DE102018128431B4 - Anschlussklemmenanordnung zum Anschließen eines elektrischen Leiters - Google Patents

Anschlussklemmenanordnung zum Anschließen eines elektrischen Leiters Download PDF

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Anschlussklemmenanordnung (100) zum Anschließen eines elektrischen Leiters (200), mit einer Stromschiene (10) und einer Klemmfeder (11), welche einen Klemmschenkel (17) aufweist, mittels welchem der anzuschließende Leiter (200) in einer Klemmstellung der Klemmfeder (11) gegen die Stromschiene (10) klemmbar ist, wobei die Stromschiene (10) eine Auflagefläche (12) zur Auflage des anzuschließenden Leiters (200) aufweist, wobei die Auflagefläche (12) eine in Längsrichtung (R) der Stromschiene (10) gerichtete Riefenstruktur (13) aufweist, und wobei der Klemmschenkel (17) an einem in Richtung Stromschiene (10) gerichteten freien Ende (18) des Klemmschenkels (17) eine mehrere Klemmzähne (19) aufweisende Klemmkante (20) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anschlussklemmenanordnung zum Anschließen eines elektrischen Leiters.
  • Es ist bekannt, elektrische Leiter mittels einer Anschlussklemmenanordnung elektrisch leitend zu kontaktieren. Eine derartige Anschlussklemmenanordnung kann eine Stromschiene und eine Klemmfeder aufweisen, wobei ein anzuschließender Leiter mittels der Klemmfeder gegen die Stromschiene elektrisch kontaktierend geklemmt werden kann. Die Klemmfeder kann beispielsweise als Schenkelfeder ausgebildet sein und einen Klemmschenkel aufweisen, mittels welchem die Klemmung des anzuschließenden Leiters gegen die Stromschiene erfolgen kann.
  • In diesem Zusammenhang ist aus der EP 2 491 619 B1 eine Federkraftanschlussklemme mit einer Stromschiene und einer Schenkelfeder zum Anschließen eines abisolierten Leiterendstücks eines elektrischen Leiters bekannt. Das Leiterendstück wird in einen Materialdurchzug der Stromschiene eingesteckt und mittels der Schenkelfeder geklemmt. Die Kontaktfläche weist an der Metallkragen-Innenwandfläche des Materialdurchzugs entlang der Einsteckrichtung verlaufende Kontaktrippen auf, um ein in Einsteckrichtung verlaufendes linienförmiges Kontaktmuster zu bilden.
  • Aus der DE 10 2014 012 296 A1 ist eine Vielfachklemme für die Klemmung und/oder Kontaktierung von elektrischen Leitern oder Freileitungen oder Seilen mit einem Klemmenblock, der mindestens einen Kontaktierungskanal mit einer vorder- und rückseitigen Kontaktierungsöffnung aufweist, die zur Aufnahme einer zu klemmenden Leitung oder Litze oder eines Seils bestimmt ist, bekannt. Jedem Kontaktierungskanal ist mindestens eine Klemmschraube zugeordnet ist, die in einer Gewindebohrung des Klemmenblocks sitzt und mit ihrem Druckbolzen in den Kontaktierungskanal eingreift. Die Kontaktierungsöffnung ist mit einer größeren Höhe als Breite ausgebildet und mindestens der Umfangsrand der Kontaktierungsöffnung weist im unteren Bereich eine Verzahnung auf.
  • Die DE 77 28 519 U betrifft eine einstückige Klemmfeder für elektrische Anschluss- und Verbindungsklemmen, die eine Mehrzahl von Federschenkeln für eine Mehrzahl von Leiterenden aufweist, mit einem einstückigen Schenkelanschlag. Das untere Ende des geräteseitigen Federschenkels erstreckt sich vertikal nach unten über den Fuß der anderen Schenkel hinweg und der Federanschlag der letzteren Schenkel erstreckt sich vom tiefsten horizontalen Basisteil zwischen geräte- und anschlagseitigen Federschenkeln.
  • Das Dokument DE 68 00 178 U betrifft eine schraubenlos., eigenfedernde Anschlussklemme zur Steckhalterung von schraubenlos zu befestigenden Anschlüssen, bei welcher von einem Hauptschenkel aus über einen Winkel ein Verbindungsschenkel und von diesem ein, mit widerhakenartig wirkender Keilzackenschneide versehener, geneigt in Richtung auf den Hauptschenkel verlaufender Klemmkontaktschenkel abgebogen ist, der das Anschlussende eines elektrischen Leiters auf dem Hauptschenkel klemmend hält. In der Scheitelzone zwischen dem Hauptschenkel und dem Verbindungsschenkel ist ein Einführdurchbruch für das Anschlussende vorgesehen. Die Klemmschneide des eine die Breite des Hauptschenkels entsprechende eigene Breite aufweisenden Haltekontaktschenkels ist über die gesamte Schneidenlänge hinweg als Mehrzahn- bzw. Mehrzackenschneide ausgebildet, wobei die zwischen den Zähnen oder Zacken belassenen Klemmrinnen einen Winkel von höchstens 90° einschließen.
  • Gemäß Dokument WO 2011/151393 A1 dient ein Kontaktelement zur mechanischen Klemmung und elektrischen Verbindung eines Kabels mit dem Kontaktelement. Das Kabel umfasst Litzen und eine die Litzen umhüllende Isolation, wobei die Litzen in einem Litzenabschnitt frei liegen und in einem sich dem Litzenabschnitt anschließenden Isolationsabschnitt von der Isolation umhüllt sind. Das Kontaktelement umfasst einen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme des Kabels und einen Klemmhebel, welcher mit dem Aufnahmeabschnitt bewegbar in Verbindung steht. Der Klemmhebel umfasst einen ersten Klemmabschnitt und einen zweiten Klemmabschnitt, wobei der erste Klemmabschnitt in einem Kontaktierungsbereich des Aufnahmeabschnittes zu liegen kommt, in dem ein elektrischer Kontakt zwischen Litzenabschnitt und Kontaktelement vermittelt wird, und wobei der zweite Klemmabschnitt in einem Klemmbereich des Aufnahmeabschnittes zu liegen kommt, in dem der Isolationsabschnitt mechanisch geklemmt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschlussklemmenanordnung zur Verfügung zu stellen, mittels welcher die Kontaktierung eines anzuschließenden Leiters weiter verbessert werden kann.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Anschlussklemmenanordnung gemäß der Erfindung weist eine Stromschiene und eine Klemmfeder, welche einen Klemmschenkel aufweist, mittels welchem der anzuschließende Leiter in einer Klemmstellung der Klemmfeder gegen die Stromschiene klemmbar ist, auf, wobei die Stromschiene eine Auflagefläche zur Auflage des anzuschließenden Leiters aufweist, wobei die Auflagefläche eine in Längsrichtung der Stromschiene gerichtete Riefenstruktur aufweist, und wobei der Klemmschenkel an einem in Richtung Stromschiene gerichteten freien Ende des Klemmschenkels eine mehrere Klemmzähne aufweisende Klemmkante aufweist.
  • Erfindungsgemäß ist es nunmehr vorgesehen, dass der anzuschließende abisolierte Leiter in der Klemmstellung zwischen der Riefenstruktur der Stromschiene und den Klemmzähnen der Klemmkante des freien Endes des Klemmschenkels der Klemmfeder eingeklemmt gehalten wird. Einzelne Litzen des abisolierten Leiters können sich damit zwischen die Riefenstruktur der Stromschiene und der Klemmzähne der Klemmkante setzen und zwischen der Riefenstruktur und den Klemmzähnen festgeklemmt werden, so dass jede einzelne Litze des Leiters sicher zwischen der Stromschiene und der Klemmfeder geklemmt werden kann. Mittels der über die Klemmzähne auf den Leiter und damit auf die Litzen des Leiters aufgebrachten Kraft kann eine Reibkraft zwischen der Riefenstruktur der Stromschiene und dem Leiter bzw. den Litzen des Leiters entstehen, wobei über die Reibkraft sich an dem Leiter bzw. an den Litzen des Leiters ausbildende Oxidschichten durchbrochen werden können und dadurch die Kontaktierung zwischen dem Leiter und der Stromschiene verbessert werden kann. Diese Reibkraft kann während der gesamten Dauer der Klemmung des Leiters aufrechterhalten bleiben bzw. auf den Leiter wirken, so dass frühzeitig jede Bildung von Oxidschichten an dem Leiter verhindert werden kann, welche ansonsten die Kontaktierung zwischen dem Leiter und der Stromschiene verschlechtern würde. Insbesondere Leiter aus Kupfer können dadurch auch über einen langen Zeitraum sicher kontaktiert werden. Die Riefenstruktur weist bevorzugt eine Vielzahl von parallel zueinander ausgebildeten Längsriefen auf, welche jeweils als längliche Nut ausgebildet sein können, die durch Wände voneinander begrenzt sind. Die Wände können in ihrem Querschnitt eine Zahnform aufweisen. Die Wände der Riefenstruktur können vorzugsweise spitzwinklig ausgebildet sein. Auch die längliche Nut kann im Querschnitt spitzwinklig ausgebildet sein. Die Klemmzähne an der Klemmkante des freien Endes des Klemmschenkels sind ebenfalls vorzugsweise spitzwinklig ausgebildet.
  • Bevorzugt kann die Auflagefläche der Stromschiene im Querschnitt eine V-Form aufweisen. Durch die V-Form der Auflagefläche kann der anzuschließende Leiter in einer definierten Position auf der Stromschiene positioniert werden. Die durch die V-Form seitlich nach oben gezogene Aufnahmefläche der Stromschiene kann den anzuschließenden Leiter zumindest bereichsweise umschließen, so dass der Leiter in der Stromschiene eingebettet positioniert sein kann. Die Riefenstruktur erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Breite der Stromschiene und damit vorzugsweise über die gesamte Breite der Auflagefläche der Stromschiene. Damit kann bei einer V-Form der Stromschiene bzw. der Auflagefläche der Stromschiene der anzuschließende Leiter mit mehr als 1/3 seiner Außenumfangsfläche an der Riefenstruktur anliegen, so dass die Riefenstruktur über eine möglichst große Außenumfangsfläche des Leiters auf den Leiter wirken kann.
  • Weiter kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass die Klemmkante des Klemmschenkels der Klemmfeder eine V-Form aufweist. Weist auch die Auflagefläche der Stromschiene eine V-Form auf, so kann die Klemmkante mit ihrer Form an die Form der Auflagefläche angepasst sein. Die Kontaktierung des Leiters kann dadurch wesentlich verbessert werden.
  • Zur weiteren Verbesserung der Klemmung des Leiters kann es vorgesehen sein, dass die Klemmzähne des Klemmschenkels der Klemmfeder derart an die Riefenstruktur der Stromschiene angepasst sind, dass in der Klemmstellung die Klemmzähne des Klemmschenkels in die Riefenstruktur der Stromschiene eingreifen. Die Klemmzähne des Klemmschenkels sind damit vorzugsweise derart geformt und angeordnet, dass sie in die Freiräume der Riefenstruktur eingreifen können, so dass eine Art Eingriffsverzahnung zwischen den Klemmzähnen des Klemmschenkels und der Riefenstruktur der Auflagefläche ausgebildet werden kann.
  • Weiter kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass die Klemmkante einen entlang ihrer Länge mittig angeordneten geradlinig ausgebildeten Abschnitt aufweist, wobei der geradlinig ausgebildete Abschnitt zwischen Klemmzähnen der Klemmkante angeordnet sein kann. Der geradlinig ausgebildete Abschnitt der Klemmkante weist vorzugsweise keine Klemmzähne auf, sondern bildet eine gerade geformte Klemmkante aus. Der geradlinig ausgebildete Abschnitt erstreckt sich vorzugsweise über ca. 1/3 der Länge der Klemmkante. Der geradlinig ausgebildete Abschnitt ist vorzugsweise zwischen Klemmzähnen ausgebildet, so dass rechts und links neben dem geradlinig ausgebildeten Abschnitt jeweils ein oder mehrere Klemmzähne ausgebildet sind. Durch den geradlinig ausgebildeten Abschnitt kann die Klemmfeder über ihre Klemmkante mittig des Durchmessers des Leiters eine besonders hohe Klemmkraft auf den Leiter aufbringen, um den Leiter gegen die Riefenstruktur der Auflagefläche der Stromschiene pressen zu können.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Anschlussklemmenanordnung gemäß der Erfindung,
    • 2 eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten Anschlussklemmenanordnung mit einem angeschlossenen Leiter mit einem kleinen Leiterdurchmesser,
    • 3 eine schematische Draufsicht von vorne auf die in 2 gezeigte Anschlussklemmenanordnung mit angeschlossenen Leiter,
    • 4 eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten Anschlussklemmenanordnung mit einem angeschlossenen Leiter mit einem großen Leiterdurchmesser,
    • 5 eine schematische Draufsicht von vorne auf die in 4 gezeigte Anschlussklemmenanordnung mit angeschlossenen Leiter, und
    • 6 eine schematische Draufsicht von vorne auf die in 1 gezeigte Anschlussklemmenanordnung ohne angeschlossenen Leiter.
  • 1 zeigt eine Anschlussklemmenanordnung 100, welche eine Stromschiene 10 und eine Klemmfeder 11 aufweist, wobei ein anzuschließender Leiter 200, wie er beispielsweise in 2 und 4 gezeigt ist, mittels der Klemmfeder 11 elektrisch kontaktierend gegen die Stromschiene 10 geklemmt wird.
  • Die Stromschiene 10 weist eine Auflagefläche 12 auf, auf welche der anzuschließende Leiter 200 zur elektrischen Kontaktierung mit der Stromschiene 10 aufgelegt wird, wie beispielsweise in 2 und 4 zu erkennen ist. Der anzuschließende Leiter 200 ist an einem Ende 210 abisoliert und mit dem abisolierten Ende 210 wird der anzuschließende Leiter 200 auf die Auflagefläche 12 der Stromschiene 10 aufgelegt. Die Auflagefläche 12 bildet eine Oberseite der Stromschiene 10 aus, welche an einer Längsseitenfläche der Stromschiene 10 ausgebildet ist.
  • An der Auflagefläche 12 ist eine in Längsrichtung R der Stromschiene 10 gerichtete Riefenstruktur 13 ausgebildet. Die Riefenstruktur 13 weist mehrere parallel zueinander angeordnete Längsriefen 14 auf. Die Längsriefen 14 der Riefenstruktur 13 sind rillenförmig ausgebildet, so dass die Längsriefen 14 an der Auflagefläche 12 sich in Längsrichtung R erstreckende nutförmige Vertiefungen ausbilden. Die zwischen den Längsriefen 14 ausgebildeten Wände 15 weisen einen spitzwinklig ausgebildeten Querschnitt auf, so dass die Wände 15 eine Vielzahl von länglich ausgebildeten Klemmzähnen ausbilden und damit die Riefenstruktur 13 ein Klemmzähneprofil aufweist.
  • Die Auflagefläche 12 weist im Querschnitt eine V-Form auf, so dass der anzuschließende Leiter 200 in diese V-Form positionssicher eingelegt werden kann und damit ein seitliches Ausweichen des Leiters 200 beim Klemmen bzw. Anschließen mittels der Klemmfeder 11 vermieden werden kann.
  • Die Riefenstruktur erstreckt sich, wie in den 1 bis 6 gezeigt ist, über die gesamte Breite BS der Stromschiene 10 und damit über die gesamte Breite der Auflagefläche 12 der Stromschiene 10, so dass bei einer V-Form der Auflagefläche 12 der Stromschiene 10 der Leiter mit mehr als 1/3 seiner Außenumfangsfläche 211 an der Riefenstruktur 13 anliegen kann, wie insbesondere in 3 und 5 zu erkennen ist. Damit kann die Riefenstruktur 13 über eine möglichst große Außenumfangsfläche 211 des Leiters 200 auf den Leiter 200 wirken.
  • Die Klemmfeder 11 ist als Schenkelfeder ausgebildet, wobei sie einen Halteschenkel 16 und einen Klemmschenkel 17 aufweist. Mittels des Klemmschenkels 17 erfolgt in einer Klemmstellung der Klemmfeder 11, wie sie in 2 bis 5 gezeigt ist, eine Klemmung des anzuschließenden Leiters 200 gegen die Stromschiene 10.
  • Der Klemmschenkel 17 weist an einem in Richtung Stromschiene 10 gerichteten freien Ende 18 des Klemmschenkels 18 eine mehrere Klemmzähne 19 aufweisende Klemmkante 20 auf. Die Klemmzähne 19 weisen eine spitzwinklige Kontur auf.
  • Der anzuschließende Leiter 200 kann mit seinem abisolierten Ende 210 in der Klemmstellung zwischen der Riefenstruktur 13 der Stromschiene 10 und den Klemmzähnen 19 der Klemmkante 20 des freien Endes 18 des Klemmschenkels 17 der Klemmfeder 11 eingeklemmt gehalten werden. Einzelnen Litzen des abisolierten Leiters 200 können sich damit zwischen die Riefenstruktur 13 der Stromschiene 10 und der Klemmzähne 19 der Klemmkante 20 setzen und zwischen der Riefenstruktur 13 und den Klemmzähnen 19 festgeklemmt werden, so dass jede einzelne Litze des Leiters 200 sicher zwischen der Stromschiene 10 und der Klemmfeder 11 geklemmt werden kann. Mittels der über die Klemmzähne 19 auf den Leiter 200 und damit auf die Litzen des Leiters 200 aufgebrachten Kraft kann eine Reibkraft zwischen der Riefenstruktur 13 der Stromschiene 10 und dem Leiter 200 bzw. den Litzen des Leiters 200 entstehen, wobei über die Reibkraft sich an dem Leiter 200 bzw. an den Litzen des Leiters 200 ausbildende Oxidschichten durchbrochen werden können und dadurch die Kontaktierung zwischen dem Leiter 200 und der Stromschiene 10 verbessert werden kann.
  • Die Klemmkante 20 der Klemmfeder 11 weist ebenso wie die Auflagefläche 12 der Stromschiene 10 eine V-Form auf, wobei die V-Form der Klemmfeder 11 in ihrer Kontur an die V-Form der Auflagefläche 12 der Stromschiene 10 angepasst ist, wie insbesondere in 3 und 6 zu erkennen ist.
  • Wie in 3 und 6 weiter zu erkennen ist, sind die Klemmzähne 19 des Klemmschenkels 17 der Klemmfeder 11 derart an die Riefenstruktur 13 der Stromschiene 10 angepasst, dass in der Klemmstellung die Klemmzähne 19 des Klemmschenkels 17 in die Riefenstruktur 13, insbesondere in die Ausnehmungen der Längsriefen 14, der Stromschiene 10 eingreifen können. Die Klemmzähne 19 greifen passgenau in die Längsriefen 14 ein. Auch die Längsriefen 14 weisen einen spitzwinklig ausgebildeten Querschnitt auf, welcher entsprechend der spitzwinkligen Ausbildung der Klemmzähne 19 der Klemmfeder 11 ausgebildet sind.
  • Dadurch, dass die Klemmzähne 19 in die Riefenstruktur 13 eingreifen, kann der anzuschließende Leiter 200 bzw. die einzelnen Litzen des anzuschließenden Leiters 200 mittels der Klemmzähne 19 in die Riefenstruktur 13 in der Klemmstellung der Klemmfeder 11 eingepresst werden.
  • Die Klemmkante 20 weist nicht über ihre gesamte LK Klemmzähne 19 auf, sondern die Klemmkante 20 weist einen entlang ihrer Länge LK mittig angeordneten geradlinig ausgebildeten Abschnitt 21 auf, wobei der geradlinig ausgebildete Abschnitt 21 zwischen Klemmzähnen 19 der Klemmkante 20 angeordnet ist. Der geradlinig ausgebildete Abschnitt 21 der Klemmkante 20 weist keine Klemmzähne 19 auf, sondern bildet eine gerade geformte Klemmkante 20 aus. Der geradlinig ausgebildete Abschnitt 21 erstreckt sich vorzugsweise über ca. 1/3 der Länge LK der Klemmkante 20. Der geradlinig ausgebildete Abschnitt 21 ist zwischen Klemmzähnen 19 ausgebildet, so dass rechts und links neben dem geradlinig ausgebildeten Abschnitt 21 jeweils mehrere Klemmzähne 19 ausgebildet sind, wobei im Bereich der Klemmzähne 19 die V-Form der Klemmkante 20 ausgebildet ist.
  • Durch den geradlinig ausgebildeten Abschnitt 21 kann die Klemmfeder 11 über ihre Klemmkante 20 mittig des Durchmessers des Leiters 200 eine besonders hohe Klemmkraft auf den Leiter 200 aufbringen, um den Leiter 200 gegen die Riefenstruktur 13 der Auflagefläche 12 der Stromschiene 10 pressen zu können.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Anschlussklemmenanordnung
    10
    Stromschiene
    11
    Klemmfeder
    12
    Auflagefläche
    13
    Riefenstruktur
    14
    Längsriefe
    15
    Wand
    16
    Halteschenkel
    17
    Klemmschenkel
    18
    Freies Ende
    19
    Klemmzahn
    20
    Klemmkante
    21
    Geradlinig ausgebildeter Abschnitt
    200
    Leiter
    210
    Abisoliertes Ende
    211
    Außenumfangsfläche
    R
    Längsrichtung
    LK
    Länge der Klemmkante
    BS
    Breite der Stromschiene

Claims (5)

  1. Anschlussklemmenanordnung (100) zum Anschließen eines elektrischen Leiters (200), mit einer Stromschiene (10) und einer Klemmfeder (11), welche einen Klemmschenkel (17) aufweist, mittels welchem der anzuschließende Leiter (200) in einer Klemmstellung der Klemmfeder (11) gegen die Stromschiene (10) klemmbar ist, wobei die Stromschiene (10) eine Auflagefläche (12) zur Auflage des anzuschließenden Leiters (200) aufweist, wobei die Auflagefläche (12) eine in Längsrichtung (R) der Stromschiene (10) gerichtete Riefenstruktur (13) aufweist, und wobei der Klemmschenkel (17) an einem in Richtung Stromschiene (10) gerichteten freien Ende (18) des Klemmschenkels (17) eine mehrere Klemmzähne (19) aufweisende Klemmkante (20) aufweist.
  2. Anschlussklemmenanordnung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (12) eine V-Form aufweist.
  3. Anschlussklemmenanordnung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkante (20) des Klemmschenkels (17) der Klemmfeder (11) eine V-Form aufweist.
  4. Anschlussklemmenanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmzähne (19) des Klemmschenkels (18) der Klemmfeder (11) derart an die Riefenstruktur (13) der Stromschiene (10) angepasst sind, dass in der Klemmstellung die Klemmzähne (19) des Klemmschenkels (17) in die Riefenstruktur (13) der Stromschiene (10) eingreifen.
  5. Anschlussklemmenanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkante (20) einen entlang ihrer Länge (LK) mittig angeordneten geradlinig ausgebildeten Abschnitt (21) aufweist, wobei der geradlinig ausgebildete Abschnitt (21) zwischen Klemmzähnen (19) der Klemmkante (20) angeordnet ist.
DE102018128431.4A 2018-11-13 2018-11-13 Anschlussklemmenanordnung zum Anschließen eines elektrischen Leiters Active DE102018128431B4 (de)

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