DE2248189C2

DE2248189C2 - Elektrische Verbindungsklemme

Info

Publication number: DE2248189C2
Application number: DE19722248189D
Authority: DE
Inventors: Josef 4933 Blomberg Eisert
Original assignee: Phoenix Elektrizitaetsgesellschaft H Knuemann & Co 4933 Blomberg
Current assignee: Phoenix Elektrizitaetsgesellschaft H Knuemann & Co 4933 Blomberg
Priority date: 1972-09-30
Filing date: 1972-09-30
Publication date: 1974-11-14
Also published as: DE2248189B1

Description

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 od. dgl., zum Beispiel zur Befestigung auf einer Tragschiene, bei der die Anschlußeinrichtung zumindest eine durch die Kraft zumindest einer Feder belastete Anschlußstelle mit einem Kontaktelement und einem Widerlagerelement aufweist und zumindest das Kontaktelement eine Mehrzahl von in einer Ebene senkrecht zur Richtung der Kraft der Federn angeordneten metallischen Spitzen aufweist.

Elektrische Verbindungsklemmen der eingangs beschriebenen Gattung sind als sogenannte »Federdruckklemmen« vielfach bekannt. Gleichwohl haben sie sich gegenüber solchen elektrischen Verbindungsklemmen, bei denen die Anschlußeinrichtung zumindest eine Klemmschraube aufweist, also gegenüber sogenannten »Schraubklemmen«, nicht durchsetzen können, und zwar im wesentlichen aus folgenden Gründen:

Bei Schraubklemmen ist die Anschlußkraft, d. h. die Kraft, mit der ein elektrischer Leiter in der Anschlußeinrichtung eingeklemmt werden kann, wegen der Getriebewirkung der Klemmschraube auch dann beachtlich groß, wenn die Klemmschraube von Hand anzuziehen ist. Im Gegensatz dazu entspricht bei Federdruckklemmen die Anschlußkraft der zum Öffnen der Ansch einrichtung manuell aufzubringenden Kraft, — · 'ent man von theoretisch denkbaren, praktisch ;sd.> '·■ <r,k vertretbarem Aufwand nicht duichführb ·-... ii-ibelgetrieben einmal absieht. Hinzu komm., J -I' in dem Raum, der eine Klemmschraube benötigt, keine Feder untergebracht werden kann, die auch nur annähernd die Anschlußkraft hergibt, die mit einer Klemmschraube erzielt werden kann. In der Praxis beträgt die durch eine Feder erreichbare Anschlußkraft nur etwa ein Zehntel der Anschlußkraft, die vergleichsweise mit einer Klemmschraube zu realisieren ist.

Die Tatsache, daß bei Federdruckklemmen die erreichbare Anschlußkraft bei relativ kleinen Werten begrenzt ist, hat im wesentlichen zwei Nachteile. Einerseits ist die Anschlußkraft für die erreichbare Kontaktgüte zwischen dem anzuschließenden elektrischen Leiter und dem Kontaktelement, el. h. für den Übergangswiderstand, mit dem eine solche elektrische Verbindungsklemme behaftet ist, verantwortlich; es bedarf keiner ins Detail gehenden Erläuterung, daß und warum ein möglichst geringer Übergangswiderstand angestrebt wird. Andererseits bestimmt die Anschlußkraft aber auch den soeenannten

Abzugsvviderstand, d.h. die Kraft, die aufgebracht werden muß, um einen angeschlossenen elektrischen Leiter aus der Anschlußeinrichtung herauszuziehen.

Bei der eingangs beschriebenen elektrischen Verbindungsklemme (vgl. die eingetragenen Unterlagen des deutschen Gebrauchsmuster 1 799 284) weist nun das Kontaktelement eine Mehrzahl von ir, einer Ebene senkrecht zur Richtung der Kraft der Federn angeordneten metallischen Spitzen auf, wodurch diese Verbindungsklemme grundsätzlich in bezug auf die Kontaktgüte, d. h. den Übergangswiderstand, und in bezug auf den Abzugswiderstand gegenüber anderen »Federdruckklemmen« verbessert worden ist. Wie jedoch die Spitzen im einzelnen zu realisieren sind, ist im Stand der Technik nicht offenbart.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, anzugeben, wie die eingangs beschriebene Verbindungsklemme in bezug auf das Kontaktelement auszugestalten und weiterzubilden ist, um ein solches Kontaktelement fertigungstechnisch einfach und funktionell optimal zu realisieren.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kontaktelement als ein um etwa 180" gebogenes Blech ausgeführt ist und an den dem Widerlagerelement zugewandten Rändern nach Art einer Säge Zähne aufweist, die die metallischen Spitzen darstellen. Zweckmäßigerweise sind dabei die die metallischen Spitzen darstellenden Zähne abwechselnd nach innen und außen, vorzugsweise um 45 ,gebogen.

Der durch die zuvor erläuterte Erfindung erreichte Vorteil ist zusammengefaßt darin zu sehen, daß bei der erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsklemme das Kontaktelement fertigungstechnisch einfach und funktionell optimal realisiert werden kann. Dadurch, daß erfindungsgemäß das Kontaktelement als ein um etwa 180' gebogenes Blech ausgeführt ist und an den dem Widerlagerelement zugewandten Rändern nach Art einer Säge Zähne aufweist, die die metallischen Spitzen darstellen, kann das Kontaktelement aus einem dünnen Blech durch Stanzen, Sägen und anschließendes Falten gleichsam in einem kornplexen Arbeitsgang hergestellt werden. Das Umbiegen des Bleches um 180° führt dazu, daß zumindest zwei Reihen von Spitzen entstehen. Der anzuschließende elektrische Leiter findet dabei durch die beiden Reihen von Spitzen gleichsam eine Aufnahme vor, in die er hineingebettet werden kann. Dadurch wird einerseits ein minimaler Übergangswiderstand, andererseits aber auch ein maximaler Abzugswiderstand sichergestellt.

Nach einer weiteren Lehre der Erfindung, der auch für sich besondere Bedeutung zukommt, sind an das Kontaktelement zumindest ein Haltesteg und an den Haltesteg zumindest ein Kragarm zur Abstützung der Feder angeschlossen. Bei einer Ausführungsform mit zumindest zwei durch zumindest jevveils eine Feder belasteten Anschlußstellen und zwei an den Hultestcg angeschlossenen Kragarmen sind u'as Kontnklelcment, der Haltesteg und die Kragarme nach einer weiteren Lehre der Erfindung einstückig, vorzugsweise ankerförmig, ausgeführt. Man kann also in einfacher Weise ein entsprechendes symmetrisches Blech, das in einem Arbeitsgang durch Stanzen herzustellen ist, um seine Symmetrieachse um 180° biegen und enthält ein Bauelement, das Kontaktelement, Haltesteg und Kragarme darstellt.

Die notwendige Relativbewegung zwischen dem Kontaktelement und dem WiderJagerelemenl 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 Widerlagirelement gegen die Kraft der Feder beweglich. Um dies zu realisieren, kann der Isolierkörper Haltenocken und das Kontaktelement bzw. der an das Kontaktelement angeschlos-

sene Haltesteg den Haltenocken zugeordnete Ausnehmungen aufweisen. Zweckmäßigerweise besteht das Widerlagerelement aus elektrisch isolierendem Material und ist das Widerlagerelement mit einem Betätigungskopf versehen. Dabei kann also das

Widerlagerelement über den Betätigungskopf gegen die Kraft der Feder niedergedrückt werden, so daß zwischen dem Kontaktelement und dem Widerlagerelement die Anschlußstelle für den anzuschließenden elektrischen Leiter zugänglich wird. Der Betätigungs-

kopf des Widerlagerelementes kann einen Betätigungsschlitz aufweisen, der vorzugsweise parallel zur Richtung der anzuschließenden elektrischen Leiter verläuft. Hier kann z.B. mit Hilfe eines Schraubenziehers, dessen Klinge in den Betätigungsschlitz ein-

as gesetzt wird, die Betätigung, d. h. das Niederdrücken des Widerlagerelementes «egen die Kraft der Feder erfolgen. Ist der anzuschießende elektrische Leiter in die Anschlußstelle zwischen dem Kontaktelement und dem Widerlagerelement eingeführt, so kann das

Widerlagenelement durch seitliches Herausführen der

Klinge des Schraubenziehers aus dem Betätigungsschlitz schlagartig freigegeben werden, so daß die Feder das Widerlagerelement maximal beschleunigt und dabei ein Aufschlagen des eingeführten elektri-

sehen Leiters auf die Spitzen des Kontaktelementes stattfindet.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer elektrischen Verbindungsklemme nach Lehre der Erfindung, teilweise geschnitten,

Fig. 2 mehrere elektrische Verbindungsklemmen nach F i g. 1, auf einer Tragschiene gereiht,

F i g. 3 in verschiedenen Darstellungen ein einstükkiges Kontaktelement, Haltesteg und Kragarme darstellendes Element aus der elektrischen Verbindungsklemme nach den F i g. 1 und ?.,

Fig.4 entsprechend der Fig.2 mehrere elektrisehe Verbindungsklemmen nach Fig. 1, auf einer Tragschiene gereiht, und

F i g. 5 in schematiscner Darstellung mehrere einander zugeordnete elektrische Verbindungsklemmen nach Lehre der Erfindung.

E)ie in den Figuren dargestellten elektrischen Verbindungsklemmen sind als Reihenklemmen ausgeführt und insbesondere zum Anschluß elektrischer Leiter 1 mit relativ geringem Querschnitt bestimmt. I_n ihrem grundsätzlichen Aufbau bestehen die dargestellten elektrischen Vcrbindungsklcmmen aus einem Isolierkörper 2, mehreren Anschlußeinrichtungen 3 für die elektrischen Leiter 1 und einem Montagefuß 4 _zur Befestigung auf einer Tragschiene 5. Die AnSchlußeinrichtungen 3 weisen jeweils eine durch die Kraft zumindest einer Feder 6 belastete Anschlußstellen 7 mit einem Kontaktelement 8 und einem nach den Fig. 1 und 2 sind je Verbindungsklemme Widerlaßcrclement 9 auf. Im Ausführunesbeispicl

λ.

zwei Anschlußeinrichtungen 3. im Ausführungsbci- stellten elektrischen Vcrbindungsklemme besteht der spiel nach Fig.4 je Verbindungsklemme vier An- Isolierkörper! aus zwei einseitig offenen, mit ihren Schlußeinrichtungen 3 vorgesehen. offenen Seiten einander zugewandten lsolierkörpcr-Wie insbesondere die Fig. 1 und 3 zeigen, weist hälften 2«, 2 b, sind in jeder Isolierkörperhälftc la, das Kontaktelement8 eine Mehrzahl von in einer 5 2 b zwei der insgesamt vier Anschlußeinrichtimgcn 3 Ebene senkrecht zur Richtung der Kraft der Feder 6 vorgesehen, sind die beiden in einer Isolierkörperangeordneten metallischen Spitzen 10 auf, wobei die half te la bzw. Ib vorgesehenen Anschlußcinrichtunmetallischen Spitzen 10 pyramidenförmig ausgeführt gen 3 spiegelbildlich zu der in Reihungsrichlung der sind. Das Kontaktelement 8 ist, was insbesondere die Vcrbindungsklemme liegenden Mittclebene angeord-Fig.3 zeigt, als ein um 180' gebogenes Blech aus- io net und sind die in beiden Isolierkörperhälften la, geführt und weist an den dem Widerlagerelement V 2 b vorgesehenen Kontaktelemcnte 8 gleich ausgezugewandten Rändern 11 nach Art einer Säge Zähne führt und spiegelbildlich zu der senkrecht zur Reiauf, die die metallischen Spitzen 10 darstellen. Die hungsrichlung der Vcrbindungsklemme liegenden die metallischen Spitzen 10 darstellenden Zähne sind Mittelebcne angeordnet und reichen die Kontakteleabwechselnd nach innen und nach außen um etwa 15 mentc 8 bis an die senkrecht zur Reihungsrichtung 45° gebogen. der Verbindungsklemme liegenden Mittelebene, wo Wie wiederum den F i g. 1 und 3 entnommen wer- sie miteinander verbunden sind. Dabei sind die Isoden kann, sind in den dargestellten Ausführungsbei- lierkörperhälften la, 2b bis auf den Montagefuß4 spielen an das Kontaktelement 8 ein Haltestcg 12 gleich ausgeführt. Der Montagefuß 4 kann, wie im und an den Haltesteg zwei Kragarme 13 zur Abstüt- 20 Ausführungsbeispiel nach Fig.4 dargestellt, an der zung der Federn 6 angeschlossen, wobei das Kon- Isolierkörperhälfte 2 b im Vergleich zu der Isoliertaktelement 8, der Haltesteg 12 und die Kragarme 13 körperhälfte 2 a seitenvertauscht angeordnet sein. Es einstückig, und zwar ankerförmig ausgeführt sind. In besteht aber auch die Möglichkeit, z. B. die Isolierbezug auf den Isolierkörper 2 ist das Kontaklele- körperhälfte 2 a mit einem Montagefuß 4 und die ment 8 festgelegt, während das Widerlagerelement 9 25 Isolierkörperhälfle 2 b ohne einen Montagefuß 4 ausgegen die Kraft der Feder 6 beweglich ist. Im einzel- zuführen. Schließlich kann insoweit die Ausführung nen besitzt der Isolierkörper 2 Haltenocken 14 und auch der Art sein, daß die beiden Isolierkörperhälfweist der Haltesteg 12 den Haltenocken 14 zugeord- ten 2 a, 2 b gemeinsam einen einzigen Montagefuß 4 e>nete Ausnehmungen 15 auf. mit einem einzigen Rastschloß 20 bilden.

Das Widerlagerelement 9 besteht aus elektrisch 30 Wie die F i g. 4 und 5, rechte Hälfte zeigen, weisen - .·' isolierendem Material und ist mit einem Betätigungs- die Kontaktelemente 8 an den dem gegenüberliegen- «' kopf 16 versehen, wobei das eigentliche Widerlager den Kontaktelement 8 zugewandten Seiten einen ^ 17 den Boden eines hülsenförmigen Anschlußraumes warzenartigen Verbindungspunkt 21 auf, über die die ' ^3 18 für die anzuschließenden elektrischen Leiter 1 bil- in den Isolierkörperhälften la, 2b angeordneten _t- "J det. Der Betätigungskopf 16 des Widcrlagerelemen- 35 Kontaktelemente 8 galvanisch miteinander verbun-'iJ tes 9 weist einen Betätigungsschlitz 19 auf, der paral- den sind, z. B. verschweißt oder verlötet sind.
7$ lel zur Richtung der anzuschließenden elektrischen Die Fig.5, rechte Hälfte, zeigt, daß die Betäti- , .'Ά Leiter 1 verläuft. gungsköpfe 16 der Widerlagerelemente 9 näher an τ* J Bei der vorbeschriebenen elektrischen Verbin- die einander zugewandten Seiten der Isolierkörper-.,^ dungsklemme ist die Feder6 von dem Kontaktele- 40 hälften2a, Ib an die außenliegenden Seiten der Ί <i ment8 durch elektrisch isolierendes Material ge- Isolierkörperhälften la, 2b reichen. Sind, wie dies ' ? trennt, ist nämlich die Feder6 an der dem anzu- die Fig. 5 zeigt, Verbindungsklemmen der Ausfühschließenden elektrischen Leiter 1 abgewandten Seite rungsform nach den F i g. 1 und 2 sowie Verbin- r * des Widerlagerelementes 9 am Widerlager 9 abge- dungsklemmen der Ausführungsform nach F i g. 4 ..'I stützt, wobei, wie bereits ausgeführt, das Widerlager- 45 aneinandergereiht, so wird durch die zuletzt be-„j element 9 aus elektrisch isolierendem Material be- schriebene Maßnahme unmittelbar erkennbar ge-.t steht. macht, wo eine Verbindungsklemme mit zwei Anj Die Fig.4 und5 zeigen, daß praktisch aus den Schlußeinrichtungen3 und wo eine Verbindungs-'*ίΐ gleichen Elementen, aus denen die in den F i g. 1 klemme mit vier Anschlußeinrichtungen 3 vorgese- *■ und 2 dargestellte elektrische Verbindungsklemme 50 hen ist. Während dort, wo Verbindungsklemmen mit -'! mit zwei Anschlußeinrichtungen 3 besteht, eine elek- zwei Anschlußeinrichtungen 3 vorgesehen sind, von trische Verbindungsklemme mit vier Anschlußein- Verbindungsklemme zu Verbindungsklemme der Ab-';·'· richtungen 3 zusammengesetzt werden kann. Man er- stand zwischen jedem Betätigungskopf 16 gleich ist, • hält dabei eine elektrische Verbindungsklemme, die sind bei einer Verbindungsklemme mit vier Anschluß- ; nicht nur ein Verbinden von zwei elektrischen Lei- 55 einrichtungen 3 immer zwei Betätigungsköpfe 16 tern 1 gestattet. Vielmehr kann, wie dies in der rech- dicht nebeneinander angeordnet,
ten Hälfte der F i g. 5 dargestellt ist, ein ankommen- Schließlich kann bei Verbindungsklemmen nach der elektrischer Leiter 1 in eine Mehrzahl abgehen- den F i g. 1 und 2 jeder Isolierkörper 2, bei Verbinder elektrischer Leiter la,lb,lc,ld, ... verzweigt dungsklemmen nach F i g. 4 jede Isolieirkörperhälfte werden. 60 2 a, 2 ft nicht dargestellte Aufnahmen für nicht dar-Bei der in den Fig.4 und 5, rechte Hälfte, darge- gestellte Kennzeichnungsträger aufweisen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. 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 od. dgl., z.B. zur Befestigung auf einer Tragschiene, bei der die Anschlußeinrichtung zumindest eine durch die Kraft zumindest einer Feder belastete Anschlußstelle mit einem Kontaktelement und einem Widerlagerelement aufweist una zumindest das Kontaktelemsnt eine Mehrzahl von in einer Ebene senkrecht zur Riehtung der Kraft der Federn angeordneten metallischen Spitzen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (8) als ein um etwa 180' gebogenes Blech ausgeführt ist und an den dem Widerlagerelement (9) zügewandten Rändern (11) nach Art einer Säge Zähne aufweist, die die metallischen Spitzen (10) darstellen.

2. Elektrische Verbindungsklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die metallischen Spitzen (10) darstellenden Zähne abwechselnd nach innen und außen, vorzugsweise um 45°, gebogen sind.

3. 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 od. dgl., zum Beispiel zur Befestigung auf einer Tragschiene, bei der die Anschlußeinrichtung zumindest eine durch die Kraft zumindest einer Feder belastete Anschlußstelle mit einem Kontaktelemtnt und einem Widerlager aufweist und zumindest das Kontaktelement eine Mehrzahl von in einer Ebene senkrecht zur Riehtung der Kraft der Federn angeordneten metallischen Spitzen aufweist, vorzugsweise nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an das Kontaktelement (8) zumindest ein Haltesteg

(12) und an den Haltesteg (12) zumindest ein Kragarm (13) zur Abstützung der Feder (6) angeschlossen sind.

4. Elektrische Verbindungsklemme nach Anspruch 3 mit zumindest zwei durch zumindest jeweils eine Feder belasteten Anschlußstellen und zwei an den Haltesteg angeschlossenen Kragarmen, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (8), der Haltesteg (12) und die Kragarme

(13) einstückig, vorzugsweise ankerförmig, ausgeführt sind.

5. Elektrische Verbindungsklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, das Kontaktelemcnt (8) in bezug auf den Isolierkörper (2) festgelegt und das Widerlagerclement (9) gegen die Kraft der Feder (6) beweglich ist.

6. Elektrische Verbindungsklemme nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (2), wie an sich bekannt, 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 An sprach 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß da; Widerlagerelement (9) aus elektrisch isolieren dem Material besteht und, wie an sich bekannt mit einem Betätigungskopf (16) versehen ist.

8. Elektrische Verbindungsklemme nach An spruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskopf (16) des Widerlagerelementes (9] einen Betätigungsschlitz (19) aufweist, der vorzugsweise parallel zur Richtung der anzuschließenden elektrischen Leiter (1) verläuft.