DE19639785A1

DE19639785A1 - Stromschiene mit Buchsen-Steckverbinder

Info

Publication number: DE19639785A1
Application number: DE19639785A
Authority: DE
Inventors: Peter Murray; Gerhard Huiskamp; Rainer Schulze; Volker Schroeder; Manfred Wilmes
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2016-09-28
Also published as: EP0833408B1; EP0833408A3; DE19639785C2; EP0833408A2; DE59709761D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromschiene mit Buchsen-Steckverbinder, insbesondere für Reihenklemmen, Klemmverbinder und dergleichen. In der modernen Verbin dungstechnik werden zunehmend Reihenklemmen, Klemmverbinder und dergleichen eingesetzt, bei denen die Stromschienen neben einem Anschluß für einen ankom menden Leiter für den abgehenden Leiter einen Buchsen-Steckverbinder aufweisen, oder aber die Stromschienen zwischen einem Anschluß für einen ankommenden Leiter und einem Anschluß für einen abgehenden Leiter zwecks weiterer Potential verteilung noch einen Buchsen-Steckverbinder aufweisen (DE 295 14 711 U1).

Da aus zwingenden elektrotechnischen Gründen die Dicke der Stromschiene nicht zu klein werden darf und beispielsweise in zahlreichen Anwendungsfällen 0,6 mm beträgt, andererseits aber bislang sowohl aus elektrischen wie aus federungstechni schen Gründen die tulpenförmigen Buchsen-Steckverbinder Materialstärken in der Größenordnung von nur 0,3 mm haben, hat man bislang derartige Buchsen-Steck verbinder an die Stromschienen angeschweißt. Eine solche Herstellungsweise ist teuer und darüberhinaus bezüglich der galvanischen Oberflächenbehandlung derarti ger Bauteile problematisch.

Es ist andererseits grundsätzlich bei der Herstellung derartiger Buchsen-Steckver binder als solcher bekannt (DE 32 24 933 C2), diese aus einem Bandmaterialzu schnitt in der passenden gewünschten Stärke dadurch herzustellen, daß der Band materialzuschnitt mittig geschlitzt wird und durch einen weiteren seitlichen Schlitz in dem Zuschnitt zwei nebeneinanderliegenden Kontaktfedern unterschiedlicher Länge gebildet werden, wobei die längere Kontaktfeder die kürzere mit einer ihre spätere Kontaktzone bildenden Abwinkelung übergreift. Während dann bei der Bildung des Buchsen-Steckverbinders die kürzere Kontaktfeder im wesentlichen in der Zu schnittebene verbleibt, wird die längere Kontaktfeder aus der Zuschnittebene abge winkelt und dann vor die kürzere Kontaktfeder gebogen. Als sehr problematisch für die Steckverbindung hat sich dabei allerdings erwiesen, daß die beiden zusammen wirkenden Kontaktfedern in ihrer Kontaktzone unterschiedliche Federcharakteristiken haben, da die längere Kontaktfeder weicher ist als die kürzere. Problematisch ist bei der dortigen Ausgestaltung auch, daß der eingesteckte Kontaktstift die kürzere Kon taktfeder nur mit halber Breite kontaktieren kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromschiene mit Buch sen-Steckverbinder zu schaffen, die einfach und preisgünstig unter Gewährleistung einer einwandfreien Kontaktkraft herzustellen ist.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich im wesentlichen aus dem Patentanspruch 1. Dadurch, daß die Stromschiene und der Buchsen-Steckverbinder einstückig aus einem Bandmaterialzuschnitt gebildet sind, ist die Herstellung im Verhältnis zu dem Erfordernis des Anschweißens eines tulpenförmigen Buchsen-Steckverbinders an die Stromschiene erheblich vereinfacht. Da Ausgangsmaterial naturgemäß das Band material für die Stromschiene zu sein hat, wären normalerweise aufgrund der damit verbundenen Materialstärke die Kontaktfedern des Buchsen-Steckverbinders zu steif. Das wird erfindungsgemäß dadurch ausgeglichen, daß man Kontaktfedern relativ lang macht und sie dadurch wieder weicher macht. Da normalerweise in den meisten Anwendungsfällen allerdings die an sich dafür erforderliche Baulänge oberhalb der Stromschiene gar nicht zur Verfügung steht, ist durch die erfindungsgemäße Ausge staltung dafür Sorge getragen, daß ein Teil der gewünschten Federlänge in der Ebene der Stromschiene verbleibt, hier hat man im Normalfall Platz genug, den tren nenden Schlitz im Bandmaterialzuschnitt und damit die Länge der Kontaktfedern ins gesamt zweckentsprechend wählen zu können.

Da die längere der beiden Kontaktfedern weicher ist als die kürzere, wird zur Vermei dung unterschiedlicher Kontaktkräfte der beiden zusammenwirkenden Kontaktfeder in ihrer Kontaktzone das wiederum dadurch ausgeglichen, daß man die längere Kontaktfeder breiter als die kürzere ausbildet. Obwohl somit die beiden Kontaktfedern des Buchsen-Steckverbinders aus dem relativ dicken Stromschienenmaterial beste hen, haben sie in ihrer Kontaktzone die gewünschten Kontaktkräfte sowohl der Größe nach wie auch der Gleichmäßigkeit nach von Kontaktfeder zu Kontaktfeder.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Hervorzuheben ist in dem Zusammenhang eine weitere zusätzliche Ausgleichsmaß nahme für die weichere Kontaktfeder im Bereich ihrer Anlenkung an die Strom schiene im übrigen, beispielsweise in Form einer Versteifungssicke.

Hervorzuheben ist ferner eine besondere Schnittführung im Zuschnitt derart, daß sich in ihrer Kontaktzone eine Verbreiterung für die kürzere Kontaktfeder ergibt, damit der Kontaktstift nach Einsteckung auch an ihr in voller Breite anlegen kann.

Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Stromschienen mit Buchsen-Steckverbin dern werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrie ben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Stromschiene mit Buchsen-Steckverbinder in Seitenansicht,

Fig. 2 eine Teildraufsicht auf den Bandmaterialzuschnitt der Stromschiene mit Buchsen-Steckverbinder nach Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere Stromschiene mit Buchsen-Steckverbinder in Perspek tive,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Stromschiene mit Buchsen-Steckverbinder,

Fig. 5 die Stromschiene mit Buchsen-Steckverbinder nach Fig. 4 in Sei tenansicht.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Stromschiene 1 vorge sehen, die an ihrem einen Ende ein abgewinkeltes Anschlußstück 2 aufweist, auf das beispielsweise zwecks Anschließen eines ankommenden Leiters eine Zugfeder 3 aufgesetzt sein kann.

Die Stromschiene 1 ist einstückig mit einem Buchsen-Steckverbinder 4 ausgebildet, der der Potentialweiterleitung mittels eines einzusteckenden Kontaktstiftes dient. Eine derartige Stromschiene mit Buchsen-Steckverbinder kann beispielsweise in dem Iso lierstoffgehäuse einer Reihenklemme angeordnet werden.

Derartige Stromschienen haben aus elektrotechnischen Gründen normalerweise Dicken in der Größenordnung von etwa 0,6 mm. Diese Materialstärke wäre grund sätzlich für die Ausbildung des Buchsen-Steckverbinders zu groß, da die dann daraus gebildeten Kontaktfedern zu steif wären. Um trotzdem derartige Kontaktfe dern 5, 6 für den Buchsen-Steckverbinder 4 einstückig am Bandmaterialzuschnitt 1a der Stromschiene 1 ausbilden zu können, wird der Bandmaterialzuschnitt 1a (s. Fig. 2) mit einem relativ langen Längsschlitz 7 und einem davon abgehenden an der Seite mündenden Querschlitz 8 derart versehen, daß zunächst in diesem Bandmaterialzu schnitt 1a eine längere Kontaktfeder 5 sowie eine kürzere Kontaktfeder 6 gebildet werden, dergestalt, daß die längere Kontaktfeder 5 mit einer Abwinkelung 5′, die später ihre Kontaktzone bildet, das Stirnende der kürzeren Kontaktfeder 6 übergreift. Die beiden Kontaktfedern 5, 6 werden dann so aus der Stromschienenebene zuein ander hochgebogen, daß, wie insbesondere der Vergleich der Fig. 1 und 2 zeigt, ein Teil der Federlängen der Kontaktfedern 5, 6 in der Ebene der Stromschiene 1 verbleibt, die gesamte wirksame Federlänge der Kontaktfedern sich also aus einem kleinen, noch geschlitzten Bereich in der Ebene der Stromschiene 1, den sich daran anschließenden Krümmungsradien sowie der sich dann ergebenden Restlänge der Kontaktfedern 5, 6 ergibt. Dank dieser Ausgestaltung kann man bei entsprechender Wahl der Länge des Längsschlitzes 7 die Kontaktfedern 5, 6 trotz der relativ großen Materialdicke infolge einer erheblichen Federlänge so weich gestalten, daß sich die gewünschte Kontaktkraft für den Buchsen-Steckverbinder 4 ergibt, ohne daß dadurch die Bauhöhe des Buchsen-Steckverbinders 4, also dasjenige Maß, um das er sich über die Ebene der Stromschiene 1 erstreckt, zu groß wird.

Die längere Kontaktfeder 5 ist aufgrund eben ihrer größeren Länge weicher als die kürzere Kontaktfeder 6. Dies würde zu ungleichmäßigen Federkräften und Federwe gen für die Kontaktfedern 5, 6 in ihrer gemeinsamen Kontaktzone führen. Um dies auszugleichen, wird die Anordnung im Bandmaterialzuschnitt 1a so getroffen, daß die längere und damit weichere Kontaktfeder 5 zumindest bei einem nicht unbeträchtlichen Teil ihrer Längserstreckung, ausgehend vom Anlenkpunkt an der Stromschiene 1 im übrigen, breiter und damit von der Federcharakteristik her härter als die kürzere Kontaktfeder 6 ausgebildet wird.

Auf diese Weise läßt sich erreichen, daß trotz unterschiedlicher Federlängen die bei den Kontaktfedern 5, 6 in ihrer Kontaktzone gleiche Federkräfte bei gleichem Feder weg haben.

In den Fig. 1 und 2 ist eine weitere zusätzliche Ausgleichsmöglichkeit bezüglich Federkraft und Federweg der beiden unterschiedlich langen Kontaktfedern 5, 6 illu striert. So ist dort die längere und damit weichere Kontaktfeder 5 zusätzlich im Bereich ihrer Anlenkung an die Stromschiene im übrigen und damit in ihrem Anfangsbereich, der in der Ebene der Stromschiene 1 verbleibt, durch eine einge drückte Sicke 9 zusätzlich versteift.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist ferner der Längsschlitz 7 derart verschränkt zum Querschlitz 8 geführt, daß sich für das freie Ende der kürzeren Kontaktfeder 6, das deren Kontaktzone bildet, eine Verbreiterung ergibt. Auf diese Weise ist gewährlei stet, daß beide Kontaktfeder 5 und 6 in ihrer Kontaktzone einen hier einzusteckenden Kontaktstift in dessen voller Breite kontaktieren können, wie insbesondere die Anschauung der Fig. 3 zeigt.

Die Fig. 3 zeigt im übrigen die Ausführungsform einer Stromschiene 1, bei der in den Anfangsbereich der längeren Kontaktfeder 5a keine Sicke eingeprägt ist. Hier besteht die Ausgleichsmaßnahme somit ausschließlich in der unterschiedlichen Breitengestaltung der Kontaktfedern 5a, 6.

In den Fig. 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer derartigen Strom schiene mit Buchsen-Steckverbinder illustriert. Hier ist eine Stromschiene 1b vorge sehen, die zwei Anschlußstücke 2 zum Anschließen eines ankommenden und eines abgehenden Leiters aufweist, was beispielsweise wiederum durch Zugfedern geschehen kann. Zur zusätzlichen Potentialverteilung hat diese Stromschiene 1b wiederum einen zusätzlichen Buchsen-Steckverbinder 4. Dieser Buchsen-Steckver binder 4 ist an einem zunächst in der Ebene des Bandmateriales liegenden, später davon abgewinkelten Stromschienenzuschnittstück 1c genauso ausgebildet, wie vor stehend im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 näher beschrieben. Es sind somit auch hier wieder eine längere Kontaktfeder 5 und eine kürzere Kontaktfeder 6 vorgesehen, wobei die längere Kontaktfeder 5 breiter ist als die kürzere Kontaktfeder 6. Ggf. kann auch hier wieder als zusätzliche Versteifungsmaßnahme für die längere Kontaktfeder 5 eine Sicke vorgesehen sein. Auch hier kann durch die entsprechende Führung des Längsschlitzes 7 im Zuschnittabschnitt 1b dafür Sorge getragen wer den, daß die Kontaktzone der kürzeren Kontaktfeder 6 verbreitert ist.

Für alle vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gilt, daß die Kontaktflächen in den Kontaktzonen der Kontaktfedern sich aus der Fläche des Bandmaterialzuschnit tes ergeben und durch die Stanz- und Biegemaßnahmen nicht beeinflußt werden, so daß in denkbar einfacher Weise das Bandmaterial galvanisch fertig behandelt wer den kann und damit insbesondere nicht etwa die insoweit verbiegungsgefährdeten Stanz-Biegeteile galvanisch behandelt bzw. zumindest galvanisch nachbehandelt werden müssen.

Claims

1. Stromschiene (1, 1b) mit Buchsensteckverbinder (4), insbesondere für Rei henklemmen, Klemmverbinder und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschiene (1) und der Buchsen-Steckverbinder (4) einstückig aus einem Bandmaterialzuschnitt (1a, 1c) gebildet sind, wobei in dem Bandmateri alzuschnitt (1a, 1c) durch Schlitzung (7, 8) zwei nebeneinanderliegende, unterschiedlich lange Kontaktfedern (5, 5a; 6) gebildet sind, von denen die längere Kontaktfeder (5, 5a) mit einer ihre Kontaktzone bildenden Abwin kelung (5′) die Endkante der kürzeren Kontaktfeder (6) übergreift und die län gere Kontaktfeder (5, 5a) breiter als die kürzere Kontaktfeder (6) ausgebildet ist und die beiden Kontaktfedern (5, 5a; 6) so aus der Stromschienenebene zueinander hochgebogen sind, daß ein Teil ihrer Federlänge in dieser Strom schienenebene verbleibt.

2. Stromschiene mit Buchsen-Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die längere Kontaktfeder (5) eine zusätzliche Verstei fung (9) aufweist.

3. Stromschiene mit Buchsen-Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Versteifung in die längere Kontaktfeder (5) eine Sicke (9) eingedrückt ist.

4. Stromschiene mit Buchsen-Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnete, daß die Sicke (9) im Anfangsbereich der längeren Kontakt feder (5), der in der Ebene der Stromschiene verbleibt, angeordnet ist.

5. Stromschiene mit Buchsen-Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die beiden Kontaktfedern (5, 6) trennende Längsschlitz (7) im Bandmaterialzuschnitt (1a) so geführt ist, daß die kürzere Kontaktfeder (6) im Bereich ihrer Kontaktzone an ihrem freien Ende verbreitert ist.