DE102018124583A1

DE102018124583A1 - Klemmenanordnung mit einer Stromschiene

Info

Publication number: DE102018124583A1
Application number: DE102018124583.1A
Authority: DE
Inventors: Andrea Götze; Hartmut Follmann; Rudolf Merz
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2017-10-19
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2019-04-25
Also published as: KR20190044007A; JP2019079797A; KR102530744B1; CN209516034U

Abstract

Eine Klemmenanordnung (1) zum Anschließen mindestens eines elektrischen Leiters (2) umfasst ein Gehäuse (10) und eine mit dem Gehäuse (10) verbindbare Stromschiene (11), an die der zumindest eine elektrische Leiter (2) elektrisch anschließbar ist. Zudem ist eine Rasteinrichtung (12) vorgesehen, die zumindest ein elastisch deformierbares Rastfederelement (120) aufweist, über das die Stromschiene (11) rastend mit dem Gehäuse (10) verbindbar ist. Auf diese Weise wird eine Klemmenanordnung zum Anschließen mindestens eines elektrischen Leiters zur Verfügung gestellt, die einen zuverlässigen Halt der Stromschiene an dem Gehäuse bei einfacher Montierbarkeit ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmenanordnung zum Anschließen mindestens eines elektrischen Leiters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Klemmenanordnung umfasst ein Gehäuse und eine mit dem Gehäuse verbindbare Stromschiene, an die der zumindest eine elektrische Leiter elektrisch angeschlossen werden kann.
Eine derartige Klemmenanordnung kann beispielsweise als Reihenklemme, insbesondere als Durchgangsklemme, ausgebildet sein. Eine solche Reihenklemme kann zusammen mit anderen Reihenklemmen in aneinander angereihter Weise zum Beispiel an eine Tragschiene angesetzt werden, um auf diese Weise eine Anordnung von Klemmen zu schaffen, die zum Beispiel in einem Schaltschrank oder an einer elektrischen Anlage zum Bereitstellen von Steuer-, Verbindungs- oder Sicherheitsfunktionen montiert werden kann.
Eine Durchgangsklemme weist üblicherweise zwei Anschlussstellen auf, an die zwei elektrische Leiter zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung zwischen den Leitern angeschlossen werden können. Die Verbindung zwischen den elektrischen Leitern erfolgt über die Stromschiene, die eine gegebenenfalls große Stromtragfähigkeit zum Übertragen von (großen) elektrischen Strömen zwischen den elektrischen Leitern aufweist und dazu zum Beispiel als massives Metallstück ausgebildet ist.
Die Anschlüsse zum Anschließen elektrischer Leiter an die Stromschiene können zum Beispiel als Schraubanschlüsse ausgebildet sein. An einen solchen Schraubanschluss kann ein elektrischer Leiter mit einem geeigneten Anschlusselement, zum Beispiel in Form eines Anschlussschuhs, angesetzt werden, um den elektrischen Leiter sodann durch Festziehen eines Schraubelements des Schraubanschlusses an der Stromschiene zu fixieren.
Eine solche Klemmenanordnung ist beispielsweise aus der DE 10 2009 057 854 A1 bekannt.
Bei einer solchen Klemmenanordnung ergibt sich das Bedürfnis, die Stromschiene in einfacher Weise an dem Gehäuse zu befestigen, bei zudem festem Halt in montiertem Zustand. Insbesondere sollte die Stromschiene derart drehfest an dem Gehäuse festgelegt sein, dass beim Anziehen eines Schraubelements eines Schraubanschlusses wirkende Drehmomente aufgenommen und abgeleitet werden können, ohne dass dies den Halt der Stromschiene an dem Gehäuse beeinträchtigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Klemmenanordnung zum Anschließen mindestens eines elektrischen Leiters zur Verfügung zu stellen, die einen zuverlässigen Halt der Stromschiene an dem Gehäuse bei einfacher Montierbarkeit ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach weist die Klemmenanordnung eine Rasteinrichtung auf, die zumindest ein elastisch deformierbares Rastfederelement aufweist, über das die Stromschiene rastend mit dem Gehäuse verbindbar ist.
Die Verbindung der Stromschiene mit dem Gehäuse erfolgt somit über eine Rasteinrichtung mit einem oder mehreren elastisch deformierbaren Rastfederelementen. Die Stromschiene wird somit rastend mit dem Gehäuse verbunden, was eine einfache Montage der Stromschiene an dem Gehäuse durch Anstecken ermöglicht, bei zudem sicherem Halt der Stromschiene an dem Gehäuse in montiertem Zustand unter formschlüssiger Verbindung über die Rasteinrichtung.
In einer Ausgestaltung ist das zumindest eine Rastfederelement an dem Gehäuse angeordnet und greift, bei montierter Klemmenanordnung, in eine zugeordnete Rastausnehmung an der Stromschiene ein. Hierbei können ein oder mehrere Rastfederelemente an dem Gehäuse angeordnet, beispielsweise einstückig und integral an das Gehäuse angeformt sein, um bei montierter Klemmenanordnung in ein oder mehrere Rastausnehmungen an der Stromschiene einzugreifen. Sind mehrere Rastfederelemente an dem Gehäuse vorgesehen, kann mittels der Rasteinrichtung eine formschlüssige Verbindung zwischen der Stromschiene und dem Gehäuse an mehreren Orten für eine zuverlässige, drehfeste Festlegung der Stromschiene zu dem Gehäuse hergestellt werden.
Umgekehrt ist auch denkbar und möglich, ein oder mehrere Rastfederelemente an der Stromschiene anzuordnen. In diesem Fall sind Rastausnehmungen an dem Gehäuse gebildet, um bei montierter Stromschiene eine formschlüssige Verbindung zwischen der Stromschiene und dem Gehäuse herzustellen.
Die Rasteinrichtung kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, eine formschlüssige Verbindung zwischen der Stromschiene und dem Gehäuse an einer Seitenkante der Stromschiene herzustellen. Ist ein Rastfederelement an dem Gehäuse angeordnet, greift das Rastfederelement bei montierter Stromschiene in eine zugeordnete Rastausnehmung an der Seitenkante der Stromschiene ein und stellt dadurch eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Gehäuse und der Stromschiene her.
Die Stromschiene weist, in einer Ausgestaltung, einen Körper auf, der sich plattenförmig entlang einer durch eine Querrichtung und eine Tiefenrichtung aufgespannten Ebene erstreckt. Der Körper kann beispielsweise eine rechteckige Grundform aufweisen und durch seitliche, entlang der Tiefenrichtung beidseits des Körpers erstreckte Seitenkanten begrenzt sein. Über die Rasteinrichtung kann der Körper zum Beispiel an einer Seitenkante oder an beiden (gegenüberliegenden) Seitenkanten formschlüssig mit dem Gehäuse verbunden sein, sodass die Stromschiene in montiertem Zustand über die Rasteinrichtung zu dem Gehäuse festgelegt ist.
Über die Rastfederelemente der Rasteinrichtung kann insbesondere eine drehfeste Verbindung der Stromschiene zu dem Gehäuse hergestellt werden derart, dass die Stromschiene um eine senkrecht zur Tiefenrichtung und zur Querrichtung weisende Höhenrichtung drehfest zu dem Gehäuse festgelegt ist. Die Stromschiene kann somit nicht in ihrer Ebene zu dem Gehäuse verdreht werden und ist dadurch derart zu dem Gehäuse festgelegt, dass insbesondere Drehmomente zum Beispiel beim Einschrauben eines Schraubelements eines Schraubanschlusses an dem Gehäuse aufgenommen und in das Gehäuse abgeleitet werden können.
Das zumindest eine Rastfederelement der Rasteinrichtung ist, in einer Ausgestaltung, vorzugsweise entlang der Höhenrichtung, also senkrecht zur Ebene des Körpers der Stromschiene, elastisch federnd. Die Rasteinrichtung ermöglicht hierbei beispielsweise ein Ansetzen der Stromschiene in eine entlang der Tiefenrichtung gerichtete Steckrichtung an das Gehäuse, um die Stromschiene mit dem Gehäuse zu verbinden, wobei beim Ansetzen der Stromschiene an das Gehäuse das eine oder die mehreren Rastfederelemente der Rasteinrichtung elastisch deformiert, nämlich senkrecht zur Ebene des Körpers der Stromschiene ausgelenkt werden. Bei montierter Stromschiene greifen die Rastfederelemente dann zum Beispiel in zugeordnete Rastausnehmungen der Stromschiene ein und legen dadurch die Stromschiene zu dem Gehäuse fest.
Um das Anstecken der Stromschiene an das Gehäuse zu erleichtern, kann das zumindest eine Rastfederelement der Rasteinrichtung beispielsweise eine schräg zur Tiefenrichtung geneigte Auflaufschräge aufweisen, die ein Auslenken des zumindest einen Rastfederelements beim Anstecken der Stromschiene an das Gehäuse unterstützt. Ist das zumindest eine Rastfederelement beispielsweise an dem Gehäuse angeordnet, so wirkt die Stromschiene beim Anstecken auf die Auflaufschräge des zumindest einen Rastfederelements ein und läuft auf die Auflaufschräge derart auf, dass das zumindest eine Rastfederelement insbesondere senkrecht zur Ebene des Körpers der Stromschiene ausgelenkt wird. Unter elastischer Deformation des zumindest einen Rastfederelements kann die Stromschiene somit an das Gehäuse angesteckt werden, wobei das zumindest eine Rastfederelement, wenn die Stromschiene in eine vorgesehene Steckposition gelangt ist, zurück in eine entspannte Ausgangslage und damit in Eingriff mit einer zugeordneten Rastausnehmung der Stromschiene schnappt.
Das zumindest eine Rastfederelement weist, in einer Ausgestaltung, einen Rastkopf und einen Verbindungsschenkel auf. Der Rastkopf ist hierbei über den Verbindungsschenkel mit einem Gehäuseabschnitt des Gehäuses verbunden. An dem Rastkopf ist beispielsweise die Auflaufschräge angeordnet. Der Rastkopf gelangt bei steckendem Verbinden der Stromschiene mit dem Gehäuse in Eingriff mit der Rastausnehmung auf Seiten der Stromschiene und stellt somit eine formschlüssige Verbindung zwischen der Stromschiene und dem Gehäuse her.
Das zumindest eine Rastfederelement ist vorzugsweise integral und einstückig mit dem Gehäuseabschnitt des Gehäuses ausgebildet. Entsprechend ist der Verbindungsschenkel mit einem Ende mit dem Gehäuseabschnitt verbunden, dabei aber derart elastisch verformbar, dass der Rastkopf am Verbindungsschenkel elastisch ausgelenkt werden kann, um bei steckendem Verbinden der Stromschiene mit dem Gehäuse in Eingriff mit der Rastausnehmung auf Seiten der Stromschiene zu gelangen.
Der Verbindungschenkel ist beispielsweise über eine Freimachung nach Art eines schlitzförmigen Freischnitts - betrachtet entlang der Höhenrichtung - von dem Gehäuseabschnitt getrennt, sodass der Verbindungsschenkel zusammen mit dem daran angeordneten Rastkopf senkrecht zur Ebene elastisch relativ zu dem Gehäuseabschnitt deformiert werden kann. Betrachtet entlang der senkrecht zur Ebene gerichteten Höhenrichtung ist die Freimachung hierbei unterhalb des Verbindungsschenkels auf einer der Stromschiene abgewandten Seite des Verbindungsschenkels geformt, sodass das zumindest eine Rastfederelement entlang der Höhenrichtung elastisch ausgelenkt werden kann, wenn die Stromschiene steckend mit dem Gehäuse verbunden wird.
Der Rastkopf ist, in einer Ausgestaltung, betrachtet in die Steckrichtung hinter dem Verbindungsschenkel angeordnet. Bei steckendem Verbinden der Stromschiene mit dem Gehäuse gelangt die Stromschiene somit zunächst in Auflage auf dem Verbindungsschenkel und wird entlang des Verbindungsschenkels auf das zumindest eine Rastfederelement in die Steckrichtung aufgeschoben. Sodann läuft die Stromschiene auf den Rastkopf am Verbindungsschenkel auf und deformiert dadurch das zumindest eine Rastfederelement derart, dass die Stromschiene über den Rastkopf hinweg bewegt werden kann, bis der Rastkopf in einer mit dem Gehäuse verbundenen Stellung der Stromschiene in Eingriff mit der Rastausnehmung an der Stromschiene schnappt und auf diese Weise eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Gehäuse und der Stromschiene herstellt.
In der mit dem Gehäuse verbundenen Stellung liegt die Stromschiene hierbei, betrachtet entlang der Höhenrichtung senkrecht zur Ebene des Körpers der Stromschiene, beispielsweise auf dem Verbindungsschenkel auf, der somit eine Auflage für die Stromschiene am Gehäuse ausbildet. Der Rastkopf steht hierbei in Eingriff mit der Rastausnehmung an der Stromschiene, sodass über das zumindest eine Rastfederelement ein definierter Sitz für die Stromschiene am Gehäuse geschaffen wird.
In einer Ausgestaltung ist der Eingriff des Rastkopfes mit der zugeordneten Rastausnehmung bei Belastung entgegen der Steckrichtung selbsthemmend. Wird die Stromschiene in einer mit dem Gehäuse verbundenen Stellung entgegen der Steckrichtung relativ zu dem Gehäuse belastet, so wird der Rastkopf somit in Eingriff mit der zugeordneten Rastausnehmung gehalten und kann sich insbesondere nicht selbsttätig aus der Rastausnehmung heraus bewegen. Eine Belastungskraft an der Stromschiene kann somit nicht zu einem (ungewollten) Lösen der Stromschiene von dem Gehäuse führen, sondern der Halt der Stromschiene an dem Gehäuse ist bei Belastung gesichert.
Das zumindest eine Rastfederelement ist vorzugsweise senkrecht zur Ebene elastisch federnd und kann somit bei steckendem Verbinden der Stromschiene mit dem Gehäuse entlang der Höhenrichtung senkrecht zur Ebene ausgelenkt werden. Entlang der quer zur Steckrichtung und quer zur Höhenrichtung gerichteten Querrichtung ist das zumindest eine Rastfederelement hierbei aber im Wesentlichen steif und nicht verformbar, sodass über das zumindest eine Rastfederelement die Stellung der Stromschiene an dem Gehäuse entlang der Querrichtung festgelegt ist. Durch den rastenden Eingriff des zumindest einen Rastfederelements mit der Stromschiene wird die Stromschiene somit nicht nur entgegen der Steckrichtung und entlang der Höhenrichtung, sondern auch entlang der Querrichtung zu dem Gehäuse arretiert.
In einer Ausgestaltung weist die Rasteinrichtung zwei an dem Gehäuse angeordnete Rastfederelemente auf, die dazu dienen, eine formschlüssige Verbindung zwischen der Stromschiene und dem Gehäuse an gegenüberliegenden Seitenkanten des Körpers der Stromschiene herzustellen. Über die Rasteinrichtung und ihre entlang der Querrichtung zueinander beabstandeten Rastfederelemente wird somit eine Abstützung der Stromschiene zu dem Gehäuse an beiden Seitenkanten der Stromschiene bereitgestellt, sodass dadurch die Stromschiene zuverlässig und belastbar zu dem Gehäuse festgelegt ist.
Die Stromschiene weist, in einer Ausgestaltung, zumindest eine Anschlusseinrichtung zum Anschließen eines elektrischen Leiters auf. Beispielsweise können zur Verwirklichung einer Durchgangsklemme genau zwei Anschlusseinrichtungen in Form von Schraubanschlüssen an der Stromschiene vorgesehen sein, sodass über die beiden Anschlusseinrichtungen zwei elektrische Leiter an die Stromschiene angeschlossen und auf diese Weise mittels einer Durchgangskontaktierung über die Stromschiene miteinander verbunden werden können.
Eine Anschlusseinrichtung in Form eines Schraubanschlusses weist insbesondere ein in eine Schrauböffnung der Stromschiene einschraubbares Schraubelement auf, wobei zum Festlegen eines Leiters an der Stromschiene der Leiter mit einem geeigneten Anschlusselement insbesondere in Form eines Anschlussschuhs an die Stromschiene angesetzt und über das Schraubelement mit der Stromschiene verbunden wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Rasteinrichtung derart beschaffen, dass ein formschlüssiger Eingriff zwischen einem Rastfederelement zum Beispiel an dem Gehäuse und einer zugeordneten Rastausnehmung zum Beispiel an der Stromschiene bei Einschrauben des Schraubelements (in eine Einschraubrichtung) in die zugeordnete Schrauböffnung selbstverstärkend ist. Bei Einschrauben des Schraubelements in die zugeordnete Schrauböffnung wird der Eingriff des Rastfederelements in die zugeordnete Rastausnehmung somit derart belastet, dass das Rastfederelement in Eingriff mit der Rastausnehmung gehalten wird und sich somit die formschlüssige Verbindung auch bei Drehmomentbelastung nicht ohne weiteres lösen kann.
Die Klemmenanordnung weist, nach einem weiteren Aspekt, vorzugsweise eine Kodiereinrichtung auf, die ein Ansetzen der Stromschiene an das Gehäuse nur in genau einer Lage und Orientierung zulässt. Eine solche Kodiereinrichtung weist beispielsweise ein Kodierelement auf, das zum Beispiel in Form eines vorspringenden Stegs an dem Gehäuse oder an der Stromschiene angeordnet ist und in montierter Stellung der Stromschiene in eine zugeordnete Kodierausnehmung an dem jeweils anderen Bauteil, also an der Stromschiene oder dem Gehäuse, eingreift.
Ein solches Kodierelement kann beispielsweise von einer Rückwand des Gehäuses entgegen der Steckrichtung vorstehen und entgegen der Steckrichtung in eine zugeordnete Kodierausnehmung an einer entlang der Querrichtung des Körpers der Stromschiene erstreckten Querkante eingreifen. Der Eingriff zwischen dem Kodierelement und der Kodierausnehmung liegt hierbei (betrachtet entlang der Querrichtung) außermittig, sodass ein Ansetzen der Stromschiene an das Gehäuse nur in einer Lage und Orientierung möglich ist.
Eine Klemmenanordnung der hier beschriebenen Art ist beispielsweise als Reihenklemme, zum Beispiel als Durchgangsklemme, ausgestaltet und kann mit anderen Klemmenanordnungen kombiniert werden, um eine Kombination von Klemmenanordnungen zum Beispiel an einer Tragschiene zusammenzufassen. An dem Gehäuse der Klemmenanordnung ist hierzu vorzugsweise eine Befestigungseinrichtung ausgebildet, mit der das Gehäuse an eine Tragschiene angesetzt werden kann, um in angesetzter Stellung formschlüssig mit der Tragschiene zu verriegeln.
Bei einer als Durchgangsklemme ausgestalteten Klemmenanordnung sind insbesondere zwei Anschlusseinrichtungen an der Stromschiene vorgesehen, insbesondere in Form von Schraubanschlüssen, über die zwei Leiter zur Durchgangskontaktierung an die Stromschiene angeschlossen werden können.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Klemmenanordnung mit einem daran angeschlossenen Leiter;
2 eine Frontalansicht der Anordnung gemäß 1;
3 eine andere Frontalansicht der Klemmenanordnung;
4 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 3;
5 eine Schnittansicht eines Gehäuses der Klemmenanordnung entlang der Linie A-A gemäß 3, jedoch ohne eine an das Gehäuse angesetzte Stromschiene;
6 eine gesonderte Ansicht der Stromschiene;
7 eine Seitenansicht des Gehäuses, vor Ansetzen der Stromschiene an das Gehäuse;
8 eine Seitenansicht des Gehäuses mit daran angesetzter Stromschiene;
9 eine vergrößerte Ansicht der Anordnung gemäß 8 im Ausschnitt B;
10 eine Seitenansicht der Klemmenanordnung mit angezogenen Anschlusseinrichtungen in Form von Schraubanschlüssen;
11 eine Schnittansicht der Klemmenanordnung mit einem daran angeschlossenen Leiter;
12 eine Ansicht der Stromschiene im Bereich eines Eingriffs eines Rastfederelements einer Rasteinrichtung mit einer Rastausnehmung an der Stromschiene;
13 eine vergrößerte Ansicht der Stromschiene und eines zugeordneten Rastfederelements in verbundener Stellung der Stromschiene; und
14 die Ansicht gemäß 9, darstellend eine Momentenwirkung bei Belastung der Stromschiene entgegen der Steckrichtung.

1 zeigt eine Klemmenanordnung 1 in Form einer als Durchgangsklemme ausgebildeten Reihenklemme, die ein Gehäuse 10 aufweist und über eine unterseitig des Gehäuses 10 ausgebildete Befestigungseinrichtung 100 rastend mit einer Tragschiene 3 verbunden werden kann.
Die Klemmenanordnung 1 kann mit anderen gleichartigen oder unterschiedlich ausgestalteten Klemmenanordnungen kombiniert werden, um auf diese Weise eine elektrische Baugruppe zum Beispiel zum Bereitstellen von Steuerungs-, Verbindungs- oder Sicherungsfunktionen an einer elektrischen Anlage, zum Beispiel in einem Schaltschrank, zu schaffen.
Die Klemmenanordnung 1 weist eine Stromschiene 11 auf, die - in einer montierten Stellung - in einen Steckplatz 102 in dem Gehäuse 10 eingesetzt und fest mit dem Gehäuse 10 verbunden ist. Die Stromschiene 11 ist in an sich bekannter Weise aus einem elektrisch leitfähigen, massiven Material ausgebildet und weist einen Körper 110 auf, der sich entlang einer durch eine Tiefenrichtung T und eine Querrichtung Q aufgespannten Ebene E erstreckt.
Die Stromschiene 11 weist zwei Anschlusseinrichtungen 13 in Form von Schraubanschlüssen mit Schraubelementen 130 und Klemmelementen 131 auf, über die zwei Leiter 2 an die Stromschiene 11 angeschlossen werden können. Die Leiter 2 können hierzu seitlich in das Gehäuse 10 eingesetzt werden, um Anschlusselemente 210 an durch einen Leitungsmantel 20 eingefassten Leitungsadern 21 der Leiter 2 mit je einem zugeordneten Schraubelement 130 einer Anschlusseinrichtung 13 in Eingriff zu bringen und über das Klemmelement 131 an der Stromschiene 11 zu verklemmen, wie dies in 1 für einen (zwei Leitungsadern 21 aufweisenden) Leiter 2 dargestellt ist.
Die Klemmelemente 131 der Anschlusseinrichtungen 13 sind über Stifte 132 an Öffnungen 113 der Stromschiene 11 geführt und über Federelemente 133 zu der Stromschiene 11 federvorgespannt derart, dass nach einem Lösen des jeweiligen Schraubelements 130 das Klemmelement 131 mit dem Schraubelement 130 bewegt und von der Stromschiene 11 abgehoben wird, wie dies in 1 für die rechte Anschlusseinrichtung 13 dargestellt ist.
Zum Verklemmen eines Leiters 2 an der Stromschiene 11 wird das Schraubelement 130 der jeweiligen Anschlusseinrichtung 13 in eine zugeordnete Schrauböffnung 111 an dem Körper 110 der Stromschiene 11 eingeschraubt, wodurch das Klemmelement 131 hin zu der Stromschiene 11 bewegt und somit ein Anschlusselement 210 in Form eines Anschlussschuhs mit der Stromschiene 11 verklemmt wird.
2 bis 12 zeigen weitere Ansichten der Klemmenanordnung 1 mit einem angeschlossenen Leiter (2), ohne angeschlossene Leiter 2 bei gelösten Anschlusseinrichtungen 13 (3) und ohne angeschlossene Leiter 2 bei jedoch angezogenen Anschlusseinrichtungen 13 (10). Je ein Leiter 2 kann an eine Seite des Gehäuses 10 angesetzt und mit einer zugeordneten Anschlusseinrichtung 13 an der Stromschiene 11 verbunden werden, um auf diese Weise eine Durchgangsverbindung zwischen den beidseits der Klemmenanordnung 1 angeschlossenen Leiter 2 zu erreichen.
Um auf die Schraubelemente 130 der Anschlusseinrichtungen 13 zuzugreifen, sind oberseitig des Gehäuses 10, an einer von der Befestigungseinrichtung 100 abgewandten Seite, Öffnungen 101 gebildet, über die zum Beispiel mit einem Schraubendreher auf die Schraubelemente 130 der Anschlusseinrichtungen 13 zugegriffen werden kann.
Die Stromschiene 11 kann, wie dies insbesondere aus der Zusammenschau von 7 und 8 ersichtlich ist, als vormontierte Baugruppe mit den daran angeordneten Anschlusseinrichtungen 13 in eine Steckrichtung A in den zugeordneten Steckplatz 102 an dem Gehäuse 10 eingesteckt werden und ist in eingesteckter Stellung (8) über eine Rasteinrichtung 12 rastend und somit formschlüssig mit dem Gehäuse 10 verbunden. Die Rasteinrichtung 12 weist zwei integral an dem Gehäuse 10 geformte Rastfederelemente 120 auf, die dazu ausgebildet sind, in zugeordnete Rastausnehmungen 121 an entlang der Tiefenrichtung T erstreckten Seitenkanten 112 beidseits des Körpers 110 der Stromschiene 11 einzugreifen, um auf diese Weise die Stromschiene 11 in dem Steckplatz 102 an dem Gehäuse 10 festzulegen.
Die Rastfederelemente 120 sind elastisch insbesondere entlang einer senkrecht zur Ebene E des Körpers 110 erstreckten Höhenrichtung H deformierbar. Die Rastfederelemente 120 weisen jeweils, wie dies aus der vergrößerten Ansicht gemäß 9 ersichtlich ist, eine schräg zur Tiefenrichtung T und zur Höhenrichtung H geneigte Auflaufschräge 124 auf, auf die die Stromschiene 11 bei Einstecken in den Steckplatz 102 in die Steckrichtung A mit einem vorderen Kantenabschnitt 114 einer zugeordneten Seitenkanten 112 aufläuft, um somit das jeweilige Rastfederelement 120 elastisch nach unten zu drücken, bis der Kantenabschnitt 114 an dem Rastfederelement 120 vorbei bewegt worden ist und das Rastfederelement 120 somit mit der Rastausnehmung 121 an der Seitenkanten 112 in Eingriff schnappen kann, wie dies aus 9 zum Beispiel in Zusammenschau mit 4 ersichtlich ist.
In montierter Stellung ist die Stromschiene 11 entgegen der Steckrichtung A formschlüssig an dem Gehäuse 10 gehalten und somit in dem Steckplatz 102 (der nach oben und nach unten entlang der Höhenrichtung H durch entsprechende Wandungsabschnitte des Gehäuses 10 begrenzt ist) festgelegt.
Während 5 eine gesonderte Ansicht des Gehäuses 10 darstellt, zeigt 6 eine gesonderte Ansicht der Stromschiene 11. Die Rastausnehmungen 121 sind beidseits des Körpers 110 der Stromschiene 11 an den den Körper 110 begrenzenden Seitenkanten 112 geformt und erstrecken sich als Vertiefungen ausgehend von der jeweiligen Seitenkanten 112 in den Körper 110 hinein. In montierter Stellung (siehe zum Beispiel 4) greifen die Rastfederelemente 120 des Gehäuses 10 in die Rastausnehmungen 121 ein und legen somit die Stromschiene 11 formschlüssig an dem Gehäuse 10 fest.
Die Stromschiene 11 weist zudem, wie aus 6 ersichtlich ist, Schrauböffnungen 111 für die Schraubelemente 130 der Anschlusseinrichtungen 13 und Öffnungen 113 als Führungsöffnungen für die Stifte 132 der Klemmelemente 131 der Anschlusseinrichtungen 13 auf.
Der Eingriff der Rastfederelemente 120 in die zugeordneten Rastausnehmungen 121 ist selbstverstärkend derart, dass ein Lösen der Stromschiene 11 aus dem Steckplatz 102 entgegen der Steckrichtung A nicht ohne weiteres, jedenfalls nicht ohne (bewusstes) Lösen der Verrastung zum Beispiel unter Verwendung eines Werkzeugs möglich ist. So wirkt beispielsweise, wie dies aus 11 und 12 ersichtlich ist, bei Anziehen des Schraubelements 130 einer Anschlusseinrichtung 13 in eine Einschraubrichtung D ein Drehmoment in die Einschraubrichtung D auf die Stromschiene 11 derart, dass der Kantenabschnitt 114 an der in 11 und 12 rechts dargestellten Seitenkante 112 in die Einschraubrichtung D über eine Anschlagfläche 123 in Anlage mit einer zugeordneten Anschlagfläche 122 an dem zugeordneten Rastfederelement 120 gelangt. Dadurch wird das Rastfederelement 120 (insbesondere in die Höhenrichtung H) in die Rastausnehmung 121 hineingedrückt, sodass ein selbsttätiges Lösen der Verrastung zwischen dem Rastfederelement 120 und der zugeordneten Rastausnehmung 121 bei Belastung verhindert ist. Eine Drehmomentbelastung insbesondere beim Einschrauben eines Schraubelements 130 einer Anschlusseinrichtung 13 kann somit nicht zu einem ungewollten Lösen der Stromschiene 11 aus dem Gehäuse 10 führen.
13 zeigt in einer vergrößerten Ansicht eines der Rastfederelemente 120 in Eingriff mit einer in den Körper 110 der Stromschiene 11 eingeformten, zugeordneten Rastausnehmung 121. Das Rastfederelement 120 weist einen Rastkopf 125 auf, an dem die Auflaufschräge 124 durch Abschrägung schräg zur Tiefenrichtung T und schräg zur Höhenrichtung H geformt ist und der in verbundener Stellung der Stromschiene 11 in Eingriff mit der zugeordneten Rastausnehmung 121 auf Seiten der Stromschiene 11 steht und somit die formschlüssige Verbindung zwischen dem Gehäuse 10 und der Stromschiene 11 herstellt.
Der Rastkopf 125 ist an einem Ende eines Verbindungsschenkels 126 geformt, über den der Rastkopf 125 mit einem Gehäuseabschnitt 103 des Gehäuses 10 verbunden ist. Der Verbindungschenkel 126 ist hierbei integral mit dem Gehäuseabschnitt 103 geformt und an einem von dem Rastkopf 125 abliegenden Ende 127 mit dem Gehäuseabschnitt 103 verbunden.
Das Rastfederelement 120 ist im Wesentlichen um das Ende 127 herum entlang der Höhenrichtung H elastisch zu dem Gehäuseabschnitt 103 auslenkbar. Der Verbindungschenkel 126 ist hierbei über eine schlitzförmige, entlang der Tiefenrichtung T geformte Freimachung 128 von dem Gehäuseabschnitt 103 (betrachtet entlang der Höhenrichtung H) getrennt, sodass das Rastfederelement 120 mit seinem Verbindungsschenkel 126 und dem daran geformten Rastkopf 125 entlang der Höhenrichtung H relativ zu dem Gehäuseabschnitt 103 elastisch ausgelenkt werden kann.
Bei Verbinden der Stromschiene 11 mit dem Gehäuse 10, also bei Anstecken der Stromschiene 11 in die Steckrichtung E an das Gehäuse 10, gelangt die Stromschiene 11 mit dem entlang der Steckrichtung E vorne liegenden Abschnitt 114 in Anlage mit dem Rastkopf 125 und läuft auf die Auflaufschräge 124 an dem Rastkopf 125 eines jeden Rastfederelements 120 auf, sodass dadurch das Rastfederelement 120 entlang der Höhenrichtung H nach unten ausgelenkt wird, somit der Abschnitt 114 an dem Rastkopf 125 vorbei bewegt wird und schließlich der Rastkopf 125 in Eingriff mit der zugeordneten Rastausnehmung 121 der Stromschiene 11 schnappt. In verbundener Stellung wird über die Rastfederelemente 120 beidseits der Stromschiene 11 somit eine formschlüssige Verbindung zwischen der Stromschiene 11 und dem Gehäuse 10 hergestellt. Dadurch, dass die Rastfederelemente 120 entlang der Querrichtung Q im Wesentlichen steif und nicht elastisch ausgebildet sind, wird die Stromschiene 12 hierbei auch entlang der Querrichtung Q über die Rastfederelemente 120 in Position zu dem Gehäuse 10 gehalten.
Der Rastkopf 125 eines jeden Rastfederelements 120 ist, betrachtet entlang der Steckrichtung E, hinter dem zugeordneten Verbindungsschenkel 126 angeordnet, sodass die Stromschiene 11 zunächst in Auflage mit dem Verbindungschenkel 126 gelangt und dann auf den Rastkopf 125 aufläuft. In verbundener Stellung bildet der Verbindungsschenkel 26 eine Auflage für die Stromschiene 11 aus, sodass über die Rastfederelemente 120 beidseits der Stromschiene 11 auch der Sitz der Stromschiene 11 entlang der Höhenrichtung H an dem Gehäuse 10 definiert ist, wie dies aus 13 ersichtlich ist.
In verbundener Stellung besteht eine Selbsthemmung im Eingriff zwischen dem Rastkopf 125 und der Stromschiene 11, insbesondere zwischen der am Rastkopf 125 geformten, dem Abschnitt 114 der Stromschiene 11 zugewandten Anschlagfläche 122. Wird, wie dies in 14 illustriert ist, die Stromschiene 11 entgegen der Steckrichtung E mit einer Belastungskraft F zu dem Gehäuse 10 belastet, so liegt der Abschnitt 114 an der Anschlagfläche 122 an und bewirkt eine Belastung an dem Rastfederelement 120 in eine Momentenrichtung M in Richtung eines Verstärkens des Eingriffs zwischen dem Rastkopf 125 und der zugeordneten Rastausnehmung 121. Eine Belastung an der Stromschiene 11 entgegen der Steckrichtung E kann somit nicht ohne weiteres zu einem Lösen des Eingriffs zwischen dem Rastfederelement 120 und der Stromschiene 11 führen, sondern bei Belastung wird der Rastkopf 125 verstärkend in Eingriff mit der zugeordneten Rastausnehmung 121 gedrückt.
Eine solche Belastungskraft F kann beispielsweise bei Einschrauben eines Schraubelements 130 der Anschlusseinrichtung 13, aber auch bei sonstiger Kraftwirkung auf die Stromschiene 11 auftreten.
Bei der Klemmenanordnung 1 wird über eine Kodiereinrichtung 14 ein lagerichtiges Ansetzen der Stromschiene 11 an das Gehäuse 10 sichergestellt. Die Kodiereinrichtung 14 wird gebildet durch ein Kodierelement 140 in Form eines stegförmigen Vorsprungselements an einer rückwärtigen Wand des Gehäuses 10, das bei montierter Stromschiene 11 in eine zugeordnete Kodierausnehmung 141 an einer entlang der Querrichtung Q erstreckten Querkante 115 des Körpers 110 der Stromschiene 11 eingreift, wie dies zum Beispiel aus 4 und 11 ersichtlich ist. Weil das Kodierelement 140 an dem Gehäuse 10 und die Kodierausnehmung 141 an der Stromschiene 11 außermittig (betrachtet entlang der Querrichtung Q) an dem Steckplatz 112 angeordnet sind, kann die Stromschiene 11 nur genau in einer Lage und Orientierung in den Steckplatz 102 eingesetzt werden, sodass ein lage- und orientierungsrichtiges Ansetzen der Stromschiene 11 an das Gehäuse 10 unterstützt wird.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich andersgearteter Weise verwirklichen.
Eine Klemmenanordnung kann insbesondere auch durch eine andere Klemme als die hier dargestellte Durchgangsklemme, die lediglich zur beispielhaften Illustration herangezogen worden ist, ausgebildet sein.
So können an der Stromschiene insbesondere auch mehr oder weniger als zwei Anschlusseinrichtungen vorhanden sein, die grundsätzlich auch anders als Schraubanschlüsse ausgebildet sein können.
Bezugszeichenliste

1: Klemmenanordnung (Durchgangsklemme)
10: Gehäuse
100: Verbindungsstelle
101: Öffnung
102: Steckplatz
103: Gehäuseabschnitt
11: Stromschiene
110: Körper
111: Schrauböffnung
112: Seitenkante
113: Öffnung
114: Abschnitt
115: Querkante
12: Rasteinrichtung
120: Rastfederelement
121: Rastausnehmung
122, 123: Anschlagfläche
124: Auflaufschräge
125: Rastkopf
126: Verbindungsschenkel
127: Ende
128: Freimachung
13: Anschlusseinrichtung
130: Schraubelement
131: Klemmelement
132: Stift
133: Federelement
14: Kodiereinrichtung
140: Kodierelement
141: Kodierausnehmung
2: Elektrischer Leiter
20: Leitungsmantel
21: Leitungsadern
210: Anschlusselement
3: Tragschiene
A: Steckrichtung
D: Einschraubrichtung
E: Ebene
F: Belastungskraft
H: Höhenrichtung
M: Momentenrichtung
Q: Querrichtung
T: Tiefenrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009057854 A1 [0006]

Claims

Klemmenanordnung (1) zum Anschließen mindestens eines elektrischen Leiters (2), mit einem Gehäuse (10) und einer mit dem Gehäuse (10) verbindbaren Stromschiene (11), an die der zumindest eine elektrische Leiter (2) elektrisch anschließbar ist, gekennzeichnet durch eine Rasteinrichtung (12), die zumindest ein elastisch deformierbares Rastfederelement (120) aufweist, über das die Stromschiene (11) rastend mit dem Gehäuse (10) verbindbar ist.
Klemmenanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Rastfederelement (120) an dem Gehäuse (10) zum Eingreifen in eine zugeordnete Rastausnehmung (121) an der Stromschiene (11) angeordnet ist.
Klemmenanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtung (12) ausgebildet ist, an einer Seitenkante (112) der Stromschiene (11) eine formschlüssige Verbindung mit dem Gehäuse (10) herzustellen.
Klemmenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (11) einen entlang einer Ebene (E) erstreckten Körper (110) aufweist, wobei die Ebene (E) durch eine Querrichtung (Q) und eine Tiefenrichtung (T) aufgespannt ist.
Klemmenanordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Rastfederelement (120) die Stromschiene (10) drehfest um eine Höhenrichtung (H) senkrecht zur Tiefenrichtung (T) und zur Querrichtung (Q) zu dem Gehäuse (10) festlegt.
Klemmenanordnung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Rastfederelement (120) senkrecht zur Ebene (E) der Stromschiene (11) elastisch federnd ist.
Klemmenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (11) in eine entlang der Tiefenrichtung (T) gerichtete Steckrichtung (A) zum Verbinden an das Gehäuse (10) ansteckbar ist.
Klemmenanordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Rastfederelement (120) eine schräg zur Tiefenrichtung (T) geneigte Auflaufschräge (124) zum kraftumlenkenden Auslenken des zumindest einen Rastfederelements (120) beim Anstecken der Stromschiene (11) an das Gehäuse (10) aufweist.
Klemmenanordnung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Rastfederelement (120) einen Rastkopf (125) und einen Verbindungsschenkel (126) aufweist, wobei der Rastkopf (125) über den Verbindungsschenkel (126) mit einen Gehäuseabschnitt (103) des Gehäuses (10) verbunden ist.
Klemmenanordnung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsschenkel (126) über eine Freimachung (128) derart von dem Gehäuseabschnitt (103) getrennt ist, dass der Verbindungsschenkel (126) zusammen mit dem Rastkopf (125) senkrecht zur Ebene (E) elastisch relativ zu dem Gehäuseabschnitt (103) deformierbar ist.
Klemmenanordnung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastkopf (125), betrachtet in die Steckrichtung (E), hinter dem Verbindungsschenkel (126) angeordnet ist.
Klemmenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (12) in einer mit dem Gehäuse (10) verbundenen Stellung auf dem Verbindungsschenkel (126) aufliegt.
Klemmenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriff des Rastkopfes (125) mit einer zugeordneten Rastausnehmung (121) bei Belastung entgegen der Steckrichtung (E) selbsthemmend ist.
Klemmenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Rastfederelement (120) senkrecht zur Ebene (E) elastisch federnd, entlang der Querrichtung (Q) aber steif ausgebildet ist.
Klemmenanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtung (12) zwei an dem Gehäuse (10) angeordnete Rastfederelemente (120) zum formschlüssigen Verbinden der Stromschiene (11) an gegenüberliegenden Seitenkanten (112) mit dem Gehäuse (10) aufweist.
Klemmenanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Anschlusseinrichtung (13) zum Anschließen eines elektrischen Leiters (2) an der Stromschiene (11) angeordnet ist.
Klemmenanordnung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Anschlusseinrichtung (13) ein in eine Schrauböffnung (111) der Stromschiene (11) einschraubbares Schraubelement (130) aufweist.
Klemmenanordnung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtung (12) derart beschaffen ist, dass ein formschlüssiger Eingriff des zumindest einen Rastfederelements (120) zum Verbinden der Stromschiene (11) mit dem Gehäuse (10) bei Einschrauben des Schraubelements (130) in eine Einschraubrichtung (D) in die zugeordnete Schrauböffnung (111) selbstverstärkend ist.
Klemmenanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kodiereinrichtung (14), die ein an einem von Gehäuse (10) und Stromschiene (11) angeordnetes Kodierelement (140) zum Eingreifen in eine Kodierausnehmung (141) an dem anderen von Gehäuse (10) und Stromschiene (11) aufweist.
Klemmenanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) eine Befestigungseinrichtung (100) zum Befestigen des Gehäuses (10) an einer Tragschiene (3) aufweist.