DE2802686A1

DE2802686A1 - Federklemme mit mehrfach-steckanschluss zum anschluss oder zur verbindung elektrischer leiter

Info

Publication number: DE2802686A1
Application number: DE19782802686
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr Ing Wieland
Original assignee: F Wieland Elektrische Industrie GmbH
Current assignee: Wieland Electric GmbH
Priority date: 1978-01-21
Filing date: 1978-01-21
Publication date: 1979-07-26

Description

"Federklemme mit Mehrfach-Steckanschluß zum Anschluß oder zur
Verbindung elektrischer Leiter" Die Erfindung betrifft eine Federklemme mit Mehrfach-Steckanschluß zum Anschließen oder zur Verbindung mehrerer nebeneinanderliegender elektrischer Leiter mit einem geschlossenen, unabhängig von einem und ohne Belastung eines Isoliergehäuses arbeitenden Kraftsystem.
In elektrischen Anlagen werden in immer stärker zunehmenden Maß Federklemmen für einen schraubenlosen Anschluß von elektrischen Leitern, s. B. an Stromschienen, oder auch zur Verbindung von elektrischen Leitern untereinander eingesetzt.
Diese Federklemmen arbeiten praktisch immer nach dem Prinzip, daß der anzuschließende oder zu verbindende Leiter von einer oder mehreren Kontakt zungen unter Ausnützung der Federkraft entsprechend geformter Blatt- oder Spiralfedern, mit oder ohne gesonderte Zwischenlagen, gegen eine stromführende Kontaktfläche gepresst wird.
Bei einem ersten bekannten System derartiger Federklemmen ist die Feder, welche den Kontaktdruck vermittelt, in einem Isoliergehäuse so angeordnet, daß sie sich am Isoliergehäuse abstützt. Dieses System hat sich jedoch wenig bewährt, da insbesondere die in neuerer Zeit bevorzugt verwendeten thermoplastischen Kunststoffe infolge einer thermischen Verformung die Kontaktkraft der Federzunge verändern, was in der Praxis zu einer Reihe von Störungen Anlaß gibt.
Diese Nachteile vermeidet ein sogenanntes "geschlossenes System" bei dem die kontaktgebenden Federelemente so mit der stromleitenden Anschlußfläche, z. B. einer Stromschiene, einer Kontaktbrücke oder dgl. verbunden sind, daß die Kontaktgabe unabhängig von einem Isolierstoffgehäuse erfolgt und demzufolge auch eine Verlagerung der Kontaktfeder bei hohen Temperaturen infolge einer Erweichung und Formveränderung des Isolierstoffgehäuses ausgeschlossen ist.
Bei den bekanntgewordenen Federklemmen mit einem geschlossenen Kraftsystem (man vgl. hierzu bspw. die deutsche Gebrauchsmusterschrift 7 703 219 sowie die deutsche Patentschrift 2 411 356) mit mehreren neben- oder übereinander angeordneten Federelementen, liegen die Bederelemente so eng nebeneinander, daß die Gefahr gegeben ist, daß durch schräges Einführen der Leiter oder aber durch etwa verbogenen Enden der an zur schließenden Leiter beim Einführen in die Klemme ein danebenliegendes Federelement, welches zum Anschluß eines anderen elektrischen Leiters bestimmt ist, beeinflußt wird. Dies gilt in besonderem Maße, wenn Leiter verschiedenen Leiterquerschnitt nebeneinander verklemmt werden sollen. So kann es in diesen Fällen passieren, daß ein mit Hilfe einer Federzunge angeschlossener Leiter plötzlich frei wird, wenn in die danebenliegende Anschlußfläche ein dickerer Leiter eingeschoben wird, der nicht nur seine zugehörige Federzunge sondern auch die benachbarte mit anhebt. Diese Gefahr ist ersichtlich besonders groß, wenn die Federelemente Stanzteile aus einem Blechzuschnitt sind, wobei die Laschen nicht "frei geschnitten sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Federklemme mit Mehrfach-Steckanschluß zum Anschluß oder zur Verbindung elektrischer Leiter zu entwickeln, bei der jegliche Beeinflussung einer benachbarten Anschlußlasche beim Einführen und Anschließen des elektrischen Leiters, sei es durch unterschiedliche Größen der Leiter, sei es durch deren schräges Einschieben, zuverlässig vermieden wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Federklemme der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die einzelnen Anschlußstellen durch Quertrennwände funktionsmäßig von ein ander getrennt sind, wobei diese Quertrennwände ggf. so ausgebildet sein können, daß siebs Isoliergehäuse vollständig in einzelne Kammern unterteilen.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung lassen sich Federklemmen, die der gestellten Aufgabe gerecht werden können, wesentlich kleinräumiger herstellen, als es bisher der Fall gewesen ist.
So hat man bspw. bereits vorgeschlagen, in einem Isoliergehäuse entsprechend lange trichterförmige Öffnungen vorzusehen und/oder gleichzeitig in der Kontaktfläche, auf welche der Leiter von der Kontaktfeder gepresst wird, Führungsrillen für den Leiter anzuordnen. Im ersteren Fall ergibt sich der Nachteil, daß derartige Trichter bei Leitern von etwa 1-,5qnm Querschnittsfläche eine Länge von 5 bis 6 mm benötigen, was bei einer Klemme die insgesamt nur etwa eine Außengröße von 10 mm aufweist eine wesentliche und unvorteilhafte Vergrößerung des gesamten Anschlußelementes herbeiführt. Imzweitgenannten Fall sind die Rillen nicht wirksam, wenn bspw. ein massiver Leiter, welcher nach oben verbogen ist, beim Einführen aus der Rille herausgleitet und den benachbarten Federanschluß beeinflußt und damit ihre Funktion überhaupt blockiert.
Die erfindungsgemäßen Quertrennwände können in Weiterbildung der Erfindung ein separates, mit einem metallischen Klemmenteil oder dem Isolierteil verbindbares Bauteil darstellen.
Auf diese Weise ist die Fertigung der erfindungsgemäßen Federklemme besonders einfach, da keine komplizierten zusammenhängenden Gebilde vorhanden sind, die als Biegeteile häufig überhaupt nicht und auch bei der Herstellung aus Kunststoff häufig nur sehr aufwendig und unwirtschaftlich durch komplizierte Formen mit beweglichen Schiebern fertigbar sind.
Bei Federklemmen mit einem Isoliergehäuse kann mit Vorteil dieses mehrteilig ausgebildet sein, wobei die Quertrennwände an einem der Gehäuseteile angeformt sind. Dabei kann in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Gehäuseteile durch Rasten und Gegenrasten unmittelbar miteinander verbindbar sind. Für eine Reihe von Anwendungsfällen ist es aber auch günstig, wenn die Teile des Isoliergehäuses einzeln mit dem metallischen Klemmenteil, bspw. einer Stromschiene verbindbar sind.
Die erfindungsgemäße Ausbildung von Federklemmen, bei der es wesentlich ist, daß wenigstens zwei getrennte Bauteile zur Kammerbildung zusammenwirken, damit die Federklemmen möglichst einfach gefertigt werden können, eignet sich in besonderem Maß auch für die bereits genannten Klemmentypen, bei denen zur Verbindung elektrischer Leiter mit einer Stromschiene die Druckfedern abgewinkelte beabstandete Zungen des Basisstegs eines etwa U-förmigen Federelements s ind dessen Schenkel an der Stromschiene und an dem ein es überdachendes Isoliergehäuse festlegbar ist. Es ist dabei lediglich erforderlich die die Druckfedern bildenden Stanzzungen "frei geschnitten" auszubilden und ein im Grundriß kamm- oder mQanderförmiges Stegteil vorzusehen, welches im wesentlichen den Innenquerschnitt des einseitig offenen Isoliergehäuses ausfüllt.
In gleicher Weise läßt sich jedoch bei diesem angeprochenen Federklemmentyp auch eine der weiteren genannten Ausführungsformen anwenden, bei der die Querwände an einem Teil des insbesondere zweigeteilten Isoliergehäuses angeformt sind. Je nach der Ausbildung der Trennebene ist es dabei in einzelnen Fällen vorteilhafter die Gehäuseteile miteinander verrastend zu verbinden oder aber sie so auszugestalten, daß sie jeweils getrennt an metallischen Federklemmenteilen, insbesondere einer Anschlußstromschiene befestigbar sind.
Bei Federklemmen mit mehreren neben- und übereinanderliegenden Anschlußstellen kann erfindungsgemäß ein etwa W-förmig gebogenes Federblechteil mit geschlitzten Außenschenkeln vorgesehen sein, wobei das dieses Federblech aufnehmende Gehäuse, welches sowohl aus Metall bestehen kann, bspw. durch abgewinkelte Laschen einer Stromschiene, als auch aus Kunststoff, einen Deckel besitzt, dessen zur Verbindung mit dem Gehäuse vorgesehene Rastarme als Querwände in die Schlitze des Federblechteils einragen.
Schließlich liegt es auch noch im Rahmen der Erfindung, daß die Druckfedern durch die Arme eines kammartigen Blechstanzteils gebildet sind, das vorzugsweise an einer Abwinklung der Stromschiene befestigt ist. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform dieses Konstruktionsprinzips ergibt sich, wenn man die Stromschiene endseitig mit einer randnahen Stanzung versieht und die dadurch gebildeten Randbereiche als U-förmiges Rahmen teil abwinkelt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfidnung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen: Fig. 1 bis 3 eine Ansicht sowie einen Längs- bzw. Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Federklemme, Fig. 4,5,7 u. 8 perspektivische Darstellungen de-r Teile der Klemmen nach den Fig. 1 bis 3, Fig. 6 eine abgewandelte Ausführungsform des zur Kammerbildung dienenden Einlageteils nach Fig. 5, Pig. 9 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Federklemme zur Verbindung mehrerer elektrischer Leiter mit einer Stromschiene, Fig. 10 bis 13 perspektivische Darstellungen der Einzelteile der Anordnung nach Fig. 9, Fig. 14 eine abgewandelte Ausführungsform der Anordnung nach Fig. 9, wobei die Trennebene des quergeteilten Gehäuses nicht senkrecht sondern parallel zur Stromschiene liegt, Fig. 15 bis 18 die Einzelteile der Klemmenanordnung nach Fig. 14, Fig. 19 bis 22 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Federklemme, bei der die Kammerbildung unabhängig von einem äußeren Isolierteil bewerkstelligt ist, Fig. 23 einen Schnitt durch eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klemme und Fig. 24 bis 26 perspektivische Darstellungen der Einzelteile der Klemme nach Fig. 23.
Die Federklemme nach den Fig. 1 bis 5 sowie 7 und 8 dient zur Verbindung einer Stromschiene 1 mit mehreren elektrischen Leitern 2. Zu diesem Zweck ist ein etwa U-förmiges Federelement 3 vorgesehen, dessen Schenkel 4 mit Hilfe von Vorsprünge 5 der Stromschiene 1 aufnehmenden Ausnehmungen 6 mit der Stromschiene verbindbar sind, während abgewinkelte am Basissteg 7 angeformte Zungen 8 die Druckfedern zum Andrücken der Leiter 2 an die Stromschiene 1 bilden. Die Zungen 8 sind "frei geschnitten", d. h. sie weisen untereinander, sowie im dargestellten Ausführungsbeispiel auch zu den Außenschenkeln 6 hin, Zwischenräume 9 auf. Dem Isoliergehäuse 10 mit Einführöffnungen 11 für die elektrischen Leiter sowie Ein-führöffnungen 12 zum Einführen eines Werkzeugs zum Lösen der Verklemmung, bspw. eines Schraubenziehers, sind Rahmenstücke entweder entsprechend Fig. 5 oder Fig. 6 zugeordnet, die eine Aufteilung der Federklemme in einzelne Anschlußkammern bewirken innerhalb deren die einzelnen Laschen 8 zu liegen kommen. Dadurch ergibt sich eine funktionelle Trennung der nebeneinanderliegenden Anschlüsse, so daß Behlverbindungen sowohl durch schräges Einstecken eines Leiters, als auch bei Verwendung von Leitern unterschiedlichen Durchmessers ausgeschlossen sind.
Während das kammartige Einsatzstück nach Fig. 5, bei welchen die Quertrennwände 14 parallel zueinander an einer gemeinsamen Trägerwand 15 befestigt sind, vorzugsweise aus Kunststoff im Wege des Spritzgießens gefertigt wird, kann das meanderförmige Einsatzstück 13a gemäß Fig. 6 auch sehr einfach als Blechbiegeteil hergestellt werden.
Bei der Anordnung nach den Fig. 9 bis 13 besteht das Isoliergehäuse P' aus zwei längs einer senkrecht zur Stromschiene 1 liegenden Ebene aneinanderstoßenden Teilen 10a und 10b. WS nd die Vorderwand des Gehäuseteils 10a in üblicher Weise die Ausnehmungen 11 und 12 für die Anschlußleiter bzw. die Lösewerkzeuge enthält, sind am Gehäuseteil 10b die Querwände 14 angeformt, welche die Unterteilung der Federklemme in einzelne Kammern dienen, innerhalb deren ein voneinander völlig unabhängiges Anschließen der'Leiter 2 stattfinden kann.
Beim Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Federklemme nachdem Fig. 14 bis 18 liegt die Trennebene des zweigeteilten Isoliergehäuses 10" nicht senkrecht sondern parallel zur Stromschiene 1. Das Isoliergehäuse 10" nimmt in diesem Fall die Stromschiene 1 auf, wobei die am Gehäuseteil 10'Bb angeformten Quertrennwände 14 durch Ausnehmungen 16 der Stromschiene ragen, bzw. - dies gilt für die jeweiligen Außenwände 14 - mit Ausnehmungen 17 zur Aufnahme der Halterungsvorsprünge 5 der Stromschiene 1 versehen sind. Bei dieser Ausbildung werden also die Gehäuseteile 10"a und 10'db unabhängig voneinander an der Stromschiene 1 gehaltert.
Die Fig. 19 bis 22 zeigen eine Ausführungsform einer Federklemme mit jeweils zwei neben und zwei übereinanderliegenden Anschlußstellen. Dabei handelt es sich um eine Federklemme ohne Isoliergehäuse bei welcher ein metallisches, ggf. einstückig mit einer Stromschiene 1 verbundenes metallisches Blechbiegeteil 18 ein metallisches Anschlußgehäuse bildet, welches mit einem Verschlußdeckel 19 versehen ist. Die Seitenwände 20 des Gehäuses 18 sind mit Führungsrinnen 21 für die einzuführenden Anschlußdrähte versehen, welche durch die Zungen 22 eines mit Schlitzen 23 versehenen W-förmigen Federblechteils 24 kontaktierend in die Führungsrinnen 21 eingedrückt werden. Zur Befestigung des Deckels 19 sind Rastarme 25 vorgesehen, die derart ausgebildet sind, daß sie in die Schlitze 23 des Blechbiegeteils.24 einragen48 Querwände bilden, welche die einzelnen Anschlußstellen kammerartig voneinander abtrennen, so daß das Herstellen der Leiteranschlüsse völlig unabhängig voneinander erfolgen kann. Bei 26 sind Ausnehmungen zur Aufnahme der Hakenköpfe der Rastarme 25 zu erkennen.
Bei der in den Fig. 23 bis 26 dargestellten Ausführungsform zur Verbindung elektrischer Leiter 2 mit einer Stromschiene 1 ist die Stromschiene 1 endseitig mit einer U-förmigen Stanzung versehen und der so gebildete Randbereich als U-förmiges Rahmenteil 27 abgewinkelt. Der Basissteg 28 dieses Teils dient zur Befestigung eines kammartig gestanzten Federblechteils 30 mit beabstandeten, die Druckfedern zum Anpressen der Leiter 2 an die Stromschiene 1 bildenden Zungen 8. Am Boden 31 des Gehäuses 10, 3' sind wiederum Quertrennwände 14 angeformt, so daß voneinander unabhängige Anschlußräume zum Anschließen der Leiter 2 entstehen.

Claims

Patentansprüche =============== Federklemme mit Mehrfach-Steckanschluß mehrerer nebeneinanderliegender elektrischer Leiter mit einem gesddlossenen, unabhängig von einem und ohne Belastung eines Isoliergehäuses arbeitenden Kraftsystems, dadurnh g e k e n n -z e i c h n e t, daß die einzelnen Anschlußstellen durch Quertrennwände (14) funktionsmäßig voneinander getrennt sind.
2. Federklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quertrennwände (14) das Isoliergehäuse (10) in einzelne Kammern unterteilen.
3. Federklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Quertrennwände (14) ein Klemmenteil (1;18,19)vorzugsweise mit einem metallischen oder dem Isoliergehäuse (10) verbindbares Bauteil darstellen.
4. Federklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Quertrennwände (14) an einem Teil(10b) eines mehrteiligen Isoliergehäuses (10) angeformt sind.
5. Federklemme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile 10'a, 10'b des Isoliergehäuses einzeln mit dem metallischen Klemmenteil, insbes. einer Stromschiene (1) verbindbar sind.
6. Federklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, zur Steckverbindung mehrerer elektrischer leiter mit einer Stromschiene, mittels die Leiter gegen die Stromschiene pressender Druckfedern, dadurch gekennzeichnet, daß die 1)ruckfedern abgewinkelte beabstandete Zungen (8) des Basissteges (7) eines etwa U-förmigen Federelements (3) sind, dessen Schenkel (6) an der Stromschiene (1) und an dem ein es überdachendes Isoliergehäuse (10) festlegbar ist.
7. Federklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, zur Verbindung mehrerer elektrischer Leiter mit einer Stromschiene, mittels die Leiter gegen die Stromschiene pressender Druckfedern, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern durch ein W-förmig gebogenes Federblechteil (24) mit geschlitzten Schenkeln gebildet ist und daß das, das Federblechteil (24) aufnehmende Gehäuse (18) einen-Deckel (19) aufweist, dessen Rastarme (25) als Querwände in die Schlitze (23) einragen.
8. Federklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, zur Verbindung mehrerer elektrischer Leiter mit einer Stromschiene, mittels die Leiter gegen die Stromschiene pressender Druckfedern, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern durch die Arme eines kammartigen Blechstanzteils (30) gebildet sind, das vorzugsweise an einer Abwinklung der Stromschiene (1) befestigt ist.
9.Federklemme nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschiene (t) endseitig ein durch eine randnahe Stanzung gebildetes abgewinkeltes U-förmiges Rahmenteil (27) zur Halterung des Blechstanzteils (30) aufweist.