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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Kontaktelement mit einem Kontaktstück und mit
Mitteln zum Halten eines Anschlussabschnitts eines elektrischen Leiters
in mechanischem und elektrischem Kontakt mit dem Kontaktstück.
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Kontaktelemente
sind in einer großen
Anzahl bekannt. Beispielsweise sei auf
EP 0 398 559 A2 und das
deutsche Gebrauchsmuster 81 37 697 hingewiesen.
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Die
vorliegende Erfindung sieht ein Kontaktelement nach dem Anspruch
1 vor.
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Durch
das erfindungsgemäße Kontaktelement
wird eine einfache sowie eine sichere Kontaktgabe zwischen einem
Anschlussabschnitt und dem Kontaktelement erreicht. Dadurch dass
vorzugsweise ein Federelement fest in einem Kontaktstück integriert
ist, kann das Kontaktelement auch ohne einen Kontaktträger verwendet
werden. Vorzugsweise ist das Federelement als eine Federzugklemme
ausgebildet. Die Federzugklemme ist durch seitlich angeordnete Schlitze
am Grund und am Eingangsbereich des Kontaktanschlusses bzw. der
Anschlusskammer angeordnet. Das Federelement bzw. die Federzugklemme
ist am Grund fest und in seinem vorderen Bereich bewegbar angeordnet.
Im oberen beweglichen Teil des Federelements ist eine Öffnung zur Aufnahme
des anzuschließenden
Leiters vorgesehen. Durch Eindrücken
des Federelements in diesen oberen Bereich entsteht zwischen dem
Kontaktstück des
Kontaktelements und dem Federelement eine Öffnung durch die der anzuschließende Leiter
gesteckt werden kann. Nach Entlastung des Federelements zieht das
Federelement den Leiter an die Wandung der Anschlusskammer bzw.
der Anschlussbohrung und stellt dadurch die Kontaktverbindung her.
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Das
Federelement, insbesondere die Federzugklemme ist Bestandteil des
Kontaktelements welches in eine Kontaktkammer eingerastet werden kann,
kann aber auch in einen Steckverbinder bereits montiert sein. Auch
ist die Verwendung an einem Kontaktträger ohne Gehäuse möglich. Bei
der Bewegung des erfindungsgemäßen Kontaktelements
werden im Allgemeinen beim Anschluss von Litzen mit oder ohne Aderendhülsen keine
speziellen Werkzeuge benötigt.
Gegebenenfalls kann das Federelement, insbesondere die Federzugklemme
durch Druck mit einer Zange oder mittels eine Schraubendrehers durch
Abstützung
am Kontaktträger
gedrückt
bzw. geöffnet
werden. Durch entsprechende Ausbildung der Kontaktstücke mit
Federzugklemmen können
unterschiedliche Anschlussgrößen angeschlossen
und wieder gelöst
werden.
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Bei
ordnungsgemäßer und
sachlicher Anwendung kann der Anschlussvorgang mehrmals wiederholt
werden.
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Bevorzugte
Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Weitere
Vorteile sowie Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
von Ausführungsbeispielen und
anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:
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1 einen Teilschnitt eines
oberen Teils eines eine Federzugklemme aufweisenden Kontaktelements,
wobei gestrichelt ein erstes Ausführungsbeispiel und ausgezogen
ein zweites Ausführungsbeispiel
der Federzugklemme dargestellt ist;
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2 eine Draufsicht auf den
oberen Teil des Kontaktelements, wobei der Befestigungsteil der Federzugklemme
nicht gezeigt ist, sowie die Federzugklemme gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3 eine Darstellung ähnlich 2, wobei sich die Federzugklemme
in einer Aufnahmeposition befindet;
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4 eine Darstellung ähnlich 1, wobei hier ein elektrischer
Leiter mechanisch und elektrisch mittels der Federzugklemme mit
dem Kontaktelement verbunden dargestellt ist, wobei gestrichelt
das andere Ausführungsbeispiel
der Federzugklemme gezeigt ist;
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5 und 6 andere Ausführungsbeispiele für die Gestaltung
einer Leiterhalteöffnung
der Federzugklemme;
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7 eine Darstellung ähnlich 1, wobei die Federzugklemme
aus Federdraht besteht und im massiven Teil des Kontaktstücks 11 befestigt
ist;
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8 eine Darstellung ähnlich 2, wobei hier die aus Federdraht
geformte Federzugklemme gezeigt ist;
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9 eine Ansicht A aus 7 mit zwei Befestigungsbohrungen
zur Befestigung der Federzugklemme;
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10 ein anderes Ausführungsbeispiel
zu 9 mit nur einer Befestigungsbohrung;
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11 und 12 andere Ausführungsbeispiele zur Befestigung
der Federzugklemme.
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In
den 1 bis 4 sind ein erstes und ein zweites
Hauptausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt, die sich lediglich durch die Gestaltung
eines noch zu beschreibenden Federteils unterscheiden. In den 5 und 6 sind Ausgestaltungen einer noch zu beschreibenden
Halteöffnung
der Federzugklemme gezeigt.
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In
den 7 bis 10 sind ein drittes und viertes
Hauptausführungsbeispiel
mit einer Federzugklemme aus Federdraht dargestellt. In den 11 und 12 sind alternative Befestigungsmöglichkeiten für die Federzugklemme
aufgezeigt.
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Das
erste Ausführungsbeispiel
ist in den 1 und 4 gestrichelt gezeigt. Das
zweite Hauptausführungsbeispiel
ist in den 1 und 4 mit ausgezogener Linie
dargestellt.
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Das
dritte Ausführungsbeispiel
was die Federzugklemme anlangt ist in 7 gestrichelt
gezeigt und das vierte Ausführungsbeispiel
in 7 mit ausgezogener
Linie dargestellt.
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Insbesondere
in 1 erkennt man den
oberen Teil eines Kontaktelements 1. Das Kontaktelement 1 besteht
aus einem Kontaktstück 11 und
einer daran angebrachten Federzugklemme 41. Das Kontaktstück 11 besteht
aus einem Kontaktteil 13 sowie vorzugsweise einstückig damit
ausgebildet einem Auf nahmeteil 15 für einen Anschlussabschnitt 9 (vgl. 4). Der Anschlussabschnitt 9 ist
der abisolierte Teil einer Leitung 3, die aus einem elektrischen,
eine Isolierummantelung 5 aufweisenden Leiters 7 besteht.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
gemäß 4 ist der Leiter eine Litze 7 kann
aber natürlich auch
ein Draht oder eine Litze mit aufgebrachter Anderendhülse sein.
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Der
Kontaktteil 13 kann ein Kontaktstift sein, kann aber auch
in der Form einer Buchse ausgebildet sein.
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Wie
ferner in 1 dargestellt
ist, weist der Aufnahmeteil 15 eine Aufnahmeöffnung 23 auf,
die zu einer Anschlusskammer (Aufnahmebohrung) 21 führt, die
vorzugsweise nahezu die gesamte Länge des Aufnahmeteils 15 einnimmt.
Die Anschlusskammer 21 besitzt eine Wand 22 von
vorzugsweise zylindrischer Gestalt mit einer Innenoberfläche 25.
Das Aufnahmeteil 15 besitzt ferner eine Außenoberfläche 17.
Durch die Wand 22 hindurch verläuft in der Nähe eines
Bodens der Kammer 21 eine Befestigungsöffnung 27 bis zur
Innenoberfläche 25.
Vorzugsweise fluchtend mit der Befestigungsöffnung 27 ist an der entsprechenden
Stelle der gegenüberliegenden Wand 22 eine
Befestigungsöffnung 28 ausgebildet. Im
oberen Bereich nahe der Aufnahmeöffnung 23 befindet
sich auf Seiten der Befestigungsöffnung
eine Eintrittsöffnung 29 für ein Federelement
welches vorzugsweise, wie dargestellt, als eine Federzugklemme 41 ausgebildet
ist. In etwa fluchtend mit der Eintrittsöffnung 29 ist eine
weitere Öffnung 31 in
der Wand 22 ausgebildet. Die Eintrittsöffnung 29 bildet an
ihrer Oberseite eine Federabstützfläche 33.
Die Federzugklemme 41 kann gemäß der Darstellung in den 1 und 4 in der Form des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels
gestaltet sein, wobei der Unterschied bei der Federzugklemme 41 darin
liegt, dass ein Teil der Federzugklemme 41, nämlich ein Federteil 49,
unterschiedlich ausgebildet ist. Im Fall des ersten Hauptausführungsbeispiels
ist der Federteil 49 mit 491 bezeichnet und gestrichelt
dargestellt, während
für das
zweite Hauptausführungsbeispiel der
Federteil 49 mit 492 bezeichnet ist und geradlinig verläuft. Im
Gegensatz dazu ist beim ersten Ausführungsbeispiel der Federteil 491 in
etwa sinusförmig ausgebildet,
d.h. ist im unteren Bereich nach innen gewölbt.
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In
den dargestellten Ausführungsbeispielen ist
die Federzugklemme 41 insgesamt als eine Blattfeder ausgebildet.
Es ist möglich,
die Federzugklemme auch aus Draht beispielsweise als Drahtbügel zu gestalten.
Vorzugsweise besteht die Federzugklemme aus Federstahl, kann aber
auch beispielsweise aus einer Zinnlegierung oder aus Kunststoff
hergestellt sein.
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Es
ist auch möglich
die Federzugklemme als integraler Bestandteil des Kontaktstückes zu
fertigen.
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Die
Federzugklemme 41 weist an dem einen Ende einen Befestigungsteil 43 auf,
mit dem die Federzugklemme 41 am Kontaktstück 11 befestigt ist. Der
Befestigungsteil 43 besitzt ein Befestigungsende 44.
Anschließend
an den Befestigungsteil 43 verläuft der erwähnte Federteil 49, 492 unter
einem Winkel gegenüber
dem vorzugsweise ebenen horizontal verlaufenden Befestigungsteil 43,
wobei gegenüber
der Wand 22 des Aufnahmeteils 15, ein spitzer
Winkel α gebildet
wird. Einstückig
mit dem Federteil 49 und in etwa parallel und in gleicher
Richtung wie der Befestigungsteil 43 verläuft ferner
ein Leiterhalteteil 51, welches ein freies Ende 45 besitzt.
Der Leiterhalteteil 51 besitzt eine Öffnung 47 zur Aufnahme
des Anschlussabschnitts 9 der Leitung 3. Im Ganzen
hat die Federzugklemme 41 einen U-förmigen bzw. J-förmigen Längsschnittsverlauf.
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Wie
in den 1 und 4 gezeigt, ist das Befestigungsteil 43 in
die vorzugsweise schlitzförmigen Öffnungen 27 und 28 im
Bereich des unteren Endes der Anschlusskammer 21 eingesetzt,
wobei das Befestigungsende 44 in die öffnung 28 eingepresst
oder darin in anderer Weise befestigt ist. Ferner ist das Befestigungsteil 43 vorzugsweise
auch in die Öffnung 27 eingepresst.
Die Federzugklemme 41 kann auch durch Einrasten, Einkerben,
Ein- bzw. Anschweißen oder
Einlöten
am Kontaktstück 11 befestigt
sein.
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Die
Federzugklemme 41 kann aber auch mit dem Befestigungsteil 43 im
Aufnahmeteil 15 unterhalb der Anschlusskammer 21,
bzw. im Kontaktteil 13, auch beispielsweise schräg nach unten
eingesetzt und befestigt werden.
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Die
Federzugklemme 41 kann verschiedene Positionen einnehmen,
wobei 1 die Ruheposition
der Federzugklemme 41 zeigt. In 4 ist die Klemmposition der Federzugklemme 41 gezeigt.
In dieser Position ist der Anschlussabschnitt 9, bzw. die Litze 7 durch
die Federkraft der Federzugklemme 41 gegen die in 1 und 4 rechte Wand bzw. Innenoberfläche 25 gepresst. 2 zeigt eine Position zwischen
der in 1 gezeigten Ruheposition
und der in 3 gezeigten
Aufnahmeposition.
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Durch
die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird
in einfacher Weise ein elektrischer Leiter 3 an dem Kontaktelement 1 befestigt
und gleichzeitig eine gute elektrische Verbindung hergestellt. Der
Anschlussabschnitt 9 des elektrischen Leiters 3 wird, nachdem
die Federzugklemme 41 mit ihrem Leiterhalteteil 51 in
die Anschlusskammer 21 gedrückt ist und etwa die in 3 gezeigte Aufnahmeposition
erreicht hat, in die Kammer durch die Aufnahmeöffnung 23 und die
Leiterhalteöffnung 47 eingesetzt.
Die in 3 gezeigte Aufnahmestellung
wird erreicht, indem man mit einem Finger oder mittels eines Werkzeugs
gegen den Federteil 49 drückt, der dann mit seinem freien
Ende 45 in die weitere Öffnung 31 eintaucht.
Die Federzugklemme 41 kann also durch Druck mit einer Zange
oder mittels eines Schraubendrehers durch Abstützen an einem nicht gezeigten Kontaktträger in die
Aufnahmeposition gedrückt
werden. Nach Einsetzen des Anschlussabschnitts 9 wird die
Federklemme 41 freigegeben und nimmt dann die in 4 gezeigte Position ein,
wo der Anschlussabschnitt 9 bzw. die Litze 7 gegen
die Innenoberfläche des
Wandteils gedrückt
wird, die auf der Seite der Federzugklemme 41 verläuft.
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In 4 ist mit F die Richtung
der Kraft angedeutet, die erforderlich ist, um die Federzugklemme 41 in
die in 3 gezeigte Aufnahmeposition
zu biegen. In der 4 ist
mit KF die Richtung der Kraft bezeichnet, die die Federzugklemme 41 auf
die Litze 7 ausübt.
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In 5 ist schematisch eine der 2 entsprechende Stellung
für eine
andere Form der Leiterhalteöffnung
gezeigt, die hier mit 471 bezeichnet ist und in einem Leiterhalteteil 511 untergebracht
ist.
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Ähnlich ist
in 6 eine weitere Darstellung für eine Leiterhalteöffnung 472 gezeigt,
die in einem Leiterhalteteil 512 dreieckig ausgebildet
ist.
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Alternativ
zu der in 2, 3, 5 und 6 gezeigten
abgerundeten Ecken am freien Ende 45 des Leiterhalteteils 51, 511,
bzw. 512 können
diese natürlich auch
abgeschrägte
statt abgerundete Ecken sein, um so ein sicheres Eintauchen in die Öffnung 31 zu gestatten.
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In 7 sind zwei Ausführungsbeispiele ähnlich 1 gezeigt, wobei die Federzugklemme 141 aus
Federdraht besteht und auch als eine Drahtzugklemme 141 bezeichnet
wird. Die Drahtzugklemme 141 besteht aus einem Leiterhalteteil 151 mit
freiem Ende 145 und einer Leiterhalteröffnung 147 (8), einem Federteil 149 und
einem Befestigungsteil 143. Für den Federteil 149 sind
zwei Ausführungsbeispiele
gezeigt, eines mit geradlinigen Verlauf des Federteils 149 mit 349 bezeichnet
und durchgezogen dargestellt. Sowie eines mit S- bzw. sinusförmigen Verlauf
des Federteils 149 mit 249 bezeichnet und gestrichelt
dargestellt. Der Befestigungsteil 143 ist in einem Ausführungsbeispiel
in zwei Bohrungen 161, 162 wie in 9, die eine Ansicht A aus 7 zeigt am Ende des Aufnahmeteils 15 zum
Kontaktteil 13 hin im massiven Teil des Kontaktstücks 11 befestigt.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
wie in 10 gezeigt ist,
sind die beiden Enden 144 des Befestigungsteils 143 zusammen
in einer Bohrung 163 befestigt. In 8 ist analog zur 2 einen Draufsicht auf das Kontaktelement
aus 7 gezeigt und die
Leiterhalteröffnung 147 des
Leiterhalteteils 151 der Drahtzugklemme 141 dargestellt.
Die Leiterhalteöffnung 147 wird
durch den Federdraht gebildet, der am Übergang vom Leiterhalteteil 151 zum
Federteil 149 zusammen und umgebogen ist, und von dort parallel
zum Befe stigungsteil 143 verläuft und dort noch einmal gebogen
ist und mit beiden Befestigungsenden 144 in den Bohrungen 161, 162 oder
alternativ in der Bohrung 163 befestigt ist.
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In 11 ist eine alternative
Befestigungsmöglichkeit
für die
Federzugklemme aus 1 gezeigt,
bei der der Befestigungsteil 243 als Haltebügel bzw.
Haltering ausgeformt ist, der das Kontaktstück 11 umschließt also
an dessen Außenumfang
durch Schweißen,
Löten oder
Klemmen befestigt ist.
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In 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
für die
Befestigung der Federzugklemme gezeigt, bei der ein Befestigungsteil 343 am
Kontaktstück
anliegt und dort befestigt, insbesonders angeschweißt ist.
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In
den gezeigten Ausführungsbeispielen
sind die Haltemittel in der Form einer Federzugklemme 41 ausgebildet,
die zum Beispiel eine Litze 7 gegen die Innenoberfläche 21 ziehen
bzw. drücken.
Alternativ können
die Haltemittel auch in der Form einer Federdruckklemme ausgebildet
sein. In einem solchen Fall würde
die Federdruckklemme sich in ihrer Ruheposition mit dem Leiterhalteteil 51 die
Anschlusskammer 21 durchsetzend und aus dieser durch die Öffnung 31 herausragend
befinden, wobei dann vorzugsweise geradlinig, wie bei 492 gezeigt
ist, der Federteil parallel und dicht zu der Außenoberfläche 17 des Gehäuses verlaufen
würde.
Aus dieser Ruheposition könnte
dann die Federdruckklemme herausgezogen werden, bis das Loch 47 mit
der Aufnahmeöffnung 23 fluchtet,
so dass ein Anschlussabschnitt 9 des Leiters 3 eingesetzt
werden kann. Dann würde
die auf die Federdruckklemme ausgeübte Kraft entfernt werden, so
dass die Federdruckklemme sich zu ihrer Ruheposition hin bewegt,
diese aber wegen des Durchmessers des Leiters, z.B. der Litze 7,
aber nicht erreicht sondern den Leiter bzw. die Litze 7 gegen
die Innenoberfläche 25 drückt. Bei
einer solchen Ausbildung bräuchte
auch keine voll begrenzte Leiterhalteöffnung entsprechend der Leiterhalteöffnung 47 vorgesehen
sein, es könnte
vielmehr die "Öffnung" 47 nur bogenförmig, besser
sichelförmig
ausgebildet sein.