DE102015106073A1

DE102015106073A1 - Klemmanordnung und Federkraftklemme

Info

Publication number: DE102015106073A1
Application number: DE102015106073.6A
Authority: DE
Inventors: Heinz Reibke
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2015-04-21
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2016-10-27
Anticipated expiration: 2035-04-22
Also published as: CN106067606A; CN205944454U; DE102015106073B4

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Klemmanordnung (100) für eine Federkraftklemme mit einer einen Halteschenkel (10) und einen Klemmschenkel (11) aufweisenden Schenkelfeder (12) und mit einer Stromschiene (14), welche eine Öffnung (15) aufweist, in welche die Schenkelfeder (12) in einem montierten Zustand zumindest bereichsweise mit ihrem Halteschenkel (10) und ihrem Klemmschenkel (11) eingetaucht ist, wobei der Halteschenkel (10) einen gebogenen Abschnitt (17) aufweist, mittels welchem der Halteschenkel (10) im montierten Zustand zumindest bereichsweise auf einer an einer Oberseite (16) der Stromschiene (14), benachbart zu der Öffnung (15) ausgebildeten Auflagefläche (19) aufliegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmanordnung für eine Federkraftklemme mit einer einen Halteschenkel und einen Klemmschenkel aufweisenden Schenkelfeder und mit einer Stromschiene, welche eine Öffnung aufweist, in welche die Schenkelfeder in einem montierten Zustand zumindest bereichsweise mit ihrem Halteschenkel und ihrem Klemmschenkel eingetaucht ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Federkraftklemme.
Federkraftklemmen sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt und werden in Klemmbauelementen, wie Reihenklemmen, Installationsklemmen und mit Elektronik versehenen Überwachungs- und Steuerungsmodulen, eingesetzt. Federkraftklemmen weisen ein Gehäuse, insbesondere ein Isolierstoffgehäuse, auf, in welchen mindestens eine Klemmanordnung zum elektrischen Anschließen mindestens eines Leiters angeordnet ist. Die Klemmanordnung weist eine Stromschiene mit mindestens einer Öffnung zur Aufnahme des elektrischen Leiters und zum elektrischen Kontaktieren des Leiters mit der Stromschiene auf. Die Öffnung kann als ein Materialdurchzug ausgebildet sein, welcher einen sich in Leiterdurchsteckrichtung erstreckenden Lochkragen mit zugehörigen Lochkrageninnenwänden aufweist, welche eine Wandung der Öffnung ausbilden. Diese Wandung kann aus einer, zwei oder mehr als zwei Lochkrageninnenwänden ausgebildet sein. Der elektrische Leiter wird mittels einer ebenfalls in der Öffnung angeordneten Schenkelfeder gegen die Wandung der Öffnung gedrückt, um eine elektrische Kontaktierung auszubilden. Die Schenkelfeder weist einen Halteschenkel und einen Klemmschenkel auf, welche über einen U-förmig ausgebildeten Biegeabschnitt miteinander verbunden sind. Mittels des Klemmschenkels wird der Leiter gegen die Wandung der Öffnung geklemmt gehalten. Mittels des Halteschenkels wird die Schenkelfeder in der Öffnung gehalten.
Aus der DE 203 13 041 U1 ist eine derartige Klemmanordnung bekannt, wobei hier zum sicheren Halten der Schenkelfeder in der Öffnung an dem Halteschenkel ein Durchbruch ausgebildet ist und an der Wandung der Öffnung ein vorstehender Höcker ausgebildet ist, wobei der vorstehende Höcker durch den Durchbruch in dem Halteschenkel hindurchgetaucht ist, wodurch eine Fixierung der Schenkelfeder ausgebildet ist.
Eine ähnliche Ausgestaltung einer Klemmanordnung ist ferner aus der DE 10 2008 049 236 B3 bekannt, wobei auch hier an der Wandung der Öffnung ein hervorstehender Sockel und an dem Halteschenkel der Schenkelfeder eine Öffnung ausgebildet ist, so dass der Halteschenkel der Schenkelfeder an dem hervorstehenden Sockel fixiert werden kann. Zusätzlich weisen der Halteschenkel und der Klemmschenkel der Schenkelfeder oberhalb der Öffnung eine größere Breite auf, wobei durch die stufenförmige Verbreiterung der Schenkelfeder oberhalb der Öffnung ein möglicher Anschlag der Schenkelfeder an der Öffnung realisiert werden kann, so dass insbesondere bei der Montage der Schenkelfeder an der Stromschiene ein Durchrutschen der Schenkelfeder durch die Öffnung verhindert werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Klemmanordnung und eine Federkraftklemme zur Verfügung zu stellen, bei welchen eine sichere Positionierung der Schenkelfeder an der Stromschiene mit einem reduzierten Aufwand möglich ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei einer Klemmanordnung der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Halteschenkel einen gebogenen Abschnitt aufweist, mittels welchem der Halteschenkel im montierten Zustand zumindest bereichsweise auf einer an einer Oberseite der Stromschiene, benachbart zu der Öffnung ausgebildeten Auflagefläche aufliegt.
Die erfindungsgemäße Klemmanordnung zeichnet sich im Wesentlichen dadurch aus, dass der Halteschenkel der Schenkelfeder nunmehr nicht mehr einen über seine gesamte Länge geraden Verlauf aufweist, sondern dass der Halteschenkel entlang seiner Länge bzw. entlang seiner Längserstreckung einen gebogenen Abschnitt aufweist, mittels welchem die Schenkelfeder im montierten Zustand auf einer Oberseite der Stromschiene, insbesondere auf einer an der Oberseite der Stromschiene ausgebildeten Auflagefläche, aufsitzen kann. Der montierte Zustand ist der Zustand, bei welchem die Schenkelfeder und die Stromschiene derart zusammengefügt sind, dass die Schenkelfeder mit ihrem Halteschenkel und ihrem Klemmschenkel zumindest bereichsweise in die Öffnung der Stromschiene eingetaucht ist und ein elektrischer Leiter mittels des in die Öffnung eingetauchten Klemmschenkels gegen eine Innenwand der Öffnung elektrisch leitend geklemmt werden kann. Der gebogene Abschnitt des Halteschenkels bildet eine Art Anschlag aus, um die Schenkelfeder auf der Oberseite der Stromschiene im montierten Zustand abstützen zu können. Hierdurch kann mit einem geringen Aufwand eine sichere Positionierung der Schenkelfeder an der Stromschiene erreicht werden. Der gebogene Abschnitt ist dabei derart geformt, dass das Aufsitzen der Schenkelfeder auf der Stromschiene außerhalb der Öffnung erfolgt.
Der gebogene Abschnitt weist vorzugsweise eine S-Form auf. Durch die S-Form kann eine hohe Stabilität des Halteschenkels erreicht werden. Der Halteschenkel liegt vorzugsweise mit einem Teilbereich der S-Form und damit des gebogenen Abschnitts auf der Auflagefläche der Oberseite der Stromschiene auf, so dass eine Biegung der S-Form den Bereich des Halteschenkels bzw. des gebogenen Abschnitts des Halteschenkels ausbildet, mit welchem der Halteschenkel auf der Auflagefläche der Oberseite der Stromschiene aufliegt.
Um eine besonders sichere Positionierung des Halteschenkels auf der Auflagefläche der Oberseite des Stromschiene erreichen zu können, ist es bevorzugt vorgesehen, dass ein Bereich des gebogenen Abschnitts, mittels welchem der gebogene Abschnitt auf der Auflagefläche aufliegt, im Wesentlichen parallel zu der Auflagefläche verläuft. Durch den parallelen Verlauf kann eine flächige Auflage des Halteschenkels auf der Auflagefläche der Oberseite der Stromschiene erreicht werden, wodurch die Stabilität des Halteschenkels und damit der Schenkelfeder beim Aufsitzen auf der Stromschiene im montierten Zustand erhöht werden kann, so dass ein besonders sicherer Halt der Schenkelfeder an der Stromschiene erreicht werden kann.
Weiter ist es vorzugsweise vorgesehen, dass ein freies Ende des Halteschenkels in einem Winkel 5° ≤ α ≤ 45° an einer Wandung der Öffnung anliegt. Durch den gebogenen Abschnitt des Halteschenkels kann erreicht werden, dass der Bereich des Halteschenkels, welcher in die Öffnung eingetaucht ist, nicht parallel zu der Wandung der Öffnung verläuft und damit auch nicht flächig an der Wandung der Öffnung anliegt. Im Bereich der Öffnung ist der Halteschenkel hingegen in einem spitzen Winkel zu der Wandung der Öffnung angeordnet, so dass ein freies Ende des Halteschenkels in einem Winkel 5° ≤ α ≤ 45° an der Wandung der Öffnung anliegt. Hierdurch kann eine besonders gute Abstützung des Halteschenkels in der Öffnung erreicht werden, um die Stabilität der Positionierung der Schenkelfeder an der Stromschiene weiter erhöhen zu können.
Durch die Ausbildung des gebogenen Abschnitts an dem Halteschenkel ist es nicht mehr notwendig durch unterschiedliche Breiten des Halteschenkels über seine Länge eine Abstützung des Haltschenkels an der Stromschiene auszubilden. Die Schenkelfeder kann hingegen nunmehr, insbesondere im Bereich ihres Halteschenkels, eine konstante Breite aufweisen. Durch die konstante Breite, können die Herstellung der Schenkelfeder vereinfacht und die Herstellungskosten und der Materialverbrauch reduziert werden.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt ferner erfindungsgemäß mit einer Federkraftklemme, welche ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse angeordnete Klemmanordnung aufweist, wobei die Klemmanordnung wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet ist.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die einzige Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine Klemmanordnung 100 für eine Federkraftklemme.
Die Klemmanordnung 100 weist eine einen Halteschenkel 10 und einen Klemmschenkel 11 aufweisende Schenkelfeder 12 auf. Der Halteschenkel 10 und der Klemmschenkel 11 sind über einen U-förmig ausgebildeten Biegeabschnitt 13 einstückig miteinander verbunden.
Ferner weist die Klemmanordnung 100 eine Stromschiene 14 auf. Die hier gezeigte Stromschiene 14 weist zwei beabstandet zueinander angeordnete Öffnungen 15 auf. Die Öffnungen 15 sind jeweils als ein Materialdurchzug ausgebildet, welcher einen sich in Leiterdurchsteckrichtung erstreckenden Lochkragen mit zugehörigen Lochkrageninnenwänden aufweist, welche eine Wandung der Öffnung 15 ausbilden. Die Öffnungen 15 erstrecken sich von einer Oberseite 16 der Stromschiene 14 weg, insbesondere nach unten weg. Die Öffnungen 15 erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht bzw. in einem Winkel von ungefähr 90° zu der Oberseite 16 der Stromschiene 14.
In der einzigen Figur ist ein montierter Zustand gezeigt, bei welchem die Schenkelfeder 12 mit ihrem Halteschenkel 10 und ihrem Klemmschenkel 11 zumindest bereichsweise in eine der beiden Öffnungen 15 eingetaucht ist.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Schenkelfedern 12 ist bei der hier gezeigten Schenkelfeder 12 der Halteschenkel 10 nicht gerade ausgebildet, sondern der Halteschenkel 10 weist entlang seiner Länge bzw. entlang seiner Längserstreckung einen gebogenen Abschnitt 17 auf. Der gebogene Abschnitt 17 erstreckt sich zwischen dem U-förmig ausgebildeten Biegeabschnitt 13 und einem freien Ende 18 des Halteschenkels 10. Mittels des gebogenen Abschnitts 17 liegt die Schenkelfeder 12 mit ihrem Halteschenkel 10 außerhalb der Öffnung 15 auf der Oberseite 16, insbesondere einer Auflagefläche 19 der Oberseite 16, der Stromschiene 14 auf. Die Schenkelfeder 12 stützt sich somit auf der Oberseite 16 der Stromschiene 14 ab, indem die Schenkelfeder 12 mit ihrem Halteschenkel 10 auf der Oberseite 16 bzw. der Auflagefläche 19 der Oberseite 16 der Stromschiene 14 aufsitzt. Die Auflagefläche 19 erstreckt sich in Längsrichtung der Stromschiene 14 neben der Öffnung 15 an der Oberseite 16 der Stromschiene 14.
Der gebogene Abschnitt 17 weist im Wesentlichen eine S-Form auf, so dass der gebogene Abschnitt 17 mehr als eine Biegung, insbesondere zwei Biegungen 20, 21, aufweist. Die beiden Biegungen 20, 21 weisen jeweils einen Radius von ungefähr 90° auf.
Zwischen seinen beiden Biegungen 20, 21 weist der gebogene Abschnitt 17 einen im Wesentlichen gerade ausgebildeten Bereich 22 auf, welcher im Wesentlichen parallel zu der Auflagefläche 19 der Oberseite 16 verläuft. Mit diesem Bereich 22 liegt der gebogene Abschnitt 18 flächig auf der Auflagefläche 19 der Oberseite 16 der Stromschiene 14 auf, so dass sich der Halteschenkel 10 auf der Oberseite 16 der Stromschiene 14 abstützen kann.
Das freie Ende 18 des Halteschenkels 10, welcher im hier gezeigten montierten Zustand in die Öffnung 15 eingetaucht ist, ist in einem spitzen Winkel zu der Wandung 23 der Öffnung 15, welche die Öffnung 15 begrenzt, angeordnet. Bei der in der Figur dargestellten Ausgestaltung liegt das freie Ende 18 des Halteschenkels 10 in einem Winkel von ungefähr α = 15° an der Wandung 23 der Öffnung 15 an. Das freie Ende 18 des Halteschenkels 10 liegt somit mit einer Kante an der Wandung 23 der Öffnung 15 an.
Die Schenkelfeder 12 weist eine über ihre Länge konstante Breite auf, so dass insbesondere der Halteschenkel 10 der Schenkelfeder 12 eine konstante Breite und keine stufenförmige Verbreiterung aufweist.
Durch die erfindungsgemäße Klemmanordnung 100 kann insbesondere die Montierbarkeit der Schenkelfeder 12 an der Stromschiene 14 erleichtert werden, so dass die Schenkelfeder 12 ohne großen Aufwand von oben auf die Stromschiene 14 derart aufgesetzt werden kann, dass der Halteschenkel 10 und der Klemmschenkel 11 bereichsweise in die Öffnung 15 eintauchen, wobei ab einer definierten Eintauchtiefe die Schenkelfeder 12 mit ihrem Halteschenkel 10 zum Aufliegen auf der Oberseite 16 der Stromschiene 14 kommt, so dass ein tieferes Eintauchen verhindert werden kann und gleichzeitig eine sichere, definierte Positionierung der Schenkelfeder 12 an der Stromschiene 14 durch Aufsitzen des Halteschenkels 10 der Schenkelfeder 12 mit seinem gebogenen Abschnitt 17 auf der Auflagefläche 19 der Oberseite 16 der Schenkelfeder 12 erreicht werden kann.
Bezugszeichenliste

100: Klemmanordnung
10: Halteschenkel
11: Klemmschenkel
12: Schenkelfeder
13: U-förmig ausgebildeter Biegeabschnitt
14: Stromschiene
15: Öffnung
16: Oberseite
17: Gebogener Abschnitt
18: Freies Ende
19: Auflagefläche
20: Biegung
21: Biegung
22: Bereich
23: Wandung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 20313041 U1 [0003]
DE 102008049236 B3 [0004]

Claims

Klemmanordnung (100) für eine Federkraftklemme mit einer einen Halteschenkel (10) und einen Klemmschenkel (11) aufweisenden Schenkelfeder (12) und mit einer Stromschiene (14), welche eine Öffnung (15) aufweist, in welche die Schenkelfeder (12) in einem montierten Zustand zumindest bereichsweise mit ihrem Halteschenkel (10) und ihrem Klemmschenkel (11) eingetaucht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteschenkel (10) einen gebogenen Abschnitt (17) aufweist, mittels welchem der Halteschenkel (10) im montierten Zustand zumindest bereichsweise auf einer an einer Oberseite (16) der Stromschiene (14), benachbart zu der Öffnung (15) ausgebildeten Auflagefläche (19) aufliegt.
Klemmanordnung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gebogene Abschnitt (17) eine S-Form aufweist.
Klemmanordnung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich (22) des gebogenen Abschnitts (17), mittels welchem der gebogene Abschnitt (17) auf der Auflagefläche (19) aufliegt, im Wesentlichen parallel zu der Auflagefläche (19) verläuft.
Klemmanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein freies Ende (18) des Halteschenkels (10) in einem Winkel 5° ≤ α ≤ 45° an einer Wandung (23) der Öffnung (15) anliegt.
Klemmanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelfeder (12) über ihre Länge eine konstante Breite aufweist.
Federkraftklemme, mit einem Gehäuse und einer in dem Gehäuse angeordneten Klemmanordnung (100), wobei die Klemmanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgebildet ist.