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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Federklemmen-Verbindungsvorrichtung des kompakten Typs mit Aktuator, insbesondere einen elektrischen Verbindungsanschluss zum Verbinden eines oder mehrerer elektrischer Leiter. Ohne andere Ausführungen der Erfindung auszuschließen, ist das elektrische Verbindungselement in Form eines elektrischen Steck- (Steckertyp) oder Buchsen-(Buchsentyp) Kontaktelements ausgebildet.
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Insbesondere ist eine solche kompakte elektrische Verbindungsvorrichtung dazu geeignet, in dem Isolierkörper einer mehrpoligen Verbindungsvorrichtung, wie z.B. eines elektrischen Steckverbinders, zum Verbinden eines auf geeignete Weise abisolierten Drahts sowohl des unifilaren Typs (starrer Draht) und des Typs mit einer Vielzahl von Litzen (flexibler Draht) aufgenommen zu werden. Im ersten Fall kann die Verbindung als direkte Einsteckverbindung ohne Verwendung von Werkzeugen durchgeführt werden, im zweiten Fall ist die direkte Einsteckverbindung möglich, wenn der flexible Draht mit einem gecrimpten Endhülsenanschluss hergestellt worden ist oder wenn der Zusammengreifraum (Klemmeinheit) der Vorrichtung zuvor durch Betätigen des jeweiligen Aktuatorstifts mittels eines geeigneten Schraubendrehers mit flacher Klingenspitze geöffnet worden ist. In beiden Fällen wird die Verbindung durch Betätigen des jeweiligen Aktuatorstifts gelöst, wobei dieser Typ von Verbindung wiederverwendbar (wiederverdrahtbar) ist.
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Zurzeit sind Crimpverbindungen, die mit Spezialwerkzeugen an lösbaren Kontakten gemäß dieser Technologie hergestellt sind und bei denen die Crimphülse um den Leiter herum umgeformt ist, um ein Kaltschweißen zwischen der Hülse und dem Leiter zu realisieren, diejenigen, bei denen in Draufsicht hinsichtlich des Einnehmens von Raum die mögliche Dichte von mehrpoligen Steckverbindungsvorrichtungen maximiert wird, wobei die mögliche Teilung zwischen aneinandergrenzenden Polen minimiert wird. Crimpverbindungen bieten zwar ein hohes Maß an Zuverlässigkeit, sie sind jedoch nicht wiederverwendbar, d.h. ein Crimpfehler ist nicht behebbar, und der Cimpleiter sowie der Crimpkontakt sind nicht wiederverwertbar, und sie machen vor allem eine spezielle Ausbildung des Bedieners erforderlich, der diese nur unter Verwendung von Crimpwerkzeugen herstellen kann, die immer teurer werden, je höher die Zuverlässigkeit ist und je besser die Qualität der herzustellenden Crimpverbindungen ist. Wenn die Investition sowohl in die technische Ausbildung des für die Produktion vorgesehenen Personals als auch den Einkauf von qualitativ hochwertigen Crimpwerkzeugen nicht durch die Menge dieser Verbindungen gerechtfertigt ist, besteht Bedarf an einer alternativen Verbindungstechnologie, die gleichermaßen zuverlässig und kompakt ist und somit die Verbindung selbst bei mit hoher Dichte vorgesehenen mehrpoligen Verbindungselementen ersetzen kann, bei der es aber in geringerem Maß auf die Fähigkeit des Bedieners und das Erfordernis zum Bereitstellen einer teuren und anspruchsvollen Ausrüstung ankommt.
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Stand der Technik
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Aus
DE 10 2014 202 414 A1 (von demselben Anmelder) ist eine kompakte Federklemmen-Verbindungsvorrichtung mit Aktuator bekannt, bei der ein Abschnitt des Federelements später an den Schenkeln symmetrisch eingekerbt wird und bei der der Aktuatorstift, der zum Durchführen der Verschiebung dieses Abschnitts des Federelements vorgesehen ist, wodurch das Öffnen und Schließen des Verbindungsanschlusses des elektrischen Leiters realisiert wird, in seinem mittleren Abschnitt einen Bereich festlegt, in dem, ausgehend von dem bekannten prismenförmigen Kopf, der zum Betätigen mit der Fingerspitze erforderlich ist, zwei parallele „Beine“ ausgebildet werden, die einander zugewandt sind und die zumindest teilweise den Abschnitt des Federelements umgreifen.
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Die Vorrichtung gemäß diesem Patent stellt zwar eine signifikante Entwicklung hinsichtlich der Kompaktheit in der Draufsicht relativ zu der Vorrichtung gemäß z.B.
DE 10 2007 009 082 C5 (wieder von demselben Anmelder) dar, sie ermöglicht jedoch immer noch keine dichte Anordnung, d.h. der Mindestabstand zwischen einer Vielzahl der Vorrichtungen ist gleich demjenigen, der von bestehenden Lösungen geboten wird, bei denen Crimpverbindungen verwendet werden.
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Die Federklemmen-Verbindungsvorrichtung von
DE 10 2018 106 195 A1 (Phoenix Contact GmbH & Co. KG) ist mit einem Aktuatorstift ausgestattet, bei dem zwei parallele Beine von dem Kopf abgehen und einen Abschnitt des Federelements umgreifen. Obwohl dieses Merkmal bereits aus
DE 10 2014 202 414 A1 bekannt ist, ist diese Ausgestaltung des Aktuatorstifts mechanisch schwach und benötigt zwei offene Beine zum Flankieren und Abdecken des Federelementabschnitts, der als Druckfeder fungiert. Das Federelement ist hinten mit der Basis des Kontaktkörpers verbunden, und sämtliche der sogenannten hinteren „Beine“ des Federelements befinden sich außerhalb des Kontaktkörpers und leisten zwangsläufig einen übermäßigen Beitrag zum Kontaktdruck, welcher von dem Federelement auf den abisolierten Draht aufgebracht wird, der in den Zusammengreifraum der Vorrichtung eingesetzt ist, und zwar wegen des Isolierkörpers, der aus Sicherheitsgründen (Schutz vor elektrischem Schlag) notwendigerweise die betreffende Vorrichtung umgeben muss, insbesondere selbst dann, wenn er bei mehrpoligen elektrischen Steckverbindern verwendet wird. Die Sicherheitsnorm IEC 60999-1 für Schraub- und schraubenlose Verbindungen, unter die die bei dieser Vorrichtung vorgesehene fällt, verbietet das Übertragen des Kontaktdrucks durch Isolierteile, die unter der Wirkung von Wärme einer Verformung ausgesetzt sind. Schließlich ist bei einer der möglichen Ausführungsformen von
DE 10 2018 106 185 A1 (
13,
14,
15) auch vorgesehen, dass ein unterer Abschnitt des Federelements, bei dem [Ausführungsform] dieser [untere Abschnitt] lediglich die Funktion des Begrenzens des Zusammengreifraums für den abisolierten Draht hat, immer verwendet wird - zum Befestigen des Federelements - und ein oder mehr Fenster auf der Rückseite des Federelements und einige entsprechende plastische Verformungen der Teile, die zu dem Kontaktkörper gehören, vorgesehen sind. Der Kontaktkörper, der sowohl bei der Ausführungsform, die durch Fräsen und Drehen aus einem massiven Profil vollständig erhalten wird, als auch bei derjenigen, die durch Schneiden und Krümmen von Metallblech einstückig erhalten wird, wird später geöffnet, wobei am Fuß eine plastische Verformung zwischen diesem und dem Federelement vorgesehen ist. Eine solche Konfiguration bestimmt das schwierige Vorspannen durch einen nicht vernachlässigbaren Teil des Kontaktdrucks der Halterung des gesamten hinteren Abschnitts des Federelements bis zu seinem Befestigungspunkt mit dem Kontaktkörper auf der unverzichtbaren Wand des Isolierkörpers, in der die Vorrichtung aufgenommen ist, um die Gefahr eines elektrischen Schlags zu vermeiden. Die Sicherheitsnorm IEC-60999-1 untersagt, wie erwähnt, dass der Kontaktdruck (sogar nur teilweise) auf wärmeempfindliche Elemente, wie z.B. thermoplastische Isoliermaterialien, aufgebracht wird.
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DE 299 20 231 U1 beschreibt eine Steckverbindungsvorrichtung mit einem Federklemmenanschluss mit einem Gleitaktuator. Bei dieser Vorrichtung ist jedoch ein Gleitsitz für den Aktuator neben dem Federelement mit einer zweckbestimmten Öffnung oben auf der Vorrichtung getrennt von derjenigen, die zum Einsetzen des abisolierten Drahts zweckbestimmt ist, vorgesehen, und der Abschnitt des Aktuators, der zum Angreifen an dem vorderen Arm der Feder zum Öffnen des Anschlusses zu dem Leiter (notwendig, wenn der Leiter nicht starr ist) vorgesehen ist, ist ein querverlaufender vorderer Vorsprung des Aktuators. Dies führt zu einem Aktuator mit einer schwachen Struktur, bei dem ein Satz zusätzlicher Führungseinrichtungen in dem Isolierkörper erforderlich ist, damit vermieden wird, dass sich der Aktuator unter dem Federdruck verdreht, und, in Draufsicht, zu einem größeren Gesamtfußabdruck (da der Aktuator und ein entsprechender prismatischer Kopfsitz von demjenigen des Eintritts des Leiters getrennt ist, wobei der Aktuator neben der Feder platziert ist), was der Lösung des hier genannten Problems entgegensteht, die von der beanspruchten Erfindung realisiert wird.
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US 10 658 770 B1 beschreibt einen Federklemmen-Anschlussblock mit einem Aktuator des modularen Typs. Selbst in diesem Fall nimmt der Aktuator, insbesondere sein prismatischer Kopf, einen Sitz ein, der sich von demjenigen (kreisförmigen) für den Eintritt des Leiters unterscheidet, und der obere Teil unter dem Kopf des Aktuators überwindet zwar offensichtlich den oberen kurvenförmigen Teil der Bandfeder, umgreift diesen aber nicht auf beiden Seiten, sondern aufgrund der Anordnung der spezifischen beanspruchten Vorrichtung nur vorn (
1). Dadurch entsteht eine übermäßig sperrige Vorrichtung, die zum Lösen des Problems, das von der hier beanspruchten Erfindung zu lösen ist, nicht geeignet ist.
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DE 10 2009 008 933 A1 beschreibt ebenfalls einen elektrischen Federklemmenanschluss des modularen Typs, bei dem der Isolierkörper in zwei Hälften ausgeführt ist, wobei die erste Hälfte U-förmig ist und eine zweite Hälfte, die als Abdeckung fungiert, als umgekehrtes U ausgebildet ist und dazu vorgesehen ist, in die erste Hälfte zu gleiten und dort verrastet zu werden, und zwar derart, dass sie direkt als Aktuator auf der Feder der Vorrichtung selbst fungiert, wobei offensichtlich der obere Teil der Bandfeder der Vorrichtung überwunden wird. Diese Konfiguration weist daher keinen Isolierkörper und kein separates Aktuatorelement auf, sie hat sich auch hinsichtlich der erforderlichen Gesamtabmessung zum Handhaben des Problems, das mit der hier beanspruchten Erfindung gelöst wird, als vollständig ungeeignet herausgestellt.
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DE 20 2017 106 590 U1 beschreibt einen Verbindungsanschluss für elektrische Leiter, die mit einem Aktuatorelement in Form eines umgekehrten U mit einem entsprechenden Kopf ausgestattet sind, der dazu vorgesehen ist, in dem zweckbestimmten Sitz zu gleiten, der sich von demjenigen unterscheidet, der als Eintritt für den mit dem Anschluss zu verbindenden Leiter vorgesehen ist. Dieser Aktuator überwindet den oberen Teil der Vorrichtung, ohne ihn auf beiden Seiten zu umfassen. Diese Vorrichtung ist ebenfalls besonders komplex und sperrig und ungeeignet, das von der hier dargelegten Erfindung zu lösende Problem handzuhaben.
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Aufgabe der Erfindung
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des oben beschriebenen bekannten Stands der Technik zu eliminieren und insbesondere eine elektrische Verbindungsvorrichtung mit einem Federklemmen-Verbindungselement mit einem Aktuator und einen mehrpoligen Steckverbinder mit einer Vielzahl dieser Vorrichtungen bereitzustellen, und zwar mit Merkmalen, die eine maximal kompakte Form ermöglichen, um die Querabmessungen der Vorrichtung zu verringern und die Dichte der Verbindungselemente bei Verwendung in mehrpoligen elektrischen Steckverbindern zu erhöhen, wobei sämtliche Vorteile (nicht zuletzt: Wiederverwendung, Einfachheit der Verbindung, Unabhängigkeit von den Fähigkeiten des Bedieners), die das Federklemmen-Verbindungselement bietet, beibehalten werden.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist das Bereitstellen einer solchen kompakten elektrischen Verbindungsvorrichtung, die einfach und ökonomisch zu realisieren ist. Die besondere Konfiguration, die in Anspruch 1 beansprucht wird, und die spezifischen weiteren Ausführungsformen der Unteransprüche ermöglichen die praktikabelste Automatisierung der Zusammenbauphasen der Vorrichtung selbst.
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Zur Verwendung einer Vielzahl der Verbindungsvorrichtungen zum Beispiel in mehrpoligen elektrischen Steckverbindern ist es wünschenswert, eine solche kompakte Verbindungsvorrichtung mit einem in Draufsicht maximal begrenzten Fußabdruck auszuführen, um eine Teilungsdichte zwischen Reihen von aneinandergrenzenden Kontakten zu ermöglichen, die mit der derzeit gängigen mit Crimpverbindungselementen kompatibel sind.
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Beschreibung der Erfindung
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Diese und weitere Aufgaben werden mit der erfindungsgemäßen kompakten elektrischen Verbindungsvorrichtung gelöst, die die Merkmale des unabhängigen Anspruch 1 aufweist.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
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Im Wesentlichen umfasst eine solche kompakte Verbindungsvorrichtung einen Isolierkörper und einen entsprechenden Kontakthalter, der zum Garantieren der elektrischen Sicherheit vor direktem Kontakt (elektrischem Schlag) notwendig ist und ein Federklemmen-Verbindungselement aufnimmt, das aufweist (a) einen elektrischen Kontaktbereich für die Steck- oder Buchsenverbindung mit einem komplementären passenden Kontaktbereich, (b) einen Kontaktkörper mit einer Anschlussfunktion, der mit dem elektrischen Kontaktbereich verbunden (oder einstückig ausgebildet) ist und der einen Zusammengreifraum bildet, in dem ein elektrischer Draht in einer Kopplungsrichtung für die elektrische Verbindung mit der kompakten Verbindungsvorrichtung eingeführt werden kann, (c) ein Federelement, das in dem Kontaktkörper angeordnet ist und einen hinteren längsverlaufenden Abschnitt zum Befestigen an dem Kontaktkörper und einen oberen vorderen Abschnitt hat, der zum Interagieren mit einem in den Zusammengreifraum eingesetzten elektrischen Draht geeignet ist, wobei die zwei Abschnitte über einen bogenförmigen Teil zwischen diesen verbunden sind, und (d) einen Aktuatorstift zum Verschieben des oberen vorderen Abschnitts des Federelements in dem Zusammengreifraum.
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Der elektrische Kontaktabschnitt kann z.B. als Buchsenkontakt (Buchse) oder als Steckkontakt (Stift) ausgelegt sein und ermöglicht eine Steckverbindung mit einem komplementären passenden Kontaktabschnitt. Der Kontaktkörper mit der Anschlussfunktion bildet einen Zusammengreifraum, in den das abisolierte Ende eines elektrischen Drahts eingesetzt werden kann, so dass der elektrische Draht auf stabile und sichere Weise mit der Verbindungsvorrichtung verbunden ist. Durch dieses Federelement ist das abisolierte Ende eines elektrischen Drahts, der in den Zusammengreifraum eingesetzt ist, mechanisch an der Verbindungsvorrichtung befestigt und elektrisch mit dieser in Kontakt gebracht.
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Der Aktuatorstift hat eine ursprüngliche und besondere Konfiguration, die es ermöglicht, eine robustere kastenartige Form und minimale Gesamtabmessungen im Vergleich zum Stand der Technik zu schaffen, und zwar durch Überwinden und Umfassen des bogenförmigen oberen Teils des Federelements. Von dem herkömmlichen und unverzichtbaren prismatischen Kopf kann ein löffelartiger („schaufel“-förmiger) Abschnitt abgehen, bei dem daher die zwei Schenkel mittels eines unteren Teils verbunden sind im ersten Abschnitt, der nach innen kurvenförmig und nach außen geneigt ist. Der löffelartige Teil umschließt den oberen bogenförmigen Teil des Federelements.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist das Federelement innerhalb von Wänden des Kontaktkörpers aufgenommen, wodurch vermieden wird, dass es durch den Isolierkörper, in dem die Vorrichtung aufgenommen ist, einen Beitrag zu dem Kontaktdruck leistet, wodurch die normative Nichtkonformität vermieden wird. Ferner hat der untere Abschnitt des Federelements eine Dreifachfunktion: (1) Bieten, durch eine untere Krümmung, eines Anschlagpunkts zum Verrasten des Federelements in dem Kontaktkörper, (2) Fungieren als Strebe gegen die mögliche Tendenz des Federelements, sich unter der Schubwirkung beim Einsetzen des abisolierten Drahts in dem Zusammengreifraum nach vorn zu drehen, und (3) Festlegen, durch eine weitere Krümmung entlang seines Verlauf, eines weiteren Kontaktpunkts für eine möglicherweise verwendete Greifzange eines automatischen Zusammenbausystems der Vorrichtung, die Gegenstand dieser Erfindung ist.
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Der Kontaktkörper ist auf seiner Seite offen, wodurch das Einsetzen und das anschließende Verrasten des Federelements in dem Körper von dieser Seite her möglich ist und ein hinteres Aufnehmen des Federelements geboten wird, wodurch vermieden wird, dass auch durch den Isolierkörper, in dem die Vorrichtung aufgenommen ist, ein Beitrag zum Kontaktdruck geleistet wird.
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Dank der Kompaktheit, die bei der hier beanspruchten Vorrichtung erreicht wird, ist es möglich, eine Vielzahl solcher elektrischen Federklemmen-Verbindungselemente mit Aktuator aufzunehmen, zum Beispiel in mit großer Dichte vorgesehenen mehrpoligen Steckverbindern, die mehrere Reihen von aneinandergrenzenden und nahe beieinanderliegenden Kontakten bieten, um dem Raum zu entsprechen, der von Crimpverbindungs-Lösungen eingenommen wird, wobei die Verbindungs-Lösung „in der Achse“ als Antonomasie - mit Ausnahme des elastischen Kontaktfesthalteelements in dem Isolierkörper - frei ist von externen Hilfsmitteln, mit denen der Leiter gehandhabt wird, wie z.B. Schrauben, Federn oder Gabelkontaktelemente, wie z.B. bei Isolierverschiebungsverbindungen.
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Insbesondere bei Verwendung in mehrpoligen Steckverbindern wird das Ziel erreicht, den maximalen querverlaufenden Fußabdruck des Federverbindungselements mit Aktuator aufrechtzuerhalten, der bei im Wesentlichen gleichen mehrpoligen Steckverbindern für Crimpkontakte mit ihrem entsprechenden elastischen Kontaktfesthalteelement (einstückig entweder mit dem Kontakt oder mit dem Isolierkörper der Vorrichtung ausgebildet) notwendig ist. Die gleiche Passfläche (somit die gleiche Kontaktdichte) wie bei den in bestehenden mehrpoligen Crimpsteckverbindern verwendete kann daher bei den Versionen von Steckverbindern mit Federklemmenverbindungen mit Aktuator beibehalten werden.
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Der hintere längsverlaufende Abschnitt des Federelements muss sicher an dem Kontaktkörper befestigt sein; zu diesem Zweck wird er, sobald er in dem Kontaktkörper in seiner Position platziert ist, z.B. mittels einer Befestigungsvorrichtung des Kontaktkörpers befestigt. In der Zusammenbauposition definiert die Befestigungsvorrichtung, die zum Beispiel aus einem vorstehenden Ansatz an der Basis der Rückwand des Kontaktkörpers gebildet ist, durch ihre Krümmung entsprechend dem hinteren bogenförmigen Teil, der an der Basis des hinteren längsverlaufenden Abschnitts des Federelements vorgesehen ist, den Abschnitt des Federelements. Bei einer alternativen Ausführungsform erfolgt das Verrasten des Federelements mittels mindestens eines vorstehenden Ansatzes an seinem hinteren längsverlaufenden Abschnitt, der in eine entsprechende horizontale Öffnung eingreift, die in der Rückwand des Kontaktkörpers vorgesehen ist. Auf diese Weise wird das Federelement der Vorrichtung, die Gegenstand der Erfindung ist, innerhalb des Kontaktkörpers festgehalten, insbesondere der größte Teil seines hinteren längsverlaufenden Abschnitts, der keinen Beitrag zu dem Kontaktdruck der Begrenzungswand aus Isoliermaterial (potenziell thermisch verformbar) der entsprechenden Vorrichtung leistet, wobei der Kontaktdruck vollständig von der elastischen Druckkraft des Abschnitts, der als Feder fungiert und aus dem oberen bogenförmigen Teil des Federelements gebildet ist, bereitgestellt wird.
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Der erste Abschnitt des Federelements ist somit in der Montageposition über die Befestigungsvorrichtung fest mit dem Kontaktkörper verbunden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Kontaktkörper, ausgehend von einem massiven Körper, zum Beispiel einem extrudierten Profil, durch einen Entfernungsvorgang, zum Beispiel durch Fräsen und Drehen, einstückig mit dem Kontaktbereich hergestellt werden.
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Bei einer alternativen bevorzugten Ausführungsform kann der Kontaktkörper zusammen mit dem Kontaktbereich auch als aus einem Metallblech ausgestanztes Teil (Schneiden und Krümmen/Einschlagen) hergestellt werden.
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Bei einer weiteren alternativen bevorzugten Ausführungsform kann der Kontaktkörper (Anschluss) als aus Metallblech ausgestanztes und gebogenes Teil hergestellt werden, während der Kontaktabschnitt (Steckertyp oder Buchsentyp) durch Drehen, ausgehend von einem massiven Draht, hergestellt werden kann und die zwei Teile zum Beispiel durch Nieten oder eine äquivalente Verbindungstechnik (z.B. Punkt-Elektroschweißen) zusammengefügt werden können.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet eine maximale Kompaktheit im Querschnitt (in Draufsicht) und daher die Möglichkeit zum Ersetzen der Crimpkontakte in mehrpoligen Steckverbindungsvorrichtungen mit hoher Poldichte, wobei das Nicht-Erfordernis zum Verwenden von Werkzeugen zum Implementieren der Verbindung eines geeigneten abisolierten Drahts an der Verbindungsvorrichtung selbst nur im Fall von unvorbereiteten flexiblen Leitern entfällt. In der Tat ist es möglich, eine werkzeuglose Verbindung zwischen dem Leiter und der Klemme der Vorrichtung durchzuführen, wenn ein starrer Draht mit einer ausreichenden Querschnittfläche (ausreichend starr) oder ein flexibler Draht, der mit einer gecrimpten Endhülse vorbereitet ist, verwendet wird, diese Lösung ist in der Praxis weitverbreitet, da sie eine Garantie gegen falsch positionierte Litzen ist, die Isolierabstände verringern können, und Fehler und Fehlfunktionen im Betrieb festgestellt werden, die bei Kontrollprüfungen übersehen werden können, da kritische Situationen nur unter Arbeitsbedingungen festgestellt werden können, wenn die Einrichtung z.B. Vibrationen oder Bewegungen ausgesetzt ist.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale der Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung eines oder mehrerer Ausführungsbeispiele besser verständlich, die nicht als Einschränkung verstanden werden dürfen und die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:
- 1 eine axonometrische Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen kompakten elektrischen Verbindungsvorrichtung;
- 2 eine Querschnittansicht entlang der Ebene II-II der Explosionsansicht von 1;
- 3a eine axonometrische Ansicht zur Darstellung einer Explosionsansicht des elektrischen Federverbindungselements und des Aktuatorstifts der erfindungsgemäßen kompakten Verbindungsvorrichtung;
- 3b-1 die Elemente von 3a in einem zusammengebauten Zustand, in einer geschlossenen Anschlussposition, leer, drahtlos, die einen teilweise schraffierten Teil des Aktuatorstifts (gestrichelter Bereich) betätigen;
- 3b-2 äquivalent zu 3b-1 ohne Betätigung des schraffierten Teils des Aktuatorstifts;
- 3b-3 eine axonometrische Ansicht von einem gegenüberliegenden Betrachtungspunkt aus im Vergleich zu dem vorherigen in der offenen Anschlussposition und mit dem Aktuator am Ende des Hubs und mit dem entsprechenden vorstehenden Arm am Rand der längsverlaufenden Ausnehmung der Seitenwand des Kontaktkörpers;
- 3b-4 eine Draufsicht des Kontaktkörpers, der auf einer Seite offen ist, und Darstellung der drei Wände: vorn, hinten und lateral;
- 3b-5 entspricht 3b-2 ohne schraffierten Teil des Kontakthalters und zeigt den vorstehenden Arm an dem linken Schenkel des Aktuatorstifts am unteren Rand des Kontakthalters anliegend, wobei die Vorrichtung in der Ruheposition (Anschluss geschlossen) ist;
- 3b-6 die drei Hauptabschnitte des Federelements, jeweils einen oberen vorderen Abschnitt, einen hinteren längsverlaufenden Abschnitt und einen unteren Abschnitt, die über zwei obere beziehungsweise untere bogenförmige Teile miteinander verbunden sind, sowie zwei weitere Krümmungen an dem oberen beziehungsweise unteren Abschnitt und eine Krümmung an dem hinteren längsverlaufenden Abschnitt;
- 3b-7 und 3b-8 axonometrische Ansichten, um 90° zueinander gedreht, einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung mit horizontalen parallelen Nuten zum Verstärken der gebogenen Ränder an der Vorder- und der Seitenwand des Kontaktkörpers;
- 3b-9 eine axonometrische Ansicht einer alternativen Ausführungsform, bei der der Kontaktkörper einstückig mit dem Kontaktbereich ausgebildet ist und sich das Federelement in diesem befindet und mittels mindestens eines vorstehenden Ansatzes an seinem hinteren längsverlaufenden Abschnitt, der in eine entsprechende horizontale Öffnung an der Rückwand des Kontaktkörpers eingreift, verrastet ist;
- 3c eine axonometrische Ansicht des Aktuatorstifts, nur im Vergleich zu 3a um 90° im Uhrzeigersinn gedreht;
- 4a eine Querschnittansicht wie diejenige von 2 zur Darstellung der zusammengebauten kompakten elektrischen Verbindungsvorrichtung mit geschlossenem Anschluss, leer, drahtlos, wie in 3a oder 3b-1 oder 3b-2;
- 4b eine axonometrische Ansicht des Bereichs von 4a;
- 5a-5b bis 9a-9b, die 4a-4b im Wesentlichen gleich sind, zur Darstellung der kompakten elektrischen Verbindungsvorrichtung in unterschiedlichen Konfigurationen, die in der Sequenz den unterschiedlichen Verdrahtungsphasen und einer möglichen erneuten Öffnung entsprechen, insbesondere:
- - 5a-5b (jeweils Längsschnitt und Axonometrie) bei offenem Anschluss mit aufgrund von Druck durch einen geeigneten Schraubendreher mit flacher Klingenspitze in einen unteren Teil eingesetztem Aktuatorstift;
- - 6a-6b (jeweils Längsschnitt und Axonometrie) bei offenem Anschluss und mit eingesetztem Aktuatorstift am Ende des Hubs und mit in den entsprechenden Zusammengreifraum eingesetztem Draht;
- - 7a-7b (jeweils Längsschnitt und Axonometrie) bei geschlossener Klemme mit in dem Zusammengreifraum verrastetem Draht und von dem Federelement aufwärts in seinen Gleitsitz geschobenem Aktuatorstift;
- - 9a-9b (jeweils Längsschnitt und Axonometrie) bei offener Klemme mit durch die Spitze des Schraubendrehers mit flacher Klinge zum Ende des Hubs geschobenem Aktuatorstift und herausgezogenem Draht;
- 10a eine Querschnittansicht wie diejenige von 4a eines beispielhaften mehrpoligen Steckverbinders, der mit Verbindungselementen und Aktuatorstiften versehen ist, wie in den vorhergehenden Figuren gezeigt;
- 10b die gleiche Ansicht wie 10a, aber als alternatives Ausführungsbeispiel, bei dem der Kontaktbereich und der Kontaktkörper einstückig ausgebildet sind und aus einer geschnittenen und gestanzten Platte durch Biegen und Einschlagen gefertigt sind;
- 10c die gleiche Ansicht wie 10a, aber als alternatives Ausführungsbeispiel, bei dem der Kontaktbereich und der Kontaktkörper einstückig ausgebildet sind und aus einem massiven Profil durch eine Fräs- und Drehbearbeitung gefertigt sind;
- 11a-11b Darstellungen von mehrpoligen elektrischen Steckverbindern, die eine Vielzahl von Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung aufweisen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform, von der nicht als Einschränkung zu verstehende Varianten für Fachleute offensichtlich sind, wird nachstehend beschrieben. Gemäß 1 umfasst die kompakte Federverbindungsvorrichtung mit Aktuator (1), die Gegenstand der Erfindung ist, eine Gruppe gebildet aus Kontaktbereich (11) + Kontaktkörper (10) + Federelement (12), das in einem Isoliergehäuse (14) mit einem längsverlaufenden Sitz (140) aufgenommen ist, der von einer Rückwand (141), einer Vorderwand (142), einer rechten Seitenwand (143) und einer linken Seitenwand (144) begrenzt ist; einen Aktuatorstift (13), der oben auf dem Federelement (12) (auf dessen oberem bogenförmigen Teil (120) - (3b-6)) positioniert ist; und einen Kontakthalter (15), der den Isolierkörper (14) der Vorrichtung (1) umschließt. Der Kontakthalter (15) hat einen zylindrischen Sitz, der in Richtung des Inneren konisch (trichterförmig) ist (150) mit einer Führungsfunktion für den elektrischen Draht (2), und - angrenzend an diesen und nahtlos durchgehend (ohne Trennwand) - einen Sitz (151), der im Wesentlichen prismatisch rechteckig ist und das vertikale Gleiten des Kopfs (13T) des Aktuatorstifts (13) führt. Der Aktuatorstift (13) bewirkt durch Fungieren als Keil auf dem oberen vorderen Abschnitt (12A) (3b-6) des streifenförmigen Druckfederelements (12) das Öffnen der kompakten Federklemmen-Verbindungsvorrichtung (1), bewirkt das Schließen des Federelements (12) selbst, insbesondere dessen oberen Abschnitts (12A) .
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Insbesondere zeigen 2, 3b-6 und 6-7:
- - die innovative Konfiguration des Federelements (12), das die Druckkraft erzeugt, die auf den Draht (2), insbesondere auf dessen abisolierten Endabschnitt (20) wirkt, sobald dieser in den Zusammengreifraum (16) eingesetzt ist - lediglich „Einschiebe“-Kopplung, wenn der Draht (2) starr oder mit einem gecrimpten Endhülsenanschluss vorbereitet ist, oder bei Betätigung (Abwärtsgleiten, das durch einen Schraubendreher mit flacher Klinge bewirkt wird) des Aktuatorstifts (13), wenn der Draht flexibel ist und somit nicht in der Lage ist, selbst die Reaktion des oberen vorderen Abschnitts (12A) des Federelements (12) hervorzurufen:
- a) den oberen bogenförmigen Teil (120), der der Abschnitt ist, der tatsächlich als Feder fungiert;
- b) den unteren bogenförmigen Teil (121), der die Länge des hinteren längsverlaufenden Abschnitts (12b) des Federelements (12) begrenzt und an der Rückwand (101) des Kontaktkörpers (10) vorgesehen ist. Der untere Abschnitt (12C) des Federelements (12), der in einem Winkel zwischen 40° und 60° ansteigt, bestimmt mit der anschließenden unteren Krümmung in einer Öffnungsrichtung (123) eine „Strebe“ in Richtung der Vorderwand (103) des Kontaktkörpers, die einer möglichen Drehung des Federelements (12) selbst in dem Kontaktkörper (10) entgegensteht;
- c) die weitere untere Krümmung (123), die in der Öffnungsrichtung einen Halterungspunkt (Greifpunkt) für eine Greifzange für den automatischen Zusammenbau des Federelements in der Klemme bildet;
- d) die weitere obere Krümmung (124), die in der Öffnungsrichtung auf dem oberen vorderen Abschnitt (12A) des Federelements einen weiteren Greifpunkt für eine möglicherweise verwendete Greifzange sowie die nach rechts gerichtete Gleitneigung für eine Interferenz mit der abgerundeten unteren Lasche (136) (3c) des Aktuatorstifts (13) bietet, der, als Keil fungierend, mit seinem vertikalen Abwärtsverlauf das Zusammendrücken des oberen bogenförmigen Teils (120) und das Verschieben des oberen vorderen Abschnitts (12A) des Federelements (12) bewirkt, wodurch der Zusammengreifraum (16) (9a) für den Eintritt des Drahts (2) (dessen abisolierten Teils (20)) freigemacht wird;
- - das Verrastungssystem des Federelements, das zum Beispiel durch eine 180°-Krümmung eines vorstehenden Ansatzes (110) (1) von der Basis der Rückwand (101) des Kontaktkörpers (10) implementiert wird. Die Krümmung greift an dem entsprechenden unteren bogenförmigen Teil (121) des Federelements (12) an und verhindert daher, dass dieses von der offenen Seite des Kontaktkörpers (10) freigegeben wird und sich vertikal verschiebt, um aus diesem auszutreten, wenn durch den oberen vorderen Abschnitt (12A) des Federelements (12) ein Zug auf den in dem Kontaktkörper (10) verrasteten Draht (2) ausgeübt wird. Bei einer alternativen Ausführungsform, die in 3b-9 gezeigt ist und zum Beispiel in einem mehrpoligen Steckverbinder von 10c verwendet wird, bei dem der Kontaktkörper einstückig mit dem Kontaktbereich ausgebildet ist, erfolgt das Verrasten des Federelements mittels mindestens einer vorstehenden Zunge (126, 126') an seinem hinteren längsverlaufenden Abschnitt, die mit einer entsprechenden horizontalen Öffnung (107) auf der Rückwand (101) des Kontaktkörpers (10) zusammengreift;
- - den Keil (111), der durch Prägen nahe dem oberen Rand der Vorderwand (103) des Kontaktkörpers (10), auf dem der Draht gehalten wird, erhalten wird und eine Doppelfunktion ausführt: (a) eines Feedback für das korrekte Aufnehmen des oberen vorderen Abschnitts (12A) des Federelements (12) und (b) eines Zahns, der einem Austreten des abisolierten Abschnitts (20) des Drahts (2), der in dem Kontaktkörper (10) blockiert ist, entgegenwirkt, wenn dieser bei Zugfestigkeitsversuchen an dem Draht (2) beansprucht wird, die von den Sicherheitsnormen IEC 60352-7 für Federklemmenverbindungen vorgesehen sind. Bei der in 3b-9 gezeigten und zum Beispiel in 10c verwendeten alternativen Ausführungsform der Vorrichtung wird mit einer Z-förmigen Diskontinuität in der Wand (103) des Kontaktkörpers (10) das gleiche Ergebnis erzielt.
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Die besondere C-Konfiguration, d.h. auf einer Seite offen, des Kontaktkörpers (10) ermöglicht einen lateralen Zugang (von der offenen Seite) für das Aufnehmen des Federelements (12). Weitere Formen des Seitenwand (102), an der die Feder (12) anliegt, ermöglichen das korrekte Positionieren und Verrasten (entsprechend der vorstehenden Beschreibung). Gemäß 3b-5 stoppt dann, wenn die Vorrichtung in der Ruheposition ist, der Aktuatorstift (13) über dem unteren Rand (152) des Kontakthalters (15). Gemäß 3b-3 hat der Aktuatorstift (13) mindestens einen vorstehenden Arm (133) auf dem unteren Abschnitt auf seiner linken Seite, wie hier dargestellt, der dazu geeignet ist, an dem Rand der Innenfläche der Vorderwand (103) des Kontaktkörpers (10) anzuliegen und über diesen zu gleiten. Gemäß 3b-3 stoppt die rechte Seite (130) des unteren Teils (13B) des Aktuatorstifts (13), wenn er auf den unteren Teil in seinem Sitz geschoben wird, am oberen Rand einer längsverlaufenden rechteckigen Ausnehmung (105), die auf der Seitenwand (102) des Kontaktkörpers (10) vorhanden ist. 3b-1 und 3b-2 zeigen die Gruppe bestehend aus dem Kontaktbereich (11), der an dem Kontaktkörper (10) befestigt ist + Feder (12) + Aktuatorstift (13) in der Position des Stifts (13), der auf dem oberen bogenförmigen Teil (120) des Federelements (12) fußt (der eigentliche Teil, der als Druckfeder fungiert) und dank zweier vorstehender Erhebungen (137, 137') in dem „löffelförmigen“ (schaufelförmigen) Sitz des Stifts (13) (gebildet durch den Boden (132) des unteren Teils (13B) und seiner zwei rechten (130) und linken (131) Schenkel, besser in 3c zu sehen, daran „verhakt“ ist. Diese Funktion entspricht auch derjenigen des Feedback (siehe 3b-5) an dem unteren Rand (152) des darüberliegenden Kontakthalters (15), ein Element, das den Isolierkörper (14) der kompakten Federklemmen-Verbindungsvorrichtung mit Aktuator (1), die Gegenstand der Erfindung ist, schließt. Gemäß 3c sieht die Struktur am oberen Teil einen Kopf (13T) mit einem im Wesentlichen rechteckigen prismatischen Verlauf vor, auf dessen oberer Fläche eine Kerbe (135) dazu vorgesehen ist, die Spitze des Schraubendrehers mit flacher Klinge aufzunehmen, der zum Schieben des Stifts erforderlich ist, so dass dieser in seinem Sitz abwärts gleitet, um mit der unteren Lasche (136) an seinem unteren Teil (132) das Gleiten des abisolierten Endes (20) des Drahts (2) an dem oberen vorderen Teils (12A) des Druckfederelements (12) zu bewirken. Der obere bogenförmige Teil (120) des Federelements (12) wird auf diese Weise gezwungen, sich zu schließen, wodurch der Draht (2) aus dem Sitz der Klemme (10) freigegeben wird. Der Aktuatorstift (13) ist um den oberen bogenförmigen Teil (120) des Federelements (12) herum löffelförmig und ist daher nicht mit zwei vertikalen Beinen versehen, die voneinander unabhängig und offen sind. Diese Konfiguration, bei der der untere Teil (132) in der Fügestelle des Kopfs (13T) aufgeweitet und innen abgerundet ist und zwei Schenkel (130, 131) mit dem unteren Teil zusammengefügt sind, verleiht dem Stift eine ausgezeichnete Biege- und Torsionsrobustheit im Vergleich zu bekannten technischen Lösungen. Der löffelförmige Sitz, der als Ausnehmung des oberen bogenförmigen Teils (120) des Federelements (12) ausgeführt ist, ist vorteilhafterweise auf drei Seiten geschlossen. Hier ist der vorstehende Arm (133) am unteren Ende seiner linken Seite (133) hervorgehoben. Der vorstehende Arm (133) des Aktuatorstifts (13) greift an dem unteren Rand (152) an dem Kontakthalter (15) an und ist an diesen angepasst, wie in 3b-5 gezeigt. Die Vorrichtung (1) ist in 4a im Querschnitt gezeigt: Isolierkörper (14), Kontakthalter (15) und Aktuatorstift (13) sind schraffiert, während die Anordnung aus Kontaktkörper (10) + Federelement (12) + Kontaktbereich (11) nicht schraffiert sind. Sie ist hier in einer Ruheposition gezeigt, d.h. geschlossene Federklemme. Der Aktuatorstift (13) ist von der Vorrichtung (1) umschlossen, um nicht von der oberen Fläche des Kontakthalters (15) vorzustehen. Das Druckfederelement (12) verdeckt den Zusammengreifraum (16) für den Draht (2). Ein starrer Draht (2) mit einer ausreichenden Querschnittfläche (somit mit einer ausreichenden Steifigkeit) kann, korrekt abisoliert in dem erforderlichen Bereich (20), durch eine Schubbewegung („Einschieben“) direkt in den Zusammengreifraum (16) der Federklemme eingesetzt werden. Zum Herausziehen des Drahts (2) muss die Feder (12) über den Aktuatorstift (13) betätigt werden, was mittels eines Schraubendrehers mit flacher Spitze, der in die geeignete Kerbe (135) auf der Endfläche des Kopfs (13T) eingesetzt wird, durchgeführt wird. Der Aktuatorstift (13) ist in 5a am Ende des Hubs in Kontakt mit dem unteren Ende seiner rechten Seite (130) am unteren horizontalen Rand der längsverlaufenden rechteckigen Ausnehmung 150 (2) in der Seitenwand (102) des Kontaktkörpers (10) gezeigt. Die Vorrichtung (1) ist in 5b in der offenen Position des Zusammengreifraums (16) gezeigt, mit der Position des zum unteren Teil des jeweiligen Sitzes (151) geschobenen Aktuatorstifts (13), und zwar zum Öffnen der Federklemme und Freigeben oder Eintretenlassen des abisolierten Abschnitts (20) des elektrischen Drahts (2) (hier nicht gezeigt). Der Aktuatorstift (13), der Isolierkörper (14) und der Kontakthalter (15), die das Gehäuse der kompakten Verbindungsvorrichtung (1) bilden, sind in einer vertikalen Ebene rechtwinklig zur mittleren Seite der kurzen Seite quer schraffiert. Ein Querschnitt der Vorrichtung (1) ist in 6a gezeigt, wobei der abisolierte Abschnitt (20) des elektrischen Drahts (2) in den Zusammengreifraum (16) eingesetzt ist und die Klemme offen ist. Die Vorrichtung ist in 7a mit geschlossener Klemme und in den Zusammengreifraum (16) eingesetztem Draht (2) gezeigt. Der obere vordere Abschnitt (12A) des Federelements (12) und der Keil (111) halten den abisolierten Abschnitt (20) des Drahts (2) in dem Zusammengreifraum (16) fest. Gemäß 9a wird das Einführen eines flexiblen Drahts (2) durch Öffnen des Zusammengreifraums (16) mittels eines Schraubendrehers mit flacher Klingenspitze möglich, der durch Druck geführt wird und in die Kerbe (135) eingesetzt wird, die auf dem Kopf (13T) des Aktuatorstifts (13) angeordnet ist. Ein Ausführungsbeispiel einer mehrpoligen Verbindungsvorrichtung, die zwei Vorrichtungen (1) aufweist, wobei der Kontaktbereich (11) durch Drehen/Fräsen ausgebildet wird und auf geeignete Weise mit dem Kontaktkörper (10) zusammengefügt wird (z.B. durch Nieten), der durch Schneiden und Stanzen eines Metallblechs, typischerweise Messing, gefertigt wird, ist in 10a gezeigt. Eine Ausführungsform der Vorrichtung von 10a, bei der der Kontaktbereich (11) einstückig mit dem Kontaktkörper (10) ausgestanzt (ausgeschnitten) und gekrümmt/gebogen wird, ist in 10b gezeigt. Diese Lösung bietet trotz des Führens eines verringerten Stroms den Vorteil einer Lösung, die mit der Europäischen RoHS-Richtlinie ohne Rückgriff auf Ausnahme 6c für Kupferlegierungen zum maschinellen Drehen, bei denen das Vorhandensein von Blei bis zu 4 % toleriert wird, konform ist.
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Gemäß 3b-6 umfasst, wie bereits oben erläutert, bei der kompakten Verbindungsvorrichtung (1),die Gegenstand dieser Erfindung ist, das Federelement (12): einen oberen vorderen Abschnitt (12A), der derart ausgeführt ist, dass er mit einem abisolierten Abschnitt (20) des elektrischen Drahts (2), der in die Vorrichtung (1) eingeführt ist, interferiert; einen oberen bogenförmigen Teil (120) zwischen dem vorgenannten oberen (12A) und einem längsverlaufenden (12B) Abschnitt, die als eigentliche Druckfeder fungieren; einen hinteren längsverlaufenden Abschnitt (12B), der im Wesentlichen vertikal ausgeführt ist, um in dem Kontaktkörper (10) gehalten zu werden; einen unteren bogenförmigen Teil (121) zwischen dem vorgenannten längsverlaufenden (12B) und einem unteren (12C) Abschnitt, der den Verrastungspunkt des Federelements (12) in dessen Sitz in dem Kontaktkörper (10) bildet, wobei ein unterer Abschnitt (12C) ausgeführt ist zum (a) Bieten des Befestigungspunkts des Federelements (12) an dem Kontaktkörper (10) z.B. mittels einer vorstehenden Zunge (110) nahe dem unteren Teil der Rückwand (102) des Kontaktkörpers (10), die um 180° gekrümmt ist - wobei die Feder (12) in dem Sitz im Kontaktkörper ist - entsprechend dem unteren bogenförmigen Teil (121) des Federelements und (b) Abbrechen - als Strebe an der Vorderwand (103) des Kontaktkörpers (10) fungierend - jeglicher Bewegung einer Vorwärtsdrehung des Federelements (12) bei Zusammengriff seines oberen vorderen Abschnitts (12A) mit einem Draht (2), während dieser durch Einschieben in die Vorrichtung (1) eingeführt wird.
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Bei der kompakten Verbindungsvorrichtung (1) gemäß der vorliegenden Erfindung ist der untere Abschnitt (12C) des Federelements (12) relativ zu einer horizontalen Ebene mit einer Erhöhung des ersten Abschnitts, die sich zwischen 40° und 60° von dem untere bogenförmigen Teil (121) erhebt, angeordnet. Der untere Abschnitt (12C) ist nahe dem Endbereich weiter gebogen, wobei die Krümmung (123) als Halterungspunkt für eine Greifzange, z.B. bei automatischen Zusammenbauvorgängen der die Vorrichtung (1) bildenden Teile, festgelegt wird. Bei der kompakten Verbindungsvorrichtung (1) gemäß der vorliegenden Erfindung ist der obere (12A) Abschnitt des Federelements (12) mit dem oberen bogenförmigen Teil (120), der eine Krümmung (124) aufweist, verbunden, die einen weiteren Halterungspunkt für eine Greifzange bestimmt, was zum Beispiel beim automatischen Zusammenbau der Teile, die die Vorrichtung (1) bilden, nützlich ist. Schließlich ist das Federelement (12) typischerweise aus einem Stahlband gebildet und in dem Kontaktkörper (10) aufgenommen.
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Eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung, die in 3b-7 und 3b-8 gezeigt ist, ist insbesondere zum Erreichen einer Festigkeit des Kontaktkörpers sinnvoll, wenn dieser aus Metallblech gefertigt ist, das zum Verringern der Abmessungen und daher zum Verringern der Dicke des Metallblechs gekrümmt ist, wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung für Kontakte mit kleinerer Größe vorgesehen ist. Es entsteht eine geringere Reibung zwischen der Innenseite des Federelements und dem Inneren der Seitenwand (102) des Kontaktkörpers (10). Es sind zwei oder mehr Nuten (106, 106') vorgesehen, die horizontal auf der Außenseite der Seiten- (102) und der Vorder- (103) Wand des Kontaktkörpers (10) vorgesehen sind und die die Ränder der Krümmung zwischen den Wänden des Kontaktkörpers (10) kreuzen. Die Nuten (106, 106') entsprechen innenliegenden Rippen.
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Der untere Abschnitt (12C) des Federelements (12) legt die Einsetzgrenze des abisolierten Abschnitts (20) des elektrischen Drahts (2) in dem Zusammengreifraum (16) fest.
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Der Kontaktkörper (Anschluss) (10) hat vorzugsweise mindestens eine Befestigungsvorrichtung (110).
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Während das Federelement in den Kontaktkörper (Anschluss) eingesetzt werden muss und durch seinen längsverlaufenden Abschnitt mit dem Kontaktkörper (Anschluss) verbunden ist, wird der obere vordere Abschnitt (12A) des Federelements (12) zum mechanischen Verrasten des abisolierten Endes (20) des elektrischen Drahts (2), der in den Zusammengreifraum (16) des Kontaktkörpers (10) eingesetzt ist, und auch zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit dem Kontaktkörper (10) verwendet. Der hintere längsverlaufende Abschnitt (12B) des Federelements (12) und dessen oberer vorderer Abschnitt (12A) können zueinander gekrümmt sein, um zusammen einen spitzen Winkel zu bilden, wobei der obere vordere Abschnitt (12A) des Federelements (12) relativ zu dem hinteren längsverlaufenden Abschnitt (12B) elastisch einstellbar ist, um zu ermöglichen, dass ein elektrischer Draht (2) mit dem Kontaktkörper (10) verbunden wird und, wenn der elektrische Draht (2) verbunden ist, zur elastischen Komprimierung des elastischen Drahts (2) dient, um diesen an dem Kontaktkörper (10) zu befestigen und einen elektrischen Kontakt mit dem Kontaktkörper (10) herzustellen.
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Erfindungsgemäß weist die kompakte Verbindungsvorrichtung (1) auch ein Aktuatorelement (13) zum Einstellen der Position des vorderen oberen Abschnitts (12A) des Federelements (12) in dem Zusammengreifraum (16) auf.
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Ein solches Aktuatorelement (13) kann betätigt werden, um den oberen vorderen Abschnitt (12A) des Federelements (12) zu bewegen, so dass ein elektrischer Draht (2), oder vielmehr sein abisoliertes Ende (20), leicht mit dem Kontaktkörper (Anschluss) (10) verbunden werden kann oder ein mit dem Kontaktkörper (Anschluss) (10) verbundener elektrischer Draht (2) anschießend von dem Kontaktkörper (10) entfernt werden kann. Durch Drücken des Aktuatorstifts (13) kann der vordere obere Abschnitt (12A) des Federelements (12) zum Beispiel von der Vorderwand (103) des Kontaktkörpers (10) wegbewegt werden, so dass der Raum zwischen dem oberen vorderen Abschnitt (12A) des Federelements (12) und der Vorderwand (103) des Kontaktkörpers (10) erweitert wird und das abisolierte Ende (20) eines elektrischen Drahts (2) leicht in den Zusammengreifraum eingesetzt werden kann oder ein eingesetzter Draht leicht aus dem Zusammengreifraum entfernt werden kann.
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Der Aktuatorstift (13) ist an dem Kontaktkörper (10) montiert, um in einer Treiberrichtung parallel zu der Drahteinsetzrichtung (2) bewegt zu werden. Der Aktuatorstift (13) kann somit definiert in Richtung des Kontaktkörpers (10) bewegt werden und stellt zum Beispiel einen Betätigungsbereich dar, insbesondere die untere vordere Lasche (136), mit der der Aktuatorstift (13) auf den oberen vorderen Abschnitt (12A) des Federelements (12) wirkt, um dieses zu dem Zusammengreifraum (16) zu bewegen.
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Wie sämtliche beim Stand der Technik bekannte Aktuatoren hat dieser Aktuatorstift (13) einen Kopf (13T) mit einem prismatischen Verlauf. Auffällig ist jedoch, das ein löffelförmiger (im Wesentlichen schaufelförmiger) unterer Teil (13B) von dem Kopf (13T) abgeht, der von zwei Seitenwänden, die sich von dem Kopf (13T) aus parallel zueinander erstrecken, und von einer Vorderwand, die sich anfangs nach außen neigt und nach innen kurvenförmig ist, begrenzt ist. Dieser löffelartige Teil ist an seiner Basis außen mit mindestens einem vorstehenden Arm (133) versehen. In seinem Inneren weist er mindestens teilweise das elastische Federelement (12) auf, während die zwei linken (131) und rechten (130) Seiten dieses mit mindestens einem vorstehenden Arm (133) entlang der Seite der Seitenwand (102) und des Rands der Vorderwand (103) des Kontaktkörpers (10) führen, so dass es definiert auf dem Kontaktkörper (10) gleiten kann.
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Innerhalb einer oder beider Seitenwände des Aktuatorstifts (13) können möglicherweise eine oder mehrere Erhebungen (137, 137') vorgesehen sein, mittels derer der Aktuatorstift (13) in das Federelement (12) eingehakt werden kann. Dadurch wird ermöglicht, dass der Aktuatorstift (13) an dem Federelement (12) platziert wird, wenn dieses an dem Kontaktkörper (10) befestigt ist, so dass das Federelement (12) den Aktuatorstift (13) in seiner Position hält.
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Für den Zusammenbau wird das Federelement (12) in den Kontaktkörper (10) eingesetzt und anschließend in diesem verrastet, der bereits mit dem Kontaktbereich (11) zusammengefügt ist (entweder weil einstückig ausgebildet oder weil vorläufig an diesem befestigt), dann wird die Anordnung (3) in den Sitz (140) des Isolierkörpers (14) der Vorrichtung (1) eingeführt, anschließend wird der Aktuatorstift (13) an dem oberen bogenförmigen Teil (120) des Federelements (12) positioniert und möglicherweise in diesen eingehakt, und abschließend wird der Kontakthalter (15) an dem Isolierkörper befestigt, wobei der Aktuatorkopf (13T) sich selbst in dem entsprechenden Sitz (151) positioniert und die kompakte Verbindungsvorrichtung (1), die Gegenstand der Erfindung ist, schließt.
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In der vorstehenden Beschreibung müssen die Ausdrücke: obere(r, s), untere(r, s), vordere(r, s), hintere(r, s), laterale(r, s), rechte(r, s), linke(r,s) und dergleichen mit Bezug auf die jeweilige Abbildung, auf die sie sich beziehen, verstanden werden, insbesondere mit Bezug auf die Definitionen, die den hinteren, vorderen und lateralen Wänden des Isolierkörpers (14) gegeben worden sind.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten besonderen Ausführungsformen beschränkt, es kann vielmehr zahlreiche Detailänderungen geben, die für einen Fachmann auf dem Sachgebiet offensichtlich sind, ohne dass dadurch vom Umfang der Erfindung, die in den folgenden Ansprüchen definiert ist, abgewichen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kompakte Verbindungsvorrichtung
- 2
- Elektrischer Draht
- 20
- Abschnitt des abisolierten Endes des elektrischen Drahts
- 10
- Kontaktkörper
- 101
- Rückwand (des Kontaktkörpers)
- 102
- Seitenwand (des Kontaktkörpers)
- 103
- Vorderwand (des Kontaktkörpers)
- 105
- Längsverlaufende rechteckige Ausnehmung (in der Seitenwand)
- 106, 106'
- Nut
- 107
- Öffnung (in der Rückwand des Kontaktkörpers)
- 110
- Vorstehender Ansatz (Blockieren des Federelements)
- 111
- Keil
- 112
- Z-förmige Diskontinuität (auf der Seitenwand des Kontaktkörpers)
- 11
- Kontaktbereich
- 12
- Federelement (Feder)
- 12A
- Oberer vorderer Abschnitt (des Federelements)
- 12B
- Hinterer längsverlaufender Abschnitt (des Federelements)
- 12C
- Unterer Abschnitt (des Federelements)
- 120
- Oberer bogenförmiger Abschnitt (des Federelements)
- 121
- Unterer bogenförmiger Abschnitt (des Federelements)
- 122
- ---
- 123
- Krümmung (am unteren Abschnitt des Federelements)
- 124
- Krümmung (am vorderen oberen Abschnitt des Federelements)
- 125
- Krümmung (am hinteren längsverlaufenden Abschnitt des Federelements)
- 126 (126')
- Vorstehende Zunge (am hinteren längsverlaufenden Abschnitt des Federelements
- 13
- Aktuatorstift
- 13T
- Kopf (des Aktuatorstifts)
- 13B
- Unterer Teil (des Aktuatorstifts)
- 130
- Rechte Seite (des Aktuatorstifts)
- 131
- Linke Seite (des Aktuatorstifts)
- 132
- Unterer Teil (des Aktuator Stifts)
- 133
- Linker vorstehender Arm (des Aktuatorstifts)
- 134
- Rechter vorstehender Arm (des Aktuatorstifts) (optional)
- 135
- Kerbe (auf dem Kopf des Aktuatorstifts)
- 136
- Untere vordere Lasche (am unteren Teil des Aktuatorstifts)
- 137, 137'
- Vorstehende Erhebung
- 14
- Isolierkörper
- 140
- Längsverlaufender Sitz (in dem Isolierkörper)
- 141
- Rückwand (des Isolierkörpers)
- 142
- Vorderwand (des Isolierkörpers)
- 143
- Rechte Seitenwand (des längsverlaufenden Sitzes)
- 144
- Linke Seitenwand (des längsverlaufenden Sitzes)
- 15
- Kontakthalter
- 150
- Durchgangsstelle (in den Kontakthalterverbindungen)
- 151
- Gleitsitz (in dem Kontakthalter, für den Aktuatorstift)
- 152
- Unterer Rand (des Kontakthalters)
- 16
- Zusammengreifraum
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014202414 A1 [0004, 0006]
- DE 102007009082 C5 [0005]
- DE 102018106195 A1 [0006]
- DE 102018106185 A1 [0006]
- DE 29920231 U1 [0007]
- US 10658770 B1 [0008]
- DE 102009008933 A1 [0009]
- DE 202017106590 U1 [0010]
