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Die Erfindung betrifft einen Kontaktträger, einen Steckverbindereinsatz und einen Steckverbinder. Ein Kontaktträger besteht seinerseits aus einer elektrisch leitenden Stromschiene und einer Kontaktfeder. Die Stromschiene dient als elektrisches Leitungselement zwischen einer elektrischen Leitung und Kontaktelementen oder dergleichen. Elektrische Leitungen bestehen ihrerseits aus einzelnen zu einem elektrischen Leiter gebündelten, elektrischen Adern und einem oder mehreren diese Adern umfangenden Isoliermänteln. Die Isoliermäntel sind am Ende der elektrischen Leitung abisoliert, um die gebündelten Adern an der Stromschiene anzuschließen. Sind die Adern leicht biegbar, ist über die Adern eine Aderendhülse geschoben, um ein formstabiles Leitungsende an die Stromschiene anschließen zu können. Alternativ zu gebündelten Adern sind im Zusammenhang mit dieser Erfindung auch durchgehend als Massivleiter ausgebildete elektrische Leiter genauso umfasst.
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Die Kontaktfeder dient zur klemmenden Fixierung der abisolierten Adern oder der in eine Aderendhülse eingeschobenen Adern. Die Kontaktfeder weist in der Regel einen gegen eine an der Stromschiene ausgebildete Kontaktfläche federelastisch verschwenkbaren Klemmschenkel auf. Wird der Klemmschenkel von der Kontaktfläche wegbewegt, öffnet sich ein Klemmraum für die anzuschließenden abisolierten Adern oder die Aderendhülse. Mit der Aderendhülse kann der Klemmschenkel von der Kontaktfläche beim Einstecken des Leiters weggeschwenkt und so der Klemmraum kurz geöffnet werden, bis die Aderendhülse gegenüber der Kontaktfläche ihre Anschlussendstellung eingenommen hat. Man spricht hierbei von einem „push in“ Kontakt.
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Die Kontaktfeder weist darüber hinaus noch einen mit dem Klemmschenkel verbundenen Lagerschenkel auf. Mit diesem Lagerschenkel ist die Kontaktfeder an einer Befestigungsfläche der Stromschiene gelagert, also befestigt. Nach dem internen Stand der Technik der hiesigen Anmelderin ist im Lagerschenkel der Kontaktfeder ein Lagerfenster freigeschnitten. Eine aus der Befestigungsfläche der Stromschiene abragende Lasche greift in dieses Lagerfenster ein und bildet so gleichsam eine Aufhängung für die Kontaktfeder an der Stromschiene. Diese Aufhängung ist jedoch nicht spielfrei.
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Da die vorkonfektionierten Kontaktträger in der Regel als Schüttgut transportiert und umgeschlagen werden, ist ein ungewolltes Lösen der Kontaktfeder von der Stromschiene nicht auszuschließen. Aufgrund des Spiels in der Aufhängung kann sich die Kontaktfeder auch ungewollt gegenüber der Stromschiene schräg stellen, was in der Regel unbemerkt bleibt und später zum Ausfall des Kontaktträgers führen kann.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Sitz der Kontaktfeder an der Stromschiene durch eine festere Fixierung zu verbessern.
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Diese Aufgabe lösen der Kontaktträger nach Anspruch 1, der Steckverbindereinsatz nach Anspruch 8 und der Steckverbinder nach Anspruch 9. Die Gegenstände in den rückbezogenen Ansprüchen bilden die Erfindung weiter.
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Die Erfindung beruht auf der Grundüberlegung, die Kontaktfeder mit einer Schnappverbindung an der Stromschiene zu fixieren. Derartige Schnappverbindungen sind beispielsweise aus „BAUER - Handbuch der Verbindungstechnik; Hanser Verlag München Wien 1991 - ISBN 3-446-14609-1, S. 294 ff.“ bekannt. Gemein ist Schnappverbindungen gemäß der Erfindung, dass eine vorstehende Stelle eines Teils, z. B. ein Haken oder ein Wulst, bei der Montage kurzfristig ausgelenkt wird und in beispielsweise eine Vertiefung (Hinterschnitt) des Verbindungspartners einrastet. Erfindungsgemäß ist am Lagerschenkel der Kontaktfeder ein nachfolgend als Schnappelement bezeichneter Schnapper ausgebildet, der mit einer an der Befestigungsfläche der Stromschiene ausgebildeten und an den Schnapper angepassten Gegenfläche als Schnappverbindung zusammenwirkt.
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Zur verbesserten Festlegung der Kontaktfeder an der Stromschiene ist am Schnapper bzw. Schnappelement darüber hinaus ein Anschlag ausgebildet, der bei geschlossener Schnappverbindung mit an der Gegenfläche verschnapptem Schnappelement an einem an der Befestigungsfläche ausgebildeten Gegenanschlag fest anliegt.
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Auf diese Weise lassen sich Stromschiene und Kontaktfeder bei der Vorkonfektionierung bzw. Teilefertigung einfach, sicher und kostengünstig fügen. Im Montageendzustand mit geschlossener Schnappverbindung ist aufgrund des Zusammenwirkens von Anschlag und Gegenanschlag die Längsbeweglichkeit der Kontaktfeder entlang der Stromschiene wirksam aufgehoben und die Kontaktfeder durch die Schnappverbindung formschlüssig und fest an der Stromschiene fixiert.
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Zweckmäßig sind die Kontaktfläche und die Befestigungsfläche an der Stromschiene Bestandteil eines Kontaktkäfigs mit rechteckförmigen Hohlquerschnitt. Ein derartiger Kontaktkäfig begünstigt eine kompakte Bauweise des Kontaktträgers und eignet sich besonders gut, um die hohen Klemmkräfte sicher und zuverlässig abzutragen. Zudem können die Käfigwände bzw. Käfigseitenwände weitere technische Funktionen erfüllen bzw. technische Bauteile lagern.
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In vorteilhafter Weiterbildung ist der Befestigungsfläche an der Stromschiene eine Führungsfläche vorgelagert. Vorzugsweise verlaufen beide Flächen flächenparallel zueinander und nehmen im Montageendzustand des Kontaktträgers bei geschlossener Schnappverbindung den Lagerschenkel der Kontaktfeder zwischen sich auf und führen den Lagerschenkel so zusätzlich an der Stromschiene. Zweckmäßig flankieren beide Flächen den Lagerschenkel nach Art von Spannbacken bei geschlossener Schnappverbindung.
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Eine erste Ausführungsform des Kontaktträgers umfasst eine aus der Befestigungsfläche im wesentlichen rechtwinkelig ausgebogene T-förmige Lasche. Die der Befestigungsfläche zugewandte Innenseite des nach Art eines Hammerkopfes ausgebildeten T-Querbalkens bildet dabei die Führungsfläche für den Lagerschenkel der Kontaktfeder. Der eine Einschnürung zwischen dem Hammerkopf und der Befestigungsfläche bildende T-Längsbalken bildet mit seiner Unterseite die Gegenfläche für die Schnappverbindung und mit seiner Oberseite den Gegenanschlag für die Schnappverbindung aus.
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Das freie Ende des Lagerschenkels der Kontaktfeder ist mittels eines V-förmigen Schlitzes geschlitzt. Der V-förmige Schlitz ist zum freien Ende des Lagerschenkels hin aufgeweitet und verjüngt sich in Richtung auf ein aus dem Lagerschenkel ausgeschnittenes, vorzugsweise rechteckförmiges Lagerauge derart, dass der Schlitz mit seinem schmalen Ende gleichsam in das Lagerauge einmündet. Die V-Kontur des Schlitzes bildet eine Einführschräge für den Lagerschenkel, mit welcher der Lagerschenkel in seiner Längsrichtung über die Einschnürung der T-förmigen Lasche bei der Montage geschoben wird. An die V-Kontur schließt sich ein in Längsrichtung des Lagerschenkels verlaufender, gerader Schlitzbereich an. Dieser gerade Schlitzbereich mündet in das Lagerauge. Der untere Rand des Lagerauges ist vom geraden Schlitzbereich mittig zweigeteilt und bildet zwei zum Schlitz jeweils rechtwinkelig verlaufende Schnappflächen aus. Diese Schnappflächen, der gerade Schlitzbereich und der sich daran anschließende V-förmige Schlitzbereich bilden so die Trennfuge zwischen zwei Schnapphaken am unteren Ende des Lagerschenkels.
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In der Montageendstellung des Lagerschenkels füllt die Einschnürung der T-förmigen Lasche das Lagerauge vollständig aus. Die Unterseite der Einschnürung als Gegenfläche der Schnappverbindung wird dabei von den beiden zum Schlitz im Lagerschenkel jeweils rechtwinkelig verlaufenden Schnappflächen der Schnapphaken hintergriffen. Die federelastischen Schnapphaken bilden die Schnappelemente dieser Schnappverbindung.
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Der den Schnappflächen gegenüberliegende und zu den Schnappflächen parallel verlaufende obere Rand des Lagerauges liegt als Lagerschenkel-seitiger Anschlag am oberen Rand der Einschnürung der T-förmigen Lasche fest an. Der obere Rand der Einschnürung bildet so den Gegenanschlag an der Befestigungsfläche der Kontaktfeder. Die an der Gegenfläche fest anliegenden Schnapphaken und der fest am Gegenanschlag anliegende Anschlag des Lagerauges fixieren so den Lagerschenkel in seiner Montageendstellung an der Befestigungsfläche. Die der Befestigungsfläche zugewandte Innenseite des Hammerkopfes liegt dabei als zusätzliche Führungsfläche am Lagerschenkel der Kontaktfeder an. Die Führungsfläche und die Befestigungsfläche führen so den Lagerschenkel zwischen sich.
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Eine zweite Ausführungsform des Kontaktträgers umfasst in einer Grundvariante ein aus der Befestigungsfläche der Stromschiene freigeschnittenes Rastfenster. Aus dem Lagerschenkel der Kontaktfeder ist eine mit diesem Rastfenster im Montageendzustand korrespondierende Rastlasche als Schnappelement ausgebogen. Der Lagerschenkel wird bei der Montage einfach solange an der Befestigungsfläche entlang geschoben, bis die Rastlasche in das Rastfenster einschnappt und die Oberkante der Rastlasche den oberen Rand des Rastfensters als Gegenfläche an der Befestigungsfläche hinter greift. Die Stirnseite des freien Endes des Lagerschenkels liegt in dieser Montageendstellung als Anschlag des Lagerschenkels an einem aus dem unteren Rand der Befestigungsfläche ausgebogenen Gegenanschlag an.
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Schließlich ist aus jeder der beiden die Kontaktfläche und die Befestigungsfläche der Stromschiene jeweils randseitig verbindenden und zum Kontaktkäfig ergänzenden Käfigseitenwände in Richtung auf den Käfiginnenraum jeweils ein Führungslappen ausgebogen. Die der Befestigungsfläche der Stromschiene zugewandte Fläche der Führungslappen bildetjeweils eine Führungsfläche. Im Montageendzustand mit im Rastfenster verschnappter Rastlasche flankieren diese Führungsflächen und die Befestigungsfläche der Stromschiene den Lagerschenkel der Kontaktfeder zwischen sich und spannen ihn gleichsam zwischen sich ein.
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Eine gegenüber dieser Grundvariante abgewandelte Variante der zweiten Ausführungsform weist jeweils paarweise ausgebildet zwei randseitig aus der Befestigungsfläche freigeschnittene Rastfenster und entsprechend am Lagerschenkel jeweils zwei randseitig ausgebogene Rastlaschen als Schnappelemente auf. Die Führungslappen mit den Führungsflächen der Grundvariante sind bei der abgewandelten Variante unverändert beibehalten.
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In einer Weiterbildung sämtlicher Ausführungsformen und deren Varianten sind an der Stromschiene in an sich bekannter Weise Kontaktstifte oder Kontaktbuchsen angebracht und angeschlossen. Diese Kontaktstifte und Kontaktbuchsen dienen als elektrische und mechanische Kupplungselemente einer Steckkupplung und bilden den Kontaktträger zu einem Steckverbindereinsatz weiter. Dieser Steckverbindereinsatz kann in ein entsprechendes Isoliergehäuse eingebracht werden und so zu einem Steckverbinder weitergebildet sein.
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Anhand der in den Zeichnungsfiguren wiedergegebenen Ausführungsbeispiele ist die Erfindung mit weiteren Einzelheiten detailliert erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht des Kontaktkäfigs einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
- 2 eine perspektivische Ansicht der zugehörigen Kontaktfeder dieser ersten Ausführungsform,
- 3 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform des Kontaktträgers,
- 4 eine perspektivische Ansicht des Kontaktkäfigs der Grundvariante einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
- 5 eine perspektivische Ansicht der zugehörigen Kontaktfeder dieser Grundvariante der zweiten Ausführungsform,
- 6 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht dieser Grundvariante der zweiten Ausführungsform des Kontaktträgers,
- 7 eine perspektivische Ansicht des Kontaktkäfigs einer abgewandelten Variante der zweiten Ausführungsform der Erfindung,
- 8 eine perspektivische Ansicht der zugehörigen Kontaktfeder dieser abgewandelten Variante der zweiten Ausführungsform sowie
- 9 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht dieser abgewandelten Variante der zweiten Ausführungsform des Kontaktträgers.
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1 zeigt einen Kontaktkäfig 1 als Bestandteil einer Stromschiene 2 mit einer Kontaktfläche 3 und mit einer Befestigungsfläche 4 an der Stromschiene. Dieser Kontaktkäfig 1 hat einen rechteckförmigen Hohlquerschnitt. Die Kontaktfläche 3 und die Befestigungsfläche 4 bilden eine vordere und eine rückwärtige Käfigwand des Kontaktkäfigs 1. Diese Käfigwände sind an ihren Rändern durch rechtwinkelig zu den Käfigwänden verlaufende Käfigseitenwände 5 miteinander verbunden und zum rechteckförmigen Hohlquerschnitt des Kontaktkäfigs 1 ergänzt.
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Bei einer in 3 dargestellten erste Ausführungsform des Kontaktträgers ist aus der Befestigungsfläche 4 eine T-förmige Lasche 6 im wesentlichen rechtwinkelig ausgebogen. Die der Befestigungsfläche 4 zugewandte Innenseite des nach Art eines Hammerkopfes 7 ausgebildeten T-Querbalkens bildet dabei eine Führungsfläche 8 für einen Lagerschenkel 9 einer in 2 dargestellten Kontaktfeder 10. Der eine Einschnürung 11 zwischen dem Hammerkopf 7 und der Befestigungsfläche 4 bildende T-Längsbalken bildet mit seiner Unterseite eine Gegenfläche 12 für eine Schnappverbindung und mit seiner Oberseite einen Gegenanschlag 13 für diese Schnappverbindung aus.
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Das freie Ende des Lagerschenkels 9 der Kontaktfeder 10 ist mittels eines V-förmigen Schlitzes 14 geschlitzt. Der V-förmige Schlitz 14 ist zum freien Ende des Lagerschenkels hin aufgeweitet und verjüngt sich in Richtung auf ein aus dem Lagerschenkel ausgeschnittenes rechteckförmiges Lagerauge 15 derart, dass der Schlitz 14 mit seinem schmalen Ende gleichsam in das Lagerauge 15 einmündet. Die V-Kontur des Schlitzes 14 bildet eine Einführschräge für den Lagerschenkel 9, mit welcher der Lagerschenkel 9 in seiner Längsrichtung 16 über die Einschnürung 11 derT-förmigen Lasche 6 bei der Montage geschoben wird.
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An die V-Kontur schließt sich ein in Längsrichtung 16 des Lagerschenkels 9 verlaufender gerader Schlitzbereich 17 an. Dieser gerade Schlitzbereich 17 mündet in das Lagerauge 15. Der untere Rand des Lagerauges 15 ist vom geraden Schlitzbereich 17 mittig zweigeteilt und bildet zwei zum Schlitz 14 jeweils rechtwinkelig verlaufende Schnappflächen 18 aus. Diese Schnappflächen 18, der gerade Schlitzbereich 17 und der sich daran anschließende V-förmig aufgeweitete Schlitz 14 bilden so die Trennfuge zwischen zwei federnden Schnapphaken 19 am unteren Ende des Lagerschenkels 9 der Kontaktfeder 10.
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In der Montageendstellung des Lagerschenkels 9 füllt die Einschnürung 11 der T-förmigen Lasche 6 das Lagerauge 15 im Lagerschenkel 9 vollständig aus. Die Unterseite der Einschnürung 11 wird als Gegenfläche 12 einer Schnappverbindung von den beiden zum Schlitz 14 im Lagerschenkel 9 jeweils rechtwinkelig verlaufenden Schnappflächen 18 der Schnapphaken 19 hintergriffen. Die Schnapphaken 19 bilden die Schnappelemente dieser Schnappverbindung.
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Der den Schnappflächen 18 in Längsrichtung 16 gegenüberliegende und zu den Schnappflächen 18 parallel verlaufende obere Rand des Lagerauges 15 liegt als Lagerschenkel-seitiger Anschlag 20 am oberen Rand der Einschnürung 11 der T-förmigen Lasche 6 fest an. Der obere Rand der Einschnürung 11 bildet so den Gegenanschlag 13 an der Befestigungsfläche 4 der Kontaktfeder 10. Die an der Gegenfläche 12 fest anliegenden Schnapphaken 19 und der fest am Gegenanschlag 13 anliegende Anschlag 20 des Lagerauges 15 fixieren so den Lagerschenkel 9 in seiner Montageendstellung an der Befestigungsfläche 4. Die der Befestigungsfläche 4 zugewandte Innenseite des Hammerkopfes 7 liegt dabei als zusätzliche Führungsfläche 8 am Lagerschenkel 9 der Kontaktfeder 10 an. Die Führungsfläche 8 und die Befestigungsfläche 4 führen so den Lagerschenkel 9 zwischen sich.
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Eine in 6 dargestellte zweite Ausführungsform des Kontaktträgers umfasst in einer Grundvariante ein aus der Befestigungsfläche 4 der Stromschiene 2 freigeschnittenes Rastfenster 21. Aus dem Lagerschenkel 9 der in 5 gezeigten Kontaktfeder 10 ist eine mit diesem Rastfenster 21 im Montageendzustand korrespondierende Rastlasche 22 als Schnappelement ausgebogen. Der Lagerschenkel 9 wird bei der Montage einfach solange an der Befestigungsfläche 4 in Längsrichtung 16 entlang geschoben bis die Rastlasche 22 in das Rastfenster 21 einschnappt und die Oberkante der Rastlasche 22 den oberen Rand des Rastfensters 21 als Gegenfläche 12 hintergreift. Die Stirnseite des freien Endes des Lagerschenkels 9 liegt in dieser Montageendstellung als Anschlag 20 des Lagerschenkels 9 an einem aus dem unteren Rand der Befestigungsfläche 4 ausgebogenen Gegenanschlag 13 an.
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Schließlich ist aus jeder der beiden die Kontaktfläche 3 und die Befestigungsfläche 4 der Stromschiene 10 jeweils randseitig verbindenden und zum Kontaktkäfig 1 ergänzenden Käfigseitenwände 5 in Richtung auf den Käfiginnenraum jeweils ein Führungslappen 23 ausgebogen. Die der Befestigungsfläche 4 der Stromschiene 10 zugewandte Fläche der Führungslappen 23 bildet dabei jeweils eine Führungsfläche 8. Im Montageendzustand mit im Rastfenster 21 verschnappter Rastlasche 22 flankieren diese Führungsflächen 8 und die Befestigungsfläche 4 der Stromschiene 2 den Lagerschenkel 9 der Kontaktfeder 10 jeweils und spannen ihn gleichsam zwischen sich ein.
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Eine gegenüber der Grundvariante gemäß 4, 5 und 6 abgewandelte Variante der zweiten Ausführungsform zeigen 7, 8 und 9. Der dort gezeigte Kontaktträger weist jeweils paarweise ausgebildet zwei randseitig aus der Befestigungsfläche 4 freigeschnittene Rastfenster 21 und entsprechend am Lagerschenkel 9 jeweils zwei randseitig ausgebogene Rastlaschen 22 als Schnappelemente auf. Die Führungslappen 23 mit den Führungsflächen 8 der Grundvariante gemäß 4, 5 und 6 werden bei der abgewandelten Variante unverändert beibehalten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kontaktkäfig
- 2
- Stromschiene
- 3
- Kontaktfläche
- 4
- Befestigungsfläche
- 5
- Käfigseitenwand
- 6
- Lasche
- 7
- Hammerkopf
- 8
- Führungsfläche
- 9
- Lagerschenkel
- 10
- Kontaktfeder
- 11
- Einschnürung
- 12
- Gegenfläche
- 13
- Gegenanschlag
- 14
- Schlitz
- 15
- Lagerauge
- 16
- Längsrichtung
- 17
- gerader Schlitzbereich
- 18
- Schnappfläche
- 19
- Schnapphaken
- 20
- Anschlag
- 21
- Rastfenster
- 22
- Rastlasche
- 23
- Führungslappen
