DE202020100088U1 - Leiteranschlussklemme - Google Patents

Abstract

Leiteranschlussklemme (1) zum Anschluss elektrischer Leiter (2) an eine Stromschiene (3), wobei die Leiteranschlussklemme (1) ein Isolierstoffgehäuse (22), eine Stromschiene (3) und eine Klemmfeder (4) hat, und wobei die Klemmfeder (4) einen Klemmschenkel (5) und einen an der Stromschiene (3) gelagerten Anlageschenkel (6) hat, die durch einen Federbogen (7) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlageschenkel (6) vom Federbogen (7) ausgehend hinter der Auflagerung (8) des Anlageschenkels (6) an der Stromschiene (3) einen elastischen, auslenkbaren Federabschnitt (9) mit einer Auflaufschräge (10) zur Führung des anzuschließenden Leiters (2) hat.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Leiteranschlussklemme zum Anschluss elektrischer Leiter an eine Stromschiene. Die Leiteranschlussklemme hat ein Isolierstoffgehäuse, eine Stromschiene und eine Klemmfeder. Die Klemmfeder hat einen Klemmschenkel und einen an der Stromschiene gelagerten Anlageschenkel. Der Klemmschenkel und der Anlageschenkel sind durch einen Federbogen miteinander verbunden.
• Derartige Leiteranschlussklemmen sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Gemäß der DE 197 35 786 A1 lässt bei elektrischen Leitern aus Aluminium und Aluminiumlegierungen durch Kriechen die Kontaktkraft nach, sodass eine Anschlussklemme mit zwei Kontaktschenkeln vorgeschlagen wird, die einen in die Anschlussklemme eingeführten Leiter gemeinsam beaufschlagen. Hierbei ist die Anlagefläche des einen Kontaktschenkels an dem Leiter gewölbt ausgebildet, während die Anlagefläche des anderen Kontaktschenkels scharfkantig auf den Leiter stößt. Insgesamt soll sich mit der Anschlussklemme gemäß der DE 197 35 786 A1 eine sicherere Kontaktierung und eine verbesserte Kraftverteilung zur Vermeidung von Quetschungen des Leiters ergeben.
• Die CN 102354831 A offenbart einen Federkraftklemmanschluss zum Anklemmen eines elektrischen Leiters an eine Stromschiene, bei dem eine schlaufenförmige Klemmfeder mit einem auf den elektrischen Leiter gerichteten Klemmschenkel mit einer Klemmkante vorgesehen ist. Von dem Klemmschenkel ist schlaufenförmig ein zweiter Klemmschenkel entgegen der Leitereinführungsrichtung zurückgebogen. Dieser bildet einen weiteren, bogenförmigen Kontaktpunkt mit dem Leiter. Zudem wirkt das freie Ende des zweiten Klemmschenkels federkraftunterstützend auf den ersten Klemmschenkel.
• Die DE 20 2011 110 604 U1 beschreibt ein Federdruckstück und einen elektrischen Steckverbinder mit einem solchen Federdruckstück. Das Federdruckstück hat zwei Endbereiche, die zwei Kontaktbereiche mit einem anliegenden Kontaktstift ausbilden können, sowie einen zwischen den Endbereichen liegenden Mittelbereich. Das Federdruckstück ist geometrisch so geformt, dass zwischen dem einen Kontaktbereich und dem Mittelbereich ein spitzer Winkel und zwischen dem anderen Kontaktbereich und dem Mittelbereich ein stumpfer Winkel entsteht. Auf diese Weise seien mit einem Federdruckstück zwei Kontaktpunkte bei schmaler Bauweise herstellbar.
• Gemäß der WO 2017/081001 A1 soll eine kleinbauende Verbindungsklemme angegeben werden, wobei die Verbindungsklemme eine Doppelklemme mit zwei Leitereinführungsöffnungen und zwei Federkraftklemmanschlüssen ist. Hierbei wird ein verlängerter Endabschnitt des Anlageschenkels einer ersten und/oder zweiten Klemmfeder in eine Durchgangsöffnung der Stromschiene eingehängt, um eine besonders kompakte Stromschiene zum Befestigen der Klemmfedern zu nutzen.
• Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, eine Leiteranschlussklemme mit einem kompakten Aufbau und verbesserter Kontaktierung bereitzustellen.
• Die Aufgabe wird durch eine Leiteranschlussklemme gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Leiteranschlussklemme sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
• Es wird vorgeschlagen, dass der Anlageschenkel der Klemmfeder vom Federbogen ausgehend hinter der Auflagerung des Anlageschenkels an der Stromschiene einen elastischen, auslenkbaren Federabschnitt mit einer Auflaufschräge zur Führung des anzuschließenden Leiters hat.
• Hierdurch wird eine Leiteranschlussklemme bereitgestellt, mit der der anzuschließende Leiter nicht nur mit dem Klemmschenkel, sondern zusätzlich mit einem Federabschnitt des Anlageschenkels zuverlässig kontaktiert und geklemmt wird. Durch die Auslenkbarkeit und Elastizität des Federabschnitts können elektrische Leiter unterschiedlichen Durchmessers sicher gehalten und mit ausreichender Federkraft beaufschlagt werden. Leiter mit großem Leiterquerschnitt bzw. -durchmesser werden aufgrund der Auslenkbarkeit des Federabschnitts mit genügend Federkraft seitens des Klemmschenkels und des Federabschnitts beaufschlagt, ohne dass der Leiter beispielsweise durch Quetschen, Pressen, Drücken, Klemmen oder Zwängen o.ä. eine unerwünschte Verformung erfährt. Jedoch werden auch Leiter mit kleinem Leiterquerschnitt bzw. -durchmesser aufgrund des Federabschnitts, der in diesem Fall eine geringere Auslenkung durch den eingeführten Leiter erfährt, und des Klemmschenkels besonders sicher kontaktiert und geklemmt. Mit einem Auflaufen des Leiters auf die Auflaufschräge entsteht in Abhängigkeit des Leiterquerschnitts und Leiterdurchmessers eine unterschiedliche Kontaktüberlappung.
• In dieser Anmeldung sind die unbestimmten Artikel „ein/eine“ als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen und haben den Wortsinn von „mindestens ein/eine“.
• Durch die Elastizität des Federabschnitts ist auch die Auflaufschräge an jeden in die Leiteranschlussklemme eingeführten Leiter optimal angepasst, da der Federabschnitt entsprechend dem Leiterdurchmesser ausgelenkt wird und sich die Auflaufschräge hierdurch selbst optimal positioniert. Die Auslenkung des Federabschnitts und die Federkraft stehen in Abhängigkeit zu dem Querschnitt des eingeführten Leiters. Leiter mit kleinerem Querschnitt bewirken eine geringere Auslenkung und eine geringere Anpresskraft des Federabschnitts. Leiter mit größerem Querschnitt bewirken eine größere Auslenkung und eine größere Anpresskraft des Federabschnitts. Dabei wird unter Anpresskraft eine Kraft verstanden, die in Normalrichtung gegen einen anderen Körper wirkt und sich bei gleichmäßig verteilter Belastung aus dem mit der Fläche multiplizierten Druck ergibt. Somit ist die Funktion der Auflaufschräge nicht mehr von der Leitereinsteckkraft, sondern von der Federkraft des Federabschnitts abhängig, sodass das Einführen eines elektrischen Leiters erleichtert ist.
• Trotz der großen Bandbreite von Leiterquerschnitten und -durchmessern, die mit der erfindungsgemäßen Leiteranschlussklemme verbindbar sind, wird eine kleinbauende Lösung mit einfachen Klemmfeder- und Stromschienengeometrien bereitgestellt. Somit ist die Leiteranschlussklemme auch für Anwendungen mit geringen Bauräumen und Platzverhältnissen geeignet. Überdies ist die Leiteranschlussklemme einfach und kostengünstig herstellbar, insbesondere aufgrund der unkomplizierten Klemmfeder- und Stromschienenkonstruktion, die zudem als Kontakteinsatz vormontierbar ist. Der Kontakteinsatz ist ohne Schwierigkeiten entgegen einer Entformungsrichtung eines Isolierstoffgehäuses einsetzbar, sodass auch die Montage der Leiteranschlussklemme erleichtert und beschleunigt ist.
• Bei dem elastischen, auslenkbaren Federabschnitt des Anlageschenkels handelt es sich um einen Bereich zwischen dem freien Ende des Anlageschenkels und dem Federbogen, genauer zwischen dem freien Ende des Anlageschenkels und der Auflagerung des Anlageschenkels an der Stromschiene. Somit ist ein Teil des Anlageschenkels, nämlich der als Federabschnitt ausgebildete Teil, gegenüber einer Ausgangsposition verlagerbar. Diese Verlagerung erfolgt entgegen der Federkraft des Federabschnitts und erzeugt somit eine Vorspannung in dem Federabschnitt, die als Federkraft auf einen an dem Federabschnitt anliegenden elektrischen Leiter wirkt. Es ist nicht ausgeschlossen, dass weitere Teile des Anlageschenkels, wie beispielsweise ein Abschnitt zwischen Federbogen und Auflagerung des Anlageschenkels auf der Stromschiene, ebenfalls eine gewisse Elastizität oder Auslenkbarkeit haben. Grundsätzlich können die weiteren Teile des Anlageschenkels abseits des Federabschnitts jedoch auch eine höhere Steifigkeit als im Federabschnitt haben, um eine stabile Abstützung der Klemmfeder gegen die Stromschiene und/oder das Isolierstoffgehäuse zu ermöglichen.
• Der Federabschnitt kann sich ausgehend von der Auflagerung an der Stromschiene vom Auflagerungspunkt bis zum freien Ende erstrecken, um eine möglichst hohe Elastizität und Auslenkbarkeit des Federabschnitts zu ermöglichen. Der Federabschnitt kann jedoch auch von dem Auflagerungspunkt beabstandet und/oder von dem freien Ende beabstandet sein, um einen stabileren Anlageschenkel bereitzustellen.
• Innerhalb der Leiteranschlussklemme ist die Klemmfeder derart angeordnet, dass in Leitereinführungsrichtung gesehen das freie Ende des Anlageschenkels hinter dem freien Ende des Klemmschenkels angeordnet ist. Somit ist der Klemmschenkel näher an einer Leitereinführungsöffnung angeordnet als der Anlageschenkel. Mit anderen Worten ist der Klemmschenkel der Schenkel der Klemmfeder, der einer Leitereinführungsöffnung zugewandt ist, während der Anlageschenkel ein von der Leitereinführungsöffnung abgewandter Schenkel der Klemmfeder ist.
• Für die Stromschiene sind grundsätzlich mehrere geometrische Gestaltungen denkbar. So kann sich ein erster Abschnitt der Stromschiene im Wesentlichen parallel zur Leitereinführungsrichtung erstrecken, während ein zweiter Abschnitt der Stromschiene in einem Winkel von dem ersten Abschnitt abragt, sich beispielsweise quer zu diesem erstreckt. Der erste und der zweite Abschnitt können eine an eine T-Form angenäherte Geometrie haben. Der zweite Abschnitt kann sich auch unter spitzen oder stumpfen Winkeln von dem ersten Abschnitt aus erstrecken. Das von dem ersten Abschnitt abgewandte Ende des zweiten Abschnitts kann in einen dritten Abschnitt der Stromschiene übergehen, der sich im Wesentlichen parallel zur Leitereinführungsrichtung auf einer einem eingeführten Leiter gegenüberliegenden Seite des Isolierstoffgehäuses erstreckt.
• Die Auflagerung des Anlageschenkels auf der Stromschiene kann auf vielfältige Weise erfolgen, wobei die Stromschiene sowohl als Festlager als auch als Loslager für den Anlageschenkel ausgebildet sein kann. Zur Auflagerung des Anlageschenkels kann die Stromschiene, insbesondere der zweite Abschnitt der Stromschiene, eine Ausnehmung haben, durch die der Anlageschenkel der Klemmfeder geführt ist, sodass der Anlageschenkel an dem zweiten Abschnitt der Stromschiene gelagert ist. Die Stromschiene kann weitere Ausnehmungen haben und beispielsweise auch den Klemmschenkel der Klemmfeder lagern.
• Zusätzlich zur Auflagerung des Anlageschenkels auf der Stromschiene kann die Klemmfeder weitere Lagerpunkte innerhalb der Leiteranschlussklemme haben. Beispielsweise können der Anlageschenkel und/oder der Federbogen auf oder an Innenflächen des Isolierstoffgehäuses aufliegen oder anliegen.
• Die Auflaufschräge des Federabschnitts dient der Führung des anzuschließenden Leiters. Bei einer Auflaufschräge handelt es sich um eine gewinkelt zu dem eingeführten Leiter angestellte Auflagefläche, die durch die Anstellung ein allmähliches Auflaufen des Leiters auf den Anlageschenkel mit reduziertem Einführwiderstand und somit ein erleichtertes Einführen des Leiters ermöglicht. Der reduzierte Einführwiderstand wird durch die elastische Auslenkbarkeit des Federabschnitts noch weiter verbessert, da sich die Auflaufschräge in ihrer Position und in ihrer Winkelung dem jeweiligen eingeführten Leiter anpasst. Die Auflaufschräge kann in einem nicht ausgelenkten Zustand beispielsweise einen Winkel zwischen 30 und 60 Grad mit einem eingeführten Leiter einschließen, während sie in einem ausgelenkten Zustand einen Winkel zwischen 10 und 40 Grad mit dem Leiter einschließt.
• Durch den Federabschnitt des Anlageschenkels und durch den Klemmschenkel der Klemmfeder kann jeweils ein eine Klemmstelle bildender Kontaktpunkt zwischen einem anschließbaren elektrischen Leiter und der Stromschiene herstellbar sein. Unter einer Klemmstelle wird ein Bereich einer elektrischen Kontaktierung zwischen einem Anschlusselement, beispielsweise einer Stromschiene, und einem elektrischen Leiter verstanden. Durch den von dem Federabschnitt gebildeten Kontaktpunkt und den durch den Klemmschenkel gebildeten Kontaktpunkt liegen bei einem eingeführten Leiter zu jeder Zeit zwei Kontaktpunkte vor, sodass die Zuverlässigkeit der Kontaktierung sowie die insgesamt auf den Leiter wirkende Flächenpressung verbessert ist. Selbstverständlich kann die Klemmkraft des Federabschnitts und des Klemmschenkels durch geeignete Schenkelformen auf weitere Kontaktpunkte aufgeteilt sein.
• Der Federabschnitt des Anlageschenkels der Klemmfeder kann einen Endanschlag für den elektrischen Leiter haben. Hierdurch wird eine zuverlässige Kammertrennung bei Mehrfachanschlussklemmen, wie beispielsweise Doppelanschlussklemmen, gewährleistet. Weiterhin wird die Länge des eingeführten Leiterabschnitts begrenzt und das Leiterende vor einem Kontakt mit anderen Klemmenbestandteilen geschützt. Durch die einteilige Ausformung des Endanschlags mit dem Anlageschenkel der Klemmfeder wird eine besonders einfache Gestaltung eines Leiteranschlags zur Verfügung gestellt, da der Endanschlag nicht durch andere, aufwendiger herzustellende Komponenten wie beispielsweise das Isolierstoffgehäuse bereitgestellt werden muss.
• Dies wirkt sich zudem positiv auf die Entformungsmöglichkeiten an Werkzeugen sowie auf die möglichen Montagetechniken aus. Der Endanschlag selbst kann ebenso wie der restliche Federabschnitt eine elastische Auslenkbarkeit für eine optimale Anpassung des Anschlags an einen eingeführten Leiter und einen reduzierten Einführwiderstand haben. Für eine stabile Anschlagsfunktion ist jedoch eine Ausgestaltung des Endanschlags sinnvoll, bei der der Endanschlag eine höhere Steifigkeit als der restliche Federabschnitt hat.
• Durch die elastische Auslenkbarkeit des Federabschnitts wirken die Auflaufschräge und der Endanschlag auf günstige Weise zusammen. Die Auflaufschräge verlagert sich beziehungsweise gibt einem eingeführten Leiter nach, sodass dieser mit wenig Einführwiderstand bis zum Endanschlag geführt wird. In konventionellen Klemmfederkonstruktionen mit vergleichsweise starren Auflaufschrägen kann es hingegen dazu kommen, dass Leiter an der Schrägen blockieren und zulasten der Kontaktüberlappung nicht oder nur mit erhöhter Leitereinsteckkraft bis zu einem möglicherweise vorhandenen Anschlag geführt werden können. Vorliegend ist jedoch durch die Verlagerbarkeit des Federabschnitts ein Erreichen des Endanschlags auch bei geringer Einsteckkraft gewährleistet. Überdies wird durch die Verlagerung des Federabschnitts in Abhängigkeit des Leiterdurchmessers sichergestellt, dass das Leiterende den Endanschlag trifft und nicht hieran vorbei geführt wird, wie es beispielsweise bei Leitern mit kleinem Durchmesser und einteilig mit Isolierstoffgehäusen ausgeformten Endanschlägen vorkommen kann.
• Die Stromschiene und/oder das Isolierstoffgehäuse können eine Einbuchtung, eine Ausnehmung oder eine Öffnung zur Aufnahme des Endanschlags haben. Hierdurch kann der Endanschlag größer oder länger ausgeführt werden, als es bei einer Leiteranschlussklemme mit im Bereich des Endanschlags geschlossener Stromschiene und/oder geschlossenem Isolierstoffgehäuse möglich wäre. Im unausgelenkten Zustand kann der Endanschlag somit zumindest abschnittsweise in die Stromschiene und/oder das Isolierstoffgehäuse eintauchen. Somit trägt ein solcher versenkbarer Endanschlag zu einer kompakteren Bauform bei. Auch bei eingeführten Leitern mit geringem Leitungsdurchmesser, bei denen der Federabschnitt gegebenenfalls nur geringfügig ausgelenkt ist, kann der Endanschlag zumindest abschnittsweise von der Stromschiene und/oder dem Isolierstoffgehäuse aufgenommen sein. Durch die zumindest teilweise Aufnahme in der Stromschiene und/oder dem Isolierstoffgehäuse wird ein weiterer Lagerpunkt der Klemmfeder bereitgestellt und somit der Anlageschenkel der Klemmfeder insgesamt mechanisch stabilisiert. Durch die Einbuchtung, Ausnehmung oder Öffnung der Stromschiene und/oder des Isolierstoffgehäuses kann durch die größere mögliche Ausdehnung des Endanschlags eine höhere Bandbreite an für die Leiteranschlussklemme geeigneten Leiterdurchmessern realisiert werden. So kann auch für größere Leiterdurchmesser bei Mehrfachanschlussklemmen eine zuverlässige Kammertrennung gewährleistet werden.
• Der Endanschlag kann sich unmittelbar an die Auflaufschräge des Federabschnitts des Anlageschenkels anschließen. Hiermit wird eine besonders kurze und kompakte Bauform der Klemmfeder bereitgestellt. Die Auflaufschräge geht unmittelbar in den Endanschlag über und führt einen eingesteckten elektrischen Leiter direkt auf den Anschlag zu.
• Der Endanschlag kann in einem Winkel von der Auflaufschräge abragen. Unter Berücksichtigung des Anstellwinkels der Auflaufschräge bezüglich eines eingeführten Leiters ist es günstig, wenn der Endanschlag in einem stumpfen Winkel von der Auflaufschräge abragt. Es kann sich durch den Winkel zwischen Endanschlag und Auflaufschräge ergeben, dass sich der Endanschlag quer, also in einem rechten Winkel zu der Leitereinführungsrichtung erstreckt. Hierdurch trifft das Leiterende eines eingeführten Leiters gleichmäßig auf die Fläche des Endanschlags.
• Es kann auch ein Absatz an dem Federabschnitt des Anlageschenkels zwischen dem Endanschlag und der Auflaufschräge vorgesehen sein, der im Wesentlichen rechtwinklig zu dem Endanschlag verläuft. Ein solcher Absatz, der gemeinsam mit dem Endanschlag eine rechtwinklige Aufnahme für den Leiter bildet, ist optimal an die übliche zylindrische oder rechteckige Form eines Leiterendes angepasst. Ein eingeführter Leiter liegt auf dem Absatz im Vergleich zur Auflaufschräge gerader und sicherer auf. Auch bei größeren Auslenkungen des Federabschnitts durch größere Leiterdurchmesser stellt sich eine verbesserte Führung des Leiters ein.
• Die Stromschiene kann an mindestens einem Kontaktpunkt, der eine Klemmstelle für einen anschließbaren elektrischen Leiter bildet, eine zum Leiter hin gerichtete Erhebung haben. Unter einer Erhebung wird ein ausgestelltes Material der Stromschiene verstanden. Die Erhebung liegt beispielsweise als Vorsprung, Nase, Absatz, Wölbung oder Erhöhung vor. Die Erhebung kann mit einer Querschnittsvergrößerung oder Querschnittsverlagerung der Stromschiene einhergehen. Durch die Erhebung an einem Kontaktpunkt wird eine verbesserte Kontaktierung zwischen Stromschiene und Leiter erreicht. An den deutlicher definierten Kontaktpunkten liegt ein konzentrierter und fokussierter Stromübergang vor. Die Stromschiene kann Erhebungen in Abhängigkeit der Anzahl an Kontaktpunkten haben. So können beispielsweise bei zwei Kontaktpunkten, die jeweils durch den Klemmschenkel und den Federabschnitt des Anlageschenkels gebildet werden, zwei Erhebungen vorhanden sein. Es ist jedoch auch genauso denkbar, weniger Erhebungen als Kontaktpunkte vorzusehen, um beispielsweise nur am Klemmschenkel oder am Federabschnitt einen konzentrierteren Stromübergang zu bewirken. Die Erhebungen der Stromschiene liegen vorteilhafterweise in einem ersten Abschnitt der Stromschiene vor, der im Wesentlichen parallel zur Leitereinführungsrichtung verläuft und an dem ein eingeführter Leiter zur Anlage und Kontaktierung kommt.
• Der Federabschnitt des Anlageschenkels kann zwischen der Auflaufschräge und der Auflagerung an der Stromschiene eine Abknickung haben. Unter einer solchen Abknickung wird ein gewinkelter Verlauf des Anlageschenkels mit einer Richtungsänderung oder Änderung der Erstreckung im Bereich der Abknickung bzw. eines die Abknickung kennzeichnenden Abknickpunktes verstanden. Vorliegend bildet ein solcher Abknickpunkt einen definierten Drehpunkt, um den der Federabschnitt auslenkbar ist. In dem Abknickpunkt kann auch ein Übergang von einem steiferen Abschnitt des Anlageschenkels zu einem elastischen, auslenkbaren Abschnitt des Anlageschenkels stattfinden. Es können auch mehrere Abknickungen vorgesehen sein, sodass der Federabschnitt einen mehrfach abgewinkelten Verlauf hat. Bei beengten Platzverhältnissen wird der Federabschnitt durch einen mehrfach abgewinkelten Verlauf effektiv verlängert und somit die mögliche erzielbare Federkraft oder Elastizität des Federabschnittes erhöht.
• Der Klemmschenkel der Klemmfeder kann zwischen seinem freien Ende und dem Federbogen eine Abwinkelung haben. Hierbei kann das freie Ende des Klemmschenkels steiler in Richtung der Stromschiene verlaufen als der in Richtung Federbogen verlaufende Abschnitt des Klemmschenkels. Durch den steileren Anlauf bildet der Klemmschenkel an einem eingeführten Leiter eine Klemmkante, durch die die Pressung auf eine geringere Fläche konzentriert wird und somit ein verbesserter Stromübergang ermöglicht wird. Überdies wird die Breite der Klemmfeder in Leitereinführungsrichtung verringert und somit eine kürzere Bauform der Leiteranschlussklemme ermöglicht. Das freie Ende des Klemmschenkels kann steiler in Richtung eines ersten Abschnitts der Stromschiene verlaufen, der im Wesentlichen parallel zur Leitereinführungsrichtung verläuft und an dem ein eingeführter Leiter zur Anlage und Kontaktierung kommt.
• Die Länge des Klemmschenkels ausgehend vom Scheitelpunkt des Federbogens bis zum freien Ende des Klemmschenkels kann der Länge des Anlageschenkels ausgehend vom Scheitelpunkt des Federbogens bis zum Beginn der Auflaufschräge entsprechen. Da der Klemmschenkel in Abhängigkeit des Leiterdurchmessers des eingeführten Leiters elastisch auslenkbar ist, behindert die Auflaufschräge die Auslenkung die Verlagerung des Klemmschenkels gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht. Dies unterstützt die erzielbare hohe Bandbreite an mit der Leiteranschlussklemme verwendbaren Leiterdurchmessern.
• Die Leiteranschlussklemme kann als Doppelanschluss mit einem bevorzugt symmetrischen Aufbau ausgebildet sein, in dem jeweils eine Stromschiene und Klemmfeder in einer Hälfte im Wesentlichen gespiegelt zueinander angeordnet und von einem gemeinsamen Isolierstoffgehäuse umgeben sind. Hierbei werden die erfindungsgemäß erzielten Bauraumvorteile besonders effektiv genutzt, da die Kompaktheit der Klemmenkonstruktion auf beiden Seiten der Doppelanordnung zum Tragen kommt. Bei einer Symmetrie ist überdies die Montage des Doppelanschlusses erleichtert, da keine baulichen Unterschiede zwischen beiden Anschlussseiten bestehen und bei der Herstellung lediglich die Spiegelbildlichkeit beider Anschlussseiten zu beachten ist.
• Bei der als Doppelanschluss vorgesehenen Leiteranschlussklemme ist insbesondere von einer Leiteranschlussklemme mit zwei gegenüberliegenden Leitereinführungsöffnungen auszugehen, das heißt, die Leiter werden in entgegengesetzten Leitereinführungsrichtungen von zwei Seiten aufeinander zu in die Anschlussklemme eingeführt.
• Mehrfach-Leiteranschlussklemmen sind gemäß dieser Anmeldung nicht auf Doppelanschlüsse beschränkt, sondern umfassen beispielsweise auch Dreifachanschlüsse, bei der drei elektrische Leiter in einer T-Form aufeinander zu gesteckt werden.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in schematischer Weise:
• 1 - einen Querschnitt der Leiteranschlussklemme in einer Ausführungsform;
• 2 - einen Querschnitt der Leiteranschlussklemme in einer weiteren Ausführungsform;
• 3 - einen Querschnitt einer als Doppelanschluss ausgeführten Leiteranschlussklemme mit einem eingesteckten Leiter;
• 4 - einen Querschnitt einer als Doppelanschluss ausgeführten Leiteranschlussklemme mit zwei eingesteckten Leitern;
• 5 - eine Seitenansicht der Leiteranschlussklemme in Leitereinsteckrichtung;
• 6 - einen Querschnitt der Leiteranschlussklemme in einer weiteren Ausführungsform.
• 1 zeigt eine Leiteranschlussklemme 1 in einer Querschnittsansicht. In die Leiteranschlussklemme 1 ist ein elektrischer Leiter 2 wie schematisch angedeutet in einer Leitereinführungsrichtung R_L einführbar. Es ist ein noch in der Einführung befindlicher Leiter 2 erkennbar, der seine Endposition in der Leiteranschlussklemme 1 noch nicht erreicht hat. Bei dem elektrischen Leiter 2 kann es sich um eine einadrige oder mehradrige elektrische Leitung handeln. Das Leiterende des Leiters 2 ist vorteilhafterweise abisoliert, um einen ausreichenden elektrischen Kontakt in der Leiteranschlussklemme 1 zu gewährleisten. Die Leiteranschlussklemme 1 hat eine Stromschiene 3 als elektrisch leitendes Bauteil, das mit einem eingeführten Leiter 2 elektrisch verbunden werden soll. Die Stromschiene 3 kann mehrere Abschnitte 3a, 3b, 3c haben. Ein erster Abschnitt 3a verläuft im Wesentlichen parallel zur Leitereinführungsrichtung R_L . Der erste Abschnitt 3a ist der Abschnitt der Stromschiene 3, an dem ein eingeführter Leiter 2 anliegt und den der Leiter 2 elektrisch kontaktiert. Zusätzlich drückt eine Klemmfeder 4 den Leiter 2 gegen den ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3. Der zweite Abschnitt 3b der Stromschiene 3 ragt in einem Winkel von dem ersten Abschnitt 3a ab, beispielsweise kann er rechtwinklig abragen, sodass sich der zweite Abschnitt 3b im Wesentlichen quer zu dem ersten Abschnitt 3a erstreckt. Der zweite Abschnitt 3b kann quer zur Leitereinführungsrichtung R_L verlaufen. An dem zweiten Abschnitt 3b ist, wie nachfolgend noch erläutert wird, ein Anlageschenkel 6 der Klemmfeder 4 gelagert. Der zweite Abschnitt 3b kann in einen dritten Abschnitt 3c der Stromschiene 3 übergehen. Der Übergang kann über einen Winkel oder eine Biegung erfolgen. Der dritte Abschnitt 3c kann parallel zum ersten Abschnitt 3a oder zur Leitereinführungsrichtung R_L verlaufen. Der dritte Abschnitt 3c befindet sich auf einer dem ersten Abschnitt 3a gegenüberliegenden Seite der Leiteranschlussklemme 1. Zwischen dem ersten Abschnitt 3a und dem dritten Abschnitt 3c der Stromschiene 3 sind die Schenkel der Klemmfeder 4 angeordnet. Die Stromschiene 3 hat eine einfache Geometrie und kann problemlos als Massenbauteil hergestellt werden.
• Die Leiteranschlussklemme 1 hat ein Isolierstoffgehäuse 22, das die Bauteile der Leiteranschlussklemme 1 vor äußeren physikalischen und chemischen Einwirkungen schützt und aus einem elektrisch isolierenden Material wie beispielsweise Kunststoff besteht. Das Isolierstoffgehäuse 22 umgibt die Leiteranschlussklemme 1 nahezu vollständig, enthält jedoch zumindest eine Leitereinführungsöffnung 23 zum Einführen eines elektrischen Leiters 2 in die Leiteranschlussklemme 1.
• Die Leiteranschlussklemme 1 hat eine Klemmfeder 4. Die Klemmfeder 4 hat einen Klemmschenkel 5 und einen Anlageschenkel 6. Der Klemmschenkel 5 und der Anlageschenkel 6 sind über einen Federbogen 7 miteinander verbunden, sodass sich zumindest an der Basis der Klemmfeder 4 eine U-Form ergibt. In Leitereinführungsrichtung R_L gesehen, also ausgehend von der Leitereinführungsöffnung 23, ist das freie Ende 20 des Anlageschenkels 6 hinter dem freien Ende 19 des Klemmschenkels 5 angeordnet. Die Klemmfeder 4 stützt sich vorliegend mit ihrem Federbogen 7 gegen das Isolierstoffgehäuse 22 ab, während der Klemmschenkel 5 und der Anlageschenkel 6 in den von dem Isolierstoffgehäuse 22 eingeschlossenen Innenraum, auch Leiteranschlussraum genannt, hineinragen. Der Anlageschenkel 6 ist zusätzlich an der Stromschiene 3, beispielsweise an dem zweiten Abschnitt 3b der Stromschiene 3 gelagert, sodass sich der Anlageschenkel 6 auch gegen die Stromschiene 3 abstützt. Hierzu hat die Stromschiene 3 in ihrem zweiten Abschnitt 3b eine Ausnehmung, durch die der Anlageschenkel 6 geführt ist, sodass der Anlageschenkel 6 an dem zweiten Abschnitt 3b der Stromschiene 3 gelagert ist. Die Stelle der Durchführung des Anlageschenkels 6 durch die Stromschiene 3, an der der Anlageschenkel 6 auf der Stromschiene 3 aufliegt, wird als Auflagerung 8 bezeichnet. Ausgehend von der Auflagerung 8 in Richtung des freien Endes 20 des Anlageschenkels 6 erstreckt sich ein elastischer, auslenkbarer Federabschnitt 9 mit einer Auflaufschräge 10 zur Führung des Leiters 2.
• Der Anlageschenkel 6 erstreckt sich somit ausgehend von dem Federbogen 7 in Richtung des Leiters 2 und bildet mit seinem Federabschnitt 9 zusätzlich zum Klemmschenkel 5 eine weitere Federunterstützung zum Klemmen des Leiters 2 gegen die Stromschiene 3. Aufgrund der Elastizität des Federabschnitts 9 wird dieser beim Einführen eines Leiters 2 in Abhängigkeit des Leiterdurchmessers verlagert und passt sich somit unterschiedlichen Leiterquerschnitten an. Bei größeren Leiterdurchmessern wird der Federabschnitt 9 von dem Leiter 2 weiter nach unten, in Richtung des dritten Abschnitts 3c der Stromschiene 3 gedrückt. Bei kleineren Leiterdurchmessern wird der Federabschnitt 9 weniger ausgelenkt. In beiden Fällen wirkt die Federkraft des Federabschnitts 9 auf den Leiter 2 zu, sodass der Leiter 2 seinem Durchmesser entsprechend stark gegen die Stromschiene 3, vorliegend gegen den ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3, gepresst wird. Durch die Federkräfte des Federabschnitts 9 und des Klemmschenkels 5 bilden sich Kontaktpunkte zwischen dem Leiter 2 und der Stromschiene 3 aus. Somit liegt durch den Federabschnitt 9 des Anlageschenkels 6 und durch den Klemmschenkel 5 der Klemmfeder 4 jeweils ein eine Klemmstelle bildender Kontaktpunkt zwischen dem Leiter 2 und der Stromschiene 3 vor. An diesen Kontaktpunkten findet ein konzentrierter Stromübergang statt, der durch eine Erhebung 16 der Stromschiene 3 an zumindest einem Kontaktpunkt noch weiter verbessert werden kann. Die Stromschiene 3 kann somit an mindestens einem Kontaktpunkt, der eine Klemmstelle für einen anschließbaren elektrischen Leiter 2 bildet, eine zum Leiter 2 hin gerichtete Erhebung 16 haben.
• Durch den elastischen Federabschnitt 9 können verschiedene Leiter 2 mit unterschiedlichen Durchmessern zuverlässig gehalten werden, ohne Quetschungen zu unterliegen.
• Gemeinsam mit dem Federabschnitt 9 ist auch die Auflaufschräge 10 elastisch und auslenkbar, sodass diese bei einem Einführen des Leiters 2 verlagert wird und somit dem eingeführten Leiter 2 nur einen geringen Widerstand entgegensetzt. Die Funktion der Auflaufschräge 10 hängt somit nicht mehr von der Leitereinsteckkraft, sondern von der Federkraft des Federabschnitts 9 ab. Die Auflaufschräge 10 dient dazu, die Leitereinführbewegung zu begrenzen und den Leiter 2 auch bei einem schiefen, also gewinkelten Einstecken wieder in Richtung Stromschiene 3 bzw. ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3 zu führen, um so die Leitereinsteckrichtung zu korrigieren. Die Auflaufschräge 10 verläuft, wie in 1 ersichtlich, in einem Winkel zu dem Leiter 2 bzw. zu der Leitereinführungsrichtung R_L , um ein allmähliches Auflaufen des Leiters 2 zu ermöglichen. Die Auflaufschräge 10 kann in einem nicht ausgelenkten Zustand beispielsweise einen Winkel zwischen 30 und 60 Grad mit einem eingeführten Leiter einschließen.
• 1 zeigt den Klemmschenkel 5 der Klemmfeder 4 mit einer Abwinkelung 18 zwischen seinem freien Ende 19 und dem Federbogen 7, durch die das freie Ende 19 des Klemmschenkels 5 steiler in Richtung der Stromschiene 3, hier in Richtung des ersten Abschnitts 3a der Stromschiene 3, verläuft als der in Richtung Federbogen 7 verlaufende Abschnitt des Klemmschenkels 5. Durch diese Anstellung bildet der Klemmschenkel 5 im Bereich seines freien Endes 19 und somit im Bereich des Kontaktpunktes mit der Stromschiene 3 eine Klemmkante aus. Eine solche steil anlaufende Klemmkante bildet einen scharfkantigen Kraftangriff und somit einen verbesserten Kontaktpunkt gegenüber flacheren Kraftangriffswinkeln, sodass sich ein verbesserter Stromübergang und eine zuverlässigere Kontaktierung feststellen lassen. Insbesondere wirkt sich dies positiv auf die Leiterhaltekraft und Leiteranpresskraft aus.
• Gemäß 1 hat der Anlageschenkel 6 zwischen der Auflagerung 8 und der Auflaufschräge 10 eine Abknickung 17. Die Auflaufschräge 10 geht somit nicht direkt oder gerade in den auf der Auflagerung 8 aufliegenden Abschnitt des Anlageschenkels 6 über, sondern erfährt zunächst eine Richtungsänderung, insbesondere um die Auflaufschräge 10 im Anschluss an den Federbogen 7 und den Anlageschenkel 6 in einer für ihre Funktion günstigeren Höhe zu positionieren. Aus dem Abknickpunkt ergibt sich ein definierter Drehpunkt, um den der Federabschnitt 9 schwenkbar und somit verlagerbar ist. In 1 ist zwischen der Abknickung 17 und der Auflagerung 8 eine weitere Richtungsänderung des Anlageschenkels 6 gezeigt. Durch den mehrfach abgewinkelten Verlauf des Anlageschenkels 6 wird der Federabschnitt 9 effektiv verlängert und somit die Auslenkbarkeit des Federabschnitts 9 erhöht.
• Der Federabschnitt 9 des Anlageschenkels 6 der Klemmfeder 4 hat einen Endanschlag 12 für den elektrischen Leiter 2. Hierdurch wird die Einführungslänge des Leiters 2 begrenzt. Das Leiterende des Leiters 2 wird von dem Endanschlag 12 aufgenommen und vor Kontakt mit anderen Klemmenbestandteilen geschützt. Insbesondere wird somit auch eine Kammertrennung gewährleistet, wie sie bei Mehrfachanschlüssen wie beispielsweise Doppelanschlüssen gewünscht wird. Des Weiteren wird eine konstante Kontaktüberlappung auch bei unterschiedlichen Leiterquerschnitten bewirkt.
• Gemäß 1 ist der Endanschlag 12 einteilig mit dem Anlageschenkel 6 der Klemmfeder 4 ausgeführt, sodass ein besonders einfach herzustellender Leiteranschlag bereitgestellt wird. Durch eine Öffnung 13 in der Stromschiene 3 kann der Endanschlag 12 über das Leiterende des Leiters 2 hinausragen, ohne von der Stromschiene 3 blockiert zu werden. Hierdurch kann der Endanschlag 12 etwas länger ausgeführt werden und erfüllt seine Funktion somit auch bei größeren Leiterdurchmessern zuverlässig. Der Endanschlag 12 kann ebenfalls elastisch oder auch steifer als der Federabschnitt 9 ausgeführt sein und beispielsweise eine Materialverstärkung haben, um einen stabileren Anschlag zu sichern.
• Durch den elastischen Federabschnitt 9 wird der Endanschlag 12 bei einer Verlagerung des Federabschnitts 9 durch einen eingeführten Leiter 2 automatisch an die richtige Position zur Aufnahme des Leiterendes geführt. Durch die ebenfalls verlagerte Auflaufschräge 10 erreicht der Leiter 2 zuverlässig die gewünschte Position im Bereich des Endanschlags 12. Es wird verhindert, dass der Leiter 2 an dem Endanschlag 12 vorbei geführt wird, wie es beispielsweise bei Leitern mit kleinem Durchmesser und einteilig mit Isolierstoffgehäusen ausgeformten Endanschlägen vorkommen kann.
• Zur Betätigung der Leiteranschlussklemme 1 weist diese einen Drücker 24 auf. Mithilfe des beispielsweise handkraftbetätigten Drückers 24 kann der Klemmschenkel 5 manuell in Richtung des Anlageschenkels 6 verlagert werden, um einen Leiter 2 wie insbesondere auch mehrdrähtige Leiter 2 leichter einführen oder wieder lösen und zwischen dem Klemmschenkel 6 und der Stromschiene 3 positionieren zu können.
• Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform entspricht die Länge L₁ des Klemmschenkels 5 ausgehend vom Scheitelpunkt 21 des Federbogens 7 bis zum freien Ende 19 des Klemmschenkels 5 der Länge L₂des Anlageschenkels 6 ausgehend von dem Scheitelpunkt 21 des Federbogens 7 bis zum Beginn der Auflaufschräge 10. Bei einer Verlagerung des Klemmschenkels 5, beispielsweise aufgrund einer Betätigung des Drückers 24, behindert die Auflaufschräge 10 in der vorliegenden Ausführungsform nicht die Auslenkung des Klemmschenkels 5. Auch Leiter 2 mit größeren Durchmessern können von dem Klemmschenkel 5 geklemmt werden, ohne dass der Klemmschenkel 5 durch Teile des Anlageschenkels 6 in seiner Auslenkung behindert wird.
• Die Stromschiene 3 und die Klemmfeder 4 können als Kontakteinsatz vormontiert und entgegen einer Entformungsrichtung R_E des Isolierstoffgehäuses 22 in einer Montagerichtung R_M in das Isolierstoffgehäuse 22 eingesetzt werden. Hierdurch ist eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung und Montage der Leiteranschlussklemme 1 gewährleistet. Dies wird unter anderem durch die einfache Geometrie der Stromschiene 3 und der Klemmfeder 4 ermöglicht, da beispielsweise der Endanschlag 12 und die Anlaufschräge 10 bereits Teile der Klemmfeder 4 und damit des Kontakteinsatzes sein können und somit nicht durch entsprechende Ausformungen des Isolierstoffgehäuses 22 gebildet sein müssen, die wiederum die Montage des Kontakteinsatzes erschweren könnten.
• 2 zeigt eine Ausführungsform der Leiteranschlussklemme 1, die sich nur leicht von der in 1 gezeigten Ausführungsform unterscheidet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Ausführungen zu 1 verwiesen und im Folgenden nur auf die Unterschiede zu 1 eingegangen.
• In 2 ist die Leiteranschlussklemme 1 ohne eingesteckten Leiter gezeigt. Die Klemmfeder 4 befindet sich somit in einer Ruhe- oder Ausgangsposition, in der der Klemmschenkel 5 und der Anlageschenkel 6 nicht ausgelenkt sind.
• In 2 weist das Isolierstoffgehäuse 22 eine Einbuchtung 14 zur Aufnahme des Endanschlags 12 auf. Diese Einbuchtung 14 ist in 2 als eine taschenförmige Vertiefung im Isolierstoffgehäuse 22 ausgeführt, in die das freie Ende 20 des Endanschlags 12 bei nicht vorliegender oder nur geringer Auslenkung des Federabschnitts 9 eintauchen kann. Auf diese Weise wird bei kleinen Leiterdurchmessern ein zusätzlicher mechanischer Schutz und eine Stabilisierung des Endanschlags 12 ermöglicht. Zudem kann der Endanschlag 12 gegenüber der in 1 gezeigten Ausführungsform eine größere Länge haben, sodass die Leiteranschlussklemme 1 auch Anwendungen für Leiter mit größeren Durchmessern abdeckt. Ein längerer Endanschlag 12 verbessert auch eine gegebenenfalls gewünschte Kammertrennung der Leiteranschlussklemme 1.
• Die 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Leiteranschlussklemme 1 als Doppelanschluss ausgebildet ist. Der Doppelanschluss hat in den 3 und 4 einen symmetrischen Aufbau, in dem jeweils eine Stromschiene 3 und Klemmfeder 4 in einer Klemmenhälfte K₁ , K₂ gespiegelt zueinander angeordnet und von einem gemeinsamen Isolierstoffgehäuse 22 umgeben sind. In 3 ist in der Klemmenhälfte K₂ des Doppelanschlusses ein Leiter 2 vollständig in die Leiteranschlussklemme 1 eingeführt, während in der Klemmenhälfte K₁ kein Leiter vorhanden ist. In 4 ist in der Klemmenhälfte K₂ des Doppelanschlusses ein Leiter 2 vollständig in die Leiteranschlussklemme 1 eingeführt, während in der Klemmenhälfte K₁ ein noch in der Einführung befindlicher Leiter 2 gezeigt ist, der seine Endposition in der Leiteranschlussklemme 1 noch nicht vollständig erreicht hat.
• Die Stromschiene 3 kann in jeder Klemmenhälfte K₁ , K₂ in drei Abschnitte 3a, 3b, 3c unterteilt werden. Ein erster Abschnitt 3a verläuft im Wesentlichen parallel zur jeweiligen Leitereinführungsrichtung R_L . Der erste Abschnitt 3a ist der Abschnitt der Stromschiene 3, an dem der eingeführte Leiter 2 anliegt und den der Leiter 2 elektrisch kontaktiert. Zusätzlich drückt eine Klemmfeder 4 den Leiter 2 gegen den ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3. Der zweite Abschnitt 3b der Stromschiene 3 ragt in einem Winkel von dem ersten Abschnitt 3a ab, beispielsweise kann er rechtwinklig abragen, sodass sich der zweite Abschnitt 3b im Wesentlichen quer zu dem ersten Abschnitt 3a erstreckt. Der zweite Abschnitt 3b kann quer zur Leitereinführungsrichtung R_L verlaufen. An dem zweiten Abschnitt 3b ist ein Anlageschenkel 6 der Klemmfeder 4 gelagert. Der zweite Abschnitt 3b kann in einen dritten Abschnitt 3c der Stromschiene 3 übergehen. Der Übergang kann über einen Winkel oder eine Biegung erfolgen. Der dritte Abschnitt 3c kann wiederum parallel zum ersten Abschnitt 3a oder zur Leitereinführungsrichtung R_L verlaufen. Der dritte Abschnitt 3c befindet sich auf einer dem ersten Abschnitt 3a gegenüberliegenden Seite der Leiteranschlussklemme 1. Zwischen dem ersten Abschnitt 3a und dem dritten Abschnitt 3c der Stromschiene 3 sind die Schenkel der Klemmfeder 4 angeordnet. Die Stromschiene 3 hat eine einfache Geometrie und kann problemlos als Massenbauteil hergestellt werden.
• Es können jeweils eine gesonderte Stromschiene 3 in jeder Klemmenhälfte K₁ , K₂ vorliegen, sodass die Stromschienen 3 nicht miteinander verbunden sind. Günstig ist es jedoch, wenn eine gemeinsame Stromschiene 3 für beide Klemmenhälften K₁ , K₂ vorgesehen ist und die Stromschiene 3 der Klemmenhälfte K₁ somit, beispielsweise im dritten Abschnitt 3c, in die Stromschiene 3 der Klemmenhälfte K₂ übergeht.
• Die Leiteranschlussklemme 1 hat ein gemeinsames Isolierstoffgehäuse 22 für beide Klemmenhälften K₁ , K₂ , das die Bauteile der Leiteranschlussklemme 1 vor äußeren physikalischen und chemischen Einwirkungen schützt und aus einem elektrisch isolierenden Material wie beispielsweise Kunststoff besteht. Das Isolierstoffgehäuse 22 umgibt die Leiteranschlussklemme 1 nahezu vollständig, enthält jedoch zwei Leitereinführungsöffnungen 23 zum Einführen elektrischer Leiter 2 in die Leiteranschlussklemme 1.
• Die Leiteranschlussklemme 1 hat in jeder Klemmenhälfte K₁ , K₂ eine Klemmfeder 4. Jede der beiden Klemmfedern 4 hat einen Klemmschenkel 5 und einen Anlageschenkel 6. Der Klemmschenkel 5 und der Anlageschenkel 6 sind über einen Federbogen 7 miteinander verbunden, sodass sich zumindest an der Basis der Klemmfedern 4 eine U-Form ergibt. In Leitereinführungsrichtung R_L gesehen, also ausgehend von der jeweiligen Leitereinführungsöffnung 23, ist das freie Ende 20 des Anlageschenkels 6 hinter dem freien Ende 19 des Klemmschenkels 5 angeordnet. Die Klemmfeder 4 stützt sich vorliegend mit ihrem Federbogen 6 gegen das Isolierstoffgehäuse 22 ab, während der Klemmschenkel 5 und der Anlageschenkel 6 in den von dem Isolierstoffgehäuse 22 eingeschlossenen Innenraum, auch Leiteranschlussraum genannt, hineinragen. Der Anlageschenkel 6 ist zusätzlich an der Stromschiene 3, vorliegend an dem jeweiligen zweiten Abschnitt 3b der Stromschiene 3 gelagert, sodass sich der Anlageschenkel 6 auch gegen die Stromschiene 3 abstützt. Hierzu hat die Stromschiene 3 in ihrem jeweiligen zweiten Abschnitt 3b eine Ausnehmung, durch die der Anlageschenkel 6 geführt ist, sodass der Anlageschenkel 6 an dem zweiten Abschnitt 3b der Stromschiene 3 gelagert ist. Die Stelle der Durchführung des Anlageschenkels 6 durch die Stromschiene 3, an der der Anlageschenkel 6 auf der Stromschiene 3 aufliegt, wird als Auflagerung 8 bezeichnet. Ausgehend von der Auflagerung 8 in Richtung des freien Endes 20 des Anlageschenkels 6 erstreckt sich ein elastischer, auslenkbarer Federabschnitt 9 mit einer Auflaufschräge 10 zur Führung des Leiters 2.
• Der Anlageschenkel 6 jeder Klemmfeder 4 erstreckt sich somit ausgehend von dem Federbogen 7 in Richtung des Leiters 2 und bildet mit seinem Federabschnitt 9 zusätzlich zum Klemmschenkel 5 eine weitere Federunterstützung zum Klemmen des jeweiligen Leiters 2 gegen die Stromschiene 3. Aufgrund der Elastizität des Federabschnitts 9 wird dieser beim Einführen eines Leiters 2 in Abhängigkeit des Leiterdurchmessers verlagert und passt sich somit unterschiedlichen Leiterquerschnitten an. Bei größeren Leiterdurchmessern wird der Federabschnitt 9 von dem jeweiligen Leiter 2 weiter nach unten, in Richtung des dritten Abschnitts 3c der Stromschiene 3 gedrückt. Bei kleineren Leiterdurchmessern wird der Federabschnitt 9 weniger ausgelenkt. In beiden Fällen wirkt die Federkraft des Federabschnitts 9 auf den Leiter 2 zu, sodass der Leiter 2 unabhängig von seinem Durchmesser gegen die Stromschiene 3, vorliegend gegen den ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3, gepresst wird. Durch die Federkräfte des Federabschnitts 9 und des Klemmschenkels 5 bilden sich, wie in den 3 und 4 gezeigt, zwei Kontaktpunkte 11 zwischen dem jeweiligen Leiter 2 und der Stromschiene 3 aus. Somit liegt durch den Federabschnitt 9 des Anlageschenkels 6 und durch den Klemmschenkel 5 der Klemmfeder 4 in jeder Klemmenhälfte K₁ , K₂ jeweils ein eine Klemmstelle bildender Kontaktpunkt 11 zwischen dem Leiter 2 und der Stromschiene 3 vor. An diesen Kontaktpunkten 11 findet ein konzentrierter Stromübergang statt, der durch Erhebungen 16 der Stromschiene 3 an den Kontaktpunkten 11 noch weiter verbessert werden kann. Die Stromschiene 3 kann somit an mindestens einem Kontaktpunkt 11, der eine Klemmstelle für einen anschließbaren elektrischen Leiter 2 bildet, eine zum Leiter 2 hin gerichtete Erhebung 16 haben.
• Durch den elastischen Federabschnitt 9 können verschiedene Leiter 2 mit unterschiedlichen Durchmessern zuverlässig gehalten werden, ohne Quetschungen zu unterliegen.
• Gemeinsam mit dem Federabschnitt 9 ist auch die Auflaufschräge 10 elastisch und auslenkbar, sodass diese bei einem Einführen eines Leiters 2 verlagert wird und somit dem eingeführten Leiter 2 nur einen geringen Widerstand entgegensetzt. Die Funktion der Auflaufschräge 10 hängt somit nicht mehr von der Leitereinsteckkraft, sondern von der Federkraft des Federabschnitts 9 ab. Die Auflaufschräge 10 dient dazu, die Leitereinführbewegung zu begrenzen und den Leiter 2 auch bei einem schiefen, also gewinkelten Einstecken wieder in Richtung Stromschiene 3 bzw. ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3 zu führen, um so die Leitereinsteckrichtung zu korrigieren. Die Auflaufschräge 10 verläuft, wie in den 3 und 4 ersichtlich, in einem Winkel zu dem Leiter 2 bzw. zu der Leitereinführungsrichtung R_L , um ein allmähliches Auflaufen des Leiters 2 zu ermöglichen. Die Auflaufschräge 10 kann in einem nicht ausgelenkten Zustand beispielsweise einen Winkel zwischen 30 und 60 Grad mit einem eingeführten Leiter einschließen.
• In den 3 und 4 hat der Federabschnitt 9 des Anlageschenkels 6 jeder Klemmfeder 4 einen Endanschlag 12 für den jeweiligen elektrischen Leiter 2. Hierdurch wird die Einführungslänge des Leiters 2 begrenzt. Das Leiterende 2 wird von dem Endanschlag 12 aufgenommen und vor Kontakt mit anderen Klemmenbestandteilen geschützt. Insbesondere wird somit auch eine Kammertrennung des vorliegenden Doppelanschlusses gewährleistet, sodass in jeder Klemmenhälfte K₁ , K₂ eine Kammer für je einen Leiteranschluss gebildet wird.
• Der Endanschlag 12 ist vorteilhafterweise, wie in den 3 und 4 gezeigt, einteilig mit dem Anlageschenkel 6 jeder Klemmfeder 4 ausgeführt, sodass ein besonders einfach herzustellender Leiteranschlag bereitgestellt wird. Der Endanschlag 12 schließt sich unmittelbar an die Auflaufschräge 10 des Federabschnitts 9 des Anlageschenkels 6 an. In 3 ist erkennbar, dass der Endanschlag 12 in einem Winkel α von der Auflaufschräge abragt. Dieser Winkel α ist bevorzugt ein stumpfer Winkel, um ein möglichst weites Einführen der Leiter 2 bei gleichzeitig sichergestellter Aufnahme des Leiterendes von dem Endanschlag 12 zu ermöglichen.
• Durch den elastischen Federabschnitt 9 wird der Endanschlag 12 bei einer Verlagerung des Federabschnitts 9 durch einen eingeführten Leiter 2 automatisch an die richtige Position zur Aufnahme des Leiterendes geführt. Durch die ebenfalls verlagerte Auflaufschräge 10 erreicht der Leiter 2 zuverlässig die gewünschte Position im Bereich des Endanschlags 12. Es wird verhindert, dass der Leiter 2 an dem Endanschlag 12 vorbei geführt wird, wie es beispielsweise bei Leitern mit kleinem Durchmesser und einteilig mit Isolierstoffgehäusen ausgeformten Endanschlägen vorkommen kann.
• Die Funktion der Auflaufschräge 10 und des Endanschlags 12 ist insbesondere in 4 gut nachvollziehen. In der Klemmenhälfte K₁ stößt gerade ein in der Einführung befindlicher Leiter 2 auf die Auflaufschräge 10 und beginnt hierdurch mit der Auslenkung des Federabschnitts 9. Folglich gibt der Federabschnitt 9 dem Leiter 2 nach und die Auflaufschräge 10 verlagert sich ebenfalls nach unten, sodass gleichzeitig auch der Winkel zwischen der Auflaufschrägen 10 und dem Leiter 2 reduziert wird. Durch diese Verlagerung und Winkelverkleinerung ist der Einführwiderstand beim Einführen des Leiters 2 gemindert. Bei Fortsetzung des Einführvorgangs wird der Leiter 2 weiter in Leitereinführungsrichtung R_L geschoben, bis das Leiterende an den Endanschlag 12 trifft, wie es in der Klemmenhälfte K₂ ersichtlich ist. In dieser Endposition wird der Federabschnitt 9 nicht weiter verlagert, sondern der Federabschnitt 9 spannt durch seine Federkraft den Leiter 2 vor und drückt ihn somit gegen den ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3.
• Zur Betätigung der Leiteranschlussklemme 1 weist diese in jeder Klemmenhälfte K₁ , K₂ einen Drücker 24 auf. Mithilfe des handkraftbetätigten Drückers 24 kann der Klemmschenkel 5 manuell in Richtung des Anlageschenkels 6 verlagert werden, um einen Leiter 2 leichter einführen und zwischen dem Klemmschenkel 6 und der Stromschiene 3 positionieren zu können.
• In den 3 und 4 sind zwei Leiter 2 mit annähernd gleichen Durchmessern gezeigt. Es ist jedoch genauso denkbar, Leiter 2 mit unterschiedlichen Durchmessern in jeweils eine Klemmenhälfte K₁ , K₂ einzuführen. Aufgrund der erfindungsgemäß erzielten Vorteile kann eine hohe Bandbreite an Leiterdurchmessern mit der Leiteranschlussklemme 1 verwendet werden.
• 5 zeigt eine Seitenansicht der Leiteranschlussklemme 1 in Leitereinführungsrichtung R_L . Aus dieser Ansicht ist der in die Leitereinführungsöffnung 23 eingesteckte Leiter 2 im Querschnitt erkennbar. Der Leiter 2 wird von der Klemmfeder 4 gegen die Stromschiene 3, vorliegend gegen den ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3 gedrückt. Die Leiteranschlussklemme 1 ist von einem Isolierstoffgehäuse 22 umgeben. Aus dem Isolierstoffgehäuse 22 heraus ragt ein Drücker 24, mit dem die Klemmfeder 4 betätigt, insbesondere verlagert werden kann, um den Leiter 2 in die Leiteranschlussklemme 1 leichter einführen zu können.
• 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Leiteranschlussklemme 1 in Form eines Zweifachanschlusses vorliegt. Bei der gezeigten Leiteranschlussklemme 1 können zwei elektrische Leiter in die beispielsweise einander gegenüberliegenden Leitereinführungsöffnungen 23 eingeführt werden, sodass sie aufeinander zu gesteckt werden. Bevorzugt liegt eine geeignete Kammertrennung vor, sodass sich die Leiter nicht gegenseitig berühren. Im Folgenden konzentriert sich die Beschreibung auf den Leiteranschluss in der rechten Bildhälfte. Zum Anschluss weiterer Leiter können weitere Klemmenkomponenten wie beispielsweise zusätzliche Klemmfedern vorgesehen sein.
• Die Leiteranschlussklemme 1 in 6 hat ein Isolierstoffgehäuse 22, das die Bauteile der Leiteranschlussklemme 1 vor äußeren physikalischen und chemischen Einwirkungen schützt und aus einem elektrisch isolierenden Material wie beispielsweise Kunststoff besteht. Das Isolierstoffgehäuse 22 umgibt die Leiteranschlussklemme 1, enthält jedoch Öffnungen wie die Leitereinführungsöffnungen 23 zum Einführen elektrischer Leiter in die Leiteranschlussklemme 1.
• Die Leiteranschlussklemme 1 hat eine Stromschiene 3, die sich in vier Abschnitte 3a, 3b, 3c, 3d unterteilen lässt. Ein erster Abschnitt 3a verläuft im Wesentlichen parallel zur Leitereinführungsrichtung R_L . Der erste Abschnitt 3a ist der Abschnitt der Stromschiene 3, an dem ein eingeführter Leiter anliegt und den der Leiter elektrisch kontaktiert. Zusätzlich drückt eine Klemmfeder 4 den Leiter gegen den ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3. Der zweite Abschnitt 3b der Stromschiene 3 ragt in einem Winkel von dem ersten Abschnitt 3a ab, beispielsweise kann er rechtwinklig abragen, sodass sich der zweite Abschnitt 3b im Wesentlichen quer zu dem ersten Abschnitt 3a erstreckt. Der zweite Abschnitt 3b kann quer zur Leitereinführungsrichtung R_L verlaufen. An dem zweiten Abschnitt 3b ist ein Anlageschenkel 6 der Klemmfeder 4 gelagert. Der erste Abschnitt 3a kann in einen dritten Abschnitt 3c übergehen, insbesondere über einen Winkel oder eine Biegung. Der dritte Abschnitt 3c verläuft bevorzugt etwa parallel zu dem zweiten Abschnitt 3b. Der dritte Abschnitt 3c geht an seinem dem Übergang zum ersten Abschnitt 3a gegenüberliegenden Ende in einen vierten Abschnitt 3d über, insbesondere über einen Winkel oder eine Biegung.
• Die Klemmfeder 4 stützt sich einerseits gegen das Isolierstoffgehäuse 22, andererseits mit ihrem Anlageschenkel 6 gegen den zweiten Abschnitt 3b der Stromschiene 3 ab. Die Klemmfeder 4 weist zusätzlich zum Anlageschenkel 6 einen Klemmschenkel 5 auf, der mit dem Anlageschenkel 6 über einen Federbogen 7 verbunden ist. Zwischen dem freien Ende des Anlageschenkels 6 und der Auflagerung 8 des Anlageschenkels 6 auf der Stromschiene 3 hat der Anlageschenkel 6 einen elastischen, auslenkbaren Federabschnitt 9 mit einer Auflaufschräge 10 zur Führung eines anzuschließenden Leiters.
• Durch den elastischen Federabschnitt 9 können verschiedene Leiter 2 mit unterschiedlichen Durchmessern zuverlässig gehalten werden, ohne Quetschungen zu unterliegen.
• Gemeinsam mit dem Federabschnitt 9 ist auch die Auflaufschräge 10 elastisch und auslenkbar, sodass diese bei einem Einführen eines Leiters verlagert wird und somit dem eingeführten Leiter nur einen geringen Widerstand entgegensetzt. Die Funktion der Auflaufschräge 10 hängt somit nicht mehr von der Leitereinsteckkraft, sondern von der Federkraft des Federabschnitts 9 ab. Die Auflaufschräge 10 dient dazu, die Leitereinführbewegung zu begrenzen und den Leiter auch bei einem schiefen, also gewinkelten Einstecken wieder in Richtung Stromschiene 3 bzw. ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3 zu führen, um so die Leitereinsteckrichtung zu korrigieren.
• In 6 hat der Federabschnitt 9 des Anlageschenkels 6 der Klemmfeder 4 einen Endanschlag 12 für einen eingesteckten Leiter. Hierdurch wird die Einführungslänge des Leiters begrenzt. Das Leiterende des Leiters wird von dem Endanschlag 12 aufgenommen und vor Kontakt mit anderen Klemmenbestandteilen geschützt. Insbesondere wird somit eine Kammertrennung gewährleistet. Gemäß 6 ist der Endanschlag 12 einteilig mit dem Anlageschenkel 6 der Klemmfeder 4 ausgeführt, sodass ein besonders einfach herzustellender Leiteranschlag bereitgestellt wird.
• Bezugszeichenliste

1

Leiteranschlussklemme

2

Leiter

3

Stromschiene

3a

erster Abschnitt Stromschiene

3b

zweiter Abschnitt Stromschiene

3c

dritter Abschnitt Stromschiene

3d

vierter Abschnitt Stromschiene

4

Klemmfeder

5

Klemmschenkel

6

Anlageschenkel

7

Federbogen

8

Auflagerung

9

Federabschnitt

10

Auflaufschräge

11

Kontaktpunkt

12

Endanschlag

13

Öffnung

14

Einbuchtung

16

Erhebung

17

Abknickung

18

Abwinkelung

19

freies Ende Klemmschenkel

20

freies Ende Anlageschenkel

21

Scheitelpunkt

22

Isolierstoffgehäuse

23

Leitereinführungsöffnung

24

Drücker

α

Winkel Endanschlag/Auflaufschräge

L1

Länge Klemmschenkel

L2

Länge Anlageschenkel bis Auflaufschräge

RL

Leitereinführungsrichtung

RE

Entformungsrichtung

RM

Montagerichtung

K1

Klemmenhälfte 1

K2

Klemmenhälfte 2

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 19735786 A1 [0002]
• CN 102354831 A [0003]
• DE 202011110604 U1 [0004]
• WO 2017/081001 A1 [0005]

Claims (14)

1. Leiteranschlussklemme (1) zum Anschluss elektrischer Leiter (2) an eine Stromschiene (3), wobei die Leiteranschlussklemme (1) ein Isolierstoffgehäuse (22), eine Stromschiene (3) und eine Klemmfeder (4) hat, und wobei die Klemmfeder (4) einen Klemmschenkel (5) und einen an der Stromschiene (3) gelagerten Anlageschenkel (6) hat, die durch einen Federbogen (7) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlageschenkel (6) vom Federbogen (7) ausgehend hinter der Auflagerung (8) des Anlageschenkels (6) an der Stromschiene (3) einen elastischen, auslenkbaren Federabschnitt (9) mit einer Auflaufschräge (10) zur Führung des anzuschließenden Leiters (2) hat.
2. Leiteranschlussklemme (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Federabschnitt (9) des Anlageschenkels (6) und durch den Klemmschenkel (5) der Klemmfeder (4) jeweils ein eine Klemmstelle bildender Kontaktpunkt (11) zwischen einem anschließbaren elektrischen Leiter (2) und der Stromschiene (3) herstellbar ist.
3. Leiteranschlussklemme (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Federabschnitt (9) des Anlageschenkels (6) der Klemmfeder (4) einen Endanschlag (12) für den elektrischen Leiter (2) hat.
4. Leiteranschlussklemme (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (3) und/oder das Isolierstoffgehäuse (22) eine Einbuchtung (14), eine Ausnehmung oder eine Öffnung (13) zur Aufnahme des Endanschlags (12) haben.
5. Leiteranschlussklemme (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Endanschlag (12) unmittelbar an die Auflaufschräge (10) des Federabschnitts (9) des Anlageschenkels (6) anschließt.
6. Leiteranschlussklemme (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Endanschlag (12) in einem Winkel (α) von der Auflaufschräge (10) abragt.
7. Leiteranschlussklemme (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Federabschnitt (9) des Anlageschenkels (6) zwischen dem Endanschlag (12) und der Auflaufschräge (10) ein Absatz (15) vorgesehen ist, der im Wesentlichen rechtwinklig zu dem Endanschlag (12) verläuft.
8. Leiteranschlussklemme (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (3) an mindestens einem Kontaktpunkt (11), der eine Klemmstelle für einen anschließbaren elektrischen Leiter (2) bildet, eine zum Leiter (2) hin gerichtete Erhebung (16) hat.
9. Leiteranschlussklemme (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federabschnitt (9) des Anlageschenkels (6) zwischen der Auflaufschräge (10) und der Auflagerung (8) an der Stromschiene (3) eine Abknickung (17) hat.
10. Leiteranschlussklemme (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmschenkel (5) zwischen seinem freien Ende (19) und dem Federbogen (7) eine Abwinkelung (18) hat.
11. Leiteranschlussklemme (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Leitereinführungsrichtung (R_L) gesehen das freie Ende (20) des Anlageschenkels (6) hinter dem freien Ende (19) des Klemmschenkels (5) angeordnet ist.
12. Leiteranschlussklemme (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein erster Abschnitt (3a) der Stromschiene (3) im Wesentlichen parallel zur Leitereinführungsrichtung (R_L) erstreckt und ein zweiter Abschnitt (3b) der Stromschiene (3) in einem Winkel von dem ersten Abschnitt (3a) der Stromschiene (3) abragt.
13. Leiteranschlussklemme (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (3b) der Stromschiene (3) eine Ausnehmung hat, durch die der Anlageschenkel (6) der Klemmfeder (4) geführt ist, sodass der Anlageschenkel (6) an dem zweiten Abschnitt (3b) der Stromschiene (3) gelagert ist.
14. Leiteranschlussklemme (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteranschlussklemme (1) als Doppelanschluss ausgebildet ist mit einem bevorzugt symmetrischen Aufbau, in dem jeweils eine Stromschiene (3) und Klemmfeder (4) in einer Klemmenhälfte (K₁, K₂) im Wesentlichen gespiegelt zueinander angeordnet und von einem gemeinsamen Isolierstoffgehäuse (22) umgeben sind.

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