EP2297820B1 - Schutzleiteranschlussvorrichtung aus metall - Google Patents

Schutzleiteranschlussvorrichtung aus metall Download PDF

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EP2297820B1
EP2297820B1 EP09769111.7A EP09769111A EP2297820B1 EP 2297820 B1 EP2297820 B1 EP 2297820B1 EP 09769111 A EP09769111 A EP 09769111A EP 2297820 B1 EP2297820 B1 EP 2297820B1
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EP
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spring
contact
connection device
segment
conductor connection
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Marc BÖCKER
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Weidmueller Interface GmbH and Co KG
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Weidmueller Interface GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/26—Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting
    • H01R9/2691—Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting with ground wire connection to the rail
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/26—Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting
    • H01R9/2608—Fastening means for mounting on support rail or strip

Definitions

  • the invention relates to a protective conductor connection device according to the preamble of claim 1.
  • Such protective conductor connection devices are used in different designs, in particular in terminal blocks which can be snapped onto mounting rails or in electronics housings of a different type, for example in control cabinets of machines, in order to produce a connection to the mounting rail.
  • the contact resistance should be as low as possible to the support rail and a high current transition can be ensured in case of failure.
  • the object of the present invention is to provide an improved protective conductor connection device.
  • Another mechanical advantage is that on the one hand there is a higher strength through the U-shaped cross section and on the other hand more material is available for wear.
  • the main body is formed in a simple manner producible as a stamped and bent part.
  • the contact portion may be part of a contact tab, which is punched out of the material of the body and bent over.
  • a still further advantage results from the fact that the contact tab is held positively between sections of the leg portions, whereby the strength of the U-shaped base body is increased.
  • the spring is held biased between the leg portions and parts of the base portion of the body, the necessary holding portions are simultaneously produced during punching bending process.
  • Fig. 1 shows a perspective view of an embodiment of a protective conductor terminal device 1 according to the invention.
  • the protective conductor connection device 1 is preferably a component of an otherwise not shown here terminal block or an electronics housing (functional electronics). It has a conductive base body 2, which has a U-shaped cross-section with a base portion 4, on whose longitudinal sides in each case a first leg 5 and a second leg 6 are bent by 90 °. The legs 5 and 6 have a specific contour, which has a (catch) receptacle 9 or a mounting foot for a mounting rail 16 (see, for example, FIG. Fig. 3 ).
  • a spring 11 arranged biased.
  • One end portion of the spring is held on a holding portion 7 of the base portion 4 of the main body 2, and another end portion is held as a spring support portion 13 on a support portion 8 of the base portion 4 of the main body 2.
  • the spring 11 will be explained in more detail below.
  • an opening between two leg portions of the base body 2 is closed by a contact tab 3 having a contact portion 10.
  • the main body 2 is formed as a stamped and bent part, wherein the support portion 8 and the contact tab 3 are formed from the base portion 4 of the base body 2 by punching, molding and bending.
  • the contact tab 3 is shaped such that it has recesses which coincide with projections of the leg portions in Engage, whereby a strength of the stamped and bent body 2 increases.
  • the contact tab 3 is formed from the base portion 4, its contact portion 10 preferably has at least the width of the base portion 4. This enables a line contact portion having a high current transfer capability in cooperation with a support rail 16, as will be shown below.
  • Fig. 2 illustrates a side view of the protective conductor terminal device 1 according to the invention Fig. 1
  • the spring 11 has an elongated spring end 15, which is held by the holding portion 7 and a folded edge thereof as a stop. In the further course to the right, the spring 11 bends down and merges into a substantially semicircular spring belly 14.
  • the spring belly 14 terminates in the spring support portion 13, which is curved opposite to the radius of the spring belly 14 and is supported on the correspondingly shaped support portion 8 of the main body 2. In this case, the spring 11 is arranged taut, wherein its spring contact portion 12 protrudes into the receptacle 9.
  • a support rail 16 with a first and second rail legs 17, 18 can be used.
  • this is a so-called DIN rail.
  • the first rail leg 17 presses against the spring force of the spring contact section 12.
  • the second rail leg 18 is pressed against the contact section 10.
  • the spring 11 thus produces a Kunststoffanpresskraft.
  • Fig. 4 Illustrates the side view Fig. 3 in a partial sectional view, wherein it can be seen that the spring contact portion 12 is in line contact with the width of the spring with an edge of the first rail leg 17.
  • the second rail leg 18 is in line contact with the contact portion 10 of the contact tab 3 on. In this case, a contact on the entire rectangular surface of the contact portion 10 with the rectangular surface of the second rail leg 18 is present, which results in a high power transmission cross-section.
  • FIG. 5 a perspective view Fig. 1 respectively.
  • the mounting rail can also have a different profile.
  • the contact portion 10 is made wider than the base portion 4.
  • the spring 11 may be arranged and tensioned in another form.
  • Fig. 6 discloses that a conductor connection 19 is formed on the main body (cage) 2.
  • a conductor connection plane is formed in a simple manner, which can be formed eg directly on the main body (cage) 2 aöls punching bending contour or in another way, as a soldering, riveting, embossing or welding connection.
  • the conductor connection is designed as a busbar 19, which is conductively arranged on the base body 2 or integrally connected thereto.

Landscapes

  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Installation Of Bus-Bars (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schutzleiteranschlussvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Derartige Schutzleiteranschlussvorrichtungen werden in unterschiedlicher Ausführung insbesondere in auf Tragschienen aufrastbaren Reihenklemmen oder in Elektronikgehäusen anderer Art, zum Beispiel in Schaltschränken von Maschinen, verwendet, um einen Anschluss zur Tragschiene herzustellen. Dabei soll der Übergangswiderstand zu der Tragschiene möglichst niedrig sein und im Fehlerfall ein hoher Stromübergang gewährleistet werden.
  • In der EP 1 182 735 B 1 wird daher vorgeschlagen, das Schutzleiteranschlussvorrichtung aus einem streifenförmigen Blechteil mit U-förmiger Aufnahme für eine Tragschiene herzustellen. Als noch nicht optimal wird hierbei allerdings angesehen, dass für den Stromübergang des Schutzleiters nur ein relativ geringer Querschnitt zur Verfügung steht. Aus dem Stand der Technik ist zudem die DE 44 09 206 C1 bekannt, nach welcher für den Stromübergang zwar ein größerer Querschnitt zur Verfügung steht, wofür aber auf eine separate Feder verzichtet werden soll. Die DE1880354U offenbart eine Befestigung eines elektrischen Installationsgerätes auf einer Tragschiene mittels eines an der Bodenfläche des Gerätesockels befestigten, aus einem federnden Metallband bestehenden Befestigungssteges. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht vor diesem Hintergrund darin, eine verbesserte Schutzleiteranschlussvorrichtung bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird durch eine Schutzleiteranschlussvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Dadurch wird die Gefahr eines Materialabbrands bei hohen Stromstärken erheblich reduziert, da sich ein großer Stromübertragungsquerschnitt ergibt, der für hohe Impulsströme geeignet ist. Es können zum Beispiel kurzzeitige Ströme von bis zu 20 kA übertragen werden.
  • Ein weiterer mechanischer Vorteil ist darin gegeben, dass zum Einen eine höhere Festigkeit durch den U-förmigen Querschnitt vorliegt und zum Anderen mehr Material zum Verschleiß zur Verfügung steht. Der Grundkörper ist in einfach herstellbarer Weise als Stanzbiegeteil ausgebildet. Gleichzeitig ergibt der Vorteil, dass der Kontaktabschnitt Bestandteil einer Kontaktlasche sein kann, welche aus dem Material des Grundkörpers ausgestanzt und umgebogen ist.
  • Ein noch weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass die Kontaktlasche zwischen Abschnitten der Schenkelabschnitte formschlüssig gehalten ist, wodurch die Festigkeit des U-förmigen Grundkörpers erhöht wird. Die Feder ist zwischen den Schenkelabschnitten und Teilen des Basisabschnitts des Grundkörpers vorgespannt gehalten, wobei die dazu notwendigen Halteabschnitte beim Stanzbiegevorgang gleichzeitig herstellbar sind.
  • Die Erfindung wird nun anhand einer beispielhaften Ausführung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schutzleiteranschlussvorrichtung;
    Fig. 2
    eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Schutzleiteranschlussvorrichtung nach Fig. 1;
    Fig. 3
    die Seitenansicht nach Fig. 2 mit einer Tragschiene;
    Fig. 4
    die Seitenansicht nach Fig. 3 in einer Teilschnittdarstellung;
    Fig. 5
    die perspektivische Ansicht nach Fig. 1 mit einer Tragschiene; und
    Fig. 6
    eine perspektiivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels.
  • Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schutzleiteranschlussvorrichtung 1.
  • Die Schutzleiteranschlussvorrichtung 1 ist vorzugsweise ein Bestandteil einer ansonsten hier nicht dargestellten Reihenklemme oder eines Elektronikgehäuses (Funktionselektronik). Sie weist einen leitenden Grundkörper 2 auf, welcher einen U-förmigen Querschnitt mit einem Basisabschnitt 4 aufweist, an dessen Längsseiten jeweils ein erster Schenkel 5 und ein zweiter Schenkel 6 um 90° abgekantet sind. Die Schenkel 5 und 6 weisen eine bestimmte Kontur auf, welche eine (Rast-)Aufnahme 9 bzw. einen Befestigungsfuß für eine Tragschiene 16 (siehe z. B. Fig. 3) bildet.
  • Innerhalb des Grundkörpers 2 ist auf der rechten Seite in der Fig. 1 eine Feder 11 vorgespannt angeordnet. Ein Endabschnitt der Feder ist an einem Halteabschnitt 7 des Basisabschnitts 4 des Grundkörpers 2 gehalten, und ein anderer Endabschnitt ist als Federauflageabschnitt 13 auf einem Auflageabschnitt 8 des Basisabschnitts 4 des Grundkörpers 2 gehalten. Die Feder 11 wird weiter unten noch eingehender erläutert. Innerhalb der Aufnahme 9 ist sie mit einem Kontaktabschnitt 12 zur Kontaktierung der Tragschiene 16 angeordnet.
  • Gegenüberliegend des Federkontaktabschnitts 12 ist eine Öffnung zwischen zwei Schenkelabschnitten des Grundkörpers 2 von einer Kontaktlasche 3 verschlossen, die einen Kontaktabschnitt 10 aufweist.
  • Der Grundkörper 2 ist als Stanzbiegeteil ausgebildet, wobei der Auflageabschnitt 8 und die Kontaktlasche 3 aus dem Basisabschnitt 4 des Grundkörpers 2 durch Ausstanzen, Formen und Biegen gebildet sind. Die Kontaktlasche 3 ist derart geformt, dass sie Ausnehmungen aufweist, die mit Vorsprüngen der Schenkelabschnitte zusammen in Eingriff sind, wodurch sich eine Festigkeit des gestanzten und gebogenen Grundkörpers 2 erhöht.
  • Da die Kontaktlasche 3 aus dem Basisabschnitt 4 gebildet ist, weist ihr Kontaktabschnitt 10 vorzugsweise zumindest die Breite des Basisabschnitts 4 auf. Dadurch wird ein Linienkontaktabschnitt ermöglicht, der eine hohe Stromübertragungsfähigkeit in Zusammenwirkung mit einer Tragschiene 16 besitzt, wie weiter unten noch gezeigt wird.
  • Fig. 2 stellt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Schutzleiteranschlussvorrichtung 1 nach Fig. 1 dar. Hier ist die Form der Feder 11 deutlicher zu erkennen. Die Feder 11 weist ein längliches Federende 15 auf, welches vom Halteabschnitt 7 und einer Umkantung desselben als Anschlag gehalten ist. Im weiteren Verlauf nach rechts biegt sich die Feder 11 nach unten und geht in einen im Wesentlichen halbkreisförmigen Federbauch 14 über. Der Federbauch 14 endet in dem Federauflageabschnitt 13, der zum Radius des Federbauches 14 entgegengesetzt gekrümmt ist und auf dem korrespondierend geformten Auflageabschnitt 8 des Grundkörpers 2 abgestützt ist. Dabei ist die Feder 11 gespannt angeordnet, wobei ihr Federkontaktabschnitt 12 in die Aufnahme 9 hineinragt.
  • In die Aufnahme 9 ist, wie in Fig. 3 gezeigt, eine Tragschiene 16 mit einem ersten und zweiten Schienenschenkel 17, 18 einsetzbar. Es handelt sich in diesem Beispiel um eine so genannte Hutschiene. Der erste Schienenschenkel 17 drückt gegen die Federkraft des Federkontaktabschnitts 12. Dadurch wird der zweite Schienenschenkel 18 gegen den Kontaktabschnitt 10 gepresst. Die Feder 11 stellt somit eine Kontaktanpresskraft her.
  • Fig. 4 illustriert die Seitenansicht nach Fig. 3 in einer Teilschnittdarstellung, wobei zu erkennen ist, dass der Federkontaktabschnitt 12 in einem Linienkontakt mit Breite der Feder mit einer Kante des ersten Schienenschenkels 17 steht. Der zweite Schienenschenkel 18 liegt in einem Linienkontakt an dem Kontaktabschnitt 10 der Kontaktlasche 3 an. Dabei ist ein Kontakt auf der gesamten rechteckigen Fläche des Kontaktabschnitts 10 mit der rechteckigen Fläche des zweiten Schienenschenkels 18 vorhanden, der einen hohen Stromübertragungsquerschnitt ergibt.
  • Schließlich zeigt Fig. 5 eine perspektivische Ansicht nach Fig. 1 bzw. Fig. 4 mit einer Tragschiene 16 in Hutausführung.
  • Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie ist im Rahmen der beigefügten Ansprüche modifizierbar.
  • Zum Beispiel kann die Tragschiene auch ein anderes Profil aufweisen.
  • Es ist auch möglich, dass der Kontaktabschnitt 10 breiter als der Basisabschnitt 4 ausgeführt ist.
  • Die Feder 11 kann in anderer Form angeordnet und gespannt sein.
  • Fig. 6 offenbart, dass am Grundkörper (Käfig) 2ein Leiteranschluss 19 ausgebildet ist. Derart wird auf einfache Weise eine Leiteranschlussebene gebildet, die z.B. direkt am Grundkörper (Käfig) 2 aöls Stanzbiegekontur ausgebildet sein kann oder auf andere Weise, so als Löt-, Niet-, Präge- oder Schweissverbindung.
  • Nach Fig. 6 ist der Leiteranschluss als Stromschiene 19 ausgebildet, die leitend am Grundkörper 2 angeordnet oder mit diesem einstückig verbunden ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schutzleiteranschlussvorrichtung
    2
    Grundkörper
    3
    Kontaktlasche
    4
    Basisabschnitt
    5
    Erster Schenkel
    6
    Zweiter Schenkel
    7
    Halteabschnitt
    8
    Auflageabschnitt
    9
    Aufnahme
    10
    Kontaktabschnitt
    11
    Feder
    12
    Federkontaktabschnitt
    13
    Federauflageabschnitt
    14
    Federbauch
    15
    Federende
    16
    Tragschiene
    17
    Erster Schienenschenkel
    18
    Zweiter Schienenschenkel
    19
    Anschluss

Claims (3)

  1. Schutzleiteranschlussbauteil (1) aus einem leitenden Metall, insbesondere für eine Reihenklemme oder ein Elektronikgehäuse, mit:
    einem zumindest eine Aufnahme (9) zur Aufnahme einer Tragschiene (16) aufweisenden Körper (2); und
    einer mit dem Körper (2) elektrisch leitend verbundenen Feder (11) zur Herrstellung einer Kontaktanpresskraft,
    wobei der Körper (2) einen U-förmigen Querschnitt umfasst,
    dadurch gekennzeichnet,
    der Körper (2) über seine Länge den U-förmigen Querschnitt mit dem Basisabschnitt (4) und den zwei Schenkelabschnitten (5, 6) umfasst,
    dass der Körper (2) einen Kontaktabschnitt (10) mit einem Linienkontaktbereich zur Tragschiene aufweist, der breiter ist als die Materialstärke des leitenden Materials und/oder der zumindest die Breite des Basisabschnitts (4) aufweist,
    dass der Körper (2) als Stanzbiegeteil ausgebildet ist,
    dass der Kontaktabschnitt (10) Bestandteil einer Kontaktlasche (3) ist, welche aus dem Material des Körpers (2) ausgestanzt und umgebogen ist, und
    welche zwischen Abschnitten der Schenkelabschnitte (5, 6) formschlüssig gehalten ist, und
    die Feder (11) zwischen den Schenkelabschnitten (5, 6) und Teilen des Basisabschnitts (4) des Körpers (2) vorgespannt gehalten ist.
  2. Schutzleiteranschlussvorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass am Grundkörper (2) ein Leiteranschluss (19) ausgebildet ist.
  3. Schutzleiteranschlussvorrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass der Leiteranschluss (19) als Stromschiene (19) ausgebildet ist, die leitend am grundkörper (2) angeordnet oder mit diesem einstückig verbunden ist.
EP09769111.7A 2008-06-27 2009-06-08 Schutzleiteranschlussvorrichtung aus metall Active EP2297820B1 (de)

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EP (1) EP2297820B1 (de)
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BR (1) BRPI0914535B1 (de)
DE (1) DE202008008656U1 (de)
ES (1) ES2655889T3 (de)
SI (1) SI2297820T1 (de)
WO (1) WO2009156262A1 (de)

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