DE19817925A1

DE19817925A1 - Federkraftklemmanschluß für elektrische Leiter

Info

Publication number: DE19817925A1
Application number: DE19817925A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Gerberding
Original assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Current assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1998-04-17
Publication date: 1999-10-28
Anticipated expiration: 2018-04-18
Also published as: FR2777705B1; JPH11345637A; JP4304645B2; TW417337B; DE19817925B4; US6155890A; FR2777705A1; CN1096720C; CN1233085A; BR9901277A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Federkraftklemmanschluß für elektrische Leiter mit einer sogenannten Käfigzugfeder, die auf das freie Ende einer Stromschiene aus einem elektrisch gut leitfähigen Material aufgesetzt ist. Es wird vorgeschlagen, das Endstück der Stromschiene mit einem unteren und einem oberen Stockwerk auszubilden und ein dazwischen sich erstreckendes Teilstück der Stromschiene als Stockwerksträger zu formen, der eine Wandöffnung aufweist, durch die das Ende eines in die Klemmstelle im oberen Stockwerk eingeführten elektrischen Leiters in den Innenraum der Klemmfeder einsteckbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Federkraftklemm anschluß mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1. Federkraftklemmanschlüsse dieser Art sind 1977 mit sogenannten Käfig zugfedern von der Anmelderin entwickelt worden und werden heute auch von anderen Herstellern in großen Stückzahlen auf den Markt gebracht.

Für die meisten Anwendungsfälle muß die Klemm stelle des Federkraftklemmanschlusses zum Klemmen und/oder Lösen des elektr. Leiters ge öffnet werden. Das geschieht durch manuelles Niederdrücken des Klemmschenkels der Klemm feder, der ausgehend von dem rückwärtigen Feder bogen der Klemmfeder (das ist die sogenannte Federwurzel der Klemmfeder) in Art einer Schlaufe in Bogenform abläuft und der sodann mit seinem freien Ende in Querrichtung (z. B. unter einem Winkel von 70 bis 90°) auf das freie Ende des Anlageschenkels der Klemmfeder bzw. auf das freie Ende der Stromschiene, auf der der Anlageschenkel aufliegt, zuläuft. Beim Niederdrücken des Klemmschenkels muß eine Über dehnung (Überlastung) der Federwurzel und/oder des Klemmschenkels der Klemmfeder vermieden werden. Zu diesem Zweck besitzen Federkraft klemmanschlüsse dieser Art einen Überlastungs schutz in Form von Anschlagelementen, die in dem vom Anlageschenkel und Klemmschenkel der Klemmfeder gebildeten Innenraum der Klemmfeder angeordnet sind und die ein zu starkes Nieder drücken des Klemmschenkels in Richtung des Anlageschenkels der Klemmfeder verhindern sollen. Zum Stand der Technik wird als Bei spiel auf die EP 0 806 811 A2/Weidmüller hingewiesen.

Federkraftklemmanschlüsse mit Käfigzugfedern besitzen eine Klemmstelle für den elektr. Leiter, die an der Unterseite des freien Endes der Strom schiene gebildet ist, das sich durch eine Fensterausnehmung in dem freien Ende des Klemmschenkels der Klemmfeder hindurcher streckt. Somit ist die konstruktive Bau höhe solcher Federkraftklemmanschlüsse sehr gering, denn der Leiteraufnahmeraum für den zu klemmenden elektr. Leiter liegt direkt unterhalb der Stromschiene und die Klemmfeder mit der Bogenform ihres Klemm schenkels befindet sich direkt oberhalb der Stromschiene, wobei das Anschlagelement für den Überlastungsschutz der Klemmfeder im Innenraum der Klemmfeder untergebracht ist.

Dennoch wurde für die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, die Bauform eines Federkraftklemmanschlusses dieses Typs hinsichtlich des benötigten Platzbedarfs noch besser zu optimieren. Diese Aufgabe ist nicht neu und entspricht einer permanenten Forderung der Elektroindustrie hinsichtlich einer platzsparenden, funktionssicheren Miniaturisierung von Klemmanschlüssen aller Art.

Die gestellte Aufgabe wurde mit verblüffend einfachen Mitteln und im Ergebnis mit einer sehr großen Platzeinsparung dadurch gelöst, daß das Endstück der Stromschiene, auf dem die Klemmfeder aufgesetzt ist, zwei Stockwerke aufweist, nämlich ein unteres Stockwerk und ein oberes Stockwerk und ein dazwischen sich er streckendes Teilstück der Stromschiene als Stock werksträger ausgeformt ist. Im unteren Stockwerk liegt der Anlageschenkel der Klemmfeder an der Stromschiene an. Im oberen Stockwerk ist eine von dem Stockwerksträger in Richtung der Fensterausnehmung des Klemmschenkels der Klemmfeder abgebogene Plattform vorhanden, deren freies Ende sich durch die Fensteraus nehmung hindurcherstreckt derart, daß die Klemmstelle für den elektr. Leiter zwischen der Unterseite dieser Plattform und der unteren Kante der Fensterausnehmung gebildet ist, wobei der Stockwerksträger zwischen den beiden Stockwerken eine Wandöffnung besitzt, durch die sich das Ende des in die Klemmstelle ein geführten elektr. Leiters in den Innenraum der Klemmfeder hineinerstrecken kann.

Nach der Lehre der Erfindung ist die Anordnung der genannten Plattform im oberen Stockwerk einer entsprechend ausgebildeten Stromschiene von großem Vorteil.

Zum einen ist diese obere Plattform ein hervorragendes Anschlagelement gegen die unerwünschte Überdehnung (Überlastung) der Klemmfeder mit dem Vorteil, daß ein bisher übliches Anschlagelement im Innenraum der Klemmfeder entfällt und dieser Innenraum somit für andere Zwecke genutzt werden kann.

Zum anderen ist die Unterseite der Platt form Bestandteil der Klemmstelle für den elektr. Leiter, wodurch der elektr. Leiter direkt an der Unterseite der Plattform im oberen Stockwerk positioniert ist und sich mit seinem vorderen Ende in den Innenraum der Klemmfeder hineinerstreckt, der - wie vorstehend erwähnt - von den bisher üblichen Anschlagelementen vollständig freigehalten ist.

Im Ergebnis entsteht dadurch eine Bauhöhen- Verringerung des erfindungsgemäßen Feder kraftklemmanschlusses, die sich daraus er klärt, daß dessen gesamte Bauhöhe nicht mehr (wie beim Stand der Technik üblich) von der erforderlichen Bauhöhe für den maximalen Öffnungshub der Klemmfeder zuzüglich der Bauhöhe des im Innenraum der Klemmfeder angeordneten Anschlagelementes für den Überlastungsschutz der Klemmfeder abhängt, sondern jetzt (nach der Lehre der Erfindung) im wesentlichen nur noch durch den maximalen Öffnungshub der Klemmfeder bestimmt ist, da der nach unten gerichtete Öffnungshub des Klemmschenkels der Klemmfeder und der nach oben gerichtete Stockwerksträger, der die oberen Anschlag-Plattform für den Klemm schenkel trägt, einander überlagern.

Die neue Konstruktion des Federkraftklemm anschlusses ist in sich selbsttragend, d. h. es werden keine Federkräfte und/oder Klemm kräfte auf das Isolierstoffgehäuse über tragen. Zudem ist bei der neuen Konstruktion der Überlastungsschutz für die Klemmfeder integriert durch die Stockwerks-Konstruktion der Stromschiene, so daß in dem Federkraft klemmanschluß keine gehäuseseitigen Kunst stoff-Abstützelemente für den Überlastungs schutz mehr eingefügt werden müssen, wie dies im Stand der Technik vielfach der Fall ist. Der Federkraftklemmanschluß nach der Erfindung ist deshalb unabhängig von einer vorgegebenen Montagerichtung in ein Kunst stoff-Gehäuse und kann somit sowohl von der Seite als auch von vorne in jede ge wünschte Gehäuseausbildung eingesetzt werden. Natürlich kann der erfindungsgemäße Federkraftklemmanschluß aufgrund seiner selbsttragenden und seiner mit dem integrierten Überlastungsschutz versehenen Bauweise auch ohne ein Isolierstoffgehäuse aus Kunststoff verwendet werden.

Die neue Konstruktion, bei der der eingesteckte elektr. Leiter etwa mittig im Innenraum der Klemmfeder positioniert ist, ist auch bezüglich der Massenverteilung der Strom schiene auf einander gegenüberliegenden Seiten des elektr. Leiters weitgehend aus balanciert, so daß der Federkraftklemman schluß gegen Erregerschwingungen (Vibrationen) sehr unempflindlich ist und besonders gut als Leiteranschluß für Maschinen und Anlagen verwendet werden kann, die Vibrationen erzeugen oder solchen ausgesetzt sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des er findungsgemäßen Federkraftklemmanschlusses sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 hervor gehoben.

Nachfolgend werden konstruktive Ausführungs beispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 eine erste Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 bis 6 eine zweite Ausführungsform mit einem Isolierstoffgehäuse,

Fig. 7 eine dritte Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen in einer Perspektive und in einer Seitenansicht (diese teilweise geschnitten) den neuen Federkraftklemmanschluß mit einer Klemmfeder, die aus Federstahlblech gefertigt ist und einen rückwärtigen Feder bogen (= Federwurzel 10) und davon ausgehend je einen Anlageschenkel 11 und einen Klemm schenkel 12 besitzt. Aus dem freien Ende des Klemmschenkels 12 ist die Fensterausnehmung 13 ausgestanzt.

Die Stromschiene 14 besitzt ein Endstück, auf dem die Klemmfeder aufgesetzt ist. Dieses Endstück hat zwei Stockwerke mit einem dazwischen sich erstreckenden Stock werksträger 15. Das untere Stockwerk ist im vorderen Bereich durch die untere Platt form 16 und das obere Stockwerk durch die obere Plattform 17 dargestellt. Der Stock werksträger 15 besitzt eine Wandöffnung 18, und die genannten Plattformen 16 und 17 sind beim Ausstanzen der Stromschiene aus einem elektrisch gut leitfähigen, flachen Material streifen (z. B. aus Elektrolytkupfer mit schmelzverzinnter Oberfläche) aus dieser Wandöffnung freigestanzt und jeweils in der Darstellung nach links abgebogen.

Die Plattform 17 im oberen Stockwerk der Stromschiene ist das Anschlagelement für den Klemmschenkel 12 der Klemmfeder (= Überlastungsschutz) der zum Öffnen der Klemmstelle für das Anschließen des elektr. Leiters niedergedrückt werden muß, wie dies die Fig. 4 und 5 zeigen (siehe dort in Fig. 5 den geklemmten elektr. Leiter 19).

Die im oberen Stockwerk angeordnete Platt form 17 besitzt eine zusätzliche Längser streckung 20 in den Innenraum der Klemmfeder hinein, die den in den Innenraum der Klemm feder eingesteckten elektr. Leiter 19 ins besondere beim Einsteckvorgang führt (vergl. hierzu Fig. 5). Weiterhin wird beim Einsteck vorgang der elektr. Leiter durch den Anlage schenkel 11 der Klemmfeder geführt, der im unteren Stockwerk (siehe Plattform 16 in Fig. 2) an der Stromschiene anliegt.

Das Ausführungsbeispiel des neuen Federkraft klemmanschlusses gemäß den Fig. 3 bis 6 und das Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 7 unter scheiden sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 und 2 im wesentlichen nur dadurch, daß verschiedene Festlegungen des Anlageschenkels der Klemmfeder im unteren Stockwerk der Stromschiene gewählt sind.

Nach Fig. 1 und 2 ist die Vorderkante des Anlageschenkels durch die Wandöffnung 18 der Stromschiene hindurchgeführt und etwas nach unten abgewinkelt derart, daß sie sich in der quer angeordneten Sicke 21 verhakt, die in der Plattform 16 vorhanden ist (siehe hier zu auch Anspruch 3).

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 6 liegt die abgewinkelte Vorderkante des An lageschenkels in der Wandöffnung 22 und ver krallt sich dort in der unteren Laibungs fläche der Wandöffnung. Alternativ oder zu sätzlich kann diese Laibungsfläche auch nach außen (d. h. in der Darstellung nach links) abfallend ausgestanzt sein, so daß die abge winkelte Vorderkante des Anlageschenkels mit der Laibungsfläche verhakt. In Ver bindung mit den seitlichen Schulteran schlägen 23 des Anlageschenkels an der Innenseite des Stockwerksträgers 24 ergibt sich eine ausreichende Festlegung des An lageschenkels im unteren Stockwerk der Stromschiene (siehe hierzu auch Anspruch 4).

Nach Fig. 7 ist der Anlageschenkel der Klemmfeder durch seitliche Ausreißlappen 25 festgelegt, die in seitlich offene Nuten der Stromschiene eingreifen (siehe hierzu auch Anspruch 5).

Die Fig. 6 in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 zeigt als Beispiel ein Isolierstoffgehäuse für einen einpoligen und mit nur einer Klemm stelle ausgeführten Federkraftklemmanschluß. Natürlich ist der neue Federkraftklemmanschluß auch mehrpolig und/oder mit mehr als einer Klemmstelle ausführbar.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 4 bis 6 wird der Federkraftklemm anschluß stirnseitig von links in das Isolierstoff-Gehäuse 26 eingesetzt, das sodann mit einem Isolierstoffdeckel 27 verschlossen wird. Durch das Einsetzen des Deckels ist der in sich selbsttragende Federkraftklemmanschluß in dem Gehäuse lage-fixiert. Der Deckel besitzt den Leiter einführungskanal 28 und eine Betätigungs öffnung 29 mit einem beweglich angelenkten Führungslappen 30, der die Spitze eines in die Betätigungsöffnung eingesteckten Schraubendrehers (nicht dargestellt) auf den Rücken des Klemmschenkels 12 der Klemm feder überleitet, so daß der Klemmschenkel zum öffnen der Klemmstelle mittels des Schraubendrehers niedergedrückt wird, wie dies die Fig. 4 und 5 zeigen.

Claims

1. Federkraftklemmanschluß für elektr. Leiter,

1. bestehend aus einer Klemmfeder, die aus einem Federstahlblech gefertigt ist und die auf das freie Ende einer Stromschiene aufgesetzt ist, die aus einem elektrisch gut leitfähigen, flachen Materialstreifen ausgestanzt ist,
2. die Klemmfeder besitzt einen rückwärtigen Federbogen (= Federwurzel) und davon aus gehend einen Anlageschenkel, der an der Stromschiene anliegt, und einen Klemm schenkel, der in Art einer Schlaufe ge bogen ist und mit seinem freien Ende in Querrichtung auf das freie Ende der Strom schiene zuläuft,
3. wobei das freie Ende des Klemmschenkels eine Fensterausnehmung aufweist, durch die sich das freie Ende der Stromschiene hindurch erstreckt derart, daß die untere Kante der Fensterausnehmung gegen die Unterseite der Stromschiene eine Klemmstelle bildet und einen zwischen der unteren Kante der Fenster ausnehmung und der Stromschiene eingeführten elektr. Leiter gegen die Unterseite der Stromschiene festklemmt,
dadurch gekennzeichnet,
4. daß das Endstück der Stromschiene (14), auf dem die Klemmfeder aufgesetzt ist, zwei Stockwerke aufweist, nämlich ein unteres Stockwerk und ein oberes Stockwerk und ein dazwischen sich erstreckendes Teilstück der Stromschiene als Stockwerksträger (15, 24) ausgeformt ist,
5. im unteren Stockwerk liegt der Anlageschenkel (11) der Klemmfeder an der Stromschiene (14) an,
6. und im oberen Stockwerk ist eine von dem Stock werksträger in Richtung der Fensterausnehmung (13) des Klemmschenkels (12) der Klemmfeder abgebogene Plattform (17) vorhanden, deren freies Ende sich durch die Fensterausnehmung hindurcherstreckt derart, daß die Klemmstelle für den elektr. Leiter (19) zwischen der Unterseite dieser Plattform (17) und der unteren Kante der Fenster ausnehmung (13) gebildet ist,
7. und daß der Stockwerksträger (15, 24) zwischen den beiden Stockwerken eine Wandöffnung (18, 22) besitzt, durch die sich das Ende des in die Klemm stelle eingeführten elektr. Leiters (19) in den Innenraum der Klemmfeder hineinerstrecken kann.

2. Federkraftklemmanschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Plattform (17) im oberen Stockwerk eine Längserstreckung (20) in den Innenraum der Klemmfeder hinein besitzt, die den in den Innenraum der Klemmfeder eingesteckten elektr. Leiter (19) führt.

3. Federkraftklemmanschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß sich die Wandöffnung (18) in dem Stockwerksträger (15) bis in das untere Stockwerk erstreckt,
2. daß die Vorderkante des Anlageschenkels der Klemmfeder durch die Wandöffnung (18) hindurchgeführt und etwas nach unten ab gewinkelt ist derart, daß sie sich in einer quer angeordneten Sicke (21) ver hakt, die in einer Plattform (16) der Stromschiene vorhanden ist, die in dem unteren Stockwerk aus dem Stockwerks träger (15) herausgeformt ist.

4. Federkraftklemmanschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß sich die Wandöffnung (22) in dem Stockwerksträger (24) bis in das untere Stockwerk erstreckt,
2. daß sich die Vorderkante des Anlage schenkels der Klemmfeder bis in die Wand öffnung (22) hineinerstreckt und etwas nach unten abgewinkelt ist derart, daß sie sich in der unteren Laibungsfläche der Wandöffnung verkrallt und/oder mit einer nach außen schräg abfallenden Laibungsfläche der Wandöffnung verhakt.

5. Federkraftklemmanschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß sich die Wandöffnung in dem Stockwerks träger bis in das untere Stockwerk er streckt,
2. daß sich die Vorderkante des Anlageschenkels der Klemmfeder bis in die Wandöffnung hinein erstreckt und auf der unteren Laibungsfläche der Wandöffnung aufliegt
3. und daß aus einer oder aus beiden Seiten des Anlageschenkels der Klemmfeder ein Ausreiß lappen (25) herausgebogen ist, der in eine seitliche Nut der Stromschiene eingreift.