DE102018010359A1

DE102018010359A1 - Kontakteinsatz einer Leiteranschlussklemme sowie damit gebildete Leiteranschlussklemme

Info

Publication number: DE102018010359A1
Application number: DE102018010359.6A
Authority: DE
Inventors: Jens Fröbing
Original assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Current assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2020-04-09

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kontakteinsatz einer Leiteranschlussklemme mit Federkraftklemmtechnik, wobei der Kontakteinsatz eine Klemmfeder und ein manuelles Betätigungselement aufweist, wobei die Klemmfeder einen Klemmschenkel aufweist, der zum Festklemmen eines elektrischen Leiters an einer Klemmstelle eingerichtet ist, wobei durch das manuelle Betätigungselement die Klemmstelle geöffnet werden kann. Die Erfindung betrifft außerdem eine Leiteranschlussklemme mit einem Isolierstoffgehäuse und wenigstens einem ganz oder teilweise in dem Isolierstoffgehäuse angeordneten derartigen Kontakteinsatz.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kontakteinsatz einer Leiteranschlussklemme mit Federkraftklemmtechnik, wobei der Kontakteinsatz eine Klemmfeder und ein manuelles Betätigungselement aufweist, wobei die Klemmfeder einen Klemmschenkel aufweist, der zum Festklemmen eines elektrischen Leiters an einer Klemmstelle eingerichtet ist, wobei durch das manuelle Betätigungselement die Klemmstelle geöffnet werden kann. Die Erfindung betrifft außerdem eine Leiteranschlussklemme mit einem Isolierstoffgehäuse und wenigstens einem ganz oder teilweise in dem Isolierstoffgehäuse angeordneten derartigen Kontakteinsatz.
Allgemein betrifft die Erfindung das Gebiet der Federkraftklemmtechnik zum elektrischen Kontaktieren elektrischer Leiter. Es gibt bereits eine Vielzahl von Vorschlägen zur Realisierung von derartigen Leiteranschlussklemmen und deren Kontakteinsätzen, z.B. in der EP 2 917 971 B1 . Als Kontakteinsatz bezeichnet man dabei die bezüglich des Anschlusses des elektrischen Leiters, d.h. zu dessen Klemmung und elektrischer Kontaktierung, beteiligten Bauteile. Eine vollständige Leiteranschlussklemme weist zumindest einen solchen Kontakteinsatz sowie ein den Kontakteinsatz ganz oder teilweise umgebendes Isolierstoffgehäuse auf. Die manuelle Betätigung des Klemmschenkels zum Öffnen der Klemmstelle kann je nach Ausführungsart z.B. durch ein externes Werkzeug, das nicht Teil des Kontakteinsatzes oder der Leiteranschlussklemme ist, erfolgen. Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Kontakteinsätze und Leiteranschlussklemmen mit eigenem manuellen Betätigungselement, d.h. das manuelle Betätigungselement ist Teil des Kontakteinsatzes bzw. der Leiteranschlussklemme. Das Betätigungselement kann beispielsweise ein Drücker sein, z.B. ein linear verschieblicher Drücker, oder ein verschwenkbarer Hebel sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kompaktbauenden und universell einsetzbaren Kontakteinsatz einer derartigen Leiteranschlussklemme anzugeben. Zudem soll eine Leiteranschlussklemme mit einem solchen Kontakteinsatz angegeben werden.
Diese Aufgabe wird mit einem Kontakteinsatz der eingangs genannten Art gelöst, indem der Kontakteinsatz folgende Merkmale aufweist:

a) der Kontakteinsatz weist ein oder mehrere Metallteile auf,
b) an einem Metallteil ist die Klemmfeder einstückig ausgeformt,
c) an einem Metallteil ist ein Anlageschenkel einstückig ausgeformt, der dem Klemmschenkel gegenüberliegt, sodass zwischen dem Klemmschenkel und dem Anlageschenkel die Klemmstelle für den elektrischen Leiter angeordnet werden kann,
d) das Betätigungselement ist zwischen dem Klemmschenkel und dem Anlageschenkel beweglich gelagert.

Der Kontakteinsatz hat den Vorteil, dass er in fertigungstechnisch einfacher Weise und dementsprechend kostengünstig bereitgestellt werden kann. Dies wird einerseits dadurch erreicht, dass der Kontakteinsatz eines oder mehrere Metallteile aufweist, an dem oder an denen bereits die Klemmfeder und der Anlageschenkel einstückig ausgeformt sind. Als weiteres Bauteil ist lediglich das Betätigungselement erforderlich, sodass bereits mit zwei oder zumindest wenigen separaten Bauteilen, nämlich Metallteil(e) und Betätigungselement, der erfindungsgemäße Kontakteinsatz bereitgestellt werden kann. Ein solches Metallteil kann als Blechteil oder sonstiges blechförmiges Bauteil ausgebildet sein, z.B. als Stanz-Biege-Bauteil bereitgestellt, z.B. indem es aus einem flachen Metallblech ausgestanzt und mehrfach umgebogen wird. Es ist vorteilhaft, wenn beispielsweise nur ein einstückig ausgeformtes Metallteil eingesetzt wird, an dem sowohl die Klemmfeder als auch der Anlageschenkel einstückig ausgeformt sind, oder wenn zwei Metallteile eingesetzt werden und an einem Metallteil die Klemmfeder einstückig ausgeformt ist und an dem anderen Metallteil der Anlageschenkel einstückig ausgeformt ist. Diese beiden Metallteile können z.B. lösbar oder unlösbar miteinander verbunden werden, z.B. durch Verschrauben, Vernieten, Verkleben, Verlöten oder Verschweißen.
Vorteilhafterweise wird das Betätigungselement an dem Metallteil gelagert, und zwar zwischen dem Klemmschenkel und dem Anlageschenkel. Dies ist förderlich für eine kompakte Ausführung des Kontakteinsatzes sowie für die universelle Einsetzbarkeit in Leiteranschlussklemmen unterschiedlichster Art. Das Betätigungselement kann auf diese Weise sowohl unmittelbar mit dem Klemmeschenkel als auch unmittelbar mit dem Anlageschenkel in Kontakt sein. Das zwischen dem Klemmschenkel und dem Anlageschenkel beweglich gelagerte Betätigungselement kann z.B. zwischen dem Klemmschenkel und dem Anlageschenkel eingespannt sein, d.h. unter einer Vorspannung zwischen dem Klemmschenkel und dem Anlageschenkel gehalten sein. Das Betätigungselement kann auch vollständig oder nahezu spannungsfrei zwischen dem Klemmschenkel und dem Anlageschenkel aufgenommen sein. Das Betätigungselement ist über seine Befestigung durch das Einspannen zwischen dem Klemmschenkel und dem Anlageschenkel einerseits in seiner grundsätzlichen Lage fixiert, ist aber dennoch beweglich, sodass die erforderliche Betätigungsbewegung zum Öffnen der Klemmstelle durchgeführt werden kann.
Auf diese Weise kann der Kontakteinsatz als selbsttragender Kontakteinsatz bereitgestellt werden. Dies bedeutet, dass die Baugruppe, die das Metallteil oder die Metallteile und das dort eingespannte Betätigungselement aufweist, als eigenständig handhabbare Baugruppe bereitgestellt werden kann, bei der das Betätigungselement sich nicht ohne Weiteres wieder vom Metallteil oder den Metallteilen löst. Die Baugruppe, d.h. der Kontakteinsatz, ist insbesondere Schüttgut-tauglich und für eine automatische Montage geeignet.
Das manuelle Betätigungselement kann insbesondere zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung manuell hin- und her bewegt werden. Die geöffnete Stellung des Betätigungselements korrespondiert mit einer geöffneten Klemmstelle, bei der ein elektrischer Leiter ohne Kraftaufwand eingeführt werden kann oder aus der Klemmstelle entfernt werden kann. Die geschlossene Stellung des Betätigungselements korrespondiert mit einer geschlossenen Klemmstelle, d.h. einem Zustand, in dem ein elektrischer Leiter durch den Klemmschenkel an der Klemmstelle festgeklemmt ist oder, wenn kein elektrischer Leiter eingeführt ist, der Klemmschenkel an dem Anlageschenkel oder an einer Stromschiene anliegt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Metallteil wenigstens einen Verbindungsabschnitt aufweist, durch den der Anlageschenkel unmittelbar oder mittelbar mit dem Klemmschenkel verbunden ist. So kann der Anlageschenkel z.B. mittelbar über wenigstens einen weiteren mit dem Klemmschenkel verbundenen Abschnitt mit dem Klemmschenkel verbunden sein. Dementsprechend ist der Anlageschenkel nicht unmittelbar mit dem Klemmschenkel verbunden, zumindest der Verbindungsabschnitt stellt einen zusätzlichen Teil des einstückig ausgeformten Metallteils oder der mehreren Metallteile dar, über den der Anlageschenkel mit dem Klemmschenkel verbunden ist. Beispielsweise kann die Klemmfeder außer dem Klemmschenkel noch einen sich an den Klemmschenkel anschließenden Federbogen und einen sich an den Federbogen anschließenden Kontaktschenkel aufweisen. Der Kontaktschenkel kann dann über den Verbindungsabschnitt mit dem Anlageschenkel verbunden sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verbindungsabschnitt eine Führungsfläche für den festzuklemmenden elektrischen Leiter bildet. Auf dieser Weise kann die Führung des elektrischen Leiters ohne zusätzliche Bauteile verbessert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kontakteinsatz eine Leitereinführungsrichtung aufweist, in der der festzuklemmende elektrische Leiter in den Kontakteinsatz einzuführen ist, wobei der Verbindungsabschnitt im Wesentlichen parallel zur Leitereinführungsrichtung des Kontakteinsatzes angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Verbindungsabschnitt sozusagen neben dem eingesteckten elektrischen Leiter verlaufen, sodass der elektrische Leiter zur Klemmstelle seitlich an dem Verbindungsabschnitt vorbeigeführt werden kann. Auch dies ist förderlich für eine kompakte Ausgestaltung des Kontakteinsatzes und einer damit gebildeten Leiteranschlussklemme.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Betätigungselement wenigstens einen Lagerungszapfen aufweist, der an dem Anlageschenkel anliegt. Somit ist das Betätigungselement in Richtung des Anlageschenkels über den Lagerungszapfen daran abgestützt. Der Lagerungszapfen kann bei einem verschwenkbar ausgebildeten Betätigungselement als Lagerungsachse ausgebildet sein, d.h. die Lagerungsachse kann zugleich die Drehachse des Betätigungselements beim Verschwenken bilden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Anlageschenkel an oder nahe seinem freien Ende, das dem Klemmschenkel gegenüberliegt, eine Ausbuchtung aufweist, die eine Aufnahme für den Lagerungszapfen des Betätigungselementes bildet. Die Ausbuchtung kann z.B. in Form einer einen Kreisabschnitt beschreibenden Krümmung des Anlageschenkels ausgebildet sein. Dies erlaubt eine sichere Fixierung des Betätigungselements an der gewünschten Stelle des Metallteils. Der Lagerungszapfen kann als zylindrischer Lagerungszapfen ausgebildet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich der Anlageschenkel über die Ausbuchtung hinaus mit einem Endabschnitt bis zu seinem freien Ende hin erstreckt, wobei der Endabschnitt eine Einführhilfe für den Lagerungszapfen bei der Montage des Betätigungselements an dem Metallteil bildet. Auf diese Weise wird die Montage der genannten Bauteile, nämlich Betätigungselement und Metallteil, gefördert und vereinfacht. Insbesondere ist eine automatische Montage mit wenig Aufwand möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Betätigungselement einen manuellen Betätigungsbereich aufweist, an dem das Betätigungselement zum Öffnen der Klemmstelle manuell zu beaufschlagen ist, wobei von dem manuellen Betätigungsbereich zwei voneinander beabstandete Seitenwangen des Betätigungselements abragen, und dass der Anlageschenkel zwischen den Seitenwangen angeordnet ist. So können die Seitenwangen z.B. an den Anlageschenkel angrenzen und/oder den Anlageschenkel umgreifen. Dementsprechend kann das Betätigungselement zumindest teilweise überlappend mit dem Metallteil angeordnet werden, was wiederum förderlich für die kompakte Ausgestaltung des Kontakteinsatzes und der Leiteranschlussklemme ist.
Das Betätigungselement kann auf diese Weise mit einem inneren offenen Bereich zwischen den Seitenwangen realisiert werden. Dieser Raum zwischen den Seitenwangen kann zur Platzierung weiterer Elemente genutzt werden, wie nachfolgend noch erläutert wird. Auch dies ist förderlich für eine kompakte Ausgestaltung des Kontakteinsatzes und der Leiteranschlussklemme.
Das Betätigungselement kann an der Außenseite einer oder beider Seitenwangen, d.h. in dem Bereich jenseits des von den Seitenwangen umschlossenen Bereichs, jeweils einen von einer Seitenwange abragenden Achsstummel aufweisen. Der Achsstummel kann konzentrisch zum Lagerungszapfen angeordnet sein, sodass er nach außen hin eine Verlängerung des Lagerungszapfens bildet, der Achsstummel kann auch versetzt zum Lagerungszapfen angeordnet sein. Durch den oder die Achsstummel kann eine zusätzliche Fixierung des Kontakteinsatzes in einem Isolierstoffgehäuse der Leiteranschlussklemme und zugleich eine zusätzliche Drehlagerung des Betätigungselements realisiert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich der Lagerungszapfen von der einen Seitenwange zur anderen Seitenwange hin erstreckt. Dies erlaubt eine kompakte Anbringung des Betätigungselements an dem Metallteil.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kontakteinsatz einen Leitereinführungsbereich aufweist, in den der festzuklemmende elektrische Leiter einzuführen ist, wobei der Leitereinführungsbereich sich durch den von den Seitenwangen umschlossenen Bereich hindurch erstreckt. Dementsprechend kann der elektrische Leiter in einem von den Seitenwangen umschlossenen Bauraum untergebracht werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Klemmschenkel eine Klemmzunge aufweist, an der eine Klemmkante zum Festklemmen des elektrischen Leiters angeordnet ist, wobei der Klemmschenkel wenigstens eine oder zwei Betätigungslaschen aufweist, die seitlich neben der Klemmzunge angeordnet sind, wobei die wenigstens eine oder zwei Betätigungslaschen jeweils Beaufschlagungsflächen für eine mechanische Beaufschlagung durch das Betätigungselement zum Öffnen der Klemmstelle bilden. Auf diese Weise kann die Klemmzunge ausschließlich für ihre Funktion zum Festklemmen des elektrischen Leiters geformt und dimensioniert werden. Für die Funktion der Betätigung des Klemmschenkels dienen die wenigstens eine oder zwei Betätigungslaschen, die wiederum separat auf ihre Funktion zur mechanischen Betätigung hin geformt und dimensioniert werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine oder zwei Betätigungslaschen zugleich ein Gegenlager gegenüber der Lagerung des Betätigungselements an dem Anlageschenkel bilden. Dies hat den Vorteil, dass keine weiteren Elemente zur Gegenlagerung des Betätigungselements erforderlich sind. Stattdessen können der eine oder die zwei Betätigungslaschen neben Ihrer Funktion als Betätigungselemente des Klemmschenkels zugleich die Gegenlager-Funktion übernehmen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine oder zwei Betätigungslaschen gleichsinnig zu der Ausbuchtung gebogen sind. Betrachtet man das Metallteil beispielsweise in Draufsicht auf den Anlageschenkel, so können die eine oder zwei Betätigungslaschen sowie die Ausbuchtung jeweils konvex gebogen ausgebildet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Betätigungselement an einer oder an beiden Seitenwangen jeweils eine Lagerungsmulde aufweist, wobei das Betätigungselement in der geschlossenen Stellung über eine jeweilige Lagerungsmulde formschlüssig auf einer jeweiligen Betätigungslasche aufgelagert ist, wobei die Form der Lagerungsmulde an die Form der jeweiligen Betätigungslasche angepasst ist. Dies erlaubt eine sichere Lagerung und Fixierung des Betätigungselements an dem Metallteil, so dass das Betätigungselement auch in Richtung des Klemmschenkels zuverlässig durch die formschlüssige Verbindung fixiert ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Betätigungselement an einer oder beiden Seitenwangen jeweils eine Betätigungskontur zur Betätigung einer zugeordneten Betätigungslasche und dementsprechend zur Auslenkung des Klemmschenkels aufweist, wobei die Betätigungskontur mit der zugeordneten Betätigungslasche in Kontakt kommt, wenn das Betätigungselement sich in der geöffneten Stellung befindet oder von der geschlossenen Stellung in die geöffnete Stellung bewegt wird. Dies erlaubt eine zuverlässige mechanische Betätigung des Klemmschenkels.
Die Ausbuchtung im Anlageschenkel und die Betätigungslaschen können einander zumindest annähernd gegenüberliegen, sodass das Betätigungselement dazwischen form- und kraftschlüssig aufgenommen und eingespannt werden kann. Dies ermöglicht die Bereitstellung eines Schüttgut-tauglichen, vormontierbaren modulartigen Kontakteinsatzes.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kontakteinsatz als weiteres Bauteil eine Stromschiene aufweist, die sich zwischen dem Anlageschenkel und dem Klemmschenkel hindurch erstreckt, wobei die Stromschiene mit einer Anlageseite an dem Anlageschenkel anliegt und mit einer der Anlageseite gegenüberliegenden Kontaktseite zusammen mit dem Klemmschenkel die Klemmstelle für den elektrischen Leiter bildet. Durch eine solche Stromschiene wird die elektrische Kontaktierung des elektrischen Leiters weiter verbessert. Zudem kann die Stromschiene als elektrisches Kontaktelement zur Kontaktierung weiterer Elemente der Leiteranschlussklemme genutzt werden, z.B. als elektrische Brücke zu einer weiterführenden Baugruppe oder zur Überbrückung zwischen mehreren nebeneinander angeordneten Kontakteinsätzen einer Mehrfach-Leiteranschlussklemme.
Die Stromschiene ist ein optionales Bauteil des Kontakteinsatzes, d.h. der Kontakteinsatz kann auch ohne die Stromschiene eingesetzt werden.
Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Leiteranschlussklemme mit einem Isolierstoffgehäuse und wenigstens einem ganz oder teilweise in dem Isolierstoffgehäuse angeordneten Kontakteinsatz der zuvor erläuterten Art. Auch hierdurch können die zuvor erläuterten Vorteile realisiert werden.
Die Stromschiene kann durch eine im Isolierstoffgehäuse vorhandene Aussparung in den Kontakteinsatz eingeführt werden, z.B. bei geöffnetem Betätigungselement. Dies erlaubt eine nachträgliche Montage der Stromschiene an dem Kontakteinsatz, wenn dieser bereits in dem Isolierstoffgehäuse eingebaut ist.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter dem unbestimmten Begriff „ein“ kein Zahlwort zu verstehen. Wenn also z.B. von einem Bauteil die Rede ist, so ist dies im Sinne von „mindestens einem Bauteil“ zu interpretieren. Soweit Winkelangaben in Grad gemacht werden, beziehen sich diese auf ein Kreismaß von 360 Grad (360°).
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

1 - ein Betätigungselement in perspektivischer Darstellung und
2 - ein einstückig ausgeformtes Metallteil in perspektivischer Darstellung und
3 - einen Kontakteinsatz in perspektivischer Darstellung und
4 - den Kontakteinsatz gemäß 3 in teilweise geschnittener Seitenansicht und
5 - einen Montageschritt des Betätigungselements an dem Metallteil in Seitenansicht und
6 - den Kontakteinsatz gemäß 4 in nicht geschnittener Seitenansicht und
7 - eine Leiteranschlussklemme in perspektivischer Ansicht und
8 - einen Montageschritt einer Stromschiene in einer Leiteranschlussklemme gemäß 7 in perspektivischer Ansicht und
9 - die Leiteranschlussklemme mit montierter Stromschiene in perspektivischer Darstellung und
10 - den Montageschritt der Stromschiene in der Leiteranschlussklemme gemäß 8 in teilweise geschnittener Seitenansicht und
11 - die Leiteranschlussklemme gemäß 9 in teilweise geschnittener Seitenansicht und
12 - eine weitere Ausführungsform eines Kontakteinsatzes in perspektivischer Darstellung.

In den erläuterten Ausführungsbeispielen ist das Betätigungselement beispielhaft als verschwenkbarer Betätigungshebel dargestellt. Die Ausführungen gelten sinngemäß auch für die Ausgestaltung des Betätigungselements als Drücker.
Das in 1 dargestellte Betätigungselement 5 weist einen manuellen Betätigungsbereich 50 auf, z.B. in Form eines Hebelarms. Der manuelle Betätigungsbereich dient zum manuellen Beaufschlagen des Betätigungselements, um dieses zu verschwenken. Von dem manuellen Betätigungsbereich 50 ragen zwei voneinander beabstandete Seitenwangen 51 ab. Zwischen den Seitenwangen 51 erstreckt sich ein Lagerungszapfen 53 hindurch. An einer oder beiden Seitenwangen 51 ist jeweils an der Außenseite, d.h. der dem Lagerungszapfen 53 abgewandten Seite der jeweiligen Seitenwange 51, ein Achsstummel 55 angeordnet. Der Lagerungszapfen 53 und der Achsstummel 55 sind koaxial zueinander angeordnet. Die Seitenwangen 51 weisen jeweils an einer zu dem Klemmschenkel gerichteten Seite eine im Wesentlichen konkav ausgebildete Lagerungsmulde 52 und eine bezüglich des Lagerungszapfens 53 exzentrisch ausgebildete Betätigungskontur 54 auf. Mit der Betätigungskontur 54 kann ein Klemmschenkel ausgelenkt werden, wie nachfolgend noch beschrieben wird.
Würde man das Betätigungselement 5 als Drücker ausbilden, so könnte dieses hinsichtlich der Seitenwangen 51, des Lagerungszapfens 53, der Lagerungsmulde 52 sowie der Achsstummel 55 vergleichbar ausgebildet sein. Ein manueller Betätigungsbereich 50 würde dann beispielsweise in Form einer Drückerfläche oberhalb der Seitenwangen 51 oder auch auf der der Leitereinführungsrichtung L zugewandten Seite angeordnet sein.
Die 2 zeigt ein einstückig ausgeformtes Metallteil 4, an dem eine Klemmfeder 40, 41, 42, ein Anlageschenkel 44 sowie ein den Anlageschenkel 44 mit der Klemmfeder 40, 41, 42 verbindender Verbindungsabschnitt 43 einstückig ausgeformt ist. Die Klemmfeder 40, 41, 42 weist einen Klemmschenkel 40, einen sich an den Klemmschenkel anschließenden Federbogen 41 und einen sich an den Federbogen 41 anschließenden Kontaktschenkel 42 auf, der sich über einen abgewinkelten Bereich bis hin zu dem Verbindungsabschnitt 43 erstreckt. Der Klemmschenkel 40 teilt sich endseitig in eine Klemmzunge 47 sowie zwei seitlich von der Klemmzunge 47 angeordnete Betätigungslaschen 49 auf. Die Klemmzunge 47 endet mit einer Klemmkante 48, die zur Anlage mit einem elektrischen Leiter kommt, wenn dieser an einer Klemmstelle des Kontakteinsatzes festgeklemmt wird. Die Klemmstelle kann beispielsweise zwischen der Klemmkante 48 und einer der Klemmkante 48 zugewandten Oberfläche des Anlageschenkels 44 ausgebildet sein. Der mit dem Bezugszeichen 60 bezeichnete Bereich des Metallteils 4 kann wahlweise dem Kontaktschenkel 42 oder dem Verbindungsabschnitt 43 zugerechnet werden.
Die Klemmzunge 47 kann beispielsweise mit entgegengesetztem Krümmungssinn zu den Betätigungslaschen 49 abgebogen sein. Die Betätigungslaschen 49 können beispielsweise die Klemmzunge 47 seitlich überlappen und können beispielsweise in Richtung des Anlageschenkels 44 vorgestellt sein.
Der Anlageschenkel 44 erstreckt sich über eine Ausbuchtung 45 hinaus bis zu einem Endabschnitt 46. Die Ausbuchtung 45 dient zur Aufnahme und Lagerung des Lagerungszapfens 53 des Betätigungselements 5.
Während die 1 und 2 die Bauteile des Kontakteinsatzes, d.h. das Betätigungselement 5 und das Metallteil 4, jeweils separat wiedergeben, zeigt die 3 diese Bauteile im zu dem Kontakteinsatz zusammengebauten Zustand. Die 4 zeigt den Kontakteinsatz gemäß 3 in Seitenansicht, wobei das Betätigungselement 5 in Längsrichtung mittig geschnitten dargestellt ist, sodass die hinter der oben liegenden Seitenwange 51 angeordneten Elemente erkennbar sind.
Wie erkennbar ist, ist das Betätigungselement 5 nun zwischen dem Klemmschenkel 40 und dem Anlageschenkel 44 eingespannt. Hierbei kommt der Lagerungszapfen 53 an der Innenseite der Ausbuchtung 45 zur Anlage. Als Gegenlager werden die Betätigungslaschen 49 eingesetzt, die in Kontakt mit den Lagerungsmulden 52 an den Seitenwangen 51 des Betätigungselements 5 kommen. Das Betätigungselement 5 ist auf diese Weise in dem Metallteil 4 sicher fixiert, kann aber dennoch eine Verschwenkbewegung um den Lagerungszapfen 53 ausführen.
Erkennbar ist ferner, dass ein elektrischer Leiter, der in Leitereinführungsrichtung L in den Kontakteinsatz zur Klemmstelle eingeführt wird, in einen Leitereinführungsbereich E einzuführen ist, der zumindest teilweise zwischen den Seitenwangen 51 angeordnet ist. Auf diese Weise kann der elektrische Leiter zwischen den Seitenwangen 51, welche zudem eine Führung für den elektrischen Leiter bilden, hindurch gesteckt werden und nutzt den dazwischen befindlichen Bauraum. Der Leitereinführungsbereich E kann sich dabei nach hinten hin in Leitereinführungsrichtung relativ weit erstrecken, da er nicht durch den Verbindungsabschnitt 43 in Leitereinführungsrichtung begrenzt ist. Dies liegt daran, dass der Verbindungsabschnitt 43 seitlich die Verbindung zwischen dem Anlageschenkel 44 und der Klemmfeder herstellt.
Die 5 zeigt das Vorgehen bei dem Einsetzen des Betätigungselements 5 in das Metallteil 4. Wird das Betätigungselement 5 in der dargestellten Pfeilrichtung eingesetzt, so drückt das Betätigungselement 5 durch den Kontakt des Lagerungszapfens 53 zu dem Endabschnitt 46, der als Einführhilfe dient, und dem Kontakt zwischen der Betätigungskontur 54 und den Betätigungslaschen 49 die federnden Bereiche des Metallteils 4 leicht auseinander. Hierbei wird insbesondere der Klemmschenkel 40 nach unten hin ausgelenkt. Schließlich kommt das Betätigungselement 5 an der gewünschten Position an, an der der Lagerungszapfen 53 in der Ausbuchtung 45 liegt und die Lagerungsmulde 52 die Betätigungslasche 49 formschlüssig übergreift, wie die 6 zeigt.
Die 7 zeigt eine Leiteranschlussklemme 1, bei der ein Kontakteinsatz der zuvor erläuterten Art in einem Isolierstoffgehäuse 2 angeordnet ist. Da das Isolierstoffgehäuse 2 die Teile des Kontakteinsatzes weitgehend umgibt, ist beispielsweise nur der manuelle Betätigungsbereich 50 des Betätigungselements 5 sowie Teile der Seitenwangen 51 sichtbar.
Das Isolierstoffgehäuse kann beispielsweise mehrteilig ausgebildet sein, z.B. mit einem Hauptgehäuseteil 20 und einem Deckelteil 21. Das Deckelteil 21 wird nach Montage des Kontakteinsatzes im Hauptgehäuseteil 20 am Hauptgehäuseteil 20 montiert, z.B. indem es dort eingerastet wird.
Wie die 7 bereits zeigt, kann das Deckelteil 21 eine Aussparung 23 aufweisen. Der Aussparung 23 kann zur Durchführung einer Stromschiene 3 durch das Deckelteil 21 benutzt werden. Die 8 zeigt, dass die Stromschiene 3 in die bereits montierte Leiteranschlussklemme 1, wie in 7 dargestellt, nachträglich eingesetzt werden kann. Hierzu wird das Betätigungselement 5 in die geöffnete Stellung verschwenkt, in der der manuelle Betätigungsbereich beispielsweise vertikal von dem Isolierstoffgehäuse 2 nach oben hin abragt. Ist die Stromschiene 3 an der gewünschten Stelle platziert, kann das manuelle Betätigungselement 5 wieder in die geschlossene Stellung überführt werden, wie die 9 zeigt. Die Stromschiene 3 kann dabei aus dem Isolierstoffgehäuse 2 herausragen, um eine elektrische Kontaktierungsmöglichkeit für weitere elektrische Elemente zu bieten.
Die 10 zeigt den Montageschritt der Stromschiene 3 in der Leiteranschlussklemme 1 in Seitenansicht, wobei Teile der Leiteranschlussklemme wiederum geschnitten dargestellt sind. Die Stromschiene 3 kann zudem eine Erhebung 30 aufweisen, die in Richtung des Klemmschenkels 40 von der übrigen Oberfläche der Stromschiene 3 abragt. Hierdurch kann die Klemmung eines elektrischen Leiters in mechanischer und elektrischer Hinsicht weiter verbessert werden.
Erkennbar ist, dass das Isolierstoffgehäuse 2 zusätzlich zu den bereits erläuterten Elementen eine Leitereinführungsöffnung 24 aufweisen kann. Durch die Leitereinführungsöffnung 24 kann der elektrische Leiter in Leitereinführungsrichtung L in das Isolierstoffgehäuse 2 zumindest bis zur Klemmstelle eingeführt werden.
Erkennbar ist in der 10 zudem, dass das Betätigungselement 5 in der geöffneten Stellung über die Betätigungskontur 54 den Klemmschenkel 40 nach unten hin auslenkt und dementsprechend die Klemmstelle öffnet. Dies erfolgt dadurch, dass über die Betätigungskontur 54 die Betätigungslaschen 49 mechanisch beaufschlagt werden. In diesem Zustand befindet sich die Lagerungsmulde 52 nicht in Kontakt mit der Klemmfeder.
Die 11 zeigt die Leiteranschlussklemme 1 gemäß 10, wenn das Betätigungselement 5 wieder in der geschlossenen Stellung ist. Erkennbar ist, dass die Klemmzunge mit der Klemmkante 48 nun an der Erhebung 30 der Stromschiene zur Anlage kommt.
Die 12 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Kontakteinsatzes, der bis auf die nachfolgend beschriebenen Unterschiede der zuvor beschriebenen Ausführungsform entspricht. Die 12 zeigt dabei eine mit der 3 vergleichbare Ansicht.
Im Unterschied zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist bei der 12 nicht ein einstückig ausgeformtes Metallteil 4 vorhanden. Stattdessen ist das Metallteil 4 in Form zweier einzelner Metallteile ausgebildet, die im Bereich 60 miteinander verbunden sind. Hierfür weist das die Klemmfeder 40, 41, 42 aufweisende Metallteil eine Befestigungslasche 61 auf. Das den Anlageschenkel 44 aufweisende Metallteil weist eine Befestigungslasche 62 auf. Die Befestigungslaschen 61, 62 überlappen miteinander. Über diesen Überlappungsbereich der Befestigungslaschen 61, 62 sind die beiden einzelnen Metallteile zu einer einzigen Baueinheit verbunden, z.B. durch eine lösbare oder unlösbare Verbindung.
Die in 12 dargestellte Ausführungsform mit mehreren Metallteilen, die miteinander verbunden sind, kann auch anders ausgeführt sein. So kann z.B. die beschriebene Überlappung zwischen den Befestigungslaschen 61, 62 auch im Bereich des Kontaktschenkels 42, des Verbindungsabschnitts 43 oder des Anlageschenkels 44 realisiert sein. Es können auch mehrere solche Überlappungsstellen vorhanden sein, sodass das im Ergebnis zusammengesetzte Metallteil aus mehr als zwei einzelnen Metallteilen bestehen kann.
Bezugszeichenliste

1 -: Leiteranschlussklemme
2 -: Isolierstoffgehäuse
3 -: Stromschiene
4 -: Metallteil
5 -: Betätigungselement
20 -: Hauptgehäuseteil
21 -: Deckelteil
23 -: Aussparung
24 -: Leitereinführungsöffnung
30 -: Erhebung
40, 41, 42 -: Klemmfeder
40 -: Klemmschenkel
41 -: Federbogen
42 -: Kontaktschenkel
43 -: Verbindungsabschnitt
44 -: Anlageschenkel
45 -: Ausbuchtung
46 -: Endabschnitt
47 -: Klemmzunge
48 -: Klemmkante
49 -: Betätigungslasche
50 -: Betätigungsbereich
51 -: Seitenwangen
52 -: Lagerungsmulde
53 -: Lagerungszapfen
54 -: Betätigungskontur
55 -: Achsstummel
60 -: Bereich des Metallteils
61 -: Befestigungslasche
62 -: Befestigungslasche
E -: Leitereinführungsbereich
L -: Leitereinführungsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2917971 B1 [0002]

Claims

Kontakteinsatz einer Leiteranschlussklemme (1) mit Federkraftklemmtechnik, wobei der Kontakteinsatz eine Klemmfeder (40, 41, 42) und ein manuelles Betätigungselement (5) aufweist, wobei die Klemmfeder (40, 41, 42) einen Klemmschenkel (40) aufweist, der zum Festklemmen eines elektrischen Leiters an einer Klemmstelle eingerichtet ist, wobei durch das manuelle Betätigungselement (5) die Klemmstelle geöffnet werden kann, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) der Kontakteinsatz weist ein oder mehrere Metallteile (4) auf, b) an einem Metallteil (4) ist die Klemmfeder (40, 41, 42) einstückig ausgeformt, c) an einem Metallteil (4) ist ein Anlageschenkel (44) einstückig ausgeformt, der dem Klemmschenkel (40) gegenüberliegt, sodass zwischen dem Klemmschenkel (40) und dem Anlageschenkel (44) die Klemmstelle für den elektrischen Leiter anordenbar ist, d) das Betätigungselement (5) ist zwischen dem Klemmschenkel (40) und dem Anlageschenkel (44) beweglich gelagert.
Kontakteinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakteinsatz als selbsttragender Kontakteinsatz ausgebildet ist.
Kontakteinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechteil (4) wenigstens einen Verbindungsabschnitt (43) aufweist, durch den der Kontaktschenkel (44) unmittelbar oder mittelbar mit dem Klemmschenkel (40) verbunden ist.
Kontakteinsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (43) eine Führungsfläche für den festzuklemmenden elektrischen Leiter bildet.
Kontakteinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (5) wenigstens einen Lagerungszapfen (53) aufweist, der an dem Kontaktschenkel (44) anliegt.
Kontakteinsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktschenkel (44) an oder nahe seinem freien Ende, das dem Klemmschenkel (40) gegenüberliegt, eine Ausbuchtung (45) aufweist, die eine Aufnahme für den Lagerungszapfen (53) des Betätigungselementes (5) bildet.
Kontakteinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kontaktschenkel (44) über die Ausbuchtung (45) hinaus mit einem Endabschnitt (46) bis zu seinem freien Ende hin erstreckt, wobei der Endabschnitt (46) eine Einführhilfe für den Lagerungszapfen (53) bei der Montage des Betätigungselements (5) an dem Blechteil (4) bildet.
Kontakteinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (5) einen manuellen Betätigungsbereich (50) aufweist, an dem das Betätigungselement (5) zum Öffnen der Klemmstelle manuell zu beaufschlagen ist, wobei von dem manuellen Betätigungsbereich (50) zwei voneinander beabstandete Seitenwangen (51) des Betätigungselements (5) abragen, und dass der Anlageschenkel (44) zwischen den Seitenwangen (51) angeordnet ist).
Kontakteinsatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Lagerungszapfen (53) von der einen Seitenwange (51) zur anderen Seitenwange (51) hin erstreckt.
Kontakteinsatz nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakteinsatz einen Leitereinführungsbereich (E) aufweist, in den der festzuklemmende elektrische Leiter einzuführen ist, wobei der Leitereinführungsbereich (E) sich durch den von den Seitenwangen (51) umschlossenen Bereich hindurch erstreckt.
Kontakteinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmschenkel (40) eine Klemmzunge (47) aufweist, an der eine Klemmkante (48) zum Festklemmen des elektrischen Leiters angeordnet ist, wobei der Klemmschenkel (40) wenigstens eine oder zwei Betätigungslaschen (49) aufweist, die seitlich neben der Klemmzunge (47) angeordnet sind, wobei die wenigstens eine oder zwei Betätigungslaschen (49) jeweils Beaufschlagungsflächen für eine mechanische Beaufschlagung durch das Betätigungselement (5) zum Öffnen der Klemmstelle bilden.
Kontakteinsatz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine oder zwei Betätigungslaschen (49) zugleich ein Gegenlager gegenüber der Lagerung des Betätigungselements (5) an dem Anlageschenkel (44) bilden.
Kontakteinsatz nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine oder zwei Betätigungslaschen (49) gleichsinnig zu der Ausbuchtung (45) des Anlageschenkels (44) gebogen sind.
Kontakteinsatz nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (5) an einer oder an beiden Seitenwangen (51) jeweils eine Lagerungsmulde (52) aufweist, wobei das Betätigungselement (5) in der geschlossenen Stellung über eine jeweilige Lagerungsmulde (52) auf einer jeweiligen Betätigungslasche (49) aufgelagert ist, wobei die Form der Lagerungsmulde (52) an die Form der jeweiligen Betätigungslasche (49) angepasst ist.
Kontakteinsatz nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (5) an einer oder beiden Seitenwangen (51) jeweils eine Betätigungskontur (54) zur Betätigung einer zugeordneten Betätigungslasche (49) und dementsprechend zur Auslenkung des Klemmschenkels (40) aufweist, wobei die Betätigungskontur (54) mit der zugeordneten Betätigungslasche (49) in Kontakt kommt, wenn das Betätigungselement (5) sich in der geöffneten Stellung befindet oder von der geschlossenen Stellung in die geöffnete Stellung bewegt wird.
Kontakteinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakteinsatz als weiteres Bauteil eine Stromschiene (3) aufweist, die sich zwischen dem Anlageschenkel (44) und dem Klemmschenkel (40) hindurch erstreckt, wobei die Stromschiene (3) mit einer Anlageseite an dem Anlageschenkel (44) anliegt und mit einer der Anlageseite gegenüberliegenden Kontaktseite zusammen mit dem Klemmschenkel (40) die Klemmstelle für den elektrischen Leiter bildet.
Leiteranschlussklemme (1) mit einem Isolierstoffgehäuse (2) und wenigstens einem ganz oder teilweise in dem Isolierstoffgehäuse (2) angeordneten Kontakteinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Leiteranschlussklemme nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (3) durch eine im Isolierstoffgehäuse (2) vorhandene Aussparung (23) in den Kontakteinsatz eingeführt werden kann.