EP1855353B1 - Elektrische Verbindungsklemme - Google Patents

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EP1855353B1
EP1855353B1 EP07004975A EP07004975A EP1855353B1 EP 1855353 B1 EP1855353 B1 EP 1855353B1 EP 07004975 A EP07004975 A EP 07004975A EP 07004975 A EP07004975 A EP 07004975A EP 1855353 B1 EP1855353 B1 EP 1855353B1
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EP
European Patent Office
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busbar
steel sheet
spring steel
leaf spring
clamped
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EP07004975A
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EP1855353A2 (de
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Hans-Josef Köllmann
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Wago Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Wago Verwaltungs GmbH
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    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks

Definitions

  • the invention relates to a connection terminal for electrical conductors with a terminal housing made of insulating material and with a contact insert having a plurality of juxtaposed in a row terminal points, in which the stripped ends of the electrical conductors from the same side of the terminal housing are inserted parallel to each other.
  • the contact insert such terminals usually consists of a piece of spring steel plate and a common terminal points busbar, which is made of a highly electrically conductive material. From the piece of spring steel sheet a plurality of leaf springs in the form of leaf spring tongues are cut free (or punched) according to the number of clamping points such that their tongue roots are connected to the upper edge region of the spring steel sheet. The free ends of the leaf spring tongues extend in the direction of the lower edge of the spring steel sheet and are each directed against the busbar. They form with the busbar each a terminal point for the electrical and mechanical terminals of an inserted into the connection terminal electrical conductor.
  • connection terminals has been known since 1973 ( DE 23 17 040 C3 ). It has in its basic structure a busbar in the form of a massive (thick), rigid in itself Contact plate made of a highly electrically conductive copper material.
  • the contact plate is the supporting element of the contact insert.
  • the spring steel plate is attached with the cut-leaf spring tongues.
  • a window recess is incorporated for each nip. The electrical conductor to be clamped is first inserted through the window recess, and then the inserted conductor end is clamped by means of the free end of the respectively associated leaf spring tongue against the lower edge or against the lower edge region of the contact plate.
  • DE 25 14 791 A1 discloses a screwless terminal in which a opposite to the Leitereinsteckraum facing contact part, which forms a busbar, at the free ends of a plurality of juxtaposed, separated by recesses Reinlagerplatten has.
  • a recess is arranged, so that these rear bearing plates of the contact part engage through the recess of the spring member, while the clamping fingers come to lie regionally in the recesses of the contact part.
  • the area of the clamping edge carrying the clamping edge Clamping finger is arranged on the fastening point of contact part and spring part remote from the contact part.
  • DE 198 30 484 C1 discloses a clamping connection with a U-shaped bent leaf spring, in which a Anachlusslasche is inserted.
  • the terminal lug is located between two in leaf insertion direction facing leaf spring legs.
  • DE 196 08 356 A1 discloses an electrical terminal with leaf spring terminals for electrical conductors which are formed in loop form with a back opening for the insertion of the electrical conductors and have a loop end which forms the socket part for receiving a solder pin.
  • the loop end with the female part is extended to behind the head ends of the plugged electrical conductors.
  • the present invention is based on the terminal type according to the aforementioned DE 203 03 537 U1 out.
  • the stripping conductors are first inserted through one of the window recesses, which are created by the cutout of the leaf spring tongues in the spring steel sheet.
  • the electrical conductors are then electrically and mechanically clamped in the terminal points, which are formed between the free ends of the leaf spring tongue and the respective strip or bar-shaped busbar.
  • the object of the invention is to provide a connection terminal with reduced overall height, in which a flat and in its wall thickness preferably thin busbar by means of the lower edge region of the spring steel sheet is kept long-fixed, without additional fastening aids (such as, for example, spot welding , Rivets or caulking).
  • connection terminal for the purpose of fixing the location of the busbar, the lower edge region of the spring steel sheet is bent back with a portion of the window recesses there ending against the Porterereinsteckraum, whereby an open against the Porterereinsteck512 and metal-mounted on its other side V-shaped receiving space is formed.
  • V-shaped receiving space is the flat in cross-section and in their Wall thickness thin busbar used, the lengths of the leaf spring tongues are dimensioned so that their tongue ends in unoccupied, closed terminal point engage through the window recesses of the spring steel sheet and rest against the underside of the busbar and fix them.
  • This method of fixing the position of a flat, strip-shaped busbar (or, if desired, a rod-shaped busbar) on or in the lower edge region of the spring steel sheet has considerable advantages in the production of the new terminal by automatic production machine.
  • the prefixed contact insert can also be used in its entirety automatically by automatic production machine in an insulating material.
  • the main extension direction of the window recesses in the spring steel sheet intersect the axes of the clamped electrical conductors at a maximum flat angle of attack, which is achieved by keeping both the upper edge region of the spring steel sheet with the tongue roots of the leaf spring tongues and the lower edge region of the spring steel sheet with the position-fixed Busbar are each positioned closely adjacent to the stripping ends of the clamped electrical conductors.
  • connection terminal is based on a different way. It combines a maximum flat angle of attack with a short leaf spring length, achieving a significant reduction in height, without (or as will be described in more detail below) adversely affecting ladder clamping forces and / or ladder pull-out forces.
  • connection clamp for example a connection socket clamp
  • the tongue ends of the leaf spring tongues are angled in the manner against the clamped electrical conductor, that the measured in the clamping edge of the tongue ends against the electrical conductor wedge angle ⁇ 10 °.
  • Double-row connection terminals are usually only the mirror-symmetrical duplication of a single-row terminal.
  • Such a bus bar has a flat (bottomless) underside, which may be positioned in the V-shaped receiving space such that it is inclined against the Porterereinsteckides such that the underside of the busbar for the inserted into the nip electrical conductor serves as an inlet slope.
  • FIG. 1 shows in cross-section the terminal housing 10 with a superior in autismeinsteckraum housing cover 11 having the Porterereinsteckö réelleen 12, 13 and 14 for the rectified and parallel insertion of a total of three electrical conductors 15 (see Fig. 3 ).
  • FIGS. 4, 5 and 6 show the contact insert, which is installed in the terminal housing 10.
  • the contact insert consists of a piece of spring steel sheet 16 (see Fig. 6 ) and from a busbar 17 (see Fig. 5 ), which is made of a highly electrically conductive copper material.
  • the illustrated 3-conductor connection terminal has three terminal points.
  • the nips are each formed between the free ends 20 of the leaf spring tongues 21 and the bus bar 17. This best shows the in Fig. 4 shown side view of the fully assembled contact insert.
  • the leaf spring tongues 21 are cut from the spring steel sheet 16 in the manner (see Fig. 6 ) that their tongue roots 22 are firmly connected to the so-called upper edge portion 23 of the spring steel sheet.
  • the free ends of the leaf spring tongues 21 extend in the direction of the lower edge region 24 of the spring steel sheet 16.
  • the lower edge region 24 of the spring steel sheet is bent back with the section 25 of the window recesses there ending against the Porterereinsteckraum, whereby means of the spring steel sheet against the Porterereinsteck512 open and on its other sides largely metal-shaped V-shaped receiving space 26 is formed.
  • busbar 17 used in the V-shaped receiving space 26 in the in Fig. 5 shown busbar 17 used.
  • the busbar 17 is formed in cross section as a flat, strip-shaped busbar. It extends over all free terminal points, their wall thickness is relatively thin and only slightly stronger than the material thickness of the spring steel sheet (see. Fig. 4 ).
  • the busbar has three laterally projecting busbar heads 27, which extend into the V-shaped receiving space 26 in the bent back in Leitereinsteckides sections 25 of the window recesses upon insertion of the busbar.
  • the flat and relatively thin bus bar 17 is positioned in the V-shaped receiving space 26 so that its smooth underside serves as an inlet slope for the electrical conductor 15 to be inserted.
  • a comparison of Fig. 4 With Fig. 2 shows this more exactly.
  • the last end piece 20 of the leaf spring tongues 21 is slightly angled against the clamped conductors 15, so that the measured in the clamping edge of the tongue ends against the electrical conductor 15 wedge angle ⁇ 10 °. This wedge angle design increases the ladder pull-out forces.
  • the conductor clamping forces, the leaf spring tongues 21 as a result of the manufacturing technology pre-deformed root bow 28 and the pre-deformed reverse bend 29 on the clamped electrical conductor 15th exercise, are sufficiently large. They are supported by the separating cuts 30 in the spring steel sheet (see Fig. 6 ), which on both sides adjacent to each leaf spring tongue 21 separate support webs 31 form, which independently rebound on rebound of the leaf spring tongue 21. In order to reinforce this desired co-springing of the support webs 31, the support webs 31 each have pre-formed suspension bends 32 (see FIG 4 and FIG. 6 ).
  • Fig. 2 and Fig. 1 show that both the upper edge portion 23 of the spring steel sheet 16 with the tongue roots in 22 of the leaf spring tongues 21 and the lower edge portion 24 of the spring steel sheet 16 with the position-held bus bar 17 are respectively positioned closely adjacent to the stripped ends 18 of the clamped electrical conductors 15.
  • the main direction of extension of the window recesses caused by the free cutting (or free punching) of the leaf spring tongues 21 in the spring steel sheet 16 intersect the axes of the clamped electrical conductors 15 at a maximum flat angle of attack.
  • the overall height of the contact insert (and thus the overall height of the connection terminal is significantly reduced overall.
  • the height reduction of the clamp is from the Figures 1 and 2 good to see. Neither the upper edge region 23 of the spring steel sheet 18 (including the leaf spring tongues 21 running away therefrom) nor the lower edge region 24 of the spring steel sheet 16 (including the busbar 17 held in position) protrude beyond the outer contour formed by the axially parallel extension of the outer diameter of the insulation jacket 19 is predetermined, the to belongs to the maximum conductor cross-section, which can be clamped in the illustrated connection terminal.

Landscapes

  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Installation Of Bus-Bars (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verbindungsklemme für elektrische Leiter mit einem Klemmengehäuse aus Isolierstoff und mit einem Kontakteinsatz, der mehrere in einer Reihe nebeneinander angeordnete Klemmstellen aufweist, in die die abisolierten Enden der elektrischer Leiter von derselben Seite des Klemmgehäuses parallel zueinander einsteckbar sind.
  • Der Kontakteinsatz solcher Klemmen besteht üblicherweise aus einem Stück Federstahlblech und einer allen Klemmstellen gemeinsamen Stromschiene, die aus einem elektrisch gut leitfähigen Material gefertigt ist. Aus dem Stück Federstahlblech sind entsprechend der Anzahl der Klemmstellen mehrere Blattfedern in der Form von Blattfederzungen freigeschnitten (oder freigestanzt) derart, dass ihre Zungenwurzeln mit dem oberen Randbereich des Federstahlbleches verbunden sind. Die freien Enden der Blattfederzungen erstrecken sich in Richtung des unteren Randes des Federstahlbleches und sind jeweils gegen die Stromschiene gerichtet. Sie bilden mit der Stromschiene jeweils eine Klemmstelle zum elektrischen und mechanischen Klemmen eines in die Verbindungsklemme eingesteckten elektrischen Leiters.
  • Die Urform solcher Verbindungsklemmen ist seit 1973 bekannt ( DE 23 17 040 C3 ). Sie besitzt in ihrem grundsätzlichen Aufbau eine Stromschiene in der Form einer massiven (dicken), in sich steifen Kontaktplatte aus einem elektrisch gut leitenden Kupfermaterial. Die Kontaktplatte ist das tragende Element des Kontakteinsatzes. An der Kontaktplatte ist das Federstahlblech mit den freigeschnittenen Blattfederzungen befestigt. In die massive Kontaktplatte ist für jede Klemmstelle eine Fensterausnehmung eingearbeitet. Der zu klemmende elektrische Leiter wird zunächst durch die Fensterausnehmung hindurchgesteckt, und sodann wird das durchgesteckte Leiterende mittels des freien Endes der jeweils zugeordneten Blattfederzunge gegen den unteren Rand bzw. gegen den unteren Randbereich der Kontaktplatte festgeklemmt.
  • Die vorgenannte Urform der Verbindungsdosenklemmen ist im Laufe der Jahre vielfach modifiziert worden. So ist z. B. in der DE 44 45 603 A1 gezeigt, dass die ursprüngliche flache Kontaktplatte auch winkelig verformt sein kann. Eine solche Verformung ändert nichts daran, dass stets die Kontaktplatte oder der winkelig verformte Kontaktkörper das massive (dicke) tragende Element des Kontakteinsatzes ist, in das die Fensterausnehmungen eingearbeitet sind, durch die die zu klemmenden elektrischen Leiter hindurchgesteckt werden müssen bevor das hindurchgesteckte Leiterende In der Klemmstelle festgeklemmt werden kann.
  • DE 25 14 791 A1 offenbart eine schraubenlose Klemme, bei der ein entgegengesetzt zur Leitereinsteckrichtung weisendes Kontaktteil, das eine Stromschiene bildet, an den freien Enden mehrere nebeneinander angeordnete, durch Ausnehmungen voneinander getrennte Wiederlagerplatten hat. An jedem Klemmfinger des Federteiles ist eine Aussparung angeordnet, so dass diese Wiederlagerplatten des Kontaktteiles die Aussparung des Federteiles durchgreifen, während die Klemmfinger bereichsweise in den Ausnehmungen des Kontaktteiles zu liegen kommen. Der die Klemmkante tragende Bereich des Klemmfingers ist auf der der Befestigungsstelle von Kontaktteil und Federteil abgewandten Seite des Kontaktteiles angeordnet.
  • DE 198 30 484 C1 offenbart eine Klemmverbindung mit einer U-förmig gebogenen Blattfeder, in die eine Anachlusslasche eingelegt ist. Die Anschlusslasche liegt zwischen zwei in Leitereinsteckrichtung weisenden Blattfederschenkeln auf.
  • DE 196 08 356 A1 offenbart eine elektrische Anschlussklemme mit Blattfederklemmanschlüssen für elektrische Leiter, die in Schlaufenform mit einer Rückenöffnung für das Einstecken der elektrischen Leiter ausgebildet sind und ein Schlaufenende haben, das den Buchsenteil für die Aufnahme eines Lötstiftes bildet. Das Schlaufenende mit dem Buchsenteil ist bis hinter die Kopfenden der gesteckten elektrischen Leiter verlängert.
  • Klemmen des vorgenannten Typs werden auch heute noch in großem Umfang in der Gebäudeinstallation verwendet. Jedoch, auch ein erfolgreiches Produkt ist den Forderungen des Marktes unterworfen. Diese Forderungen sind (wie meist immer) darauf gerichtet, kostengünstiger zu produzieren (= Kostenreduzierung) und möglichst auch noch kleiner zu bauen (= Bauhöhenreduzierung).
  • Um die ersten Forderung der Kostenreduzierung zu erfüllen, ist ausgehend von den vorgenannten Urformen ein Nachfolgetyp entwickelt worden, bei dem die aus dem relativ teuren Kupfermaterial gefertigten massiven (dicken) Kontaktplatten/Kontaktkörper ersetzt sind durch eine im Querschnitt sehr viel kleinere Stromschiene, die sich in Art einer Stromschienenleiste oder eines Stromschienenstabes quer zu den Blattfederzungen erstreckt. Solche leisten- oder stabförmigen Stromschienen sind hinsichtlich der Verwendung des teuren Kupfer-Materials auf das jeweilige Minimum der Stromleitungsquerschnitte beschränkt. Diese Stromschienen haben (bezogen auf den Kontakteinsatz) nicht mehr die Funktion eines tragenden Elementes, und sie sind mittels des unteren Randbereichs des Federstahlbleches lagefixiert gehalten. Die Fensterausnehmungen befinden sich nunmehr in dem Federstahlblech. (Siehe DE 203 03 537 U1 ).
  • Die vorliegende Erfindung geht von dem Klemmentyp gemäß dem vorgenannten DE 203 03 537 U1 aus. Bei diesem Typ werden die abisolierenden Leiter zunächst durch eine der Fensterausnehmungen hindurchgesteckt, die durch den Freischnitt der Blattfederzungen in dem Federstahlblech entstanden sind. Die elektrischen Leiter werden sodann in den Klemmstellen elektrisch und mechanisch geklemmt, die zwischen den freien Enden der Blattfederzunge und der jeweiligen leisten- oder stabförmigen Stromschiene gebildet sind.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verbindungsklemme mit reduzierter Bauhöhe zu schaffen, bei der eine flache und in ihrer Wanddicke vorzugsweise dünne Stromschiene mittels des unteren Randbereiches des Federstahlbleches lange-fixiert gehalten wird, und zwar ohne zusätzliche Befestigungshilfen (wie z. B. Punktschweißung, Vernietungen oder Verstemmungen).
  • Diese Aufgabe wird durch die Verbindungsklemme erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zum Zwecke der Lage-Fixierung der Stromschiene ist der untere Randbereich des Federstahlbleches mit einem Teilstück der dort endenden Fensterausnehmungen gegen die Leitereinsteckrichtung zurückgebogen, wodurch ein gegen die Leitereinsteckrichtung offener und an seinen anderen Seite metall-gefaßter V-förmiger Aufnahmeraum gebildet ist. In den V-förmigen Aufnahmeraum ist die im Querschnitt flache und in ihrer Wanddicke dünne Stromschiene eingesetzt, wobei die Längen der Blattfederzungen so bemessen sind, dass ihre Zungenenden bei unbelegter, geschlossener Klemmstelle die Fensterausnehmungen des Federstahlbleches durchgreifen und an der Unterseite der Stromschiene anliegen und diese fixieren.
  • Diese Methode der Lage-Fixierung einer flachen, leistenförmigen Stromschiene (oder gewünschtenfalls auch einer stabförmigen Stromschiene) am bzw. im unteren Randbereich des Federstahlbleches hat bauch bei der Fertigung der neuen Klemme per Fertigungsautomaten erhebliche Vorteile. Die Stromschiene kann in den V-förmigen Aufnahmeraum des Federstahlbleches problemlos und ohne weitere Hilfsvorrichtungen eingeschoben werden, hierbei werden die Blattfederzungen aus ihrer Ruhelage zurückgedrückt und fixieren sodann die Stromschiene in dem V-förmigen Aufnahmeraum (= Vorfixierung). Der vorfixierte Kontakteinsatz kann in seiner Gesamtheit ebenfalls per Fertigungsautomat vollautomatisch in ein Isolierstoffgehäuse eingesetzt werden.
  • Die Haupterstreckungsrichtung der Fensterausnehmungen in dem Federstahlblech schneiden die Achsen der geklemmten elektrischen Leiter unter einem maximal flachen Anstellwinkel, was dadurch erreicht wird, dass sowohl der obere Randbereich des Federstahlbleches mit den Zungenwurzeln der Blattfederzungen als auch der untere Randbereich des Federstahlbleches mit der lage-fixiert gehaltenen Stromschiene jeweils eng benachbart zu den abisolierenden Enden der geklemmten elektrischen Leiter positioniert sind.
  • Bisher war es von den Fachleuten als üblich und als notwendig angesehen worden, den oberen Randbereich des Federstahlbleches mit den Zungenwurzeln der Blattfederzungen möglichst entfernt von dem zu klemmenden elektrischen Leiter anzuordnen, damit die Länge der Blattfederzungen einen ausreichenden Federhub ermöglicht und damit ein steilerer Anstellwinkel der Blattfederzunge gegen den geklemmten elektrischen Leiter hohe Leiterauszugskräfte liefert. Die vorliegende Verbindungsklemme beruht auf einem anderen Weg. Sie kombiniert einen maximal flachen Anstellwinkel mit einer kurzen Blattfederlänge und erreicht damit eine beachtliche Bauhöhenverringerung, ohne dass dies (wie dies nachstehend noch genauer beschrieben wird) nachteilige Auswirkungen auf die Leiterklemmkräfte und/oder die Leiterauszugskräfte hat oder haben muss.
  • Bei konsequenter Anwendung ergibt sich eine Kleinstbauweise für die Klemme, wie sie aus den anliegenden Zeichnungen im Detail zu entnehmen ist. Die Bauhöhe des Kontakteinsatzes der dargestellten Klemme steht nicht über die Außenkontur des elektrischen Leiters vor, die durch den Außendurchmesser des Isolationsmantels des Leiters vorgegeben ist. Ein solches, auf die Bauhöhe bezogenes Kleinstmaß einer Verbindungsklemme (z. B. einer Verbindungsdosenklemme) bringt für die Praxis erhebliche Vorteile. Es können pro Raumeinheit mehrere Verbindungsklemmen dieses Typs untergebracht werden. Auch in beengten Verteilerdosen oder in sonstigen Geräte-Anschlußdosen können mehrere dieser neuen, baugrößenreduzierten Klemmen sehr gut verwendet werden.
  • Trotz der Reduzierung der Baugröße der neuen Klemme sind ausreichend große Leiterklemmkräfte und ausreichend große Leiterauszugskräfte z. B. dadurch gewährleistet, dass die Blattfederzungen eine fertigungstechnische Vorverformung besitzen derart, dass sich die Blattfederzungen jeweils ausgehend von ihrem Zungenwurzeln zunächst in einem ersten Bogen (= Wurzelbogen) von dem geklemmten elektrischen Leiter entfernen und sodann in einem nachfolgenden zweiten Bogen (= Umkehrbogen) auf den geklemmten elektrischen Leiter zubewegen. Beide Vorverformungen (Wurzelbogen + Umkehrbogen) sind fertigungstechnisch mit einer Kaltverfestigung des Federmaterials durchgeführt, so dass trotz des flachen Anstellwinkels der Blattfederzungen gegen den geklemmten elektrischen Leiter hohe Federkräfte erzielt werden können.
  • Zur Gewährleistung sicherer Leiterauszugskräfte ist es vorteilhaft, wenn die Zungenenden der Blattfederzungen in der Weise gegen den geklemmten elektrischen Leiter abgewinkelt sind, dass der in der Klemmkante der Zungenenden gegen den elektrischen Leiter gemessene Keilwinkel ≥ 10° ist.
  • Es ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, dass die vorgenannten erfindungsgemäßen Merkmale nicht nur bei einreihigen Verbindungsklemmen zur Anwendung kommen können, sondern auch bei zweireihigen Verbindungsklemmen, bei denen die Klemmstellen in zwei zueinander parallelen Reihen angeordnet sind, wie dies z. B. die zweireihige 6-Leiter-Klemme gemäß DE 196 54 523 C2 zeigt. Zweireihige Verbindungsklemmen sind im Regelfall nur die spiegelsymmetrische Doppelung einer einreihigen Klemme.
  • Soll die Vorfixierung der Stromschiene in dem V-förmigen Aufnahmeraum und somit der Kontakteinsatz als Ganzes für die weiteren Montage-Abläufe auch schütt- und sortiertauglich sein, dann ist es vorteilhaft, wenn die Stromschiene an ihrer beim Einschieben in den V-förmigen Aufnahmeraum vorlaufenden Kante pro Klemmstelle jeweils einen vorstehenden Stromschienenkopf (in Art eines vorstehenden Stützfingers) besitzt, der beim Einschieben der Stromschiene in den V-förmigen Aufnahmeraum in das gegen die Leitereinsteckrichtung zurückgebogene Teilstück der jeweils zugeordneten Fensterausnehmung des Federstahlbleches eingreift.
  • Die Wahl einer im Querschnitt flachen und in ihrer Wanddicke relativ dünnen leistenförmigen Stromschiene trägt zur Bauhöhenverringerung bei. Eine solche Stromschiene hat eine flache (absatzlose) Unterseite, die in dem V-förmigen Aufnahmeraum so positioniert sein kann, dass sie gegen die Leitereinsteckrichtung schräg angestellt ist derart, dass die Unterseite der Stromschiene für den in die Klemmstelle einzusteckenden elektrischen Leiter als Einlaufschräge dient.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 + 2
    einen Querschnitt durch die neue Klemme mit und ohne geklemmten elektrischen Leiter,
    Fig. 3
    die Außenansicht auf das Isolierstoffgehäuse der Klem- me,
    Fig. 4 -6
    Details des Kontakteinsatzes.
  • Fig. 1 zeigt im Querschnitt das Klemmengehäuse 10 mit einem in Leitereinsteckrichtung vorgesetzten Gehäusedeckel 11, der die Leitereinstecköffnungen 12, 13 und 14 für das gleichgerichtete und parallele Einstecken von insgesamt drei elektrischen Leitern 15 aufweist (siehe Fig. 3).
  • Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen den Kontakteinsatz, der in das Klemmengehäuse 10 eingebaut ist. Der Kontakteinsatz besteht aus einem Stück Federstahlblech 16 (siehe Fig. 6) und aus einer Stromschiene 17 (siehe Fig. 5), die aus einem elektrisch gut leitfähigen Kupfermaterial gefertigt ist.
  • Aus dem Stück Federstahlblech 16 sind entsprechend der Anzahlder Klemmstellen drei Blattfederzungen 21 freigeschnitten, wodurch in dem Federstahlblech 16 Fensterausnehmungen entstehen. Die Größe der Fensterausnehmungen entspricht im Wesentlichen der Größe der freigeschnittenen Blattfedern zuzüglich der endseitigen Teilstücke 25, die am besten aus Fig. 6 ersichtlich sind. Durch die Fensterausnehmungen werden die elektrischen Leiter 15 hindurchgesteckt bevor das abisolierte Ende 18des elektrischen Leiters 15 in der jeweils zugeordneten Klemmstelle elektrisch und mechanisch geklemmt wird. Die elektrischen Leiter 15 werden jeweils mitsamt eines Stücks ihres Isolationsmantels 19 in die Klemme eingesteckt.
  • Die dargestellte 3-Leiter-Verbindungsklemme besitzt drei Klemmstellen. Die Klemmstellen sind jeweils gebildet zwischen den freien Enden 20 der Blattfederzungen 21 und der Stromschiene 17. Dies zeigt am besten die in Fig. 4 dargestellte Seitenansicht des fertig montierten Kontakteinsatzes.
  • Die Blattfederzungen 21 sind aus dem Federstahlblech 16 in der Weise freigeschnitten (siehe Fig. 6), dass ihre Zungenwurzeln 22 mit dem so genannten oberen Randbereich 23 des Federstahlbleches fest verbunden sind. Die freien Enden der Blattfederzungen 21 erstrecken sich in Richtung des unteren Randbereichs 24 des Federstahlbleches 16.
  • Der untere Randbereich 24 des Federstahlbleches ist mit dem Teilstück 25 der dort endenden Fensterausnehmungen gegen die Leitereinsteckrichtung zurückgebogen, wodurch mittels des Federstahlbleches ein gegen die Leitereinsteckrichtung offener und an seinen anderen Seiten weitestgehend metall-gefaßter V-förmiger Aufnahmeraum 26 gebildet ist.
  • In den V-förmigen Aufnahmeraum 26 ist die in Fig. 5 dargestellte Stromschiene 17 eingesetzt. Die Stromschiene 17 ist im Querschnitt als flache, leistenförmige Stromschiene ausgebildet. Sie erstreckt sich über alle freien Klemmstellen, ihre Wanddicke ist relativ dünn ausgebildet und nur geringfügig stärker als die Materialdicke des Federstahlbleches (vgl. Fig. 4). Die Stromschiene besitzt drei seitlich vorstehende Stromschienenköpfe 27, die sich beim Einschieben der Stromschiene in den V-förmigen Aufnahmeraum 26 in die in Leitereinsteckrichtung zurückgebogenen Teilstücke 25 der Fensterausnehmungen hineinerstrecken. Die flache und relativ dünne Stromschiene 17 ist in dem V-förmigen Aufnahmeraum 26 so positioniert, dass ihre glatte Unterseite als Einlaufschräge für den einzusteckenden elektrischen Leiter 15 dient.
  • Die freigeschnittenen Blattfederzungen 21 sind fertigungstechnisch vorverformt derart, dass sie sich (ausgehend von ihren Zungenwurzeln 22) zunächst in einem ersten Bogen (= Wurzelbogen 28) von einem geklemmten elektrischen Leiter 15 entfernen und sodann in einem nachfolgenden zweiten Bogen (= Umkehrbbogen 29) auf den geklemmten elektrischen Leiter 15 zulaufen. Ein Vergleich der Fig. 4 mit Fig. 2 zeigt dies genauer. Das letzte Endstück 20 der Blattfederzungen 21 ist gegen die geklemmten Leiter 15 etwas abgewinkelt, so dass der in der Klemmkante der Zungenenden gegen den elektrischen Leiter 15 gemessene Keilwinkel ≥ 10° ist. Diese Keilwinkel-Bemessung erhöht die Leiterauszugskräfte.
  • Die Leiterklemmkräfte, die die Blattfederzungen 21 infolge des fertigungstechnisch vorverformten Wurzelbogens 28 und des vorverformten Umkehrbogens 29 auf den geklemmten elektrischen Leiter 15 ausüben, sind ausreichend groß. Sie werden unterstützt durch die Trennschnitte 30 im Federstahlblech (siehe Fig. 6), die beidseitig benachbart zu jeder Blattfederzunge 21 separate Stütz-Stege 31 herausbilden, die beim Ausfedern der Blattfederzunge 21 unabhängig mitfedern. Um dieses gewünschte Mitfedern der Stütz-Stege 31 zu verstärken, besitzen die Stütz-Stege 31 jeweils vorverformte Federungsbogen 32 (siehe Fig. 4 und Fig. 6).
  • Der Kontakteinsatz der vorstehend beschrieben ist, benötigt im eingebauten Zustand in dem Isolierstoffgehäuse der Klemme nur sehr wenig Platz. Fig. 2 und Fig. 1 zeigen, dass sowohl der obere Randbereich 23 des Federstahlbleches16 mit den Zungenwurzein 22 der Blattfederzungen 21 als auch der untere Randbereich 24 des Federstahlbleches 16 mit der lage-fixiert gehaltenen Stromschiene 17 jeweils eng benachbart zu den abisolierten Enden 18 der geklemmten elektrischen Leiter 15 positioniert sind. Daraus resultiert, dass die Haupterstreckungsrichtung der Fensterausnehmungen, die durch das Freischneiden (oder Freistanzen) der Blattfederzungen 21 in dem Federstahlblech16 entstanden sind, der Achsen der geklemmtenelektrischen Leiter 15 unter einem maximal flachen Anstellwinkel schneiden. Dadurch ist die Bauhöhe des Kontakteinsatzes (und somit auch die Bauhöhe der Verbindungsklemme insgesamt erheblich reduziert.
  • Die Bauhöhenreduzierung der Klemme ist aus den Figuren 1 und 2 gut erkennbar. Weder der obere Randbereich 23 des Federstahlbleches 18 (einschließlich der davon ablaufenden Blattfederzungen 21) noch der untere Randbereich 24 des Federstahlbleches 16 (einschießlich der lage-fixiert gehaltenen Stromschiene 17) stehen über die Außenkontur vor, die durch die achsparallele Verlängerung des Außendurchmessers des Isolationsmantels 19 vorgegeben ist, der zu dem maximalen Leiterquerschnitt gehört, der in der dargestellten Verbindungsklemme geklemmt werden kann.

Claims (6)

  1. Verbindungsklemme für elektrische Leiter (15)
    - mit einem Klemmengehäuse (10) aus Isolierstoff und mit einem Kontakteinsatz, der mehrere in einer Reihe nebeneinander angeordnete Klemmstellen aufweist, in die die abisolierten Enden (18) der elektrischen Leiter (15) von derselben Seite des Klemmengehäuses (10) parallel zueinander einsteckbar sind,
    - der Kontakteinsatz besteht aus einem Stück Federstahlblech (16) und einer allen Klemmstellen gemeinsamen Stromschiene (17), die aus einem elektrisch gut leitfähigen Material gefertigt ist,
    - aus einem Stück Federstahlblech (16) sind entsprechend der Anzahl der Klemmstellen mehrere Blattfedern in der Form von Blattfederzungen (21) freigeschnitten oder freigestanzt derart, dass ihre Zungenwurzeln(22) mit dem oberen Randbereich des Federstahlbleches(16) verbunden sind,
    - die freien Enden (20) der Blattfederzungen(21) erstrecken sich in Richtung des unteren Randbereiches (24) des Federstahlbleches (16) und sind jeweils gegen die Stromschiene (17) gerichtet, die sich quer zu der Längserstreckungsrichtung der Blattfederzungen (21) erstreckt und die mittels des unteren Randbereiches (24) des Federstahlbleches(16) lage-fixiert gehalten ist,
    - die abisolierten Enden (18) der elektrischen Leiter (15) werden zunächst durch die Fensterausnehmungen hindurchgesteckt, die durch den Freischnitt der Blattfederzungen (21) in dem Federstahlblech(16) entstanden sind, und sie werden sodann in den Klemmstellen elektrisch und mechanisch geklemmt, die zwischen den freien Enden (20) der Blattfederzungen (21) und der Stromschiene (17) gebildet sind, wobei
    - die Haupterstreckungsrichtung der Fensterausnehmungen in dem Federstahlblech (16) die Achsen der geklemmten elektrischen Leiter (15) unter einem derart flachen Anstellwinkel schneiden, dass sowohl der obere Randbereich (23) des Federstahlbleches (16) mit den Zungenwurzeln (22) der Blattfederzungen (21) als auch der untere Randbereich (24) des Federstahlbleches (16) mit der lage-fixiert gehaltenen Stromschiene (17) jeweils benachbart zu den abisolierten Enden (18) der geklemmten elektrischen Leiter (15) positioniert sind, dadurch gekennzeichnet,
    - dass (im Querschnitt einer Klemmstelle betrachtet) der untere Randbereich (24) des Federstahlbleches (16) mit einem Teilstück (25) der dort endenden Fensterausnehmungen gegen die Leitereinsteckrichtung zurückgebogen ist, wodurch ein gegen die Leitereinsteckrichtung offener und an seinen anderen Seiten metall-gefaßter V-förmiger Aufnahmeraum (26) gebildet ist,
    - und dass in Leitereinsteckrichtung in den V-förmigen Aufnahmeraum (26) eine im Querschnitt flache und in ihrer Wanddicke dünne Stromschiene (17) eingesetzt ist,
    - wobei die Längen der Blattfederzungen (21) so bemessen sind, dass ihre Zungenenden bei unbelegter, geschlossener Klemmstelle die Fensterausnehmungen des Federstahlbleches (16) durchgreifen und an der Unterseite der Stromschiene (17) anliegen.
  2. Verbindungsklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    - dass (im Querschnitt einer Klemmstelle betrachtet) die Blattfederzungen (21) eine fertigungstechnische Vorverformung besitzen derart, dass sie sich jeweils ausgehend von ihrer Zungenwurzel (22) zunächst in einem ersten Bogen (=Wurzelbogen 28) von dem geklemmten elektrischen Leiter (15) entfernen und sodann in einem nachfolgenden zweiten Bogen (=Umkehrbogen 29) auf den geklemmten elektrischen Leiter (15) zulaufen.
  3. Verbindungsklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    - dass (im Querschnitt einer Klemmstelle betrachtet) die Zungenenden (20) der Blattfederzungen (21) in der Weise gegen den geklemmten elektrischen Leiter (15) abgewinkelt sind, dass der in der Klemmkante der Zungenenden gegen den elektrischen Leiter (15) gemessene Keilwinkel ≥ 10° ist.
  4. Verbindungsklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
    - dass die Stromschiene (17) an ihrer beim Einschieben vorlaufenden Kante pro Klemmstelle jeweils einen vorstehenden Stromschienenkopf (27) besitzt, der in das Teilstück (25) der jeweils zugeordneten Fensterausnehmung eingreift, das gegen die Leitereinsteckrichtung zurückgebogen ist.
  5. Verbindungsklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
    - dass die Unterseite der in den V-förmigen Aufnahmeraum (26) eingesetzten Stromschiene (17) gegen die Leitereinsteckrichtung schräg angestellt ist derart, dass die Unterseite der Stromschiene (17) für den in die Klemmstelle einzusteckenden elektrischen Leiter (15) als Einlaufschräge dient.
  6. Verbindungsklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
    - dass (im Querschnitt einer Klemmstelle betrachtet) der obere Randbereich (23) des Federstahlbleches (16) mit den davon ablaufenden Blattfederzungen (21) und der untere Randbereich (24) des Federstahlbleches (16) mit der lage-fixiert gehaltenen Stromschiene (17) weder bei unbelegter, geschlossener Klemmstelle noch bei vollständig geöffneter Klemmstelle über die Außenkontur vorstehen, die durch die achsparallelle Verlängerung des Außendurchmessers des Isolationsmantels (19) der zu klemmenden elektrischen Leiter (15) vorgegeben ist.
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