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Die Erfindung betrifft ein Anschlußklemmelement
mit einem U-förmigen
Klemmkörper,
der zwei parallele Tragschenkel aufweist, zwischen denen eine blattfederartige
Klemmfeder zum Anklemmen eines in das Anschlußklemmelement eingeführten Leiters
gegen eine quer zur Ebene der Tragschenkel angeordneten Kontaktfläche angeordnet
ist.
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Die Erfindung betrifft ferner eine
Anschlußklemme,
insbesondere Reihenklemme, mit zwei derartigen Anschlußklemmelementen.
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Aus der
DE 35 10 210 C2 ist ein
gattungsgemäßes Anschlußklemmelement
bekannt, wobei dort die Klemmfeder lediglich mittelbar zum Anklemmen des
Leiters dient, indem sie gegen eine Klemmschraube vorgespannt ist,
mit der letztlich der Leiter geklemmt wird.
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Dieses bekannte Anschlußklemmelement
ist insbesondere deshalb nachteilig, weil der Klemmvorgang aufgrund
der Notwendigkeit einer Schraubbetätigung zeitaufwendig ist und
ein Werkzeug (Schraubendreher) erfordert. Umgekehrt wäre es bei
einem solchen Anschlußklemmelement
mit einem U-förmigen
Klemmkörper,
der eine geringe Breite haben soll, schwierig, mit einer zwischen
den Tragschenkeln des Klemmelements befindlichen Klemmfeder eine
genügend
große
Klemmkraft zu erzielen, da die Feder lediglich eine Breite haben
kann, die der lichten Weite des Federklemmelements (innerer Abstand
der Tragschenkel) entspricht.
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Aus der
DE 30 30 523 A1 ist ein
Federanschlußelement
bekannt, das gemeinsam mit einer Anschlußfeder als ein Bauteil aus
Federmaterial ausgebildet ist. Das Federanschlußelement weist eine Rückwand auf,
vor der ein Klemmschenkel der Anschlußfeder angeordnet ist. Aufgrund
dieser Konstruktion ist die Breite des Klemmschenkels der Klemmfeder
um die Dicke der Rückwand
reduziert, so daß die
resultierende Klemmkraft ebenfalls reduziert ist.
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Die
DE 42 31 244 C2 offenbart ein gattungsgemäßes Anschlussklemmelement,
bei dem die Klemmfeder einstückig
mit dem Klemmkörper
ausgebildet ist. Nachteilig ist bei dieser einstückigen Ausbildung, daß es nicht
möglich
ist, die Klemmfedern und die Klemmkörper getrennt voneinander herzustellen. Werden
unterschiedliche Klemmkörper,
die bspw. unterschiedlichen Leiterformen angepasst sein können, und/oder
unterschiedliche Klemmfedern mit bspw. unterschiedlichen Federstärken benötigt, so
muss für jede
Kombination ein entsprechendes, einstückig ausgebildetes Anschlussklemmelement
bereitgestellt werden. Da dadurch relativ viele unterschiedliche
Anschlußklemmelemente
und relativ wenig Gleichteile hergestellt werden, ist die Produktion
dieser Anschlußklemmelemente
mit einem hohen technischen Aufwand und hohen Kosten verbunden.
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Außerdem ist die Breite des Klemmschenkels
der Klemmfeder gegenüber
der Breite der Anschlußklemme,
in Richtung einer Tragschiene gesehen, reduziert, so daß auch hier
eine reduzierte Klemmkraft resultiert.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, ein gattungsgemäßes Anschlußklemmelement
bzw. eine Anschlußklemme
dadurch zu verbessern, daß eine
ausschließlich
durch Federkraft erfolgende Klemmung bzw. Kontaktierung eines eingesetzten
Leiters bei einer im Vergleich zum Stand der Technik erhöhten Federkraft
möglich
ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Anschlußklemmelement
mit einem U-förmigen Klemmkörper gelöst, der
zwei parallele Tragschenkel aufweist, zwischen denen eine blattfederartige Klemmfeder
zum Anklemmen eines in das Anschlußklemmelement eingeführten Leiters
gegen eine quer zur Ebene der Tragschenkel angeordnete Kontaktfläche angeordnet
ist, wobei sich das erfindungsgemäße Anschlußklemmelement dadurch auszeichnet, daß in den
Tragschenkeln zur Halterung der Klemmfeder jeweils eine einen Anlagerand
aufweisende Aufnahmeausnehmung ausgebildet ist, wobei die Klemmfeder
zwischen die Tragschenkel in die Aufnahmeausnehmungen eingesetzt
ist und mit jeweils einem Seitenrand eines Halteschenkels gegen
jeweils einen Anlagerand einer Aufnahmeausnehmung anliegend gehalten
ist und einen gegen eine Federkraft auslenkbaren Federschenkel zum
federnden Anklemmen des Leiters aufweist.
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Es kann vorgesehen sein, daß der Klemmkörper aus
gestanztem und U-förmig
gebogenem Metallblech gebildet ist. Zweckmäßigerweise ist vorgesehen,
daß die
Klemmfeder und die Anlageränder im
wesentlichen C-förmig
ausgebildet sind.
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In weiterer Ausgestaltung sieht die
Erfindung vor, daß der
Halteschenkel an seinem freien Endabschnitt mit seitlichen Halteausnehmungen
versehen ist, mit denen er zwischen Haltevorsprüngen der Tragschenkel formschlüssig gehalten
ist.
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Weiter kann vorgesehen sein, daß der Federschenkel
an seinem freien Endabschnitt eine Breite aufweist, die einem inneren
Abstand zwischen den Tragschenkeln entspricht.
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Bevorzugt ist die Klemmfeder in einem
in den Klemmkörper
eingesetzten Zustand vorgespannt.
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In bevorzugter Weiterbildung ist
vorgesehen, daß in
den Aufnahmeausnehmungen jeweils eine gekrümmte Anschlagfläche gebildet
ist, gegen die sich der Federschenkel bei zunehmender Auslenkung fortschreitend
anlegt. Die Anschlagfläche
kann durch einen gekrümmten
Rand eines jeweils einteilig mit den Tragschenkeln ausgebildeten
Anschlags gebildet sein.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß die
Tragschenkel jeweils eine maulartige Aufnahmeöffnung zum Aufnehmen einer
die Kontaktfläche
bildenden Stromschiene aufweisen.
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Bei dieser Ausführungsform kann ein isolierendes,
die Aufnahmeöffnung
freilassendes Kunststoffgehäuse
vorgesehen sein.
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Das Kunststoffgehäuse kann im Bereich der Aufnahmeöffnung einen
elastisch verformbaren Sicherungsabschnitt zur formschlüssigen Halterung
einer Stromschiene aufweisen.
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Weiter kann vorgesehen sein, daß das Kunststoffgehäuse eine
Leiteröffnung
zum Einführen eines
Leiters zwischen Stromschiene und Federschenkel aufweist. Außerdem kann
vorgesehen sein, daß das
Kunststoffgehäuse
eine Werkzeugöffnung zum
Einführen
eines Werkzeugs zum Lösen
des Federschenkels aufweist.
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In einer alternativen Ausführungsform
kann vorgesehen sein, daß freie
Endabschnitte der Tragschenkel unter Bildung eines Widerlagers für eine die Kontaktfläche bildende
Stromschiene rechtwinklig abgewinkelt sind.
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Zweckmäßigerweise haben die Klemmfeder und
der Klemmkörper
gleiche Breite.
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Die der Erfindung zugrundeliegende
Aufgabe wird ferner gelöst
durch eine Anschlußklemme, insbesondere
Reihenklemme, mit zwei erfindungsgemäßen Anschlußklemmelementen, deren Kontaktflächen jeweils
durch einen Schenkel einer U-förmigen Stromschiene
gebildet sind.
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Bevorzugt sieht die Erfindung vor,
daß Stromschiene,
Klemmfeder und Klemmkörper
gleiche Breite aufweisen.
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Zweckmäßigerweise ist ein beide Anschlußklemmen
und die Stromschiene umschließendes Kunststoffgehäuse mit
Leiter- und Werkzeugöffnungen
vorgesehen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
verschiedener Ausführungsbeispiele
erläutert,
wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen ist, in der
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Anschlußklemmelements zeigt, wobei
eine Stromschiene und ein Leiter strichpunktiert angedeutet sind;
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2 eine
seitliche Schnittansicht des Anschlußklemmelements entlang Linie
II-II in 3 zeigt,
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3 eine
Draufsicht auf das Anschlußklemmelement
zeigt,
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4 eine
perspektivische Ansicht des Anschlußklemmelements nach 1 bis 3 mit einem Kunststoffgehäuse zeigt,
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5 eine
perspektivische Ansicht des Anschlußklemmelements nach 4 aus einer anderen Richtung
zeigt,
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6 eine
vergrößerte seitliche
Schnittansicht, ähnlich
wie 2, des Anschlußklemmelements
nach 4 und 5 zeigt, einschließlich eines nochmals
vergrößert dargestellten
Ausschnitts,
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7 eine
perspektivische Ansicht des Klemmkörpers eines Anschlußklemmelements
nach 1 bis 6 zeigt,
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8 und 9 eine Seiten- und eine Vorderansicht
des Klemmkörpers
nach 7 zeigt,
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10 und 11 perspektivische Ansichten
der Klemmfeder zeigen,
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12 eine
perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anschlußklemme zeigt,
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13 eine
perspektivische Darstellung der Anschlußklemme nach 12 ohne Kunststoffgehäuse zeigt,
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14 und 15 eine Seiten- und eine
Vorderansicht eines Klemmkörpers
einer alternativen Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Anschlußklemmelements
zeigen,
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16 und 17 eine Seiten- und eine
Vorderansicht eines Teils einer Stromschiene der Anschlußklemme
nach 12 und 13 zeigen,
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18 eine
perspektivische Darstellung eines Teils einer Anschlußklemme
entsprechend 12 und 13 mit einem anders ausgebildeten
Anschlußklemmelement
zeigt,
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19 eine
seitliche Schnittansicht des Anschlußklemmelements nach 18 entlang Linie XIX-XIX
in 20 zeigt,
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20 eine
Draufsicht auf das Anschlußklemmelement
nach 18 zeigt, und
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21 bis 23 verschiedene Ansichten
eines Abschnitts einer Stromschiene zur Verwendung in einer Anschlußklemme
bzw. mit einem Anschlußklemmelement
gemäß 18 bis 20 zeigen.
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Zunächst wird auf 1 bis 11 Bezug
genommen, die eine erste Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Anschlußklemmelements
erläutern.
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Das im ganzen mit 10 bezeichnete
Anschlußklemmelement
dient, wie 1 bis 5 zeigen, dem leitenden Anschluß eines
Leiters bzw. Leitungsdrahts 12 an eine Stromschiene 14,
die als Sammelschiene zur Aufnahme einer größeren Anzahl von An schlußklemmelementen 10 ausgebildet
sein kann und mit ihrer Oberseite eine Kontaktfläche 15 zum Anklemmen
des Leiters 12 bildet.
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Das erfindungsgemäße Anschlußklemmelement 10 besteht
in der dargestellten Ausführung
lediglich aus zwei Komponenten, nämlich einem U-förmigen,
aus Blech gestanzten und gebogenen Klemmkörper 16, der in 7 bis 9 im einzelnen dargestellt ist, und aus
einer Klemmfeder 18, die 10 und 11 im einzelnen zeigen.
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Der Klemmkörper 16 weist zwei
parallele Tragschenkel 20 und einen diese verbindenden
Steg 22 auf, wobei die Tragschenkel in spiegelsymmetrischer
Weise mit Ausstanzungen versehen sind, die im einzelnen in 8 dargestellt sind. Zunächst weist
jeder Tragschenkel 20 eine im ganzen C-förmige Aufnahmeausnehmung 24 auf,
in die ein Anschlag 26 ragt. Die Aufnahmeausnehmung 24 bildet
einen ebenfalls C-förmigen
Anlagerand 28, während
der Anschlag 26 eine gekrümmte Anschlagfläche 30 bildet.
In einem dem Steg 22 benachbarten Bereich weist jede Aufnahmeausnehmung 24 eine
Werkzeugaussparung 32 sowie einen Haltevorsprung 34 auf.
In ihren von dem Steg 22 wegweisenden Bereichen 25 sind
die Aufnahmeausnehmungen 24 in der dargestellten Weise
erweitert bzw. verbreitert und weisen eine Anlagefläche 29 auf.
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Zusätzlich zu den genannten Aufnahmeausnehmungen 24 sind
die beiden Tragschenkel 20 jeweils mit einer maulartigen
Aufnahmeöffnung 36 zur Aufnahme
der Stromschiene 14 versehen, wobei die Aufnahmeöffnung 36 ersichtlich
auch andere als die dargestellte Form bzw. Abmessungen haben kann, um
eine gewünschte
Stromschiene aufzunehmen.
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10 und 11 zeigen eine Klemmfeder 18, die
blattfederartig aus ebenem Federstahlblech der Breite b gestanzt
und C-förmig
gebogen ist. Ein Halteschenkel 38 ist an seinem freien
Endabschnitt mit seitlichen Halteausnehmungen 40 versehen,
mit denen er zwischen den Haltevorsprüngen 34 der Tragschenkel
formschlüssig
einsetzbar ist, was insbesondere aus 6 hervorgeht.
Ein Federschenkel 42 weist an seinem freien En dabschnitt 44 Ausstanzungen 45 bzw.
eine reduzierte Breite auf, die einem inneren lichten Abstand zwischen
den Tragschenkeln 20 entspricht, so daß der freie Endabschnitt 44 zwischen
die Tragschenkel eintauchen und mit einem Leiter 12 zusammenwirken
kann, wie 1 und 6 zeigen. Die Ausstanzungen 45 weisen
Kanten 46 auf, die in einer „leeren" Stellung der Klemmfeder (kein Leiter
eingeschoben) gegen die Anlageflächen 29 zur
Anlage kommen und die Entspannung der Klemmfeder begrenzen, so daß der freie
Endabschnitt 44 die Stromschiene nicht berührt.
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Die Klemmfeder 18 wird mit
einem zangenartigen Werkzeug (nicht dargestellt) von der Seite ergriffen
und in eine annähernd
U-förmige
Stellung, in der Halte- und Federschenkel annähernd parallel sind, zusammengedrückt und
in die Aufnahmeausnehmungen 24 des Klemmkörpers 16 eingesetzt, wobei
Halte- und Klemmschenkel der Klemmfeder nahe an der Außenkontur
des Anschlags 26 vorbeigeführt werden. Wenn die Klemmfeder
ganz eingeschoben ist, wird sie entspannt, wobei der Halteschenkel 38 mit
seinen Halteausnehmungen 40 hinter die Haltevorsprünge 34 greift
und sich die Klemmfeder mit ihren seitlichen Rändern gegen die Anlageränder 28 der
Aufnahmeausnehmungen 24 anlegt und durch diese abgestützt ist,
wie dies in 6 dargestellt
ist.
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In 2 ist
der Halteschenkel 38 der Klemmfeder 18 in seiner „eingerasteten" Stellung dargestellt,
während
vier verschiedene Stellungen des Federschenkels 42 erkennbar sind.
Die am weitesten geöffnete
Stellung der Klemmfeder, in der der Federschenkel 42 unschraffiert
dargestellt ist, entspricht der unbelasteten Ausgangsstellung gemäß 10 und 11. Die daneben dargestellte, an den
Anlagerand 28 anliegende Stellung, in der der Federschenkel schraffiert
dargestellt ist, entspricht der „leeren" Stellung (ohne Leiter) nach 6, in der die Klemmfeder 18 vorgespannt
in dem Klemmkörper 16 aufgenommen
ist, aber noch kein Leiter 12 eingesetzt ist. In dieser
Stellung berührt
der freie Endabschnitt 44 des Federschenkels 42 die
Stromschiene 14 nicht, da die Kanten 46 an den
Anlageflächen 29 anliegen.
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In der in 2 als nächstes dargestellten Position
(Federschenkel 42 unschraffiert) ist der Federschenkel
soweit ausgelenkt, wie es die Dicke eines eingeschobenen Leiters 12 erfordert,
d.h. der Federschenkel 42 drückt den Leiter 12 federnd
gegen die Stromschiene 14 an. Wie man 2 und 6 entnimmt,
legt sich hierbei die Klemmfeder 18 bzw. der Federschenkel 42 mit
zunehmender Auslenkung fortschreitend gegen die gekrümmte Anschlagfläche 30 des
Anschlags 26 an, so daß aufgrund
der abnehmenden effektiven Länge
des Federschenkels 42 dessen Federhärte (Federkonstante) zunimmt,
was dazu führt,
daß dickere
Drähte
stärker
geklemmt werden als dünnere.
Ungeachtet dessen besteht wie beschrieben eine Vorspannung, so daß auch relativ dünne Drähte mit
einer erheblichen Federkraft anklemmbar sind. Die in 2 als oberste dargestellte Position
(unschraffiert) des Federschenkels 42 entspricht einem
an weitesten durchgebogenen Zustand, der z.B. bei Einführen eines
Lösewerkzeugs (z.B.
Schraubendreher) erreichbar ist. Der Federschenkel 42 liegt
hierbei voll bzw. weitgehend gegen die Anschlagfläche 30 an,
wobei gleichzeitig eine übermäßige, noch
weitere Durchbiegung verhindert wird.
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4 bis 6 erläutern zusätzlich ein Kunststoffgehäuse 50,
das das Anschlußklemmelement 10 im
wesentlichen vollständig
umschließt
und lediglich die Aufnahmeöffnung 36 freiläßt. An seiner
Rückseite weist
das Gehäuse 50 zum
einen eine Leiteröffnung 52 zum
Einsetzen eines Leiters 12 und zum anderen eine Werkzeugöffnung 54 zum
Einführen
des genannten Lösewerkzeugs
auf.
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Wie insbesondere 6 zeigt, weist das Gehäuse 50 benachbart
zu der Aufnahmeöffnung 36 des
Klemmkörpers 16 einen
Sicherungsabschnitt 56 mit einer Rastnase 58 auf,
der elastisch in einer von der Stromschiene 14 wegweisenden
Richtung (in 6 nach
unten) abbiegbar ist, so daß die
Rastnase 58 die Aufnahmeöffnung 36 zum Einsetzen
der Stromschiene 14 freigibt bzw. die Stromschiene im unbelasteten
Zustand formschlüssig
an dem Klemmkörper
sichert.
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Das erfindungsgemäße Anschlußklemmelement 10 hat
neben seinem konstruktiv höchst
einfachen Aufbau den großen
Vorteil, daß die
Breite b der Klemmfeder 18 (11)
der entsprechenden Außenabmessung
des Klemmkörpers 16 (9) und somit des Anschlußklemmelements 10 entspricht,
wodurch eine größtmögliche Federkraft
bei einer geringstmöglichen
Breite des Anschlußklemmelements 10 (in Längsrichtung
der Stromschiene 14 gesehen) erzielbar ist. Ein weiterer
Vorteil besteht darin, daß der
Leiter 12 werkzeuglos montierbar ist, sofern er eine ausreichende
Längssteifigkeit
aufweist, was bei massiven Leitern der Fall ist. Außerdem gewährleistet
das Kunststoffgehäuse 50 aufgrund
seiner Leiteröffnung 52 eine
gute mechanische Führung
bzw. Fixierung und Arretierung eines Leiters an dem Anschlußklemmelement.
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12 bis 17 erläutern eine erfindungsgemäße Anschlußklemme
bzw. Reihenklemme, die unter Verwendung von zwei erfindungsgemäßen Anschlußklemmelementen 100 hergestellt
ist, welche eine weitere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Anschlußklemmelements
darstellen. Die wesentlichen Unterschiede zwischen den Anschlußklemmelementen 10 und 100 gehen
aus 14 und 15 hervor, die eine Seiten- und eine Vorderansicht
eines Klemmkörpers 116 zeigen.
Während
der Klemmkörper 116 ebenso
wie der Klemmkörper 16 zwei
parallele Tragschenkel 120 aufweist, sind Endabschnitte 121 der
Tragschenkel 120 jeweils um 90° abgebogen und liegen aneinander
an, wobei ein Endabschnitt den anderen übergreift, so daß ein Widerlager
für eine
in den Klemmkörper
einzusetzende Stromschiene 114 (16 und 17)
gebildet ist.
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Eine Kontaktfläche 115 ist somit
nicht durch eine quer, sondern längs
zwischen die Tragschenkel 120 eingesetzte Stromschiene
gebildet, die sich gegen die umgebogenen Endabschnitte 121 der
Tragschenkel 120 abstützt.
Die Stromschiene 114 ist zu diesem Zwecke in dem zwischen
den Tragschenkeln 120 liegenden Bereich schmaler ausgebildet,
wie 16 und 17 zeigen.
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Ein nicht dargestellter Leiter kann
von oben (12, 13) zwischen den Federschenkel 142 der Klemmfeder 118 und
die Kontaktfläche 115 der Stromschiene 114 werk zeuglos
eingesteckt werden. Die Stromschiene 114 ist insgesamt
U-förmig
ausgebildet, wie 13 zeigt,
wobei die Anschlußklemmelemente 100 spiegelsymmetrisch
angeordnet sind.
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12 zeigt
ein Kunststoffgehäuse 150 mit Leiter-
und Werkzeugöffnungen 152, 154 ähnlich wie bei
der ersten Ausführungsform
des Anschlußklemmelements.
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Die in 12 und 13 dargestellte Anschluß- bzw.
Reihenklemme kann auch mit Anschlußklemmelementen entsprechend
der Bauart des Anschlußklemmelements 10 realisiert
werden, wie 18 bis 20 zeigen. Das dort dargestellte
Anschlußklemmelement 200 weist ähnlich wie
das Anschlußklemmelement 10 in
einem Klemmkörper 216 eine
maulartige Aufnahmeöffnung 236 zur
Aufnahme eines abgewinkelten Endabschnitts einer Stromschiene 214 auf,
die in diesem Fall bis auf einen Endabschnitt durchgehend die gleiche
Breite wie der Klemmkörper 216 aufweist.
Auch hier ist die Stromschiene 214 insgesamt im wesentlichen
U-förmig
ausgebildet (nicht dargestellt), um zwei spiegelsymmetrisch angeordnete
Anschlußklemmelemente 200 analog
zu der Ausführung
nach 12 und 13 aufzunehmen.
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- 10,
100, 200
- Anschlußklemmelement
- 12
- Leiter
- 14,
114, 214
- Stromschiene
- 15,
115
- Kontaktfläche
- 16,
116, 216
- Klemmkörper
- 18,
118
- Klemmfeder
- 20,
120
- Tragschenkel
- 121
- Endabschnitt
(von 120)
- 22
- Steg
- 24
- Aufnahmeausnehmung
- 25
- erweiterter
Bereich (von 24)
- 26
- Anschlag
- 28
- Anlagerand
- 29
- Anlagefläche (von 25)
- 30
- Anschlagfläche
- 32
- Werkzeugaussparung
- 34
- Haltevorsprung
- 36,
236
- Aufnahmeöffnung
- 38
- Halteschenkel
- 40
- Halteausnehmung
- 42,
142
- Federschenkel
- 44
- freier
Endabschnitt
- 45
- Ausstanzung
- 46
- Kante
(von 45)
- 50,
150
- Kunststoffgehäuse
- 52,
152
- Leiteröffnung
- 54,
154
- Werkzeugöffnung
- 56
- Sicherungsabschnitt
- 58
- Rastnase
- b
- Breite
(von 10, 100, 200, 18, 118)