DE102022130746A1

DE102022130746A1 - Leiteranschlussklemme und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102022130746A1
Application number: DE102022130746.8A
Authority: DE
Inventors: Philipp HENRICI; Olaf Baumeister; Markus Nasse
Original assignee: BJB GmbH and Co KG
Current assignee: BJB GmbH and Co KG
Priority date: 2022-11-21
Filing date: 2022-11-21
Publication date: 2024-05-23

Abstract

Beschrieben und dargestellt ist eine Leiteranschlussklemme, mit einem Gehäuse, welches einen Aufnahmeraum für einen Kontaktrahmen ausbildet, mit einer Montageöffnung in dem Gehäuse, durch welche der Kontaktrahmen in den Aufnahmeraum einbringbar ist, mit einer Leitereinführöffnung in dem Gehäuse, durch welche ein Anschlussleiter in Leitereinschubrichtung einführbar ist, mit einem Kontaktrahmen, der einen Leiterklemmanschluss aufweist, wobei der Leiterklemmanschluss des Kontaktrahmens der Leitereinführöffnung des Gehäuses in Leitereinschubrichtung nachgeordnet ist, mit einem Verschlussdeckel, mittels dessen die Montageöffnung des Gehäuses verschließbar ist, wobei der der Verschlussdeckel Fixiermittel ausbildet, mittels derer er formschlüssig gehalten ist, wobei das Gehäuse Haltemittel ausbildet, die Fixiermittel des Verschlussdeckels mit den Haltemitteln des Gehäuses eine Formschlussverbindung eingehen, die zur Befestigung des Verschlussdeckels am Gehäuse dient, und die Haltemittel des Gehäuses durchbrechungsfrei von der Gehäusewand ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiteranschlussklemme,

- mit einem Gehäuse, welches einen Aufnahmeraum für einen Kontaktrahmen ausbildet,
- mit einer Montageöffnung in dem Gehäuse, durch welche der Kontaktrahmen in den Aufnahmeraum einbringbar ist
- mit einer Leitereinführöffnung in dem Gehäuse, durch welche ein Anschlussleiter in Leitereinschubrichtung einführbar ist,
- mit einem Kontaktrahmen, der einen Leiterklemmanschluss aufweist, wobei der Leiterklemmanschluss des Kontaktrahmens der Leitereinführöffnung des Gehäuses in Leitereinschubrichtung nachgeordnet ist,
- mit einem Verschlussdeckel, mittels dessen die Montageöffnung des Gehäuses verschließbar ist,
- wobei der der Verschlussdeckel Fixiermittel ausbildet, mittels derer er formschlüssig gehalten ist.

Derartige Leiteranschlussklemmen sind aus dem Stand der Technik in vielfältiger Form bekannt. Sie werden in der Regel als sogenannte Surface Mount Devices (SMD) hergestellt und in hocheffizient industriellen Prozessen auf Leiterplatten aufgebracht. Sie dienen dazu, elektrische Anschlussleitungen anzubinden, um elektronische Schaltkreise auf Leiterplatten mit Elektrizität zu versorgen.
Spezifischer betrifft die Erfindung sogenannte rückseitig verdrahtbare Leiteranschlussklemmen. Hierbei handelt es sich um Leiteranschlussklemmen, deren Lötanschlüsse auf einer ersten Seite einer Leiterplatte befestigt sind. Die Leiterplatte hat jedoch eine Durchbrechung, sodass die Leiteranschlussklemme durch diese Durchbrechung hindurch taucht und die Leitereinschuböffnung auf der den Lötanschlüssen gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Solche Leiteranschlussklemmen werden insbesondere für Leiterplatten für Beleuchtungszwecke genutzt. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass die einen Schattenwurf hervorrufende Leiteranschlussklemme wie auch die Anschlusskabel auf der den LEDs abliegenden Leiterplattenseite angeordnet bzw. geführt sind. Auf diese Weise wird ein Schattenwurf weitestgehend vermieden und eine gleichmäßige Lichtemittierung gewährleistet.
Eine gattungsgemäße Leiteranschlussklemme ist beispielsweise in EP 3 387 709 A1 oder EP 3 595 091 A1 offenbart.
Es ist von Vorteil, wenn die Montageöffnung des Gehäuses von einem Verschlussdeckel verschlossen ist. Zum einen bietet ein solcher Verschlussdeckel eine weitere Werkzeugansatzfläche. Über diese kann ein Ansaugwerkzeug die Leiteranschlussklemme erfassen und zur späteren elektrisch leitenden Befestigung auf der Leiterplatte positionieren. Zum anderen kann eine nicht verschlossene Montageöffnung in ungünstigen Fällen von den auf einer Leiterplatte angeordneten LEDs Licht absorbieren, sodass eine gleichmäßige Abstrahlcharakteristik gestört wird.
Die beiden zuvor genannten Dokumente schlagen vor, den Verschlussdeckel am elektrisch leitenden Kontaktrahmen zu verrasten, um eine sichere Handhabung der Leiteranschlussklemme durch ein Montagewerkzeug und einen sicheren Verschluss der Montageöffnung zum Vermeiden von verdunkelten Bereichen zu gewährleisten.
Der Verschlussdeckel an sich hat seine in jeder Hinsicht vorteilhaften und positiven Eigenschaften im Hinblick auf eine verbesserte Montage wie auch eine Optimierung der Abstrahlcharakteristik der LEDs bewiesen, seine Festleistung an der Leiteranschlussklemme wird jedoch als verbesserungswürdig angesehen. Hierbei kommt insbesondere der Wunsch nach einer vereinfachten Fertigung des Kontaktrahmens zum Tragen. Die gattungsgemäßen Leiteranschlussklemmen weisen eine ausgesprochen geringe Größe auf mit Kantenlängen von häufig wenigen Millimetern, so dass die Strukturen der in dem Gehäuse einliegenden Kontaktrahmen sehr klein sind und in hoch präzisen Stanz-Biege-Prozessen gefertigt werden müssen. Innerhalb dieser Prozesse den Kontaktrahmen zur Halterung des Verschlussdeckels auszubilden, ist ausgesprochen aufwändig.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Leiteranschlussklemme mit einer durch einen Verschlussdeckel abgedeckten Montageöffnung zu schaffen, deren Fertigungsaufwand vermindert ist.
Gelöst wird diese Aufgabe von einer Leiteranschlussklemme mit den Merkmalen des Anspruchs 1, insbesondere mit dessen kennzeichnenden Merkmalen, wonach

- das Gehäuse Haltemittel ausbildet,
- die Fixiermittel des Verschlussdeckels mit den Haltemitteln des Gehäuses eine Formschlussverbindung eingehen, die zur Befestigung des Verschlussdeckels am Gehäuse dient,
- die Haltemittel des Gehäuses durchbrechungsfrei von der Gehäusewand ausgebildet sind.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung liegen darin, dass die mechanisch haltende Verbindung des Verschlussdeckels an der Leiteranschlussklemme durch eine Festlegung des Verschlussdeckels am Gehäuse der Leiteranschlussklemme realisiert wird. Hierzu greifen Fixiermittel des Verschlussdeckels und Haltemittel des Gehäuses formschlüssig ineinander. Dabei ist sichergestellt, dass die Haltemittel des Gehäuses durchbrechungsfrei von der Gehäusewand ausgebildet sind.
So wird eine einfache Möglichkeit geschaffen, Befestigungsstrukturen zu bilden. Das Gehäuse der Leiteranschlussklemme ist hierfür besonderes geeignet, da es im Vergleich zum Kontaktrahmen größere Bauteilstrukturen bietet, welche Haltemittel ausbilden können. Darüber hinaus ist das Gehäuse aus Kunststoff gefertigt. Kunststoff eignet sich in besonderer Weise dazu, auch Strukturen mit geringen Abmessungen einfach und kostengünstig herstellen zu können.
In Abkehr vom technischen Vorurteil des Fachmannes, welches in den oben genannten Druckschriften belegt ist, schafft es die Erfindung, die Luft- und Kriechstrecken, also die Isolationsabstände unverändert zu lassen, indem die Erfindung die Haltemittel des Gehäuses durchbrechungsfrei ausbildet, sodass die Verankerung des Verschlussdeckels im Gehäuse keinerlei Auswirkungen auf die technischen Spezifikationen der Leiteranschlussklemme insbesondere im Hinblick auf Luft- und Kriechstrecken bzw. Isolationsabstände bei üblichen Anwendungen hat.
Bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei welcher die Haltemittel des Gehäuses als durchbrechungsfrei gehaltene Ausnehmungen auf der Innenoberfläche der Gehäusewand ausgebildet sind.
Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Fixiermittel auf Seiten des Verschlussdeckels als Nocken ausgebildet sind, welche in die Ausnehmungen des Gehäuses bzw. der Gehäusewand eingreifen.
Es ist jedoch durchaus denkbar, auf Seiten der Gehäusewand und insbesondere dort an der Innenoberfläche die Haltemittel als vorspringende Nocken auszubilden und die Fixiermittel auf Seiten des Verschlussdeckels in Form von Ausnehmungen zu gestalten. In diesem Fall greifen dann die Nocken der Gehäusewand in die Ausnehmungen auf Seiten des Verschlussdeckels ein. Hierin ist durchaus mehr als nur eine reine geometrische Umkehr zu sehen. So hat diese Variante doch den wesentlichen Vorteil, dass jeglicher die Luft- und Kriechstrecken bzw. Isolationsabstände möglicherweise beeinflussender Materialabtrag auf Seiten der Gehäusewand vermieden wird, was für spezielle Anwendungen bei hohen Stromstärken relevant sein kann.
Die Erfindung sieht als eine konkrete Alternative vor, dass die Nocken als rückstellelastische Rastnocken ausgebildet sind, die rastend in die Ausnehmungen des Gehäuses eingreifen.
Alternativ ist es denkbar, dass die Nocken Teil eines verschlussdeckelseitigen Würgezapfens sind und formschlüssig in die Ausnehmungen des Gehäuses eingreifen.
Soweit rückstellelastische Rastnocken und Würgezapfen als gleichwertige Alternativen für die reine Befestigungsfunktion aufgefasst werden können, so unterschiedlich sind sie in Hinblick auf Vor- und Nachteile bei der Montage und bei der Dauerhaftigkeit der Anordnung des Verschlussdeckels am Gehäuse zu bewerten.
Eine rastende Verbindung lässt sich mit vergleichsweise geringen Kräften durch Einsetzen des Verschlussdeckels in das Gehäuse realisieren, da die Rastnocken mit relativ wenig Kraftaufwand rückstellelastisch auslenkbar sind. Demgegenüber steht jedoch die Möglichkeit, eine solche Rastverbindung auch wieder zu lösen und den Verschlussdeckel aus dem Gehäuse zu entfernen. Diese Möglichkeit ist insofern vergleichsweise einfach, als in Relation zur Größe der Leiteranschlussklemme bereits geringe auf den Verschlussdeckel wirkende Losbrechkräfte ausreichen, um die vergleichsweise kleinen Raststrukturen voneinander zu trennen.
Demgegenüber erfordert das Einsetzen eines mit Würgezapfen versehenen Verschlussdeckels einen höheren Kraftaufwand, da hier allenfalls im Rahmen der Materialelastizitäten ein rückstellelastisches Ausweichen der Gehäusewandung sowie eine rückstellelastische Materialverformung auf Seiten des Würgezapfens möglich sind. Demgegenüber steht jedoch der Vorteil einer dauerhafteren und nur unter sehr viel größerem Aufwand lösbaren Verbindung von Gehäuse und Verschlussdeckel.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Fixiermittel auf Seiten des Verschlussdeckels als Materialrückzüge ausgebildet sind, insbesondere wenn die Haltemittel auf Seiten des Gehäuses als Materialvorsprünge ausgebildet sind, die in die Materialrückzüge des Verschlussdeckels eingreifen, wobei die Materialvorsprünge des Gehäuses durch ein Heißverstemmen der Gehäusewand gebildet sind und den Verschlussdeckel irreversibel in der Montageöffnung halten.
Das Heißverstemmen und somit insbesondere die Ausbildung der Materialvorsprünge auf Seiten des Gehäuses nach Einsetzen des Deckels ist eine sehr vorteilbehaftete Alternative zur Rast- oder Würgeverbindungen. Beim Einsetzen des Deckels in das Gehäuse ist keinerlei Kraftaufwand erforderlich. Dennoch erhält der Deckel durch die im Heißumformen begründet liegende Materialumformung anschließend verliersicher in der Montageöffnung des Gehäuses. Auch ist diese Verbindung zwischen Gehäuse und Deckel letztlich zerstörungsfrei nicht lösbar.
Bei der Befestigung des Verschlussdeckels mittels Heißumformung ist insbesondere daran gedacht, dass die Materialvorsprünge vom die Montageöffnung begrenzenden Rand der Gehäusewand ausgebildet sind.
Der wesentliche Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass der Stempel zum Heißumformen an einer besonders günstigen und exponierten Stelle des Gehäuses ansetzen sein kann.
Letztlich ist zu erwähnen, dass auch die Materialrückzüge auf Seiten des Deckels im Rahmen der Heißumformung entstehen können.
Auch wird darauf hingewiesen, dass im Bedarfsfall es fertigungstechnische Vorteile hat, wenn der Verschlussdeckel über eine rastende oder reibschlüssige Verbindung im Gehäuse vor dem Heißverstemmen vorfixiert angeordnet ist. Hierzu kann unter anderem auf die vorerwähnten Merkmale zur Herstellung einer rastenden Verbindung oder einer Verbindung mittels Würgezapfen von Gehäuse und Verschlussdeckel zurückgegriffen werden.
Schließlich ist Teil der Erfindung auch ein Verfahren zur Befestigung eines Verschlussdeckels in der Montageöffnung eines Gehäuses einer Leiteranschlussklemme nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch folgende Schritte

a) Einlegen des Verschlussdeckels in die Montageöffnung
b) Absenken eines Heißverstemmstempels
c) Ausformen der Materialvorsprünge des Gehäuses durch den Heißverstemmstempel
d) Überformen der Materialvorsprünge des Gehäuses über die Materialrückzüge des Verschlussdeckels.

Weitere Vorteile der Erfindung sowie ein besseres Verständnis derselben folgt aus der sich anschließenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

1: eine Leiteranschlussklemme in perspektivischer Ansicht von oben gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
2: eine erfindungsgemäße Leiteranschlussklemme erster Ausführungsform in perspektivischer Ansicht von unten,
3: eine Schnittansicht der Leiteranschlussklemme erster Ausführungsformgemäß Schnittlinie III-III in 2,
4: eine Schnittansicht der Leiteranschlussklemme erster Ausführungsform gemäß Schnittlinie IV-IV in 2,
5: eine Explosionsdarstellung der Leiteranschlussklemme erster Ausführungsform gemäß 1,
6: eine Schnittansicht der Leiteranschlussklemme erster Ausführungsform gemäß Schnittlinie VI-VI in 5,
7: eine perspektivische Ansicht von unten auf eine Leiteranschlussklemme zweiter Ausführungsform der Erfindung,
8: eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie VIII-VIII der Leiteranschlussklemme zweiter Ausführungsform in 7,
9: eine Schnittdarstellung durch das Gehäuse der Leiteranschlussklemme zweiter Ausführungsform entsprechend der Schnittlinie IX-IX in 7,
10: eine perspektivische Ansicht von unten auf eine Leiteranschlussklemme dritter Ausführungsform;
11: eine Schnittdarstellung der Leiteranschlussklemme dritter Ausführungsform gemäß Schnittlinie XI-XI in 10,
12: eine Schnittdarstellung durch das Gehäuse der Leiteranschlussklemme dritter Ausführungsform gemäß Schnittlinie XII-XII in 10.

In den Figuren ist eine erfindungsgemäße Leiteranschlussklemme insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Die Leiteranschlussklemme 10 wird in drei unterschiedlichen Ausführungsformen vorgestellt, wobei sich diese Ausführungsformen im Wesentlichen durch die Befestigung eines Verschlussdeckels 12 in einem Gehäuse 11 unterscheiden.
Insoweit gelten die allgemeinen Beschreibungsteile zum ersten Ausführungsbeispiel auch zum Ausführungsbeispiel 2 und 3 der Leiteranschlussklemme 10, soweit zu den Ausführungsbeispielen 2 und 3 nichts Anderes gesagt wird.
Die Leiteranschlussklemme 10 ist in 1 zunächst in einer perspektivischen Gesamtansicht gezeigt. Das Gehäuse 11 verfügt über zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 13, die durch eine Frontwand 14 und eine Rückwand 15 untereinander verbunden sind. Nach oben hin ist das Gehäuse 11 von einer Deckwand 16 begrenzt.
Die Deckwand 16 verfügt über eine Werkzeugeingrifföffnung 17, durch welche ein Lösewerkzeug (nicht dargestellt) in einen Aufnahmeraum 18 des Gehäuses 11 einführbar ist.
Die Frontwand 14 verfügt über eine Leitereinführöffnung 19, durch welche ein nicht dargestellter Anschlussleiter in den Aufnahmeraum 18 des Gehäuses 11 einführbar ist.
Das Gehäuse 11 hat an seiner der Deckwand 16 gegenüberliegenden Unterseite einen in etwa deckwandparallel ausgerichteten, umlaufenden Auflageflansch 20, der an den der Deckwand 16 abgewandten, unteren Enden der Seitenwände 13, der Frontwand 14 und der Rückwand 15 angeordnet ist.
Innerhalb des Aufnahmeraumes des Gehäuses 11, welcher von den Seitenwänden 13, der Frontwand 14, der Rückwand 15 und der Deckwand 16 umschlossen ist, befindet sich ein insgesamt mit der Bezugsziffer 21 versehener Kontaktrahmen, dessen Lötanschlussfüße 22 an der frontwandseitigen Vorderseite sowie an der rückwandseitigen Rückseite parallel zum Anlageflansch 20 aus dem Aufnahmeraum 18 herausgeführt werden und in etwa in der Ebene des Auflageflansches 20 freiliegend vorstehen.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht auf die Unterseite der Leiteranschlussklemme erster Ausführungsform wie sie in 1 gezeigt ist.
Dieser Darstellung ist zunächst zu entnehmen, dass die Lötanschlussfüße 22 jeweils Teil eines Austrittsarmes 23 des später noch zu beschreibenden Kontaktrahmens 21 sind. Die Austrittsarme 23 sind - bezogen auf die Deckwand 16 als Oberseite der Leiteranschlussklemme - unterseitig jeweils in einem Austrittskanal 24 des Auflageflansches 20 angeordnet und somit auf der Unterseite der Leiteranschlussklemme 10 geführt.
Weiterhin zeigt 2, dass das Gehäuse 11 auf seiner Unterseite einen Verschlussdeckel 12 trägt.
5 zeigt nunmehr eine Explosionsdarstellung der Leiteranschlussklemme 10. Hier ist nun erstmals der Kontaktrahmen 21 in Gänze zu sehen. Sichtbar ist hier insbesondere, dass der Kontaktrahmen 21 einen Leiterklemmanschluss 26 aufweist, der - wenn der Kontaktrahmen 21 im Aufnahmeraum 18 des Gehäuses 11 einsitzt - in Einschubrichtung eines nicht dargestellten Anschlussleiters durch die Leitereinführöffnung 19 hindurch der Leitereinführöffnung 19 nachgeordnet ist. Somit gelangt ein Anschlussleiter, der durch die Leitereinführöffnung 19 des Gehäuses 11 in den Aufnahmeraum 18 eingeführt wird, in den Bereich des Leiterklemmanschlusses 26, wo er mechanisch gehalten und elektrisch kontaktiert wird.
Der Leiterklemmanschluss 26 lässt sich dann über die Lötanschlussfüße 22 des Kontaktrahmens 21 mit beispielsweise Anschlussfeldern einer Leiterplatte elektrisch verbinden, sodass das nicht dargestellte Anschlusskabel der elektrischen Versorgung von Schaltkreisen auf einer Leiterplatte, insbesondere von LEDs in einer Leiterplatte einer Leuchte, dient.
5 ist weiterhin zu entnehmen, dass das Gehäuse 11 auf seiner Unterseite eine Montageöffnung 27 aufweist. Diese Montageöffnung ist vom Auflageflansch 20 umgeben und dient dazu, den Kontaktrahmen 21 in das Gehäuse 11 einsetzen zu können.
Wir der 5 am besten zu entnehmen ist, dient der Verschlussdeckel 12 dazu, die Montageöffnung 27 abzudecken.
6 zeigt eine Schnittansicht durch das Gehäuse 11 entlang der Schnittlinie VI-VI in 5. Die Schnittdarstellung ermöglicht einen Blick in das Innere des Gehäuses 11 und insbesondere in den Aufnahmeraum 18. Dieser ist in 6 im Hinblick auf die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung nicht besonders angepasst. Hinzuweisen wäre der Vollständigkeit halber hier lediglich auf die allen Ausführungsformen gemeinen Aufnahmenuten 28. Diese dienen, wie in Zusammenschau mit 4 ersichtlich ist (4 ist eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie IV-IV in 2), der Befestigung des Kontaktrahmens 21 im Gehäuse 11. Hierzu bildet der Kontaktrahmen 29 Haltekrallen 29 aus, die in den Aufnahmenuten 28 geführt sind und aufgrund ihres gegenüber der lichten Gehäuseweite vorhandenen Übermaßes sich dort im Gehäusematerial verkrallen.
3 zeigt nunmehr eine Schnittansicht durch die Leiteranschlussklemme 10 gemäß Schnittlinie III-III in 2. Gleichzeitig zeigt 3 die Besonderheiten der Befestigung des Verschlussdeckels 12 im Gehäuse 11 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Der Verschlussdeckel 12 ist bei der ersten Ausführungsform der Erfindung mittels der Technik des Heißverstemmens im Gehäuse 11 der Leiteranschlussklemme 10 festgelegt worden. Hierzu verfügt der Deckel 25 an seiner der Deckwand 16 des Gehäuses 11 abgewandten Deckelunterseite 30 über Materialrückzüge 100. Im Ausführungsbespiel, welches in 3 dargestellt ist, sind diese Materialrückzüge in Form einer Fase 101 des Randes der Deckelunterseite 30 ausgestaltet, wobei der Materialrückzug 100 bzw. die Fase 101 entlang des gesamten Randes der Deckelunterseite 30 oder auch nur in einem Randabschnitt ausgebildet sein kann.
Das Gehäuse 11 verfügt über Materialvorsprünge 102. Diese Materialvorsprünge werden in dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel von dem die Montageöffnung 27 begrenzenden Rand der Gehäusewand ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind Materialvorsprünge 102 der Seitenwände 13 gezeigt. Diese Materialvorsprünge 102, die man auch als Eingriffsnase 103 bezeichnen kann, übergreifen die Fase 101 und verengen so zumindest abschnittsweise die Montageöffnung 27 in ihrer lichten Weite. Auf diese Weise wird ein Herausrutschen des Deckels 12 aus der Montageöffnung 27 sicher verhindert. Ein zerstörungsfreies Lösen der Verbindung zwischen Gehäuse 11 und Verschlussdeckel 12 ist bei dieser Befestigungsart nicht vorgesehen.
Die Befestigung des Verschlussdeckels 12 am Gehäuse 11 mittels Heißverstemmen erfolgt in den folgenden Schritten:

Zunächst wird in das Gehäuse 11 der Kontaktrahmen 21 eingelegt, wozu die Montageöffnung 27 dient. Nach Einlegen des Kontaktrahmens 21 in das Gehäuse 11 wird der Deckel 25 in die Montageöffnung eingelegt, wobei seine Deckelunterseite 30 der Deckwand 16 abgewandt ist. Sodann werden Heißverstemmstempel gegenüber dem die Montageöffnung begrenzenden Rand der Gehäusewand positioniert und zwar in denjenigen Gehäusewandbereichen, die benachbart zu den Materialrückzügen 100 bzw. den Fasen 101 des Verschlussdeckels 12 liegen. Ein Aufsetzen der Heißverstemmstempel auf die entsprechenden Randbereiche und ein definierter Vortrieb der Heißverstemmstempel in das Gehäusewandmaterial führt aufgrund von Wärmeeinwirkung zu einem Aufschmelzen des Wandmaterials und aufgrund der entsprechend ausgebildeten Stempelgeometrie zu einer plastischen Umformung, die zur Ausbildung der Materialvorsprünge 102 bzw. Eingriffsnasen 103 führt. Nach dem Rückzug der Heißverstemmstempel kühlt das aufgeschmolzene Material aus, wobei es seine Vorsprungsgeometrie behält und den Verschlussdeckel 12 unverlierbar am Gehäuse 11 verankert.

In 3 ist eine durchaus vorteilhafte, jedoch nicht zwingend erforderliche Ausgestaltung des Verschlussdeckels 12 zu entnehmen. Der Verschlussdeckel 12 verfügt in der ersten Ausführungsform über Positionierarme 104 (siehe auch 5). Diese Positionierarme sind in Richtung Deckwand 16 gerichtet und greifen somit bei einem in der Montageöffnung 27 einsitzenden Verschlussdeckel 12 in den Aufnahmeraum 18 ein. Die Positionierarme 104 stützen sich zumindest an der Innenoberfläche der Seitenwände 13 ab, wobei ein gewisses Passungsspiel zum Einsetzen der Positionierarme 104 in den Aufnahmeraum 18 sinnvoll ist. Die Positionierarme 104 halten somit den Deckel 25 lagegerecht und verhindern ein Verkippen des Deckels 25 während der Montage.
In 3 verfügen die Positionierarme 104 zusätzlich über Reibwarzen 105, die den Positionierarmen 104 in Richtung der jeweils zugewandten Seitenwand 13 entspringen. Diese Reibwarzen 105 sind gegenüber der lichten Weiten zwischen den sich gegenüberliegenden Seitenwänden 13 mit einem geringen Übermaß gefertigt, sodass ein Reibschluss zwischen den Positionierarmen 104 und den Gehäusewänden 13 entsteht. Auf diese Weise wird der Verschlussdeckel 12 nicht nur lagegerecht im Gehäuse gehalten, was für den Montagevorgang mittels Heißverstemmen außerordentlich sinnvoll ist. Eine Fixierung des Verschlussdeckels 12 gegen unbeabsichtigtes Herausrutschen aus dem Gehäuse 11 wird über die Reibwarzen 105 erreicht, was den Transport der Leiteranschlussklemme 10 zwischen einer Deckeleinsetzstation und der Station für das Heißverstemmen in einer Montageanlage verbessert.
Die Darstellung gemäß 7 entspricht 2. Sie zeigt die Leiteranschlussklemme 10 und ist hier im Wesentlichen aufgeführt, um die Lage der Schnittlinie VIII-VIII zu zeigen, wobei die zugehörige Schnittansicht in 8 gezeigt ist. Darüber hinaus ist 7 zu entnehmen, dass das Gehäuse 11 entlang der Schnittlinie IX-IX ebenfalls geschnitten ist und die zugehörige Schnittansicht in 9 dargestellt ist.
Die Schnittansicht gemäß 9 gehört wie die Schnittansicht gemäß 8 zu einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. In dieser verfügt das Gehäuse 11 an den Innenoberflächen der Seitenwände 13 über Haltemittel 200. Hierbei handelt es sich im konkret dargestellten Ausführungsbeispiel um Ausnehmungen 201 an der Innenoberfläche der Seitenwände 13. Diese Ausnehmungen sind durchbrechungsfrei gehalten, durchbrechen also die Seitenwand 13 nicht. Sie sind im weitesten Sinne also sacklochartig ausgestaltet. Im Übrigen gilt das zu 6 gesagte.
8 zeigt eine der 3 verwandte Schnittdarstellung, wobei bei der zweiten Ausführungsform, zu welcher die 8 gehört, Folgendes zur Befestigung des Verschlussdeckels 12 im Gehäuse 11 anzumerken ist:

Zunächst zeigt 8 die durchbrechungsfrei gehaltenen Haltemittel 200 bzw. Ausnehmungen 201 der Gehäusewände 13 entsprechend der Schnittlinie VIII-VIII in 7. Man entnimmt 8 deutlich, dass es sich hier um im weitesten Sinne sacklochartige Ausnehmungen handelt, die jedoch die Seitenwände 13 nicht von innen nach außen durchsetzen.

Der Verschlussdeckel 12 verfügt hier über zwei jeweils einer Seitenwand 13 zugeordnete, federelastische Rastarme 202, die jeweils mit einem Rastnocken 203 versehen sind. Jeder Rastnocken 203 entspringt dem jeweiligen Rastarm 202 in Richtung der benachbarten Seitenwand. Um den Deckel 25 in der Montageöffnung 27 zu halten, wird dieser mit den Rastarmen 202 voran in den Aufnahmeraum 18 eingesetzt, wobei die Rastnocken 203 in die durchbrechungsfrei gehaltenen Ausnehmungen 201 eingreifen und so den Deckel 25 im Gehäuse rastbefestigen. Ein solcher Art festgelegter Deckel 25 ist durch entsprechende Losbrechkräfte wieder zu lösen, was in Hinblick auf verschiedene Wartungsszenarien durchaus von Vorteil sein kann. Er ist jedoch ausreichend fest im Gehäuse 11 verankert, damit die Deckelunterseite 30 eine sichere Angriffsfläche für Montagewerkzeuge darstellt, die die Leiteranschlussklemme 10 für die Montage auf einer Leiterplatte aufnehmen sollen.
Es ist bei einer vergleichenden Betrachtung von 3 und 8 vorstellbar, dass die beschriebene Rastbefestigung des Deckels 25 im Gehäuse 11 auch als Lage- und Vorfixierung für ein anschließendes Heißverstemmen genutzt werden kann, wobei das Heißverstemmen dann beispielsweise analog zur Beschreibung nach 3 erfolgt. Der Deckel 25 hätte dann - abweichend von 8 - entsprechende Fasen 101 bzw. Materialrückzüge 100.
10 zeigt eine Darstellung der Leiteranschlussklemme 10, die im Grunde den 2 und 7 entspricht. Sie dient hier im Wesentlichen zur Darstellung der Lage der Schnittlinien XI-XI und XII-XII.
Anhand der 11, geschnittene Leiteranschlussklemme 10 gemäß Schnittlinie XI-XI, und 12, geschnittenes Gehäuse 11 entlang der Schnittlinie XII-XII, wird nunmehr die dritte Ausführungsform der Erfindung erläutert.
Die dritte Ausführungsform der Erfindung greift zunächst auf ein Gehäuse 11 zurück, welches auch bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung genutzt wird. Insofern gilt für 12 das zur 9 gesagte, wobei lediglich der Systematik wegen das gehäuseseitige Haltemittel mit der Bezugsziffer 300 versehen ist, welches ebenfalls in Form einer durchbrechungsfreien, im weitesten Sinne sacklochartige Ausnehmung ausgebildet ist, die hier wiederum lediglich der Systematik wegen das Bezugszeichen 301 trägt. Außer dieser, der Systematik geschuldeten Abwandlung der Bezugszeichen ist das in 12 dargestellte Gehäuse 11 identisch mit dem in 9 dargestellten Gehäuse 11.
Die wesentlichen Unterschiede zwischen der zweiten und der dritten Ausführungsform der Erfindung sind der 11 zu entnehmen. Diese zeigt zunächst einmal das Gehäuse 11, welches sich von demjenigen der zweiten Ausführungsform nicht wesentlich unterscheidet. Der Verschlussdeckel 12 verfügt jedoch im dritten Ausführungsbeispiel über Würgezapfen 302. Bei diesen Würgezapfen handelt es sich um im Wesentlichen rückstellunelastische Arme, welche sich, ausgehend von der Deckelunterseite 30 in Richtung Deckwand 16 des Gehäuses 11 in den Aufnahmeraum 18 hinein erstrecken. Jeder Würgezapfen302 ist mit Nocken 303 versehen, die in Richtung der jeweils benachbarten Seitenwand 13 aus dem Würgezapfen 302 vorspringen. Die Nocken 303 der Würgezapfen 302 greifen in die als Ausnehmungen 301 ausgebildeten Haltemittel 300 einer jeden Seitenwand 13 ein. Der Verschlussdeckel 12 ist so verliersicher im Gehäuse 11 angeordnet.
Auch hier lässt die Zusammenschau der 11 und 3 die Möglichkeit erkennen, die Festlegung des Verschlussdeckels 12 mittels eines Würgezapfens in Kombination mit der Festlegung mittels Heißverstemmen zu wählen und so die Sicherheit der Verbindung von Verschlussdeckel 12 und Gehäusedeckel 11 der Leiteranschlussklemme 10 zu erhöhen.
Allen drei Befestigungsmethoden ist gemein, dass keinerlei Durchbrechungen in der Gehäusewand erforderlich sind und somit die Isolationsabstände sowie Luft- und Kriechstrecken unverändert bleiben. Die Erfindung schafft somit entgegen der Vorurteile im genannten Stand der Technik die Möglichkeit, eine technisch einfach zu realisierende Befestigung des Verschlussdeckels 12 zu schaffen. Auf aufwändig herzustellende Befestigungskonturen auf Seiten des Kontaktrahmens 21 kann somit verzichtet werden, sodass die erfindungsgemäße Leiteranschlussklemme 10 insgesamt fertigungsfreundlicher konstruiert ist.
Zu erwähnen ist insbesondere im Hinblick auf die Ausführungsformen 2 und 3 mit Rastarmen 202 bzw. Würgezapfen 302, dass die Geometrie von Seitenwand 13 und Rastnocken 203 bzw. Nocken 303 umgekehrt werden kann. Dann hat die Seitenwand anstelle einer Ausnehmung 201, 301 einen entsprechenden Vorsprung in Form von Rastnocken 203 oder Nocken 303, wohingegen die Rastarme 202 bzw. der Würgezapfen 302 korrespondierende Ausnehmungen aufweisen. Diese bildlich nicht dargestellten Ausführungsformen sind nicht nur eine einfache Geometrieumkehr, sondern haben darüber hinaus den wesentlichen Vorteil, dass keine Materialschwächung im Bereich der Seitenwände 13 des Gehäuses 11 vorgenommen werden, die sich in Abhängigkeit von elektrischen Leistungswerten der Leiteranschlussklemme möglicherweise auf Isolationsabstände auswirken könnten.
BEZUGSZEICHENLISTE

10: Leiteranschlussklemme
11: Gehäuse
12: Verschlussdeckel
13: Seitenwand
14: Frontwand
15: Rückwand
16: Deckwand
17: Werkzeugeingrifföffnung
18: Aufnahmeraum
19: Leitereinführöffnung
20: Auflageflansch
21: Kontaktrahmen
22: Lötanschlussfuß
23: Austrittsarm
24: Austrittskanal
26: Leiterklemmanschluss
27: Montageöffnung
28: Aufnahmenut
29: Haltekralle
30: Deckelunterseite
100: Materialrückzug
101: Fase
102: Materialvorsprung
103: Eingriffsnase
104: Positionierarm
105: Reibwarzen
200: Haltemittel
201: Ausnehmung
202: Rastarme
203: Rastnocken
300: Haltemittel
301: Ausnehmung
302: Würgezapfen
303: Nocken

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 3387709 A1 [0004]
EP 3595091 A1 [0004]

Claims

Leiteranschlussklemme (10), - mit einem Gehäuse (11), welches einen Aufnahmeraum (18) für einen Kontaktrahmen (21) ausbildet, - mit einer Montageöffnung (27) in dem Gehäuse (11), durch welche der Kontaktrahmen (21) in den Aufnahmeraum (18) einbringbar ist - mit einer Leitereinführöffnung (19) in dem Gehäuse (11), durch welche ein Anschlussleiter in Leitereinschubrichtung einführbar ist, - mit einem Kontaktrahmen (21), der einen Leiterklemmanschluss (26) aufweist, wobei der Leiterklemmanschluss (26) des Kontaktrahmens (21) der Leitereinführöffnung (19) des Gehäuses (11) in Leitereinschubrichtung nachgeordnet ist, - mit einem Verschlussdeckel (12), mittels dessen die Montageöffnung (27) des Gehäuses (11) verschließbar ist, - wobei der der Verschlussdeckel (12) Fixiermittel ausbildet, mittels derer er formschlüssig gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass - das Gehäuse (11) Haltemittel ausbildet, - die Fixiermittel des Verschlussdeckels (12) mit den Haltemitteln des Gehäuses (11) eine Formschlussverbindung eingehen, die zur Befestigung des Verschlussdeckels (12) am Gehäuse (11) dient, - die Haltemittel des Gehäuses (11) durchbrechungsfrei von der Gehäusewand ausgebildet sind.
Leiteranschlussklemme (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel des Gehäuses (11) als durchbrechungsfrei gehaltene Ausnehmungen auf der Innenoberfläche der Gehäusewand ausgebildet sind.
Leiteranschlussklemme (10) nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel des Verschlussdeckels (12) als Nocken ausgebildet sind, die in die Ausnehmungen des Gehäuses (11) eingreifen.
Leiteranschlussklemme (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken als rückstellelastische Rastnocken (203) ausgebildet sind, die rastend in die Ausnehmung des Gehäuses (11) eingreifen.
Leiteranschlussklemme (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken (303) Teil eines verschlussdeckelseitigen Würgezapfens (302) sind und formschlüssig in die Ausnehmungen des Gehäuses (11) eingreifen.
Leiteranschlussklemme (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel auf Seiten des Verschlussdeckels (12) als Materialrückzüge (100) ausgebildet sind.
Leiteranschlussklemme (10) nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel auf Seiten des Gehäuses (11) als Materialvorsprünge (102) ausgebildet sind, die in die Materialrückzüge (100) des Verschlussdeckels (12) eingreifen.
Leiteranschlussklemme (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialvorsprünge (102) des Gehäuses (11) durch ein Heißverstemmen der Gehäusewand gebildet sind und den Verschlussdeckel (12) irreversibel in der Montageöffnung (27) halten.
Leiteranschlussklemme (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialvorsprünge (102) vom die Montageöffnung (27) begrenzenden Rand der Gehäusewand ausgebildet sind.
Verfahren zur Befestigung eines Verschlussdeckels (12) in der Montageöffnung (27) eines Gehäuses (11) einer Leiteranschlussklemme (10) nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch folgende Schritte a) Einlegen des Verschlussdeckels (12) in die Montageöffnung (27) b) Absenken eines Heißverstemmstempels c) Ausformen der Materialvorsprünge (102) des Gehäuses (11) durch den Heißverstemmstempel d) Überformen der Materialvorsprünge (102) des Gehäuses (11) über die Materialrückzüge des Verschlussdeckels (12)