EP2457289B1

EP2457289B1 - Anschlussvorrichtung und rangierklemme

Info

Publication number: EP2457289B1
Application number: EP10734990.4A
Authority: EP
Inventors: Henning Thiel; Michael Lenschen; Peter Meyer; Andreas Rutz; Genadi Neumann
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2030-07-19
Also published as: WO2011009837A1; DE202009013335U1; CN102474019A; CN102474019B; EP2457289A1; ES2605004T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung für Leiter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Reihenklemme, insbesondere eine Rangierklemme mit einer oder mehreren derartigen Anschlussvorrichtungen in Etagenbauform.
Rangierklemmen in Etagenbauform sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt, so aus der DE 29502347 U . Sie werden beim Verkabeln von Anlagen eingesetzt und dienen insbesondere zur Verteilung eines oder mehrerer Potentiale. Nachteilig an der bekannten Rangierklemme ist insbesondere deren große Baubreite senkrecht zur Tragschiene.
Die Druckschrift EP 1 253 670 B1 zeigt eine Federklemme, die entweder in einer Ausgestaltung mit Lötbeinen als Printklemme auf einer Leiterplatte, oder ohne Lötbeine für eine Reihenklemme verwendbar ist. DE-U1-201 09 585 Geschreibt und eine Anschlussvorrichtung und einem klemm- und Kontakthäfig.
Die Schaffung einer optimierten Anschlussvorrichtung in günstiger Bauform sowie die Schaffung einer Rangierklemme mit einer oder vorzugsweise mehreren derartigen Anschlussvorrichtungen ist die Aufgabe der Erfindung.
Die Erfindung löst diese Aufgabe in Hinsicht auf die Anschlussvorrichtung durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und in Hinsicht auf die Rangierklemme durch den Gegenstand des Anspruchs 14. In Hinsicht auf die Reihenklemme des Anspruchs 17 löst sie ferner die Aufgabe, eine besonders gut beschaltbare Reihenklemme zu schaffen.
Nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 sind entweder am Klemm- und Kontaktkäfig Mittel, insbesondere Ansätze bzw. Stege, ausgebildet, welche in ihrem Zusammenspiel einen Anschluss zum Anschluss eines Stromschienenelementes bilden, oder es sind sowohl am Klemm- und Kontaktkäfig als auch an der Klemmfeder Mittel, insbesondere einer oder mehrere Ansätze bzw. Stege, ausgebildet, welche in ihrem Zusammenspiel einen Anschluss zum Anschluss eines Stromschienenelementes bilden, oder es ist am Klemm- und Kontaktkäfig ein Mittel, insbesondere ein Ansatz bzw. Steg, ausgebildet, welcher einen weiteren Anschluss zum, insbesondere stoffschlüssigen, Anschluss einer Leiterbahn oder eines Stromschienenelementes bildet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Nach den beiden erstgenannten Varianten des Anspruchs 1 wird insbesondere der Anschluss eines Stromschienenelementes an die Direktsteck-Vorrichtung erleichtert. Das Stromschienenstück ist besonders bevorzugt kostengünstig und kompakt als Leiterstück mit einem kreisrunden Querschnitt ausgebildet. Der Klemm- und Kontaktkäfig wird nach der ersten Variante vorteilhaft auch dazu genutzt, in kompakter und kostengünstiger Ausgestaltung den Anschluss für das Stromschienenelement zu realisieren. Nach der zweiten Variante kann die Wirkung des Federmaterials vorteilhaft dazu genutzt werden, um die Kontaktkräfte am Anschluss für das Stromschienenelement zu optimieren. Nach der dritten Variante des Anspruchs list die Anschlussvorrichtung für eine Rangierklemme vorgesehen und ermöglicht sowohl den Anschluss einer Leiterbahn als auch den Anschluss eines Stromschienenstückes, und zwar insbesondere in stoffschlüssiger Form. In dieser Ausführungsform weist die Rangierklemme beispielsweise eine Leiterplatte mit zumindest einer Leiterbahn zum elektrischen Verbinden der Anschlussvorrichtungen auf. Dabei ist der Anschluss des Klemm- und Kontaktkäfigs an die Leiterbahn oder das Stromschienenelement durch Löten oder Schweißen bevorzugt.
Nach Anspruch 2 wird in Weiterbildung der Erfindung jede Anschlussvorrichtung als Doppelanschluss ausgebildet, bei dem - insbesondere vorteilhaft in einer Ausgestaltung als Reihenklemme - in Tragschienenrichtung jeweils mit einer Anschlussvorrichtung zwei Leiter kontaktierbar sind. Ergänzt wird dieser Doppelanschluss durch den dritten Anschluss zum Kontaktieren des Stromschienenelementes, vorzugsweise des Leiterstückes, beziehungsweise die Leiterbahn.
Diese Anschlussvorrichtungen eignen sich zum Einbau in Geräte verschiedenster Art. Insbesondere sind sie aufgrund ihrer kompakten Bauform zum Einbau in Reihenklemmen geeignet. Nach einer vorteilhaften Variante wird mit ihnen eine Rangierklemme realisiert, die kompakt und günstig aufgebaut ist, wobei in Tragschienenrichtung jeweils mit einer der Anschlussvorrichtungen zwei Leiter nebeneinander kontaktierbar sind.
Die Reihenklemme des Anspruchs 12 bietet den Vorteil einer besonders gegen Fehlbeschaltungen geschützten Auslegung. Vorteilhafte Varianten dieser Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Hier wird allgemein die Beschaltung von Klemmen mit Direktsteckanschlüssen mit Klemmkäfigen und Klemmfedern sowie mit Betätigungsdrückern erleichtert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1a-d: verschiedene Ansichten einer ersten Anschlussvorrichtung;
Fig. 2: eine Sprengansicht der Anschlussvorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 3a-d: verschiedene Anschichten eines Klemm- und Kontaktkäfigs der Anschlussvorrichtung aus Fig. 1 und 2;
Fig. 4a-d: verschiedene Anschichten einer Klemmfeder der Anschlussvorrichtung aus Fig. 1 und 2;
Fig. 5a-d: verschiedene Ansichten einer zweiten Anschlussvorrichtung;
Fig. 6: eine Sprengansicht der Anschlussvorrichtung aus Fig. 5;
Fig. 7a-d: verschiedene Anschichten eines Klemm- und Kontaktkäfigs der Anschlussvorrichtung aus Fig. 5 und 6;
Fig. 8a-d: verschiedene Anschichten einer Klemmfeder der Anschlussvorrichtung aus Fig. 5 und 6;
Fig. 9: eine perspektivische Ansicht einer Rangierklemme mit einer Metallbaugruppe mit dritten Anschlussvorrichtungen;
Fig. 10: eine Ansicht der Metallbaugruppe aus Fig. 9;
Fig. 11: eine perspektivische Ansicht der dritten Anschlussvorrichtung mit einem Leiter- bzw. Stromschienenelement;
Fig. 12; 13; 14a, b; 15; 16a-c; 17a-c: weitere Ansichten der Anschlußvorrichtung aus Fig. 11;
Fig. 18a-f: verschiedene Ansichten einer vierten Anschlußvorrichtung;
Fig. 19a-h: verschiedene Ansichten eines Klemmkäfigs und einer Klemmfeder der vierten Anschlußvorrichtung;
Fig. 20a, b: eine perspektivische Ansicht einer Anordnung aus Reihenklemmen und eine Ausschnittsvergrößerung dieser Ansicht;
Fig. 21a-d: verschiedene weitere Ansichten der Reihenklemmenanordnung aus Fig. 20 und eine Ausschnittsvergrößerung von einer dieser Ansichten;
Fig. 22a-d: verschiedene Ansichten einer weiteren Ausführungsform einer Rangierklemme mit einer Metallbaugruppe mit erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtungen, wobei in Fig. 22c, d jeweils ein Ausschnitt aus der Rangierklemme gezeigt ist;
Fig. 23a-c: das Anordnen und Fixieren von Anschlussvorrichtungen in die Rangierklemme der Fig. 22;
Fig. 24a-e: in a) einen Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsform einer Rangierklemme mit einer Leiterplatte, an die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtungen einer weiteren Ausführungsform anschließbar sind, sowie in b) - e) verschiedene Ausführungsformen der Anschlussvorrichtungen;
Fig. 25a-c: in a) einen Ausschnitt aus der Rangierklemme der Fig. 24, wobei an die Rangierklemme erfindungsgemäße Anschlussvorrichtungen einer weiteren Ausführungsform angeschlossen sind, sowie in b) - c) verschiedene Ausführungsformen der Anschlussvorrichtungen; und
Fig. 26a-c: eine Anschlussvorrichtung einer weiteren Ausführungsform in verschiedenen Ansichten.

Fig. 1 zeigt verschiedene Ansichten einer ersten Anschlussvorrichtung 1 in einer Auslegung als Doppelanschluss zum Anschluss von zwei Leitern.
Dabei ist diese Anschlußvorrichtung 1 derart ausgelegt, dass die beiden Leiter einzeln in die Anschlussvorrichtung einsteckbar sind, um sie zu kontaktieren und damit sie aus dieser Anschlussvorrichtung wieder lösbar sind. Die Anschlußvorrichtung 1 ist ferner derart ausgelegt, dass die beiden angeschlossenen Leiter über die Anschlußvorrichtung 1 leitend miteinander verbunden sind.
Die Anschlußvorrichtung 1 ist als sogenannter Anschluss in Direktstecktechnik ausgelegt, d.h., Leiter können direkt werkzeugfrei in die Anschlußvorrichtung 1 eingesteckt werden.
Die Anschlussvorrichtung 1 weist einen Klemm- und Kontaktkäfig 2 aus leitendem Material, insbesondere aus einem gut leitenden Metall auf. Dieser Klemm- und Kontaktkäfig 2 weist in der Draufsicht der Fig. 1c eine Rechteckform, vorzugsweise sogar eine quadratische Grundform auf. Er übernimmt auch stromleitende Funktion.
In dem Klemm- und Kontaktkäfig 2 ist wenigstens eine Klemmfeder 3 angeordnet, die als Federelement zum Aufbringen einer Kontaktkraft auf einen Leiter dient, aber ggf. bei Wahl eines geeigneten leitenden Federmaterials auch ergänzend als Kontaktelement dienen könnte und ggf. auch stromleitende Funktion nach Art einer Stromschiene übernehmen könnte, was aber nach den dargestellten Ausführungsbeispielen nicht vorgesehen ist.
Nach Fig. 4 weist die Klemmfeder 3 eine V-Form mit einem Grundschenkel 4 auf, der an der Innenseite des Klemm- und Kontaktkäfigs festgelegt ist (durch Heften oder dgl.).
Die Klemmfeder 3 weist ferner zwei nebeneinander liegende leitende Kontakt- und/oder Klemmschenkel 5, 6 auf, die jeweils über eine Biegung 7, 8 mit dem Grundschenkel 4 verbunden sind.
Aus der Seitenansicht der Fig. 4a ergibt sich, dass an der Klemmfeder 3 die Kontur einer Klemmfeder in Push-In-Technik realisiert ist. Die beiden Kontakt- und/oder Klemmschenkel 5, 6 liegen direkt nebeneinander. Wird ein Leiter in den Klemm- und Kontaktkäfig 2 eingeführt, drückt er beim Einschieben in die jeweilige der beiden Klemmstelle 9 - sofern diese nicht mit einem Betätigungselement oder dgl. bereits geöffnet ist - einen der beiden Kontaktschenkel 5, 6 zur Seite (Fig. 1c). Im eingeführten Zustand presst dann die Klemmfeder 3 den oder die Leiter gegen den Klemm- und Kontaktkäfig 2, so dass der Leiter (elektrisch leitend) kontaktiert wird. Durch das Vorsehen der zwei Kontaktschenkel 5, 6 können im Klemm- und Kontaktkäfig 2 zwei Leiter nebeneinander unabhängig voneinander kontaktiert werden. Das Be- und Entschalten mit den einzelnen Leitern kann insofern unabhängig voneinander erfolgen.
Der Klemm- und Kontaktkäfig 2 weist ferner an seiner von den Biegungen 7, 8 abgewandten Seite zumindest einen Ansatz 10 auf (siehe hierzu auch Fig. 11) oder mehrere Ansätze, wobei sich dieser Ansatz 10 vorzugsweise über den übrigen Rand des Klemm- und Kontaktkäfigs 2 hinaus erstreckt und als wenigstens ein Schenkel, vorzugsweise Federschenkel dazu ausgelegt ist, ein Stromschienenelement - eine im Querschnitt rechteckige Stromschiene oder beispielsweise ein Leiterstück 12 runden Querschnitts (siehe Fig. 11) - gegen ein entsprechendes weiteres Element, insbesondere einen oder mehrere Widerlagerschenkel bzw. Ansätze 19, 20 des Klemm- und Kontaktkäfigs zu pressen.
Der Ansatz 10 weist vorzugsweise eine Biegung 14 auf, über welche er mit dem Klemm- und Kontaktkäfig verbunden ist (Fig. 1- 4).
Der Klemm- und Kontaktkäfig 2 ist nach sämtlichen dargestellten Varianten in bevorzugter Ausgestaltung - aber nicht zwingend - als Stanzbiegeteil aus einem Blechzuschnitt gefertigt. Dieser Blechzuschnitt wird vorzugsweise aus einem Blech aus gut elektrisch leitendem Material gefertigt, so dass der Klemm- und Kontaktkäfig selbst 2 eine stromleitende Funktion übernehmen kann.
Der Klemm- und Kontaktkäfig 2 weist eine in Draufsicht rechteckige oder quadratische Form auf. Ein ebenes Blech wird in diese Kontur gebogen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn mittels seitlicher Ränder dieses Blechzuschnittes Trennwände 17, 18 gebogen werden, die sich ins innere des Klemm- und Kontaktkäfigs 2 erstrecken und in diesem Leiteranschlusskammern 44, 45 ausbilden, die das Einführen der Leiter in die jeweilige Kontaktstelle erleichtern.
Der Klemm- und Kontaktkäfig kann ferner (siehe Fig. 7) einen oder mehrere nach innen ragende Stege 11 aufweisen, die als Öffnungsweg-Begrenzungsanschläge für die Klemmfeder 3 dienen.
Der Klemm- und Kontaktkäfig 2 weist eine Leitereinführseite auf, welche dazu dient, die zwei Leiter in Richtung X in die Klemmstellen einzuführen. An der der Leitereinführseite gegenüber liegenden Seite weist er vorzugsweise einen Ansatz oder zwei oder mehr der Ansätze 19, 20 auf, die derart gebogen sind, dass sie im Zusammenspiel mit dem bereits erwähnten Ansatz 10 einen oder mehrere Kontaktbereiche für das Stromschienenelement ausbilden.
Damit wird aus dem Material des Klemm- und Kontaktkäfigs 2 ein weiterer Anschluss 21 gebildet, der zum Anschluss des Stromschienenelementes 12 dient. Die Anschlußvorrichtung der Fig. 11 weist einen weitgehend analogen Aufbau auf.
Die Ausgestaltungen der Fig. 5 bis 9 unterscheiden sich von denen der Fig. 1 bis 4 und 11 insbesondere in Hinsicht auf die Ausgestaltung des weiteren Anschlusses 21' für die Stromschiene 12 oder das Leiterstück.
Dieser weitere Anschluss 21', der dazu genutzt wird, das Stromschienenelement zu kontaktieren, wird nach Fig. 5 bis 11 aus einem Ansatz 10' an der Klemmfeder und wenigstens einem, insbesondere zwei, Ansätzen 19, 20 an dem Klemm- und Kontaktkäfig 2 gebildet.
Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, weil in diesem Fall die Klemmfeder 3 aus Federmaterial die Kontaktkraft am weiteren Anschluss 21' optimiert und den oder die Leiter gegen den oder die Ansätze 19 20 an dem Klemm- und Kontaktkäfig 2 presst.
Die stromleitende Funktion kann in diesem Fall vom Klemm- und Kontaktkäfig 2 (und/oder von der Klemmfeder 3) übernommen werden.
Nach Fig. 4 und 5 sind die Ansätze 19, 20 ferner einander teilweise überlappend ausgestaltet und weisen jeweils fluchtende, eine dem Stromschienestück angepasste Kontaktierungskontur auf. Die Kontaktierung des Stromschienelementes erfolgt dabei in zwei Ebenen nebeneinander.
Der an der Klemmfeder 3 angeordnete Ansatz 10' weist eine Biegung auf, die sich nach Fig. 8 zunächst vom Grundschenkel weg ins Innere des Klemm- und Kontaktkäfigs 2 und dann über einen Wendebereich 15 fast nach Art eines S wieder zum Grundschenkel hin erstreckt und steht vorzugsweise aus dem Klemm- und Kontaktkäfig 2 vor.
Der Klemm- und Kontaktkäfig 2 ist nach Fig. 7 durch nach innen ragende Trennwände 17, 18 noch stärker in jedenfalls teilweise getrennte Anschlusskammern unterteilt 44, 45 (Fig. 7 und 17). Die einzelnen Leiter befinden sich dann zwar nicht in umfangsgeschlossenen Einzelkammern aber in definierten Teilkammern des Innenraumes des Klemmkäfigs 2.
Nach Fig. 1 bis 4 kontaktieren die beiden Ansätze 19, 20 das Stromschienenelement dagegen in einer Ebene.
Der Klemm- und Kontaktkäfig 2 realisiert nach Fig. 1 bis 4 und 11 eine Dreifachfunktion.
Er wirkt bei der Kontaktierung von zwei Leitern als Widerlager für die Klemmschenkel mit den Leitern und wirkt mit den Ansätzen 10, 19, 20 bei der Kontaktierung eines Stromschienenelementes in einem Gerät, bei dem es sich um eine Reihenklemme, insbesondere eine Rangierklemme, handeln kann. Er dient zudem als Stromschiene bzw. leitendes Verbindungselement zwischen der Kontaktstelle 9 und dem Stromschienenelement 12.
Nach Fig. 5 bis 8 wird dagegen der Anschluss vorteilhaft aus der Klemmfeder 3 und dem Klemm- und Kontaktkäfig 2 gebildet.
Fig. 9 zeigt eine derartige Rangierklemme 24 mit einem Isolierstoffgehäuse 22, welches Rastmittel 23 zum Aufrasten auf eine im Querschnitt hutförmige Tragschiene (nicht dargestellt) aufweist.
Das Isolierstoffgehäuse 22 weist eine Mehrzahl der als Doppel-Leiteranschlüsse ausgebildeten Anschlussvorrichtungen 1 auf, die nach Art der Anschlussvorrichtungen der Fig. 1 bis 4 oder nach Art der Anschlüsse der Fig. 5 bis 8 oder nach Art der Fig. 11 ausgestaltet sind, und zwar als sogenannte Anschlüsse in Direktstecktechnik (Push-In), die damit besonders kompakt ausgebildet sind.
Für die Anschlussvorrichtungen 1 sind Einstecköffnungen 25 in dem Isolierstoffgehäuse 2 ausgebildet.
Die Rangierklemme 1 ist zur Mittelsenkrechten M auf der Tragschiene vorzugsweise symmetrisch ausgebildet.
Sie weist eine im Wesentlichen dreieckige oder trapezförmige Grundform mit einer sich beidseits der Mittelsenkrechten M senkrecht zu dieser erstreckenden Grundseite 26 und zwei Schrägseiten 27, 28 auf.
Die Grundseite 26 und die Schrägseiten 27, 28 bilden die Seiten eines gleichschenkligen Dreiecks, in dessen Eckbereich noch kurze Seitenstücke 29 angeordnet sein können.
Die beiden vorzugsweise in sich gestuft ausgebildeten Schrägseiten 27, 28 liegen auf der Mittelsenkrechten M auf der Tragschiene. Sie sind jeweils spitzwinklig zur Mittelsenkrechten M und zur Grundseite 26 ausgerichtet. Der Winkel α zwischen der Grundseite 26 und den Schrägseiten 27, 28 liegt vorzugsweise zwischen 20° und 70°.
In den beiden Schrägseiten 26, 27 sind die Anschlüsse 1 verteilt. Jeweils einer der Doppelanschlüsse liegt in einer Ebene oberhalb der Tragschiene. Diese zwei Anschlüsse eines Doppelanschlusses sind jeweils über eines der Stromschienelemente 12 miteinander verbunden, die auch einen runden Querschnitt haben können und damit auch als Leiterstücke ausgebildet sein können, was kostengünstig ist.
Derart ist es möglich, an den Schrägseiten viele der Leiteranschlüsse 4 unterzubringen.
Vorzugsweise sind jeweils die zwei von der Tragschiene jeweils gleich weit beabstandeten Leiteranschlüsse 4 an den Schrägseiten 26, 27 paarweise mit den Stromschienenelementen miteinander verbunden, so dass eine Durchgangsklemme mit mehreren Stromschienenebenen E1, E2, E3, ... gebildet wird. Diese Stromschienenebenen E1, E2, E3, ... sind an sich vorzugsweise galvanisch voneinander getrennt.
Es ist aber möglich, einzelne der Stromschienenebenen E1, E2, E3 ... mittels Verbindern miteinander zu verbinden.
Die Klemm- und Kontaktkäfige 2 können an/in dem Isolierstoffgehäuses verrastet sein. Den Doppelanschlüssen können einer oder mehrere Betätigungselemente (Pusher) zugeordnet sein, um die Klemmstellen durch Druck auf diese Pusher öffnen zu können, um Leiter zu entnehmen oder auch um sie einfacher einführen zu können. Es ist aber auch denkbar, die Klemmschenkel mit einem Werkzeug wie einem Schraubendreher zu öffnen.
Nachfolgend sei näher das Ausführungsbeispiel der Fig. 11 bis 17 betrachtet.
Die Anschlußvorrichtung der Fig. 11 weist einen weitgehend analogen Aufbau zu den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 4 auf.
Besonders gut zu erkennen ist die in den Klemm- und Kontaktkäfig 3 integrierte Funktion des weiteren Anschlusses 21 für ein Leiterelement. Der weitere Anschluss ist als Federanschluss ausgebildet, d.h., der Ansatz 10 und ein bügelartiger weiterer Ansatz 31 wirken im Zusammenspiel als die zwei Federschenkel des Federanschlusses 21 für das Leiterstück 12, zwischen denen das Leiterstück 12 kontaktierend festgeklemmt wird (Fig. 11, 12). Der Klemm- und Kontaktkäfig 2 wirkt dabei stromschienenartig.
Der Ansatz 31 ist bügelartig aus dem Material des Klemm- und Kontaktkäfigs ausgestanzt, d.h. er ist an zwei Stellen mit dem übrigen Klemm- und Kontaktkäfig verbunden.
Der Ansatz 10 und der Ansatz 31 weisen vorzugsweise der Geometrie des Leiter angepasste Aufnahmegeometrien (Aussparungen 32, 33) zur Aufnahme von Umfangsabschnitten des Leiterstückes 12 auf (Fig. 12, 13, 14).
Diese Kontaktzonen 34, 35 bildenden Aussparungen 32, 33 der Ansätze 10, 31 können derart ausgestaltet sein, dass sie im kontaktierenden Zustand derart schräg zum Leiterstück 12 ausgerichtet sind, dass sie in dieses punkt- oder linienartig einschneiden bzw. dass sie dieses einkerben, so dass ein guter elektrischer Kontakt realisiert wird.
Fig. 15 veranschaulicht, dass mittels eines Steges oder zweier aus dem Klemm- und Kontaktkäfig nach innen zur Klemmfeder gebogener Stege Anschläge 36, 37 zum Begrenzen der Einschiebebewegung für die Leiter gebildet werden.
Es ist auch denkbar, Stege als Anschläge 38 zum Begrenzen der Einführbewegung für die Betätigungsdrücker in den Klemm- und Kontaktkäfig zu integrieren (Fig. 17c).
Das Leiterstück 12 kann von beiden Seiten her in den Kontaktbereich des Anschlusses 21 eingeführt werden, d.h. es ist eine Beschaltbarkeit von zwei Seiten gegeben, so dass es nicht notwendig ist, für eine Beschaltbarkeit von zwei Seiten verschiedene Varianten zu schaffen (siehe Fig. 14a, wo dies mit zwei Pfeilen P1 und P2 veranschaulicht wird).
Die Klemmfeder 3 wird vorzugsweise als Doppelfeder ausgestaltet, es ist aber auch denkbar, zwei getrennte Klemmfedern nebeneinander in den Klemm- und Kontaktkäfig 2 zu setzen.
Vorteilhaft ist in jedem Fall die getrennte Beschaltbarkeit durch eine gewisse geometrische Unabhängigkeit der einzelnen Kammern 44, 45 (Fig. 7, Fig. 17a) voneinander. Diese bieten auch einen Fehlsteckschutz, schützen gegen ein Aufspleissen oder Fehlleiten der Litzen und ermöglichen das Anordnen von zwei unabhängigen Betätigungsdrückern 42 (Fig. 17c).
Die Klemmfeder(n) können mit dem Klemm- und Kontaktkäfig vernietet oder verschweißt werden (Zone 39, Fig. 16a). Durch umgestellte Kanten 40, 41 am Klemm- und Kontaktkäfig ist es ferner denkbar, eine Vorfixierung der Feder als Montagehilfe oder als Lagefixierungshilfe zu realisieren (Fig. 16b, c). Es ist aber auch denkbar, die Feder auf andere Weise zu befestigen, z.B. nachträglich durch harpunenartige Stege 43 (Fig. 15).
Anstelle des Federanschlusses 21 sind als der weitere Anschluss auch andere Anschlüsse realisierbar, so z.B. Lötbeine zum Verlöten auf einer Leiterplatte oder eine Schweißzone zur Verbindung mit einer weiterführenden Stromschiene oder Leiterbahn (s. Fig. 24 - 26).
Die Fig. 18a-f und 19a-h zeigen verschiedene Ansichten einer vierten Anschlußvorrichtung, die einen weitgehend zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11 analogen Aufbau aufweist.
Besonders vorteilhaft gelöst ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Positionierung der Klemmfeder 3 im Klemm- und Kontaktkäfig. 2.
Wie aus dem Zusammenspiel der Fig. 19 und 18 zu erkennen ist, weist die Klemmfeder 3 wiederum einen Grundschenkel 4 auf, welcher an einer Innenseite bzw. Innenfläche des Klemm- und Kontaktkäfigs 2 festgelegt ist.
Der Grundschenkel 4 ist an seinen beiden Längsseiten 48 jeweils mit wenigstens einer Randaussparung 46 versehen (Fig. 19h), in welche Laschen 47 eingreifen (Fig. 18a, b), die aus dem Material des Klemm- und Kontaktkäfigs 3 ausgestanzt sind und durch die Randaussparungen 46 um 180° nach innen gebogen sind, so dass sie den Grundschenkel 4 am Klemm- und Kontaktkäfig fixieren. Derart wird insbesondere eine hervorragende form- und kraftschlüssige Sicherung gegen ein Lösen der Klemmfeder 3 gegen die Einsteckrichtung X realisiert. Zusätzlich/Alternativ kann die Klemmfeder 3 auch am Klemm- und Kontaktkäfig auf andere Weise, so durch Verprägen, festgelegt werden. Fig. 19 zeigt nochmals gut den Übergang des Grundschenkels in zwei separat betätigbare Klemmschenkel/Kontaktschenkel 5, 6.
Es ist weiter zu erkennen, dass die Randbereiche 48 des Grundschenkels mit einer Prägung versehen sind, welche bewirkt, dass sich der Grundschenkel 4 bis in die inneren Biegungsbereiche/Eckbereiche des Klemm- und Kontaktkäfigs 2 legen kann. Derart wird auf einfache Weise wirkungsvoll vermieden, dass sich die Klemmfeder 3 wegen innerer Radien des Klemm- und Kontaktkäfigs 2 nicht innen an diesen anlegen kann.
Eine weitere Verschiebesicherung ist dadurch realisierbar, dass seitliche Stege 49 an der Klemmfeder 2 in Schlitze 50 im Klemm- und Kontaktkäfig 3 eingreifen, insbesondere derart, dass sich die Stege 49 in Einsteckrichtung X des Leiters im Schlitz 50 am Klemm- und Kontaktkäfig 3 abstützen.
Fig. 20 und 21 zeigen eine Reihenklemmenanordnung, wie sie beispielhaft mit Reihenklemmen einer erfindungsgemäßen Art realisierbar ist.
Wie gut zu erkennen ist, stehen Randstege 51 gegenüber den oberen - d.h. in Montageposition von einer Montagetragschiene abgewandten - Schrägseiten 27, 28 über, wobei aus den Schrägseiten 27, 28 die Betätigungsdrücker 42 vorstehen, und zwar in Z-Richtung nach oben. Dies bietet den Vorteil, dass es bei der Montage deutlich einfacher wird, den Übergang zwischen zueinander benachbarten Reihenklemmen zu erfassen, was die Fehlerquote beim Beschaltungsvorgang minimiert. Fig. 20 und 21 veranschaulichen auch gut den kompakten Aufbau der mit Push-In-Kontakten in erfindungsgemäßer Art realisierten Reihenklemmen, insbesondere Tannenbaumklemmen.
Zur Betätigung dienen die Betätigungsdrücker 42.
Hier sind je Reihenklemme in Anreihrichtung zweimal vier Reihen R1, R2 und senkrecht zur Anreihrichtung vier dazu rechtwinklige Spalten S1, S2, S3, S4 der Betätigungsdrücker vorgesehen.
Ohne die Randstege 51, welche senkrecht zu einer Montagetragschiene verlaufen, entstünde ein relativ großes Feld von Betätigungsdrückern 42 mit der Gefahr einer übermäßigen Zahl von Fehlbeschaltungen bei der Montage. Diese Gefahr wird durch die Randstege 51 deutlich verringert.
Sie kann nochmals verringert werden, wenn mittels weiterer Querstege 52 senkrecht zu den Randstegen 51, vorzugsweise zwischen den Randstegen 51 das Feld der Betätigungsdrücker 42 innerhalb jeder Reihenklemme nochmals optisch unterteilt wird.
Es ist denkbar, dass die Querstege 52 eine andere Höhe aufweisen als die Randstege 51. So kann es vorgesehen sein, dass sie in Z-Richtung (senkrecht zu einer Tragschiene, auf welcher die Reihenklemmenanordnung montiert ist) niedriger sind als die seitlichen Randstege 51. Die Randstege 51 sind vorzugsweise in Z-Richtung höher als die Betätigungsdrücker 42, so dass die Betätigungsdrücker 42 durch die Randstege 51 gut optisch erkennbar und einfassbar sind und die Randstege 51 die Betätigungsdrücker 42 gegen eine Beschädigung z.B. beim Transport schützen. Die Querstege 52 sind dagegen vorzugsweise weniger hoch als die Betätigungsdrücker 42 im nicht gedrückten Zustand und vorzugsweise dabei weiter derart bemessen, dass sie den maximalen Betätigungsweg bzw. -hub des zugeordneten Betätigungsdrückers 42 wirksam begrenzen.
Die Randstege 51 fluchten vorzugsweise mit den Hauptseitenwänden des Isolierstoffgehäuses in Anreihrichtung bzw. bilden einen Teil dieser Seitenwände aus.
Einerseits erhöhen die Querstege 52 die Beschaltungssicherheit, andererseits können sie aber einen Ansatz zur Begrenzung der Bewegungen mit einem Schraubendreher ausbilden. Die Randstege 51 sind vorzugsweise nicht nur höher sondern auch breiter als die Querstege 52.
Dritte Stege - einer oder mehrere Zwischenstege 53 - können zudem die Betätigungsdrücker 42 und die beiden Anschlüsse jedes Doppelanschlusses optisch und auch funktional voneinander trennen. Diese Zwischenstege 53 erstrecken sich vorzugsweise parallel zu den Randstegen 51 und senkrecht zu den Querstegen 52 und dienen auch in erster Linie dazu, die Gefahr von Fehlbeschaltungen zu verringern.
Randausnehmungen 54 an den Innenseiten der Randstege 51 und/oder der Zwischenstege 53 erhöhen nochmals die optische Trennwirkung in Hinsicht auf die Betätigungsdrücker 42. Die Randausnehmungen 54 können zudem vorteilhaft als Aufnahmebereich für den Randbereich von Leiterisolierungen oder Hülsen oder dgl. genutzt werden, was erheblich zum Erreichen einer besonders kompakten Bauform beiträgt.
Vorzugsweise sind die Betätigungsschlitze 15 der Betätigungsdrücker 42 senkrecht oder zumindest winkelig zu einer Montagetragschiene ausgerichtet. Derart wird auf einfache Weise effektiv verhindert, dass die falsche Reihe der Betätigungsdrücker beschaltet bzw. geöffnet wird.
Die einzelnen Reihenklemmen können mittels korrespondierender Form- und/oder Kraftschlussmittel (Zapfen 55, Ausnehmungen) zu einem Verbund vormontiert werden, der auch als Ganzes vormontiert auf eine Tragschiene montiert werden kann.
Gut zu erkennen ist in Fig. 20 und 21 auch, dass Markiererrastaufnahmen 56 in einem oberen Mittelflächenbereich zwischen den beiden Schrägseiten der Tannenbaumklemme vorgesehen sind, welche gut erreichbar und besonders gut erkennbar sind.
Ebenfalls gut zu erkennen ist die in sich schräg gestufte Anordnung der einzelnen Spalten der Anschlüsse an den Schrägseiten der Reihenklemme.
Fig. 22 zeigt verschiedene Ansichten einer weiteren Ausführungsform einer Rangierklemme 24 mit einer Metallbaugruppe mit erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtungen 1, wobei in Fig. 22c, d jeweils ein Ausschnitt aus der Rangierklemme 24 gezeigt ist.
Analog den Ausführungsformen der Rangierklemmen 24 der Fig. 9, 20 und 21 weist die Rangierklemme 24 der Fig. 22 symmetrisch zur Mittelsenkrechten M angeordnete Rastmittel 23 auf, in denen jeweils eine Nut 231 angeordnet ist. Mittels der Rastmittel 23 ist die Rangierklemme 24 an der Tragschiene 57 anordbar. Dabei greift jeweils ein Schenkel 571 der Tragschiene 57 in die Nut 231 eines Rastmittels 23 ein.
Gegenüber den Rangierklemmen 24 der Fig. 9, 20 und 21 weist die Rangierklemme 24 der Fig. 22 jedoch jedem Rastmittel 23 benachbart einen Seitenanschlag 58 auf, der beim Einrasten oder Lösen der Rangierklemme 24 von der Tragschiene 57 eine Überlastung des dem Seitenanschlag 58 benachbarten Rastmittels 23 verhindert.
Fig. 23a-c zeigt das Anordnen und Fixieren von Anschlussvorrichtungen 1 in die Rangierklemme 24 der Fig. 22. In der Fig. 23a sind die Anschlussvorrichtungen 1 sowie die Stromschienenelemente 12 noch nicht im Isolierstoffgehäuse 22 der Rangierklemme 24 angeordnet, während die Anschlussvorrichtungen 1 sowie Stromschienenelemente 12 in der Fig. 23b bereits in das Isolierstoffgehäuse 22 eingeschoben sind.
Dabei sind für die Anschlussvorrichtungen 11 Freimachungen 111 vorgesehen, in die die Anschlussvorrichtungen 1 einschiebbar sind. In den Freimachungen 111 ist jeweils eine Haltenase 113 angeordnet, auf die eine Anschlussvorrichtung 1 aufschiebbar ist. Dafür weist die Anschlussvorrichtung 1 zu der Haltenase 113 in Bezug auf ihre Form korrespondierende Ausnehmungen 114 auf, die im in das Isolierstoffgehäuses 22 eingeschobenen Zustand der Anschlussvorrichtung 1 die Haltenase 113 umgreifen.
Für die Stromschienenelemente 12 sind hingegen Rasthaken 112 vorgesehen, in die diese einrastbar sind.
Jedoch sind die Anschlussvorrichtungen 1 in der Fig. 23b jeweils noch nicht in der Freimachung 111 beziehungsweise an der jeweiligen Haltenase 113 befestigt und somit noch verschiebbar. Daher werden die Anschlussvorrichtungen 1 im Bereich der Haltenase 113 verprägt, z. B. mittels Kaltverprägung oder Heißverprägung, so dass die Anschlussvorrichtungen 1 jeweils an der Haltenase 113, auf die sie aufschoben sind, fixiert und nicht mehr verschiebbar sind.
Die Fig. 23c zeigt die in dem Isolierstoffgehäuse 22 an Prägestellen 115 verprägten Anschlussvorrichtungen 1.
Fig. 24 zeigt in a einen Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsform einer Rangierklemme 24. Anstelle des Anschlusses der Anschlussvorrichtungen 1 mittels Stromschienenelementen 12 ist hier jedoch das Verbinden der Anschlussvorrichtungen 1 mittels Leiterbahnen 121 einer Leiterplatte 59 vorgesehen. Dafür ist am Klemm- und Kontaktkäfig 2 jeder Anschlussvorrichtung 1 ein Ansatz 10" vorgesehen, der hier zungenartig ausgebildet ist und zum Verlöten an einen Lötpunkt 591 der Leiterplatte 59 vorgesehen ist.
Die Fig. 24a zeigt die Rangierklemme 24 mit der Leiterplatte 59. An der Leiterplatte 59 sind die Lötpunkte 591 gezeigt, an denen jeweils ein Ansatz 10" jeweils eines Klemm- und Kontaktkäfigs 2 einer Anschlussvorrichtung 1 angelötet ist. Die Ansätze 10" bilden jeweils den Anschluss 21" für die Leiterbahn. Schematisch und beispielhaft ist eine in der Leiterplatte 59 vorgesehene Leiterbahn 121 mittels einer gestrichelten Linie angedeutet.
Um eine möglichst flexible Gestaltung einer Rangierklemme 24 zu ermöglichen, weist der Ansatz 10" einen zur Einsteckrichtung X variablen Anschlusswinkel β auf.
Im Gegensatz zur Form des Ansatzes 10" der Anschlussvorrichtungen 1 der Fig. 24 ist der Ansatz der Anschlussvorrichtung der Fig. 25a-c nicht zungenförmigen sondern u- förmig ausgebildet. Auch bei dieser Ausführungsform sind der Anschlusswinkel β des Ansatzes 10" sowie die Anschlussrichtung der Anschlussvorrichtung 1 variabel.
Die Anschlussvorrichtungen 1 der Fig. 26a-c weisen einen Ansatz 10" auf, der als Schweißzunge ausgebildet ist. Auch dieser Ansatz 10" bildet einen Anschluss 21", hier jedoch für ein Stromschienenelement 12, welches an die Schweißzunge 10" anschweißbar ist.

Bei den Ausführungsformen der Fig. 24 - 26 wird eine stoffschlüssige Verbindung des Ansatzes 10" der Anschlussvorrichtung1 mit dem Stromschienenelement 12 oder der Leiterbahn 121 hergestellt. Hingegen wird bei den Anschlussvorrichtungen der Fig. 1,5, 11 und 22 eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung des Ansatzes 10, 10' der Anschlussvorrichtung 1 mit dem Stromschienenelement 12 hergestellt.

Bezugszeichen

Anschlussvorrichtung	1
Freimachung im Isolierstoffgehäuse	111
Rasthaken	112
Haltenase	113
Ausnehmungen	114
Prägestelle	115
Klemm- und Kontaktkäfig	2
Klemmfeder	3
Grundschenkel	4
Kontaktschenkel	5,6
Biegung	7, 8
Klemmstelle	9
Ansatz an Klemm- und Kontaktkäfig	10
Ansatz an Klemmfeder	10'
Ansatz für Löt- oder Schweißzunge	10"
Stege	11
Leiterstück, Stromschienenelement	12
Leiterbahn	121
Biegung	14
Wendebereich	15
Trennwände	17,18
Stege	18
Ansätze	19,20
Anschluss	21,21',21"
Isolierstoffgehäuse	22
Rastmittel	23
Nut	231
Rangierklemme	24
Einstecköffnungen	25
Grundseite	26
Schrägseiten	27, 28
Seitenstücke	29
Ansatz	31
Aussparungen	32, 33
Kontaktzonen	34, 35
Anschläge	36, 37
Anschläge	38
Zone	39
Kanten	40, 41
Betätigungsdrücker	42
Stege	43
Kammern	44, 45
Längsseiten	48
Randaussparung	46
Laschen	47
Prägung	55
Stege	49
Schlitze	50
Randstege	51
Querstege	52
Stege	53
Randausnehmungen	54
Zapfen	55
Markiererkanal	56
Tragschiene	57
Schenkel der Tragschiene	571
Seitenanschlag	58
Leiterplatte	59
Lötpunkt	591
Pfeile	P1, P2
Winkel	α
Anschlusswinkel	β
Leitereinführrichtung	X
Stromschienenebenen	E1, E2, E3, ...
Mittelsenkrechte	M

Claims

Anschlussvorrichtung (1) in Direktstecktechnik mit einem Klemm- und Kontaktkäfig (2) und wenigstens einer in dem Klemm- und Kontaktkäfig (3) angeordneten, V-förmigen Klemmfeder (3) mit einem Grundschenkel (4) und wenigstens einem Klemmschenkel (5, 6), wobei
a. das Innere des Klemm- und Kontaktkäfigs (2) durch wenigstens eine oder mehr Trennwände (17, 18) in nicht umfangsgeschlossene Teilkammern (44,45) unterteilt ist, in welche jeweils ein Leiter einführbar ist,

b. wobei im Klemm- und Kontaktkäfig (2) Mittel, insbesondere Ansätze bzw. Stege, ausgebildet sind, welche in ihrem Zusammenspiel einen weiteren Anschluss (21) zum Anschluss eines Stromschienenelementes bilden, oder

c. am Klemm- und Kontaktkäfig (2) und an der Klemmfeder (3) Mittel, insbesondere einer oder mehrere Ansätze bzw. Stege, ausgebildet sind, welche in ihrem Zusammenspiel einen weiteren Anschluss (21') zum Anschluss eines Stromschienenelementes (12) bilden,
oder

d. die Anschlussvorrichtung für eine Rangierklemme vorgesehen ist und am Klemm- und Kontaktkäfig (2) ein Mittel, insbesondere ein Ansatz bzw. Steg, ausgebildet ist, welcher einen weiteren Anschluss (21") zum, insbesondere stoffschlüssigen, Anschluss einer Leiterbahn (121) oder eines Stromschienenelementes (12) bildet.
Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfeder zwei vorzugsweise nebeneinander angeordnete Klemmschenkel zum Kontaktieren von zwei Leitern aufweist.
Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemm- und Kontaktkäfig (2) selbst stromleitende Funktion übernimmt.
Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemm- und Kontaktkäfig (2) das Stromschienenelement (12) oder die Leiterbahn (121) einfach oder mehrfach kontaktiert, insbesondere, dass der Klemm- und Kontaktkäfig (2) und die Klemmfeder (3) das Stromschienenelement (12) in zwei oder mehr zueinander versetzten Ebenen kontaktieren.
Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Ansätze (31) bügelartig ausgestaltet ist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Anschluss (21) ein Federanschluss ist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kontaktzonen (34, 35) der Ansätze (10, 21) derart ausgestaltet sind, dass sie im kontaktierten Zustand schräg oder senkrecht zum Leiterstück (12) ausgerichtet sind.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Steges oder zweier aus dem Klemmund Kontaktkäfig gebogener Stege einer oder zwei Anschläge (36, 37) zum Begrenzen der Einschiebebewegung für die Leiter gebildet ist/sind.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steg oder mehrere Stege als Anschläge (38) zum Begrenzen der Einführbewegung für die Betätigungsdrücker (42) in den Klemm- und Kontaktkäfig integriert sind.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfeder mittels korrespondierender Kraft- und/oder Formschlussmittel und/oder Stoffschlussmittel, insbesondere mittels korrespondierender Ausnehmungen und Stege am Klemmkäfig festgelegt ist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschaltbarkeit des Anschlusses für das Leiterstück (12) von zwei Seiten realisiert ist.
Reihenklemme, insbesondere Rangierklemme, mit einem Isolierstoffgehäuse und wenigstens einer oder mehreren Anschlußvorrichtung(en) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Rangierklemme nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei der Anschlussvorrichtungen in einer Ebene liegen und dass diese zwei Anschlussvorrichtungen mit einem Stromschienenelement miteinander verbunden sind, wobei das Stromschienenelement vorzugsweise ein Leiter mit einem runden, ovalen oder eckigen Querschnitt ist.
Rangierklemme nach einem der Ansprüche 12 bis 13, mit einem Isolierstoffgehäuse und mit mehreren Anschlußvorrichtung(en) in Direktstecktechnik, die mit Betätigungsdrückern (42) zum Öffnen einer Klemm- und Kontaktstelle an einer Klemmfeder (3) versehen sind, vorzugsweise mit Anschlußvorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Betätigungsdrücker (42) in einer oder mehreren Reihen (R1, R2) und einer oder mehreren Spalten (S1, ..., S4) nebeneinander angeordnet sind, und dass zwischen wenigstens zweien der Betätigungsdrücker und/oder seitlich zu den Betätigungsdrückern (42) wenigstens ein Steg (50, 51, 52) an dem Isolierstoffgehäuse ausgebildet ist.
Rangierklemme nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierstoffgehäuse einen oder zwei Randstege (51) aufweist, insbesondere derart, dass die Randstege (51) Teil der Seitenwände der Reihenklemme in Anreihrichtung sind und/oder insbesondere derart, dass zwischen den Randstegen (51) einer oder mehrere senkrecht zu den Randstegen verlaufende Querstege (52) zwischen den Betätigungsdrückern ausgebildet sind.
Rangierklemme nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass senkrecht zu den Querstegen (52) und parallel zu den Randstegen (51) einer oder mehrere Zwischenstege (53) zwischen zwei benachbarten Betätigungsdrückern (42) ausgebildet sind.
Rangierklemme nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Randstege (51) weiter bzw. höher vom Isolierstoffgehäuse vorragen als die nicht betätigten Betätigungsdrücker (42) und/oder dass die Randstege (51) weiter vom Isolierstoffgehäuse vorragen als die Querstege (52) und/oder die Zwischenstege (53).