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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Feder, die insbesondere zur
Herstellung einer elektrischen Verbindung bestimmt ist. Eine derartige
Verbindungsfeder findet sich beispielsweise in einer Anschlussklemme
für elektrische
Leiter.
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Es
ist bekannt, Federn zu verwenden, um das Ende eines abisolierten
Leiters gegen eine Stromzuführschiene
in einer Anschlussklemme zu halten. Die Dokumente
DE-37 27 091 oder
DE-42 37 733 beschreiben beispielsweise
Anschlussklemmen dieses Typs. In diesen Dokumenten findet man eine Verbindungsfeder,
die aus einem flachen elastischen Material hergestellt ist und eine
im wesentlichen schleifenförmige
Form aufweist. Die Verbindungsfeder weist einen Anschlagsarm auf,
der dazu bestimmt ist, an der Stromzuführschiene anzuliegen, sowie
einen Klemmarm, der vom hinteren Abschnitt der Feder umgefaltet
ist und sich im wesentlichen quer zur Stromzuführungsschiene erstreckt, sowie einen
elastischen Bogen, der von hinten den hinteren Abschnitt und den
Anschlagsarm miteinander verbindet.
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Eine
Vorrichtung diesen Typs kann auch verwendet werden, um eine selbst
abisolierende Verbindung eines elektrischen Kabels zu realisieren.
In diesem Falle dient die Feder dazu, die erforderliche Energie
zu speichern, um ein elektrisches Kabel abzuisolieren und es in
einen Verbindungsschlitz zu klemmen, und um diese Energie im entsprechenden
Moment abzugeben.
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Eine
solche Feder weist im Bereich ihres Klemmarms eine Öffnung auf,
in der die Stromzuführungsschiene
hindurch geht und die auch das abisolierte Ende eines anzuschließenden Leiters
aufnimmt. Dieser Leiter ist in Anschlag auf der Stromzuführschiene
gehalten auf der Fläche,
die derjenigen gegenüber
liegt, an der der Anschlagsarm anliegt.
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Bei
den derzeit existierenden Verbindungsfedern weist diese Öffnung eine
rechteckige Form auf. Ihre Breite, die einen Einfluss auf den maximal
anschließbaren
Querschnitt aufweist, ist konstant. Ferner ist diese Breite beschränkt durch
den mechanischen Halt der Feder. Tatsächlich schwächt das Verbreitern der Öffnung den
Klemmarm dieser Feder.
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Die
vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Verbindungsfeder bereitzustellen
für einen
identischen Platzbedarf wie bei den bekannten Federn, die es ermöglicht,
einen Leiter mit größerem Durchmesser
anzuschließen,
wobei gute mechanische Eigenschaften beibehalten werden sollen.
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Zu
diesem Zweck schlägt
die Erfindung eine Feder, insbesondere Verbindungsfeder vor, die
aus einer elastischen Klinge realisiert ist, die derart gefaltet
ist, dass sie einen Anschlagsarm und einen beweglichen Arm, der
durch einen elastischen Bogen mit dem Anschlagsarm verbunden ist,
aufweist, wobei eine Öffnung
im beweglichen Arm in der Nähe seines
freien Endes realisiert ist und dafür bestimmt ist, ein Ende des
anzuschließenden
Leiters aufzunehmen.
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Erfindungsgemäß weist
der Abschnitt der Öffnung,
der dafür
bestimmt ist, das Ende des anzuschließenden Leiters aufzunehmen,
in Querrichtung eine variable Breite auf, wobei diese Breite auf
der Seite des freien Endes des beweglichen Arms größer ist.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
Leiter mit relativ großen
Durchmessern anzuschließen.
Der Leiter wird somit von der Seite, auf der die Öffnung größer ist,
eingeführt.
Diese breitere Zone entspricht einem Abschnitt aus schwächerem Material
und ist im Bereich einer Zone realisiert, in der die mechanischen
Spannungen nicht besonders hoch sind, wenn die Feder gespannt wird.
Es ist somit möglich,
eine Breite der Öffnung
vorzusehen, die größer ist
als die im allgemeinen bei einer Verbindungsfeder gleicher Dimensionen
des Stands der Technik realisiert ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform weist
die Öffnung
eine längliche
Trapezoidform auf. In diesem Falle befindet sich die große Basis
des Trapez selbstverständlich
auf der Seite des freien Endes des beweglichen Arms der Feder.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Feder
weist die Öffnung
zwei Bereiche unterschiedlicher Breite auf, die durch einen Verbindungsbereich
miteinander verbunden sind. Eine bevorzugte Variante sieht vor,
dass der Verbindungsbereich eine kreisbogenförmige Kontur aufweist und derart
angeordnet ist, dass ein Leiter, der dem maximal anschließbaren Durchmesser
entspricht, sich der Kontur des Verbindungsbereichs anpasst, wenn
er in die Öffnung
eingeführt
ist. Diese Realisierungsvariante ermöglicht es, den mechanischen
Widerstand der Feder im Bereich ihres beweglichen Arms zu verbessern.
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Die
Erfindung wird auf jeden Fall klar verständlich unter Zuhilfenahme der
nachfolgenden Beschreibung mit Bezugnahme auf die anliegenden schematischen
Zeichnungen, die beispielhaft und nicht einschränkend zwei Ausführungsformen
einer erfindungsgemäßen Feder
zeigen.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Feder,
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2 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie II-II der 1,
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3 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie III-III der 2,
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4 entspricht
der 3, wobei ein Leiter im Bereich der Verbindungsfeder
angeschlossen ist,
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5 ist
eine der 3 entsprechende Ansicht für eine zweite Ausführungsform
und
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6 ist
eine Ansicht entsprechend der 4 für die Ausführungsform
der 5.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Feder 2. Diese
Feder ist dafür
bestimmt, eine elektrische Verbindung in einer Anschlussklemme zu
realisieren bzw. herzustellen.
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Die
Feder 2 weist eine Schleifenform auf und umfasst einen
festen Anschlagsarm 4 und einen beweglichen Arm 6.
Ein elastischer Bogen 8 verbindet die zwei Arme 4 und 6,
indem eine Schleife gebildet wird. Die Feder 2 ist aus
einem flachen Bandmaterial hergestellt, beispielsweise aus einem
Stahlblechband.
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Der
feste Arm 4 ist dazu bestimmt, an einem festen elektrizitätsleitenden
Verbindungsstück
anzuliegen, wie beispielsweise der in der Zeichnung dargestellten
Stromzuführungsschiene 10.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
schmiegt sich der Anschlagsarm 4 der Form der Stromzuführungsschiene 10 an.
Allerdings ist eine andere Form des Anschlagsarms oder der Stromzuführungsschiene denkbar.
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Der
bewegliche Arm 6 weist eine gebogene Form auf. Er umfasst
einen im wesentlichen ebenen Bereich 12, einen Bogen 14 und
einen zweiten Abschnitt 16.
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Der
erste ebene Abschnitt des beweglichen Arms 6 ist im wesentlichen
orthogonal zum Anschlagsarm 4. Eine Öffnung 18 ist in diesem
ersten Abschnitt ausgebildet. Sie dient dazu, den Durchtritt des
Endes eines zu verbindenden Leiters zu ermöglichen, sowie der Stromzuführungsschiene 10.
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Der
Bogen 14 stellt eine Faltung des beweglichen Arms um einen
Winkel im Bereich von 90° dar, der
zweite Abschnitt 16 des beweglichen Arms 6 verbindet
den Bogen 14 mit dem elastischen Bogen 8.
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Man
findet hier somit eine Federform, die man als klassisch bezeichnen
kann.
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Eine ähnliche
Form ist beispielsweise bereits in den Dokumenten des Stands der
Technik
DE-42 37 733 ,
DE-37 27 091 oder auch
EP-0 806 811 offenbart.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf solche Federn
beschrieben, kann aber auch bei anderen Federn angewendet werden,
die zwei sich gegenüber
liegende Arme aufweisen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Form der Öffnung 18.
Bei der in den 1 bis 4 dargestellten
Ausführungsform
weist diese Öffnung
eine längliche
Trapezform auf. Die zwei Basen des Trapez sind orthogonal zum Materialband, das
für die
Herstellung der Feder 2 verwendet worden ist. Die große Basis
liegt auf der Seite des freien Endes des zweiten Abschnitts 12 des
beweglichen Arms 6.
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Dank
dieser trapezoiden Form ist es möglich, Leiter
mit größeren Durchmessern
durch eine erfindungsgemäße Feder
anzuschließen,
welche die gleichen Dimensionen aufweist wie eine Feder des Stands
der Technik. Da die mechanischen Spannungen zum freien Ende des
beweglichen Arms 6 abnehmen, ist der Abschnitt des Bandes,
der die Feder bildet, in einem Bereich geschwächt, in dem die mechanischen
Spannungen nur wenig erhöht
sind, wenn die Feder gespannt wird.
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3 zeigt
eine erfindungsgemäße Feder
in Ruhestellung. Die große
Basis der Öffnung 18 liegt also
an der Stromzuführungsschiene 10 an.
Die 4 zeigt diese Feder, wenn ein Leiter 20 mit
maximal anschließbarem
Durchmesser verbunden ist. Aus der 4 ist ersichtlich,
dass die Feder 2 den Leiter 20 in Anschlag an
die Stromzuführungsschiene 10 hält, wie
dies klassischerweise mit einer Verbindungsfeder realisiert ist.
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Die 5 und 6 zeigen
eine zweite Ausführungsform
der Feder 2. Hier ist einzig die Form der Öffnung 18 modifiziert.
Bei dieser Ausführungsform weist
die Öffnung 18 auf
der Seite des freien Endes des ersten Abschnitts 12 des
beweglichen Arms 6 eine relativ große Breite auf, die dem maximal
in dieser Feder 2 anschließbaren Durchmesser eines Kabels
entspricht. Auf der dem freien Ende des ersten Abschnitts 12 des
beweglichen Arms 6 gegenüberliegenden Seite weist die Öffnung 18 eine
geringere Breite auf. Dieses andere Ende weist eine im wesentlichen
rechteckige Form auf. Die Verbindung zwischen der größeren Zone
der Öffnung 18 und
der kleineren Zone dieser Öffnung
wird durch Kreisbögen erreicht,
deren Radius der Hälfte
des maximalen Durchmessers eines anschließbaren Leiters entspricht.
Diese Verbindungszone ist derart angeordnet, dass sich ein Leiter
mit maximalem Durchmesser beim Einführen in die Öffnung 18 der
Form dieser Verbindungszonen anschmiegt. Die 6 zeigt den Fall
des Anschlusses eines Leiters mit maximaler Größe.
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Es
ist selbstverständlich,
dass sich die Erfindung nicht auf die beiden oben beschriebenen,
beispielhaften und nicht einschränkenden
Ausführungsformen
beschränkt;
sie umfasst im Gegenteil alle Varianten im Rahmen der anliegenden
Ansprüche. Auch
andere Öffnungsformen,
die dazu bestimmt sind, die Stromzuführungsschiene und das äußere Ende
eines zu verbindenden Leiters aufzunehmen, können in Betracht gezogen werden.