DE2248188A1

DE2248188A1 - Elektrische verbindungsklemme

Info

Publication number: DE2248188A1
Application number: DE19722248188
Authority: DE
Inventors: Josef Eisert
Original assignee: PHOENIX ELEKT
Current assignee: PHOENIX ELEKT
Priority date: 1972-09-30
Filing date: 1972-09-30
Publication date: 1974-04-11

Description

Elektrische Verbindungsklemme.
Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsklemme, insbesondere zum Anschluß elektrischer Leiter mit relativ geringem Querschnitt, mit einem Isolierkörper, zumindest einer Anschlußeinrichtung für die elektrischen Leiter und gegebenenfalls einem Montagefuß o. dgl., z. B. zur Befestigung auf einer Tragschiene, wobei die Anschlußeinrichtung zumindest eine durch die Kraft zumindest einer Feder belastete Anschlußstelle mit einem Kontaktelement und einem Widerlagerelement aufweist.
Verbindungsklenirren der eingaIlgs beschriebenen Art sind als sog.
"Federdruckklemrnen" vielfach bekannt und u. a. mit folgendem Nachteil behaftet: Die bei den bekannten elektrischen Verbindungsklemmen der in Rede stehenden Art vorgesehenen Federn liegen elektrisch betrachtet dem Kantaktelement parallel, stellen also einen parallelen Stromweg zu dem gewollten, durch das Kontaktelement, z. B. in For einer Strombrücke, vorgegebenen Stromweg dar.
Im Falle eines über die Verbindungsklemme fließenden Kurzschlußstromes, der schon bei normalen Schmelzsicherungen Werte von einigen Hundert Ampere erreichen kann, fließen über die Federn beachtliche Teilströme, u. U. in der Größenordnung von hundert Ampere und mehr. Die über die Federn fließenden Teilströme können zu einer so starken Erwärmung der Federnführen, daß diese in Anschluß daran die Anschlußstellen nicht mehr hinreichend belasten. Nicht ausgeschlossen ist, daß die bekannten Verbindungsklemmen der in Rede stehenden Art dann, wenn darüber einmal oder mehrmals ein Kurzschlußstrom geflossen ist, gänzlich untauglich geworden sind, - was man den eingebauten Verbindungsklemmen jedoch natürlich nicht ansehen kann. In der Folge ist es also möglich, daß in elektrischen Steuer-, Meß- und Regelkreisen eine Mehrzahl von Verbindungsstellen mit hohen Übergangswiderständen entstehen, die die FLmktionsrähigkeit solcher Steuer-, Meß- und Regelkreise beeinträchtigen.
Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Verbindungsklemme der eingangs beschriebenen Art, also eine Federdruckklemme so auszugestalten und weiterzubilden, daß ein silber die Verbindungsklemme fließender Kurzschlußstrom die Federn und deren Fähigkeit, die Anschlußstellen zu belasten, nicht beeinflußt.
Die erfindungsgemäße elektrische Verbindungsklemme, bei der diese Aufgabe gelöst ist, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Feder von dem Kontaktelement, dem Widerlagerelement bzw. dem anzuschließenden elektrischen Leiter durch elektrisch isolierendes Material getrennt ist. Von Bedeutung für die Lehre der Erfindung ist dabei, daß die Feder keinen dem gewollten Stromweg durch das Kontaktelement parallelen Stromweg bildet. Es kommt also nicht darauf an, daß die Feder galvanisch von dem Kontaktelement, dem Widerlagerelement und dem anzuschließenden elektrischen Leiter getrennt wird. Ist also die Feder einseitig an elektrisch isolierendem Material abgestützt, so kann die Feder ihre zweite Abstützung ohne weiteres in einer Weise erfahren, daß sie dadurch galvanisch mit dem Kontaktelement, dem Widerlagerelement oder dem anzuschließenden elektrischen Leiter in Verbindung kommt.
Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße elektrische Verbindungsklemme auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden lediglich beispielsweise aufgezeigt werden soll.
Nach einer weiteren Lehre der Erfindung ist die Feder an der dem anzuschließenden elektrischen Leiter abgewandten Seite des Widerlagerelementes am Widerlagerelement abgestützt und besteht das Widerlagerelement aus elektrisch isolierendem Material, -wobei es nach den vorangegangenen Erläuterungen elektrisch belanglos ist, wo die Feder ihre zweite Abstützung erfährt und ob die Feder über ihre zweite Abstützung mit dem Kontaktelement bzw. dem anzuschließenden elektrischen Leiter galvanisch in Berührung kommt oder nicht. Folglich kann an das Kontaktelement zumindest ein Haltesteg und an den Haltesteg zumindest ein Kragarm zur Abstützung der Feder angeschlossen sein, und zwar bei einer Ausführungsform mit zumindest zwei durch zumindest jeweils eine Feder belasteten Anschlußstellen und zwei an den Haltesteg angeschlossenen Kragarmen auch in der Weise, das das Kontaktelement, der Haltesteg und die Kragarme einstückig, vorzugsweise ankerförmig, ausgeführt sind.
Die notwendige Relativbewegung zwischen dem Kontaktelement und dem Widerlagerelement kann auf unterschiedliche Weise ermöglicht werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsklemme ist das Kontaktelement in bezug auf den Isolierkörper festgelegt und das Widerlagerelement gegen die Kraft der Feder beweglich.
Um dies zu realisieren, kann der Isolierkörper Haltenocken und das Kontaktelement bzw. der an das Kontaktelement angeschlossene Haltesteg den Haltenocken zugeordnete Ausnehmungen aufweisen.
Im übrigen weist das Widerlagerelement, wenn es aus elektrisch isolierendem Material besteht, zweckmäßigerweise einen hUlsenförmigen Anschluß raum für den anzuschließenden elektrischen Leiter auf, bildet das eigentliche Widerlager den Boden des Anschluß raumes und ist das Widerlagerelement mit einem Betätigungskopf versehen.
Schließlich bestehen auch andere Moglichkeiten, die grundsätzliche Lehre der Erfindung im einzelnen zu realisieren. So kann z. B. die Feder einseitig an dem Isolierkörper oder huber eine Isolierscheibe an der dem anzuschließenden Leiter abgewandten Seite des Kontaktelementes am Kontaktelement abgestützt sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Feder als Zugfeder auszuführen, zwischen dem Kontaktelement und dem Widerlagerelement anzuordnen und zumindest an das Kontaktelement oder das Widerlagerelement über elektrisch isolierendes Material anzuschließen. Immer kommt es nur darauf an, daß, wie bereits ausgeführt, die Feder keinen parallelen Stromweg zu dem gewollten Stromweg über das Kontaktelement darstellt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer elektrischen Verbindungsklemme nach Lehre der Erfindung, teilweise geschnitten, Fig. 2 mehrere elektrische Verbindungsklemmen nach Fig. 1, auf einer Tragschiene gereiht, Fig. )7 in verschiedenen Darstellungen ein einstückiges, Kontaktelement, Haltesteg und Kragarme darstellendes Bauelement aus der elektrischen Verbindungsklemme nach den Fig. 1 und 2, Fig. 4 entsprechend der Fig. 2 mehrere elektrische Verbindungsklemmen nach Fig. 1, auf einer Tragschiene gereiht, und Fig. 5 in schematischer Darstellung mehrere einander zugeordnete elektrische Verbindungsklemmen nach Lehre d-er Erfindung.
Die in den Figuren dargestellten elektrischen Verbindungsklemmen sind als Rethenklemmen ausgeführt und insbesondere zum Anschluß elektrischer Leiter 1 mit relativ geringem Oauerschni-tt bestimmt.
In ihrem grundsätzlichen Aufbau bestehen die dargestellten elektrischen Verbindungsklemmen aus einem Isolierkörper 2, mehreren Anschlußeinrichtungen 3 für die elektrischen Leiter 1 und einem Montagefuß 4 zur Befestigung auf einer Tragschiene 5. Die Anschlußeinrichtungen 5 weisen jeweils eine durch die Kraft zumindest einer Feder 6 belastete Anschlußstelle 7 mit einem Kontaktelement 8 und einem Widerlagerelement 9 auf. Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 sind je Verbindungsklemme zwei Anschlußeinrichtungen 3, ini Ausführungsbeispi el nach Fig.
1, je Verbindungsklemme vier Anschlußeinrichtungen 3 vorgesehen.
lHJie insbesondere die Fig. 1 und 5 zeigen, weist das Kontaktelement 8 eine Mehrzahl von in einer Ebene senkrecht zur Richtung der Kraft der Feder 6 angeordneten metallischen Spitzen lo auf, wobei die metallischen Spitzen lo pyramidenförmig ausgeführt sind. Das Kontaktelement 8 ist in den dargestellten Ausführungbeispielen, ras insbesondere die Fig. 5 zeigt, als ein um 180° gebogenes nl.eeh ausgeführt und weist an den dem Widerlagerelement 9 zugewandten Rändern 11 nach Art einer Säge Zähne auf, die die metallischen Spitzen 10 darstellen. Die die metallischen Spitzen lo darstellenden Zähne sind abwechselnd nach innen und nach außen uff ca. 45° gebogen.
Wie wiederum den Fig. 1 und 5 entnommen werden kann, sind in den dargostcllten Ausführungsbeispielen an das Kontaktelement 8 ein Haltesteg 1: und an den Haltesteg zwei Kragarme 15 zur Abstützung der Federn 6 angeschlossen, wobei das Kontaktelement 8, der Haltesteg 12 und die Kragarme 13 einstückig, und zwar ankerförmig, ausgeführt sind. In bezug auf den Isolierkörper 2 ist das Kontaktelement 3 festgelegt, während das Widerlagerelement 9 gegen die Kraft der Feder 6 beweglich ist. Im einzelnen bcsitzt der Isolierkörper 2 Haltenocken 14 und weist der Haltesteg 12 den Haltenocken zugeordnete Ausnehmungen 15 auf.
Das Widerlagerelement 9 besteht aus elektrisch isolierendem Material und ist mit einem Betätigungskopf 16 versehen, wobei das eigentliche Widerlager 17 den Boden eines hülsenförmigen Anschlußraurnes 18 für die anzuschließenden elektrischen Leiter 1 bildet. Der Betätigungskopf 16 des Widerlagerelementes 9 weist einen Betätigungsschlitz 19 auf, der parallel zur Richtung der anzuschließenden elektrischen Leiter 1 verläuft.
Bei der vorbeschriebenen elektrischen Verbindungsklemme ist die Feder 6 von dem Kontaktelement 8 durch elektrisch isolierendes Material getrennt, ist nämlich die Feder 6 an der dem anzuschließenden elektrischen Leiter 1 abgewandten Seite des Widerlagerelementes 9 am Widerlager 9 abgestützt, wobei, wie bereits ausgefuhrt, das Widxerlagerelement 9 aus elektrisch isolierendem Material besteht. Über die Feder 6 kann also kein Strom fließen, sie stellt keinen Stromweg dar.
Die Fig. 4 und 5 zeigen, daß praktisch aus den gleichen Bauelementen, EUS denen die in den Fig. 1 und 2 dargestcllte elektrische Verbindungsklemme mit zwei Anschlußeinrichtungen 3 besteht, eine elektrische Verbindungsklemme mit vier Anschlußeinrichtungen 3 zusammengesetzt werden kann. Man erhält dabei eine elektrische Verbindungsklemme, die nicht nur ein Verbinden von zwei elektrischen Leitern 1 gestattet. Vielmehr kann, wie dies in der rechten Hälfte der Fig. 5 dargestellt ist, ein ankommender elektrischer Leiter 1 in eine Mehrzahl abgehender elektrischer Leiter la, lb, le, ld, ... verzweigt werden.
Bei der in den Fig. 4 und 5, rechte Hälfte, dargestellten elektrischen Verbindungsklemme besteht der Isolierkörper 2 aus zwei einseitig offenen, mit ihren offenen Seiten einander zugewandten Isolierkörperhälften 2a, 2b, sind in 3 Jeder Isolierkörperhälfte 2a> 2b zwei der insgesamt vier Anschlußeinrichtungen 7 vorgesehen, sind die beiden in einer Isolierkörperhälfte 2a bzw.
2b vorgesehenen Anschlufaeinrichtungen 5 spiegelbildlich zu der in Reilungsrichtung der Verbindungsklemme liegenden Mittelebene angeordnet, sind die in beiden Isolierkörperhälften 2a, 2b vorgesehenen Kontaktelemente 8 gleich ausgeführt und spiegelbildlich zu der senkrecht zur Reihungarichtung der Verbindungsklemme liegenden Mittelebene angeordnet und reichen die Kontakteleniente 8 bis an die senkrecht zur Reihungsrichtung der Verbindungsklemme liegenden Mittelebene, wo sie miteinander verbunden sind. Dabei sind die Isolierkörperhälften 2a, 2b bis auf den Montagefuß 4 gleich ausgeführt. Der Montagefuß 4 kann, wie im AusfLihrungsbeispiel nach Fig. 4 dargestellt, an der Isolierkörnerhälfte 2b im Vergleich zu der Isolierkörperhälrte 2a seitenvertauscht angeordnet sein. Es bestcht aber auch die TTöglichkeit, z. B. die Isclierkörpeitälfte 2a mit einem Montagefuß 4 und die Isolierkörperhälfte 2b ohne einen Montagefuß 4 auszuffihren. Schließlich kann insoweit die Ausführung auch derart sein, dar die beiden Isolierkörperhälften 2a, 2b gemeinsam einen einzigen Montagefuß 4 mit einem einzigen Rastschloß 20 bilden.
Wie die Fig. 4 und 5, rechte Hälfte, zeigen, weisen die Kontaktelemente 8 an den dem gegenüberliegenden Kontaktelement 8 zugewandten Seiten einen warzenartigen Verbindungspunkt 21 auf, über die die in den Isolierkörperhälften 2a> 2b angeordneten Kontaktelemente 8 galvanisch miteinander verbunden sind, z. B. miteinander verschweißt oder verlötet sind.
Die Fig. 5, rechte Hälfte, zeigt, daß die BetStigungskopfe 16 der Widerlagerelemente 9 näher an die einander zugewandten Seiten der Isolierkörperhälften 2a, 2b als an die außen liegenden Seiten der Isolierkörperhälften 2a, 2b reichen. Sind, wie dies die Fig. 5 zeigt, Verbindungsklemmen der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 sowie Verbindungsklemmen der Ausführungsform nach Fig. 4 aneinander gereiht, so wird durch die zuletzt beschriebene Maßnahme unmittelbar erkennbar gemacht, wo eine Verbindungsklemme mit zwei Anschlußeinrichtungen 3 und wo eine Verbindungsklemme mit vier Anschlußeinrichtungen 3 vorgesehen ist. Während dort, wo Verbindungsklemmen mit zwei Anschluß einrichtungen 5 vorgesehen sind, von Verbindungsklemme zu XJerbindungsklemme der Abstand zwischen jedem Betätigungskopf 16 gleich ist, sind bei einer Verbindungsklemme irit vier Anschlußeinrichtungen 5 immer zwei Betätigungsköpfe 16 dicht nebeneinander angeordnet.
Schließlich kann bei Vorbindungsklemmen nach c'en Fig. 1 und 2 jeder Isolierkörper 2, bei Verbindungsklemmen nach Fig. 4 jede Isolierkörperhälfte 2a, 2b nicht dargestellte Aufnahmen für nicht dargestellte Kennzeichnungsträger aufweisen.

Claims

P a t e n t a n s n r ii c h e :

1. Elektrische Verbindungsklemme, insbesondere zwn Anschluß elektrischer Leiter mit relativ geringem Querschnitt, mit einem Isolierkörper, zumindest einer Anschlußeinrichtung für die elektrischer Leiter und gegebenenfalls einem Montagefuß o. dgl., z. B. zur Befestigung ur einer Tragschiene, wobei die Anschluß einrichtung zumindest eine durch die Kraft zumindest einer Feder belastete Anschlußstelle mit einem Kontaktelement und einem Widerlagerelement aufweist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daü die Feder (6) von dem Kontaktelement (8), dem Widerlagerelement ('") bzw. dem anzuschließenden elektrischen Leiter (1) durch elektrisch isolierendes Material getrennt ist.

2. Elektrische Verbindungsklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (6) an der dem anzuschließenden elektrischen Leiter (1) abgewandten Seite des Widerlagerelementes (9) am Widerlagerelement (9) abgestützt ist und das Widerlagerelement () aus elektrisch isolierendem Material besteht.

5. Elektrische Verbindungsklemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an das Kontaktelement (8) zumindest ein Haltesteg (12) und an den Haltesteg (12) zumindest ein Kragarm (15) zur Abstützung der Feder (6) angeschlossen sind.

4. Elektrische Verbindungsklemme nach Anspruch 7 mit zumindest zwei durch zumindest jeweils eine Feder belasteten Anschlußstellen und zwei an den Haltesteg angeschlossenen Kragarmen, dadurch gekennzeichnet, daft das Kontaktelement (8)> der Haltesteg (12) und die Kragarme (1)) einstückSg, vorzugsweise ankerförmig, ausgeführt sind.

5. Elektrische Verbindungsklemme nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, d das Kontaktelement (8) in bezug auf den Isolierkörper (2) festgelegt und das 9Ziderlagerelement (95 gegen die Kraft der Feder (6) bezeglieh ist.

6. Elektrische Verbindungsklemme nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (2) Haltenocken (14) und das Kontaktelement (8) bzw. der an das Kontaktelement (8) angeschlossene Haltesteg (12) den Haltenocken (14) zugeordnete Ausnehmungen (15) aufweist.

7. Elektrische Verbindungsklemme nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlagerelement (9) einen hülsenförmigen Anschlußraum (18) für den anzuschließenden elektrischen Leiter (1) aufweist, daß eigentliche Widerlagerelement (17) den Boden des Anschlußraumes (18) bildet und das Widerlagerelement (9) mit einem Betätigungskopf (16) versehen ist.

8. Elektrische Verbindungsklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (6) an dem Isolierkörper (2) abgestützt ist.

9. Elektrische Verbindungsklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (6) über eine Isolierscheibe an der dem anzuschließenden-Leiter (1) abgewandten Seite des Kontaktelementes (8) am Kontaktdement (8) abgestützt ist.

lo. Elektrische Verbindungsklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (6) als Zugfeder ausgeführt, zwischen dem Kontaktelement (8) und dem Widerlagerelement (9) angeordnet und zumindest an das Kontaktelement (8) oder das Widerlagerelement (9) über elektrisch isolierendes Material angeschlossen ist.