DE102015122227A1

DE102015122227A1 - Leiterklemmvorrichtung

Info

Publication number: DE102015122227A1
Application number: DE102015122227.2A
Authority: DE
Inventors: Manfred Lange; Manfred Ewers; Oliver Mrkajic
Original assignee: ABB AG Germany
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2017-06-22
Also published as: EP3182519A1

Abstract

Eine Leiterklemmvorrichtung (1a), umfassend eine Kontakteinrichtung (2a–2f) mit mindestens einem Kontaktbereich (3, 3a–3f) zur Anlage eines Leiters (4a) und eine Klemmfeder (5a), durch die der Leiter (4a) gegen den Kontaktbereich (3, 3a–3f) der Kontakteinrichtung (2a–2f) drückbar ist, ist im Hinblick auf die Aufgabe, eine Leiterklemmvorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass diese eine möglichst gasdichte Verbindung auch mit Leitern herstellt, deren Geometrie von einer idealen Form abweicht, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kontaktbereich (3a–3f) eine Oberfläche (6a–6f) aufweist, welche mit einer Strukturierung (7a–7f) und/ oder mit Erhebungen und/ oder mit Vertiefungen versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiterklemmvorrichtung, umfassend eine Kontakteinrichtung mit mindestens einem Kontaktbereich zur Anlage eines Leiters und eine Klemmfeder, durch die der Leiter gegen den Kontaktbereich der Kontakteinrichtung drückbar ist und wird bevorzugt in Unterputz- und Aufputzinstallationsgeräten der Gebäudeinstallation eingesetzt.
Bei Installationsgeräten kommt den Leiterklemmvorrichtungen die Aufgabe zu, eine gasdichte Verbindung zwischen dem anzuschließenden Leiter und dem Installationsgerät zu erzeugen. Die Leiterklemmvorrichtungen können beispielsweise als Polkontakte einer Steckdose oder Schaltkontakte eines Schalters ausgestaltet sein.
Bei schraubenlosen Anschlussklemmen wird die gasdichte Verbindung in der Regel durch eine Stahlfeder hergestellt, welche den abisolierten Leiter gegen eine Kontakteinrichtung drückt.
Wenn der Kontaktbereich der Kontakteinrichtung glatt und eben ausgestaltet ist, kann die Anlage eines abisolierten Leiters jedoch undefiniert sein. Dies hängt damit zusammen, dass beispielsweise ein Kupferleiter beim vorangehenden Abisolieren in der Regel verformt wird oder durch seinen Einsatz in einem Installationsgerät bereits verformt war.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Leiterklemmvorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass diese eine möglichst gasdichte Verbindung auch mit Leitern herstellt, deren Geometrie von einer idealen Form abweicht.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch eine Leiterklemmvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Danach weist mindestens ein Kontaktbereich eine Oberfläche auf, welche mit einer Strukturierung und/ oder mit Erhebungen und/ oder mit Vertiefungen versehen ist.
Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, dass ein Leiter nicht vollflächig an einem definierten Kontaktbereich zur Anlage kommen kann. Dies kann insbesondere dann auftreten, wenn die Form des Leiters von einer idealisierten abweicht. Darauf ist erkannt worden, dass die Oberfläche eines definierten Kontaktbereichs einer Kontakteinrichtung strukturiert werden kann. Die Erhebungen der strukturierten Oberfläche bzw. des strukturieren Kontaktbereichs drücken sich in den abisolierten Leiter und erzeugen an den Druckstellen oder Druckpunkten unter Einfluss der Federkraft einer Klemmfeder die erforderliche gasdichte elektrisch leitende Verbindung. Die Strukturierung im Kontaktbereich kann sich in den Leiter einprägen, wenn dieser durch die Klemmfeder gegen die strukturierte Oberfläche gedrückt wird. Hierdurch vergrößert sich die Kontaktoberfläche zwischen Leiter und Leiterklemmvorrichtung. Dies hat den Effekt, dass der Übergangswiderstand zwischen Leiter und Leiterklemmvorrichtung am Kontaktbereich verringert wird.
Vorteilhaft ist bzw. sind die Strukturierung und/ oder die Erhebungen und/ oder die Vertiefungen scharfkantig ausgebildet. Bevorzugt weist die strukturierte Oberfläche Spitzen auf. Die strukturierte Oberfläche ist des Weiteren bevorzugt geriffelt, maschenartig oder mit punktförmigen Spitzen versehen. Hierdurch kann sich die Oberfläche gut in den Leiter einprägen.
Besonders bevorzugt ist eine Strukturierung als Riffelung ausgestaltet. Eine Riffelung verleiht der Oberfläche eine Rauhigkeit.
Weiter vorteilhaft ist eine Strukturierung rautenförmig ausgestaltet. Eine Rautenform ist leicht erzeugbar.
Weiter vorteilhaft ist eine Strukturierung bogenförmig ausgestaltet. Eine Bogenform kann leicht eingefräst werden.
Weiter vorteilhaft ist eine Strukturierung punktförmig ausgestaltet. Punkte können sich besonders gut in einen Leiter eindrücken.
Weiter vorteilhaft weist eine Strukturierung Freiformkonturen auf. Diese können leicht händisch eingebracht werden.
Vorteilhaft ist die Kontakteinrichtung als gewinkeltes Element ausgebildet, wobei mindestens eine der Flächen, welche den Winkel einschließen, mit der Oberfläche versehen ist. Bevorzugt ist die Oberfläche an beiden Flächen vorgesehen, da der Leiter an beiden Flächen zur Anlage kommt, wenn er gegen die Kontakteinrichtung gedrückt wird. Ein gewinkeltes Element ist leicht herstellbar und bearbeitbar. Die Strukturierung kann beispielsweise durch Prägen oder Anformen erzeugt werden. Dabei ist denkbar, dass die Strukturierung durch einen geeigneten Fertigungsprozess eingebracht wird.
Weiter vorteilhaft weist die Kontakteinrichtung eine halbschalenförmige oder gerundete Fläche auf. Eine solche Fläche kann einen Leiter gut umfangen und am seitlichen Ausweichen hindern.
Weiter vorteilhaft erstreckt sich die mit einer Strukturierung und/ oder mit Erhebungen und/ oder mit Vertiefungen versehene Oberfläche abschnittsweise oder zusammenhängend über die ganze Länge oder nahezu über die ganze Länge der Kontakteinrichtung. Hierdurch können eventuelle Bewegungen des Leiters relativ zur Kontakteinrichtung kompensiert werden. Die elektrische, thermische und mechanische Verbindung bleibt trotz der Bewegungen bestehen.
Vorteilhaft ist die Oberfläche abschnittsweise ausgebildet. Dies kann herstellungstechnisch von Vorteil sein. Dabei ist denkbar, dass die Oberfläche abschnittsweise durch Zonen unterbrochen wird. Die unterbrechenden Zonen sind nicht strukturiert bzw. nicht mit Erhebungen oder Vertiefungen versehen. Die Abschnitte, welche die Oberfläche aufweisen, können sich einander abfolgend ebenfalls über die ganze Länge oder nahezu über die ganze Länge der Kontakteinrichtung erstrecken.
Besonders vorteilhaft weist ein Kontaktbereich eine ebene und glatte Oberfläche auf. Hierdurch können sich nicht deformierte Abschnitte des Leiters gut an diesen Kontaktbereich anschmiegen. Es ist konkret denkbar, dass eine Kontakteinrichtung eine oder mehrere strukturierte Oberflächen und mindestens eine eben und glatte Oberfläche aufweist.
Eine Anordnung umfasst vorteilhaft eine Leiterklemmvorrichtung der hier beschriebenen Art und einen Leiter, welcher durch die Klemmfeder gegen den Kontaktbereich gedrückt ist. Die Leiterklemmvorrichtung ist bevorzugt Teil eines Installationsgeräts und mit schraubenlosen Anschlüssen versehen.
Leiterklemmvorrichtungen können beispielsweise als Polkontakte einer Steckdose oder Schaltkontakte eines Schalters ausgestaltet sein.
In der Zeichnung zeigen
1 eine Längsschnittansicht eines idealisierten Leiters in einem an eine Kontakteinrichtung angeklemmten Zustand,
2 eine Längsschnittansicht eines deformierten Leiters in einem an eine Kontakteinrichtung angeklemmten Zustand,
3 eine Querschnittansicht der Anordnung gemäß 2, wobei die Kontakteinrichtung an zwei Kontaktbereichen am Leiter anliegt, welche die elektrische, thermische und mechanische Verbindung herstellen,
4 eine perspektivische Ansicht einer Kontakteinrichtung, welche in einer Anordnung der 2 und 3 verwendbar ist,
5 eine Längsschnittansicht eines deformierten Leiters in einem an eine Kontakteinrichtung angeklemmten Zustand, wobei die Kontakteinrichtung einen Kontaktbereich mit einer strukturierten Oberläche aufweist,
6 ein Beispiel einer strukturierten Oberfläche, welche ein Punktmuster aus punktförmigen Spitzen aufweist,
7 ein Beispiel einer strukturierten Oberfläche, welche rautenförmig strukturiert ist,
8 ein Beispiel einer strukturierten Oberfläche, welche bogenförmig strukturiert ist,
9 ein Beispiel einer strukturierten Oberfläche, welche bogenförmig strukturiert ist, wobei sich die Oberfläche über die ganze Länge der Kontakteinrichtung erstreckt,
10 ein Beispiel einer strukturierten Oberfläche, welche rautenförmig strukturiert ist, wobei sich die Oberfläche über die ganze Länge der Kontakteinrichtung erstreckt,
11 ein Beispiel einer strukturierten Oberfläche, welche mit punktförmigen Spitzen versehen ist, wobei sich die Oberfläche über die ganze Länge der Kontakteinrichtung erstreckt,
12 im oberen Teil eine Längsschnittansicht eines Leiters in einem an eine Kontakteinrichtung angeklemmten Zustand, wobei die Kontakteinrichtung einen glatten Kontaktbereich aufweist und im unteren Teil eine schematische Darstellung einer Oberflächenvergrößerung längs einer Klemmlinie, und
13 im oberen Teil eine Längsschnittansicht eines Leiters in einem an eine Kontakteinrichtung angeklemmten Zustand, wobei die Kontakteinrichtung einen strukturierten Kontaktbereich aufweist und im unteren Teil eine schematische Darstellung einer Oberflächenvergrößerung längs einer Klemmlinie.
1 zeigt eine Leiterklemmvorrichtung 1, umfassend eine Kontakteinrichtung 2 mit mindestens einem Kontaktbereich 3 zur Anlage eines Leiters 4 und eine Klemmfeder 5, durch die der Leiter 4 gegen den Kontaktbereich 3 der Kontakteinrichtung 2 drückbar ist. In 1 ist der Leiter 4 nicht deformiert und der Kontaktbereich 3 eben und glatt ausgestaltet.
2 zeigt eine Leiterklemmvorrichtung 1, umfassend eine Kontakteinrichtung 2 mit mindestens einem Kontaktbereich 3 zur Anlage eines Leiters 4a und eine Klemmfeder 5, durch die der Leiter 4a gegen den Kontaktbereich 3 der Kontakteinrichtung 2 drückbar ist. In 1 ist der Leiter 4a deformiert und der Kontaktbereich 3 eben und glatt ausgestaltet.
3 zeigt die Leiterklemmvorrichtung 1 gemäß 2 in einer anderen Schnittansicht, wobei dargestellt ist, dass der Leiter 4a an zwei Kontaktbereichen 3 an der Kontakteinrichtung 2 zur Herstellung einer elektrischen, thermischen und mechanischen Verbindung zur Anlage kommt.
4 zeigt die gewinkelte Kontakteinrichtung 2 mit den an ihr ausgebildeten Kontaktbereichen 3, wobei diese ebene und glatte Oberflächen 6 aufweisen.
5 zeigt eine Leiterklemmvorrichtung 1a, umfassend eine Kontakteinrichtung 2a mit einem Kontaktbereich 3a zur Anlage eines Leiters 4a und eine Klemmfeder 5a, durch die der Leiter 4a gegen den Kontaktbereich 3a der Kontakteinrichtung 2a drückbar ist. Der Kontaktbereich 3a weist eine Oberfläche 6a auf, welche mit einer Strukturierung 7a versehen ist.
Die Strukturierung 7a ist scharfkantig ausgebildet. Die Strukturierung 7a ist punktförmig ausgestaltet.
6 zeigt, dass die Kontakteinrichtung 2a als gewinkeltes Element ausgebildet ist, wobei jede der zwei Flächen, welche den Winkel einschließen, jeweils mit der Oberfläche 6a versehen ist. Die Oberflächen 6a sind an Innenseiten ausgebildet, welche dem Leiter 4a zugewendet sind. Des Weiteren sind an den Innenseiten Kontaktbereiche 3 vorgesehen, welche ebene und glatte Oberflächen 3 aufweisen.
5 zeigt eine Anordnung, umfassend eine Leiterklemmvorrichtung 1a und einen Leiter 4a, welcher durch die Klemmfeder 5a gegen den Kontaktbereich 3a gedrückt ist. Die Strukturierung 7a drückt sich in den Leiter 4a hinein und stellt so eine gasdichte elektrische Verbindung her.
Die 6 bis 8 zeigen, dass sich die mit einer Strukturierung 7a–7c versehenen Oberflächen 6a–6c abschnittsweise erstrecken. In 7 ist die Strukturierung 7b rautenförmig ausgestaltet. In 8 ist die Strukturierung 7c bogenförmig ausgestaltet. Bei den Kontakteinrichtungen 2a–2c sind des Weiteren Kontaktbereiche 3 vorgesehen, welche ebene und glatte Oberflächen 3 aufweisen.
Die 9 bis 11 zeigen, dass sich die mit einer Strukturierung 7d–7f versehenen Oberflächen 6d–6f zusammenhängend über die ganze Länge der Kontakteinrichtungen 2d–2f erstrecken.
12 zeigt im oberen Teil eine Längsschnittansicht eines Leiters 4 in einem an eine Kontakteinrichtung 2 angeklemmten Zustand, wobei die Kontakteinrichtung 2 einen glatten Kontaktbereich 3 aufweist.
Im unteren Teil zeigt 12 eine schematische Darstellung einer Oberflächenvergrößerung längs einer Klemmlinie 8. Eine ebene und glatte Oberfläche 6 liegt an dem Leiter 4 längs der Klemmlinie 8 an.
13 zeigt im oberen Teil eine Längsschnittansicht eines Leiters 4a in einem an eine Kontakteinrichtung 2a angeklemmten Zustand, wobei die Kontakteinrichtung 2a einen strukturierten Kontaktbereich 3a aufweist.
Im unteren Teil zeigt 13 eine schematische Darstellung einer Oberflächenvergrößerung längs einer Klemmlinie 8a. Eine Oberfläche 6a, welche eine Strukturierung 7a aufweist, liegt an dem Leiter 4a längs der Klemmlinie 8a an. Es ist des Weiteren eine projizierte Klemmlinie 9a gezeigt.
Bezugszeichenliste

1, 1a: Leiterklemmvorrichtung
2, 2a–f: Kontakteinrichtung
3, 3a–f: Kontaktbereich
4, 4a: Leiter
5, 5a: Klemmfeder
6, 6a–f: Oberfläche
7a–7f: Strukturierung
8, 8a: Klemmlinie
9a: projizierte Klemmlinie

Claims

Leiterklemmvorrichtung (1a), umfassend eine Kontakteinrichtung (2a–2f) mit mindestens einem Kontaktbereich (3, 3a–3f) zur Anlage eines Leiters (4a) und eine Klemmfeder (5a), durch die der Leiter (4a) gegen den Kontaktbereich (3, 3a–3f) der Kontakteinrichtung (2a–2f) drückbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kontaktbereich (3a–3f) eine Oberfläche (6a–6f) aufweist, welche mit einer Strukturierung (7a–7f) und/ oder mit Erhebungen und/ oder mit Vertiefungen versehen ist.
Leiterklemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierung (7a–7f) und/ oder die Erhebungen und/ oder die Vertiefungen scharfkantig ausgebildet ist bzw. sind.
Leiterklemmvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strukturierung als Riffelung ausgestaltet ist.
Leiterklemmvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strukturierung (7b, 7e) rautenförmig ausgestaltet ist.
Leiterklemmvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strukturierung (7c, 7d) bogenförmig ausgestaltet ist.
Leiterklemmvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strukturierung (7a, 7f) punktförmig ausgestaltet ist.
Leiterklemmvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strukturierung Freiformkonturen aufweist.
Leiterklemmvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtung (2a–2f) als gewinkeltes Element ausgebildet ist, wobei mindestens eine der Flächen, welche den Winkel einschließen, mit der Oberfläche (6a–6f) versehen ist.
Leiterklemmvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtung eine halbschalenförmige oder gerundete Fläche aufweist.
Leiterklemmvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die mit einer Strukturierung (7a–7f) und/ oder mit Erhebungen und/ oder mit Vertiefungen versehene Oberfläche (6a–6f) abschnittsweise oder zusammenhängend über die ganze Länge der Kontakteinrichtung (2a–2f) erstreckt.
Leiterklemmvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontaktbereich (3) eine ebene und glatte Oberfläche (6) aufweist.
Anordnung, umfassend eine Leiterklemmvorrichtung (1a) nach einem der voranstehenden Ansprüche und einen Leiter (4a), welcher durch die Klemmfeder (5a) gegen den Kontaktbereich (3, 3a–3f) gedrückt ist.