-
Die
Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussklemme, insbesondere
Reihenklemme, mit einem Federkraftelement zum Anklemmen eines eingeführten
Leiters, wobei das Federkraftelement einen als Widerlager für
die Klemmung des Leiters dienenden Anlageschenkel und einen die
Klemmkraft aufbringenden Klemmschenkel aufweist.
-
Eine
elektrische Anschlussklemme der eingangs genannten Art ist beispielsweise
aus der
DE 7728 519
U bekannt. Die dort offenbarte Anschlussklemme weist ein
Federkraftelement auf, welches aus einem Federstahl einstückig
gebogen ist und als Kastenfeder mit innenliegenden Klemmschenkel ausgeführt
ist. Das Ende des innenliegenden Klemmschenkels drückt
einen hier durch eine Durchtrittsöffnung im abgebogenen
Anlageschenkel eingeführten elektrischen Leiter federnd
und kontaktierend an den Anlageschenkel an und klemmt den Leiter
so in der vom Klemmschenkel und Anlageschenkel gebildeten Anschlusskammer
fest. Mehrere derartige Federkraftelemente können hierbei
einstückig miteinander ausgeführt nebeneinander
angeordnet sein, so dass die eingeführten elektrischen
Leiter miteinander elektrisch verbunden sind.
-
Bei
der bekannten elektrischen Anschlussklemme ist aber insbesondere
eine Ausführung als Reihenklemme vorgesehen, bei der das
Federkraftelement in einem aus Isolierstoff bestehenden Klemmengehäuse
angeordnet ist. Im Klemmengehäuse befindet sich eine Stromschiene,
die ebenfalls mit dem Federkraftelemente elektrisch kontaktiert
sein muss. Dies ist hier dadurch realisiert, dass an anderer Stelle
des Federkraftelements ein weiterer Klemmschenkel abgebogen ist
und mit einem entsprechend ausgebildeten weiteren Anlageschenkel eine
weitere Anschlussklemme bildet, in die die Stromschiene kontaktierend
und klemmend eingeschoben ist.
-
Eine
derartige Konstruktion einer Anschlussklemme ist jedoch baulich
sehr aufwendig und weist eine sehr große Baugröße
auf, was insbesondere bei Frontalanschlussklemmen nachteilig ist,
da bei derartigen Anschlussklemmen eine geringe Baugröße erfordert
wird, um eine hohe Anschlussdichte erzielen zu können,
indem unabhängig voneinander eine Vielzahl derartiger Anschlussklemmen
nebeneinander im Schaltschrank oder auf einer Platine angeordnet
werden.
-
Es
ist daher Aufgabe der Erfindung eine elektrische Anschlussklemme,
insbesondere Reihenklemme, zur Verfügung zu stellen, welche
als Frontalanschlussklemme geeignet ist und sich durch eine möglichst
geringe Baugröße auszeichnet, so dass mehrere
derartiger Anschlussklemmen nebeneinander auf geringem Raum positioniert
werden können.
-
Die
Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Die
erfindungsgemäße elektrische Anschlussklemme,
insbesondere Reihenklemme, weist ein Federkraftelement zum Anklemmen
eines eingeführten Leiters auf, wobei das Federkraftelement
einen als Widerlager für die Klemmung des Leiters dienenden
Anlageschenkel und einen die Klemmkraft aufbringenden Klemmschenkel
aufweist. Die elektrische Anschlussklemme zeichnet sich dadurch
aus, dass das Federkraftelement eine Öffnung aufweist, über
welche ein an dem Federkraftelement angeordneter Strombalken unmittelbar
mit dem eingeführten Leiter kontaktierbar ist.
-
Das
Federkraftelement ist dabei vorzugsweise als Biegefeder ausgestaltet,
wobei der eingeführte Leiter zwischen dem Klemmschenkel
und dem Anlageschenkel angeklemmt ist. In die Anschlussklemme ist
ein Strombalken eingeführt, welcher entlang eines Teilbereichs
des Federkraftelements geführt ist und an diesem anliegt.
Ein derartiger Strombalken ist für Durchgangsklemmen und
andere Reihenklemmen typisch, er stellt die Verbindung zwischen
verschiedenen elektrischen Klemmkörpern, insbesondere Federkraftelementen,
her. In dem Bereich, wo der Strombalken an dem Federkraftelement
anliegt, weist das Federkraftelement eine Öffnung auf, über welche
der Strombalken unmittelbar mit dem in dem Federkraftele ment angeklemmten
Leiter kontaktierbar ist. Die einzelnen Bauteile, wie das Federkraftelement,
der Strombalken und der Leiter können dadurch sehr kompakt
in der Anschlussklemme positioniert werden, so dass die Anschlussklemme
insgesamt eine sehr kompakte Baugröße aufweist,
so dass eine hohe Anschlussdichte erzielt werden kann, wodurch derartige
Anschlussklemmen insbesondere für Frontalanschlussklemmen
geeignet sind.
-
Ist
das Federkraftelement als Biegefeder ausgestaltet, ist es möglich,
das Federkraftelement derart in der Anschlussklemme zu positionieren, dass
der Biegebereich des Federkraftelements zwischen Klemmschenkel und
Anlageschenkel an der Seite der Anschlussklemme positioniert ist,
welche der Seite der Anschlussklemme, an der der Leiter in die Anschlussklemme über
eine Einführöffnung eingeführt wird,
gegenüberliegt. Der Leiter kann dadurch bereits in dem
Bereich kurz nach Einführung in die Anschlussklemme mittels
des freien Endes des Klemmschenkels angeklemmt werden, so dass eine möglichst
sichere Klemmung des Leiters ermöglicht wird.
-
Das
Federkraftelement weist dabei vorzugsweise eine Innenfläche
und eine Außenfläche auf, wobei der Leiter mit
der Innenfläche des Federkraftelements anklemmbar ist und
der Strombalken entlang der Außenfläche des Federkraftelements
geführt ist. Dadurch, dass der eingeführte Leiter
entlang der Innenfläche des Federkraftelements und der Strombalken
entlang der Außenfläche des Federkraftelements
geführt ist, können Leiter und Strombalken innerhalb
der Anschlussklemme separiert voneinander angeordnet sein. Eine
Berührung bzw. Kontaktierung zwischen Leiter und Strombalken
findet vorzugsweise ausschließlich im Bereich der Öffnung
des Federkraftelements statt, so dass eine gezielte und kontrollierte
Kontaktierung möglich ist.
-
Um
eine effiziente Kontaktierung zu erreichen, ist der Strombalken
gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
im Bereich der Öffnung des Federkraftelements derart geformt,
dass der Strombalken die Öffnung in Richtung des Leiters durchdringt.
Der Bereich des Strombalkens, welcher in die Anschlussklemme hineinragt,
ist vorzugsweise linear ausgestaltet, wobei im Bereich der Öffnung
der Strombalken eine Abkantung aufweist, so dass der Strombalken
die Öffnung von der Außenfläche des Federkraftelements
in Richtung des Leiters durchdringt. Der Strombalken durchdringt
die Öffnung dabei derart, dass die die Öffnung
durchdringende Seitenfläche des Strombalkens vorzugsweise
in einer Ebene mit der Innenfläche des Federkraftelements liegt.
Besonders bevorzugt überlappt die die Öffnung durchdringende
Seitenfläche des Strombalkens jedoch die Innenfläche
des Federkraftelements, wobei die Überlappung vorzugsweise
im mm-Bereich liegt, so dass die die Öffnung durchdringende
Seitenfläche des Strombalkens weiter in Richtung der Leiters
geneigt ist als die Innenfläche des Federkraftelements, wodurch
eine besonders sichere Kontaktierung erreicht werden kann.
-
Die Öffnung
des Federkraftelements ist nach einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung im Bereich des Anlageschenkels angeordnet. Der Anlageschenkel
ist vorzugsweise im Gegensatz zum Klemmschenkel linear geformt.
Dadurch, dass der Teil des Strombalkens, welcher in die Anschlussklemme
hineinragt, ebenfalls vorzugsweise linear geformt ist, kann der
Strombalken flächig an den Anlageschenkel angeordnet werden,
so dass die Kombination Anlageschenkel Strombalken möglichst
wenig Platz innerhalb der Anschlussklemme benötigt. Die Öffnung
erstreckt sich dabei vorzugsweise über einen Großteil
der Fläche des Anlageeschenkels, bevorzugt nimmt die Öffnung
mindestens 2/3 der Fläche des Anlageeschenkels ein, so
dass eine möglichst große Kontaktfläche
zwischen Leiter und Strombalken erzielt werden kann.
-
Das
Federkraftelement ist vorzugsweise als gebogenes Federstahlband
ausgebildet, wobei das Federstahlband im Bereich der Öffnung
eine größere Breite aufweist als im Bereich des
Klemmschenkels. Das Federkraftelement bzw. das Federstahlband weist
vorzugsweise eine konstante Breite auf, wobei zur Verstärkung
des Federkraftelements im Bereich der Öffnung das Federkraftelement
bzw. das Federstahlband eine größere Breite aufweist
als der restliche Teil des Federkraftelements bzw. des Federstahlbands.
Die Öffnung entspricht dabei gemäß einer
weiteren Ausgestaltung im Wesentlichen der Breite des Klemmschenkels,
so dass eine möglichst große Kontaktierungsfläche
zur Verfügung steht. An den Seitenbereichen der Öffnung
weist das Federkraftelement Stege auf, welche dem Federkraftelement
im Bereich der Öffnung eine ausreichende Stabilität
verleihen.
-
Die
Anschlussklemme weist ferner gemäß einer vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung ein Betätigungselement auf, über
welches der Klemmschenkel des Federkraftelements derart betätigbar ist,
dass der eingeführte Leiter zwischen dem Klemmschenkel
und dem Anlageschenkel klemmbar ist. Das Betätigungselement
ist im Bereich des Klemmschenkels des Federkraftelements angeordnet
und dient dazu den Klemmschenkel derart zu betätigen, dass
zum Anklemmen eines eingeführten Leiters der Klemmschenkel
entgegen der Federkraft in Richtung des Anlageschenkels gedrückt
wird, so dass der eingeführte Leiter zwischen dem Klemmschenkel
und dem Anlageschenkel geklemmt wird. Das Betätigungselement
besteht vorzugsweise aus einem Isolierstoff.
-
Das
Betätigungselement ist gemäß einer bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung als Schraube ausgebildet. Die Schraube
ist dabei vorzugsweise vollständig innerhalb der Anschlussklemme
angeordnet, kann aber von einem Bediener leicht von außerhalb
der Anschlussklemme betätigt werden, was insbesondere bei
Frontalanschlussklemmen besonders vorteilhaft ist. Indem die Schraube
weiter in den Innenbereich der Anschlussklemme gedreht wird, kommt
es zu einem Kontakt der Schraube an dem Klemmschenkel des Federkraftelements,
wobei der Klemmschenkel mittels der Schraube entgegen der Federkraft
in Richtung des Anlageschenkels gebogen wird. Die Schraube kann
dabei vorteilhafterweise unabhängig vom Querschnitt des
eingeführten Leiters vollständig bis zum Anschlag
eingeschraubt werden, wodurch ein bedienerbedingtes Überdrehen und
ein Versagen von Bauteilen der Anschlussklemme vermieden werden
kann. Ist die Schraube beispielsweise vollständig eingeschraubt,
bewirkt der Kontakt zwischen Schraube und Klemmschenkel eine elastische
Verformung des Federkraftelements. In Abhängigkeit des
Querschnitts des Leiters findet die elas tische Verformung im Biegebereich
des Federkraftelements oder im Kontaktbereich der Schraube an dem
Klemmschenkel statt.
-
Innerhalb
der Anschlussklemme ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
ein Aufnahmeelement angeordnet, wobei das Federkraftelement und
der Strombalken zumindest teilweise innerhalb des Aufnahmeelements
positioniert sind. Der Strombalken ist dabei vorzugsweise zwischen
der Außenfläche des Anlageschenkels und einer
Seitenfläche des Aufnahmeelements positionierbar, so dass
der Strombalken zwischen dem Anlageschenkel und der Seitenfläche
des Aufnahmeelements geklemmt fixierbar ist. Das Aufnahmeelement
ist vorzugsweise als Tasche ausgebildet. Das Federkraftelement und
der Strombalken werden vorzugsweise beim Biegen des Aufnahmeelements
in diesem positioniert, wobei die Stege im Bereich der Öffnung
des Federkraftelements vorzugsweise in das Aufnahmeelement mit eingefaltet
werden. Das Aufnahmeelement weist dafür vorzugsweise schlitzförmige
Ausnehmungen auf, in welche die Stege zur Fixierung des Federkraftelements
innerhalb des Aufnahmeelements eingeführt werden können,
so dass eine sichere und feste Position des Federkraftelements innerhalb
des Aufnahmeelements und damit innerhalb der Anschlussklemme erreicht
werden kann. Das Aufnahmeelement weist zudem bevorzugt einen Gewindedurchzug
auf, über welchen das Betätigungselement zur Betätigung
des Federkraftelements in dem Aufnahmeelement führbar ist.
-
Ferner
ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
ein Klemmengehäuse vorgesehen, innerhalb welchen das Aufnahmeelement
zusammen mit dem Federkraftelement, dem Strombalken und dem Betätigungselement
positionierbar ist. Das Klemmengehäuse ist vorzugsweise
aus einem Isolierstoff und weist eine Leitereinführöffnung
zur Einführung des anzuklemmenden Leiters und eine Öffnung
zur Betätigung des Betätigungselementes auf, über
welche ein Bediener beispielsweise mittels eines Schraubendrehers
das Betätigungselement betätigen kann.
-
Nachfolgend
wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen
anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher
erläutert.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen
Anschlussklemme gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
mit eingeführtem Leiter;
-
2 eine
perspektivische schematische Darstellung der in 1 gezeigten
Anschlussklemme ohne eingeführten Leiter;
-
3 eine
weitere perspektivische schematische Darstellung der in 1 gezeigten
Anschlussklemme ohne eingeführten Leiter;
-
4 eine
perspektivische schematische Darstellung eines Aufnahmeelements.
-
In 1 ist
eine elektrische Anschlussklemme, insbesondere Reihenklemme, gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
welche ein Federkraftelement 10 zum Anklemmen eines über
eine Leitereinführöffnung 12 in die Anschlussklemme
eingeführten Leiters 14 aufweist. Das Federkraftelement 10 weist
einen als Widerlager für die Klemmung des Leiters 14 dienenden
Anlageschenkel 16 und einen die Klemmkraft aufbringenden Klemmschenkel 18 auf.
-
Wie
in 2 deutlich zu erkennen ist, weist das Federkraftelement 10 im
Bereich des Anlageschenkels 16 eine Öffnung 20 auf, über
welche ein an dem Federkraftelement 10 angeordneter Strombalken 22 unmittelbar
mit dem Leiter 14 kontaktierbar ist, wie dies in 1 erkennbar
ist.
-
Das
Federkraftelement 10 weist eine Innenfläche 24 und
eine Außenfläche 26 auf, wobei der Leiter 14 mit
der Innenfläche 24 des Federkraftelements 10 zwischen
Klemmschenkel 18 und Anlageschenkel 16 anklemmbar
ist. Der Strombalken 22 ist entlang der Außenfläche 26 des
Federkraftelements 10 geführt. Dadurch, dass der
eingeführte Leiter 14 entlang der Innenfläche 24 des
Federkraftelements 10 und der Strombalken 22 entlang
der Außenfläche 26 des Federkraftelements 10 geführt
ist, sind Leiter 14 und Strombalken 22 innerhalb
der Anschlussklemme separiert voneinander angeordnet. Eine Berührung
bzw. Kontaktierung zwischen Leiter 14 und Strombalken 22 findet
vorzugsweise ausschließlich im Bereich der Öffnung 20 des
Federkraftelements 10 statt, so dass eine gezielte und
kontrollierte Kontaktierung möglich ist.
-
Im
Bereich der Öffnung 20 ist der Strombalken 22 derart
geformt, dass der Strombalken 22 die Öffnung 20 in
Richtung des Leiters 14 durchdringt. Der Bereich des Strombalkens 22,
welcher in die Anschlussklemme hineinragt ist vorzugsweise linear ausgestaltet,
wobei im Bereich der Öffnung 20 der Strombalken 22 eine
Abkantung 28 aufweist, was insbesondere in 3 erkennbar
ist, so dass der Strombalken 22 die Öffnung 20 von
der Außenfläche 26 des Federkraftelements 10 in
Richtung des Leiters 14 durchdringt. Der Strombalken 22 durchdringt
die Öffnung 20 dabei derart, dass die die Öffnung 20 durchdringende
Seitenfläche 30 des Strombalkens 22 die
Innenfläche 24 des Federkraftelements 10 überlappt,
so dass diese Seitenfläche 30 des Strombalkens 22 weiter
in Richtung der Leiters 14 geneigt ist als die Innenfläche 24 des
Federkraftelements 10, wodurch eine besonders sichere Kontaktierung
erreicht werden kann.
-
Das
Federkraftelement 10 ist gemäß der gezeigten
Ausführungsform als gebogenes Federstahlband in Form einer
Biegefeder ausgebildet, wobei der Biegebereich des Federkraftelements 10 zwischen
dem Klemmschenkel 18 und dem Anlageschenkel 16 ausgebildet
ist. Üblicherweise weist das Federstahlband bzw. das Federkraftelement 10 eine konstante
Breite über seine Länge auf. Hierbei weist jedoch
erfindungsgemäß das Federkraftelement 10 im Bereich
der Öffnung 20 eine größere
Breite auf aus als im Bereich des Klemmschenkels 18, wobei die
Breite der Öffnung 20 im Wesentlichen der Breite des
Klemmschenkels 18 entspricht. An den Seitenbereichen der Öffnung 20 weist
das Federkraftelement 10 Stege 32 auf, welche
dem Federkraftelement 10 im Bereich der Öffnung 20 eine
ausreichende Stabilität verleihen.
-
Die
Anschlussklemme weist ferner ein Betätigungselement 34 in
Form einer Schraube auf, welches mit dem Klemmschenkel 18 in
Kontakt gebracht werden kann und diesen derart betätigt,
dass der Leiter 14 zwischen dem Klemmschenkel 18 und
dem Anlageschenkel 16 geklemmt wird, indem der Klemmschenkel 18 mittels
des Betätigungselements 34 entgegen der Federkraft
in Richtung des Anlageschenkels 16 gedrückt wird.
Das als Schraube ausgestaltete Betätigungselement 34 ist
innerhalb der Anschlussklemme angeordnet, kann aber von einem Bediener
leicht von außerhalb der Anschlussklemme beispielsweise
mittels eines Schraubendrehers betätigt werden, was insbesondere
bei Frontalanschlussklemmen besonders vorteilhaft ist. Indem die
Schraube weiter in den Innenbereich der Anschlussklemme gedreht
wird, kommt es zu einem Kontakt der Schraube 34 an den
Klemmschenkel 18 des Federkraftelements 10, wobei
der Klemmschenkel 18 mittels der Schraube 34 entgegen
der Federkraft in Richtung des Anlageschenkels 16 gebogen
wird. Die Schraube 34 kann dabei vorteilhafterweise unabhängig
vom Querschnitt des eingeführten Leiters 14 vollständig
bis zum Anschlag eingeschraubt werden, wodurch ein bedienerbedingtes Überdrehen
und ein Versagen von Bauteilen der Anschlussklemme vermieden werden
kann. Ist die Schraube 34 beispielsweise vollständig
eingeschraubt, bewirkt der Kontakt zwischen Schraube 34 und
Klemmschenkel 18 eine elastische Verformung des Federkraftelements 10.
In Abhängigkeit des Querschnitts des Leiters 14 findet die
elastische Verformung im Biegebereich 36 des Federkraftelements 10 oder
im Kontaktbereich 38 der Schraube 34 an dem Klemmschenkel 18 statt.
-
Der
Strombalken 22, das Federkraftelement 10 und das
Betätigungselement 34 sind zumindest teilweise
innerhalb eines taschenförmigen Aufnahmeelementes 40 angeordnet,
welches in 4 deutlich gezeigt ist. Der
Strombalken 22 ist zwischen der Außenfläche 26 des
Anlageschenkels 16 und einer Seitenfläche 42 des
Aufnahmeelements 40 positionierbar, so dass der Strombalken 22 zwischen
dem Anlageschenkel 16 und der Seitenfläche 42 des
Aufnahmeelements 40 geklemmt fixierbar ist. Das Federkraftelement 10 und
der Strombalken 22 können beim Biegen des Aufnahmeelements 40 in
diesem positioniert werden, wobei die Stege 32 im Bereich der Öffnung 20 des
Federkraftelements 10 vorzugsweise in das Aufnahmeelement 40 mit
eingefaltet werden. Das Aufnahmeelement 40 weist dafür
vorzugsweise schlitzförmige Ausnehmungen 44 auf,
in welche die Stege 32 zur Fixierung des Federkraftelements 10 innerhalb
des Aufnahmeelements 40 eingeführt werden können,
so dass eine sichere und feste Position des Federkraftelements 10 innerhalb
des Aufnahmeelements 40 und damit innerhalb der Anschlussklemme
erreicht werden kann. Das Aufnahmeelement 40 weist zudem
bevorzugt einen Gewindedurchzug 46, wie in 1 gezeigt,
auf, über welchen das Betätigungselement 34 zur
Betätigung des Federkraftelements 10 in dem Aufnahmeelement 40 führbar
ist.
-
Das
Aufnahmeelement 40 ist zusammen mit dem Federkraftelement 10,
dem Strombalken 22 und dem Betätigungselement 34 innerhalb
eines aus einem Isolierstoff bestehenden Klemmengehäuses 48 angeordnet,
welches die Leitereinführöffnung 12 und eine Öffnung 50 zur
Betätigung des Betätigungselementes 34,
beispielsweise zur Einführung eines Schraubendrehers aufweist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-