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FELD DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Federklemme zum elektrischen
Verbinden elektrischer Leiter mit einem Gegenkontakt. Außerdem bezieht
sich die vorliegende Erfindung auf ein Montageverfahren zum elektrischen
Verbinden elektrischer Leiter mit Hilfe einer Federklemme.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Eine
solche Federklemmanordnung des Standes der Technik ist beispielsweise
in der 1 abgebildet, und kann zum Anschließen einer
externen Leitung an eine Einrichtung dienen, wie beispielsweise
zur Verdrahtung von Schaltschränken, Zeitrelais
oder Solarmodulen. Auch können
damit zwei Leitungen miteinander verbunden werden.
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Bei
einer solchen Anschlusstechnik wird eine abisolierte Leitung 17 eines
Kabels 16 mittels einer Klemmfeder 11 mit einem
Kontakt 12 in Verbindung gebracht. Solch eine Klemmanordnung
erfordert einen geringen Bedienungs- und Werkzeugaufwand und ist
zudem von hoher Funktionssicherheit gekennzeichnet. Die Klemmfeder 11 befindet
sich in einem elektrisch isolierenden Gehäuse 13 (bspw. aus Kunststoff),
wobei die Klemmfeder an einer Klemmstelle eine Aussparung 20 aufweist.
In dem Gehäuse ist
eine die Betätigung
der Klemmfeder ermöglichende Öffnung 19 und
eine Leitereinführöffnung 18 vorgesehen.
Die Betätigung
der Klemmfeder erfolgt mit Hilfe eines in die Öffnung 19 eingeführten Werkzeugs 14,
im Allgemeinen eines Schraubendrehers oder ähnlichem.
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In
der mit (1) gekennzeichneten Abbildung der 1 wird der
Schraubendreher 14 in die dafür vorgesehene Werkzeugöffnung 19 eingeführt, um
die Klemmfeder zu spannen. Die gespannte Klemmfeder ist aus der
mit (2) gekennzeichneten Abbildung der 1 ersichtlich.
Die Klemmfeder 11 wird aufgrund des eingeführten Werkzeugs
deformiert und damit verschiebt sich ein Teil der Klemmfeder in
eine entsprechende Gehäuseaussparung 15.
Im gespannten Zustand bildet die Klemmfederöffnung 20 (nicht sichtbar)
im Zusammenspiel mit der Leitereinführöffnung 18 des Gehäuses 13 einen
Leitereinführkanal,
durch welchen der abisolierte Leiter eingeführt werden kann. Der Leiter
kann bei entspannter Klemmfeder (Abbildung (1) der 1)
nicht eingelegt und mit Kontakt 12 elektrisch verbunden
werden, da die Klemmfederöffnung 20 nicht
mit der Leitereinführöffnung 18 des
Gehäuses
fluchtet.
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Wie
aus Abbildung (3) der 1 zu sehen kann nun der Leiter
komplett eingeführt
werden, und bei Entfernung des Werkzeugs wird der Leiter durch das
Zurückfedern
der Klemmöffnung 20 der
Klemmfeder 11 flach gegen den Kontakt 12 gedrückt und
somit elektrisch mit diesem verbunden (siehe Abbildung (4) der 1).
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Diese
Anschlusstechnik ermöglicht
eine rüttel-
und stoßsichere
Leiterverbindung und weist mit steigendem Leiterquerschnitt eine
größere Klemmkraft
auf. Allerdings ist die Klemmfeder im Ausgangszustand stets geschlossen,
sodass die Klemmfeder zunächst
gespannt werden muss, bevor ein elektrischer Leiter in den dadurch
entstehenden Leitereinführkanal
eingeführt
werden kann. Wenn eine größere Anzahl
von Leitern in die entsprechenden Klemmfederanordnungen geklemmt
werden müssen,
erweist sich dies als aufwendig und zeitraubend, denn das Werkzeug
muss zunächst
in die entsprechende Werkzeugöffnung
eingeführt
und gehalten werden, während
der Leiter in die Klemmfederanordnung eingeführt werden muss, worauf anschließend das Werkzeug
entfernt wird und der elektrische Kontakt erfolgt.
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Die
oben beschriebene Federklemmanordnung ist mit weiteren verschiedenen
Nachteilen behaftet. So ist für
die Betätigung
der Klemmfeder stets ein Werkzeug notwendig. Da die Werkzeugöffnung und
Leitereinführöffnung nebeneinander
auf derselben Seite des Gehäuses
angeordnet sind, ergibt sich außerdem
die Schwierigkeit, dass die Sicht auf die Öffnungen für die Leitungen durch das Werkzeug
behindert werden. Außerdem
werden die Hebelkräfte zum Öffnen der
Klemmfeder vom Gehäuse
aufgenommen, wodurch die Lebensdauer der Klemmfederanordnung reduziert
wird.
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Wenn
auch nicht aus 1 ersichtlich, so müssen die
für die
Klemmfederanordnung notwendigen Komponenten wenigstens teilweise
unter Einsatz von Schrauben an das Gehäuse montiert werden. Damit
ist eine zeit- und kostenintensive Montage und Demontage der einzelnen
Klemmfedern verbunden.
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Des
weiteren ist es so, dass pro Klemmfeder nur ein Leiter angeklemmt
werden kann. Daher muss eine Klemmfederanordnung für jeden
anzuschließenden
Leiter vorgesehen werden, womit der notwendige Platz zum Vorsehen
der Klemmfederanordnungen steigt. Es wäre wünschenswert eine Klemmfederanordnung
zu haben, mit der mehr Klemmfedern angeordnet werden können als
mit der Klemmfederanordnung des in 1 gezeigten
Standes der Technik.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht
somit darin, eine möglichst
einfache und kostengünstige
Anschlussklemmvorrichtung anzugeben, die leicht und werkzeuglos bedienbar
ist, und außerdem
den Anschluss mehrerer Leiter ermöglicht und einen für die Anschlussklemmvorrichtung
notwendigen Platz verringert. Weitere vorteilhafte Aufgaben der
vorliegenden Erfindung sind eine einfache Montage der Anschlussklemmvorrichtung
zu erlauben und eine hohe Lebensdauer der Anschlussklemmvorrichtung
zu erreichen.
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Mindestens
eine dieser Aufgaben wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs
1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand
der abhängigen
Patentansprüche.
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Die
vorliegende Erfindung sieht eine Anschlussklemmvorrichtung vor zum
elektrischen Verbinden mindestens zweier elektrischer Leiter mit
einem Kontaktbereich eines Gegenkontakts. Eine schlaufenförmig gebogene
Klemmfeder der Anschlussklemmvorrichtung umfasst einen Klemmbereich,
der durch mindestens einen Einschnitt in mindestens zwei nebeneinander
gelegene Klemmarme mit jeweils einer Klemmöffnung unterteilt ist. Die Klemmfeder
weist weiterhin einem Federbereich auf, der federnd mit den mindestens
zwei Klemmarmen verbunden ist. Eine Spannvorrichtung der Anschlussklemmvorrichtung
weist einen von einem Bediener betätigbaren Griff und einen Betätigungsbereich
auf, der beim Betätigen
des Griffes die zwei Klemmarme der Klemmfeder zum Spannen deformiert.
Die zwei Klemmöffnungen
bilden bei gespannten Klemmarmen zwei Leitereinführkanäle aus. Ein durch einen der
Leitereinführkanäle eingeführte Leiter
wird durch das Entspannen des einen Klemmarms mit dem Gegenkontakt
in elektrisch leitenden Kontakt gebracht.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung wird ein weiterer durch den anderen Leitereinführkanal
eingeführter
Leiter durch das Entspannen des anderen Klemmarms mit dem Gegenkontakt
in elektrisch leitenden Kontakt gebracht.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung weisen die zwei Leiter im Wesentlichen gleich oder
unterschiedlich große
Leiterquerschnittsflächen
auf. Somit können
zwei unterschiedlich oder gleich große Leiter gleichzeitig mit
einer Klemmfeder an einen Kontakt geklemmt werden, und zwar rüttel- und
stoßsicher.
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Einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung zufolge ist die Spannvorrichtung zwischen den mindestens
zwei Klemmarmen der Klemmfeder an dem mindestens einen Einschnitt
angeordnet. Die Spannvorrichtung weist einen Lagerbereich auf, durch
welchen die Spannvorrichtung drehbar an einer Einbuchtung der Klemmfeder
gelagert ist.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Spannvorrichtung so ausgebildet, dass sie
seitlich nicht aus der Klemmfeder herausragt. Dadurch verringert
sich die Platzbedarf für
die Klemmfederanordnung.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung wird die Spannvorrichtung durch einen Teil des Einschnitts
im Klemmbereich beim Betätigen
des Griffes geführt.
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Nach
einer vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung ist der Einschnitt im Klemmbereich so ausgebildet, dass
Begrenzungen für
die Bewegung der Spannvorrichtung gebildet werden.
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Einer
weiteren Ausführungsform
zufolge weist die Spannvorrichtung einen Lagerbereich auf, der mit
dem Betätigungsbereich
der Spannvorrichtung ein auf einer Seite offenes Rechteck oder ein geschlossenes
Rechteck mit einer Spannöffnung
bilden. Ein die Spannöffnung
umgebender Rand der Spannvorrichtung, den Lagerbereich und den Betätigungsbereich
umfassend, umgreift dabei die Klemmfeder an der Einbuchtung.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist der Kontaktbereich des Gegenkontakts als Schiene und
als Gegenlager für
einen Auflageschenkel der Klemmfeder ausgebildet.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ist ein Auflageschenkel der Klemmfeder durch mindestens
einen Einschnitt in mindestens zwei Auflageschenkelarme unterteilt.
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Einer
vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung zufolge übt
der Betätigungsreich
der Spannvorrichtung auf einem dem Auflageschenkel gegenüberliegenden
Teil der Klemmarme beim Betätigen
der Spannvorrichtung eine Kraft aus, um die Klemmarme zum Spannen
zu deformieren.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist der Gegenkontakt im Kontaktbereich in mindestens
zwei Gegenkontaktarme aufgeteilt, mit denen einer der mindestens
zwei Leiter in Kontakt gebracht wird.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung ist der Federbereich der Klemmfeder durch mindestens
einen Einschnitt teilweise oder im Ganzen in mindestens zwei nebeneinander
gelegene Federbereichteile unterteilt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird die Spannvorrichtung durch einen durch die Klemmfeder
geformten Totpunkt in einem Zustand gehalten, bei der die Klemmfederarme
maximal gespannt sind.
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Die
Ausführungsformen
der Erfindung können
für Zeitrelais
verwendet werden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Montageverfahren zum elektrischen
Verbinden mindestens zweier elektrischer Leiter mit einem Kontaktbereich eines
Gegenkontakts in einer Anschlussklemmvorrichtung bereit. Die Anschlussklemmvorrichtung
umfasst eine schlaufenförmig
gebogene Klemmfeder, einen Klemmbereich aufweist, der durch mindestens einen
Einschnitt in mindestens zwei nebeneinander gelegene Klemmarme mit
jeweils einer Klemmöffnung
unterteilt ist. Weiterhin weist die Klemmfeder einen Federbereich
auf, der federnd mit den zwei Klemmarmen verbunden ist. Zunächst wird
ein Griff einer Spannvorrichtung der Anschlussklemmvorrichtung betätigt, wobei
die Spannvorrichtung einen Betätigungsbereich
aufweist, der beim Betätigen
des Griffes die zwei Klemmarme der Klemmfeder zum Spannen deformiert.
Anschließend
wird ein Leiter in einen der durch die Klemmöffnungen der gespannten Klemmarme
ausgebildeten Leitereinführkanäle eingeführt. Der
Griff wird nun betätigt
um die mindestens zwei Klemmarme zu entspannen, und um den durch den
einen Leitereinführkanal
eingeführten
Leiter mit dem Gegenkontakt in elektrisch leitenden Kontakt zu bringen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein weiteres Montageverfahren zum elektrischen
Verbinden mindestens zweier elektrischer Leiter mit einem Kontaktbereich
eines Gegenkontakts in einer Anschlussklemmvorrichtung bereit. Die
Anschlussklemmvorrichtung umfasst eine schlaufenförmig gebogene Klemmfeder,
die einen Klemmbereich aufweist, der durch mindestens einen Einschnitt
in mindestens zwei nebeneinander gelegene Klemmarme mit jeweils
einer Klemmöffnung
unterteilt ist. Die Klemmfeder weist weiterhin einen Federbereich
auf, der federnd mit den mindestens zwei Klemmarmen verbunden ist.
Die Anschlussklemmvorrichtung weist eine Spannvorrichtung mit einem
Betätigungsbereich auf,
der beim Betätigen
eines Griffes der Spannvorrichtung die mindestens zwei Klemmarme
zum Spannen deformiert. Ein Leiter wird in einen der durch die Klemmöffnungen
der gespannten Klemmarme ausgebildeten Leitereinführkanäle eingeführt. Anschließend wird
der Griff betätigt
um die mindestens zwei Klemmarme zu entspannen, und um den durch
den einen Leitereinführkanal
eingeführten
Leiter mit dem Gegenkontakt in elektrisch leitenden Kontakt zu bringen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Anhand
der in der beiliegenden 1 bis 11 dargestellten
Anordnungen wird die Erfindung im Folgenden näher erläutert.
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1 zeigt
vier Abbildungen einer Klemmfederanordnung gemäß dem Stand der Technik, in
denen schrittweise gezeigt wird wie unter Zuhilfenahme eines Schraubendrehers
eine Klemmfeder gespannt werden kann um dann den Leiter einzuführen und den
elektrischen Kontakt herzustellen.
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2 zeigt
eine dreidimensionale Ansicht der Klemmfederanordnung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung, mit Hebel und Kontaktschiene; die Klemmfeder ist
im entspannten Zustand.
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3 zeigt
eine Draufsicht der Klemmfederanordnung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung, mit Hebel und Kontaktschiene.
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4 zeigt
eine Seitenansicht der Klemmfederanordnung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung, mit Hebel und Kontaktschiene; die Klemmfeder ist
im entspannten Zustand.
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5 zeigt
eine dreidimensionale Ansicht der Klemmfeder gemäß der in den 2–4 gezeigten
Ausführungsform
der Erfindung; die Klemmfeder ist im entspannten Zustand.
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6 zeigt
eine dreidimensionale Ansicht der Kontaktschiene gemäß der in
den 2–4 gezeigten
Ausführungsform
der Erfindung.
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7 zeigt
eine dreidimensionale Ansicht des Hebels gemäß der in den 2–4 gezeigten Ausführungsform
der Erfindung.
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8 zeigt
eine dreidimensionale Ansicht der Klemmfeder gemäß der in den 2–4 gezeigten
Ausführungsform
der Erfindung, aber aus einer zu 5 unterschiedlichen
Perspektive.
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9 zeigt drei Abbildungen a)–c) verschiedener
Ausführungsformen
des für
die Betätigung
der Klemmfeder zuständigen
Hebels.
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10 zeigt
eine dreidimensionale Ansicht der gespannten Klemmfederanordnung
gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung.
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11 zeigt
eine dreidimensional Ansicht der Klemmfederanordnung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung, bei der zwei Leiter in die entsprechenden Öffnungen
der Klemmarme eingelegt sind.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Anhand
der folgenden Ausführungen
wird die Erfindung mit deren vorteilhaften Ausführungsformen unter Zuhilfenahme
der 2 bis 11 im Detail erläutert. Es
wird zunächst
der Aufbau der Klemmfederanordnung beschrieben, bevor deren Funktionsweise
schrittweise erläutert
wird.
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In 2 ist
eine Klemmfederanordnung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in einer dreidimensionalen Ansicht, in 3 als Draufsicht
und in 4 als Seitenansicht zu sehen. Des weiteren zeigen
die 5, 6 und 7 die einzelnen
Teile der in 2 dargestellten Klemmfederanordnung.
Dabei zeigt 5 die Klemmfeder 21, 6 den
Anschlusskontakt 22 und 7 den Hebel 24 mit
Isolierkappe 25.
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Die
Klemmfederanordnung soll in dieser Ausführungsform zwei elektrische
Leiter mit einem Anschlusskontakt 22 leitend verbinden.
Dazu umfasst die Anschlussanordnung im Wesentlichen eine Klemmfeder 21 und
einen zur Betätigung
der Klemmfeder 21 bestimmten Hebel 24. Der abgebildete
Anschlusskontakt 22 ist nicht als Teil der Klemmfederanordnung
anzusehen, sondern als Teil eines Gerätes an welchem durch die Verwendung
der erfindungsgemäßen Klemmfeder
zwei elektrische Leiter angeschlossen werden sollen.
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Die
schlaufenförmige
Klemmfeder 21 besteht aus Metall, beispielsweise Blech,
und kann aus einem einzelnen flachen Metallstück so gefertigt und geformt
werden, dass sich im Wesentlichen drei Schenkel 21a, b
und c ausbilden. Wie aus 4 ersichtlich wird der zweite
Schenkel 21b zur Lagerung der Klemmfeder an dem Anschlusskontakt 22 verwendet,
indem die Klemmfeder mit dem zweiten Schenkel 21b auf dem
flach ausgebildeten Anschlusskontakt 22 aufliegt. Der zweite
Schenkel 21b der Klemmfeder 21 ist weiterhin so
geformt, dass sich eine Ausbuchtung 28 bildet, die für die Lagerung
des Hebels 24 dient. Näheres
dazu wird später
erläutert. Außerdem ist
der zweite Schenkel 21b der Klemmfeder so lang, dass dieser
aus dem schlaufenförmigen Gebilde
der Klemmfederanordnung herausragt.
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Der
dritte Klemmfederschenkel 21c ist über einen Federbereich 35 federnd
mit dem ersten Schenkel 21a verbunden, sodass der zweite 21b und der
dritte Klemmfederschenkel 21c durch die 180° Biegung
im Federbereich der Klemmfeder annähernd parallel liegen. Des
Weiteren ist der erste Klemmfederschenkel 21a mittels einer
90° Biegung der
Klemmfeder mit dem dritten Schenkel 21c der Klemmfeder 21 verbunden,
und ist somit in etwa orthogonal zum zweiten 21b und dritten
Schenkel 21c der Federklemme. Somit federn der erste 21a und der
dritte Klemmfederschenkel 21c gemeinsam bezüglich dem
zweiten Schenkel 21b.
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Wie
in 5 zu sehen, sind die drei Schenkel 21a,
b und c der Klemmfeder 21 durch entsprechende Einschnitte 36a,
b und c unterteilt, sodass sich zwei nebeneinander liegende Klemmfederarme 21-1 und 21-2 ergeben.
Die Einschnitte 36a und 36c gehen ineinander über und
reichen bis zu einem bestimmten Teil in den Federbereich 35 rein
(siehe 8). Dabei kann der Federbereich nur teilweise oder
ganz durch den Einschnitt 36c unterteilt sein, solange
die Federkraftwirkung auf die Klemmarme nicht beeinträchtigt wird.
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Dadurch
sind die zwei Klemmfederarme getrennt und unabhängig voneinander bewegbar.
Jeder Klemmfederarm 21-1/21-2 weist jeweils eine
Aussparung 32-1/32-2 auf, um einen anzuschließenden Leiter 26 aufzunehmen.
Zusätzlich
sind durch diese Aussparungen die Enden 37-1 und 37-2 des
zweiten Klemmfederschenkels 21b durchgeführt.
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Die
Unterteilung 36c am dritten Klemmfederschenkel 21c ist
außerdem
so geformt, dass der Hebel 24 durchgeführt werden kann, und außerdem für die Bewegung
des Hebels eine Führung
bietet. Die Führung
des Hebels durch den Schlitz 36c wird durch zwei Anschläge 38a,
b an beiden Enden begrenzt.
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Die
Aussparung 36b im zweiten Klemmfederschenkel 21b ist
ebenfalls so ausgebildet, dass der Hebel durchgeführt werden
kann. Hingegen ist der Schnitt im ersten Klemmfederschenkel 21a nur so,
dass der Klemmfederschenkel 21a in zwei nebeneinander liegende
Teile gespalten ist.
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Der
Gegenkontakt 22 aus 6, an dem
die zwei einzuführenden
Leiter kontaktiert werden soll, ist für diese Ausführungsform
der Erfindung als Schiene ausgebildet und als solches nicht Teil
der Klemmfederanordnung. Der zweite Federklemmschenkel 21b liegt
dabei flach auf der Gegenkontaktschiene an einem Kontaktbereich 27,
wobei die beiden Enden 22-1 und 22-2 der Schiene
aus den Klemmfederaussparungen 32-1 und 32-2 herausragen.
Die Kontaktenden 22-1 und 22-2 der Schiene sind
daher von einer für
die Öffnungen 32-1 und 32-2 des
ersten Klemmfederschenkels 21a entsprechenden Breite.
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Die
Klemmfederanordnung umfasst weiterhin den Hebel 24 um die
Klemmfeder 21 zu spannen und zu entspannen, der in 7 separat
zu sehen ist. Der Hebel 24 an sich ist ähnlich der Klemmfeder aus einem
metallischen Material, und umfasst einen Bedienbereich 25 in
Form eines Griffes, den ein Bediener betätigen kann um die Federklemme
zu spannen oder zu entspannen. Dazu muss die Oberfläche im Bedienbereich 25 aus
einem elektrisch isolierenden Material (bspw.: Kunststoff) bestehen,
da elektrische Ladungen von der Schiene über die Klemmfeder an den Hebel übertragen
werden können.
Der Griff 25 des Hebels 24 ist deshalb mit einer
isolierenden Kappe überzogen.
Obwohl nicht in 7 dargestellt, kann die Kappe
weiterhin so ausgebildet sein, dass eine schirmartige Abgrenzung
zum Betätigungsbereich 29 einen
Bediener davon abhält
die nicht elektrisch isolierte Oberfläche des Betätigungsbereichs 29 zu
berühren.
Dieser Schirm kann rechteckig ausgebildet sein, oder durch einen
Fachmann an andere Formen des Griffes und anderen Anordnungen ohne
Weiteres angepasst werden.
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An
dem Bedienbereich 25 grenzt unmittelbar der schon erwähnte Betätigungsbereich 29 an,
der stabförmig
orthogonal vom Griff beidseitig absteht. Der zum Spannen der Klemmfeder
vorgesehene Betätigungsrand 29 liegt
an dem dritten Schenkel 21c der Klemmfeder, wie man bei
den 2 und 4 sehen kann.
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Der
Lagerbereich 30 des Hebels 24 steht ähnlich dem
Betätigungsbereich 29 auf
beiden Seiten orthogonal stabförmig
ab, und ist somit parallel zu dem Betätigungsbereich. Die Einbuchtung 28 des zweiten
Schenkels 21b der Klemmfeder 21 nimmt den Lagerbereich 30 des
Hebels auf, und somit dient der Lagerbereich 30 dem Hebel 24 als
Gelenk, um welches der Hebel drehend bewegt werden kann.
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Der
in 7 abgebildete Hebel 24 wird wie folgt
an die Klemmfeder 21 montiert. Der Lagerbereich 30 und
die Aussparungen 36b und 36c der Klemmfeder sind
so angepasst, dass eine Montage des Hebels ermöglicht wird. Dazu wird der
Hebel im Vergleich zu der in 1 gezeigten
Endstellung um 90° um
die Längsachse
(parallel zu der in 4 angegebenen Richtung A) gedreht,
und damit zunächst durch
die Aussparung 36c geführt
und anschließend durch
die Aussparung 36b. Um die Montage zu ermöglichen
ist es von Vorteil die Klemmfeder im gespannten Zustand zu halten.
Anschließend
wird der Hebel wieder um 90° zurückgedreht
und kann nun in die dafür
vorgesehene Einbuchtung 28 eingelegt werden. Wird die Klemmfeder
entspannt wird der Hebel, und im Speziellen der Lagerbereich 30 des
Hebels in die Einbuchtung 28 des zweiten Klemmfederschenkels 21b gedrückt. Der
Hebel ist damit schwenkbar an der Klemmfeder gelagert und kann zum
Spannen und Entspannen der Klemmfeder betätigt werden.
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Der
Hebel 24 gemäß der Ausführungsform nach 7 hat
weiterhin den Vorteil, dass dieser seitlich nicht aus der Klemmfederanordnung
herausragt. Somit verringert sich die Breite der Klemmfederanordnung,
und ein kleineres Anordnungsraster beim Aufstellen mehrerer Klemmfederanordnungen
kann erzielt werden.
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Der
in 7 abgebildete Hebel ist dabei nur als eine mögliche Ausführungsform
des Hebels 24 anzusehen. Anders ausgebildete Hebel sind
ebenfalls möglich,
wobei in 9 drei weitere beispielhafte
Ausführungsformen
dargestellt sind.
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Gemäß der Ausführungsform
aus 9a umgeben die beiden Bereiche 29, 30 eine
Spannöffnung 33 des
Hebels und sind Teil des sich durch die Spannaussparung 33 ergebenden
Randes des Hebels. Die Spannöffnung
ist so konzipiert, dass der diese Spannöffnung umgebende Rand des Hebels 24 die
Klemmfeder 21 an der wellenförmigen Einbuchtung 28 des
zweiten Schenkels 21b umgreift.
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Gemäß der Ausführungsform
nach 9a ist die Form der Spannöffnung 33 ein in sich
geschlossenes Rechteck. Damit ergibt sich eine stabile Lagerung
des Hebels an der Klemmfeder. Die Montage des Hebels an die Klemmfeder
erfolgt indem bei zusammengedrückter
Klemmfeder die Klemmfeder mit der von dem ersten Schenkel 21a entgegensetzten
Seite durch die Spannöffnung 33 des
Hebels geführt
wird, bis sich der Hebel an der Ausbuchtung 28 der Klemmfeder 21 befindet.
Wenn die Klemmfeder so weit in die Spannöffnung des Hebels geschoben wurde,
dass der die Spannöffnung
umgebende Rand in die Einbuchtung 28 einrastet kann die
Klemmfeder wieder entspannt werden, und der Hebel ist damit drehbar
an der Klemmfeder gelagert.
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In 9b ist
die Spannöffnung 33 auf
einer Seite offen, wodurch sich eine leichte Montage des Hebels
an die Klemmfeder ergibt indem der Hebel seitlich über die
Einbuchtung 28 auf die gespannte Klemmfeder geschoben wird.
Allerdings ist die Lagerung weniger stabil als bei der Ausführungsform
von 9a, da der Hebel an der offenen Seite der Spannöffnung keinen
Halt an der Klemmfeder hat.
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Bei
der in 9c dargestellten Form des Hebels
ist die Spannöffnung
auch auf einer Seite offen, allerdings nicht vollständig sondern
nur teilweise. Dieser unterbrochene Randbereich 34 erlaubt
ein seitliches Montieren des Hebels an die Klemmfeder, wie bei dem
Hebel gemäß der Ausführungsform
von 9b, allerdings ist die Lagerung an der Klemmfeder
durch den hackenförmigen
Randbereich 34 stabiler da ein seitliches Verschieben nach
der Montage erschwert wird.
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Allerdings
ist die Klemmfederanordnung mit einem der Hebel gemäß 9 breiter als mit dem in der 7 dargestellten
Hebel, da die Hebel aus 9 die Klemmfeder
umgreifen.
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Ein
Gehäuse
für die
Klemmfederanordnung ist an sich nicht notwendig, da die Klemmfeder
und der Hebel ohne Unterstützung
eines Gehäuses
miteinander montierbar sind. Die Klemmfederanordnung wiederum kann
an die Kontaktschiene 22 montiert werden, indem die Klemmfeder
so auf die Kontaktschiene geschoben wird, dass die Schienenenden 37-1 und 37-2 durch
die Leitereinführöffnungen 32-1 und 32-2 im
ersten Schenkel 21a der Klemmfeder geführt werden. Der erste Schenkel 21a der Klemmfeder
befindet sich somit nahe an den Ende der Schiene, und der zweite
Schenkel 21b der Klemmfeder liegt flach auf der Kontaktschiene
auf und bietet damit einen stabilen Halt.
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Die
Einrichtung bei der die Klemmfederanordnung Anwendung finden soll
kann ein Gehäuse aufweisen,
das so angepasst ist, dass die Klemmfederanordnung, inklusive Hebel
und Klemmfeder, daran montiert werden kann. Dafür notwendige Mittel, wie beispielsweise
Verrastungen und ähnliches
an der Einrichtung oder der Klemmfederanordnung, können von
einem Fachmann ohne Weiteres bereitgestellt und angepasst werden.
Der Bedienbereich 25 des Hebels 24 muss dabei
teilweise aus dem Gehäuse
der Einrichtung hinausragen, um es einem Bediener zu ermöglichen
die Federklemme mit Hilfe des Hebel zu spannen und zu entspannen.
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Alternativ
ist es auch möglich,
dass die Klemmfederanordnung ein Gehäuse aufweist, das die Klemmfeder
umgibt, wobei der Bedienbereich des Hebels aus dem Gehäuse der
Klemmfederanordnung herausragt, und damit für einem Bediener von außerhalb
des Gehäuses
betätigbar
ist um die Klemmfeder zu schließen
und zu öffnen.
Das Gehäuse
der Klemmfederöffnung
weist in diesem Fall zwei Öffnungen
auf, die mit den Klemmfederaussparungen 32-1 und 32-2 im
ersten Klemmfederschenkel 21a fluchten, wenn die Klemmfeder
gespannt ist, um Leitereinführkanäle zu bilden,
durch welche zwei Leiter eingelegt werden können, die dadurch in elektrischen
Kontakt mit der Kontaktschiene gebracht werden können. Solch ein Gehäuse muss
wenigstens eine weitere Öffnung
aufweisen, die den Hebel aufnimmt und so gebildet ist, dass ein
Kippen des Hebels ermöglicht
wird um die Feder zu spannen und zu entspannen um dadurch die Kontaktierung
des Leiters zu erlauben.
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Im
Folgenden soll die Verwendung der oben beschriebenen Klemmfederanordnung
zur Kontaktierung eines Leiters oder mehrerer Leiter an einen Kontakt
erläutert
werden.
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Die 2 zeigt
die Klemmfederanordnung in einer möglichen Ausgangsstellung in
der die Klemmfeder 21 entspannt ist und der Hebel 24 in
einer entsprechenden Position ist. Entsprechend liegen die Aussparungen 32-1 und 32-2 oberhalb
der Kontaktschiene 22, und der Hebel 24 ist in
Richtung des Federbereichs 35 der Klemmfeder gekippt. In
dieser Ausgangsstellung ist kein Leiter einzuführen.
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Durch
Betätigung
des Hebels 24 kann die Federklemme gespannt werden, und
die Kontaktierung von Leitern an den Anschlusskontakt wird ermöglicht.
Dazu wird der Hebel 24 am Griff 25 in Richtung
B gekippt. Da die Klemmfeder 21 so geformt ist, dass dessen
dritter Schenkel 21c von dem Federbereich 35 zu
dem ersten Schenkel 21a in der zu A entgegen gesetzten
Richtung ansteigt, wird die Klemmfeder durch den Betätigungsbereich 29 beim
Kippen des Hebels 24 in Richtung B deformiert. Durch dieses Zusammendrücken der
Klemmfeder bewegt sich der mit dem dritten Schenkel 21c verbundene
erste Schenkel 21a der Klemmfeder in Richtung A.
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Da
der Betätigungsbereich 29 auf
beide Klemmarme 21-1 und 21-2 wirkt, werden beide
Klemmarme in Richtung A gedrückt,
und die Aussparungen 32-1 und 32-2 in den Klemmarmen
befinden sich unterhalb der Kontaktschiene 22. Dies ist
in 10 zu sehen, aus der auch die zu der Ausgangsposition versetzte
Position des Hebels nach dem Spannen ersichtlich ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform sind
die Klemmfeder und der Hebel so geformt, dass sich bei ungefähr maximal
gespannter Federklemme ein Totpunkt für die Hebelposition ergibt.
Damit ist zum Halten des Hebels in dieser Stellung keine Verrastung
notwendig. Die in 10 gezeigt Position ist in sich
stabil. Die Klemmfeder übt
zwar eine Kraft auf den Hebel aus, diese wirkt aber so, dass der
Hebel allein aufgrund dieser Kraft nicht in die in 2 gezeigt
Ausgangsposition zurück
kippt. Somit muss der Bediener nach dem Spannen der Klemmfeder den Hebel
nicht in der gespannten Position halten, während ein oder mehrere Leiter
in die Klemmfeder eingeführt
werden. Dadurch wird eine Einhandbedienung der Klemmfederanordnung
ermöglicht.
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Wie
in 11 gezeigt, können
zwei Leiter 26-1 und 26-2, bzw. deren abisoliertes
Ende, in die dafür
vorgesehenen Aussparungen 32-1 und 32-2 eingelegt
werden. Nach dem Einführen
der Leiter kann der Hebel in die zu B entgegen gesetzte Richtung
aus der Totpunktposition in die Ausgangsposition umgelegt werden,
um die Klemmfeder wieder zu entspannen.
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Die
Klemmarme 21-1 und 21-2 der Klemmfeder entspannen
sich unabhängig
voneinander soweit bis der jeweilige Leiter ein weiteres Entspannen
der Klemmfeder verhindert, da der Leiter an die Kontaktschiene gepresst
wird. Auf beide Klemmstellen wird nun mit individueller Kraft eingewirkt.
Dadurch dass, die Klemmarme 21-1 und 21-2 durch
die Einschnitte 36a und 36c voneinander getrennt
sind, können
verschieden dicke Leiter in die beiden Lei tereinführöffnungen 32-1 und 32-2 eingeführt werden.
Da nämlich beim
Entspannen die beiden Klemmarme 21-1- und 21-2 unabhängig voneinander
die eingeführten
Leiter an den Gegenkontakt 22 pressen, ist es unerheblich ob
die Leiter gleiche oder unterschiedliche große Leiterquerschnittsflächen aufweisen.
In jedem Fall werden die Leiter an den Kontakt gepresst, und eine
rüttel-
und stoßsichere
Verbindung mit dem Kontakt wird für beide Leiter erzielt.
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In 11 ist
als Beispiel der Leiter 26-2 mit einem größeren Durchmesser
dargestellt als Leiter 26-1. Dadurch entspannt sich der
Klemmarm 21-1 mehr als der Klemmarm 21-2.
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Würden sich
die beiden Klemmarme 21-1 und 21-2 zusammen spannen
und entspannen, so wäre
ein rüttel-
und stoßsichere
Verbindung nur für Leiter
mit gleichen Dicken möglich,
da sonst die Klemmfeder den dünneren
Leiter (in 11 Leiter 26-1) nicht
mit genügend
Kraft an den Kontakt 22 pressen würde um eine stabile Halterung
zu garantieren. Auch Leiter mit im Wesentlichen gleichen Durchmesser
wären aufgrund
von Toleranzen der Leiter nicht optimal an die Kontaktschiene 22 angelegt. Speziell
für Anwendungen
bei denen hohe Belastungen auf die Klemmfederklemmung der Leiter
auftreten, wie beispielsweise bei Automobilanwendungen, ist eine
rüttel-
und stoßsichere
Anbindung an den Kontakt unerlässlich.
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Somit
ermöglicht
die Klemmfederanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung sowohl für
gleiche als auch für
unterschiedlich dicke Leiter eine optimale rüttel- und stoßsichere
Verbindung mit dem Kontakt.
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Selbstverständlich ist
es auch möglich
nur einen Leiter einzuführen,
statt der zwei möglichen.
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Um
die Leiter wieder von dem Kontakt zu lösen, muss die Klemmfeder wieder
gespannt werden, indem der Hebel 24 in Richtung B gekippt
wird. Durch das Zusammendrücken
der Klemmfeder werden die Leiter nicht mehr an die Kontaktschiene 22 gepresst und
können
durch die Leitereinführöffnungen
aus der Klemmfederanordnung gezogen werden.
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Die
oben beschriebenen Hebel (aus 7 und 9) dienen zum Betätigen der Klemmfeder und sind
an der Einbuchtung 28 des Auflageschenkels 21b der
Klemmfeder drehbar gelagert. Dadurch ergibt sich ein leichtes und
komfortables Öffnen
und Schließen
der Klemmfeder ohne zusätzliches
Werkzeug und mit einer geringen Hebelkraft in einem in sich geschlossenen
System, das aus Metall besteht. Die Hebelkraft zum Öffnen und
Schließen
der Klemmfeder wird also nicht von einem (Kunststoff-)Gehäuse aufgenommen,
sondern die Kraft der Klemmfeder wird durchgehend von dem Betätigungsbereich 29 des
Hebels aufgenommen. Dadurch ergibt sich eine längere Lebensdauer für die Klemmfederanordnung.
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Wie
schon erwähnt
ermöglich
der durch die Klemmfeder und den Hebel geformte Totpunkt eine Einhandbedienung
der Klemmfederanordnung. Ein weiterer Vorteil durch den Totpunkt
bei gespannter Klemmfeder ergibt sich für die Ausgangsstellung der Klemmfederanordnung.
Im Unterschied zu der Ausgangsstellung des Hebels in 2 kann
der Hebel schon so ausgerichtet sein, dass die Klemmfeder gespannt
ist. Damit entfällt
der erste Schritt des Spannens der Klemmfeder. Die Leiter können ohne
vorheriges Spannen der Klemmfeder eingelegt werden, und der Hebel
wird anschließend
betätigt
um ein Entspannen der Klemmfeder zu erzielen. Somit kann die Klemmfeder
im Lieferzustand geöffnet
sein.
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Die
in den 2–11 dargestellte
Ausführungsform
der Erfindung stellt eine Klemmfeder mit zwei voneinander unabhängig wirkenden
Klemmarmen. Allerdings sind auch mehr als zwei Klemmarme möglich. Dadurch
könnten
mehrere Leiter durch eine Klemmfeder an einen Kontakt angeschlossen
werden.
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Beispielsweise
könnte
eine Klemmfeder so ausgebildet sein, dass sie durch Einschnitte
in drei oder mehr nebeneinander liegende Klemmarme unterteilt wird,
die jeweils eine Aussparung aufweisen, durch die ein Leiter eingeführt werden
kann. Die Kontaktschiene muss dabei so ausgeführt sein, dass er der mehrarmigen
Klemmfeder ebenfalls als Auflage dient, und eine Kontaktierung der
durch die Leitereinführöffnungen
eingelegten Leiter ermöglicht.
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Der
in 7 gezeigten Hebel der Klemmfederanordnung muss
so angepasst werden, dass ein gleichzeitiges Spannen der Klemmarme
erfolgt, wenn der Hebel zum Spannen der Klemmfeder gekippt wird.
Der Hebel kann vorteilhafterweise in der Mitte zwischen den Klemmarmen
angeordnet sein, um eine stabiles und gleichmäßiges Spannen der Klemmarme
zu ermöglichen.
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Für einen
Fachmann auf diesem Gebiet ist es ein Leichtes die erfindungsgemäße Klemmfederanordnung
und ihre Teile an die Gegebenheiten anzupassen.