DE202011052337U1

DE202011052337U1 - Steckanordnung einer Reihenanschlussklemme

Info

Publication number: DE202011052337U1
Application number: DE202011052337U
Authority: DE
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2021-12-17

Abstract

Steckanordnung zum Einstecken zumindest eines Steckkontaktes (31), insbesondere eines Steckkontaktes (31) eines Querverbinders (3), die folgendes aufweist: a) eine Stromschiene (1), b) eine Feder (2) c) wobei sich die Stromschiene (1) flächig in eine Erstreckungsrichtung (41) erstreckt und in einer hierzu senkrechten Richtung (42) – einer Einsteckrichtung (42) – eine Oberseite (16) und eine Unterseite (42) und zumindest zwei die Stromschiene zwischen der Oberseite (16) und der Unterseite (17) durchsetzende Durchführungen (13) aufweist, d) wobei die Feder (2) wenigstens zwei Federschenkel (21) aufweist, von denen beide in einem Einsteckzustand (E) ohne eingesteckten Steckkontakt (31) jeweils eine der Durchführungen (13) von der Oberseite (16) zur Unterseite (17) und über die Unterseite (17) vorstehend durchgreifen, so dass sie aus den Durchführungen (13) vorstehen, e) und wobei die Federschenkel (21) in dem Einsteckzustand (E) ohne eingesteckten Steckkontakt (31) zumindest an einer Anlagefläche (12) der Stromschiene (1) anliegen,...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zum Querverbinden von Stromschienen benachbarter Reihenanschlussklemmen ist es bekannt, die Stromschienen mit Ausnehmungen zu versehen, die Buchsen bilden, in die Steckkontakte von Querverbindern einsteckbar sind, so dass die Steckkontakte die Ausnehmungen durchgreifen. Eine solche Stromschiene zeigt beispielsweise die Druckschrift EP 1 432 076 B1 . Um die notwendige Kontaktkraft zwischen den Steckkontakten und den Querverbindern herzustellen, werden die Steckkontakte mittels einer Feder gegen die Stromschiene gedrückt. Dabei ist es erforderlich, dass der Kontakt auch unter starker Vibrationsbelastung, wie sie in der industriellen Fertigung häufig vorkommt, sichergestellt ist. Die Anforderungen an den sicheren Sitz der Feder beziehungsweise der Querverbinder sind daher sehr groß.
Um eine scharfkantige Anlagefläche zu gewährleisten, offenbart die Druckschrift FR 2 803 441 B1 ein Stromschienenendstück an der Ausnehmung, das so hochgestellt ist, dass ein Querverbinder mittels einer Feder flächig gegen das Stromschienenendstück gedrückt wird. Auch die EP 1 432 076 B1 offenbart ein solches Stromschienenendstück. Beide Druckschriften offenbaren zudem, die Federn jeweils mittels Fixierhilfen, die durch Gehäusebauteile gebildet sind, in der Reihenanschlussklemme zu befestigen.
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Steckanordnung für eine Reihenanschlussklemme zu schaffen, die den hohen Anforderungen an den sicheren Sitz der Feder beziehungsweise der Querverbinder genügt, die sehr wenig Bauraum erfordert, so dass die Anschlussklemme insgesamt sehr kompakt baubar ist, die kostengünstig herstellbar ist, und bei der die Feder an der Stromschiene auch unter Vibrationsbelastung auf einfache Weise sicher gehalten ist.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Sie schafft ferner ein Isolierstoffgehäuse, insbesondere einer Reihenklemme, mit wenigstens einer Steckanordnung nach einem der darauf bezogenen Ansprüche.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Begriffe Oberseite und Unterseite beziehen sich auf die Einsteckrichtung der Feder und sind relativ hierzu zu betrachten.
Erfindungsgemäß durchgreifen das oder die Federschenkel die Durchführungen der Stromschiene mit Hakenenden vorteilhaft derart, dass es oder sie die Stromschiene jeweils hintergreifen und die Feder dadurch selbstsichernd in der Durchführung halten.
Es zeigen:
1a, b zwei verschieden perspektivische Ansichten einer erfindungsgemäßen Steckanordnung ohne eingesteckten Steckkontakt;
2 eine Seitenansicht einer in ein Isolierstoffgehäuse eingesetzten Steckanordnung nach Art der 1 ohne eingesteckten Steckkontakt;
3 eine Ausschnittsvergrößerung der in das Isolierstoffgehäuse eingesetzten Steckanordnung nach Art der 2 mit einem eingesteckten Steckkontakt;
4 eine perspektivische Ansicht der Komponenten der Steckanordnung aus 1a vor der Montage; und
5a, b eine weitere Steckanordnung vor und nach der Montage; und
6a c-c eine Ausführungsform einer weiteren Steckanordnung mit einer Feder, die Federschenkel mit Anlagebiegungen aufweist einmal im Schnitt sowie perspektivisch vor und nach der Montage.
Die 1a und b zeigen eine erfindungsgemäße Steckanordnung, die eine Stromschiene 1 sowie eine Feder 2 (vorzugsweise eine Blattfeder, die aus einem Metallblech wie Stahl gefertigt ist) aufweist.
Die Feder 2 weist zwei Federschenkel 21 auf, die über einen Querverbindungsschenkel 22 miteinander verbunden sind.
Der Querverbindungsschenkel 22 sowie die beiden Federschenkel 21 sind etwa u-förmig ausgebildet.
Der Begriff der U-Form ist dabei nicht zu eng zu fassen. Die beiden Schenkel 21 müssen sich insbesondere nicht parallel zueiander erstrecken sonder können auch einen Winkel α zur Einsteckrichtung 42 einschließen, vorzugsweise einen Winkel 0 < α < 40°.
Die Feder 2 weist in vorteilhafter Ausgestaltung vorzugsweise – aber nicht zwingend – eine Symmetrieebene senkrecht zur Zeichnungsebene der 2 auf, die durch die Linie S verläuft.
Jeder der Federschenkel 21 weist ein freies Ende auf. Diese beiden Enden sind hakenförmig bzw. in eine kleinere U-Form gebogen – bezogen auf die größere übergeordnete U-Form der Feder 2. Die beiden Enden sind ferner besonders bevorzugt. nach innen hin aufeinander zu gebogen und werden nachfolgend auch als Hakenenden 23 bezeichnet.
1a und b sowie 2 zeigen jeweils den Einsteckzustand E der Feder 2 in die Stromschiene 1 ohne dazu eingesteckten Steckkontakt, der in 3 zu sehen ist.
Die Stromschiene 1 erstreckt sich jedenfalls im Wesentlichen in eine Erstreckungsrichtung 41 und weist zwei Durchführungen 13 sowie in Einsteckrichtung 42 der Feder 2 betrachtet eine Oberseite 14 und eine Unterseite 15 auf. Die Feder 2 ist in die Stromschiene 1 in der Einsteckrichtung 42 einsteckbar, die sich quer zur Erstreckungsrichtung 41 erstreckt.
Dabei ist im Einsteckzustand E jeweils einer der Federschenkel 21 der Feder 2 mit den hakenartigen Hakenenden 23 durch eine der Durchführungen 13 hindurch geführt, so dass er bezogen auf die Einsteckrichtung 42 (ohne und mit eingestecktem Steckkontakt, weiter unten noch näher beschrieben) die Unterseite 15 der Stromschiene hintergreift.
Die Hakenenden 23 sind vorzugsweise jeweils derart dimensioniert, dass sie beim ersten Einstecken bzw. beim Montieren der Feder 2 in die Durchführungen 13 zusammengedrückt werden und sich dann entspannen und aufweiten, wenn sie durch die Durchführungen 13 von der Oberseite 14 zur Unterseite 15 vollständig hindurch gesteckt worden sind (siehe 4.
Dabei ist die größte Breite B1 der Hakenenden 23 in der Erstreckungsrichtung vorzugsweise größer als die Breite B2 der Durchführungen 13 in Erstreckungsrichtung.
Beispielsweise auf diese Weise lässt sich erreichen, dass die freien Hakenenden 23 derart dimensioniert sind, dass sie nach dem Durchstecken durch die Durchführungen 13 nicht wieder gegen die Einsteckrichtung E aus den Durchführungen 13 herausgezogen werden können, ohne dass sie zuvor mit einem Werkzeug in sich zusammengedrückt werden. Die Feder 2 ist damit auf besonders einfache Weise in der Stromschiene 1 gegen ein Herausfallen auch bei erhöhter Vibrationsbeanspruchung gesichert.
Dadurch, dass das wenigstens eine oder vorzugsweise die hakenförmige(n) Ende(n) 23 – bezogen auf die U-Form – nach innen gebogen sind (vorzugsweise aufeinander zu, wobei sie in sich wieder eine U-Form ausbilden), wird auch erreicht, dass diese Hakenenden 23 mit einem zu kontaktierenden Steckkontakt 31 – insbesondere eines Querverbinders – beim Einstecken des stiftförmigen Steckkontakte 31 nicht kollidieren (siehe 3).
Die Schenkel 21 liegen vorzugsweise in den Durchführungen 13 seitlich an den Wandungen der Durchführung 13 als Anlageflächen 12 an, so dass ein zu kontaktierender Steckkontakt 31 (siehe 3) jeweils von einem der Schenkel 21 der Feder 2 an die zugehörigen Anlagefläche 12 (der Innenrand der Durchführung 13) gepresst wird, so dass zwischen der Stromschiene 1 und dem Steckkontakt 31 mit Hilfe der Feder 2 ein sehr guter elektrisch leitender Kontakt hergestellt wird. Dies ist besonders gut in 3 zu erkennen.
3 offenbart zudem, dass die Federschenkel 21 in dem Bereich, in welchem sie die Stromschiene 1 durchsetzen, eine Kontaktbiegung ausbilden. Dazu weisen die Schenkel 21 vorzugsweise in einem ersten Bereich 21‘ der Kontaktbiegung einen größeren Winkel β zur Einsteckrichtung 42 auf als der Winkel α. Zudem sind die Schenkel 21 sodann in Einsteckrichtung 42 in einem Bereich 21‘‘ aufeinander zu gebogen, so dass ein Bereich 21‘‘‘ größter Entfernung der beiden Federschenkel 21 voneinander entsteht, in dem die Federschenkel 21 den eingesteckten Steckkontakt 31 gegen die Innenwandung der Durchführungen 13 pressen.
Die Bereiche 21‘ und 21‘‘ schließen dabei vorzugsweise einen Winkel β von ungefähr 90°, vorzugsweise 60 bis 110° miteinander ein. Dera rt wird durch den Bogenbereich 21‘‘‘ ein besonders guter elektrischer Kontakt im Bereich der Kontaktstelle zwischen dem Steckkontakt 31 und der Stromschiene 2 realisiert.
Die Anlagefläche 12 kann beispielsweise eben sein oder aber ballig oder wie ein Keil gestaltet sein. Es ist auch denkbar, eine Anlage an nur einem Punkt oder einer r kante der Anlagefläche zu realisieren.
3 veranschaulicht auch, dass die hakenartigen Hakenenden 23 im kontaktierten Zustand der 3 noch weiter die Ränder der Durchführung 13 an der Unterseite 15 der Stromschiene 1 hintergreifen, so dass die Feder 2 im Betriebszustand nochmals sicherer in der Durchführung 13 sitzt als der Gegenstand des gattungsgemäßen Standes der Technik und nicht werkzeuglos gegen die Einsteckrichtung 42 wieder aus der Stromschiene 1 herausgezogen werden kann.
Alternativ zu der dargestellten Variante ist es auch denkbar, dass die beiden Hakenenden 23 nicht aufeinander zugebogen sind sondern dass die beiden freien Hakenenden 23 gleichsinnig gebogen sind, so beispielsweise nach Art der 5 beide in der Erstreckungsrichtung 41 (in 5a, b also nach „rechts“). Nach dieser Anordnung sind auch beide Hakenenden 23 gegen ein Ausfallen aus der Stromschiene 1 besonders gesichert. Der Steckkontakt 31 kann dann aber an einer der beiden Durchführungen (in 5 rechts) nicht so weit eingesteckt werden oder aber es ist überhaupt nur ein Steckkontakt zum Einstecken vorgesehen.
3 zeigt zudem dass der Steckkontakt auf einfache Weise in eine Ausnehmung 52 eines Isolierstoffgehäuses einsetzbar ist. Dabei kann – und dies zeigt 3 sehr anschaulich – sogar auf einen zwar optional denkbaren stützenden Eingriff eines Kunststoffvorsprungs des Isolierstoffgehäuses 51 in den Bereich 53 zwischen der Feder 2 und der Stromschiene 1 (bzw. zwischen dem Querverbindungsschenkel 22 und der Stromschiene verzichtet werden, da die Feder 2 durch die Hakenenden 23 besonders stabil und sicher an der Stromschiene 1 gehalten ist.
Es ist auch zu erkennen, dass vorzugsweise in Einsteckrichtung unterhalb der Hakenenden 23 eine Gleitfläche 54 für die Hakenenden 23 im Isolierstoffgehäuse (z.B. ein Klemmenträger) ausgebildet sein kann. Auf dieser Gleitfläche 54 gleiten die jeweiligen Hakenenden 23 vorteilhaft beim Öffnen der Kontaktstelle beim Einstecken des Steckkontaktes 31 bzw. der Steckkontakte 31. Die Gleitfläche kann im Schnitt bogen-, insbesondere kreisabschnittsförmig ausgestaltet sein, so dass sie der Öffnungsbewegung der Hakenenden entspricht.
Die Steckkontakte 31 können selbst ein Teil einer leitfähigen Zwi- oder Mehrfach Steckbrücke sein (hier ansonsten nicht dargestellt und in die Durchführungen 13 benachbarter – vorzugsweise parallel gereihter – Steckanordnungen eingreifen, so dass zwischen benachbarten Isolierstoffgehäuse benachbarter Reihenklemmen z.B. auf einer Tragschiene auf einfache Weise eine oder mehrere Querverbindungen realisiert werden können (hier nicht dargestellt).
Es ist schließlich vorteilhaft, wenn die (Klemm-)Feder 2 in dem Bereich, in welchem sie die Durchführung(en) 13 jeweils durchsetzt, eine Einschnürung 24 aufweist (senkrecht zur Bildebene der 2 und 3, sieg auch 4). Derart werden „oberhalb“ bzw. auf der Oberseite 14 der Stromschiene 1 aufliegende Schultern 25 in der Feder 2 ausgebildet, welche die Feder 2 wiederum an einem Einstecken zu weit in Einsteckrichtung 42 hindern.
Die 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Steckanordnung. Bei der Steckanordnung der 3 weisen die Federschenkel 21 der Feder 2 jeweils über die 1 bis 5 hinausgehend bzw. in Ergänzung der dort gezeigten Merkmale Anlagebiegungen 26 auf, mit der sie im Einsteckzustand sowie bei eingestecktem Steckkontakt (hier nicht gezeigt) auf der Oberseite 14 der Stromschiene 1 aufliegen. Derart werden Beschädigungen besonders sicher verhindert. Zwischen den Anlagebiegungen durchsetzen die hier schmaleren Schenkel 21 die Durchführungen 13.
Insgesamt sind hier vorteilhaft vier der Anlagebiegungen 26 ausgebildet. Sie wurden hier dadurch gebildet, dass im Bereich der Verjüngung 24 der Feder 2 zum Durchgriff durch die Durchführungen 13 die Feder an jedem ihrer Enden mit zwei Einschnitten versehen ist, wobei äußere Stege seitlich dieser Einschnitte die Anlagebiegungen zur Auflage an der Oberseite 14 der Stromschiene 1 ausbilden und wobei ein mittlerer Steg jeweils die Durchbrüche 13 durchsetzt, um die Stromschiene 1 zu kontaktieren und um die Hakenabschnitte 23 auszubilden.
Diese Ausführungsform sichert, dass die Stromschiene 1 auch unter extremer Vibrationsbelastung nicht durch Anlagekanten beschädigt werden kann. Die Anlagebiegungen 26 liegen in einem etwa linienförmigen Auflagebereich auf der Stromschiene 1 auf. Sie sind zudem vorzugsweise federnd ausgebildet, so dass sie unter Vibrationsbelastung einfedern können und etwas auf der Stromschiene 1 gleiten. Ergänzt werden sie hier ideal durch die Hakenenden 23.
Bezugszeichenliste

1: Stromschiene
12: Anlagefläche
13: Durchführungen
14: Oberseite
15: Unterseite
2: Feder
21: Federschenkel
21‘, 21‘‘, 21‘‘‘: Bereich
22: Querverbindungsschenkel
23: Hakenenden
24: Einschnürung
25: Schulter
26: Anlagebiegungen
31: Steckkontakt
41: Erstreckungsrichtung
42: Einsteckrichtung
52: Ausnehmung
51: Isolierstoffgehäuses
53: Bereich
54: Gleitfläche
B1, B2: Breite
E: Einsteckzustand
S: Linie
α: Winkel
β: Winkel

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

EP 1432076 B1 [0002, 0003]
FR 2803441 B1 [0003]

Claims

Steckanordnung zum Einstecken zumindest eines Steckkontaktes (31), insbesondere eines Steckkontaktes (31) eines Querverbinders (3), die folgendes aufweist: a) eine Stromschiene (1), b) eine Feder (2) c) wobei sich die Stromschiene (1) flächig in eine Erstreckungsrichtung (41) erstreckt und in einer hierzu senkrechten Richtung (42) – einer Einsteckrichtung (42) – eine Oberseite (16) und eine Unterseite (42) und zumindest zwei die Stromschiene zwischen der Oberseite (16) und der Unterseite (17) durchsetzende Durchführungen (13) aufweist, d) wobei die Feder (2) wenigstens zwei Federschenkel (21) aufweist, von denen beide in einem Einsteckzustand (E) ohne eingesteckten Steckkontakt (31) jeweils eine der Durchführungen (13) von der Oberseite (16) zur Unterseite (17) und über die Unterseite (17) vorstehend durchgreifen, so dass sie aus den Durchführungen (13) vorstehen, e) und wobei die Federschenkel (21) in dem Einsteckzustand (E) ohne eingesteckten Steckkontakt (31) zumindest an einer Anlagefläche (12) der Stromschiene (1) anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass f) wenigstens eines der vorstehenden freien Enden oder die beiden aus den Durchführungen (13) vorstehenden freien Enden der Stromschiene ein Hakenende (23) ausbilden, welches/welche in ihrem nicht vom Steckkontakt (31) kontaktierten Zustand die Unterseite (17) hakenartig hintergreifen.
Steckanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder eine im Wesentlichen U-förmige Blattfeder ist.
Steckanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Federschenkel (21) sich nicht parallel zueiander erstrecken sondern einen Winkel α relativ zu einer Einsteckrichtung (42) zur Montage der Feder einschließen, der größer als 0° ist, wobei vo rzugsweise gilt: 0° < α < 45°.
Steckanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Hakenenden (23) aufeinander zu gebogen sind.
Steckanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Hakenenden (23) jeweils zu einer Richtung hin gebogen sind (5).
Steckanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Hakenenden (23) vorzugsweise jeweils derart dimensioniert sind, dass sie beim ersten Einstecken bzw. beim Montieren der Feder (2) beim Durchstecken durch die Durchführungen (13) zusammengedrückt sind und sich dann entspannen und aufweiten, wenn sie durch die Durchführungen 13 von der Oberseite (14) zur Unterseite (15`) vollständig hindurch gesteckt sind.
Steckanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die größte Breite (B1) der Hakenenden (23) in der Erstreckungsrichtung (42) der Stromschiene (1) größer als die größte Breite (B2) der Durchführungen (13) in der Erstreckungsrichtung.
Steckanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (21) in den Durchführungen (13) im Einsteckzustand ohne Steckkontakt (31) seitlich an den Wandungen der Durchführung (13) als Anlageflächen (12) anliegen, so dass ein zu kontaktierender Steckkontakt (31) dann, wenn ein Steckkontakt eingesteckt ist, jeweils von einem zugehörigen Schenkel (21) der Feder (2) an die zugehörige Anlagefläche (12) gepresst ist.
Steckanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federschenkel (21) in dem Bereich, in welchem sie die Stromschiene (1) durchsetzen, eine Kontaktbiegung aufweisen.
Steckanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federschenkel (21) in dem Bereich, in welchem sie die Stromschiene (1) durchsetzen, in einem ersten Bereich (21‘) der Kontaktbiegung einen größeren Winkel β zur Einsteckrichtung (42) aufweisen als der Winkel α dass sie in Einsteckrichtung (42) sodann wieder in einem Bereich (21‘‘) der Kontaktbiegung aufeinander zu gebogen sein können, so dass ein Bereich (21‘‘‘) größter Entfernung der beiden Federschenkel (21) voneinander entsteht, in dem der jeweilige Federschenkel (21) einen eingesteckten Steckkontakt (31) gegen die Innenwandung der jeweiligen Durchführung (13) pressen.
Isolierstoffgehäuse, insbesondere Isolierstoffgehäuse eine Reihenklemme, mit einer oder mehreren Steckanordnungen nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Isolierstoffgehäuse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Steckanordnung in eine Ausnehmung (52) des Isolierstoffgehäuses eingesetzt ist und dass kein Eingriff eines Kunststoffvorsprungs des Isolierstoffgehäuses (51) in den Bereich (53) zwischen der Feder (2) und der Stromschiene (1) vorgesehen ist.
Isolierstoffgehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gleitfläche (54) für das oder die Hakenenden (23) im Isolierstoffgehäuse ausgebildet ist.
Isolierstoffgehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere Federschenkel (21) der Feder (2) jeweils einen oder mehrere Anlagebiegung(en) (26) zur Anlage auf der Stromschiene (1) aufweist/aufweisen.