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Die Erfindung betrifft ein Anschlusselement zum Anschließen eines mit einem Isolierstoffmantel isolierten elektrischen Leiters, welches einen Klemmenhülsenkörper, in welchem ein Aufnahmeraum für den elektrischen Leiter ausgebildet ist, und eine Anschlussschraube, welche über eine an dem Klemmhülsenkörper ausgebildete Öffnung entlang einer Einführungsrichtung der Anschlussschraube in den Aufnahmeraum einführbar ist, aufweist.
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Anschlusselemente, welche einen Klemmhülsenkörper und eine Anschlussschraube aufweisen, dienen üblicherweise dazu, einen abisolierten Leiter, das heißt einen Leiter, dessen Isolierstoffmantel entfernt worden ist und die einzelnen Adern des Leiters freiliegen, elektrisch kontaktierens an den freiliegenden Adern zu klemmen. Der abisolierte Leiter wird dafür in den Aufnahmeraum des Klemmhülsenkörpers eingelegt, wobei die Einführung des Leiters in den Aufnahmeraum quer zu der Einführungsrichtung der Anschlussschraube in den Aufnahmeraum erfolgt. Im angeschlossenen Zustand ist die Anschlussschraube derart weit in den Aufnahmeraum eingeführt, dass sie auf den in dem Aufnahmeraum positionierten, abisolierten Leiter eine Druckkraft aufbringt und damit eine elektrische Kontaktierung zwischen den freiliegenden Adern des Leiters und der Anschlussschraube und auch dem Klemmhülsenkörper ausbildet. Die Anschlussschraube sollte hier aus einem gut elektrisch leitenden Material ausgebildet sein.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Anschlusselement zur Verfügung zu stellen, bei welchen auch isolierte Leiter, welche nicht abisoliert sind, sicher kontaktiert werden können.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das Anschlusselement gemäß der Erfindung ist durch ein in den Aufnahmeraum eingelegtes Einlegeelement gekennzeichnet, in welches in einer Kontaktierungsstellung der anzuschließende Leiter mittels der Anschlussschraube eingepresst ist, wobei das Einlegeelement zwei sich gegenüberliegend angeordnete Schneidbereiche aufweist, mittels welchen beim Einpressen des Leiters in das Einlegeelement der Isolierstoffmantel des Leiters auftrennbar ist und wobei das Einlegeelement zwei sich gegenüberliegend angeordnete Kontaktflächen aufweist, an welchen in der Kontaktierungsstellung durch den aufgetrennten Isolierstoffmantel freiliegende Adern des Leiters kontaktierend anliegen.
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Mittels des erfindungsgemäßen Anschlusselements kann nunmehr ein nicht abisolierter Leiter angeschlossen werden, ohne dass zuvor der die einzelnen Adern umschließende Isolierstoffmantel entfernt werden muss. Das Anschlusselement ist dafür derart ausgebildet, dass beim Anschließen des Leiters der Isolierstoffmantel abgeschert wird und die Adern des Leiters freigelegt werden. Hierfür wird ein separat ausgebildetes Einlegeelement verwendet, welches als separates Teil in den Klemmhülsenkörper, insbesondere in dem Aufnahmeraum des Klemmhülsenkörpers angeordnet und eingelegt wird. Dieses Einlegeelement weist mindestens zwei Schneidbereiche auf, mittels welchen der Isolierstoffmantel beim Anklemmen des Leiters eingeschnitten werden kann und dadurch ein Abscheren des Isolierstoffmantels erfolgen kann. Die mindestens zwei Schneidbereiche liegen sich gegenüber, so dass ein gleichmäßiges Einschneiden des Isolierstoffmantels an zwei Seiten des Leiters erfolgen kann. Die durch die Abscherung des Isolierstoffmantels freiliegenden Adern können dann an dem Einlegeelement selber ausgebildeten Kontaktflächen im angeschlossenen Zustand des Leiters, das heiß in der Kontaktierungsstellung des Leiters, elektrisch kontaktierend anliegen. Der anzuschließende Leiter wird mittels der Anschlussschraube, das heißt durch ein Eindrehen der Anschlussschraube in den Aufnahmeraum hinein, in das Einlegeelement eingepresst. Die elektrische Kontaktierung erfolgt dabei vorzugsweise ausschließlich über das Einlegeelement und damit vorzugsweise nicht über die Anschlussschraube. Die Anschlussschraube kann daher aus einem schlecht leitenden oder einem nicht leitenden Material ausgebildet sein. Die Kontaktflächen des Einlegeelements, an welchen die Kontaktierung ausgebildet wird, sind vorzugsweise parallel zueinander verlaufend angeordnet. Die Kontaktflächen erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte Höhe des Einlegeelements, um einen möglichst großen Kontaktbereich zur Verfügung stellen zu können. Die Schneidbereiche sind vorzugsweise in Einführungsrichtung der Anschlussschraube oberhalb der Kontaktflächen ausgebildet. Die Kontaktflächen können vorzugsweise jeweils unmittelbar angrenzend zu jeweils einem der beiden Schneidbereiche angeordnet sein. Damit kann jeder Kontaktfläche ein Schneidbereich zugeordnet sein.
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Die Schneidbereiche können bevorzugt an in Richtung der Anschlussschraube zeigenden Stirnseiten des Einlegeelements ausgebildet sein. Die Schneidbereiche können damit unmittelbar an einem Einführungsbereich des Leiters in das Einlegeelement ausgebildet sein. Sobald der Leiter in Kontakt mit dem Einlegeelement gelangt, kann dann ein Auftrennen des Isolierstoffmantels des Leiters erfolgen, so dass bereits beim Einführen des Leiters in das Einlegeelement ein Abscheren des Isolierstoffmantels des Leiters erfolgen kann und damit in der Endposition des Leiters in dem Einlegeelement, das heißt, wenn der Leiter vollständig in das Einlegeelement eingeführt ist und sich in der Kontaktierungsstellung befindet, ein möglichst großer Bereich an freiliegenden Adern zur Verfügung steht, so dass eine besonderes sichere Kontaktierung des Leiters in dem Anschlusselement erfolgen kann.
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Um eine gute Schneidwirkung der Schneidbereiche erreichen zu können, können die Schneidebereiche jeweils spitzwinklig ausgebildet sein, wobei die Spitze der Schneidbereiche vorzugsweise entgegen der Einführungsrichtung der Anschlussschraube zeigen kann. Dabei können die Schneidbereiche jeweils eine Keilform aufweisen, so dass in einem Querschnitt gesehen, die Schneidbereiche keilförmig ausgebildet sein können. Zur Ausbildung der Keilform können die Schneidbereiche geneigt ausgebildete Flankenflächen aufweisen, wobei die Flankenflächen in Richtung einer Wandung des Klemmhülsenkörpers abfallend ausgebildet sein können. Durch die abfallenden Flankenflächen können die Schneidbereiche spitzwinklig ausgebildet sein und durch die Spitzwinkligkeit eine scharfe Kantenfläche aufweisen, an welcher ein Einschneiden des Isolierstoffmantels des anzuschließenden Leiters erfolgen kann. Zudem kann durch die spitzwinklige Ausbildung der Schneidbereiche erreicht werden, dass beim Beginn der Beschaltung und damit beim Überführen des Leiters in den angeschlossenen Zustand eine aufgebrachte Kraft nur an den Schneidbereichen des Einlegeelements wirkt und nicht an den weiteren Bereichen des Einlegeelements. Hierdurch kann eine besonders sichere Auftrennung des Isolierstoffmantels an den Schneidbereichen gewährleistet werden.
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Die Schneidbereiche erstrecken sich vorzugsweise jeweils über die gesamte Länge des Einlegeelements. Dadurch kann eine besonders gute Ausnutzung des Einlegeelements erfolgen, so dass über die gesamte Länge des Einlegeelements eine Abisolierung des Leiters durch die Schneidbereiche erfolgen kann und damit auch über die gesamte Länge des Einlegeelements Adern freigelegt werden können, so dass über einen möglichst großen Bereich, insbesondere über eine möglichst große Länge des Leiters, eine Kontaktierung des Leiters erfolgen kann.
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Das Einlegeelement kann beispielsweise eine U-förmige Querschnittsform aufweisen.
Der anzuschließende Leiter wird vorzugsweise mit seiner Länge quer zur Einführungsrichtung der Anschlussschraube in das Einlegeelement eingepresst, so dass der einen runden Querschnitt aufweisende Leiter entlang seiner Länge mit seiner runden Außenfläche in der U-Form des Einlegeelements eingelegt bzw. eingepresst sein kann.
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Eine derartige U-förmige Querschnittsform weist vorzugsweise zwei parallel zueinander verlaufende Seitenwände und eine quer zu den beiden Seitenwänden verlaufende Bodenwand auf, wobei an den beiden Seitenwänden jeweils eine der beiden Kontaktflächen ausgebildet sein kann. Die Bodenwand verläuft verzugsweise quer zu der Einführungsrichtung der Anschlussschraube, so dass der angeschlossene Leiter auf der Bodenwand aufliegen kann. Die beiden Seitenwände erstrecken sich vorzugsweise jeweils in Einführungsrichtung der Anschlussschraube. Die Kontaktflächen können sich vorzugsweise jeweils über die gesamte Fläche der Seitenwände erstrecken, wobei die Kontaktflächen vorzugsweise jeweils an in Richtung Innenraum des Einlegeelements zeigenden Flächen der Seitenwände ausgebildet sind. Sowohl die Bodenwand als auch die beiden Seitenwände sind vorzugsweise derart in dem Aufnahmeraum des Klemmhülsenkörpers angeordnet, dass diese jeweils flächig an der Wandung des Klemmhülsenkörpers anliegen.
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Die Schneidbereiche sind vorzugsweise jeweils an einem freien Ende der beiden Seitenwände der U-förmigen Querschnittsform ausgebildet. Damit ist vorzugsweise ein erster Schneidbereich an einer ersten Seitenwand und ein zweiter Schneidbereich vorzugsweise an einer zweiten Seitenwand der U-förmigen Querschnittsform des Einlegeelements ausgebildet. Das freie Ende der beiden Seitenwände ist vorzugsweise in Richtung der Anschlussschraube gerichtet, so dass die Schneidbereiche einen größtmöglichen Abstand zu der Bodenwand des Einlegeelements aufweisen.
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Durch die Verwendung eines Einlegeelements, an welchem sowohl ein Aufschneiden und Abscheren des Isolierstoffmantels des anzuschließenden Leiters erfolgen kann, als auch die Kontaktierung des Leiters erfolgen kann, kann der Klemmhülsenkörper aus einem anderen Material als das Einlegeelement ausgebildet sein, so dass der Klemmhülsenkörper andere werkstoffspezifische Eigenschaften aufweisen kann als das Einlegeelement. Beispielsweise kann der Klemmhülsenkörper aus einem Material ausgebildet sein, welches eine geringe elektrische Leitfähigkeit aufweist als das Material des Einlegeelements.
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Beispielsweise kann der Klemmhülsenkörper aus einem federnden Material ausgebildet sein. Ein federndes Verhalten des Klemmhülsenkörpers kann einer möglichen Relaxation der Adern des Leiters entgegenwirken. Zudem kann die Gestaltungsfreiheit des Klemmhülsenkörpers variabler erfolgen, da keine bestimmten Anforderungen an ein Anklemmen des Leiters an den Klemmhülsenkörper gestellt werden, da das Anklemmen des Leiters über das Einlegeelement in dem Klemmhülsenkörper erfolgt. Der Klemmhülsenkörper ist vorzugsweise aus einem gefalteten Material ausgebildet.
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Das Einlegeelement kann gegenüber dem Klemmhülsenkörper aus einem starreren Material ausgebildet sein, welches insbesondere für das Einschneiden und Auftrennen des Isolierstoffmantels des Leiters größere Kräfte aufnehmen kann.
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Um die Stabilität des Einlegeelements zu erhöhen, kann das Einlegeelement Versteifungsrippen aufweisen. Die Versteifungsrippen können sich beispielsweise jeweils in einem Übergangsbereich zwischen der Bodenwand und einer der Seitenwände des Einlegeelements erstrecken.
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Zur Erhöhung der Funktionalität des Einlegeelements kann an dem Einlegeelement ein Kontaktelement angeformt sein, welches sich nach außerhalb des Aufnahmeraums des Klemmhülsenkörpers erstrecken kann. Damit kann das Einlegeelement zusätzlich zu dem Anschließen des Leiters auch noch mit weiteren Elementen elektrisch leitend kontaktiert werden, wobei diese Kontaktierung dann außerhalb des Klemmhülsenkörpers erfolgen kann.
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Das Kontaktelement kann beispielsweise in Form von Lötpins oder in Form einer Kontakttulpe ausgebildet sein. Ist das Kontaktelement in Form von Lötpins ausgebildet, kann eine Kontaktierung mit einer Leiterplatte über das Einlegeelement erfolgen. Ist das Kontaktelement in Form einer Kontakttulpe ausgebildet, kann eine Kontaktierung mit einem Kontaktstift erfolgen.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Anschlusselements gemäß der Erfindung,
- 2 eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten Anschlusselements mit einem anzuschließenden Leiter,
- 3 eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten Anschlusselements mit dem Leiter in einem angeschlossenen Zustand,
- 4 eine schematische Darstellung des in 1 bis 3 gezeigten Einlegeelements,
- 5 eine schematische Darstellung des in 4 gezeigten Einlegeelements mit angeformten Lötpins,
- 6 eine schematische Darstellung einer Anschlussklemme gemäß der Erfindung mit einem wie in 5 gezeigten Einlegeelement,
- 7 eine schematische Darstellung des in 4 gezeigten Einlegeelements mit einer angeformten Kontakttulpe, und
- 8 eine schematische Darstellung einer Anschlussklemme gemäß der Erfindung mit einem wie in 7 gezeigten Einlegeelement.
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1 bis 3 zeigen ein Anschlusselement 100 gemäß der Erfindung zum Anschließen eines isolierten Leiters 200, bei welchem in einem nicht angeschlossenen Zustand, wie er beispielsweise in 2 gezeigt ist, die einzelnen Adern 210 des Leiters 200 mit einem Isolierstoffmantel 211 umgeben sind.
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Das Anschlusselement 100 weist einen Klemmhülsenkörper 110 auf, welcher hier als eine gefaltete Klemmhülse ausgebildet ist. Der Klemmhülsenkörper 110 weist einen Anschlussraum 111 auf, in welchem der anzuschließende Leiter 200 angeschlossen wird. Der Anschlussraum 111 ist durch die Wandung 124 des Klemmhülsenkörpers 110 begrenzt.
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Das Anschlusselement 100 weist ferner eine Anschlussschraube 112 auf, welche über eine an dem Klemmhülsenkörper 110 ausgebildete Öffnung 113 entlang einer Einführungsrichtung E in den Aufnahmeraum 111 eingeführt bzw. eingeschraubt werden kann. Die Anschlussschraube 112 weist einen Schraubenkopf 114 und einen Schraubenschaft 115 auf, wobei der Schraubenschaft 115 beim Einschrauben der Anschlussschraube 112 in den Aufnahmeraum 111 eingeführt wird. Beim Einschrauben der Anschlussschraube 112 wird über eine Stirnseite 116 des Schraubenschafts 115 eine Kraft in Einführungsrichtung E auf den anzuschließenden Leiter 200 aufgebracht. Das freie Ende des Schraubenschafts 115, an welchem die Stirnseite 116 ausgebildet ist, ist konisch bzw. kegelstumpfförmig ausgebildet.
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In dem Aufnahmeraum 111 des Klemmhülsenkörpers 110 ist eine Einlegeelement 117 eingelegt, über welches ein Auftrennen und Abscheren des Isolierstoffmantels 211 des Leiters 200 und zudem auch eine Kontaktierung der durch das Abscheren des Isolierstoffmantels 211 freigelegten Adern 210 des Leiters 200 erfolgt.
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Das Einlegeelement 117 ist als ein zu dem Klemmhülsenkörper 110 separates Element bzw. Bauteil ausgebildet.
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In einer Kontaktierungsstellung des anzuschließenden Leiters 200 bzw. in einem angeschlossenen Zustand des Leiters 200, wie es in 3 gezeigt ist, ist der Leiter mittels der Anschlussschraube 112 in den Aufnahmeraum 111 eingepresst.
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Das Einlegeelement 117 weist zwei sich gegenüberliegend angeordnete Schneidbereiche 118, 119 auf, mittels welchen beim Einpressen des Leiters 200 in das Einlegeelement 117 der Isolierstoffmantel 211 des Leiters 200 aufgetrennt wird. Die beiden Schneidbereiche 118, 119 sind an in Richtung der Anschlussschraube 112 zeigenden Stirnseiten 120, 121 des Einlegeelements 117 ausgebildet.
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Die Schneidbereiche 118, 119 weisen jeweils eine Keilform auf, indem die Schneidbereiche 118, 119 bzw. die Stirnseiten 120, 121 spitzwinklig ausgebildet sind. Zur Ausbildung der Keilform weisen die Schneidbereiche 118, 119 geneigt ausgebildete Flankenflächen 122, 123 auf, wobei die Flankenflächen 122, 123 in Richtung der Wandung 124 des Klemmhülsenkörpers 110, welche unmittelbar benachbart zu dem jeweiligen Schneidbereich 120, 121 angeordnet ist, abfallend ausgebildet sind.
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Wie in 2 zu erkennen ist, wird der Leiter 200 zunächst auf den Schneidbereichen 118, 119 positioniert, bevor er mittels der Anschlussschraube 112 in das Einlegeelement 117 eingepresst wird. Damit erfolgt ein erster Kontakt des anzuschließenden Leiters 200 mit dem Einlegeelement 117 an den Schneidbereichen 118, 119 des Einlegeelements 117.
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Die Schneidbereiche 118, 119 erstrecken sich hier über die gesamte Länge L des Einlegeelements 117, so dass die gesamte Länge L des Einlegeelements 117 wirksam genutzt werden kann. Im angeschlossenen Zustand liegt der Leiter 200 mit seiner Längserstreckung parallel und damit entlang der Länge L des Einlegeelements 117 in dem Einlegeelement 117, so dass sich der eingelegte und angeschlossene Leiter 200 quer zur Einführungsrichtung E der Anschlussschraube 112 erstreckt.
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In Einführungsrichtung E unterhalb der beiden Schneidbereiche 118, 119 ist jeweils eine Kontaktfläche 125, 126 an dem Einlegeelement 117 ausgebildet, an welchen in der Kontaktierungsstellung, wie sie in 3 gezeigt ist, durch den aufgetrennten Isolierstoffmantel 211 freiliegende Adern 210 des Leiters 200 kontaktierend anliegen. Die Kontaktflächen 125, 126 sind sich gegenüberliegend an dem Einlegeelement 117 ausgebildet und angeordnet. Die Kontaktflächen 125, 126 verlaufen parallel zueinander.
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Das Einlegeelement 117 weist eine U-förmige Querschnittsform auf, welche zwei parallel zueinander verlaufende Seitenwände 127, 128 und eine quer zu den beiden Seitenwänden 127, 128 verlaufende Bodenwand 129 aufweist. Die Bodenwand 129 erstreckt sich quer zur Einführungsrichtung E. Die beiden Seitenwände 127, 128 erstrecken sich in Einführungsrichtung E. Im angeschlossenen Zustand bzw. in der Kontaktierungsstellung liegt der angeschlossene Leiters 200 an den beiden Seitenwänden 127, 128 und vorzugsweise auch an der Bodenwand 129 des Einlegeelements 117 an.
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Die Kontaktflächen 125, 126 sind an den beiden Seitenwänden 127, 128 ausgebildet, wobei die Kontaktfläche 125 an der Seitenwand 127 und die Kontaktfläche 126 an der Seitenwand 128 ausgebildet ist. Die Kontaktflächen 125, 126 erstrecken sich über die gesamte Länge L und Höhe H der beiden Seitenwände 127, 128.
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Ferner sind auch die beiden Schneidbereiche 118, 119 an den beiden Seitenwänden 127, 128 ausgebildet. Die Schneidbereiche 118, 119 sind jeweils an einem freien Ende der beiden Seitenwände 127, 128 ausgebildet, so dass die beiden Schneidbereiche 118, 119 den größtmöglichen Abstand zu der Bodenwand 129 aufweisen.
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Um die Schneidwirkung der Schneidbereiche 118., 119 zu verbessern weisen diese bei der hier gezeigten Ausgestaltung entlang der Länge L des Einlegeelements 117 eine Steigung zur Mitte der Schneidbereiche 118, 119 hin auf, so dass bei circa 0,5 der Länge L des Einlegeelements 117 die Seitenwände 127, 128 die größte Höhe aufweisen.
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Klemmhülsenkörper 110 und Einlegeelement 117 können aus unterschiedlichen Materialien, insbesondere aus unterschiedlichen Metallmaterialien ausgebildet sein.
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Um die Stabilität des Einlegeelements 117 zu erhöhen, weist dieses Versteifungsrippen 130 auf. Die Versteifungsrippen 130 erstrecken sich jeweils im Übergangsbereich zwischen der Bodenwand 129 und einer der beiden Seitenwände 127, 128 des Einlegeelements 117. Das hier gezeigte Einlegeelement 117 weist insgesamt vier Versteifungsrippen 130 auf, wobei jeweils zwei der vier Versteifungsrippen 130 gegenüberliegend angeordnet sind.
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4 zeigt ein Einlegeelement 117 für sich alleine dargestellt.
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Das in 5 gezeigte Einlegeelement 117 entspricht im Wesentlichen der in 4 gezeigten Ausgestaltung, wobei hier jedoch ein Kontaktelement in Form von zwei Lötpins 131 an dem Einlegeelement 117 angeformt ist. Die Lötpins 131 sind an der Bodenwand 129 des Einlegeelements 117 angeformt. Mittels der Lötpins 131 kann eine Kontaktierung zu einer Leiterplatte ausgebildet werden. 6 zeigt ein wie in 5 gezeigtes Einlegeelement 117, welches in einen Klemmhülsenkörper 110 eines Anschlusselements 100 eingesetzt ist.
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7 zeigt eine Ausgestaltung eines Einlegeelements 117, bei welchem als Kontaktelement eine Kontakttulpe 132 an dem Einlegeelements 117 angeformt ist. Die Kontakttulpe 132 ist an der Bodenwand 129 des Einlegeelements 117 angeformt. Mittels der Kontakttulpe 132 kann eine Kontaktierung des Einlegeelements 117 mit einem Kontaktstift ausgebildet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Anschlusselement
- 110
- Klemmhülsenkörper
- 111
- Anschlussraum
- 112
- Anschlussschraube
- 113
- Öffnung
- 114
- Schraubenkopf
- 115
- Schraubenschaft
- 116
- Stirnseite
- 117
- Einlegeelement
- 118
- Schneidbereich
- 119
- Schneidbereich
- 120
- Stirnseite
- 121
- Stirnseite
- 122
- Flankenfläche
- 123
- Flankenfläche
- 124
- Wandung
- 125
- Kontaktfläche
- 126
- Kontaktfläche
- 127
- Seitenwand
- 128
- Seitenwand
- 129
- Bodenwand
- 130
- Versteifungsrippe
- 131
- Lötpin
- 132
- Kontakttulpe
- 200
- Leiter
- 210
- Ader
- 211
- Isolierstoffmantel
- E
- Einführungsrichtung
- L
- Länge
- H
- Höhe
