DE20313855U1

DE20313855U1 - Anschlußvorrichtung zum Direktsteckanschluß von Leiterenden

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Publication number: DE20313855U1
Application number: DE20313855U
Authority: DE
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2003-09-06
Filing date: 2003-09-06
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2013-09-07
Also published as: DE502004009039D1; EP1515397A1; ATE424047T1; EP1515397B1; ES2321397T3

Abstract

Anschlußvorrichtung (1) zum Anschluss eines abisolierten Leiterendes (2), mit einer als Druckfeder auf das Leiterende einwirkenden Klemmfeder (4) zum Festklemmen des Leiterendes (2) an einem Widerlager, wobei die Klemmfeder (4) derart ausgelegt ist, dass der Leiter ohne Betätigungswerkzeug direkt in die Klemmstelle (5) werkzeugfrei einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
– die Klemmfeder (4) einen ersten Federschenkel (6) aufweist, der mit einer fensterartigen Aussparung (7) versehen ist,
– wobei sich an den ersten Federschenkel (6) eine geschlossene Schlaufe (8) anschließt, welche in einem Klemmschenkel (9) endet, der die fensterartige Aussparung (7) durchsetzt,
– so daß das Leiterende (2), welches von der Seite der Schlaufe (8) her in die fensterartige Aussparung (7) einsteckbar ist, zwischen dem Klemmschenkel (9) und einer Wandung der fensterartigen Aussparung (7) oder einer die Aussparung durchsetzenden Stromschiene (3) als Widerlager werkzeugfrei und direktsteckend festklemmbar und kontaktierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlußvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind bereits seit langem Anschlussklemmen für ein- oder mehrdrähtige elektrische Leiter in Direktstecktechnik bekannt, bei denen in eine Stromschiene mit einer Aussparung und einem Kragen eine U-förmige, offene Klemmfeder eingreift, was zwar einerseits montagefreundlich ist, wobei aber das Problem besteht, daß relativ große Kräfte beim Einstecken und Kontaktieren von Leitern auf weitere Elemente der Anschlußvorrichtung, so auf eine Stromschiene oder auf ein Isolierstoffgehäuse übertragen werden müssen.
Die Erfindung hat die Aufgabe, dieses Problem möglichst einfachen konstruktiven Mitteln zu lösen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruches 1.
Danach weist die Klemmfeder einen ersten Federschenkel auf, der mit einer fensterartigen Aussparung versehen ist, wobei sich an den ersten Federschenkel eine geschlossene Schlaufe anschließt, welche in einem Klemmschenkel endet, der die fensterartige Aussparung durchsetzt, so daß das Leiterende, welches von der Seite der Schlaufe her in die fensterartige Aussparung einsteckbar ist, zwischen dem Klemmschenkel und einer Wandung der fensterartigen Aussparung oder einer die Aussparung durchsetzen den Stromschiene als Widerlager werkzeugfrei und direktsteckend festklemm- und kontaktierbar ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Vorzugsweise ist der erste Federschenkel mit der fensterartigen Aussparung an einer Stromschiene oder einem sonstigen Element fixiert, insbesondere unbeweglich.
Denkbar ist alternativ auch, dass der erste Federschenkel beabstandet zu einem Stromschienenschenkel liegt.
Die Erfindung schafft eine Anschlußvorrichtung, die im Minimalfall lediglich aus einer Klemmfeder besteht, welche selber die Kontaktierungsfunktion integrierend übernimmt. Die Klemmfeder weist dabei eine Geometrie auf, die an eine Zugfeder erinnert. Der Unterschied liegt aber darin, daß ein Leiter von der entgegengesetzten Seite – das heißt von der Seite der federnden Schlaufe her – selbsttätig werkzeugfrei in die fensterförmige Aussparung gesteckt wird, um dort beispielsweise zwischen dem Klemmschenkel, der die fensterförmige Aussparung durchsetzt, und dem Rand der Aussparung oder einer die Aussparung ebenfalls durchsetzenden Stromschiene festgeklemmt zu werden.
Diese Steckrichtung des Leiters ist zwar prinzipiell auch in der DE 35 24 097 C2 ersichtlich, dort hat man aber nicht erkannt, dass es bei vielen Leitern sogar möglich ist, auf einen Betätigungsdrücker (also ein Betätigungswerkzeug im Sinne des Anspruches) für die Klemmfeder zu verzichten und diese in Direktstecktechnik zu nutzen, insbesondere, wenn der Federschenkel mit der Aussparung (z.B. an der Stromschiene oder an einem Isolierstoffgehäuse) fixiert und anders als beim Stand der Technik der das Fenster durchsetzende freie Schenkel beweglich ist.
Die derart ausgebildete Klemme ist von einer Seite her ohne weiteres ohne Werkzeug beschaltbar, wohingegen ein Leiter gegen die Federwirkung nicht ohne ein Werkzeug wieder aus dieser herausnehmbar ist.
Die Klemme bietet also eine hohe Funktionssicherheit bei minimalen Kosten und ist werkzeugfrei beschaltbar und mit einem Werkzeug entschaltbar.
Es ist denkbar, dass die Stromschiene eine rundum gegrenzte oder eine an einer Seite offene Aussparung aufweist, welche das Einführen eines Leiterendes begünstigt.
Nach den Merkmalen der Unteransprüche kann die Anschlußvorrichtung auch auf verschiedene Weise an einer Stromschiene angeordnet sein, was die Notwendigkeit zum Einsatz eines weiteren Teiles – der Stromschiene – mit sich bringt, was aber andererseits den nicht zu unterschätzenden Vorteil hat, daß für Feder und Kontakt der Stromschiene jeweils die geeignetsten Materialien ausgewählt werden können, während bei dem Verzicht auf eine Stromschiene ein Materialkompromiß gesucht werden muß, nämlich ein Material, das sowohl gute federnde als auch gute kontaktierende Eigenschaften aufweist.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Anschlußvorrichtung;
2 eine perspektivische Ansicht der Anschlußvorrichtung aus 1 ein einer Aussparung eines Klemmengehäuses;
3 das Ausführungsbeispiel aus 2 während des Entschaltens;
4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Anschlußvorrichtung;
5 eine Stromschiene für die Anschlussvorrichtung aus 4;
6 eine dritte Anschlußvorrichtung für mehrere – hier zwei – Leiter in Reihe;
7 eine vierte Anschlußvorrichtung für mehrere – hier zwei – Leiter in Reihe ;
8 eine fünfte Anschlußvorrichtung für mehrere – hier zwei – Leiter nebeneinander;
9 eine perspektivische Ansicht einer sechsten Anschlußvorrichtung;
10 ein Klemmengehäuse mit weiteren Anschlussvorrichtungen.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anschlußvorrichtung 1 zum Direkt-Steckanschluss eines abisolierten Leiterendes 2. Diese weist eine Stromschiene 3 auf, an der eine als Druckfeder auf das Leiterende 2 wirkende Klemmfeder 4 zum Festklemmen des Leiterendes 2 an der Stromschiene 3 angeordnet ist, die derart ausgelegt ist, dass das Leiterende 2 ohne Betätigungswerkzeug direkt in die Klemmstelle 5 zwischen Klemmfeder 4 und Stromschiene werkzeugfrei einführbar ist.
Die Klemmfeder 4 weist einen ersten Federschenkel 6 auf, welcher mit einer fensterartigen Aussparung 7 versehen ist. Am ersten Federschenkel 6 mit der fensterartigen Aussparung 7 ist die Klemmfeder 4 an der Stromschiene angeordnet (befestigt). Hier ist sie mit dem Federschenkel 6 parallel zur Stromschiene ausgerichtet und flächig auf diese aufgelegt und/oder befestigt. Der Federschenkel 6 kann auch abständig vom Stromschienenschenkel angeordnet sein (siehe 3).
Sodann beschreibt sie eine geschlossene Schlaufe 8, wobei sie sich in der Schlaufe 8 zur fensterartigen Aussparung 7 zurück erstreckt und diese mit einem freien Klemmschenkel 9 durchsetzt. Der freie Klemmschenkel 9 drückt das Leiterende 2 gegen die Stromschiene 3.
Die Schlaufe 8 weist eine langgezogene Form mit zwei nahezu weitgehend parallel ausgerichteten Federschenkeln 10, 11 sowie einem die Federschenkel 10, 11 verbindenden Bogenstück 12 auf und ist geneigt zur Leitereinführrichtung ausgerichtet, insbesondere derart, dass der Winkel α zwischen dem Klemmschenkel und der Leitereinführrichtung L – hier senkrecht von oben – kleiner als 45°, insbesondere kleiner als 30° ist.
Die Klemmfeder 4 weist eine Geometrie auf, welche an die Geometrie sogenannter Zugfederanschlüsse erinnert. Sie ist aber derart angeordnet und ausgelegt, dass ein Leiter von der entgegengesetzten Seite der Schlaufe her werkzeugfrei in sie einführbar ist. Ein ganz besonderer Vorteil dieser Klemmfeder 4 liegt dabei darin, dass sie einerseits einen Direkt-Steckanschluss erlaubt, denn ein Leiter kann ohne weiteres in sie eingeführt aber nicht ohne weiteres wieder gegen die Kante im Bereich der Klemmstelle 5 herausgezogen werden. Hierzu bedarf der Anwender vielmehr eines Werkzeuges. Darüber hinaus bietet sie andererseits auch den Vorteil eines in sich geschlosse nen Systems, d.h., die Klemmfeder 4 selbst nimmt sämtliche Kräfte zwischen Leiterende 2 und Klemmfeder 4 auf. Dazu ist es vorteilhaft, wenn der Federschenkel 6 mit der Aussparung 7 an der Stromschiene 3 festgelegt ist.
Die Stromschiene 3 hat eine Eckwinkelform, wobei einer der beiden Stromschienenschenkel 14, 15 der Stromschiene 3 zur direkten Auflage des ersten Federschenkels 6 mit der fensterartigen Aussparung 7 dient und selbst eine eigene fensterartige Aussparung 16 aufweist, welche mit der fensterartigen Aussparung 7 des ersten Federschenkels 6 fluchtet.
Bevorzugt wird die fensterartige Aussparung 16 der Stromschiene 3 durch eine Ausstanzung gebildet, insbesondere derart, dass noch ein Stromschienenstück 17 an einer Seite mit der Stromschiene 3 verbunden ist, welcher derart umgebogen ist, dass er den Stromschienenschenkel 15 durch die Aussparung 16 hindurch verlängert bzw. fortsetzt. Eine Ausbauchung 18 in der Stromschiene 3 im Bereich der Klemmstelle 5 verbessert den Kontakt zwischen Stromschiene und Leiterende 2.
2 zeigt die Anordnung der Anschlußvorrichtung 1 aus 1 in einem Isolierstoffgehäuse 19. Dieses Isolierstoffgehäuse 19 ist mit wenigstens einem Fenster oder wenigstens einer Aussparung 20 versehen, in welche die wenigstens eine (oder mehreren) Anschlußvorrichtung(en) seitlich einsetzbar ist/sind.
Dabei dienen Stege 21, 22, die das Innere der Schlaufe 8 durchsetzen dazu, die Feder abzustützen bzw. als Widerlager, um die Klemmfeder 4 im Isolierstoffgehäuse definiert zu fixieren und eine einwandfreie Betätigung sowie eine Begrenzung der Federbewegung zu gewährleisten.
Eine Leitereinführöffnung 23a dient zur Einführung des Leiterendes 2 in die Klemmstelle. Eine Einführöffnung 23b dient dagegen zum Einführen eines Betätigungswerkzeugs 24 (3) und ermöglicht derart das Entschalten der Anschlußvorrichtung, die in dieser Anordnung beispielsweise für eine Reihenklemme nutzbar ist.
Beim Beschalten wird einfach das Leiterende 2 durch die Leitereinführöffnung 22 in die Anschlußvorrichtung eingeschoben, wodurch sich der Klemmschenkel so biegt, dass sich die Klemmstelle 5 öffnet und das Leiterende 2 in die Klemmstelle 5 einführbar und dort festlegbar ist.
Mittels des als Schraubendreher ausgebildeten Betätigungswerkzeuges 24 (3), der in die Einführöffnung 23b gesteckt wird, ist es möglich, den Klemmschenkel 9 von der Klemmstelle 5 wegzubiegen, so daß es möglich ist, das Leiterende 2 zu entnehmen.
4 zeigt eine Variante zu 1, die sich dadurch auszeichnet, daß insbesondere deutlich wird, daß hier die Druckfeder bzw. Klemmfeder 4 als ein in sich geschlossenes, die Kräfte zum Kontaktieren des Leiterendes 2 aufnehmendes System ausgebildet ist.
Die Stromschiene 3' der 4 weist dabei die Geometrie der 5 auf, d.h. sie ist aus einem Streifen gebogen und weist drei Stromschienenschenkel 25a, b, c auf, von denen der mittlere 25b zur Übertragung genügend großer Ströme um 90° umgebogen ist und derart eine Seitenwand der hier einseitig offenen Aussparung 16' (was das Einführen des Leiters erleichtert) definiert, wobei er aufgrund seiner Breite und Auslegung das Übertragen genügend großer Ströme in diesem Bereich erlaubt. An dem Stromschienenschenkel 25c, der an der Klemmstelle 5 angeordnet ist, ist wiederum eine Ausbauchung 26 zur Kontaktierung vorgesehen.
Die Klemmfeder 4 liegt hier beabstandet parallel zu einem der Stromschienenschenkel 25a. Diese Beabstandung wird durch den Stromschienenabschnitt 25b und einen Steg 27 realisiert, der vom Stromschienenschenkel 25a nach oben in Richtung der Klemmfeder 4 umgebogen ist und diese mit ihren freien Enden beabstandet.
Der besondere Vorteil liegt hier in der guten stromübertragenden Eigenschaft der Stromschiene 3' auch im Bereich der Aussparung 16' besonders durch den Stromschienenabschnitt 25b seitlich der Aussparung (bzw. hier Ausnehmung) 16', wobei auch hervorzuheben ist, daß diese Stromschiene 3 besonders günstig als Stanz-Biege-Teil gefertigt werden kann.
Ansonsten lassen sich mit dieser Direktanschlußfeder sämtlich Varianten der 1 bis 5, aber beispielsweise auch Mehrfachanschlüsse nach Art der 6 mit zwei Anschlussvorrichtungen 1, 1' realisieren.
In 6 sind die zwei Anschlussvorrichtungen an einer Stromschiene 3 nach Art der 1 angeordnet, welche sich aber hinter einer Faltung 28 hinter der ersten Klemmfeder 4 bis zu einer zweiten Klemmfeder 4' fortsetzt. Hier ist auch die Stellung der Klemmfedern 4 im unbeschalteten Zustand zu sehen.
7 zeigt eine analoge Anordnung mit einer Stromschiene 3, welche über einen Verbindungssteg 29 zwei Anschlussvorrichtungen einstückig verbindet, welche je für sich nach Art der 4 und 5 aufgebaut sind.
8 zeigt wiederum die entsprechende Anordnung von zwei Klemmfedern 4, 4' an einer Stromschiene 3, die prinzipiell jener der 1 ähnelt, parallel nebeneinander.
Von dieser Ausführungsform unterscheidet sich wiederum die 9. Hier durchsetzen die zwei Enden 30, 32 der an den Endbereichen jeweils gestuften, u-förmig gebogenen Stromschiene 31 senkrecht je eine Aussparung 7 in den ersten Federschenkeln 6 von zwei Klemmfedern 4, wobei die Klemmfedern 4 auf den Stufungen aufliegen. Diese Variante bietet den besonderen Vorteil, dass die Leiter die Stromschiene 3 überhaupt nicht durchsetzen müssen, was das Beschalten noch weiter erleichtert.
Insbesondere ist auch – wie zu erkennen eine Durchgangsanschluss für eine ansonsten nicht dargestellte Durchgangsklemme 3 leicht zu realisieren. Ansonsten entspricht die Anordnung wiederum der Anordnung aus der 1 ff.
Es ist aber auch denkbar (hier nicht dargestellt), auf die Stromschiene 3 ganz zu verzichten, wenn ein genügend leitfähiges Federmaterial zur Realisierung der Klemmfeder 4 ausgewählt wird. In diesem Fall kann beispielsweise der Bereich der fensterförmigen Aussparung 7 direkt auch als das Ende einer Stromschiene 3 ausgebildet sein oder aber es wird in diesem Bereich ein sonstiger Leiter befestigt (hier nicht dargestellt). Diese Ausführungsform baut bei minimalen Kosten besonders einfach und realisiert dennoch ein in sich geschlossenes Kraftsystem zur Aufnahme der Kräfte beim Einführen und Kontaktieren des Leiterendes 2 in die Klemmstelle 5. Eine zusätzliche Abstützung kann wiederum durch Wandungen und/oder Stege eines entsprechend auszuformenden (hier nicht dargestellten) Isolierstoffgehäuses erfolgen.
10 zeigt die Anordnung von zwei weiteren Anschlussvorrichtungen mit beabstandeter Stromschiene in einem Klemmengehäuse 19, wobei das Klemmengehäuse 19 eine zusätzliche Abstützende Funktion für die Anschlussvorrichtungen übernimmt kann und wobei die Stromschiene der in dieser Fig. rechten Anschlußvorrichtung zusätzlich einen U-förmigen Aufnahmeraum (als Ausbiegung dr Stromschiene ausgebildet) 33 in Einführrichtung zur Aufnahme des Leiterendes aufweist. Wiederum dienen hier im rechten Abschnitt der Fig. wenigstens ein oder mehrere Stege 21, die das Innere der Schlaufe 8 durchsetzen dazu, die Feder abzustützen bzw. als Widerlager, um die Klemmfeder 4 im Klemmengehäuse 19 aus Isolierstoff definiert zu fixieren und eine einwandfreie Betätigung zu gewährleisten.
Alle Varianten der vorstehenden Figuren und der Ansprüche eignen sich prinzipiell zum Einsatz in oder an Isolierstoffgehäusen 19 von Reihenklemmen oder sonstigen Anschlusseinheiten und -modulen, z.B. auch zum Einsatz direkt an oder in elektrischen Geräten aller Art wie Schützen und dgl.. Alle Varianten sind zudem auch als Mehrfachanschlüsse realisierbar und es sind auch weitere Stromschienengeometrien mit der dargestellten Klemmefeder realisierbar.

1: Anschlußvorrichtung
1, 1': Mehrfachanschluß
2: Leiterende
3, 3': Stromschiene
4: Feder
5: Klemmstelle
6: erster Federschenkel
7: Aussparung
8: Schlaufe
9: Klemmschenkel
10, 11: parallele Schenkel
12: Bogenstück
14, 15: Stromschienenschenkel
16: Aussparung
17: Stromschienenstück
18: Ausbauchung
19: Isolierstoffgehäuse
20: Aussparung
21: Steg
22: Steg
23a,b: Einführöffnung
24: Schraubendreher
25a, b, c: Stromschienenschenkel
26: Ausbauchung
27: Steg
28: Faltung
29: Verbindungsstück
30, 32: Enden
31: Stromschiene
33: Aufnahmeraum
α: Winkel

Claims

Anschlußvorrichtung (1) zum Anschluss eines abisolierten Leiterendes (2), mit einer als Druckfeder auf das Leiterende einwirkenden Klemmfeder (4) zum Festklemmen des Leiterendes (2) an einem Widerlager, wobei die Klemmfeder (4) derart ausgelegt ist, dass der Leiter ohne Betätigungswerkzeug direkt in die Klemmstelle (5) werkzeugfrei einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß – die Klemmfeder (4) einen ersten Federschenkel (6) aufweist, der mit einer fensterartigen Aussparung (7) versehen ist, – wobei sich an den ersten Federschenkel (6) eine geschlossene Schlaufe (8) anschließt, welche in einem Klemmschenkel (9) endet, der die fensterartige Aussparung (7) durchsetzt, – so daß das Leiterende (2), welches von der Seite der Schlaufe (8) her in die fensterartige Aussparung (7) einsteckbar ist, zwischen dem Klemmschenkel (9) und einer Wandung der fensterartigen Aussparung (7) oder einer die Aussparung durchsetzenden Stromschiene (3) als Widerlager werkzeugfrei und direktsteckend festklemmbar und kontaktierbar ist.
Anschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Federschenkel (6) mit der fensterartigen Aussparung (7) an einer Stromschiene (3) oder einem sonstigen Element insbesondere unbeweglich angeordnet ist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Federschenkel (6) beabstandet zu einem Stromschienenschenkel (25a) liegt.
Anschlußvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene Schlaufe (2) ferner zwei im wesentlichen parallele Federschenkel (10, 11) aufweist, welche über ein Bogenstück (12) miteinander verbunden sind, wobei die parallelen Federschenkel (10, 11) relativ zur Leitereinführrichtung in einem Winkel von weniger als 45°, insbesondere weniger als 30° zur Leitereinführrichtung (L) ausgerichtet sind.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschiene (3) eine rundum begrenzte Aussparung (16') aufweist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschiene (3') eine an einer Seite offene Aussparung (16') aufweist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmfeder (4) mit ihrer fensterförmigen Aussparung (7) derart auf die Stromschiene (3) aufgesetzt ist, daß ihre Aussparung (7) mit der Aussparung (16) der Stromschiene (3) fluchtet.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Federschenkel (6) senkrecht zu der Aussparung (16) der Stromschiene (3) ausgerichtet ist und dass die Stromschiene (3) die Aussparung durchsetzt.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschiene (3) an ihrem Ende eine sie verjüngende Stufung aufweist, an der sich die Klemmfeder (4) mit ihrer Aussparung (7) abstützt.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer einzigen Stromschiene (3) zwei oder mehr der Klemmfedern (4) parallel nebeneinander angeordnet sind.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer einzigen Stromschiene (3) zwei oder mehr der Klemmfedern (4) in Reihe hintereinander angeordnet sind.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromschienenstück (3) als Eckwinkel ausgebildet ist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschiene (3) als Stanz-/Biegeteil ausgebildet ist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Federschenkel (6) beabstandet parallel zu einem der Stromschienenschenkel (25a) liegt.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anordnung in oder an einem elektrischen Gerät.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anordnung in einem Isolierstoffgehäuse (19) eines Anschlussmoduls, insbesondere einer Reihenklemme.