an einer Stirnseite und an mindestens einer Längsseite der Stromschiene (3) verläuft, wobei das Umformen einen Tiefziehprozess umfasst; und Ausbilden einer von dem Umformabschnitt (4) umgebenen Öffnung (18) in einem Endbereich der Stromschiene (3).