DE102019117698A1

DE102019117698A1 - Anschlusseinrichtung zum Anschließen einer elektrischen Leitung

Info

Publication number: DE102019117698A1
Application number: DE102019117698.0A
Authority: DE
Inventors: Alex Fabig
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2021-01-07
Anticipated expiration: 2039-07-02
Also published as: DE102019117698B4

Abstract

Eine Anschlusseinrichtung (1) zum Anschließen einer elektrischen Leitung (2) umfasst ein Gehäuse (10), das eine Stecköffnung (100) zum Einstecken einer elektrischen Leitung (2) aufweist, und ein an dem Gehäuse (10) angeordnetes, elektrisches Kontaktelement (16), das aus einer Öffnungsstellung in eine Kontaktierstellung verstellbar ist, um in der Kontaktierstellung mit einer in die Stecköffnung (100) eingesteckten elektrischen Leitung (2) elektrisch zu kontaktieren. Ein Auslösemechanismus (12) weist ein an einer Führungseinrichtung (111) des Gehäuses (10) verschiebbar geführtes Betätigungselement (13) und einen um eine Schwenkachse (150) zu dem Gehäuse (10) verschwenkbaren, mit dem Betätigungselement (13) wirkverbundenen Nockenabschnitt (151) auf, wobei das Betätigungselement (13) durch eine elektrische Leitung (2) an der Führungseinrichtung (111) verschiebbar ist, dass der Nockenabschnitt (151) bei Einstecken der elektrischen Leitung (2) in die Stecköffnung (100) aus der ersten Stellung in eine zweite Stellung verschwenkbar ist, um das Kontaktelement (16) aus der Öffnungsstellung in die Kontaktierstellung zu verstellen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlusseinrichtung zum Anschließen einer elektrischen Leitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Anschlusseinrichtung umfasst ein Gehäuse, das eine Stecköffnung zum Einstecken einer elektrischen Leitung aufweist. An dem Gehäuse ist ein elektrisches Kontaktelement angeordnet, das aus einer Öffnungsstellung in eine Kontaktierstellung relativ zu dem Gehäuse verstellbar ist, um in der Kontaktierstellung mit einer in die Stecköffnung eingesteckten elektrischen Leitung elektrisch zu kontaktieren.
Elektrische Anschlusseinrichtungen ganz unterschiedlicher Bauform sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei einem Schraubanschluss beispielsweise wird eine elektrische Leitung mit einem abisolierten Leiterende in eine Stecköffnung eingesteckt und sodann durch Verschrauben klemmend an dem Schraubanschluss festgelegt. Bei einer Federkraftklemme wird demgegenüber eine elektrische Leitung in eine Stecköffnung eingesteckt und kommt mit einem Schenkel einer Feder in Anlage, wobei die Feder derart auf die elektrische Leitung einwirkt, dass die elektrische Leitung mechanisch arretiert und zudem elektrisch zum Beispiel mit einer Stromschiene kontaktiert ist.
Bei solchen Anschlusseinrichtungen ist wünschenswert, ein einfaches Anschließen einer elektrischen Leitung zu ermöglichen. Dabei sind Zustände, in denen eine elektrische Leitung nicht vollständig angeschlossen ist - beispielsweise weil die elektrische Leitung nicht klemmend verbunden ist, sondern nur an einem stromführenden Bauteil anliegt -, nach Möglichkeit zu vermeiden. Ist eine elektrische Leitung nicht vollständig angeschlossen, kann es im Betrieb der Anschlusseinrichtung zu einem vergleichsweise großen Übergangswiderstand zwischen der elektrischen Leitung und einem Kontaktelement der Anschlusseinrichtung kommen, verbunden gegebenenfalls mit einer exzessiven Wärmeentwicklung an der Anschlusseinrichtung.
Um eine bestimmungsgemäße, vollständige Verbindung einer elektrischen Leitung mit einer Anschlusseinrichtung sicherzustellen, kann im Betrieb ein Nachweis erforderlich sein, der gegebenenfalls umständlich durch Dokumentation geführt werden muss. Es besteht somit ein Bedürfnis danach, eine Anschlusseinrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der in einfacher Weise sichergestellt ist, dass eine an die Anschlusseinrichtung angesetzte elektrische Leitung auch bestimmungsgemäß und richtig mit der Anschlusseinrichtung elektrisch verbunden ist.
Die DE 198 25 629 B4 offenbart eine Federkraftklemme mit einem in einem Anschlussraum angeordneten Klemmkörper, der vor dem Einführen eines elektrischen Leiters mit einem Leiterende in den Anschlussraum in einer Vorspannstellung gehalten und nach dem Einführen des Leiters in den Anschlussraum freigegeben ist.
Bei einer aus der DE 10 2015 119 407 A1 bekannten Anschlussklemme weist ein Isolierstoffgehäuse eine Leiterklemmeneinrichtung auf, die ein ortsfest in dem Isolierstoffgehäuse angeordnetes Kontaktelement sowie ein zwischen einer Leitereinführungsstellung und einer Klemmstellung mittels eines Führungsmittels bewegbar in dem Isolierstoffgehäuse angeordnetes Schiebeteil aufweist. Bei Einstecken eines elektrischen Leiters wird das Schiebeteil in die Klemmstellung verschoben, um den elektrischen Leiter mit der Anschlussklemme zu kontaktieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anschlusseinrichtung zum Anschließen einer elektrischen Leitung zur Verfügung zu stellen, die ein einfaches Anschließen bei sicherer und zuverlässiger sowie nachprüfbarer Kontaktierung der elektrischen Leitung mit einem Kontaktelement ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach weist die Anschlusseinrichtung einen Auslösemechanismus auf, der ein an einer Führungseinrichtung des Gehäuses verschiebbar geführtes Betätigungselement und einen um eine Schwenkachse zu dem Gehäuse verschwenkbaren, mit dem Betätigungselement wirkverbundenen Nockenabschnitt aufweist, wobei der Nockenabschnitt in einer ersten Stellung das Kontaktelement in der Öffnungsstellung hält und wobei das Betätigungselement durch eine elektrische Leitung an der Führungseinrichtung verschiebbar und derart mit dem Nockenabschnitt wirkverbunden ist, dass der Nockenabschnitt bei Einstecken der elektrischen Leitung in die Stecköffnung aus der ersten Stellung in eine zweite Stellung verschwenkbar ist, um das Kontaktelement aus der Öffnungsstellung in die Kontaktierstellung zu verstellen.
Bei der Anschlusseinrichtung soll das Kontaktelement bei Einstecken einer elektrischen Leitung selbsttätig aus der Öffnungsstellung in die Kontaktierstellung verstellt werden, um mit der elektrischen Leitung elektrisch zu kontaktieren. Hierzu ist der Auslösemechanismus vorgesehen, der ein verschiebbar an dem Gehäuse geführtes Betätigungselement und einen Nockenabschnitt aufweist. Bei Ansetzen der elektrischen Leitung an die Anschlusseinrichtung gelangt die elektrische Leitung, zum Beispiel mit einem abisolierten Leiterende, mit dem Betätigungselement in Wirkverbindung, sodass das Betätigungselement an dem Gehäuse verschoben und dadurch der Nockenabschnitt zu dem Gehäuse verschwenkt wird. Hierdurch wird das Kontaktelement aus der Öffnungsstellung in die Kontaktierstellung verstellt und gelangt, bei eingesteckter elektrischer Leitung, mit der elektrischen Leitung in elektrisch kontaktierende Verbindung, sodass die elektrische Leitung elektrisch an die Anschlusseinrichtung angeschlossen wird.
Weil die elektrische Kontaktierung bei Ansetzen der elektrischen Leitung selbsttätig hergestellt wird, ausgelöst durch den Ansetzvorgang selbst, ergibt sich ein einfaches Anschließen. Zudem ist die Sicherheit bei Herstellen der Verbindung verbessert, weil keine zusätzlichen Maßnahmen zum elektrischen Verbinden der elektrischen Leitung mit dem Kontaktelement erforderlich sind, über das Einstecken der elektrischen Leitung in die Stecköffnung des Gehäuses hinaus.
Ob die elektrische Verbindung richtig hergestellt worden ist, kann beispielsweise anhand einer Überprüfung der Stellung des Auslösemechanismus, beispielsweise eines mit dem Nockenabschnitt verbundenen Stellhebels, geprüft werden, sodass in einfacher und zuverlässiger Weise überprüfbar ist, ob eine elektrische Leitung richtig an die Anschlusseinrichtung angeschlossen ist.
Weil das Herstellen der elektrischen Verbindung selbsttätig bei Einstecken der elektrischen Leitung erfolgt, kann das Anschließen der elektrischen Leitung werkzeuglos erfolgen, was das Anschließen einfach und komfortabel für einen Nutzer gestaltet.
Das Kontaktelement ist in einer Ausgestaltung durch ein elastisches Federelement ausgebildet. Das Kontaktelement kann hierbei beispielsweise mit einer elektrischen Zuleitung verbunden sein, sodass durch elektrisches Kontaktieren mit einer eingesteckten elektrischen Leitung eine elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Leitung und der Zuleitung hergestellt werden kann.
In einer Ausgestaltung weist das Kontaktelement zwei Schenkel auf, die elastisch zueinander verstellbar sind. Der Nockenabschnitt kann hierbei zwischen den Schenkeln angeordnet sein und zwischen den Schenkeln wirken, um die Schenkel in der Öffnungsstellung des Kontaktelements so zueinander zu halten, dass eine elektrische Leitung in die Stecköffnung eingesteckt werden kann, und zum Überführen in die Kontaktierstellung freizugeben, sodass eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Kontaktelement und den Schenkeln hergestellt wird.
Beispielsweise sind die Schenkel in der Öffnungsstellung des Kontaktelements elastisch zueinander gespannt. Der Nockenabschnitt kann beispielsweise so zwischen den Schenkeln wirken, dass die Schenkel durch den Nockenabschnitt elastisch auseinandergedrückt werden und somit elastisch zueinander verspannt sind. Über den Nockenabschnitt werden die Schenkel hierbei in der Öffnungsstellung des Kontaktelements in Position zueinander gehalten, sodass eine elektrische Leitung in die Stecköffnung der Anschlusseinrichtung eingesteckt werden kann. Wird der Nockenabschnitt aus seiner ersten Stellung in die zweite Stellung zu dem Gehäuse verschwenkt, werden die Schenkel so freigegeben, dass sie sich aufgrund ihrer elastischen Spannung selbsttätig zueinander verstellen können, um elektrisch mit einer in die Stecköffnung eingesteckten elektrischen Leitung zu kontaktieren. Das Überführen des Kontaktelements aus der Öffnungsstellung in die Kontaktierstellung erfolgt somit selbsttätig aufgrund der elastischen Spannung an den Schenkeln bei Freigabe durch den Nockenabschnitt.
In einer Ausgestaltung sind die Schenkel des Kontaktelements an einem Verbindungsabschnitt miteinander verbunden. Der Verbindungsabschnitt kann beispielsweise gekrümmt sein. Von dem Verbindungsabschnitt erstrecken sich die Schenkel, die beispielsweise über den Nockenabschnitt in ihrer Winkelstellung zueinander veränderbar sind.
Einer oder beide der Schenkel können hierbei (jeweils) an einem von dem Verbindungsabschnitt abliegenden Ende einen Kontaktabschnitt zum Kontaktieren mit einer in die Stecköffnung eingesteckten elektrischen Leitung aufweisen. Wird das Kontaktelement durch Verstellen der Schenkel relativ zueinander aus der Öffnungsstellung in die Kontaktierstellung gebracht, wirken einer oder beide der Schenkel auf eine in die Stecköffnung eingesteckte elektrische Leitung ein und kontaktieren somit mit der elektrischen Leitung, sodass die elektrische Leitung elektrisch mit dem Kontaktelement verbunden wird. In der Kontaktierstellung liegen die Schenkel vorzugsweise unter elastischer Vorspannung an der elektrischen Leitung an, sodass eine zuverlässige, belastbare Verbindung der elektrischen Leitung mit der Anschlusseinrichtung hergestellt ist.
Das Kontaktelement kann aber auch anders ausgestaltet sein, beispielsweise durch ein verschwenkbares oder verschiebbares, gegebenenfalls über ein zusätzliches Vorspannelement elastisch vorgespanntes Element. Der Nockenabschnitt wirkt generell in seiner ersten Stellung auf das Kontaktelement ein, um das Kontaktelement in der Öffnungsstellung zu halten. Wird der Nockenabschnitt aus der ersten Stellung in seine zweite Stellung verstellt, so wird das Kontaktelement beispielsweise freigegeben und kann sich selbsttätig in die Kontaktierstellung verstellen, beispielsweise aufgrund einer elastischen Vorspannung an dem Kontaktelement.
Das Betätigungselement ist verschiebbar an dem Gehäuse geführt. Das Betätigungselement ist hierbei an einer Führungseinrichtung aufgenommen, beispielsweise in Form eines an dem Gehäuse geführten Führungskanals. Das Betätigungselement kann die Form eines Schiebers aufweisen, der bei Einstecken einer elektrischen Leitung in die Stecköffnung durch Wechselwirkung mit der elektrischen Leitung an der Führungseinrichtung verschoben wird und somit den Auslösemechanismus betätigt, sodass der Nockenabschnitt aus seiner ersten Stellung in die zweite Stellung verschwenkt wird.
Das Betätigungselement kann, in einer Ausgestaltung, in der ersten Stellung des Nockenabschnitts in einen Innenraum einer an dem Gehäuse angeordneten Aufnahmekammer hineinragen. In den Innenraum wird eine elektrische Leitung, wenn sie in die Stecköffnung eingesteckt wird, eingeführt und gelangt somit in Wechselwirkung mit dem Betätigungselement derart, dass der Auslösemechanismus zum Überführen des Nockenabschnitts aus der ersten Stellung in die zweite Stellung betätigt wird.
Die Aufnahmekammer kann beispielsweise an dem Gehäuse aus einem elektrisch isolierenden Material geformt sein, beispielsweise einstückig mit dem ebenfalls aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigten Gehäuse. Die Aufnahmekammer stellt insofern einen elektrisch isolierten Käfig dar, in den eine elektrische Leitung eingeführt werden kann, um ab einer vorbestimmten Einstecktiefe elektrisch mit dem Kontaktelement zu kontaktieren. Weil eine elektrische Kontaktierung ausschließlich über das Kontaktelement hergestellt wird, nicht aber durch Anliegen zum Beispiel an einer Stromschiene, ist sichergestellt, dass eine elektrische Kontaktierung erst bei Betätigung des Auslösemechanismus und nach Inkontaktbringen des Kontaktelements mit der elektrischen Leitung besteht, also bei vollständig und richtig angeschlossener elektrischer Leitung. Über die Aufnahmekammer können zudem hinreichend große Kriech- und Luftstrecken für eine Spannungsfestigkeit der Anschlusseinrichtung geschaffen werden.
In einer Ausgestaltung weist die Aufnahmekammer zumindest eine Aussparung auf, über die das Kontaktelement in der Kontaktierstellung in den Innenraum der Aufnahmekammer zum Kontaktieren mit einer in die Aufnahmekammer eingesteckten elektrischen Leitung hineingreift. Das Kontaktelement ist an dem Gehäuse außerhalb der Aufnahmekammer angeordnet und greift in der Öffnungsstellung nicht in die Aufnahmekammer ein. Erst durch Betätigung des Auslösemechanismus und durch Verstellen des Kontaktelements aus der Öffnungsstellung in die Kontaktierstellung kann das Kontaktelement durch eine oder mehrere Aussparungen in die Aufnahmekammer hineingreifen, um innerhalb der Aufnahmekammer mit einer eingesteckten elektrischen Leitung zu kontaktieren.
Beispielsweise kann beidseitig, quer zu einer Einsteckrichtung gegenüberliegend, je eine Aussparung an der Aufnahmekammer geformt sein, durch die je ein an einem Schenkel des Kontaktelements geformter Kontaktabschnitt in die Aufnahmekammer hineingreifen kann, um beidseitig mit der elektrischen Leitung zu kontaktieren.
In einer Ausgestaltung ist das Betätigungselement linear verschiebbar entlang einer Steckrichtung, in die eine elektrische Leitung zum Anschließen in die Stecköffnung einsteckbar ist, an der Führungseinrichtung geführt. Das Betätigungselement ist zur Betätigung des Auslösemechanismus somit linear an dem Gehäuse zu verschieben. Bei Einstecken in die Stecköffnung des Gehäuses nimmt die elektrische Leitung das Betätigungselement mit und verschiebt dieses an der Führungseinrichtung des Gehäuses, sodass dadurch der Nockenabschnitt verstellt und das Kontaktelement zum Kontaktieren mit der elektrischen Leitung betätigt wird.
In einer Ausgestaltung ist das Betätigungselement gelenkig mit einem Verbindungshebel gekoppelt und über den Verbindungshebel mit dem Nockenabschnitt wirkverbunden. Der Auslösemechanismus weist insofern ein Hebelgetriebe auf, über das ein Verschiebeweg des Betätigungselements in eine Schwenkbewegung des Nockenabschnitts umgesetzt wird. Bei Verschwenken des Nockenabschnitts wird das Kontaktelement aus der Öffnungsstellung in die Kontaktierstellung verstellt, um auf diese Weise eine elektrische Kontaktierung einer eingesteckten elektrischen Leitung mit dem Kontaktelement herzustellen.
Der Auslösemechanismus kann beispielsweise zusätzlich einen Stellhebel aufweisen, an dem der Nockenabschnitt angeordnet ist und der verschwenkbar zu dem Gehäuse gelagert ist. Der Nockenabschnitt wird bei Verschwenken des Stellelements gemeinsam mit dem Stellhebel bewegt.
Der Stellhebel kann beispielsweise mit einem Ende aus dem Gehäuse herausragen und kann somit manuell insbesondere zum Zurückstellen des Kontaktelements aus der Kontaktierstellung in die Öffnungsstellung betätigt werden. Über den Stellhebel ist auch eine visuelle Inspektion der Stellung des Kontaktelements und somit das Prüfen einer elektrischen Kontaktierung mit der elektrischen Leitung möglich.
In einer Ausgestaltung ist an dem Kontaktelement eine Überfeder angeordnet. Die Überfeder, die beispielsweise den Verbindungsabschnitt des als Schenkelfeder ausgebildeten Kontaktelements überspannt, bewirkt eine elastische Vorspannung an dem Kontaktelement beispielsweise in Richtung der Kontaktierstellung, sodass mittels der Überfeder ein Überführen des Kontaktelements aus der Öffnungsstellung in die Kontaktierstellung unterstützt wird. Über die Überfeder und eine durch die Überfeder bereitgestellte elastische Vorspannkraft kann insbesondere auch eine Kontaktkraft eingestellt werden, mit der das Kontaktelement in der Kontaktierstellung auf eine eingesteckte elektrische Leitung einwirkt.
In einer Ausgestaltung ist das Kontaktelement elektrisch mit einer mit der Anschlusseinrichtung verbundenen Zuleitung verbunden. Die Zuleitung kann beispielsweise unmittelbar an das Kontaktelement angeschlossen sein, beispielsweise über eine Steck-, Crimp- oder Lötverbindung. Das Kontaktelement kann, alternativ, beispielsweise aber auch an einer Stromschiene angeordnet sein, an die eine Zuleitung angeschlossen ist.
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 Anschlusseinrichtung, vor elektrischem Verbinden mit einer elektrischen Leitung;
2 eine Ansicht der Anschlusseinrichtung, bei Verbinden mit der elektrischen Leitung; und
3 eine Ansicht der Anschlusseinrichtung, bei verbundener elektrischer Leitung.

Eine in 1 bis 3 in einem Ausführungsbeispiel dargestellte Anschlusseinrichtung 1 weist ein Gehäuse 10 auf, in dem eine Stecköffnung 100 zum Einstecken einer elektrischen Leitung 2 geformt ist.
Die Anschlusseinrichtung 1 kann beispielsweise einen Anschluss für eine einzelne elektrische Leitung 2 zur Verfügung stellen. Alternativ kann die Anschlusseinrichtung 1 auch zum Anschließen einer Mehrzahl von elektrischen Leitungen 2 ausgebildet sein und hierzu beispielsweise eine Mehrzahl von zum Beispiel aneinander angereihten Stecköffnungen 100 aufweisen.
Die elektrische Leitung 2 kann bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem abisolierten Leiterende 20 über die Stecköffnung 100 in eine Aufnahmekammer 11 eingeführt werden, die aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt ist und einen Innenraum 110 zum Aufnehmen des Leiterendes 20 begrenzt. Ein Kontaktelement 16 in Form eines Federelements dient dazu, in einer Kontaktierstellung (siehe 3) elektrisch mit dem Leiterende 20 zu kontaktieren, sodass eine elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Leitung 2 und einer an das Kontaktelement 16 angeschlossenen Zuleitung 3 hergestellt ist.
Das Kontaktelement 16 weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Schenkel 160, 161 auf, die über einen gekrümmten Verbindungsabschnitt 162 miteinander verbunden und elastisch zueinander bewegbar sind. In einer Öffnungsstellung sind die Schenkel 160, 161 derart voneinander entfernt, dass die Schenkel 160, 161 mit Kontaktabschnitten 163, 164, die an von dem Verbindungsabschnitt 162 abliegenden Enden geformt sind, nicht durch Aussparungen 112, 113 in den Innenraum 110 der Aufnahmekammer 11 eingreifen, wie dies aus 1 und 2 ersichtlich ist. In der Kontaktierstellung sind die Schenkel 160, 161 demgegenüber einander angenähert, wie dies aus 3 ersichtlich ist, und greifen mit den Kontaktabschnitten 163, 164 über die Aussparungen 112, 113 in den Innenraum 110 der Aufnahmekammer 11 ein, um innerhalb der Aufnahmekammer 11 mit einem in die Aufnahmekammer 11 eingeführten Leiterende 20 einer elektrischen Leitung 2 zu kontaktieren.
In der Öffnungsstellung sind die Schenkel 160, 161 elastisch zueinander verspannt, sodass eine elastische Vorspannkraft in Richtung der Kontaktierstellung zwischen den Schenkeln 160, 161 wirkt. Wird das Kontaktelement 16 durch einen Auslösemechanismus 12 - wie nachfolgend beschrieben werden soll - freigegeben, kann sich das Kontaktelement 16 somit selbsttätig in die Kontaktierstellung verstellen und somit mit einem Leiterende 20 einer in die Aufnahmekammer 11 eingeführten elektrischen Leitung 2 kontaktieren.
In der Kontaktierstellung liegen die Schenkel 160, 161 mit ihren Kontaktabschnitten 163, 164 mit einer Kontaktkraft an dem Leiterende 20 an, die durch eine (verbleibende) Vorspannungskraft an den Schenkel 160, 161 vorgegeben ist.
An dem Kontaktelement 16 ist, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, eine Überfeder 17 in Form eines C-Rings angeordnet, der auf die Schenkel 160, 161 einwirkt, um eine elastische Spannkraft in Richtung der Kontaktierstellung zu vergrößern, somit das Überführen der Schenkel 160, 161 aus der Öffnungsstellung in die Kontaktierstellung zu unterstützen und zudem eine Kontaktkraft in der Kontaktierstellung zu verstärken.
Sowohl das Kontaktelement 16 als auch die Überfeder 17 sind in dem Gehäuse 10 der Anschlusseinrichtung 1 eingefasst und in dem Gehäuse 10 gehalten, beispielsweise über Gehäuseabschnitte, über die das Kontaktelement 16 und die Überfeder 17 formschlüssig fixiert sind.
Der Auslösemechanismus 12 dient dazu, bei Einstecken einer elektrischen Leitung 2 selbsttätig ein Überführen des Kontaktelements 16 auf der Öffnungsstellung (1) in die Kontaktierstellung (3) zu bewirken.
Der Auslösemechanismus 12 weist ein Betätigungselement 13 auf, das linear verschiebbar entlang einer Betätigungsrichtung B an einer Führungseinrichtung 111 geführt ist. Die Führungseinrichtung 111, beispielsweise in Form eines Führungskanals, ist an dem Gehäuse 10 geformt, erstreckt sich von der Aufnahmekammer 11 und gibt eine lineare Führungsbahn vor, entlang derer das Betätigungselement 13 zu bewegen ist.
Die Betätigungsrichtung B des Betätigungselements 13 ist kollinear zu einer Steckrichtung E, entlang derer eine elektrische Leitung 2 in die Stecköffnung 100 und darüber in die Aufnahmekammer 11 einzustecken ist. In der Öffnungsstellung des Kontaktelements 16 ragt das Betätigungselement 13 mit einem Ende in die Aufnahmekammer 11 hinein, sodass bei Einstecken einer elektrischen Leitung 2 das Betätigungselement 13 in Wechselwirkung mit einem Leiterende 20 der elektrischen Leitung 2 gelangen kann.
Das Betätigungselement 13 ist an einer Gelenkstelle 130 gelenkig mit einem Verbindungshebel 14 verbunden. Der Verbindungshebel 14 wiederum ist an einer Gelenkstelle 140 gelenkig mit einem Stellhebel 15 verbunden, der um eine Schwenkachse 150 schwenkbar an dem Gehäuse 10 gelagert ist und an dem ein Nockenabschnitt 151 zum Einwirken auf das Kontaktelement 16 geformt ist.
Der Stellhebel 15 ragt mit einem Ende 152 durch eine Öffnung 101 aus dem Gehäuse 10 der Anschlusseinrichtung 1 hinaus und steht somit mit dem Ende 152 nach außen hin von der Anschlusseinrichtung 1 vor.
Der Nockenabschnitt 151 ist zwischen den Schenkeln 160, 161 des Kontaktelements 16 angeordnet und weist, in einer Querschnittsebene senkrecht zur Schwenkachse 150 des Stellhebels 15, eine Ellipsenform auf. Der Nockenabschnitt 151 ist dazu ausgebildet, von innen auf die Schenkel 160, 161 einzuwirken, um durch Druckwirkung auf die Schenkel 160, 161 die Schenkel 160, 161 in der Öffnungsstellung (1) zu halten und dadurch ein Einstecken einer elektrischen Leitung 2 zu ermöglichen.
Bei Einstecken einer elektrischen Leitung 2 wird das Leiterende 20 in die Aufnahmekammer 11 eingeführt und wirkt auf das Betätigungselement 13 ein, wie dies aus 2 ersichtlich ist. Dadurch wird das Betätigungselement 13 in die Betätigungsrichtung B an der Führungseinrichtung 111 verschoben, sodass die Gelenkstelle 130 verlagert, dadurch der Verbindungshebel 14 verstellt und über die Gelenkstelle 140 der Stellhebel 15 mitgenommen wird, wie dies im Übergang von 2 hin zu 3 ersichtlich ist. Der Stellhebel 15 wird somit in eine Schwenkrichtung P verschwenkt, wodurch auch der Nockenabschnitt 151 verstellt wird.
Weil der Nockenabschnitt 151 somit verschwenkt ist, können die Schenkel 160, 161 sich aufgrund ihrer elastischen Vorspannung, bewirkt durch das Kontaktelement 16 selbst und durch die Überfeder 17, in Richtung der Kontaktierstellung bewegen und somit in Eingriff mit dem in die Aufnahmekammer 11 eingeführten Leiterende 20 schnappen, wie dies aus 3 ersichtlich ist.
An dem in 1 bis 3 unten dargestellten Schenkel 161 des Kontaktelements 16 ist ein Krümmungsabschnitt 165 geformt, der dazu dient, in einer der Öffnungsstellung des Kontaktelements 16 zugeordneten, ersten Stellung des Stellhebels 15 (1 und 2) den Stellhebel 15 durch Einwirken auf den Nockenabschnitt 151 rastend zu fixieren. Der Krümmungsabschnitt 165 ist insbesondere so geformt, dass eine vorspannende Wirkung der Schenkel 160, 161 in der Öffnungsstellung nicht zu einem selbsttätigen Verstellen des Stellhebels 15 in die Schwenkrichtung P führen kann, sondern die über die Schenkel 160, 161 auf den Nockenabschnitt 151 ausgeübten Kräfte kein (oder nur ein vernachlässigbar geringes) Drehmoment in Schwenkrichtung P auf den Stellhebel 15 bewirken.
Ab einer bestimmten Einstecktiefe des Leiterendes 20 ist ein dem Schenkel 161 zugeordneter, unterer Abschnitt des Nockenabschnitts 151 jedoch so an dem Krümmungsabschnitt 165 in Richtung des Verbindungsabschnitts 162 entlang geglitten, dass ein weiteres Verstellen des Stellhebels 15 in die Schwenkrichtung P durch die Vorspannungskraft des Kontaktelements 16 und der Überfeder 17 unterstützt wird und das Kontaktelement 16 somit selbsttätig in kontaktierende Anlage mit dem Leiterende 20 der elektrischen Leitung 2 schnappen kann.
In der Kontaktierstellung wirkt das Kontaktelement 16 mit den an den Schenkeln 160, 161 geformten, hin zur Leitung 2 gekrümmten Kontaktabschnitten 163, 164 auf das Leiterende 20 ein und stellt somit eine elektrische Kontaktierung her, sodass die elektrische Leitung 2 elektrisch mit der mit dem Kontaktelement 16 verbundenen Zuleitung 3 verbunden ist.
Soll die elektrische Leitung 2 wieder von der Anschlusseinrichtung 1 gelöst werden, kann ein Nutzer händisch auf den Stellhebel 15 einwirken und diesen entgegen der Schwenkrichtung P zurückstellen, sodass dadurch die Schenkel 160, 161 voneinander entfernt werden und das Kontaktelement 16 somit aufgeweitet wird. Das Kontaktelement 16 gelangt somit zurück in seine Öffnungsstellung, sodass die elektrische Leitung 2 entgegen der Steckrichtung E von der Anschlusseinrichtung 1 entnommen werden kann.
Der Auslösemechanismus 12 ist so gestaltet, dass bei Einstecken einer elektrischen Leitung 2 das Betätigungselement 13 durch das Leiterende 20 der elektrischen Leitung 2 selbst betätigt wird. Die Kontaktierung mit der elektrischen Leitung 2 wird somit selbsttätig hergestellt, ohne dass ein weiterer Arbeitsschritt zum Herstellen einer Verbindung erforderlich ist.
Weil zudem durch visuelle Inspektion des Stellhebels 15 geprüft werden kann, ob das Kontaktelement 16 in die Kontaktierstellung überführt worden ist, kann sichergestellt werden, dass eine elektrische Verbindung 2 zuverlässig und bestimmungsgemäß hergestellt ist, sodass die Handhabung der Anschlusseinrichtung 1 zum Anschließen einer elektrischen Leitung 2 vereinfacht ist, bei sicherer und zuverlässiger Herstellung einer elektrischen Verbindung.
Das Anschließen einer elektrischen Leitung 2 genauso wie das Entnehmen einer elektrischen Leitung 2 kann hierbei werkzeuglos erfolgen.
Weil die Aufnahmekammer 11 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt ist und die Aufnahmekammer 11 das Leiterende 20 der elektrischen Leitung 2 beim Einstecken aufnimmt, können Luft- und Kriechstrecken hinreichend groß sein, sodass die Anschlusseinrichtung 1 spannungsfest ausgebildet ist.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch in andersgearteter Weise verwirklichen.
Eine Anschlusseinrichtung der hier beschriebenen Art kann in unterschiedlicher Weise eingesetzt werden, beispielsweise an einem Schaltschrank oder an einer anderen elektrischen Anlage zum Anschließen von einer oder mehreren elektrischen Leitungen.
Bezugszeichenliste

1: Anschlusseinrichtung
10: Gehäuse 10
100: Stecköffnung
101: Öffnung
11: Aufnahmekammer
110: Innenraum
111: Führungseinrichtung
112, 113: Aussparung
12: Auslösemechanismus
13: Betätigungselement
130: Gelenkstelle
14: Verbindungshebel
140: Gelenkstelle
15: Stellhebel
150: Schwenkachse
151: Nockenabschnitt
152: Ende
16: Kontaktelement
160, 161: Schenkel
162: Verbindungsabschnitt
163, 164: Kontaktabschnitt
165: Krümmungsabschnitt
17: Überfeder
2: Elektrische Leitung
20: Leiterende
3: Zuleitung
B: Betätigungsrichtung
E: Steckrichtung
P: Schwenkrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19825629 B4 [0006]
DE 102015119407 A1 [0007]

Claims

Anschlusseinrichtung (1) zum Anschließen einer elektrischen Leitung (2), mit einem Gehäuse (10), das eine Stecköffnung (100) zum Einstecken einer elektrischen Leitung (2) aufweist, und einem an dem Gehäuse (10) angeordneten, elektrischen Kontaktelement (16), das aus einer Öffnungsstellung in eine Kontaktierstellung verstellbar ist, um in der Kontaktierstellung mit einer in die Stecköffnung (100) eingesteckten elektrischen Leitung (2) elektrisch zu kontaktieren, gekennzeichnet durch einen Auslösemechanismus (12), der ein an einer Führungseinrichtung (111) des Gehäuses (10) verschiebbar geführtes Betätigungselement (13) und einen um eine Schwenkachse (150) zu dem Gehäuse (10) verschwenkbaren, mit dem Betätigungselement (13) wirkverbundenen Nockenabschnitt (151) aufweist, wobei der Nockenabschnitt (151) in einer ersten Stellung das Kontaktelement (16) in der Öffnungsstellung hält und wobei das Betätigungselement (13) durch eine elektrische Leitung (2) an der Führungseinrichtung (111) verschiebbar und derart mit dem Nockenabschnitt (151) wirkverbunden ist, dass der Nockenabschnitt (151) bei Einstecken der elektrischen Leitung (2) in die Stecköffnung (100) aus der ersten Stellung in eine zweite Stellung verschwenkbar ist, um das Kontaktelement (16) aus der Öffnungsstellung in die Kontaktierstellung zu verstellen.
Anschlusseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (16) durch ein Federelement ausgebildet ist.
Anschlusseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (16) zwei Schenkel (160, 161) aufweist, wobei der Nockenabschnitt (151) zwischen den Schenkeln (160, 161) wirkt.
Anschlusseinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (160, 161) in der Öffnungsstellung des Kontaktelements (16) elastisch zueinander gespannt und durch den Nockenabschnitt (151) in Position zueinander gehalten sind.
Anschlusseinrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (160, 161) an einem Verbindungsabschnitt (162) miteinander verbunden sind und zumindest einer der Schenkel (160, 161) an einem von dem Verbindungsabschnitt (162) abliegenden Ende einen Kontaktabschnitt (163, 164) zum Kontaktieren mit einer in die Stecköffnung (100) eingesteckten elektrischen Leitung (2) aufweist.
Anschlusseinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenabschnitt (151) in der zweiten Stellung das Kontaktelement (16) zum selbsttätigen Verstellen in die Kontaktierstellung freigibt.
Anschlusseinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (13) in der ersten Stellung des Nockenabschnitts (151) in einen Innenraum (110) einer Aufnahmekammer (11), in die eine elektrische Leitung (2) zum Anschließen an die Anschlusseinrichtung (1) einsteckbar ist, hineinragt.
Anschlusseinrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekammer (11) aus einem elektrisch isolierenden Material geformt ist.
Anschlusseinrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekammer (11) zumindest eine Aussparung (112, 113) aufweist, über die das Kontaktelement (16) in der Kontaktierstellung in den Innenraum (110) der Aufnahmekammer (11) zum Kontaktieren mit einer in die Aufnahmekammer (11) eingesteckten elektrischen Leitung (2) hineingreift.
Anschlusseinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (13) linear verschiebbar entlang einer Steckrichtung (E), in die eine elektrische Leitung (2) zum Anschließen an die Anschlusseinrichtung (1) in die Stecköffnung (100) einsteckbar ist, an der Führungseinrichtung (111) geführt ist.
Anschlusseinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (13) gelenkig mit einem Verbindungshebel (14) verbunden und über den Verbindungshebel (14) mit dem Nockenabschnitt (151) wirkverbunden ist.
Anschlusseinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenabschnitt (151) an einem um die Schwenkachse (150) verschwenkbar zu dem Gehäuse (10) gelagerten Stellhebel (15) angeordnet und bei einem Verschwenken des Stellhebels (15) gemeinsam mit dem Stellhebel (15) verschwenkbar ist.
Anschlusseinrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellhebel (15) zum Zurückstellen des Kontaktelements (16) aus der Kontaktierstellung in die Öffnungsstellung betätigbar ist.
Anschlusseinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine an dem Kontaktelement (16) angeordnete Überfeder (17), die ausgebildet ist, eine elastische Vorspannung in Richtung der Kontaktierstellung bereitzustellen.
Anschlusseinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (16) elektrisch mit einer mit der Anschlusseinrichtung (1) verbundenen Zuleitung (3) verbunden ist.