EP2356721A1 - Kontaktklemme und verbinder mit kontaktklemme - Google Patents

Kontaktklemme und verbinder mit kontaktklemme

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EP2356721A1
EP2356721A1 EP09767983A EP09767983A EP2356721A1 EP 2356721 A1 EP2356721 A1 EP 2356721A1 EP 09767983 A EP09767983 A EP 09767983A EP 09767983 A EP09767983 A EP 09767983A EP 2356721 A1 EP2356721 A1 EP 2356721A1
Authority
EP
European Patent Office
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contact
clamping
contact terminal
conductor end
leg
Prior art date
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Granted
Application number
EP09767983A
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English (en)
French (fr)
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EP2356721B1 (de
Inventor
Stefan Giefers
Mehmet Sagdic
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Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
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Publication of EP2356721A1 publication Critical patent/EP2356721A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2356721B1 publication Critical patent/EP2356721B1/de
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/48—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member
    • H01R4/489—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member spring force increased by screw, cam, wedge, or other fastening means
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
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    • H01R4/4809—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar
    • H01R4/48185—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar adapted for axial insertion of a wire end

Definitions

  • the invention relates to a contact terminal, which can be opened and closed by means of a movable terminal to a mating contact clamping spring and a connector with the contact terminal, in particular for connecting photovoltaic modules.
  • Single pole waterproof connectors especially for applications in the photovoltaic industry, are typically provided with an electrical lead by crimping the lead to a contactor. Crimping requires a special tool to make the crimped connection. Furthermore, a crimped connection after it has been manufactured is no longer detachable.
  • a clamp with a bending spring is known.
  • the bending spring here is relatively complex shaped and it must be used in any case, a relatively high force to close the clamp.
  • the load arm is relatively long and the clamp is relatively large and unwieldy.
  • Another disadvantage is that the conductor end can be inserted only when the contact terminal is open.
  • under tensile load arises in the opening direction force component acting on the load arm, which requires a high bias or can affect the contact safety.
  • Another object of the invention is to provide an open contact terminal for the free end of a conductor and a packaged connector with this contact terminal, which are easy to handle and interchangeable and yet ensure a secure and permanent electrical connection, inter alia, against tensile forces on the conductor ,
  • the contact terminal should allow the user to select among connection variants.
  • the contact terminal and the connector should also be inexpensive to produce and possibly suitable for outdoor use.
  • an electrical contact terminal for connecting a conductor end of a conductor or conductor cable is provided with a fixed electrical contact.
  • the conductor end is inserted from an insertion side into the contact terminal, whereby the insertion direction is defined.
  • the contact terminal comprises a holding frame or a holding frame with a contact portion, in particular a fixed contact plate with which the conductor end is contacted when the conductor end in the desired contact position in the Contact terminal inserted and the contact terminal is closed.
  • the contact plate is thus an integral part of the support frame and the Klemrnfeder clamps the conductor end directly against the contact plate and thus directly against the support frame.
  • the contact clamp further comprises a clamping leg which is pivotally mounted in the support frame about a pivot axis to be pivoted between an open pivot position and a closed pivot position back and forth. The pivot axis is transverse to the insertion direction.
  • the clamping leg clamps in the closed pivot position, the conductor end electrically contacting against the integrally formed with the holding frame contact portion when the conductor end in the
  • Sollcardposition is inserted into the contact terminal to establish the electrical contact between the conductor end and the contact portion.
  • the open pivot position of the clamping leg In the open pivot position of the clamping leg, however, is pivoted away from the contact portion and releases the contact area in the contact terminal between the terminal point of the clamping leg and the contact portion, so that the conductor end in the open pivot position on the one hand freely in the contact area is inserted and on the other hand for removal from the Contact terminal is released. It is therefore an actively revealed and closable contact terminal.
  • the clamping leg is in particular a part of an angled or curved pivotable clamping spring, which also comprises an actuating leg and a knee section therebetween.
  • the closed pivot position of the clamping spring of the clamping leg is inclined - without the end of the conductor at an angle of preferably about 45 ° ⁇ 30 ° - to the contact portion or obliquely in the direction of the base of the support frame and is resiliently movable, such that the conductor end in the closed pivot position from the insertion side to the clamping point under elastic springing of the clamping leg or the entire clamping spring in the desired contact position can be inserted into the contact terminal without having to open the contact terminal or to have to transfer the clamping spring in the open pivot position.
  • That the angle of the clamping leg to the contact portion and the spring tension are chosen such that on the one hand the clamping leg can be pressed by inserting the conductor end, in particular by hand, and on the other hand, but the spring tension exerts sufficient clamping normal force on the conductor end to a safe and permanent connection to ensure when the conductor end is inserted in the nominal contact position and the spring contact terminal is closed.
  • the conductor end can be inserted both with the contact terminal open - here free - and with the contact terminal closed, which makes handling more flexible.
  • the front tip of the conductor end first comes to the front of the inclined portion of the clamping leg to the plant and then typically slides on the slope of the clamping leg until the conductor end with bottom the contact section comes into contact.
  • the ladder end presses the clamp leg upwardly on or off the ladder Contact portion away and slides under continuous application of force in the insertion direction by the user rubbing in the contact region between the clamping end of the clamping leg and the contact portion to the desired contact position. Thereafter, the head end is already finally clamped and contacted, so that the otherwise necessary further operation of closing the contact terminal can be omitted.
  • the obliquely extending in the insertion clamping leg therefore has a sufficient length to meet the sliding and Aufd Wegfunktion.
  • the clamping leg should therefore have at least one skew length corresponding to the thickness of the conductor end, but preferably the skew length should be a multiple of the thickness of the conductor end. Preferred for typical round conductors is such a directed
  • About this skew length of the clamping leg is preferably substantially straight.
  • the clamping leg should run at least in the middle of the insertion opening in the insertion direction obliquely in the direction of the contact plate or base of the support frame to ensure safe sliding of the conductor end during insertion.
  • tensile forces acting on the conductor can be transmitted directly to the bearing point via the, essentially straight, clamping leg. This achieves a good conductor fit.
  • a strand to be useful.
  • a rigid single-core wire is used, but this may be waived if necessary.
  • the rubbing can additionally clean the contact points. If the contact terminal is closed without the conductor end and only then the conductor end is introduced, the closing force is reduced to the clamping spring against closing with already inserted conductor end, which facilitates handling, especially when closing with the fingers without tools.
  • the clamping leg is already biased against the contact portion even without a conductor in the closed pivot position, in order to later achieve a sufficient clamping normal force.
  • a clearly audible closing noise can be provided, which increases safety.
  • such a contact terminal is flexible, since it can be opened again at any time and the conductor or terminal can be replaced individually.
  • the necessary insertion force and the clamping normal force can be adjusted, inter alia, by means of the oblique angle of the clamping leg and the spring tension.
  • the pivot bearing between the clamping spring and the holding frame in the insertion direction in front of the nip of the clamping leg on the conductor end, that is arranged in front of the contact area and the clamping leg extends in the closed pivot position of the pivot bearing towards the nip obliquely in the direction of insertion to the contact section. That is, the conductor end is inserted from the direction of the pivot bearing of the clamping spring in the terminal contact.
  • the clamping leg pivots in this configuration when pivoting from the closed to the open pivot position in the insertion direction.
  • the clamping spring or spiral spring is therefore designed in particular as a leaf spring-like rocker arm, which pivots back and forth between the open pivot position and the closed pivot position and its
  • Flexural rigidity is adapted such that in the closed pivot position on the one hand, the clamping leg can be pressed by the insertion of the conductor end elastically so far that the conductor end rubbed without further actuation of the closed contact terminal in the desired contact position in the contact terminal between the contact portion and the clamping point of the clamping leg rubbing on both sides can be.
  • the rocker arm or the clamping spring is integrally stamped and formed from a metal spring plate.
  • Contact terminal can also be referred to as a rocker arm clamp.
  • the rocker arm or the clamping spring is designed as an angle lever, so that between the
  • Actuating legs and the clamping leg an angled knee section is arranged, wherein at the inserted conductor end, at least the knee section is resiliently biased, ie at least a part of the clamping normal force causes.
  • the actuating leg, the knee section and the clamping leg of the rocker arm or of the clamping spring preferably enclose an angle greater than 90 °, or in particular substantially form a V-shape, so that the actuating leg also points away from the knee section in the insertion direction.
  • the actuating portion thus has generally (apart from the angle) in the same direction (namely, the insertion direction) as the clamping leg.
  • the bearing axis is disposed within the V-shape in the region of the knee section and the actuating portion extends with the contact terminal closed substantially parallel to the insertion direction. It has proven useful to select an angle of the V-shape of 135 ° ⁇ 30 °, adapted to the size and the necessary pivot angle.
  • the substantially V-shaped clamping spring points with the knee section arrowhead like against the insertion direction, especially in the open pivot position slightly downward (towards the conductor axis) and / or in the closed pivot position slightly upward (away from the conductor axis). It should initially not be ruled out that further legs are present to form a more complex spring shape, but the simplest form, which is essentially only a V-shape of two essentially straight main legs (clamping and actuating legs) at an angle of sharpener than 90 ° and the connecting knee section. smaller
  • the clamping leg itself is preferably designed as an elastic spring clamping leg, such that when the spring clamping leg is pressed in the closed pivoting position by means of the conductor end, the spring clamping leg bends elastically away from the contact point.
  • the bending moment of the spring-clamping leg in the desired contact position of the conductor end is thus selected such that thereby at least a part of the clamping normal force is effected on the conductor end.
  • the actuating leg is designed as a spring leg and contributes to the effect of the clamping normal force.
  • an integrally stamped and shaped clamping spring is easy to manufacture.
  • the bending stiffness of the actuating leg is set greater than the bending stiffness of the spring-clamping leg, for example by a greater width of the actuating arm.
  • the actuating leg is preferably longer than the clamping leg, so that advantageously a translation of the actuating force is achieved in a higher clamping force.
  • the clamping leg has a free terminal end with which the conductor end is clamped and a main section extending between the free terminal end and the knee section.
  • the main section extends in the closed pivot position in the insertion direction from the insertion side to the clamping point obliquely to
  • Contact portion and has a dual function in which it causes the derivation of the conductor end during insertion as well as contributes to the bias of the clamping spring. Namely, during insertion, the conductor end preferably first comes to rest on the main portion and becomes obliquely due to the oblique Arrangement guided in the direction of the contact portion, in order then to press the clamping spring.
  • the portion with the free terminal end is considerably shorter than the main portion and preferably slightly bent opposite to the insertion direction relative to the main portion, so that in the closed pivot position with inserted conductor end, the free terminal end forms a duller angle with the contact portion of the support frame, as the main portion or the part of the clamping leg which causes the insertion of the conductor end.
  • the clamping portion with the clamping end is therefore angled at an angle of less than 90 ° relative to the main portion, in particular by less than 45 °. In this way, despite a relatively acute angle of the main section, a better power dissipation can be achieved and the pull-out force can be increased.
  • the free clamping section or the clamping end should still point in the insertion direction, ie, as viewed from the insertion direction, have an angle of less than 90 ° to the insertion direction or to the contact section essentially parallel thereto, so as not to hinder the insertion of the conductor.
  • the clamping leg thus still runs substantially straight from the nip to the bearing axis.
  • the main portion of the spring clamping leg has a, in particular arcuate, constriction, which reduces the bending stiffness of the spring clamping leg at the constriction. This ensures a better distribution of the bending moment and the clamping spring can be made slightly smaller on the whole.
  • the narrowest point of the main section is narrower than the free terminal end and the knee section.
  • the actuating leg of the clamping spring preferably has a remote from the pivot bearing positioned Operating section on.
  • the closing of the clamping spring for example, by manual pressing by the user and can be done with a bare finger.
  • the actuating leg which acts as a power lever, the
  • Pivoting movement in the closed pivot position of the clamping spring causes.
  • the pivoting angle is about 45 ° ⁇ 30 ° and the operating portion extends in the open pivot position obliquely away from the contact portion and possibly in the closed pivot position in
  • the rocker arm engages audibly on the support frame in the closed pivot position, so that a high contact reliability is ensured.
  • the rocker arm or the clamping spring has a free latching portion which is located at the opposite end of the free clamping end of the rocker arm remote from the bearing axis.
  • the latching portion is preferably angled relative to the actuating limb in the direction of the holding frame or the contact portion and the latching means are arranged on the latching portion.
  • the locking means do not interfere with manual operation.
  • the fact that the locking of the actuating leg is arranged away from the storage, the actuating leg can also contribute to the spring action and bias.
  • the holding frame is preferably formed in cross-section to the insertion direction substantially U-shaped and thus has two lateral cheeks and a lower base, the latter integrally forming the contact portion.
  • the rocker arm or the clamping spring also has two lateral cheeks on and the rocker arm is pivotally mounted with his cheeks on the cheeks of the holding frame, which ensures a good seef ⁇ hrung.
  • the lateral cheeks of the rocker arm are formed substantially L-shaped and the bearing axis of the rocker arm is arranged in the insertion direction of the conductor end in front of the junction of the lateral cheeks on the actuating limb, so that the pivot point relatively close to the knee section and the
  • Joint is located slightly further from the knee section. As a result, on the one hand a good pivot point for the lever and a simple formability of the clamping spring is ensured, in particular, since the junction, which is angled laterally by 90 °, is connected to the substantially straight part of the actuating arm.
  • connection element to which the conductor end is connected by means of the contact terminal is on the
  • the protruding connecting element is formed integrally with the holding frame.
  • the holding frame is punched and formed together with the connecting element, for example a plug-in contact, from a piece of sheet metal.
  • the holding frame and the plug contact are in particular made of copper sheet, for example about 0.8 mm to 2 mm thick, stamped and formed and silvered or tinned and the clamping spring is of a spring steel sheet, for example, about 0.3 mm to 0.5 mm, punched and shaped.
  • the metallic holding frame has a stop against which a counter-stop of the clamping spring strikes in the closed state. The stop blocks a movement of the
  • Clamping spring against the Klemmnormalen is e.g. formed in the form of lateral pins on the cheeks and arranged in particular in the storage area.
  • an additional safeguard against unintentional cracking of the clamping spring is ensured, in the event that the storage of the clamping spring dissolves.
  • the holding frame for this purpose on both sides on its upper side near the storage side hook-like projections which extend transversely to the insertion direction and along the axis of rotation of the cheeks of the U-shaped support frame.
  • the invention further relates to a connector for connecting a conductor end to the connection element with a preferably watertight housing in which the contact terminal is housed.
  • the connector is thus particularly suitable for outdoor use, in particular for the connection of photovoltaic modules, eg as a connector for connection to a connection and junction box of a photovoltaic module.
  • the dielectric housing is preferably formed in at least two parts, particularly preferably at least three parts, and comprises a inner holding part to which the contact clamp is attached, for example, latched with latching hook on the holding part.
  • the housing further has a sleeve-shaped Umgepurteil, which at least partially surrounds the holding part in the assembled state.
  • the sleeve-shaped Umgepurteil preferably has an inner securing portion, for example in the form of an inwardly directed rib, which rests in the mounted state on the actuating limb and thus secures the rocker arm, if necessary, in addition to the catch against accidental rupture.
  • the housing bottom is formed in continuation of the contact portion to ensure a hook-free insertion of the conductor end via the housing bottom and the contact portion.
  • the housing further comprises a third sleeve-shaped cap part, which is in the assembled state with the sleeve-shaped UmgeHouseteil engaged and the contact terminal and the holding part together with the sleeve-shaped Umgephaseuseteil, preferably substantially waterproof.
  • the contact terminal is fixed to the holding part of the housing and the capping part is temporarily fixed to the holding part.
  • the cap part is formed as a cap sleeve or union nut, which is not completely unscrewed with a threaded end on the holding part.
  • the contact terminal may still be open.
  • the conductor end is inserted into the contact terminal in the open state through an end opposite the threaded end, this preferably takes place in the above-described partially screwed-on state of the housing.
  • the clamping spring and the sleeve-shaped Umgeotrouseteil inserted from the other side to the holding part and bolted to the union nut.
  • the screw connection with the holding part runs into the void.
  • the union nut is screwed onto the sleeve-shaped Umgephaseuseteil and the clamping rib of the sleeve-shaped Umgekoruseteils is applied to the clamping spring and secures them.
  • the union nut has opposite the threaded end an insertion opening for the conductor and between the union nut and the holding part is an elastomeric ring seal used to seal the conductor to its sheath.
  • the sleeve-shaped Umgekoruseteil has at its end opposite the insertion end a contact projection, in which the connection element is accommodated for contacting with a mating connector, and connecting means with the mating connector.
  • Fig. 1 is a three-dimensional representation of the open
  • FIG. 9-11 shows a longitudinal section corresponding to the section AA in FIG. 13 through the contact terminal with plug contact during insertion of the conductor end into the closed contact terminal
  • FIG. Fig. 12 is a side view of the items of the
  • 17 is a three-dimensional representation of the fully assembled connector obliquely from the front
  • Fig. 18 A three-dimensional view of the fully assembled connector from obliquely behind, from where the conductor is to be inserted.
  • Fig. 1 shows the contact terminal 10 according to the invention with a U-shaped in cross section in the contact area of sheet metal holding frame 20 and the pivotally mounted on the support frame 20 clamping spring 60.
  • the support frame 20 has on lateral cheeks 22a, 22b on the insertion side 12 respectively to the outside shaped bearing pin 24a, 24b.
  • the clamping spring 60 has at its lateral cheeks 62a, 62b respectively round openings 64a, 64b, in which the bearing pins 24a, 24b engage from the inside out to form the pivot bearing 14 for the clamping spring 60.
  • the arrow E visualizes the insertion direction for the conductor, not shown in Fig. 1.
  • the pivot axis 14 of the clamping spring 60 is perpendicular to the insertion direction E and perpendicular to the base 26 of the support frame 20, which connects the two lateral cheeks 22a, 22b integrally with each other and forms the contact portion as a mating contact for the clamping spring and the electric busbar.
  • the clamping contact 10 also has a connection element 28, in this example in the form of a three-part socket.
  • the three-part socket 28 is stiffened with an over-spring 30 and with a connecting portion 32 which extends parallel to the contact plate 26, integrally stamped and formed with the holding frame 20.
  • the clamping spring 60 is substantially V-shaped and comprises a clamping leg 72, an actuating leg 74, a knee section 76 connecting the clamping leg and the actuating leg.
  • each locking projections 80a, 80b are integrally formed laterally, which engage audibly behind locking lugs 34a, 34b.
  • the actuating leg 74 further includes a slightly widened actuating portion 82 at the opposite end of the bearing 14, to which the
  • the lateral cheeks 62a, 62b are bent downwards vertically and embrace the lateral cheeks 22a, 22b of the support frame 20.
  • the lateral cheeks 62a, 62b are transverse to Pivot axis 14 is substantially L-shaped with a downwardly extending curved connecting portion 86a, 86b and a substantially straight and vertically downwardly extending Guide section 88a, 88b.
  • the openings 64a, 64b are respectively arranged at the rear, the insertion side facing the end of the guide portion 88a, 88b.
  • the guide portions 88a, 88b have at their rear end a projecting stop pin 90a, 90b which, when the contact clamp is closed, forms hooks 36a, 36b which are substantially L-shaped and projecting transversely from the cheeks 22a, 22b engage with the support frame 20 and strike it.
  • the L-shaped hooks 36a, 36b on the one hand form a securing stop at the top and a lateral securing against bending for the two cheeks 62a, 62b by lateral guidance, so that a popping of the bearing in the closed pivoting position (FIGS. 2, 4) is reliably prevented, even if a large force acts on the clamping spring 60.
  • the details of the holding frame 20 and the clamping spring 60 can also be clearly seen in the individual views of FIG. 5 or FIG. 6-8.
  • the clamping leg 72 has lateral constrictions 73a, 73b which are asymmetrically arcuate and provide a reduction in flexural rigidity.
  • the clamping leg 72 has at its lower end a again in full width designed clamping portion 92, with the lower edge 94, the conductor end is clamped and thus defines the nip 95.
  • the general V-shape of the clamping spring 60 formed by the clamping leg 72, the actuating leg 74 and the knee section 76 can be clearly seen.
  • the relaxed clamping leg 72 forms with respect to the
  • the conductor end 16 can be freely inserted into the contact terminal 10 when the clamping spring 60 is open.
  • FIGS. 9-11 a special feature of the invention is shown, namely the insertion of the conductor end into the closed contact terminal 10.
  • the conductor end 16 is inserted transversely to the axis of rotation 14 of the insertion side 12 in the insertion direction E in the contact terminal 10 linear.
  • the conductor end 16 first abuts with its upper edge approximately in the middle against the clamping leg 72 and, if not already down on the bottom 158 of the housing 160, led down.
  • the housing bottom 158 which is only partially shown in FIGS. 9-11, leads the
  • Fig. 11 shows the fully inserted in the insertion direction E in the contact terminal conductor end 16 in the end position or nominal contact position.
  • the clamping leg 72 clamped with the clamping edge 94 of the clamping portion 92, the conductor end 16 against the contact plate 26 to make the electrical contact.
  • a tensile force K 2 causes against the insertion direction E on the conductor end 16 in the closing direction of the clamping spring 92 acting normal component K N. This increases the pull-out force and thus ensures a permanent connection. In other words, the tensile force K z causes a tightening of the clamping connection.
  • FIGS. 9-11 it appears that only the knee section 76 is bent, but in this example also a slight bending of the clamping leg 72 and even of the free end latched actuating section 74 for generating the bias on the conductor end 16 at.
  • the housing 160 of the connector 110 is formed in this example in three parts with a sleeve-shaped housing 162, a Holding member 164 and a cap nut 166.
  • the contact terminal 10 is latched with upwardly extending latching tabs 172a, 172b in the holding part 164.
  • the holding part 164 is substantially U-shaped in cross section, so that the contact clamp 10 can be inserted from above.
  • the operating portion 74 of the clamping spring 60 projects upwards out of the holding part 164, so that the contact clamp can be comfortably closed with the finger.
  • the clamping leg 72 of the clamping spring 60 extends in the open position
  • the union nut 166 is screwed with its thread 174 on the thread 176 of the holding part 164, wherein an elastomeric sealing sleeve 178 is inserted into a crimping crown 180 at the insertion end of the holding part 164.
  • the user need only hold the rear contact assembly 182 from the parts 10, 164, 166, 178 and the front sleeve-shaped surrounding housing 162, and can guide the conductor end through the insertion opening 184 in the
  • the closed contact terminal 10 can be completely installed in the housing 160 and the housing 160 can be closed by screwing. It is only necessary to ensure that the elastomeric sealing sleeve 178 is not completely crushed.
  • the conductor end 16 is inserted into the assembled, but not yet screwed connector in the insertion direction E through the insertion opening 184 in the connector housing 160 and the contact, as in Figs. 9-11 is shown prepared. Subsequently, only the housing 160 is screwed tight to seal with the elastomeric sealing sleeve 178, the sheath (not shown) of the conductor. Still referring to FIG.
  • the male plug contact 28 is housed in the housing 160, more specifically, in the sleeve-shaped surrounding housing 162, which is formed as a front male part.
  • the front housing plug 162 has a tubular projection 190 to define the front plug housing.
  • a clamping rib 194 in the interior of the sleeve-shaped housing 162 secures the clamping spring 60 by abutment against it

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktklemme zum Verbinden eines Leiterendes mit einem elektrischen Kontakt und mit einer Einführseite von der das Leiterende in die Kontaktklemme einführbar ist, welche ein Klemmschenkel umfasst, welcher schwenkbar gelagert und zwischen einer geöffneten Schwenkposition und einer geschlossenen Schwenkposition hin und her schwenkbar ist, und der Klemmschenkel in der geschlossenen Schwenkposition das Leiterende gegen den Kontaktabschnitt klemmt, wenn das Leiterende in die Sollkontaktposition in die Kontaktklemme eingeführt ist, und der Klemmschenkel in der geöffneten Schwenkposition von dem Kontaktabschnitt weggeschwenkt ist und den Kontaktbereich in der Kontaktklemme freigibt, so dass das Leiterende in der geöffneten Schwenkposition einerseits in die Kontaktklemme einführbar ist und andererseits zur Entnahme aus der Kontaktklemme freigegeben ist und der Klemmschenkel in der geschlossenen Schwenkposition schräg zum Kontaktabschnitt hin verläuft und federnd beweglich ausgebildet ist, derart dass das Leiterende in der geschlossenen Schwenkposition unter elastischem Auffedern des Klemmschenkels in die Sollkontaktposition in die Kontaktklemme einführbar ist.

Description

Kontaktklemme und Verbinder mit Kontaktkleimne
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Kontakt klemme, welche mittels einer zu einem Gegenkontakt beweglichen Klemmfeder geöffnet und geschlossen werden kann sowie einen Verbinder mit der Kontaktklemme, insbesondere zum Anschließen von Photovoltaikmodulen.
Hintergrund der Erfindung
Einpolige wassergeschützte Steckverbinder, besonders für Anwendungen in der Photovoltaikindustrie, werden typischerweise mit einer elektrischen Leitung versehen, in dem die Leitung an ein Kontaktelement angecrimpt werden. Das Crimpen erfordert ein Spezialwerkzeug zum Herstellen der Crimpverbindung. Des Weiteren ist eine Crimpverbindung, nachdem sie hergestellt worden ist, nicht mehr lösbar.
Aus der DE 196 13 557 ist eine Klemme mit einer Biegefeder bekannt. Die Biegefeder hierbei ist relativ komplex geformt und es muss in jedem Fall eine relativ hohe Kraft aufgewandt werden, um die Klemme zu schließen. Auf der anderen Seite ist der Lastarm relativ lang und die Klemme relativ groß und unhandlich. Nachteilig ist ferner, dass das Leiterende nur bei geöffneter Kontaktklemme eingeführt werden kann. Außerdem entsteht bei Zugbelastung eine in Öffnungsrichtung wirkende Kraftkomponente auf den Lastarm, was eine hohe Vorspannung erfordert oder die Kontaktsicherheit beeinträchtigen kann. Außerdem ist die Klemme zum Aufstecken auf eine Sammelschiene hergerichtet und für eine Einzelkontaktierung nicht geeignet.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, das Anschließen von elektrischen Leitungen z.B. an Steckverbinder zu vereinfachen und ein manuelles Anschließen, insbesondere ohne Spezialwerkzeug zu ermöglichen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine offenbare Kontaktklemme für das freie Ende eines Leiters sowie einen gehäusten Verbinder mit dieser Kontaktklemme bereit zu stellen, welche einfach handhabbar und austauschbar sind und dennoch eine sichere und dauerhafte elektrische Verbindung unter anderem gegen Zugkräfte an dem Leiter gewährleisten. Die Kontaktklemme soll dem Benutzer je nach Anwendung, insbesondere Art des Leiterendes ermöglichen, unter Anschlussvarianten auszuwählen. Die Kontaktklemme sowie der Verbinder sollen ferner kostengünstig herstellbar und ggf. für den Einsatz im Freien geeignet sein.
Die Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß wird eine elektrische Kontaktklemme zum Verbinden eines Leiterendes eines Leiters oder Leiterkabels mit einem festen elektrischen Kontakt bereit gestellt. Das Leiterende wird von einer Einführseite in die Kontaktklemme eingeführt, wodurch die Einführrichtung definiert wird.
Die Kontaktklemme umfasst ein Haltegestell oder einen Halterahmen mit einem Kontaktabschnitt, insbesondere einer festen Kontaktplatte mit der das Leiterende kontaktiert ist, wenn das Leiterende in der Sollkontaktposition in der Kontaktklemme eingeführt und die Kontaktklemme geschlossen ist. Die Kontaktplatte ist also fester Bestandteil des Haltegestells und die Klemrnfeder klemmt das Leiterende unmittelbar gegen die Kontaktplatte und damit unmittelbar gegen das Haltegestell. Die Kontaktklemme umfasst ferner einen Klemmschenkel, welcher in dem Haltegestell um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, um zwischen einer geöffneten Schwenkposition und einer geschlossenen Schwenkposition hin und her geschwenkt zu werden. Die Schwenkachse verläuft quer zur Einführrichtung.
Der Klemmschenkel klemmt in der geschlossenen Schwenkposition das Leiterende elektrisch kontaktierend gegen den integral mit dem Haltegestell ausgebildeten Kontaktabschnitt, wenn das Leiterende in die
Sollkontaktposition in die Kontaktklemme eingeführt ist, um den elektrischen Kontakt zwischen dem Leiterende und dem Kontaktabschnitt herzustellen. In der geöffneten Schwenkposition ist der Klemmschenkel hingegen von dem Kontaktabschnitt weggeschwenkt und gibt den Kontaktbereich in der Kontaktklemme zwischen der Klemmstelle des Klemmschenkels und dem Kontaktabschnitt frei, so dass das Leiterende in der geöffneten Schwenkposition einerseits frei in den Kontaktbereich einführbar ist und andererseits zur Entnahme aus der Kontaktklemme freigegeben ist. Es handelt sich also um eine aktiv offenbare und schließbare Kontaktklemme .
Der Klemmschenkel ist insbesondere ein Teil einer abgewinkelten oder gebogenen schwenkbaren Klemmfeder, welche noch einen Betätigungsschenkel und einen Knieabschnitt dazwischen umfasst. In der geschlossenen Schwenkposition der Klemmfeder verläuft der Klemmschenkel schräg - ohne Leiterende unter einem Winkel von vorzugsweise etwa 45° ± 30° - zum Kontaktabschnitt bzw. schräg in Richtung der Basis des Haltegestells und ist federnd beweglich ausgebildet, derart dass das Leiterende in der geschlossenen Schwenkposition von der Einführseite zur Klemmstelle hin unter elastischem Auffedern des Klemmschenkels bzw. der gesamten Klemmfeder in die Sollkontaktposition in die Kontaktklemme eingeführt werden kann, ohne die Kontaktklemme öffnen zu müssen bzw. die Klemmfeder in die geöffnete Schwenkposition überführen zu müssen.
D.h. der Winkel des Klemmschenkels zum Kontaktabschnitt und die Federspannung sind derart gewählt, dass einerseits der Klemmschenkel mittels Einschiebens des Leiterendes, insbesondere von Hand, aufgedrückt werden kann und andererseits aber die Federspannung eine hinreichende Klemm-Normalkraft auf das Leiterende ausübt, um eine sichere und dauerhafte Verbindung zu gewährleisten, wenn das Leiterende in die Sollkontaktposition eingeführt und die Feder-Kontaktklemme geschlossen ist.
Somit kann das Leiterende sowohl bei geöffneter Kontaktklemme - hier frei - als auch bei geschlossener Kontaktklemme eingeführt werden, was die Handhabung flexibilisiert . Wenn das Leiterende bei geschlossener Kontaktklemme, d.h. mit dem Klemmschenkel in der geschlossenen Schwenkposition eingeführt wird, kommt die vordere Spitze des Leiterendes zunächst vorne an dem schrägen Bereich des Klemmschenkels zur Anlage und gleitet dann typischerweise an der Schräge des Klemmschenkels ab, bis das Leiterende unten mit dem Kontaktabschnitt in Kontakt tritt. Schiebt der Benutzer den Leiter nun weiter ein, drückt das Leiterende aufgrund der Schräge und der Elastizität den Klemmschenkel nach oben auf bzw. von dem Kontaktabschnitt weg und gleitet unter kontinuierlicher Kraftbeaufschlagung in Einführrichtung durch den Benutzer reibend in den Kontaktbereich zwischen dem Klemmende des Klemmschenkels und dem Kontaktabschnitt bis in die Sollkontaktposition. Hiernach ist das Leiterende bereits endgültig geklemmt und kontaktiert, so dass der sonst notwendige weitere Arbeitsgang des Schließens der Kontaktklemme entfallen kann. Der in der Einführrichtung schräg verlaufende Klemmschenkel weist demnach eine hinreichende Länge auf, um die Gleit- und Aufdrückfunktion zu erfüllen. Der Klemmschenkel sollte daher mindestens eine Schräglänge aufweisen, die der Dicke des Leiterendes entspricht, vorzugsweise sollte die Schräglänge aber ein Mehrfaches der Dicke des Leiterendes betragen. Bevorzugt für typische Rundleiter ist eine derart gerichtete
Schräglänge von zumindest 2 mm, insbesondere zumindest 5 mm, gemäß einem Ausführungsbeispiel etwa 7 mm ± 2 mm. Über diese Schräglänge ist der Klemmschenkel vorzugsweise im Wesentlichen gerade. Insbesondere sollte der Klemmschenkel zumindest in der Mitte der Einführöffnung derart in Einführrichtung schräg in Richtung auf die Kontaktplatte bzw. Basis des Haltegestells zu verlaufen, um ein sicheres Abgleiten des Leiterendes beim Einführen zu gewährleisten. Dadurch können auf den Leiter wirkende Zugkräfte direkt über den, im Wesentlichen geraden, Klemmschenkel auf die Lagerstelle übertragen werden. Hierdurch wird ein guter Leiterfestsitz erzielt. Es kann, je nach Leiter, zweckmäßig sein, das abisolierte Leiterende eines ummantelten Rundleiters zu versteifen, z.B. mit einer Crimphülse zu versehen. Dies kann besonders bei der
Verwendung einer Litze sinnvoll sein. Insbesondere wenn ein starrer einadriger Draht verwendet wird, kann hierauf aber ggf. verzichtet werden. Das Reiben kann zusätzlich die Kontaktstellen reinigen. Wenn die Kontaktklemme ohne Leiterende geschlossen und erst anschließend das Leiterende eingeführt wird, ist die Schließkraft auf die Klemmfeder gegenüber einem Schließen mit bereits eingeführtem Leiterende reduziert, was die Handhabung, insbesondere beim Schließen mit den Fingern ohne Werkzeug erleichtert. Vorzugsweise ist der Klemmschenkel aber auch ohne Leiter in der geschlossenen Schwenkposition bereits etwas gegen den Kontaktabschnitt vorgespannt, um später eine hinreichende Klemm-Normalkraft zu erzielen. Ferner kann ein deutlich hörbares Schließgeräusch vorgesehen sein, was die Sicherheit erhöht. Gegenüber einer unlösbaren Crimp- oder Lötverbindung zwischen Leiter und Anschlusselement, z.B. in Form eines Steckkontakts ist eine solche Kontaktklemme flexibel, da sie jederzeit wieder geöffnet und der Leiter oder die Klemme einzeln ausgetauscht werden können. Die notwendige Einschubkraft und die Klemm-Normalkraft können u.a. mittels des schrägen Winkels des Klemmschenkels und der Federspannung angepasst werden.
Vorzugsweise ist das Schwenklager zwischen der Klemmfeder und dem Haltegestell in Einführrichtung vor der Klemmstelle des Klemmschenkels auf das Leiterende, d.h. vor dem Kontaktbereich angeordnet und der Klemmschenkel verläuft in der geschlossenen Schwenkposition von dem Schwenklager hin zur Klemmstelle schräg in Einführrichtung auf den Kontaktabschnitt zu. D.h. das Leiterende wird aus der Richtung des Schwenklagers der Klemmfeder in den Klemmkontakt eingeführt. Der Klemmschenkel schwenkt bei dieser Konfiguration beim Schwenken von der geschlossenen in die geöffnete Schwenkposition in der Einführrichtung auf . Dadurch zieht, anders als bei der in der DE 195 13 557 gezeigten Klemme, eine Zugkraft auf den geklemmten Leiter die Klemmfeder zu, da die Kraftableitung aufgrund der Richtung der Schräge in Richtung der Normal-Klemmkraft abgeleitet wird. Mit anderen Worten bewirkt eine Zugkraft auf den Leiter, d.h. entgegen der Einführrichtung, eine in Schließrichtung wirkende Normalkomponente, da der Klemmschenkel an der Klemmstelle mit dem Kontaktabschnitt von der Einführrichtung aus gesehen einen Winkel von kleiner als 90° einschließt.
Die Klemmfeder oder Biegefeder, ist also insbesondere als blattfederartiger Kipphebel ausgebildet, welcher zwischen der geöffneten Schwenkposition und der geschlossenen Schwenkposition hin und her schwenkt und dessen
Biegesteifigkeit derart angepasst ist, dass in der geschlossenen Schwenkposition einerseits sich der Klemmschenkel durch das Einführen des Leiterendes soweit elastisch aufdrücken lässt, dass das Leiterende ohne weitere Betätigung der geschlossenen Kontaktklemme in die Sollkontaktposition in der Kontaktklemme zwischen dem Kontaktabschnitt und der Klemmstelle des Klemmschenkels beidseits reibend eingeschoben werden kann. Zweckmäßig, einfach ist der Kipphebel bzw. die Klemmfeder einstückig aus einem Metall-Federblech gestanzt und geformt. Die
Kontaktklemme kann also auch als Kipphebelklemme bezeichnet werden.
Vorzugsweise ist der Kipphebel bzw. die Klemmfeder als ein Winkelhebel ausgebildet, so dass zwischen dem
Betätigungsschenkel und dem Klemmschenkel ein abgewinkelter Knieabschnitt angeordnet ist, wobei bei eingeführtem Leiterende zumindest der Knieabschnitt elastisch vorgespannt ist, d.h. zumindest einen Teil der Klemm- Normalkraft bewirkt. Vorzugsweise tragen jedoch auch der Klemmschenkel selbst und ggf. noch der Betätigungsschenkels durch elastische Verbiegung zur Klemmkraft bei.
Der Betätigungsschenkel, der Knieabschnitt und der Klemmschenkel des Kipphebels bzw. der Klemmfeder schließen bevorzugt einen Winkel von größer als 90° ein, bzw. bilden insbesondere im Wesentlichen eine V-Form, so dass der Betätigungsschenkel von dem Knieabschnitt weg ebenfalls in Einführrichtung weist. Der Betätigungsabschnitt weist also generell (vom Winkel abgesehen) in die selbe Richtung, (nämlich die Einführrichtung) wie der Klemmschenkel. Vorzugsweise ist die Lagerachse innerhalb der V-Form im Bereich des Knieabschnitts angeordnet und der Betätigungsabschnitt verläuft bei geschlossener Kontaktklemme im Wesentlichen parallel zur Einführrichtung. Es hat sich bewährt, angepasst an die Größe und den notwendigen Schwenkwinkel einen Winkel der V-Form von 135° ± 30° auszuwählen. Die im Wesentlichen V-förmige Klemmfeder weist dabei mit dem Knieabschnitt pfeilspitzenartig entgegen der Einführrichtung, insbesondere in der geöffneten Schwenkposition leicht abwärts (hin zur Leiterachse) und/oder in der geschlossenen Schwenkposition leicht aufwärts (weg von der Leiterachse) . Es soll zunächst nicht ausgeschlossen sein, dass weitere Schenkel zur Bildung einer komplexeren Federform vorhanden sind, bevorzugt ist allerdings die einfachste Form, die im Wesentlichen lediglich aus einer V-Form aus zwei im Wesentlichen geraden Hauptschenkeln (Klemm- und Betätigungsschenkel) in einem Winkel von spitzer als 90° und dem verbindenden Knieabschnitt besteht. Kleinere
Abschnitte, wie die leicht abgewinkelte Klemmstelle sind hierbei als Teil des jeweiligen Hauptschenkels anzusehen. Alles in Allem ist diese Art der Formgebung benutzerfreundlich und platzsparend. Wie bereits ausgeführt wurde, ist der Klemmschenkel selbst vorzugsweise als elastischer Feder-Klemmschenkel ausgebildet, derart dass beim Aufdrücken des Feder- Klemmschenkels in der geschlossenen Schwenkposition mittels des Leiterendes sich der Feder-Klemmschenkel von der Kontaktstelle weg elastisch verbiegt. Das Biegemoment des Feder-Klemmschenkels in der Sollkontaktposition des Leiterendes ist also derart ausgewählt, dass hierdurch zumindest ein Teil der Klemm-Normalkraft auf das Leiterende bewirkt wird. Vorzugsweise ist aber auch der Betätigungsschenkel als Federschenkel ausgebildet und trägt zur Bewirkung der Klemm-Normalkraft bei. Eine einstückig gestanzte und geformte Klemmfeder, insbesondere von gleichmäßiger Dicke, ist einfach in der Herstellung. Vorzugsweise ist jedoch die Biegesteifigkeit des Betätigungsschenkels größer als die Biegesteifigkeit des Feder-Klemmschenkels eingestellt, z.B. durch eine größere Breite des Betätigungsschenkels . Ferner ist bevorzugt der Betätigungsschenkel länger als der Klemmschenkel, so dass vorteilhafterweise eine Übersetzung der Betätigungskraft in eine höhere Klemmkraft erreicht wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Klemmschenkel ein freies Klemmende, mit welchem das Leiterende geklemmt wird und einen zwischen dem freien Klemmende und dem Knieabschnitt verlaufenden Hauptabschnitt auf. Hierbei verläuft der Hauptabschnitt in der geschlossenen Schwenkposition in Einführrichtung von der Einführseite zur Klemmstelle hin schräg zum
Kontaktabschnitt und hat eine Doppelfunktion, in dem er das Ableiten des Leiterendes beim Einführen bewirkt als auch zur Vorspannung der Klemmfeder beiträgt. Beim Einführen kommt das Leiterende nämlich bevorzugt zunächst an dem Hauptabschnitt zur Anlage und wird aufgrund der schrägen Anordnung in Richtung zum Kontaktabschnitt geführt, um anschließend die Klemnifeder aufzudrücken. Der Abschnitt mit dem freien Klemmende ist erheblich kürzer als der Hauptabschnitt und vorzugsweise entgegen der Einführrichtung relativ zum Hauptabschnitt etwas gebogen ist, so dass in der geschlossenen Schwenkposition mit eingeführtem Leiterende das freie Klemmende einen stumpferen Winkel mit dem Kontaktabschnitt des Haltegestells einschließt, als der Hauptabschnitt bzw. der Teil des Klemmschenkel, der die Einführung des Leiterendes bewirkt. Der Klemmabschnitt mit dem Klemmende ist demnach um einen Winkel von weniger als 90° gegenüber dem Hauptabschnitt abgewinkelt, insbesondere um weniger als 45°. Hierdurch kann trotz relativ spitzem Winkel des Hauptabschnitts eine bessere Kraftableitung erzielt und die Auszugskraft erhöht werden. Der freie Klemmabschnitt bzw. das Klemmende sollte aber noch immer in Einführrichtung weisen, d.h. von der Einführrichtung aus gesehen einen Winkel von kleiner als 90° zur Einführrichtung bzw. zum hierzu im Wesentlichen parallele Kontaktabschnitt aufweisen, um das Einführen des Leiters nicht zu behindern. Der Klemmschenkel verläuft also trotzdem im Wesentlichen gerade von der Klemmstelle zur Lagerachse.
Weiter vorzugsweise weist der Hauptabschnitt des Feder- Klemmschenkels eine, insbesondere bogenförmige, Einschnürung auf, welche die Biegesteifigkeit des Feder- Klemmschenkels an der Einschnürung reduziert. Dies sorgt für eine bessere Verteilung des Biegemoments und die Klemmfeder kann im Ganzen etwas kleiner ausgebildet werden. Dabei ist die schmälste Stelle des Hauptabschnitts schmaler als das freie Klemmende und der Knieabschnitt.
Der Betätigungsschenkel der Klemmfeder weist vorzugsweise einen entfernt von dem Schwenklager positionierten Betätigungsabschnitt auf. Das Schließen der Klemmfeder erfolgt z.B. durch manuelles Drücken durch den Benutzer und kann mit blankem Finger erfolgen. Wenn der Benutzer den Betätigungsabschnitt drückt, wird über den Betätigungsschenkel, der als Krafthebel wirkt, die
Schwenkbewegung in die geschlossene Schwenkposition der Klemmfeder bewirkt. Der Schwenkwinkel beträgt etwa 45° ± 30° und der Betätigungsabschnitt verläuft in der geöffneten Schwenkposition schräg von dem Kontaktabschnitt weg und ggf. in der geschlossenen Schwenkposition im
Wesentlichen parallel zur Einführichtung, was eine gute Bedienbarkeit und kompakte Bauweise erlaubt.
Der Kipphebel rastet vorzugsweise an dem Haltegestell hörbar in der geschlossenen Schwenkposition ein, so dass eine hohe Kontaktsicherheit gewährleistet ist. Hierzu weist der Kipphebel bzw. die Klemmfeder einen freien Rastabschnitt aufweist, welcher sich an dem dem freien Klemmende gegenüberliegenden Ende des Kipphebels entfernt von der Lagerachse befindet. Der Rastabschnitt ist vorzugsweise gegenüber dem Betätigungsschenkel in Richtung des Haltegestell bzw. des Kontaktabschnitts abgewinkelt und die Rastmittel sind an dem Rastabschnitt angeordnet. So stören die Rastmittel nicht beim manuellen Betätigen. Dadurch dass die Verrastung des Betätigungsschenkels entfernt von der Lagerung angeordnet ist, kann auch der Betätigungsschenkel zur Federwirkung und Vorspannung beitragen .
Das Haltegestell ist im Querschnitt zur Einführrichtung vorzugsweise im Wesentlichen U-förmig ausgebildet und weist demnach zwei seitliche Wangen und eine untere Basis auf, wobei letztere integral den Kontaktabschnitt bildet. Der Kipphebel bzw. die Klemmfeder weist ebenfalls zwei seitliche Wangen auf und der Kipphebel ist mit seinen Wangen an den Wangen des Haltegestells schwenkbar gelagert, was eine gute Seitenfϋhrung gewährleistet.
Ferner bevorzugt sind die seitlichen Wangen des Kipphebels im Wesentlichen L-förmig ausgebildet und die Lagerachse des Kipphebels ist in Einführrichtung des Leiterendes vor der Verbindungsstelle der seitlichen Wangen an dem Betätigungsschenkel angeordnet, so dass der Drehpunkt relativ dicht an dem Knieabschnitt und die
Verbindungsstelle etwas weiter von dem Knieabschnitt entfernt liegt. Hierdurch wird einerseits ein guter Drehpunkt für den Hebel als auch eine einfache Formbarkeit der Klemmfeder gewährleistet, insbesondere, da die Verbindungsstelle, die seitlich um 90° abgewinkelt ist, mit dem im Wesentlichen gerade Teil des Betätigungsschenkels verbunden ist.
Das Anschlusselement an den das Leiterende vermittels der Kontaktklemme angeschlossen wird, ist auf der der
Einführseite des Leiterendes entgegengesetzten Seite angeordnet und weist in Einführrichtung, so dass eine im Wesentlichen lineare Verbindung zwischen dem Leiter und dem Anschlusselement , z-. B. für eine lineare Steckverbindung geschaffen wird. Vorzugsweise ist das vorspringende Anschlusselement mit dem Haltegestell einstückig ausgebildet. Zweckmäßig wird das Haltegestell zusammen mit dem Anschlusselement, z.B. ein Steckkontakt, aus einem Stück Metallblech gestanzt und geformt. Das Haltegestell und der Steckkontakt sind insbesondere aus Kupferblech, z.B. etwa 0,8 mm bis 2 mm dick, gestanzt und geformt und versilbert oder verzinnt und die Klemmfeder ist aus einem Federstahlblech, z.B. etwa 0,3 mm bis 0,5 mm, gestanzt und geformt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das metallische Haltegestell einen Anschlag auf, an welchem ein Gegenanschlag der Klemmfeder im geschlossenen Zustand anschlägt. Der Anschlag blockiert eine Bewegung der
Klemmfeder entgegen der Klemmnormalen und ist z.B. in Form von seitlichen Zapfen an den Wangen ausgebildet und insbesondere im Bereich der Lagerung angeordnet. Hierdurch wird eine zusätzliche Sicherung gegen unbeabsichtigtes Aufspringen der Klemmfeder gewährleistet, für den Fall, dass sich die Lagerung der Klemmfeder löst. Z.B. weist das Haltegestell hierzu an seiner Oberseite in der Nähe der Lagerung beidseits seitliche hakenartige Vorsprünge auf, die sich jeweils von den Wangen des U-förmigen Haltegestells quer zur Einführrichtung und entlang der Drehachse erstrecken. Seitliche Vorsprünge an der Klemmfeder greifen beim Schließen der Klemmfeder in die hakenartigen Vorsprünge ein, wodurch nicht nur eine Sicherung entgegen der Klemmnormalen, sondern auch gegen unbeabsichtigtes Aufbiegen der Wangen der Klemmfeder und des Haltegestells gegeneinander sichert, was gegen ein unbeabsichtigtes Aufspringen der Lagerung sichert. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn kurze Lagerzapfen als Drehlager verwendet werden.
Die Erfindung betrifft ferner einen Verbinder zum Anschließen eines Leiterendes an das Anschlusselement mit einem vorzugsweise wasserdichten Gehäuse, in dem die Kontaktklemme beherbergt ist. Der Verbinder ist damit besonders geeignet für den Einsatz im Freien, insbesondere für den Anschluss von Photovoltaikmodulen, z.B. als Anschlussstecker zu Verbinden mit einer Anschluss- und Verbindungsdose eines Photovoltaikmoduls . Das dielektrische Gehäuse ist vorzugsweise zumindest zweiteilig, besonders bevorzugt zumindest dreiteilig ausgebildet und umfasst ein inneres Halteteil, an dem die Kontakt klemme befestigt ist, z.B. mit Rasthaken an dem Halteteil verrastet ist. Das Gehäuse weist ferner ein hülsenförmiges Umgehäuseteil auf, das in montiertem Zustand das Halteteil zumindest teilweise umschließt. Das hülsenförmige Umgehäuseteil weist vorzugsweise einen inneren Sicherungsabschnitt, z.B. in Form einer nach innen gerichteten Rippe auf, welche in montiertem Zustand an dem Betätigungsschenkel anliegt und somit den Kipphebel ggf. zusätzlich zu der Verrastung gegen ein unbeabsichtigtes Aufspringen sichert. Durch diese ggf. sogar doppelte Sicherung wird eine besonders hohe Gewähr gegen unbeabsichtigtes Öffnen der Kontaktklemme erreicht. Der Gehäuseboden ist in Fortsetzung des Kontaktabschnitts ausgebildet, um ein hakfreies Einschieben des Leiterendes über den Gehäuseboden und den Kontaktabschnitt zu gewährleisten.
Vorzugsweise umfasst das Gehäuse noch ein drittes hülsenförmiges Überwurfteil, das in montiertem Zustand mit dem hülsenförmigen Umgehäuseteil in Eingriff steht und die Kontaktklemme und das Halteteil gemeinsam mit dem hülsenförmigen Umgehäuseteil, vorzugsweise im Wesentlichen wasserdicht, einschließt.
Für die Montage durch den Benutzer ist die Kontaktklemme an dem Halteteil des Gehäuses befestigt und das Überwurfteil ist temporär an dem Halteteil befestigt. Insbesondere ist das Überwurfteil als eine Überwurfhülse oder Überwurfmutter ausgebildet, welche mit einem Gewindeende, noch nicht vollständig auf dem Halteteil aufschraubt ist. In diesem
Zustand kann die Kontaktklemme noch geöffnet sein. Wenn das Leiterende in geöffnetem Zustand in die Kontaktklemme durch ein dem Gewindeende gegenüberliegendes Ende eingeführt wird, geschieht dies vorzugsweise in dem vorbeschriebenen teilverschraubten Zustand des Gehäuses. Anschließend wird die Klemmfeder geschlossen und das hülsenförmige Umgehäuseteil von der anderen Seite auf das Halteteil gesteckt und mit der Überwurfmutter fest verschraubt. Hierbei läuft die Verschraubung mit dem Halteteil gegebenenfalls ins Leere. Im endgültig montierten Zustand ist dann die Überwurfmutter auf dem hülsenförmigen Umgehäuseteil aufgeschraubt und die Klemmrippe des hülsenförmigen Umgehäuseteils liegt an der Klemmfeder an und sichert diese. Die Überwurfmutter weist gegenüber dem Gewindeende eine Einführöffnung für den Leiter auf und zwischen der Überwurfmutter und dem Halteteil ist eine elastomere Ringdichtung zum Abdichten des Leiters an seiner Ummantelung eingesetzt. Das hülsenförmige Umgehäuseteil weist an seiner dem Einführende gegenüberliegendem Ende einen Kontaktvorsprung auf, in welchem das Anschlusselement zum Kontaktieren mit einem Gegenverbinder beherbergt ist, sowie Verbindungsmittel mit dem Gegenverbinder.
Ein besonderer Vorzug der Erfindung ist es allerdings, neben dem vorstehend beschriebenen Anschlussverfahren, dass der Verbinder mit geschlossener und gesicherter Kontaktklemme ohne Leiter fast vollständig zusammengebaut werden kann und erst nachfolgend der Leiter mit dem abisolierten Leiterende in den Verbinder bei geschlossener Kontaktklemme eingeführt werden kann. Es ist lediglich zweckmäßig die Verschraubung vor dem Einführen des Leiters noch etwas lose zu lassen, und erst nach Einführen des Leiters und Herstellung des Klemmkontakts die Verschraubung fest zu ziehen, wobei die Abdichtung erfolgt. Dadurch kann der Verbinder sehr weit vorkonfektioniert werden und ist für den Benutzer besonders einfach zu handhaben. Das Leiterende ist demnach in beiden Zuständen, nämlich sowohl in geöffnetem Zustand als auch in geschlossenem Zustand mit der Kontaktklemme bzw. mit dem Verbinder, insbesondere manuell, anschließbar bzw. verbindbar. Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
Kurzbeschreibung der Figuren
Es zeigen:
Fig. 1 Eine dreidimensionale Darstellung der geöffneten
Kontaktklemme von schräg oben,
Fig. 2 Wie Fig. 1, aber mit geschlossener Klemmfeder,
Fig. 3 Eine Seitenansicht der geöffneten Kontakt klemme,
Fig. 4 Wie Fig. 3, aber mit geschlossener Klemmfeder,
Fig. 5 Eine dreidimensionale Darstellung des U-förmigen Haltegestells von schräg oben,
Fig. 6 Eine dreidimensionale Darstellung der Klemmfeder von schräg unten von der Einführseite,
Fig. 7 Eine dreidimensionale Darstellung der Klemmfeder von schräg oben,
Fig. 8 Eine Seitenansicht der Klemmfeder,
Fig. 9-11 Einen Längsschnitt entsprechend dem Schnitt A-A in Fig. 13 durch die Kontaktklemme mit Steckkontakt beim Einscheiben des Leiterendes in die geschlossene Kontaktklemme, Fig. 12 Eine Seitenansicht der Einzelteile des
. Steckverbinders mit eingebauter Kontaktklemme
Fig. 13 Wie Fig. 12, aber in der Aufsicht von oben,
Fig. 14 Ein Längsschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 13,
Fig. 15 Eine Aufsicht von oben auf den vollständig zusammengebauten Verbinder ohne Leiter,
Fig. 16 Ein Längsschnitt durch den vollständig zusammengebauten Verbinder entlang der Linie B-B in Fig. 15,
Fig. 17 Eine dreidimensionale Darstellung des vollständig zusammengebauten Verbinders von schräg vorne,
Fig. 18 Eine dreidimensionale Darstellung auf den vollständig zusammengebauten Verbinder von schräg hinten, von wo der Leiter einzuführen ist.
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Kontaktklemme 10 mit einem im Querschnitt im Kontaktbereich U-förmig aus Metallblech gebogenen Haltegestell 20 und der schwenkbar an dem Haltegestell 20 gelagerten Klemmfeder 60. Das Haltegestell 20 weist an seitlichen Wangen 22a, 22b an der Einführseite 12 jeweils nach außen geformte Lagerzapfen 24a, 24b auf. Die Klemmfeder 60 weist an ihren seitlichen Wangen 62a, 62b jeweils runde Öffnungen 64a, 64b auf, in welche die Lagerzapfen 24a, 24b von innen nach außen eingreifen, um das Schwenklager 14 für die Klemmfeder 60 zu bilden. Der Pfeil E visualisiert die Einführrichtung für den in Fig. 1 nicht dargestellten Leiter. Die Schwenkachse 14 der Klemmfeder 60 verläuft senkrecht zur Einführrichtung E und senkrecht zur Basis 26 des Haltegestells 20, welche die beiden seitlichen Wangen 22a, 22b einstückig miteinander verbindet und den Kontaktabschnitt als Gegenkontakt für die Klemmfeder bzw. die elektrische Stromschiene bildet. Der Klemmkontakt 10 weist ferner ein Anschlusselement 28, in diesem Beispiel in Form einer dreigliedrigen Steckbuchse, auf. Die dreigliedrige Steckbuchse 28 ist mit einer Überfeder 30 versteift und mit einem Verbindungsabschnitt 32, der parallel zur Kontaktplatte 26 verläuft, einstückig mit dem Haltegestell 20 gestanzt und geformt.
Die Klemmfeder 60 ist im Wesentlichen V-förmig ausgebildet und umfasst einen Klemmschenkel 72, einen Betätigungsschenkel 74, einen den Klemmschenkel und den Betätigungsschenkel verbindenden Knieabschnitt 76.
Bezug nehmend auf Fig. 2 ist die Klemmfeder nach Herabschwenken durch manuelle Betätigung des Benutzers geschlossen. An dem etwa senkrecht nach unten abgewinkelten Rastabschnitt 78 sind jeweils seitlich Rastvorsprünge 80a, 80b einstückig ausgebildet, welche hörbar hinter Rastnasen 34a, 34b einrasten. Der Betätigungsschenkel 74 weist ferner einen etwas verbreiterten Betätigungsabschnitt 82 an dem dem Lager 14 gegenüberliegenden Ende auf, auf den der
Benutzer drückt, um die Kontaktklemme 10 zu schließen. Am mittleren Hauptabschnitt 84 des Betätigungsschenkels 74, welcher etwas schmaler ausgebildet ist als der Betätigungsabschnitt 82 sind die seitlichen Wangen 62a, 62b senkrecht nach unten abgebogen und umgreifen die seitlichen Wangen 22a, 22b des Haltegestells 20. Die seitlichen Wangen 62a,- 62b sind quer zur Schwenkachse 14 im Wesentlichen L- förmig mit einem sich nach unten erstreckenden gebogenen Verbindungsabschnitt 86a, 86b und einem sich im Wesentlichen gerade und senkrecht nach unten erstreckenden Führungsabschnitt 88a, 88b. Die Öffnungen 64a, 64b sind jeweils am hinteren, der Einführseite zugewandten Ende des Führungsabschnitts 88a, 88b angeordnet.
Bezug nehmend auf Fig. 1 und 3 weisen die Führungsbschnitte 88a, 88b an Ihrem hinteren Ende einen vorspringenden Anschlagszapfen 90a, 90b auf, welche bei geschlossener Kontaktklemme in im Wesentlichen L-förmig geformte und quer von den Wangen 22a, 22b vorspringende Haken 36a, 36b an dem Haltegestell 20 eingreifen und an diesen anschlagen. Die L- förmigen Haken 36a, 36b bilden einerseits einen Sicherungsanschlag nach oben sowie eine seitliche Aufbiegesicherung für die beiden Wangen 62a, 62b durch seitliche Führung, so dass ein Aufspringen des Lagers in der geschlossenen Schwenkposition (Fig. 2, 4) sicher verhindert wird, selbst wenn eine große Kraft auf die Klemmfeder 60 wirkt.
Die Einzelheiten des Haltegestells 20 und der Klemmfeder 60 sind ferner in den Einzeldarstellungen der Fig. 5 bzw. Fig. 6-8 nochmals gut zu erkennen.
Bezug nehmend auf Fig. 6 weist der Klemmschenkel 72 seitliche Einschnürungen 73a, 73b auf, welche asymmetrisch bogenförmig verlaufen und für eine Verringerung der Biegesteifigkeit sorgen.
Der Klemmschenkel 72 weist an seinem unteren Ende einen wieder in voller Breite ausgestalteten Klemmabschnitt 92 auf, mit dessen Unterkante 94 das Leiterende geklemmt wird und der somit die Klemmstelle 95 definiert.
Bezug nehmend auf Fig. 8 ist die generelle V-Form der Klemmfeder 60, gebildet durch den Klemmschenkel 72, den Betätigungsschenkel 74 und den Knieabschnitt 76, gut zu erkennen. Der Klemmschenkel 72 und der Betätigungsschenkel 74 sind im Wesentlichen gerade und der Knieabschnitt 76 ist mit einem angepassten Radius rund gebogen und definiert den Öffnungswinkel α zwischen dem Klemmschenkel 72 und dem Betätigungsschenkel 74 von in diesem Beispiel etwa α = 45° in entspanntem Zustand. Der Klemmabschnitt 92 ist etwa mit einem Winkel ß = 20° entgegen der Einfuhr richtung (E) vom Klemmschenkel 72 abgewinkelt, aber noch in Einführrichtung E gerichtet
Der entspannte Klemmschenkel 72 bildet in Bezug auf die
Einführ-richtung einen relativ flachen Winkel von etwa Y = 45° und verläuft unter diesem Winkel, gesehen vom Knieabschnitt 76 zum Klemmabschnitt 92, in der Einführrichtung E.
Anhand den Fig. 1 und 14 ist ersichtlich, dass das Leiterende 16 bei geöffneter Klemmfeder 60 in die Kontaktklemme 10 frei eingeführt werden kann.
Bezug nehmend auf die Fig. 9-11 ist nun eine Besonderheit der Erfindung dargestellt, nämlich das Einführen des Leiterendes in die geschlossene Kontaktklemme 10. Das Leiterende 16 wird quer zur Drehachse 14 von der Einführseite 12 in Einführrichtung E in die Kontaktklemme 10 linear eingeschoben. Wie in Fig. 9 dargestellt, stößt das Leiterende 16 zunächst mit seiner oberen Kante etwa in der Mitte gegen den Klemmschenkel 72 und wird, falls nicht ohnehin schon unten auf dem Boden 158 des Gehäuses 160, nach unten geführt. Der Gehäuseboden 158, welcher in den Fig. 9-11 nur ausschnittweise dargestellt ist, führt den
Kontaktabschnitt an der Einführseit flächig fort und sollte an seiner Oberseite etwa bündig mit der Basis bzw. Kontaktplatte 26 des Haltegestells 20 ausgebildet sein, um ein hakfreies Einführen des Leiterendes 16 zu ermöglichen. Wird nun Bezug nehmend auf Fig. 10 das Leiterende 16 unter weiterer Kraftbeaufschlagung in Einführrichtung E in die Kontaktklemme 10 eingeschoben, federt der Klemmschenkel 72 nach oben und gibt den Kontaktbereich 18 der Kontaktklemme 10 stückweise frei.
Fig. 11 zeigt das vollständig in Einführrichtung E in die Kontaktklemme eingeschobene Leiterende 16 in der Endposition oder Sollkontaktposition. Der Klemmschenkel 72 klemmt mit der Klemmkante 94 des Klemmabschnitts 92 das Leiterende 16 gegen die Kontaktplatte 26, um den elektrischen Kontakt herzustellen. Aufgrund der leichten Abwinkelung des Klemmabschnitts 92 entgegen der Einführrichtung E gegenüber dem Hauptabschnitt 75 des Klemmschenkels 72 ist der Klemmwinkel des Klemmschenkels 72 an der Klemπistelle 94 trotz schrägem Kontaktschenkel 72, dessen Winkel zur Einführrichtung durch das Auffedern noch auf etwa 20° verkleinert wurde, dennoch akzeptabel. Vorteilhafterweise bewirkt eine Zugkraft K2 entgegen Einführrichtung E auf das Leiterende 16 eine in Schließrichtung der Klemmfeder 92 wirkende Normalkomponente KN. Dies erhöht die Auszugskraft und sorgt somit für eine dauerhafte Verbindung. Mit anderen Worten bewirkt die Zugkraft Kz ein Zuziehen der Klemmverbindung.
In den Fig. 9-11 sieht es so aus, als würde sich lediglich der Knieabschnitt 76 verbiegen, allerdings tragen in diesem Beispiel auch eine leichte Verbiegung des Klemmschenkels 72 und sogar des am freien Ende verrasteten Betätigungsabschnitts 74 zur Erzeugung der Vorspannung auf das Leiterende 16 bei.
Bezug nehmend. auf Fig. 12-14 ist die Gehäusung der Kontaktklemme 10 dargestellt. Das Gehäuse 160 des Verbinders 110 ist in diesem Beispiel dreiteilig ausgebildet mit einem hülsenförmigen Umgehäuse 162, einem Halteteil 164 und einer Überwurfmutter 166. Die Kontaktklemme 10 ist mit sich nach oben erstreckenden Rastlaschen 172a, 172b in dem Halteteil 164 verrastet. Das Halteteil 164 ist im Wesentlichen U-förmig im Querschnitt, so dass die Kontakklemme 10 von oben eingesetzt werden kann. In geöffnetem Zustand ragt der Betätigungsabschnitt 74 der Klemmfeder 60 nach oben aus dem Halteteil 164 heraus, so dass die Kontaktklemme bequem mit dem Finger geschlossen werden kann. Bezug nehmend auf Fig. 14 verläuft der Klemmschenkel 72 der Klemmfeder 60 im geöffneten
Zustand etwa parallel zur Einführrichtung E, so dass in diesem Beispiel die Klemmfeder 60 einen Schwenkwinkel von etwa 45° überstreicht.
Anschließen des Leiterendes bei geöffneter Kontaktklemme
Zur Montage bei geöffneter Kontaktklemme 10 wird die Überwurfmutter 166 mit ihrem Gewinde 174 auf das Gewinde 176 des Halteteils 164 aufgeschraubt, wobei eine elastomere Dichthülse 178 in eine Quetschkrone 180 am Einführende des Halteteils 164 eingesetzt ist. In diesem vormontierten Zustand braucht der Benutzer lediglich die hintere Kontaktanordnung 182 aus den Teilen 10, 164, 166, 178 und das vordere hülsenförmige Umgehäuse 162 zu halten und kann das Leiterende durch die Einführöffnung 184 in der
Überwurfmutter 166 frei in die geöffnete Kontaktklemme 10 einführen. In diesem Zustand ist eine Sichtkontrolle der korrekten Position des Leiterendes 16 möglich und der Betätigungsschenkel 74 ist gut mit dem Finger erreichbar, so dass der Benutzer anschließend die Kontaktklemme 10 schließen kann. Nun wird das hülsenförmige umgehäuse 162 von vorne auf den Steckkontakt 28, über das Halteteil 164 und in die Übewurfmutter 166 eingeschoben. Anschließen wird die Überwurfmutter 166 weiter festgeschraubt, wobei das Gewinde 174 mit dem Außengewinde 186 des hülsenförmigen Umgehäuses 162 in Eingriff kommt und fest verschraubt wird. Da das Gewinde 174 etwa in der Mitte der Überwurfmutter 166 endet, wird die Verschraubung mit dem Gewinde 176 des Halteteils 164 wieder frei gegeben, so dass eine optimale Verschraubung mit dem hülsenförmigen Umgehäuse 162 erreicht werden kann. Hier sind jedoch auch alternative Verbindungsformen denkbar. Bei der Verschraubung wird die Quetschkrone 180 zusammengedrückt und dichtet mit dem elastomeren Dichtring 178 gegen die Ummantelung (nicht dargestellt) des Leiters. Eine weitere Ringdichtung 188 dichtet das Halteteil 164 gegen das hülsenförmige Umgehäuse 162.
Anschließen des Leiterendes bei geschlossener Kontaktklemme
Bezug nehmend auf die Fig. 9-11 und Fig. 16 ist die Möglichkeit des Anschlusses des Leiterendes 16 in die geschlossene Kontaktklemme bzw. den geschlossenen und sogar fast vollständig zusammengebauten Verbinder dargestellt.
Bezug nehmend auf Fig. 16 kann die geschlossene Kontaktklemme 10 vollständig in das Gehäuse 160 eingebaut und das Gehäuse 160 durch Verschrauben geschlossen werden. Es ist lediglich darauf zu achten, dass die elastomere Dichthülse 178 noch nicht vollständig gequetscht wird. Nun wird, wie in Fig. 9-11 dargestellt, das Leiterende 16 in den zusammengebauten, aber noch nicht endgültig verschraubten Verbinder in der Einführrichtung E durch die Einführöffnung 184 in dem Verbindergehäuse 160 eingeschoben und die Kontaktierung, wie in den Fig. 9-11 dargestellt ist, hergestellt. Anschließend wird lediglich noch das Gehäuse 160 fest verschraubt, um mit der elastomeren Dichthülse 178 die ummantelung (nicht dargestellt) des Leiters abzudichten. Weiter Bezug nehmend auf Fig. 16 ist dargestellt, dass der vorspringende Steckkontakt 28 in dem Gehäuse 160, genauer in dem hülsenförmigen Umgehäuse 162, welches als vorderes Steckteil ausgebildet ist, beherbergt ist. Hierzu weist das vordere Gehäusesteckteil 162 einen röhrenartigen Vorsprung 190 auf, um das vordere Steckgehäuse zu definieren. Verbindungsmittel 192 in Form von Rasthaken in Steckrichtung, welche gleich der Einführrichtung E ist, von dem Gehäuse vorspringen, ermöglichen die Verbindung mit einem nicht dargestellten komplementären Gegenverbinder. In dem in in Fig. 16 dargestellten montierten Zustand des Verbinders 11) bzw. Verbindergehäuses 160 sichert eine Klemmrippe 194 im Innern des hülsenförmigen Umgehäuses 162 die Klemmfeder 60 durch Anlage an ihrem
Betätigungsabschnitt 74 gegen unbeabsichtigtes Öffnen, was die Kontaktsicherheit weiter erhöht.
Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft zu verstehen sind, und die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne die Erfindung zu verlassen. Ferner ist für den Fachmann ersichtlich, dass die Merkmale unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren oder anderweitig offenbart sind auch einzeln wesentliche Bestandteile der Erfindung definieren und einzeln zur Beschränkung des Schutzbereichs aufgegriffen werden können, auch dann wenn sie zusammen mit anderen Merkmalen gemeinsam beschrieben sind.

Claims

Patentansprüche :
1. Kontakt klemme (10) zum Verbinden eines Leiterendes (16) mit einem elektrischen Kontakt (28) und mit einer Einführseite (12) von der das Leiterende (16) in die Kontaktklemme (10) einführbar ist, umfassend ein Haltegestell (20) mit einem Kontaktabschnitt (26), mit welchem das Leiterende (16) kontaktierbar ist, einen Kleπunschenkel (72) , welcher in dem
Haltegestell (20) schwenkbar gelagert und zwischen einer geöffneten Schwenkposition (Fig. 1) und einer geschlossenen Schwenkposition (Fig. 2) hin und her schwenkbar ist, wobei der Klemmschenkel (72) in der geschlossenen Schwenkposition das Leiterende (16) gegen den Kontaktabschnitt (26) klemmt, wenn das Leiterende (16) in die Sollkontaktposition (Fig. 11) in die Kontaktklemme (10) eingeführt ist, um den elektrischen Kontakt zwischen dem Leiterende (16) und dem Kontaktabschnitt (26) herzustellen, wobei der Klemmschenkel (72) in der geöffneten Schwenkposition von dem Kontaktabschnitt (26) weggeschwenkt ist und den Kontaktbereich (18) in der Kontaktklemme (10) freigibt, so dass das Leiterende (16) in der geöffneten Schwenkposition einerseits in die Kontaktklemme (10) einführbar ist und andererseits zur Entnahme aus der Kontaktklemme (10) freigegeben ist, wobei der Klemmschenkel (72) in der geschlossenen Schwenkposition schräg (γ) zum Kontaktabschnitt (26) hin verläuft und federnd beweglich ausgebildet ist, derart dass das Leiterende (16) in der geschlossenen Schwenkposition unter elastischem Auffedern des Klemmschenkels (72) in die Sollkontaktposition in die Kontaktklemme (10) einführbar ist.
2. Kontaktklemme ,[ 10) nach Anspruch 1, wobei das Schwenklager (14) in Einführrichtung E vor der Klemmstelle (94) des Klemmschenkels (72) auf dem Leiterende (16) angeordnet ist und der Klemmschenkel (72) in der geschlossenen Schwenkposition von dem Schwenklager (14) zur Klemmstelle (94) schräg in Einführrichtung auf den Kontaktabschnitt (26) zu verläuft und der Klemmschenkel (72) beim Schwenken von der geschlossenen in die geöffnete Schwenkposition in der Einführrichtung E aufschwenkt.
3. Kontaktklemme (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Klemmschenkel (72) als integraler Bestandteil einer Klemmfeder (60) ausgebildet ist, wobei die Klemmfeder (60) noch einen Betätigungsschenkel (74) umfasst und die Klemmfeder (60) als ein Kipphebel ausgebildet ist, welcher in dem Haltegestell (20) schwenkbar gelagert und zwischen der geöffneten Schwenkposition und der geschlossenen Schwenkposition hin und her schwenkbar ist, wobei die Biegesteifigkeit der Klemmfeder (60) derart angepasst ist, dass in der geschlossenen Schwenkposition (Fig. 9-11) einerseits sich der Klemmschenkel durch das Einführen des Leiterendes (16) soweit elastisch aufdrücken lässt, dass das Leiterende (16) in die Sollkontaktposition (Fig. 11) in der Kontaktklemme (10) einschieben lässt.
4. Kontaktklemme (10) nach Anspruch 3, wobei die Klemmfeder (60) einstückig aus einem Metall- Federblech gestanzt und geformt ist.
5. Kontaktklemme (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Klemmfeder (60) als ein Winkelhebel ausgebildet ist und zwischen dem Betätigungsschenkel (74) und dem Klemmschenkel (72) ein abgewinkelter Knieabschnitt (76) angeordnet ist.
6. Kontaktklemme (10) nach Anspruch 5, wobei der Betätigungsschenkel (74), der Knieabschnitt (76) und der Klemmschenkel (72) im Wesentlichen eine V- Form bilden.
7. Kontaktklemme (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Klemmschenkel (72) als elastischer Feder-Klemmschenkel (72) ausgebildet ist, derart dass beim Aufdrücken des Feder-Klemmschenkels (72) in der geschlossenen Schwenkposition mittels des Leiterendes (16) sich der Feder-Klemmschenkel (72) von dem Kontaktabschnitt (26) weg elastisch verbiegt und das Biegemoment des Feder-Klemmschenkels (72) in der Sollkontaktposition des Leiterendes (16) zumindest einen Teil der Klemm-Normalkraft auf das Leiterende (16) bewirkt.
8. Kontaktklemme (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Klemmschenkel (72) ein freies Klemmende (94), mit welchem das Leiterende (16) geklemmt wird und einen Hauptabschnitt aufweist, wobei der Hauptabschnitt in der geschlossenen Schwenkposition in Einführrichtung (E) von der Einführseite (12) zur Klemmstelle (94) hin schräg zum Kontaktabschnitt (26) hin verläuft und das freie Klemmende (94) entgegen der Einführrichtung (E) gebogen ist, so dass in der geschlossenen Schwenkposition mit eingeführtem Leiterende (16) das freie Klemmende (94) einen stumpferen Winkel mit dem Kontaktabschnitt (26) des Haltegestells (20) einschließt, als der Hauptabschnitt
9. Kontakt klemme (10) nach Anspruch 8, wobei der Hauptabschnitt des Feder-Klemmschenkels (72) eine Einschnürung (73a, 73b) aufweist, welche die
Biegesteifigkeit des E'eder-Klemmschenkels (72) an der Einschnürung reduziert.
10. Kontaktklemme (10) nach einem der Ansprüche 3 - 9, wobei in der geschlossenen Schwenkposition der
Betätigungsschenkel (74) einen entfernt von dem Schwenklager (14) positionierten Betätigungsabschnitt (82) aufweist, derart, dass durch Drücken des Betätigungsabschnitts (82) durch den Benutzer die Klemmfeder (60) geschwenkt und dadurch die Kontaktklemme (10) geschlossen wird und der Betätigungsschenkel (74) von dem Schwenklager (14) zum Betätigungsabschnitt (82) in der geschlossenen Schwenkposition in Einführrichtung (E) verläuft.
11. Kontaktklemme (10) nach einem der Ansprüche 3 - 10, wobei Rastmittel (80a, 80b, 34a, 34b) zwischen der Klemmfeder (60) und dem Haltegestell (20) umfasst sind und die Klemmfeder (60) in der geschlossenen Schwenkposition an dem Haltegestell (20) einrastet.
12. Kontaktklemme (10) nach Anspruch 11, wobei die Klemmfeder (60) einen Rastabschnitt (78) aufweist, welcher sich an dem dem freien Klemmende (94) gegenüberliegenden Ende der Klemmfeder (60) befindet, wobei der Rastabschnitt (78) gegenüber dem Betätigungsschenkel (74) in Richtung des Haltegestells (20) abgewinkelt ist und wobei die Rastmittel an dem Rastabschnitt (26) angeordnet sind.
13. Kontaktklemme (10) nach einem der Ansprüche 3 - 12, wobei das Haltegestell (20) im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und zwei seitliche Wangen (22a, 22b) aufweist, an welchen die Klemmfeder (60) schwenkbar gelagert ist und eine Basis aufweist, welche die beiden Wangen (22a, 22b) miteinander verbindet und wobei die Basis den Kontaktabschnitt (26) bildet.
14. Kontaktklemme (10) nach Anspruch 13 wobei die Klemmfeder (60) zwei seitlich abgewinkelte Wangen (62a, 62b) aufweist, und die Lagerung (14) der Klemmfeder (60) an den seitlichen Wangen (62a, 62b) der Klemmfeder (60) und den seitlichen Wangen (22a, 22b) des U- förmigen Haltegestells (20) vorgesehen ist.
15. Kontaktklemme (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Haltegestell (20) und die Klemmfeder (60) zueinander komplementäre Anschlagsmittel (90a, 90b, 36a, 36b) aufweisen, welche in der geschlossenen Schwenkposition eine mechanische Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen Lagerung 14 bilden.
16. Kontaktklemme (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Haltegestell (20) ein festes in Einführrichtung (E) gerichtetes elektrisches Anschlusselement (28) auf der der Einführseite (12) des Leiterendes entgegengesetzten Seite aufweist und die Kontaktklemme (10) einen elektrischen Kontakt zwischen dem Leiterende (16) und dem Anschlusselement (28) herstellt .
17. Kontaktklemme (10) zum Anschließen eines Leiterendes (16) an ein festes elektrisches Anschlusselement (28) und mit einer Einführseite (12) von der das Leiterende (16) in die Kontaktklemme (10) einführbar ist, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend ein aus Metall gestanztes und geformtes im Querschnitt zur Einführrichtung (E) im Wesentlichen U- förmiges Haltegestell (20) mit einem Kontaktabschnitt (26) mit dem das Leiterende (16) kontaktierbar ist und mit dem Anschlusselement (28), welches mit dem Haltegestell (20) starr verbunden ist, eine abgewinkelte einstückig aus Metallfederblech gestanzte und geformte Klemmfeder (60) mit einem Betätigungsschenkel (74), einem Klemmschenkel (72) und einem den Betätigungsschenkel (74) und den Klemmschenkel (72) verbindenden Knieabschnitt (76), wobei die Klemmfeder (60) als ein Kipphebel in dem Haltegestell (20) im Wesentlichen um den Knieabschnitt (76) schwenkbar gelagert und zwischen einer geöffneten Schwenkposition und einer geschlossenen Schwenkposition (Fig. 1) hin und her schwenkbar ist, wobei die schwenkbare Lagerung der Klemmfeder (60) in Einführrichtung (E) vor der Klemmstelle (94) angeordnet ist und der Klemmschenkel (72) ein freies Klemmende (94) und einen zwischen der Lagerung (14) und dem freien Klemmende (94) angeordneten federnden Hauptabschnitt aufweist, wobei der Hauptabschnitt in der geschlossenen Schwenkposition in Einführrichtung (E) von der Lagerung (14) zur Klemmstelle (94) schräg zum Kontaktabschnitt (26) hin verläuft, wobei in der geschlossenen Schwenkposition die Klemmfeder (60) in dem Haltegestell (20) verrastet ist und das freie Klemmende (94) das Leiterende (16) mit Vorspannung kontaktierend gegen den Kontaktabschnitt (26) klemmt, wenn das Leiterende (16) in die Sollkontaktposition (Fig. 11) in die Kontaktklemme (10) eingeführt ist, um den elektrischen Kontakt zwischen dem Leiterende (16) und dem Kontaktabschnitt (26) herzustellen, wobei in der geöffneten Schwenkposition der Klemmfeder (60) der Klemmschenkel (72) in
Einführrichtung (E) von dem Kontaktabschnitt (26) weggeschwenkt ist und den Kontaktbereich (18) in der Kontaktklemme (10) an dem Kontaktabschnitt (26) freigibt, so dass das Leiterende (16) in der geöffneten Schwenkposition einerseits frei in die Kontaktklemme einführbar ist und andererseits zur Entnahme aus der - Kontaktklemme (10) freigegeben ist, und wobei die Biegesteifigkeit der Klemmfeder (60) derart gewählt sind, dass durch Einschieben des Leiterendes (16) in die geschlossene Kontaktklemme (10) mit einer Kraft, welche über das Leiterende (16) ausübbar ist, der Klemmschenkel (72) von dem Kontaktabschnitt (26) gegen das Biegemoment der Klemmfeder (60) weggebogen werden kann, so dass das Leiterende (16) zwischen dem freien Klemmende (94) des Klemmschenkels (72) und dem Kontaktabschnitt (26) reibend in die Sollkontaktposition der Kontaktklemme (10) einführbar ist, ohne die Klemmfeder (60) öffnen zu müssen .
18. Verbinder (110) zum Anschließen eines Leiterendes, umfassend die Kontaktklemme (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche ein dielektrisches Gehäuse (160) , in dem die
Kontaktklemme (10) beherbergt wird, wobei das Gehäuse (160) zumindest zweiteilig ausgebildet ist und ein Halteteil (164), an welchem die Kontaktklemme (10) befestigt ist und ein hülsenförmiges Umgehäuseteil (162) aufweist, wobei der Umgehäuseteil (162) in montiertem Zustand das Halteteil (164) zumindest teilweise umschließt.
19. Verbinder nach Anspruch 18, wobei das hülsenförmige Umgehäuseteil (162) einen inneren Sicherungsabschnitt (194) aufweist, welcher in montiertem Zustand an der Klemmfeder (60) anliegt und somit die Klemmfeder (60) gegen ein unbeabsichtigtes Aufspringen, sichert.
20. Verbinder nach Anspruch 18 oder- 19, wobei das Gehäuse (160) noch ein hülsenförmiges Über.wurfteil (166) aufweist, welches in montiertem Zustand mit dem hülsenförmigen Umgehäuseteil (162) in Eingriff steht und die Kontaktklemme (10) und das Halteteil (164) gemeinsam mit dem hülsenförmigen Umgehäuseteil (162) einschließt.
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