EP2530784B1 - Elektrische Anschlussvorrichtung mit einem Rückhaltemittel zur Positionierung einer Kontaktfeder in einem Grundzustand - Google Patents

Elektrische Anschlussvorrichtung mit einem Rückhaltemittel zur Positionierung einer Kontaktfeder in einem Grundzustand Download PDF

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EP2530784B1
EP2530784B1 EP11168281.1A EP11168281A EP2530784B1 EP 2530784 B1 EP2530784 B1 EP 2530784B1 EP 11168281 A EP11168281 A EP 11168281A EP 2530784 B1 EP2530784 B1 EP 2530784B1
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EP
European Patent Office
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conductor
electrical
retaining means
contact
connection device
Prior art date
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EP11168281.1A
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EP2530784A1 (de
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Jens Oesterhaus
Volker Schröder
Thorsten Feige
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Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Original Assignee
Weidmueller Interface GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to PT11168281T priority patent/PT2530784T/pt
Priority to BR112013029718-2A priority patent/BR112013029718B1/pt
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • 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
    • H01R4/4809—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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/04—Pins or blades for co-operation with sockets

Definitions

  • the present invention relates to an electrical connection device according to the preamble of claim 1.
  • the publication DE 20 2010 016 638 U1 discloses an electrical connection device with a spring cage, in which the contact spring is mounted in a ground state on retaining pins of the spring cage so that the electrical conductor can be inserted into the spring clip.
  • the retaining pins are arranged on a release lever which shifts when the electrical conductor strikes, so that the contact spring slips off the retaining pins and jams the electrical conductor in the connecting device.
  • a disadvantage of this electrical connection device is that it is suitable only for sufficiently rigid conductors, for example, full conductor or stranded conductor with ferrule.
  • the publication DE 20 2008 014 469 U1 discloses a terminal with a spring cage, in which the contact spring is arranged, and with an actuating element which is guided by the control contour.
  • the actuator is thereby locked in an open position, so that a conductor end is inserted into the spring cage.
  • the clamping point can be closed by pressure on the conductor end.
  • the object of the invention is to provide a connecting device of the type mentioned above, which is also suitable for stranded wire without end sleeve, which is very easy to handle, to connect an electrical conductor to a electrical assembly, in particular to a housing of the electrical assembly, is suitable, and also ensures a very good dust and moisture protection.
  • the object is achieved with an electrical connection device according to claim 1.
  • the proposed relative displaceability of the retaining means to the spring cage allows the pushing away of the retaining means.
  • the retaining means is displaceable by inserting the electrical conductor in a Portereinfuelides together with this between the contact area and the contact spring.
  • the retaining means is displaced along the abutment region between the latter and the contact spring in the conductor insertion direction until it moves away under the contact spring and releases it.
  • the contact spring then comes into contact with the electrical conductor and jammed him.
  • the electrical connection device therefore allows the automatic setting of the electrical conductor only by inserting the electrical conductor in the Porterereinfuelides. In this case, no additional tools are needed, so that the connection of the electrical conductor to the electrical connection device by a layman very easily and quickly possible and the electrical connection device is thus particularly easy to handle.
  • the retaining means is characterized in that it has a contact bar, which is arranged in the ground state between the electrical conductor and the contact spring and bends when moving the retaining means in the direction of the electrical conductor.
  • the abutment web guides the contact spring onto the electrical conductor so that the contact spring does not abruptly strike the conductor when the retainer moves away below the contact spring, releases the contact spring, and then presses against the electrical conductor.
  • When trained as a stranded conductor electrical conductor of the plant jetty also prevents the splitting of individual strands.
  • the abutment web is arranged by a living hinge on the retaining means so that it returns when the retaining means moves under the contact spring.
  • An electrical assembly according to the invention is for example an electrical conductor or a single electrical component or a circuit of a plurality of electrical components. It is protected in a preferred embodiment by a housing. Particularly preferably, the electrical connection device can be connected to the housing.
  • the electrical conductor preferably has a, in particular electrically insulating, sheath and an electrically conductive wire.
  • the conductive wire is preferably formed as a full conductor or as a stranded conductor.
  • the electrical connection device according to the invention is suitable not only for stranded conductors whose strands are provided with a wire end ferrule, but also for stranded wire without end sleeve.
  • this has an insertion funnel for supplying the electrical conductor to the retaining means.
  • the insertion funnel is arranged adjacent to the retaining means in the ground state, or the retaining means is arranged in the ground state in the insertion funnel. Furthermore, it is formed as a sleeve and at least partially funnel-shaped, so that it narrows in Leitereinmolurgi and leads the conductor to the retaining means. This is particularly advantageous in stranded conductors, since the strands are centered thereby.
  • the retaining means is preferably arranged in the ground state between the contact area and the contact spring, in particular jammed, so that the insertion funnel and the retaining means are in the ground state in a defined starting position to each other.
  • the retaining means in the spring cage is precisely positioned prior to displacement by the electrical conductor.
  • the contact spring is thereby positioned by means of the retaining means such that it does not hinder the electrical conductor when it is inserted into the electrical connection device.
  • the retaining means preferably has a contact surface, with which the electrical conductor when inserted into the spring cage in abutment against the retaining means.
  • the contact surface is preferably arranged transversely to the conductor insertion direction.
  • the contact spring and / or the contact area are live. Further preferably, the contact spring is in the mounted state in a contact region on the wire and at least partially on the contact area. As a result, the contact spring presses the wire of the electrical conductor in the mounting state on the contact area of the spring cage, so that the electrical contact is ensured between the contact area and / or the contact spring with the electrical conductor and the electrical conductor is held securely in the electrical connection device at the same time. As a result, a good contact of the electrical conductor, even when using a stranded conductor, made sure.
  • the contact spring and / or the contact region are preferably formed from a highly conductive material, for example from copper or a copper alloy.
  • the spring cage is integrally formed to save manufacturing steps. But it is particularly preferred that the contact spring is manufactured separately and then in particular materially secured to the spring cage to form the contact spring of a material with good spring properties. About their spring force, the contact force with which the electrical conductor is held in the electrical connection device, adjustable.
  • the retaining means and / or the insertion funnel are made of a plastic, particularly preferably as an injection molded part. As a result, they are inexpensive to produce by conventional means.
  • the electrical connection device preferably comprises a conductor connection housing - in particular a screw cap - as well as a contact connection housing.
  • the electrical conductor is guided in the conductor insertion direction through the conductor connection housing into the contact connection housing.
  • the spring cage be arranged fixed in the contact connection housing and the return means displaceable in the spring cage.
  • the insertion funnel is preferably arranged stationarily in the conductor connection housing.
  • connection part is preferably arranged, which is provided for connection of the electrical connection device to the electrical assembly.
  • the connection part is preferably designed as a plug contact part or as a socket contact part, so that a corresponding socket or plug contact part can be connected to the connection part.
  • the connection part and the spring cage are manufactured in one piece, preferably as stamped sheet metal parts.
  • a seal in the conductor connection housing.
  • the seal concentrically surrounds the electrical conductor in the assembled state to prevent the ingress of dust and moisture into the conductor connection housing.
  • a sealing ring is preferably provided between the conductor connection housing and the contact connection housing.
  • the conductor connection housing can preferably be arranged reversibly on the contact connection housing.
  • the contact connection housing and the conductor connection housing can be locked together.
  • other joining techniques are preferred.
  • the object is further achieved by a method for mounting an electrical conductor in an electrical connection device according to the invention, wherein the retaining means is arranged in the ground state between the contact spring and the abutment region and by means of the electrical conductor in the Porterereinstory tranquils is moved along the contact area until the contact spring device in contact with the electrical conductor and jammed in the assembled state.
  • the method allows a very simple handling of the electrical connection device by the operator, wherein the electrical contact between the electrical conductor and the spring cage made safe and at the same time the electrical conductor is securely fixed in the spring cage.
  • the electrical connection device 10 is provided for connection to an electrical assembly (not shown). It is particularly preferably used to connect conductors to / from solar installations. For this purpose, it has a contact connection housing 6 and a conductor connection housing, in particular a screw cap 5, which is screwed to the contact connection housing 6.
  • a contact connection housing 6 and a conductor connection housing, in particular a screw cap 5, which is screwed to the contact connection housing 6.
  • snap-in connectors 62 are furthermore provided on the contact connection housing 6, with which they can be fastened to a housing (not shown) of the electrical assembly.
  • the conductor connection housing 5 and the contact connection housing 6 are sleeve-like, wherein the conductor connection housing 5 has an insertion opening 53 for insertion of the electrical conductor 4 in a conductor insertion direction 43.
  • a spring cage 2 with a contact region 23 and a contact region 23 opposite the contact spring 21 for connection of the electrical conductor 4 is arranged.
  • connection part 15 for connecting the electrical connection device 10 is further arranged on the electrical assembly, which is designed here as a female contact part, so that a corresponding to the female contact part connector contact part (not shown) of the electrical assembly on the contact terminal housing 6 can be plugged.
  • the connection part 15 can be formed for connection to the electrical assembly with any conventional connection technology that allows safe electrical contacting of the spring cage 2, for example, by material connection or a spring or pin contact.
  • connection part 15 is produced in one piece with the spring cage 2 in the present embodiment, but can also be formed as a separate component.
  • a seal 52 is provided which is arranged concentrically around the electrical conductor 4 in the assembled state M of the connection device 10.
  • the seal 52 ensures in the assembled state M protection against the ingress of dust and moisture. So that no dust and no moisture penetrate via the connection of the contact part housing 6 with the conductor connection housing 5, a sealing ring 56 is optionally provided between them.
  • a corresponding seal (not shown) is preferably provided in the contact connection housing 6.
  • an insertion funnel 7 is arranged which extends concentrically around the electrical conductor 4 in the assembled state M.
  • the insertion funnel 7 is formed funnel-shaped on its side facing away from the spring cage 2 side and narrows in Leiterreinfuelides.
  • the strands of the wire 42 are thereby centered and directed guided in the spring cage 2 in a designed as a stranded conductor electrical conductor 4.
  • a retaining means 3 is arranged, wherein the Fig. 1 (b) shows the retaining means 3 in a ground state G, in which it is arranged between the contact spring 21 and the abutment region 23. It has a recess 31 in which a free end 22 of the contact spring 21 rests and the retaining means 3 presses against the abutment region 23. Before the insertion of the electrical conductor 4, the retaining means 3 is therefore in a defined starting position x 0 in the spring cage 2. Since the free end 22 of the contact spring 21 rests in the recess 31, the contact spring 21 does not interfere with the electrical conductor 4 during insertion.
  • the retaining means 3 is here arranged on the insertion funnel 7, so that the electrical conductor 4 is guided during insertion into the spring cage 2 to the retaining means 3.
  • the retaining means 3 and the insertion funnel are integrally formed.
  • the retaining means 3 has a contact surface 33, which extends transversely to the conductor insertion direction 43, and the electrical conductor 4 is supplied.
  • the electrical conductor 4 or the wire 41 of the electrical conductor 4 gets when moving with the contact surface 33 in abutment, so that the electrical conductor 4 entrains the retaining means 3.
  • the retaining means 3 is therefore displaced during insertion of the electrical conductor 4 together with this in the conductor insertion direction 43.
  • Fig. 1 (c) shows the retaining means 3 when moving from the basic position G to a mounting position M, wherein it is shifted relative to the defined starting position x 0 by a distance dx.
  • the retaining means 3 has a contact web 32, which is pressed by the free end 22 of the contact spring 21 during displacement of the retaining means 3 in the conductor insertion direction 43 on the electrical conductor 4 and bends in this direction.
  • the contact spring 21 is therefore guided on the electrical conductor 4 and does not rebound on this, when the retaining means 3 moves away under the contact spring 21 and this releases.
  • the contact web 32 prevents strands of an electrical conductor 4 embodied as a stranded conductor from splicing off.
  • the free end 22 of the contact spring 21 applies to the wire 41 of the electrical conductor 4 and presses it onto the contact web 23.
  • the mounting state M shows Fig. 1 (a) ,
  • the contact spring 21 and / or the contact region 23 are provided in a current-carrying manner, so that they also contact the electrical conductor 4 electrically in the assembled state M.
  • Fig. 2 shows an insertion funnel 7 and the retaining means 3 for the electrical connection device 10 of Fig. 1 , in Fig. 2 (a) in a perspective and in Fig. 2 (b) in a side view.
  • the insertion funnel 7 has at one end facing away from the spring cage 2 (s. Fig. 1 . 3 ) in a conductor insertion direction 43 narrowing funnel 71 and at one the spring cage 2 end facing a guide channel 72, wherein the guide channel 72 in cross-section approximately U-shaped and on one of the contact spring 21 facing side (s. Fig. 1 . 3 ) is open.
  • it has a stop 73, with which it bears against the contact part connection housing 6 and / or the spring cage 2, so that it is arranged at least in the assembled state M in a defined position in the electrical connection device 10 and not in and against the conductor insertion direction 43 is displaceable.
  • the retaining means 3 has the recess 31, in which the free end 22 of the contact spring 21 rests in the ground state G, the contact bar 32 which is bent in the direction of the conductor 4 when the restraining means 3 and the electrical conductor 4 are moved together by means of the contact spring 21, and the contact surface 33, against which the electrical conductor 4 in the ground state G, on. Furthermore, it has holding webs 34, with which the retaining means 3 is detachably positioned in the guide channel 72, and a guide web 35 which is inserted during displacement of the retaining means 3 in the conductor insertion direction 43 to or into the connection part 15 and the displacement of the retaining means 3 in the conductor insertion direction 43 may be limited by application to the connection part 15.
  • the retaining means 3 and the insertion funnel 7 therefore form a preferably one-piece assembly unit, in which the retaining means 3 in the ground state G together with the insertion funnel 7 is held in the defined starting position x 0 .
  • the retaining means 3 for example by means of the contact spring 21, is held in the basic state G in the defined starting position x 0 .
  • the insertion funnel 7 without guide channel 72 and the retaining means 3 is formed without holding webs 34, wherein optionally the conductor connection housing 5 forms a guide channel (not shown).
  • the insertion funnel 7 and the retaining means 3 will be referred to as a preferably one-piece "mounting unit".
  • the electrical conductor 4 is very easy to insert, even if it is designed as a stranded conductor without end sleeve.
  • Fig. 3 shows the spring cage 2 made in one piece with the connection part 15 and the assembly unit formed by the insertion funnel 7 and the retaining means 3.
  • the mounting unit is arranged in the spring cage 2, in the Fig. 3 (b) it is shown outside of the spring cage 2.
  • the electrical conductor 4 can be mounted therein only by insertion into the electrical connection device 10 according to the invention. He is automatically and without the use of additional tools in the spring cage 2 set so that he on the one hand on the one hand electrically contacted and on the other hand is securely arranged in the electrical connection device 10. The assembly of the electrical conductor 4 in the connection device 10 is therefore very simple and quick to perform by a layman.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Für elektrische Anschlussvorrichtungen zum Anschluss elektrischer Leiter an einen Stecker oder an elektrische Baugruppen werden hohe Anforderungen in Bezug auf einfache Handhabbarkeit und sichere Kontaktierung gestellt. Weiterhin sind die Anforderungen bezüglich des Schutzes der elektrischen Kontakte gegen Staub und Feuchtigkeit, insbesondere für den Gebrauch in industrieller Umgebung, sehr hoch.
  • Zum Stand der Technik sein die Druckschriften DE 20 2006 009 460 U1 , DE 20 2009 005 809 U1 und EP 0 234 780 A1 genannt.
  • Die Druckschrift DE 20 2010 016 638 U1 offenbart eine elektrische Anschlussvorrichtung mit einem Federkäfig, bei dem die Kontaktfeder in einem Grundzustand auf Haltezapfen des Federkäfigs so gelagert ist, dass der elektrische Leiter in die Federklemme einschiebbar ist. Die Haltezapfen sind an einem Auslösehebel angeordnet, der sich bei Auftreffen des elektrischen Leiters verschiebt, so dass die Kontaktfeder von den Haltezapfen rutscht und den elektrischen Leiter in der Anschlussvorrichtung verklemmt. Nachteilig an dieser elektrischen Anschlussvorrichtung ist es, dass sie sich nur für ausreichend steife Leiter, beispielsweise Vollleiter oder Litzenleiter mit Aderendhülse, eignet.
  • Die Druckschrift DE 20 2008 014 469 U1 offenbart eine Anschlussklemme mit einem Federkäfig, in dem die Kontaktfeder angeordnet ist, und mit einem Betätigungselement, das steuerkonturgeführt ist. Das Betätigungselement ist dadurch in einer geöffneten Stellung verrastbar, so dass ein Leiterende in den Federkäfig einführbar ist. Die Klemmstelle ist durch Druck auf das Leiterende verschließbar.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anschlussvorrichtung der oben genannten Art zu schaffen, die sich auch für Litzenleiter ohne Aderendhülse eignet, die sehr einfach handhabbar ist, sich zum Anschluss eines elektrischen Leiters an eine elektrische Baugruppe, insbesondere an ein Gehäuse der elektrischen Baugruppe, eignet, und die zudem einen sehr guten Staub- und Feuchtigkeitsschutz gewährleistet.
  • Die Aufgabe wird gelöst mit einer elektrischen Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1. Die vorgesehene relative Verschieblichkeit des Rückhaltemittels zum Federkäfig ermöglicht das Wegschieben des Rückhaltemittels.
  • Dabei ist es bevorzugt, dass das Rückhaltemittel durch Einführen des elektrischen Leiters in eine Leitereinführrichtung gemeinsam mit diesem zwischen dem Anlagebereich und der Kontaktfeder verschiebbar ist. Dadurch wird das Rückhaltemittel entlang dem Anlagebereich zwischen diesem und der Kontaktfeder in die Leitereinführrichtung verschoben, bis es unter der Kontaktfeder wegfährt und sie freigibt. Die Kontaktfeder gerät dann in Anlage an den elektrischen Leiter und verklemmt ihn. Die elektrische Anschlussvorrichtung ermöglicht daher das automatische Festlegen des elektrischen Leiters lediglich durch Einschieben des elektrischen Leiters in die Leitereinführrichtung. Dabei werden keine zusätzlichen Hilfsmittel benötigt, so dass das Anschließen des elektrischen Leiters an die elektrische Anschlussvorrichtung auch von einem Laien sehr leicht und schnell möglich und die elektrische Anschlussvorrichtung somit besonders einfach handhabbar ist.
  • Das Rückhaltemittel zeichnet sich dadurch aus, dass es einen Anlagesteg aufweist, der im Grundzustand zwischen dem elektrischen Leiter und der Kontaktfeder angeordnet ist und sich beim Verschieben des Rückhaltemittels in Richtung des elektrischen Leiters verbiegt. Der Anlagesteg führt die Kontaktfeder auf den elektrischen Leiter, so dass die Kontaktfeder nicht ruckartig auf den Leiter aufschlägt, wenn das Rückhaltemittel unter der Kontaktfeder wegfährt, die Kontaktfeder freigibt und dann auf den elektrischen Leiter gedrückt wird. Bei als Litzenleiter ausgebildetem elektrischem Leiter verhindert der Anlagesteg außerdem das Abspleißen von Einzellitzen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Anlagesteg durch ein Filmscharnier am Rückhaltemittel angeordnet, so dass er sich zurückstellt, wenn das Rückhaltemittel unter der Kontaktfeder wegfährt.
  • Eine elektrische Baugruppe im Sinne der Erfindung ist beispielsweise ein elektrischer Leiter oder ein einzelnes elektrisches Bauteil oder eine Schaltung aus einer Vielzahl elektrischer Bauteile. Sie ist in einer bevorzugten Ausführungsform durch ein Gehäuse geschützt. Besonders bevorzugt ist die elektrische Anschlussvorrichtung an das Gehäuse anschließbar. Der elektrische Leiter weist bevorzugt eine, insbesondere elektrisch isolierende, Ummantelung sowie eine elektrisch leitende Ader auf. Die leitende Ader ist vorzugsweise als Vollleiter oder als Litzenleiter ausgebildet. Die erfindungsgemäße elektrische Anschlussvorrichtung eignet sich nicht nur für Litzenleiter, deren Litzen mit einer Aderendhülse versehen sind, sondern auch für Litzenleiter ohne Aderendhülse.
  • Um ein genaues Positionieren und sicheres Kontaktieren des elektrischen Leiters im Federkäfig sicher zu stellen, weist dieser einen Einführtrichter zum Zuführen des elektrischen Leiters zum Rückhaltemittel auf. Der Einführtrichter ist dem Rückhaltemittel im Grundzustand benachbart angeordnet, oder das Rückhaltemittel ist im Grundzustand im Einführtrichter angeordnet. Weiterhin ist er als eine Hülse und zumindest teilweise trichterförmig ausgebildet, so dass er sich in Leitereinführrichtung verengt und den Leiter zum Rückhaltemittel führt. Dies ist insbesondere bei Litzenleitern vorteilhaft, da die Litzen dadurch zentriert werden. Zudem ist das Rückhaltemittel im Grundzustand bevorzugt zwischen dem Anlagebereich und der Kontaktfeder angeordnet, insbesondere verklemmt, so dass sich der Einführtrichter und das Rückhaltemittel im Grundzustand in einer definierten Ausgangsposition zueinander befinden. Dadurch ist das Rückhaltemittel im Federkäfig vor dem Verschieben durch den elektrischen Leiter genau positioniert. Zudem ist die Kontaktfeder mittels des Rückhaltemittels dadurch so positioniert, dass sie den elektrischen Leiter beim Einführen in die elektrische Anschlussvorrichtung nicht behindert.
  • Das Rückhaltemittel weist bevorzugt eine Anlagefläche auf, mit der der elektrische Leiter beim Einführen in den Federkäfig in Anlage an das Rückhaltemittel gerät. Die Anlagefläche ist bevorzugt quer zur Leitereinführrichtung angeordnet.
  • Es ist bevorzugt, dass die Kontaktfeder und/oder der Anlagebereich stromführend sind. Weiterhin bevorzugt liegt die Kontaktfeder im montierten Zustand in einem Kontaktbereich an der Ader und zumindest teilweise am Anlagebereich an. Dadurch drückt die Kontaktfeder die Ader des elektrischen Leiters im Montagezustand auf den Anlagebereich des Federkäfigs, so dass der elektrische Kontakt zwischen dem Anlagebereich und/oder der Kontaktfeder mit dem elektrischen Leiter sichergestellt ist und der elektrische Leiter gleichzeitig in der elektrischen Anschlussvorrichtung sicher gehalten ist. Dadurch ist eine gute Kontaktierung des elektrischen Leiters, auch bei Verwendung eines Litzenleiters, sicher gestellt. Bevorzugt sind die Kontaktfeder und/oder der Anlagebereich aus einem gut leitfähigen Material, beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, gebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Federkäfig einstückig ausgebildet, um Fertigungsschritte einzusparen. Es ist aber besonders bevorzugt, dass die Kontaktfeder separat gefertigt und dann insbesondere stoffschlüssig am Federkäfig befestigt ist, um die Kontaktfeder aus einem Material mit guten Federeigenschaften zu bilden. Über ihre Federkraft ist die Kontaktkraft, mit der der elektrische Leiter in der elektrischen Anschlussvorrichtung gehalten wird, einstellbar.
  • Bevorzugt sind das Rückhaltemittel und/oder der Einführtrichter aus einem Kunststoff gefertigt sind, besonders bevorzugt als Spritzgussteil. Dadurch sind sie mit herkömmlichen Mitteln kostengünstig herstellbar.
  • Die Elektrische Anschlussvorrichtung umfasst bevorzugt ein Leiteranschlussgehäuse - insbesondere eine Schraubkappe - sowie ein Kontaktanschlussgehäuse. Der elektrische Leiter wird in die Leitereinführrichtung durch das Leiteranschlussgehäuse in das Kontaktanschlussgehäuse geführt. Es ist bevorzugt, dass der Federkäfig ortsfest im Kontaktanschlussgehäuse und das Rückstellmittel verschieblich im Federkäfig angeordnet sind. Der Einführtrichter ist bevorzugt ortsfest im Leiteranschlussgehäuse angeordnet.
  • Am Federkäfig ist bevorzugt ein Anschlussteil angeordnet, welches zum Anschluss der elektrischen Anschlussvorrichtung an die elektrische Baugruppe vorgesehen ist. Das Anschlussteil ist bevorzugt als Steckerkontaktteil oder als Buchsenkontaktteil ausgebildet, so dass ein korrespondierendes Buchsen- oder Steckerkontaktteil an das Anschlussteil anschließbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform sind das Anschlussteil und der Federkäfig einstückig gefertigt, bevorzugt als Stanzblechteile.
  • Es ist ebenfalls bevorzugt, im Leiteranschlussgehäuse eine Dichtung vorzusehen. Die Dichtung umgibt den elektrischen Leiter im Montagezustand konzentrisch, um das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit in das Leiteranschlussgehäuse zu verhindern. Zudem ist vorzugsweise ein Dichtring zwischen dem Leiteranschlussgehäuse und dem Kontaktanschlussgehäuse vorgesehen. Dadurch ist der Federkäfig, insbesondere der Anlagebereich, gegen Staub und Feuchtigkeit geschützt.
  • Das Leiteranschlussgehäuse ist bevorzugt reversibel an das Kontaktanschlussgehäuse anordbar. In einer bevorzugten Ausführungsform sind das Kontaktanschlussgehäuse und das Leiteranschlussgehäuse miteinander verrastbar. Alternativ ist es bevorzugt, am Leiteranschlussgehäuse ein Gewinde vorzusehen, und am Kontaktanschlussgehäuse ein korrespondierendes Gegengewinde, so dass das Kontaktanschlussgehäuse und das Leiteranschlussgehäuse aneinander drehbar sind. Es sind aber auch andere Verbindungstechniken bevorzugt.
  • Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Verfahren zum Montieren eines elektrischen Leiters in eine erfindungsgemäße elektrische Anschlussvorrichtung, wobei das Rückhaltemittel im Grundzustand zwischen der Kontaktfeder und dem Anlagebereich angeordnet ist und mittels des elektrischen Leiters in die Leitereinführrichtung entlang dem Anlagebereich verschoben wird, bis die Kontaktfeder in Anlage an den elektrischen Leiter gerät und diesen im Montagezustand verklemmt. Das Verfahren ermöglicht eine sehr einfache Handhabung der elektrischen Anschlussvorrichtung durch den Bediener, wobei der elektrische Kontakt zwischen dem elektrischen Leiter und dem Federkäfig sicher hergestellt und gleichzeitig der elektrische Leiter im Federkäfig sicher festgelegt wird.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Figuren anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei weitere Vorteile der Erfindung deutlich werden.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße elektrische Anschlussvorrichtung mit einem angeschlossenen elektrischen Leiter, wobei die Fig. 1 (a) ein Rückhaltemittel im Montagezustand zeigt, die Fig. 1 (b) einen Ausschnitt C der Fig. 1 (a) zeigt, wobei sich das Rückhaltemittel im Grundzustand befindet, und die Fig. 1 (c) den Ausschnitt C der Fig. 1 (a) zeigt, wobei das Rückhaltemittel vom Grundzustand in den Montagezustand verschoben wird,
    Fig. 2
    zeigt einen Einführtrichter und das Rückhaltemittel für die elektrische Anschlussvorrichtung der Fig. 1, und zwar in Fig. 2(a) in einer perspektivischen und in Fig. 2(b) in einer Seitenansicht, und
    Fig. 3
    zeigt einen Federkäfig für die elektrische Anschlussvorrichtung der Fig. 1 mit am Federkäfig angeordnetem Anschlussteil zum Anschluss einer elektrischen Baugruppe, sowie den Einführtrichter und das Rückhaltemittel aus Fig. 2, und zwar in den Fig. 3(a) - (d) in verschiedenen perspektivischen Ansichten, wobei in den Fig. 3 (b) - (d) ein elektrischen Leiter in den Einführtrichter zumindest teilweise eingeschoben ist.
  • Die elektrische Anschlussvorrichtung 10 ist zum Anschluss an eine elektrische Baugruppe (nicht gezeigt) vorgesehen. Besonders bevorzugt wird sie zum Anschluss von Leitern von/an Solaranlagen genutzt. Dafür weist sie ein Kontaktanschlussgehäuse 6 sowie ein Leiteranschlussgehäuse, insbesondere eine Schraubkappe, 5 auf, die am Kontaktanschlussgehäuse 6 verschraubt ist. Vorzugsweise sind ferner am Kontaktanschlussgehäuse 6 Schnappverbinder 62 vorgesehen sind, mit denen sie an einem Gehäuse (nicht gezeigt) der elektrischen Baugruppe befestigbar ist.
  • Das Leiteranschlussgehäuse 5 sowie das Kontaktanschlussgehäuse 6 sind hülsenartig ausgebildet, wobei das Leiteranschlussgehäuse 5 eine Einführöffnung 53 zum Einführen des elektrischen Leiters 4 in einer Leitereinführrichtung 43 aufweist.
  • Im Kontaktanschlussgehäuse 6 ist ein Federkäfig 2 mit einem Anlagebereich 23 und einer dem Anlagebereich 23 gegenüberliegenden Kontaktfeder 21 zum Anschluss des elektrischen Leiters 4 angeordnet.
  • Am Federkäfig 2 ist ferner ein Anschlussteil 15 zum Anschließen der elektrischen Anschlussvorrichtung 10 an die elektrische Baugruppe angeordnet, welches hier als Buchsenkontaktteil ausgebildet ist, so dass ein zu dem Buchsenkontaktteil korrespondierendes Steckerkontaktteil (nicht gezeigt) der elektrischen Baugruppe auf das Kontaktanschlussgehäuse 6 aufsteckbar ist. Prinzipiell ist das Anschlussteil 15 zum Anschluss an die elektrische Baugruppe mit einer beliebigen herkömmlichen Verbindungstechnik ausbildbar, die eine sichere elektrische Kontaktierung des Federkäfigs 2 ermöglicht, beispielsweise auch durch Stoffschluss oder einen Feder- oder Stiftkontakt.
  • Das Anschlussteil 15 ist in der vorliegenden Ausführungsform einstückig mit dem Federkäfig 2 hergestellt, aber auch als separates Bauteil ausbildbar.
  • Am Kontaktanschlussgehäuse 6 und am Leiteranschlussgehäuse 5 sind zueinander korrespondierende Gewinde 55, 65 vorgesehen, die ineinander drehbar sind. Es sind aber auch hier andere Verbindungstechniken bevorzugt, bei denen das Kontaktanschlussgehäuse 6 und das Leiteranschlussgehäuse 5 beispielsweise miteinander verrastet oder ineinander gesteckt werden.
  • Im Leiteranschlussgehäuse 5 ist eine Dichtung 52 vorgesehen, die im Montagezustand M der Anschlussvorrichtung 10 konzentrisch um den elektrischen Leiter 4 angeordnet ist. Die Dichtung 52 gewährleistet im Montagezustand M Schutz gegen das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit. Damit kein Staub und keine Feuchtigkeit über die Verbindung des Kontaktteilgehäuses 6 mit dem Leiteranschlussgehäuse 5 eindringen, ist zwischen diesen optional ein Dichtring 56 vorgesehen. Bevorzugt ist zudem im Kontaktanschlussgehäuse 6 eine entsprechende Dichtung (nicht gezeigt) vorgesehen.
  • Im Leiteranschlussgehäuse 5 ist ein Einführtrichter 7 angeordnet, der sich im Montagezustand M konzentrisch um den elektrischen Leiter 4 erstreckt. Der Einführtrichter 7 ist an seiner dem Federkäfig 2 abgewandten Seite trichterförmig ausgebildet und verengt sich in Leiterreinführrichtung. Beim Durchführen des elektrischen Leiters 4 durch den Einführtrichter 7 zum Federkäfig 2 werden bei einem als Litzenleiter ausgebildeten elektrischen Leiter 4 die Litzen der Ader 42 dadurch zentriert und gerichtet in den Federkäfig 2 geführt.
  • Im Federkäfig 2 ist ein Rückhaltemittel 3 angeordnet, wobei die Fig. 1 (b) das Rückhaltemittel 3 in einem Grundzustand G zeigt, in dem es zwischen der Kontaktfeder 21 und dem Anlagebereich 23 angeordnet ist. Es weist eine Ausnehmung 31 auf, in der ein freies Ende 22 der Kontaktfeder 21 ruht und das Rückhaltemittel 3 an den Anlagebereich 23 drückt. Vor dem Einschieben des elektrischen Leiters 4 befindet sich das Rückhaltemittel 3 daher in einer definierten Ausgangsposition x0 im Federkäfig 2. Da das freie Ende 22 der Kontaktfeder 21 in der Ausnehmung 31 ruht, behindert die Kontaktfeder 21 den elektrischen Leiter 4 beim Einführen nicht. Außerdem ist das Rückhaltemittel 3 hier am Einführtrichter 7 angeordnet, so dass der elektrische Leiter 4 beim Einführen in den Federkäfig 2 zum Rückhaltemittel 3 geführt wird. Vorzugsweise sind das Rückhaltemittel 3 und der Einführtrichter einstückig ausgebildet.
  • Das Rückhaltemittel 3 weist eine Anlagefläche 33 auf, die sich quer zur Leitereinführrichtung 43 erstreckt, und der der elektrische Leiter 4 zugeführt wird. Der elektrische Leiter 4 beziehungsweise die Ader 41 des elektrischen Leiters 4 gerät beim Verschieben mit der Anlagefläche 33 in Anlage, so dass der elektrische Leiter 4 das Rückhaltemittel 3 mitnimmt. Das Rückhaltemittel 3 wird daher beim Einschieben des elektrischen Leiters 4 gemeinsam mit diesem in die Leitereinführrichtung 43 verschoben. Fig. 1 (c) zeigt das Rückhaltemittel 3 beim Verschieben von der Grundposition G in eine Montageposition M, wobei es gegenüber der definierten Ausgangsposition x0 um eine Wegstrecke dx verschoben ist.
  • Das Rückhaltemittel 3 weist einen Anlagesteg 32 auf, der durch das freie Ende 22 der Kontaktfeder 21 beim Verschieben des Rückhaltemittels 3 in die Leitereinführrichtung 43 auf den elektrischen Leiter 4 gedrückt wird und sich in diese Richtung verbiegt. Die Kontaktfeder 21 wird daher auf den elektrischen Leiter 4 geführt und schlägt nicht rückartig auf diesen auf, wenn das Rückhaltemittel 3 unter der Kontaktfeder 21 wegfährt und diese freigibt. Außerdem verhindert der Anlagesteg 32, dass Litzen eines als Litzenleiter ausgebildeten elektrischen Leiters 4 dabei abspleißen. Wenn das Rückhaltemittel 3 die Kontaktfeder 21 freigibt, legt sich das freie Ende 22 der Kontaktfeder 21 an die Ader 41 des elektrischen Leiters 4 an und drückt diesen auf den Anlagesteg 23. Dadurch wird der elektrische Leiter 4 im Montagezustand M mittels der Kontaktfeder 21 am Anlagesteg 23 verklemmt. Den Montagezustand M zeigt Fig. 1(a).
  • Die Kontaktfeder 21 und/oder der Anlagebereich 23 sind stromführend vorgesehen, so dass sie den elektrischen Leiter 4 zudem im Montagezustand M elektrisch kontaktieren.
  • Fig. 2 zeigt einen Einführtrichter 7 und das Rückhaltemittel 3 für die elektrische Anschlussvorrichtung 10 der Fig. 1, und zwar in Fig. 2(a) in einer perspektivischen und in Fig. 2(b) in einer Seitenansicht.
  • Der Einführtrichter 7 weist an einem dem Federkäfig 2 abgewandten Ende (s. Fig. 1, 3) einen sich in Leitereinführrichtung 43 verengenden Trichter 71 und an einem dem Federkäfig 2 zugewandten Ende einen Führungskanal 72 auf, wobei der Führungskanal 72 im Querschnitt etwa u-förmig ausgebildet und an einer der Kontaktfeder 21 zugewandten Seite (s. Fig. 1, 3) offen ist. Zudem weist er einen Anschlag 73 auf, mit dem er am Kontaktteilanschlussgehäuse 6 und/oder am Federkäfig 2 anliegt, so dass er zumindest im Montagezustand M in einer definierten Position in der elektrischen Anschlussvorrichtung 10 angeordnet und nicht in und gegen die Leitereinführrichtung 43 verschiebbar ist.
  • Das Rückhaltemittel 3 weist die Ausnehmung 31, in der das freie Ende 22 der Kontaktfeder 21 im Grundzustand G ruht, den Anlagesteg 32, der beim gemeinsamen Verschieben des Rückhaltemittels 3 und des elektrischen Leiters 4 mittels der Kontaktfeder 21 in Richtung des Leiters 4 verbogen wird, und die Anlagefläche 33, an der der elektrische Leiter 4 im Grundzustand G anliegt, auf. Weiterhin weist es Haltestege 34 auf, mit denen das Rückhaltemittel 3 im Führungskanal 72 lösbar positioniert ist, sowie einen Führungssteg 35, der beim Verschieben des Rückhaltemittels 3 in die Leitereinführrichtung 43 bis zum oder in das Anschlussteil 15 eingeschoben wird und das Verschieben des Rückhaltemittel 3 in die Leitereinführrichtung 43 durch Anlegen an das Anschlussteil 15 gegebenenfalls begrenzt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform bilden das Rückhaltemittel 3 und der Einführtrichter 7 daher eine vorzugsweise einstückige Montageeinheit, bei der das Rückhaltemittel 3 im Grundzustand G nebst dem Einführtrichter 7 in der definierten Ausgangsposition x0 gehalten wird. Prinzipiell ist aber auch eine Ausführungsform denkbar, in der das Rückhaltemittel 3, beispielsweise mittels der Kontaktfeder 21, im Grundzustand G in der definierten Ausgangsposition x0 gehalten wird. Weiterhin ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei der der Einführtrichter 7 ohne Führungskanal 72 und das Rückhaltemittel 3 ohne Haltestege 34 ausgebildet ist, wobei gegebenenfalls das Leiteranschlussgehäuse 5 einen Führungskanal (nicht gezeigt) bildet. Zudem ist das Rückhaltemittel 3, insbesondere der Anlagesteg 32, nach einer bevorzugten weiteren Variante auch so formbar, dass es ein Zurückschieben gegen die Leitereinführrichtung 43 zulässt, beispielsweise mittels eines Betätigungsmittels (nicht gezeigt), so dass der elektrische Leiter 4 reversibel im Federkäfig 2 anordbar und die elektrische Anschlussvorrichtung 10 wiederverwendbar ist.
  • Im Folgenden wird der Einführtrichter 7 und das Rückhaltemittel 3 als vorzugsweise einstückige "Montageeinheit" bezeichnet. In die Montageeinheit ist der elektrische Leiter 4 sehr einfach einführbar, und zwar auch dann, wenn er als Litzenleiter ohne Aderendhülse ausgebildet ist.
  • Fig. 3 zeigt den einstückig mit dem Anschlussteil 15 gefertigten Federkäfig 2 sowie die Montageeinheit, gebildet aus dem Einführtrichter 7 und dem Rückhaltemittel 3. In den Fig. 3(a), (c) und (d) ist die Montageeinheit im Federkäfig 2 angeordnet, in der Fig. 3 (b) ist sie außerhalb des Federkäfigs 2 gezeigt.
  • Der elektrische Leiter 4 ist lediglich durch Einführen in die erfindungsgemäße elektrische Anschlussvorrichtung 10 in dieser montierbar. Dabei wird er automatisch und ohne die Nutzung zusätzlicher Werkzeuge im Federkäfig 2 festgelegt, so dass er diesen einerseits sicher elektrisch kontaktiert und andererseits sicher in der elektrischen Anschlussvorrichtung 10 angeordnet ist. Die Montage des elektrischen Leiters 4 in die Anschlussvorrichtung 10 ist daher auch von einem Laien sehr einfach und schnell durchführbar.
    • Bezugszeichenliste
    • 15
    Anschlussteil
    2
    Federkäfig
    21
    Kontaktfeder
    22
    Freies Schenkelende
    3
    Rückhaltemittel
    31
    Ausnehmung
    32
    Anlagesteg
    33
    Anlagefläche
    34
    Haltemittel / Haltesteg
    35
    Führungssteg
    4
    Elektrischer Leiter
    41
    Ader des elektrischen Leiters
    42
    Ummantelung des elektrischen Leiters
    43
    Leitereinführrichtung
    5
    Leiteranschlussgehäuse
    52
    Dichtung
    53
    Einführöffnung für den elektrischen Leiter
    55
    Gewinde
    56
    Dichtring
    6
    Kontaktteilanschlussgehäuse
    62
    Schnappverbinder
    65
    Gewinde
    7
    Hülse
    71
    Trichter
    72
    Führungskanal
    73
    Anschlag
    10
    Elektrische Anschlussvorrichtung
    x0
    Ausgangsposition
    dx
    Verschiebestrecke
    G
    Grundzustand
    M
    Montagezustand

Claims (11)

  1. Elektrische Anschlussvorrichtung (10), die zum Anschluss eines elektrischen Leiters (4) an eine elektrische Baugruppe vorgesehen ist, wobei die Anschlussvorrichtung (10) einen Federkäfig (2) mit einer Kontaktfeder (21) und einen der Kontaktfeder (21) gegenüberliegenden Anlagebereich (23) aufweist, sowie ein Rückhaltemittel (3), welches von einem Grundzustand (G), in dem der elektrische Leiter (4) in den Federkäfig (2) einschiebbar ist, in einen Montagezustand (M), in dem die Kontaktfeder (21) am elektrischen Leiter (4) anliegt und diesen im Federkäfig (2) verklemmt, verstellbar ist, wobei das Rückhaltemittel (3) zwischen dem Anlagebereich (23) und der Kontaktfeder (21) verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Einführtrichter (7) zum Zuführen des elektrischen Leiters (4) zum Rückhaltemittel (3) aufweist und dass das Rückhaltemittel (3) einen Anlagesteg (32) aufweist, der im Grundzustand (G) zwischen dem elektrischen Leiter (4) und der Kontaktfeder (21) angeordnet ist und sich beim Verschieben des Rückhaltemittels (3) in Richtung des elektrischen Leiters (4) verbiegt.
  2. Elektrische Anschlussvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückhaltemittel (3) durch Einführen des elektrischen Leiters (4) in eine Leitereinführrichtung (43) gemeinsam mit diesem zwischen dem Anlagebereich (23) und der Kontaktfeder (21) verschiebbar ist.
  3. Elektrische Anschlussvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückhaltemittel (3) eine Anlagefläche (33) für den elektrischen Leiter (4) aufweist.
  4. Elektrische Anschlussvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einführtrichter (7) als eine Hülse und zumindest teilweise trichterförmig ausgebildet ist.
  5. Elektrische Anschlussvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einführtrichter (7) im Grundzustand (G) dem Rückhaltemittel (3) benachbart angeordnet ist, oder dass das Rückhaltemittel (3) im Grundzustand (G) im Einführtrichter (7) angeordnet ist.
  6. Elektrische Anschlussvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückhaltemittel (3) im Grundzustand (G) zwischen dem Anlagebereich (23) und der Kontaktfeder (21) angeordnet, insbesondere verklemmt, ist.
  7. Elektrische Anschlussvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (21) und/oder der Anlagebereich (23) stromführend sind.
  8. Elektrische Anschlussvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückhaltemittel (3) und/oder der Einführtrichter (7) aus einem Kunststoff gefertigt sind.
  9. Elektrische Anschlussvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Leiteranschlussgehäuse (5) sowie ein Kontaktanschlussgehäuse (6) umfasst, wobei der elektrische Leiter (4) in die Einführrichtung (43) durch das Leiteranschlussgehäuse (5) in das Kontaktanschlussgehäuse (6) geführt ist.
  10. Elektrische Anschlussvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlussteil (15) und das Federgehäuse (2) im Kontaktanschlussgehäuse (6) angeordnet sind.
  11. Verfahren zum Montieren eines elektrischen Leiters (4) in eine elektrische Anschlussvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückhaltemittel (3) im Grundzustand (G) zwischen der Kontaktfeder (21) und dem Anlagebereich (23) angeordnet ist und mittels des elektrischen Leiters (4) in die Leitereinführrichtung (43) entlang dem Anlagebereich (23) verschoben wird, bis die Kontaktfeder (21) in Anlage an den elektrischen Leiter (4) gerät und diesen im Montagezustand (M) verklemmt.
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