DE202008013956U1

DE202008013956U1 - Anschlussvorrichtung für feindrähtige Leiter

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Publication number: DE202008013956U1
Application number: DE202008013956U
Authority: DE
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2008-10-18
Filing date: 2008-10-18
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2018-10-19

Abstract

Anschlussvorrichtung (1) für Leiter, insbesondere für feindrähtige Leiter, gekennzeichnet durch eine Klemmschraube (3), welche dazu ausgelegt ist, den Leiter an einem Widerlager (5) festzuklemmen, wobei das Widerlager oder die Klemmschraube (3) als ein elektrisch leitendes Kontaktelement dienen, gekennzeichnet durch eine Federeinrichtung (12), welche im kontaktierten Zustand eine Federkraft auf den durch die Klemmschraube (3) festgelegten Leiter ausübt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung Leiter, insbesondere für feindrähtige Leiter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Anschlussvorrichtung, die als Axial-Anschlusskontakt für feindrähtige Leiter ausgelegt ist, ist seit langem aus der DE 89 14 460.0 bekannt. Diese Anschlussvorrichtung sollte nach der DE 102 20 108 B4 dahingehend weiterentwickelt werden, dass auch bei Vibrationseinflüssen eine hohe Auszugssicherheit realisiert wird. Die Schrift schlägt dazu vor, dass der Winkel zur Längsachse der Spitze kleiner ist als der Winkel der Kegelfläche der Klemmhülse. In der Praxis sind die derart erzielbaren Verbesserungen nicht ausschlaggebend.
Es besteht daher nach wie vor das Problem, dass es sich bei den gattungsgemäßen Anschlussvorrichtungen um ein starres, nicht wartungsfreies und nicht rüttelsicheres Anschlusssysteme handelt. Ein nachträgliches Bewegen des Leiters z. B. durch das Montieren des Steckergehäuses oder Vibrationen kann zu einer Veränderung der Litzenposition im Inneren der Hülse führen, welche die wirksame Kontaktkraft verringert.
Auch ein Setzen, ein Kriechen der Leitermaterialien sowie unterschiedliche Wärmeausdehnungen der Anschlussvorrichtung und des Leiters können zu einer Verringerung der Kontaktkraft führen, so dass manche Anwender den Kontakt durch Drehen der Klemmschraube hin und wieder „nachziehen”, was aber zu einem Zerstören der Litze führen kann.
Die Erfindung hat die Aufgabe, dieses Problem zu beheben.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Sie schafft ferner die Klemmschrauben nach Anspruch 12.
Sie schafft eine Anschlussvorrichtung für Leiter mit einer Klemmschraube, welche dazu ausgelegt ist, einen Leiter gegen ein bzw. an einem Widerlager festzuklemmen, wobei eine Federeinrichtung vorgesehen ist, welche im kontaktierten Zustand durch ihre Federkraft die Klemmkraft auf den durch die Klemmschraube festgelegten Leiter im Kontaktbereich erhöht. Besonders – aber nicht nur – geeignet ist diese Erfindung für Axialanschlüsse zum Anschluss feindrähtiger Leiter mit einer Klemmschraube.
Diese Lösung verbindet die Vorteile eines Schraubanschlusses in einfacher und funktional hervorragender Weise mit den Vorteilen eines Federanschlusses.
Der Begriff der Federeinrichtung ist nicht zu eng zu fassen. Er umfasst insbesondere metallische Federn wie Tellerfedern oder Schraubenfedern aber auch elastisch kompressible Elemente.
Die Federkraft bewirkt, dass nach Art eines Federkontaktes Veränderungen der Klemmkraft durch Setzen der Litze, Kriechen der Leitermaterialen sowie Rütteln und Vibrationen in einfacher Weise durch ein Nachdrücken durch die Federeinrichtung entgegen gewirkt wird.
Die anfänglich durch das Anziehen der Klemmschraube aufgebrachte Kontaktkraft bleibt auch nach einem langen Einsatz weitestgehend unverändert aufrecht erhalten.
Die Nachdrückkraft wird durch den Weg und die Auslegung der Federeinrichtung bestimmt.
Besonders geeignet ist die Erfindung für eine Anschlussvorrichtung, die als Axialanschluss zum Anschluss feindrähtiger Leiter mit einer Klemmschraube ausgelegt ist, wobei die Klemmschraube mehrteilig ausgebildet ist und die Federeinrichtung aufweist. Gerade bei derartigen Anschlüssen wirkt sich die Erfindung vorteilhaft im Langzeiteinsatz sowie bei Rüttelbeanspruchungen aus.
Vorzugsweise ist die Klemmschraube in eine axiale Bohrung/Öffnung einer Klemmhülse eingeschraubt, welche das Widerlager bildet und die Klemmschraube weist einen Gewindeabschnitt als ersten Teilabschnitt und eine Klemmspitze als zweiten Teilabschnitt auf, wobei die Federeinrichtung zwischen diesen Teilabschnitten angeordnet ist.
Derart wird die Baulänge bekannter Anschlusskontakte bzw. Anschlussvorrichtungen gegenüber dem Stand der Technik nicht oder ggf. nur unwesentlich erhöht und dennoch auf einfache Weise sichergestellt, dass durch die Feder-Nachdrückkraft der Kontakt auch nach langer Zeit und unter Vibrationseinwirkung einsatzfähig bleibt. Die Nachdrückkraft und der Weg, der mit dieser ausgeglichen werden kann, wird durch Auslegung der Federeinrichtung geeignet bemessen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:
1 eine Schnittansicht einer ersten Anschlussvorrichtung;
2 eine Sprengansicht einer Klemmschraube der Anschlussvorrichtung aus 1; und
3 eine Schnittansicht einer bekannten Anschlussvorrichtung.
3 zeigt eine bekannte Anschlussvorrichtung 1 zum axialen Kontaktieren von Leiterenden mehrdrähtiger, insbesondere fein- oder feinstdrähtiger Leiter (hier nicht dargestellt), die vorzugsweise als Litzenleiter ausgestaltet sind.
Die Anschlussvorrichtung 1 weist eine Klemmschraube 3 auf, welche in eine axiale Bohrung/Öffnung 4 einer Klemmhülse 5 eingeschraubt ist.
Die Klemmschraube 3 weist einen Gewindeabschnitt 6 auf und an einem ihrer axialen Enden eine sich verjüngende Klemmspitze 7.
Die Klemmschraube 3 ist mit dem Gewindeabschnitt 6 in einen korrespondierenden mit Innengewinde versehenen Abschnitt der Bohrung 4 eingeschraubt, wobei die Klemmspitze 7 vollständig innerhalb der Bohrung 4 liegt und nicht axial aus der Bohrung 4 vorsteht. Die Bohrung 4 erstreckt sich über die gesamte axiale Länge der Klemmhülse 5 und weist ein erstes offenes Ende 4a zum Einführen des Leiters und ein zweites offenes Ende 4b auf.
Korrespondierend zur Klemmspitze 7 ist die Bohrung an ihrem Innenumfang mit einer umlaufenden Klemmschulter 9 mit einer sich ausgehend von einem kleinsten Durchmesser einerseits zum freien Ende der Öffnung 4 hin und andererseits weiter axial nach innen hin in zu einer Klemm- und hier Kontaktfläche 8 aufweitenden Kontur versehen.
Derart wird zwischen der Kontaktspitze 7 und der Klemmfläche 8 eine Klemmzone 15 gebildet, in welcher die aufgefächerten Einzeladern des feindrähtigen Leiters festklemmbar und hier mit der Kontaktfläche 8 (und/oder bei alternativen Ausgestaltungen von der Klemmspitze 7) kontaktierbar sind.
Die Klemmschraube 3 weist an ihrem von der Klemmspitze 7 abgewandten Ende eine Ansatzkontur zum Ansetzen eines Betätigungswerkzeuges auf, die hier als Innenmehrkant 10 ausgebildet ist. Diese Betätigungskontur ist vom Ende 4b her z. B. durch die Öffnung 4 mit einem Schraubendreher oder Mehrkantschlüssel zugänglich.
In der Öffnung 4 kann zum Ende 4b hin – d. h. quasi „hinter” der Klemmschraube 3, ein Kontaktbereich, z. B. hier in 2 ein Kontakt, vorzugsweise ein Buchsenkontakt 16, ausgebildet sein, der zum Anschluss von Steckern oder dgl. dient.
Beim Anschluss eines feindrähtigen Leiters muss sich zunächst die Klemmschraube 3 einen etwas größeren Abstand zur Klemmschulter 9 aufweisen, so dass das freie Leiterende in der Öffnung 4 bis in die Klemmzone 15 einsteckbar ist. Sodann wird die Klemmschraube 3 angezogen, d. h. sie wird in Richtung der Klemmschulter 9 geschraubt und damit axial zur Öffnung 4a bewegt, wobei das aufgefächerte Leiterende rund um die Klemmspitze 7 in der Klemmzone 15 festgelegt und an der Klemm- und Kontaktfläche 8 kontaktiert wird. Die Kontaktspitze 7 erzeugt einen axialen Anpressdruck der Leiterlitzen an die Klemmfläche 8.
Das eigentliche Kontaktieren des Leiters kann durch die Klemmschraube 3 erfolgen oder am Innenumfang der Klemmhülse 5.
Wie in 2 zu erkennen, kann die Klemmhülse 3 auch mehrteilig ausgebildet sein, d. h. sie kann beispielsweise aus einer äußeren Hülse und einer innerer Kontakthülse bestehen.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 1 dargestellt.
Es unterscheidet sich von der bekannten Ausführung in 3 dadurch, dass die Klemmschraube 3 wenigstens zwei Teilabschnitte 3a, 3b aufweist, zwischen welchen eine Federeinrichtung 12 angeordnet ist.
Diese Teilabschnitte 3a, 3b und die Federeinrichtung 12 sind vorzugsweise werksseitig als vormontierte Einheit zusammengestellt, was durch eine Materialbrücke realisierbar ist, welche beispielsweise auch durch einen Kleber gebildet werden kann, welche derart ausgelegt ist, dass er die zwei Teilbereiche 3a, 3b mit der in diesem Zustand vorzugsweise entspannten Federeinrichtung 12 zusammen hält.
Vorzugsweise wird der eine Teilabschnitt 3a durch die Klemmspitze 7 und ggf. einen kurzen sich daran anschließenden axialen Bereich und der andere Teilabschnitt 3b durch den Gewindeabschnitt 6 gebildet.
Wie in 1 und 2 weiter zu erkennen, lässt sich die Erfindung dadurch vorteilhaft weiterbilden, dass die Klemmspitze 7 als der eine Teilabschnitt 3a an ihrer von der eigentlichen Spitze abgewandten Seite eine sacklochartige Bohrung 13 aufweist und der Gewindeabschnitt 6 an seinem zur Kontaktspitze 7 hin weisenden Ende einen Zentrierstiftansatz 14, der dazu ausgelegt ist, führend und zentrierend in die Bohrung 13 einzugreifen.
Dabei wird auf den Zentrierspitzansatz 14 die Federeinrichtung 12 aufgesetzt, die hier vorteilhaft durch ein besonders kompakt bauendes Tellerpaket gebildet wird.
Wie bereits erwähnt, ist es denkbar, die beiden Teilabschnitte 3a, 3b mit einem Tropfen Kleber zusammenzuhalten oder beispielsweise durch einen klemmend wirkenden O-Ring zwischen dem Zentrierstift 14 und der Bohrung 13.
Derart wird die vormontierte Klemmschraube 3 in die Klemmhülse 5 geschraubt.
Zur Kontaktierung wird das feindrähtige Leiterende des Leiters in die Öffnung der Klemm- und hier Kontakthülse 5 geführt und dann die Klemmschraube 3 auf das vorgeschriebene Anzugsmoment angezogen.
Durch die Kontaktkraft wird die Fixierung des Klebers aufgebrochen und die Federeinrichtung 12 zusammengedrückt und vorgespannt, bis der Kontaktkegel und das Gewindelement auf Block zusammengefahren sind.
Da sich der Gewindeabschnitt nicht zurückdreht, wird die Klemmspitze 7 federkraftbelastet in Richtung des zu kontaktierenden Litzenleiters gedrückt.
Diese Federkraft bewirkt, dass Veränderungen der Klemmkraft durch Setzen der Litze, Kriechen der Leitermaterialen sowie Rütteln und Vibrationen in einfacher Weise durch ein Nachdrücken der Kontaktspitze – hier der kegelförmigen Kontaktspitze 7, entgegen gewirkt wird.
Anfänglich wirkt im Wesentlichen als Kontaktkraft die durch das Anziehen der Klemmschraube 3 mit der Federeinrichtung 12 erzeugte Kontaktkraft.
Die anfänglich durch das Anziehen der Klemmschraube 3 aufgebrachte Kontaktkraft bleibt auch nach einem langen Einsatz weitestgehend unverändert aufrecht erhalten bzw. es bleibt ein guter Kontakt aufrecht erhalten, da die Federeinrichtung 12 nachdrückend auf die Kontaktzone 15 wirkt.
Die Nachdrückkraft wird durch den Weg und die Auslegung der Federeinrichtung 12 bestimmt.
Der Begriff der Federeinrichtung 12 ist nicht zu eng zu fassen. Er umfasst insbesondere eine oder mehrere vorzugsweise metallische Federn wie Tellerfedern oder Schraubenfedern aber auch elastisch kompressible Elemente.
Nach den Ausführungsbeispielen der Fig. dienen die Klemmhülse 5 oder ein innerer Kontaktteil diese Hülse auch das eigentliche elektrisch leitende Kontaktelement der Anschlussvorrichtung. Das elektrisch leitende Kontaktelement kann aber auch durch die Klemmschraube 3 gebildet werden.
Abschließend sei angemerkt, dass es alternativ auch denkbar ist, einen federnden Abschnitt im Klemmbereich 8 auszubilden (hier nicht dargestellt).

1: Anschlussvorrichtung
3: Klemmschraube
3a, b: Teilbereiche
4: Bohrung/Öffnung
5: Klemmhülse
6: Gewindeabschnitt
7: Klemmspitze
8: Klemmfläche
9: Klemmschulter
10: Innenmehrkant
12: Federeinrichtung
13: Bohrung
14: Zentrierstiftansatz
15: Klemmzone
16: Buchsenkontakt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 8914460 [0002]
- DE 10220108 B4 [0002]

Claims

Anschlussvorrichtung (1) für Leiter, insbesondere für feindrähtige Leiter, gekennzeichnet durch eine Klemmschraube (3), welche dazu ausgelegt ist, den Leiter an einem Widerlager (5) festzuklemmen, wobei das Widerlager oder die Klemmschraube (3) als ein elektrisch leitendes Kontaktelement dienen, gekennzeichnet durch eine Federeinrichtung (12), welche im kontaktierten Zustand eine Federkraft auf den durch die Klemmschraube (3) festgelegten Leiter ausübt.
Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Auslegung als Axialanschluss zum Anschluss feindrähtiger Leiter.
Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmschraube (3) mehrteilig ausgebildet ist und die Federeinrichtung (12) aufweist.
Anschlussvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmschraube (3) in eine axiale Bohrung/Öffnung (4) einer Klemmhülse (5) eingeschraubt ist, welche das Widerlager bildet und dass die Klemmschraube (3) einen Gewindeabschnitt (6) als einen ersten Teilabschnitt (3a) und eine Klemmspitze (7) als zweiten Teilabschnitt (3b) aufweist, wobei die Federeinrichtung (12) zwischen diesen Teilabschnitten (3a, 3b) angeordnet ist.
Anschlussvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (4) korrespondierend zur Klemmspitze (7) an ihrem Innenumfang mit einer umlaufenden Klemmschulter (9) versehen ist, wobei der zu kontaktierende Leiter zwischen die Klemmschulter (9) und die Klemmspitze (7) gepresst ist.
Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmspitze (7) als der eine Teilabschnitt (3a) an ihrer von der eigentlichen Spitze abgewandten Seite eine sacklochartige Bohrung (13) aufweist und der Gewindeabschnitt (6) an seinem zur Kontaktspitze (7) hin weisenden Ende einen Zentrierstiftansatz (14), der dazu ausgelegt ist, führend und zentrierend in die Bohrung (13) einzugreifen und dass auf den Zentrierstiftansatz (14) die Federeinrichtung (12) aufgesetzt ist.
Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilabschnitte (3a) und (3b) sowie die Federeinrichtung als vormontierte Einheit zusammengestellt sind.
Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilabschnitte (3a) und (3b) mit einer Materialbrücke oder einem Kleber oder einem O-Ring zusammengehalten sind, wobei die Verbindung durch Anziehen der Klemmschraube beim Kontaktieren eines Leiters trennbar bzw. lösbar ist.
Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (12) durch eine oder mehrere Metallfedern gebildet ist.
Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (12) durch ein Tellerfederpaket gebildet ist.
Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (12) ein elastisches Element aufweist.
Klemmschraube für eine Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrteilig ausgebildet ist und wenigstens eine Federeinrichtung (12) aufweist.