EP3050164A1 - Kabelschuheinrichtung mit strombalken sowie anschlussklemme - Google Patents

Kabelschuheinrichtung mit strombalken sowie anschlussklemme

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Publication number
EP3050164A1
EP3050164A1 EP14758336.3A EP14758336A EP3050164A1 EP 3050164 A1 EP3050164 A1 EP 3050164A1 EP 14758336 A EP14758336 A EP 14758336A EP 3050164 A1 EP3050164 A1 EP 3050164A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cable
current bar
clamping
terminal
receptacle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14758336.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Beckmann
Andreas Wendt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Publication of EP3050164A1 publication Critical patent/EP3050164A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01R4/484—Spring housing details
    • H01R4/4842—Spring housing details the spring housing being provided with a single opening for insertion of a spring-activating tool

Definitions

  • the present invention relates to a cable lug device with a current bar and equipped with such a lug device terminal for connecting at least one conductor.
  • the electrical terminal for conductors with small cross sections but especially for conductors with cross sections of up to 25 mm 2 or even 50 mm 2 can be provided and suitable.
  • terminals which are also suitable for the connection of conductors of large diameter.
  • Such terminals are used in particular in the high current range, in which pulse currents can occur with up to 80,000 amperes.
  • the design and manufacture of suitable terminals is next to the price of the terminal
  • Terminals may have contact difficulties at individual terminal junction points, leading to a local heating of the
  • a cable shoe device has a cable shoe body and a cable receptacle provided thereon for fastening a connection cable.
  • a current bar is provided or formed, which is designed and adapted to be inserted into a current bar receptacle of a terminal and there to serve as a current bar for contacting a conductor.
  • the cable lug device according to the invention has many
  • the cable shoe device according to the invention and an electrical terminal equipped therewith increase the
  • the cable lug device comprises on the lug body namely a cable receptacle for attachment and electrical contacting of a connection cable.
  • Lug body has a current bar, which is intended to serve as a current bar of an electrical terminal.
  • the cable receptacle of the cable shoe device serves for the electrically contacting cable connection.
  • the conductors of the cables to be connected become often provided with Crimphülsen or the like, so that a first contact resistance of the individual conductors on the Crimhülse and a second contact resistance of the
  • Crimp on the current bar and at least one additional contact resistance of the current bar on the crimp barrel of the other conductor is present until finally the contact resistance of the crimp barrel on the individual conductors of the other cable occurs.
  • the cable lug body of the cable lug device is used directly as a current bar, the number of contact resistances and thus the risk of a defect is reduced significantly.
  • the cable lug device and the terminal can be easily and inexpensively constructed. It is particularly preferred that the current bar of the
  • the cable shoe body is at least
  • the lug body may consist overall of a bent and folded sheet of a copper alloy.
  • the cable receptacle has a tubular connection section.
  • Connecting portion may be formed as a tube receiving or as a sleeve or at least include such.
  • the cable receptacle is a crimp connection designed and suitable for crimping connection of a connecting cable.
  • the current bar has a longitudinal section, on which, in particular, two layers are folded over one another, so that the longitudinal section has twice the plate thickness.
  • a transverse surface In the middle of a transverse surface preferably runs the abutting edge, which is formed in particular on the contact surface of a conductor to be connected.
  • At least one transverse groove is provided on the current bar.
  • a transverse groove on the current bar may be formed as a clamping groove and serve for molding or local impressions of an electrical conductor to be contacted. For example, if from the side of the clamping groove presses a clamping lever or other clamping object against the arranged between the current bar and the clamping object conductor, so the conductor deforms locally on the clamping groove and forms the clamping groove accordingly into this. As a result, the pull-out resistance of the clamped to the current bar conductor is significantly increased.
  • the current bar has at least one insertion aid on its insertion side.
  • the insertion aid may in particular comprise an insertion radius at the front end of the current bar.
  • the insertion radius can be formed at least in part by folding or folding over the metal sheet forming the current bar at the front tip of the current bar. This results in the insertion a rounded insertion.
  • Receiving groove provided for a push-through protection.
  • a Such receiving groove allows the z. B. lateral insertion of a push-through protection to prevent insertion of a conductor through a terminal.
  • a receiving groove can also serve to fix the current bar and thus the cable lug device to the electrical terminal. For example, from the side through an opening in the terminal housing, a beam, sheet metal or a stop element can be inserted, which is received in the groove and thereby fixes the current bar and the entire lug body in the terminal housing.
  • the cable shoe body has at least one projecting guide element such as a laterally projecting guide nose, a guide web or the like. With one or in particular at least two from each other
  • the lug body can be accurately defined and also recorded and positioned repeatably on the terminal.
  • the current bar is at least twice as long as the cable receptacle.
  • the current bar preferably has a proportion of between about 50% and 90% and preferably between 60% and 75% of the length of the cable shoe body in this embodiment.
  • the current bar be wider and shallower than the cable receptacle.
  • a current bar that is wide and flat, offers the same volume and thus the same conductivity as a narrow current bar a much larger investment and thus contact area.
  • the cable lug device has an elongated lug body.
  • the lug body is made shorter, so that the length of the current bar is only between about 1/3 and 1/2 of the length of the lug body in total.
  • the overall integrally formed cable shoe device consists of a tubular sheet metal strip bent over, which is folded over in the region of the current bar, so that the current bar has a flat and cuboidal cross-section.
  • the current bar and thus the cable shoe device as a whole can be fixed to the terminal simply via a fixing lug or the like.
  • the fixing opening can serve to receive any desired fixing element and latch, for example, with the fixing element.
  • the invention is also directed to a connection terminal with at least one conductor receptacle and at least one clamping device and with a current bar receptacle, the current bar receptacle being designed and arranged to receive a current bar of a cable shoe device in such a way that a cable is connected to the conductor receptacle by means of the clamping device electrically connected to the current bar of the cable shoe device can be connected.
  • such a terminal according to the invention with at least one conductor receptacle, at least one
  • the current bar receptacle is suitable for receiving a current bar of a cable lug device.
  • Cable lug device has a cable lug body and a cable receptacle provided thereon for fastening a
  • the current bar of the cable lug device can be accommodated in the current bar receptacle and is used to make contact with a conductor. Also, a terminal according to the invention has many
  • the terminal according to the invention is suitable for accurately fitting and fixed receiving a cable shoe device, as described above.
  • the receiving device has a precisely fitting current bar receptacle for receiving the cable shoe device. It can the
  • electrical connection terminal are in the finished connected state, therefore, considerably less contact resistance, as in electrical connection terminals from the prior art, in which on both sides of the terminal cables are connected. It is possible to connect two or more different cable shoe devices to a single electrical terminal. For example, it is possible that a cable lug device is connected to a relatively short lug body, while it is alternatively possible, a cable shoe device with a
  • a holder is provided, on which the current bar of the cable shoe device is received.
  • the clamping device preferably comprises at least one
  • Clamping spring for applying the clamping force.
  • a pivotable clamping lever is used in particular for clamping the conductor.
  • the clamping spring preferably has a first leg and at least one second leg. The clamping spring is in particular articulated to the first leg with the
  • the clamping spring is preferably coupled to the second leg articulated to the auxiliary lever.
  • the auxiliary lever and the clamping lever are advantageously arranged pivotably on the holder.
  • Such an electrical terminal has many advantages and allows a structure with fewer components and with simply constructed components.
  • a frictional connection of the holder via the clamping lever, the clamping spring and the auxiliary lever can be achieved with relatively few and structurally simple components on the one hand, even an even higher clamping force and on the other hand even an even larger opening angle.
  • clamping forces of 800 Newton or even 1200 Newton were measured. This is more than necessary in most applications, so that the clamping forces can also be reduced if necessary.
  • the holder can also be referred to as a clamping body and serves to receive the current bar and the pivotal attachment of the clamping lever.
  • the electrical terminal according to the invention provides a tilting lever clamp with dynamic leverage to
  • the electrical connection terminal can in particular be designed as a connection terminal and serve for passage on a wall of an electrical construction device or a wall or the like.
  • the opening angle or the maximum opening angle is greater than 60 ° and preferably greater than 75 °.
  • Opening angles of 90 ° and even more than 90 ° are possible and preferred. Due to the large opening angle and an upwardly freely accessible swiveling area, it is possible to easily mount even conductors with large cross-sections, since the conductors are easily accessible from "above", i.e. from the top
  • Strombalkken opposite side can be pivoted into the terminal. A bending and pushing back the usually rigid conductor to then insert the conductor from the front into the terminal, is not necessary.
  • a first pivot axis and at least one second pivot axis spaced therefrom are provided on the clamping lever.
  • the clamping spring has a first axle receptacle and at least one second axle receptacle spaced therefrom.
  • the auxiliary lever with a first rotary unit and at least one of them
  • the clamping lever, the clamping spring and preferably the auxiliary lever each have two separate joint points remote from each other.
  • the clamping lever is pivotally mounted on the holder via the first pivot axis.
  • the first axle receiving the clamping spring is provided on the first leg of the clamping spring and it is provided the second axle receiving the clamping spring on the second leg of the clamping spring.
  • the arranged on the first leg first axle receiving the clamping spring is coupled to the second pivot axis of the clamping lever.
  • the first rotary unit of the auxiliary lever on an axis which is pivotally connected to the second
  • Achsness is connected to the second leg of the clamping spring.
  • the second rotary unit of the auxiliary lever is pivotally mounted on the holder.
  • the second rotary unit of the auxiliary lever has a rounded outer contour, which is pivotally received on an adapted rounded recess of the holder.
  • the outer contour and the Recess in each case a circular shape or the shape of a circle segment.
  • the second rotary unit of the auxiliary lever is pivotally or rotatably received on the rounded outer contour of the holder and preferably supported.
  • the second rotation unit of the auxiliary lever includes an opening into which a guide shaft is inserted.
  • the second rotary unit can be rotatably mounted on the guide axis at the opening.
  • the guide axis in the opening is not used for the transmission of forces, but essentially only for guidance.
  • the guide axis may for example be part of the housing and, for example, consist of a plastic pin which is pivoted or clipped into the opening.
  • the guide axis may be an axle on the holder or else to be introduced separately into the holder in order to pivotally receive and / or support the auxiliary lever on the second rotary unit.
  • the clamping spring is part of an actuating device.
  • the actuator consists only of the clamping spring.
  • the clamping spring preferably has a double function: the clamping spring serves to apply the clamping force and at the same time as an actuating lever.
  • At least one tool opening is preferably provided on the actuating device for inserting a tool and for actuating the electrical connection terminal
  • the actuating device preferably has a tool holder.
  • the tool holder can at a
  • the clamping spring for example, has a substantially C-shaped cross section, and that the inner region of the cross section at least partially through the
  • the tool holder can be provided which serves as an abutment when operating to transmit the actuating forces.
  • the insert device may for example consist of plastic. But it is also possible that the tool holder and / or an abutment is provided by bent over to the clamping spring tabs or the like.
  • an inner diameter of the tool opening is larger than an inner diameter of the tool holder.
  • Insert devices allow a different configuration of the entire terminal. Only by replacing a single simple component, an extended application can be achieved without significantly increasing the stock of parts required.
  • the tool holder in or on the insert device preferably extends transversely to the current bar or the Current bar shooting.
  • the angle between the tool holder and the current bar can vary in the open state and depends on the intended use.
  • the actuating device and in particular the clamping spring preferably acts on the clamping lever via the auxiliary lever.
  • the actuating device practically consists only of the clamping spring on which the
  • Tool opening is provided. It is also possible that a lever extension or the like is provided on the clamping spring in order to operate the terminal without additional tool can.
  • the clamping spring acts at least in the clamping state as a tension spring.
  • the clamping spring is at least substantially relaxed in the open state.
  • Invention in particular understood an effective force which is less than 10% and preferably less than 5% of the maximum intended clamping force.
  • the end of the first leg and / or the end of the second leg of the clamping spring is respectively bent to form each of the first and / or the second axle receptacle. This allows easy production of the clamping spring and a reliable function.
  • At least one push-through protection is provided, which prevents a passage of a recorded conductor through the terminal.
  • a push-through protection consist of a recorded in a groove of the current bar part, which from the outside by
  • FIG. 1 is a perspective view of a terminal in the contact and the open position.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of a single electrical connection terminal
  • Fig. 3 is a schematic perspective view of a
  • Fig. 4 is a schematic perspective view of another cable shoe device for an electrical
  • Fig. 5 is a schematic side view of the electrical
  • Fig. 7 is a perspective view of the actuator of the terminal of Fig. 1;
  • Fig. 8 is a schematic side view of the electrical
  • FIG. 11 is a perspective view of the electrical
  • Terminal 100 which is supplied via the cable shoe 300 with a current bar 310.
  • the terminal 100 is here as a feed-through terminal
  • the cable shoe device 300 is inserted with the current bar provided in the terminal 100 and then only one to be connected conductor 126, between the clamping device of
  • Terminal 100 and the current bar 310 is clamped.
  • the current bar 310 of the cable lug device 300 is supported on the holder 108.
  • the terminal 100 has a terminal housing 150 and is provided with the contact portion 172 on a wall of an electric, not shown here
  • the conductor receptacle 115 is largely closed in the contact position 145, while in the open position 144 results in a particularly large opening angle 146, which can reach 75 ° or more. This also allows pivoting of a conductor into the conductor receptacle 115, which is particularly true for conductors of several
  • the terminal housing 150 is in particular made of an electrically non-conductive material and preferably a plastic.
  • the contact portion 172 may be provided as a circumferential web, with which the terminal 100 is supported circumferentially on a wall. It is also possible that the abutment portion 172 consists of several segments or individual support elements.
  • the actuating device 103 comprises a cover housing in the form of a cover cap 153.
  • the cover 153 here consists of an insulating material and protects the interior of the actuator 103 and also the interior of the terminal 100 from mechanical contact. The air and creepage distances are considerably increased by the cap 153.
  • the terminal housing 150 may include an outer housing 170 and an inner housing 160 to which the bracket 108 is received.
  • the holder 108 is preferably made of metal and in particular of a stamped and bent part.
  • the outer and the inner housing are preferably made of a plastic. On the inner housing 160, the holder 108 is received during assembly and it will be the required metal and
  • the inner housing forms with the
  • Holder 108 is a preassembled unit that only has to be plugged into the outer housing 170 or in an already existing on an electrical device and there z.
  • the terminal 100 has the pivotable actuator 103. By pivoting the actuator 103, the terminal can be opened or closed again. When pivoting the actuating device 103, a gap between the circumferential
  • Wall of the contact portion 172 and the cap 153 of the actuator 103 arise, namely, where in the contact position 145 of the shutter 149 is present. If from the closed position shown on the left in Fig. 1, the actuator 103 to the rear
  • the closure web 149 is pivoted through the wall into the electrical construction device. At the same time arises at the location where previously the shutter bar 149 was arranged a gap between the wall 172 and the cap 153.
  • the gap is finally closed again by the deflector 155, so that in the open position no gap is available.
  • the gap is spaced from the conductor receptacle 115 and independent of the conductor receptacle 155.
  • FIG. 2 shows, in a diagrammatically enlarged perspective view, a single electrical connection terminal 100 in which the housing 150 has been omitted in order to be able to display and recognize the individual components better.
  • the electrical connection terminal 100 has a
  • Holder 108 with two lateral walls 123, which has an approximately U-shaped overall cross-section.
  • the current bar 310 is provided on the cable lug device 300 and is an integral part of the lug body 301.
  • a plug-through protection 117 It can be arranged on a groove 311 (see Fig. 3 and 5), a plug-through protection 117, a plug-through protection of a
  • the electrical connection terminal 100 furthermore has a clamping lever 102, which is received on the holder 108 in a pivotable manner via a first pivot axis 113.
  • Clamping lever 102 has a second pivot axis 114 (see Fig. 5) spaced from first pivot axis 113. At the second pivot axis 114 is
  • the clamping spring 101 with the first leg 136 and the second leg 137 has an overall approximately C-shaped Shape. At the end of the second leg 137 is the
  • Clamping spring 101 is pivotally received or mounted on the axle 112.
  • the axle 112 is part of the first rotary unit 129 at a first end of the auxiliary lever 104.
  • the auxiliary lever 104 consists of two parallel side walls 121, which are interconnected via a cross connector 105.
  • the cross connector 105 has an approximately U-shaped in a front view to pivot the second
  • the auxiliary lever 104 is also a one-piece stamped and bent part.
  • a second rotary unit 130 is provided. This includes the second
  • Rotary unit 130 a central hole 111, in which a in
  • Recess 106 is received, pivotally mounted.
  • the virtual axis of rotation extends centrally through the opening 111.
  • the round outer contour 107 of the second rotary unit 130 rotates within the circular recess 106 on the bracket 108 about the virtual axis of rotation. It is an effective force transfer in this vertical direction, ie in a direction transverse to the current bar 310, allows.
  • the clamping spring 101 with its total about C-shaped
  • Clamping spring 101 is here loaded on train, so that in the load case, the two legs 136 and 137 of the clamping spring 101 from each other.
  • the clamping spring 101 also serves here as an actuating device 103 or as an actuating lever and, in addition to the clamping spring 101, also comprises the insert device 118
  • a tool opening 109 is provided, through which a tool 120 (see Fig .. 5) can be introduced as a screwdriver to the terminal 100 from the with the movement of the screwdriver
  • FIGS. 3 and 4 show two different variants of a cable lug device 300.
  • 3 shows a longer variant.
  • the total length 301a of the cable lug device 300 essentially consists of the length 302a of the cable receiver and the length 310a of the current bar 310.
  • a tubular portion is provided, on which a central receiving opening is provided for receiving a cable to be connected.
  • the cable receptacle 302 has a length 302a, a width 302b and a height 302c.
  • the cable receptacle is designed essentially rotationally symmetrical, so that the width 302b also corresponds to the height 302c and thus to the diameter 302b.
  • the connection portion which is designed here as crimp 304, provided. Axial next to the cable receptacle 302 extends the
  • the current bar 310 extends here over a length 310a, which in the exemplary embodiment is more than twice as long as the length 302a of the cable receptacle 302. Over at least one longitudinal section 306 and in particular the length 310a, the current bar 310 has two layers folded on one another , The abutting edge 307 is provided on the upper side of the current bar 310 at the contact surface with a conductor 126 to be contacted.
  • an insertion aid 309 is provided on the insertion side 308. While the layers of the current bars 310 are folded over the longitudinal section 306 in the longitudinal direction, the insertion aid 309 can be formed by a section of the current bar 310 folded over along the insertion edge.
  • an insertion radius 314 forms on the insertion side 308, which facilitates insertion considerably.
  • the current bar 310 consists in particular of a copper alloy or a copper-containing alloy and is suitable for the
  • the current bar 310 has a width 310b and a thickness or height 310c.
  • the width 310b is considerably larger than the height 310c.
  • the width 310b is larger than the diameter 302b of the cable receiver, and the height 310c is smaller than that
  • Diameter 302b of the cable receptacle 302. As a result, given a volume of material, a large contact surface for a
  • Ladder 126 provided.
  • the length of the current bar 310 is dimensioned here so large that the cable receptacle 302 is so far away from the insertion side 308, that the cable receptacle 302 and the adjoining connecting cable 320 so far away from the Clamping spring and the actuator is located so that it does not interfere with a pivoting from the open position 144 in the clamped position 145 and back.
  • a conductor 126 to be connected and the cable 320 accommodated on the crimping terminal 305 are at the same height and may have a continuous virtual axis.
  • FIGS. 3 and 4 shows another variant of the cable lug device 300, in which the overall length is significantly shorter, since the current bar 310 has a length 310a which corresponds approximately only to the length 302a of the cable receiver 302.
  • the cable receptacles 302 of the cable shoe devices according to FIGS. 3 and 4 are in particular identical.
  • the underside 318 of the current bar 310 can be seen.
  • the receiving opening for a cable 320 to be connected is arranged here on the rear side of the current bar. This means that a conductor 126 resting on the upper side of the current bar 310 has a transverse offset to the cable 320 which is connected to the cable 320
  • Receiving opening of the cable receptacle 302 is connected.
  • a fixing unit 317 in the form of a hole or a receiving opening is provided, which serves for latching with a corresponding retaining lug or the like on the holder 108.
  • Guide tabs 316 or guide webs are provided laterally on the current bar 310, which ensure a defined reception of the cable shoe device as a whole and of the current bar 310 on the terminal 100.
  • the current bar is again two on each other
  • Insertion side 308 are bent over.
  • the width 310b of the current bar is greater than the diameter 302b of the cable receptacle, while the thickness 310c of the current bar is significantly smaller than the diameter 302b of the cable receptacle 302.
  • FIG. 5 shows a side view of the electrical connection terminal 100 in the open state 144.
  • both cable shoe devices 300 are shown by way of example in FIG. 5. Both cable shoe devices are not yet connected to the terminal 100.
  • the shorter cable lug device 300 is connected, the cable 320 is located at the crimping terminal 305 below the current bar, while the cable 125 is fed to the other side of the terminal above the current bar. If, however, the longer variant of
  • Cable lug device 300 is connected, so both cables 320 and 125 are arranged above the current bar and can extend in a continuous line.
  • the current bar is made longer, so that the cable receptacle 302 extends only at a distance from the terminal 100 upwards in which no impairment of the pivoting movement occurs.
  • the inserting device 118 has an insert body 118a, a retaining leg 118c which is in particular elastically formed, and a gap 118b therebetween. This makes it possible that the insert device 118 also bears against the two legs 136, 137 of the clamping spring 101 during spring movements.
  • the retaining leg 118c may be fixedly connected to the first leg 136 of the clamping spring 101 or clamped thereto.
  • a current bar receptacle 110a is provided at the terminal 100.
  • one of the two cable shoe devices 300 can be connected to the current bar receptacle 110a, which are still shown at a distance from the connection terminal 100 in FIG. 5. The selection may depend on the local space conditions and the connection geometry.
  • the radius on the insertion side of the current bar facilitates insertion.
  • the current bar 310 is in the
  • Terminal 100 accurately guided and is defined via the guide elements 316 defined in the form of guide lugs or guide webs on both sides.
  • a crimping sleeve 305 as a crimp terminal 305 comprehensive cable shoe device 300 with the crimped cable 320 is already connected to the terminal 100.
  • a cable 125 is inserted with a conductor 126 in the terminal 100 on the other side.
  • the conductor or conductors 126 of the cable 125 rest on the top side of the current bar 310 of the cable lug device 300 after being inserted or pivoted in.
  • the overall width and flat trained current bar 310 provides at the folded longitudinal portion 306 a sufficient contact area for the transmission of high currents.
  • Fig. 6 shows the insert 118 on the clamping spring
  • the clamping spring 101 provides the required clamping force at the connection terminal 100.
  • the clamping spring 101 is loaded here on train, so that in the load case, the two legs 136 and 137 of the clamping spring 101 from each other.
  • the "C" is opened in the direction of the conductor receptacle 115.
  • the actuating device 103 also comprises the plastic insert and the covering cap 153 shown in FIG.
  • Projections 157 engage with the openings 158 in the
  • the plate-shaped plug-in protection 156 is connected in one piece to the insert body 118a via a web.
  • Fig. 7 shows the clamping spring 101 with the insert 118 and the mounted cap 153. At the bottom of the rear gate 149 and the top of the deflector 155 can be seen. If side walls are provided, as indicated by the dashed lines, an insertion funnel is available for a tool.
  • connection terminal 100 shows a schematic side view of the connection terminal 100 with a deployment device 118 and the cable lug device 300 received on the connection terminal 100 in an intermediate position between the open position 144 (see FIG. 5) and the closed position 145. Only the attachment 108 is shown while the terminal housing 150 in Fig. 8 is not shown.
  • the clamping spring 101 By pivoting the clamping spring 101 in a clockwise direction, ie, in the direction of the clamping lever 102, the electrical connection terminal 100 of the intermediate position shown in FIG. 8 in the
  • FIG. 9 shows a section through the
  • connection terminal 100 and the insert device 118 received thereon and the cable lug device 300 with the current bar 310. It can be seen here that the clamping lever 102 has already been pivoted with the clamping edge 122 so far that the clamping edge rests against the conductors 126 of the cable 125. In the further pivoting of the clamping lever 102, the clamping force is then substantially increased.
  • a receiving opening 132 for receiving a tool 120 (see Fig. 5) is provided in the inserting device 118.
  • an inner diameter 109a of the tool opening 109 in the clamping spring is provided with a larger diameter than the inner diameter 132a of the receiving opening 132 in the plastic insert 118.
  • the clamping spring 101 may be provided for use with different insert devices 118 or with plastic inserts with different receiving openings 132 , That allows the
  • the clamping lever 102 has two parallel side walls, between which the clamping edge 122 is provided. Also the Clamping lever 102 is designed here as a one-piece stamped and bent part.
  • a groove 131 is provided in the current bar 110 of the cable lug device 300, which is arranged where the clamping edge 122 presses an inserted conductor 126 against the current bar 310.
  • conductor 126 can deform into the groove 131 during the clamping process, so that an effective pull-out protection can be ensured.
  • Achsability 127 on the first leg 136 of the clamping spring 101 can be seen cut.
  • the second axle receptacle 128 of the clamping spring 101 is cut recognizable, the axis 112 of the first rotary unit 129th the auxiliary lever 104 engages.
  • the cable shoe device 300 has at the bottom of the
  • Fig. 10 shows the clamping state 145.
  • the clamping spring 101 is further pivoted and provides the necessary clamping force.
  • the clamping spring 101 has been pivoted over a dead center, so that only force must be expended to release. In this position, clamping forces of 800 to 1200 Newton are easy to implement.
  • FIGS. 5, 9 and 10 the function of the electrical connection terminal 100 will be explained below.
  • a cable lug device 300 having a suitable overall length 301a is selected. The selection also depends on the geometric conditions of the
  • the cable lug device 300 is connected to the insertion side 308 in the current bar receiving 110a of
  • Fig. 8 is a schematic diagram of a cable 125 with a
  • a fixing unit in the form of a latching nose 108a or a retaining lug on the holder engages in a hole of a fixing unit 317 on the current bar 310, so that the current bar 310 securely on the
  • Terminal 100 is added.
  • Fig. 9 shows an intermediate state in which the clamping lever 102 has already been pivoted considerably. This is done by a tool is inserted into the tool opening 109 on the clamping spring 101 and is pivoted in the illustration according to Figures 5, 9 and 10 in a clockwise direction.
  • the pivoting pursued virtually powerless, since the distance between the two legs 136 and 137 of the clamping spring 101 is not or practically almost unchanged and thus not the spring tension changes. This achieves a pleasant operation.
  • the clamping lever 102, the clamping spring 101 and the auxiliary lever 104 pivotally coupled to each other.
  • Cross section can be clamped. Then, the clamping edge in the groove 131 of the current bar 310 abuts.
  • the clamping spring 101 is tensioned, wherein the distance of the first leg 136 of the second leg 137 expands. Due to the stable clamping spring 101, therefore, a high clamping force is generated.
  • a self-inhibited state is shown.
  • a dead center was exceeded, so that in the clamping state 145, the clamping spring 101 is slightly relaxed relative to the maximum bias. This achieves a stable state.
  • a connecting line 119 between the axis 112 and the second pivot axis 114 extends just below the center of the hole 111 or the virtual axis of rotation of the second rotary unit 130 of the auxiliary lever 104.
  • FIG. 11 shows a schematic perspective illustration of a connection terminal 100 according to the invention with two Conductor receptacles 115 for connecting two conductors 125.
  • the terminal 100 has two current bar receptacles 110a, in each of which a single current bar 310 of a cable lug device 300 with crimped cable 320 can be introduced.
  • the current bar receptacles 110a receive the cable lug devices 300 at the insertion end, in each case completely protected.
  • the cable lug device 300 with the crimped cable 320 including the cable insulation surrounding the conductor or conductors 126, can be inserted into the current bar receptacle 110a, so that current-carrying parts
  • the current bar receptacles 110a preferably each have a sleeve-shaped housing section into which a cable shoe device 300 with the associated current bar 310 is inserted during assembly. Two or more current bar receptacles 110a and associated conductor receptacles 115 can be provided on a housing 150. The single ones
  • Conductor receptacles 115 are preferably separated from each other by a partition so that each conductor receptacle 115 is surrounded by a U-shaped housing portion, which ensures easy pivoting of a conductor 125 to be connected and a large clearance and creepage distance.
  • executed electrical terminal 100 has a dynamic leverage, at the beginning of the
  • the maximum opening angle 146 can be made very large, so that even the most massive ladder can be pivoted into the upwardly open pivoting region 115.
  • Axle 112 pivot axis 113, 114th

Landscapes

  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Kabelschuheinrichtung (300) und Anschlussklemme (100) mit einer Kabelschuheinrichtung (300), wobei die Anschlussklemme eine Leiteraufnahme (115) und eine Klemmeinrichtung (101) und eine Strombalkenaufnahme (110a) aufweist. An der Anschlussklemme ist eine Kabelschuheinrichtung (100) mit einem Kabelschuhkörper (301) und einer daran vorgesehenen Kabelaufnahme (302) zur Befestigung eines Anschlusskabels (303) vorgesehen. Der Kabelschuhkörper (301) weist einen Strombalken (310) auf, der eine Strombalkenaufnahme (110a) der Anschlussklemme (100) eingeführt ist und dort als Strombalken (110) zur Kontaktierung eines Leiters (126) dient.

Description

Kabelschuheinrichtung mit Strombalken sowie Anschlussklemme
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kabelschuheinrichtung mit einem Strombalken und eine mit einer solchen Kabelschuh- einrichtung ausgerüstete Anschlussklemme zum Anschließen wenigstens eines Leiters. Insbesondere sind der Strombalken der Kabelschuheinrichtung und die elektrische Anschlussklemme zum Anschließen von Leitern mit großen Querschnitten
geeignet. Dabei kann die elektrische Anschlussklemme für Leiter mit kleinen Querschnitten aber insbesondere auch für Leiter mit Querschnitten von bis zu 25 mm2 oder sogar 50 mm2 vorgesehen und geeignet sein.
Im Stand der Technik sind verschieden Anschlussklemmen bekannt geworden, die sich auch zum Anschluss von Leitern großer Durchmesser eignen. Solche Anschlussklemmen werden insbesondere auch im Hochstrombereich benutzt, bei denen Pulsströme mit bis zu 80.000 Ampere auftreten können. Bei der Konstruktion und Fertigung von geeigneten Anschlussklemmen kommt es neben dem Preis der Anschlussklemme
insbesondere auch auf die Sicherheit an. Anschlussklemmen, können an einzelnen Klemmübergangsstellen Kontaktschwierigkeiten aufweisen, die zu einem örtlichen Erwärmen der
Anschlussklemme führen können. In ungünstigsten Fällen kann es sogar zum Brand kommen.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kabelschuheinrichtung und eine mit einer solchen Kabelschuh- einrichtung ausrüstbare Anschlussklemme zur Verfügung zu stellen, womit ein kostengünstiger und sicherer Betrieb möglich ist. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Kabelschuheinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch die elektrische Anschlussklemme mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel.
Eine erfindungsgemäße Kabelschuheinrichtung weist einen Kabelschuhkörper und eine daran vorgesehene Kabelaufnahme zur Befestigung eines Anschlusskabels auf. An dem Kabelschuhkörper ist ein Strombalken vorgesehen oder gebildet, der dazu ausgebildet und eingerichtet ist, in eine Strombalkenaufnahme einer Anschlussklemme eingeführt zu werden und dort als Strombalken zur Kontaktierung eines Leiters zu dienen.
Die erfindungsgemäße Kabelschuheinrichtung hat viele
Vorteile, da sie kostengünstig ist und einen einfachen und sicheren Betrieb einer elektrischen Anschlussklemme ermöglicht. Die erfindungsgemäße Kabelschuheinrichtung und eine damit ausgerüstete elektrische Anschlussklemme erhöht die
Betriebssicherheit erheblich. Die Anzahl der Klemmübergangsstellen kann verringert werden, da eine Klemmübergangsstelle entfällt. Die Kabelschuheinrichtung umfasst an dem Kabelschuhkörper nämlich eine Kabelaufnahme zur Befestigung und elektrischen Kontaktierung eines Anschlusskabels. Der
Kabelschuhkörper weist einen Strombalken auf, der dazu vorgesehen ist, als Strombalken einer elektrischen Anschlussklemme zu dienen. Die Kabelaufnahme der Kabelschuheinrichtung dient zum elektrisch kontaktierenden Kabelanschluss .
Bei konventionellen Anschlussklemmen werden hingegen auf beiden Seiten Kabel gegen die jeweiligen Strombalken
geklemmt. Dabei werden die Leiter der anzuschließenden Kabel oft mit Crimphülsen oder dergleichen versehen, sodass ein erster Übergangswiderstand von den einzelnen Leitern auf die Crimphülse und ein zweiter Übergangswiderstand von der
Crimphülse auf den Strombalken und wenigstens ein weiterer Übergangswiderstand von dem Strombalken auf die Crimphülse des anderen Leiters vorliegt, bis wiederum schließlich der Übergangswiderstand von der Crimphülse auf die Einzelleiter des anderen Kabels auftritt. Durch die Erfindung wir nun die Anzahl der Übergangswiderstände um wenigstens einen und damit deutlich reduziert. Treten nur noch an drei Stellen
Übergangswiderstände auf statt zuvor an vier, wird die Anzahl der Übergangswiderstände um 33 % reduziert.
Da der Kabelschuhkörper der Kabelschuheinrichtung direkt auch als Strombalken verwendet wird, verringert sich die Anzahl der Übergangswiderstände und damit die Gefahr eines Defektes deutlich. Außerdem können die Kabelschuheinrichtung und die Anschlussklemme einfach und kostengünstig aufgebaut werden. Es ist besonders bevorzugt, dass der Strombalken der
Kabelschuheirichtung einstückig mit dem Kabelschuhkörper gebildet ist. Insbesondere ist der Strombalken
werkstoffeinstückig mit dem Kabelschuhkörper ausgebildet. Vorzugsweise besteht der Kabelschuhkörper wenigstens
teilweise aus Kupfer oder eine kupferhaltigen Legierung. Der Kabelschuhkörper kann insgesamt aus einem gebogenen und umgefalteten Blech aus einer Kupferlegierung bestehen.
In bevorzugten Ausgestaltungen weist die Kabelaufnahme einen rohrförmigen Anschlussabschnitt auf. Der rohrförmige
Anschlussabschnitt kann als Rohraufnahme oder als Hülse ausgebildet sein oder wenigstens eine solche umfassen.
Insbesondere ist die Kabelaufnahme als Crimpanschluss ausgebildet und eignet sich zum krimpenden Anschluss eines Anschlusskabels .
Vorzugsweise weist der Strombalken einen Längsabschnitt auf, an dem insbesondere zwei Lagen aufeinander umgefaltet sind, sodass der Längsabschnitt die doppelte Blechstärke aufweist. In der Mitte einer Querfläche verläuft vorzugsweise die Stoßkante, die insbesondere auf der Anlagefläche eines anzuschließenden Leiters ausgebildet ist.
An dem Strombalken ist vorzugsweise wenigstens eine Quernut vorgesehen. Eine Quernut an dem Strombalken kann als Klemmnut ausgebildet sein und zum Einformen oder lokalen Eindrücken eines zu kontaktierenden elektrischen Leiters dienen. Wenn beispielsweise von der Seite der Klemmnut aus ein Klemmhebel oder ein anderer Klemmgegenstand gegen den zwischen dem Strombalken und dem Klemmgegenstand angeordneten Leiter drückt, so verformt sich der Leiter lokal an der Klemmnut und formt sich der Klemmnut entsprechend in diese hinein. Dadurch wird der Auszugswiderstand des an dem Strombalken geklemmten Leiters erheblich erhöht.
In bevorzugten Ausgestaltungen weist der Strombalken an seiner Einführseite wenigstens eine Einführhilfe auf. Die Einführhilfe kann insbesondere einen Einführradius am vorderen Ende des Strombalkens umfassen. Der Einführradius kann wenigstens zum Teil dadurch gebildet werden, dass an der vorderen Spitze des Strombalkens das den Strombalken bildende Blech umgeklappt bzw. umgefaltet wird. Dadurch ergibt sich in Einführrichtung eine abgerundete Einführhilfe.
Des Weiteren ist vorzugsweise in dem Strombalken eine
Aufnahmenut für einen Durchsteckschutz vorgesehen. Eine solche Aufnahmenut ermöglicht das z. B. seitliche Einführen eines Durchsteckschutzes, um ein Durchstecken eines Leiters durch eine Anschlussklemme zu verhindern. Des Weiteren kann eine Aufnahmenut auch dazu dienen, den Strombalken und somit die Kabelschuheinrichtung an der elektrischen Anschlussklemme zu fixieren. Beispielsweise kann von der Seite durch eine Öffnung in dem Klemmengehäuse ein Balken, Blech oder ein Stoppelement eingeführt werden, welches in der Nut aufgenommen ist und dadurch den Strombalken und den gesamten Kabelschuhkörper in dem Klemmengehäuse fixiert.
Vorzugsweise weist der Kabelschuhkörper wenigstens ein abstehendes Führungselement wie eine seitlich abstehende Führungsnase, einen Führungssteg oder dergleichen auf. Mit einem oder insbesondere wenigstens zwei voneinander
beabstandeten Führungselementen kann der Kabelschuhkörper genau definiert und auch wiederholbar an der Anschlussklemme aufgenommen und positioniert werden. In bevorzugten Ausgestaltungen ist der Strombalken wenigstens doppelt so lang wie die Kabelaufnahme. Der Strombalken hat in dieser Ausgestaltung vorzugsweise einen Anteil von zwischen etwa 50 % und 90 % und vorzugsweise zwischen 60 % und 75% der Länge des Kabelschuhkörpers.
Es ist möglich und bevorzugt, dass der Strombalken breiter und flacher als die Kabelaufnahme ist. Ein Strombalken der breit und flach ausgeführt ist, bietet bei gleichem Volumen und somit gleicher Leitfähigkeit wie ein schmaler Strombalken eine erheblich größere Anlage- und somit Kontaktfläche.
In bevorzugten Ausgestaltungen weist die Kabelschuheinrichtung einen langgestreckten Kabelschuhkörper auf. In anderen bevorzugten Ausgestaltungen ist der Kabelschuhkörper kürzer ausgestaltet, sodass die Länge des Strombalkens nur zwischen etwa 1/3 und 1/2 der Länge des Kabelschuhkörper insgesamt beträgt.
In einfachen Ausgestaltungen besteht die insgesamt einstückig ausgebildete Kabelschuheinrichtung aus einem rohrförmig gebogenen Blechstreifen, der im Bereich des Strombalkens umgefaltet ist, sodass der Strombalken einen flachen und quaderförmigen Querschnitt aufweist.
In vorteilhaften Ausgestaltungen ist wenigstens eine Fixieröffnung auf der Unterseite des Kabelschuhkörpers und
insbesondere auf der Unterseite des Strombalkens vorgesehen. Bei solch einer Fixieröffnung kann der Strombalken und somit die Kabelschuheinrichtung insgesamt an der Anschlussklemme einfach über eine Fixiernase oder dergleichen fixiert werden. Die Fixieröffnung kann zur Aufnahme eines beliebigen Fixierelementes dienen und beispielsweise mit dem Fixierelement verrasten.
Des Weiteren ist die Erfindung auch auf eine Anschlussklemme mit wenigstens einer Leiteraufnahme und wenigstens einer Klemmeinrichtung und mit einer Strombalkenaufnahme ausge- richtet, wobei die Strombalkenaufnahme dazu ausgebildet und eingerichtet ist, einen Strombalken einer Kabelschuheinrichtung derart aufzunehmen, dass ein Kabel an der Leiteraufnahme mittels der Klemmeinrichtung elektrisch leitend mit dem Strombalken der Kabelschuheinrichtung anschließbar ist.
Insbesondere ist eine solche erfindungsgemäße Anschlussklemme mit wenigstens einer Leiteraufnahme, wenigstens einer
Klemmeinrichtung und wenigstens einer Strombalkenaufnahme ausgerüstet. Die Strombalkenaufnahme ist zur Aufnahme eines Strombalkens einer Kabelschuheinrichtung geeignet. Die
Kabelschuheinrichtung weist einen Kabelschuhkörper und eine daran vorgesehene Kabelaufnahme zur Befestigung eines
Anschlusskabels auf. An dem Kabelschuhkörper ist der Strombalken vorgesehen. Der Strombalken der Kabelschuheinrichtung ist in der Strombalkenaufnahme aufnehmbar und dient zur Kontaktierung eines Leiters. Auch eine erfindungsgemäße Anschlussklemme hat viele
Vorteile. Die erfindungsgemäße Anschlussklemme eignet sich zur passgenauen und festen Aufnahme einer Kabelschuheinrichtung, wie sie zuvor beschrieben wurde. Dabei weist die Aufnahmeeinrichtung eine passgenaue Strombalkenaufnahme zur Aufnahme der Kabelschuheinrichtung auf. Dabei kann der
Kabelschuhkörper mit dem Strombalken in die elektrische Anschlussklemme eingeführt werden, um dort den Strombalken zur Verfügung zu stellen. Bei der erfindungsgemäßen
elektrischen Anschlussklemme liegen im fertig angeschlossenen Zustand deshalb erheblich weniger Übergangswiderstände vor, als bei elektrischen Anschlussklemmen aus dem Stand der Technik, bei denen an beiden Seiten der Anschlussklemme Kabel angeschlossen sind. Es ist möglich, an eine einzige elektrische Anschlussklemme zwei oder mehr unterschiedliche Kabelschuheinrichtungen anzuschließen. Beispielsweise ist es möglich, dass eine Kabelschuheinrichtung mit einem relativ kurzen Kabelschuhkörper angeschlossen wird, während es alternativ dazu auch möglich ist, eine Kabelschuheinrichtung mit einem
Kabelschuhkörper anzuschließen, bei der der Strombalken wenigstens doppelt so lang ist, wie bei dem kurzen Kabelschuhkörper. Dadurch wird es ermöglicht, dass eine kurze Kabelschuheinrichtung verwendet wird, bei der die beiden angeschlossenen Kabel auf der gleichen Höhe zur elektrischen Anschlussklemme zugeführt werden. Alternativ dazu kann auch eine Kabelschuheinrichtung mit einem kurzen Kabelschuhkörper eingesetzt werden, bei dem das der Kabelschuheinrichtung angeschlossene Kabel tiefer bzw. höhenversetzt (oder seitenversetzt) angeschlossen ist, als das an dem Strombalken der Kabelschuheinrichtung innerhalb der elektrischen Anschlussklemme angeschlossene Kabel. Bei dieser Form ergibt sich ein Versatz der beiden angeschlossenen Kabel. Das kann bauraum- technische Vorteile haben und erhöht die Flexibilität des Einsatzes .
Mit dem langgestreckten Kabelschuhkörper, bei dem der Strom- balken doppelt so lang wie die Kabelaufnahme oder länger ausgebildet ist, kann auch eine Ableitung des an der Kabelaufnahme angeschlossenen Kabels in gleicher Höhe erfolgen.
Vorzugsweise ist eine Halterung vorgesehen, an welcher der Strombalken der Kabelschuheinrichtung aufgenommen wird. Die Klemmeinrichtung umfasst vorzugsweise wenigstens eine
Klemmfeder zum Aufbringen der Klemmkraft. Ein schwenkbarer Klemmhebel dient insbesondere zum Klemmen des Leiters. Dabei weist die Klemmfeder vorzugsweise einen ersten Schenkel und wenigstens einen zweiten Schenkel auf. Die Klemmfeder ist insbesondere mit dem ersten Schenkel gelenkig an den
Klemmhebel gekoppelt. Die Klemmfeder ist vorzugsweise mit dem zweiten Schenkel gelenkig an den Hilfshebel gekoppelt. Der Hilfshebel und der Klemmhebel sind vorteilhafter Weise verschwenkbar an der Halterung angeordnet.
Eine solche elektrische Anschlussklemme hat viele Vorteile und erlaubt einen Aufbau mit weniger Bauteilen und mit einfach aufgebauten Bauteilen. Dadurch, dass in bevorzugten Ausgestaltungen ein Kraftschluss von der Halterung über den Klemmhebel, die Klemmfeder und den Hilfshebel erfolgt, kann mit relativ wenigen und konstruktiv einfachen Bauteilen einerseits sogar eine noch höhere Klemmkraft und andererseits sogar ein noch größerer Öffnungswinkel erreicht werden. In einer konkreten Ausgestaltung wurden Klemmkräfte von 800 Newton oder sogar von 1200 Newton gemessen. Das ist in den meisten Anwendungen mehr als nötig, sodass die Klemmkräfte gegebenenfalls auch konstruktiv reduziert werden.
Die Halterung kann auch als Klemmkörper bezeichnet werden und dient zu Aufnahme des Strombalkens und zur schwenkbaren Befestigung des Klemmhebels.
Die erfindungsgemäße elektrische Anschlussklemme stellt eine Kipp-Hebelklemme mit dynamischer Hebelübersetzung zur
Verfügung. Die elektrische Anschlussklemme kann insbesondere als Anschlussklemme ausgebildet sein und zur Durchführung an einer Wandung einer elektrischen Baueinrichtung oder einer Wandung oder dergleichen dienen.
Vorzugsweise beträgt ein Öffnungswinkel zwischen dem
Strombalken und der Klemmkante im Öffnungszustand wenigstens 45°. Insbesondere ist der Öffnungswinkel bzw. der maximale Öffnungswinkel größer 60° und vorzugsweise größer 75°.
Öffnungswinkel von 90° und sogar mehr als 90° sind möglich und bevorzugt. Durch große Öffnungswinkel und einen nach oben hin frei zugänglichen Einschwenkbereich wird eine einfache Montage auch von Leitern mit großen Querschnitten ermöglicht, da die Leiter einfach von „oben", d.h. von der dem
Strombalken gegenüberliegenden Seite in die Anschlussklemme eingeschwenkt werden können. Ein Umbiegen und Zurückschieben der in der Regel starren Leiter, um den Leiter dann von vorn in die Anschlussklemme einzuschieben, ist nicht nötig.
Vorzugsweise sind an dem Klemmhebel eine erste Schwenkachse und wenigstens eine davon beabstandete zweite Schwenkachse vorgesehen. Insbesondere verfügt die Klemmfeder über eine erste Achsaufnahme und wenigstens eine davon beabstandete zweite Achsaufnahme. Vorzugsweise ist der Hilfshebel mit einer ersten Dreheinheit und wenigstens einer davon
beabstandeten zweiten Dreheinheit ausgerüstet. Das bedeutet, dass der Klemmhebel, die Klemmfeder und vorzugsweise der Hilfshebel jeweils über zwei voneinander entfernte separate Gelenkstellen verfügen. Vorzugsweise ist der Klemmhebel über die erste Schwenkachse verschwenkbar an der Halterung befestigt. Insbesondere ist die erste Achsaufnahme der Klemmfeder an dem ersten Schenkel der Klemmfeder vorgesehen und es ist die zweite Achsaufnahme der Klemmfeder an dem zweiten Schenkel der Klemmfeder vorgesehen. Vorzugsweise ist die an dem ersten Schenkel angeordnete erste Achsaufnahme der Klemmfeder mit der zweiten Schwenkachse des Klemmhebels gekoppelt.
Vorteilhafterweise weist die erste Dreheinheit des Hilfs- hebels eine Achse auf, die schwenkbar mit der zweiten
Achsaufnahme an dem zweiten Schenkel der Klemmfeder verbunden ist. Insbesondere ist die zweite Dreheinheit des Hilfshebels schwenkbar an der Halterung angeordnet. Vorzugsweise weist die zweite Dreheinheit des Hilfshebels eine abgerundete Außenkontur auf, die an einer angepassten abgerundeten Ausnehmung der Halterung schwenkbar aufgenommen ist. Besonders bevorzugt weisen die Außenkontur und die Ausnehmung jeweils eine kreisrunde Form oder die Form eines Kreissegmentes auf. Insbesondere ist die zweite Dreheinheit des Hilfshebels schwenkbar oder drehbar an der abgerundeten Außenkontur der Halterung aufgenommen und vorzugsweise abgestützt.
Es ist möglich und bevorzugt, dass die zweite Dreheinheit des Hilfshebels eine Öffnung umfasst, in die eine Führungsachse eingeführt ist. Dabei kann die zweite Dreheinheit über die Führungsachse an der Öffnung drehbar gelagert sein. Möglich ist es aber auch, dass die Führungsachse in der Öffnung nicht zur Übertragung von Kräften, sondern im Wesentlichen nur zur Führung dient. Die Führungsachse kann beispielsweise Teil des Gehäuses sein und beispielsweise aus einem Kunststoffzapfen bestehen, der in die Öffnung eingeschwenkt oder eingeklipst wird. Möglich ist es aber auch, dass die Führungsachse eine Achse an der Halterung ist oder aber separat in die Halterung eingeführt wird, um den Hilfshebel an der zweiten Dreheinheit schwenkbar aufzunehmen und/oder abzustützen.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die Klemmfeder Teil einer Betätigungseinrichtung ist. In einer einfachen Ausgestaltung besteht die Betätigungseinrichtung nur aus der Klemmfeder . Die Klemmfeder hat vorzugsweise eine Doppelfunktion: die Klemmfeder dient zum Aufbringen der Klemmkraft und gleichzeitig auch als Betätigungshebel.
An der Betätigungseinrichtung ist vorzugsweise wenigstens eine Werkzeugöffnung vorgesehen, um ein Werkzeug einzuführen und die elektrische Anschlussklemme zu betätigen, um
beispielsweise einen elektrischen Leiter zu klemmen oder die Klemmung wieder aufzuheben. Die Betätigungseinrichtung weist vorzugsweise eine Werkzeugaufnahme auf. Die Werkzeugaufnahme kann an einer
Einsatzeinrichtung vorgesehen sein. Möglich und bevorzugt ist es, dass die Klemmfeder beispielsweise einen im Wesentlichen C-förmigen Querschnitt aufweist, und dass der Innenbereich des Querschnittes wenigstens teilweise durch die
Einsatzeinrichtung ausgefüllt ist. An der Einsatzeinrichtung kann die Werkzeugaufnahme vorgesehen sein, die beim Betätigen als Gegenlager dient, um die Betätigungskräfte zu übertragen.
Die Einsatzeinrichtung kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen. Möglich ist es aber auch, dass die Werkzeugaufnahme und/oder ein Gegenlager durch an der Klemmfeder umgebogene Laschen oder dergleichen zur Verfügung gestellt wird.
Vorzugsweise ist ein Innendurchmesser der Werkzeugöffnung größer als ein Innendurchmesser der Werkzeugaufnahme. Dadurch ergeben sich viele Möglichkeiten, da für beispielsweise unterschiedliche Geometrien und Einsatzzwecke der elektrischen Anschlussklemme unterschiedliche Winkel der Werkzeugaufnahme an der Einsatzeinrichtung vorgesehen werden können. Je nach Zugänglichkeit und geometrischen Verhältnissen kann die Ausrichtung der Werkzeugaufnahme an der Einsatzeinrichtung unterschiedliche Winkel zur Oberfläche der Werkzeugöffnung an der Klemmfeder aufweisen. So kann durch unterschiedliche
Einsatzeinrichtungen eine unterschiedliche Konfiguration der gesamten Anschlussklemme ermöglicht werden. Nur durch den Austausch eines einzigen einfachen Bauteils kann eine erweiterte Anwendungsmöglichkeit erzielt werden, ohne den Vorratsbedarf an Teilen wesentlich zu erhöhen.
Die Werkzeugaufnahme in bzw. an der Einsatzeinrichtung erstreckt sich vorzugsweise quer zu dem Strombalken bzw. der Strombalkenaufnahme. Der Winkel zwischen der Werkzeugaufnahme und dem Strombalken kann im Öffnungszustand variieren und hängt vom vorgesehenen Einsatzzweck ab. Die Betätigungseinrichtung und insbesondere die Klemmfeder wirkt vorzugsweise über den Hilfshebel auf den Klemmhebel ein .
In einfachen Ausgestaltungen besteht die Betätigungs- einrichtung praktisch nur aus der Klemmfeder, an der die
Werkzeugöffnung vorgesehen ist. Möglich ist es auch, dass an der Klemmfeder ein Hebelfortsatz oder dergleichen vorgesehen ist, um die Anschlussklemme auch ohne zusätzliches Werkzeug betätigen zu können.
In besonders bevorzugten Ausgestaltungen wirkt die Klemmfeder wenigstens im Klemmzustand als Zugfeder. Insbesondere ist die Klemmfeder wenigstens im Öffnungszustand im Wesentlichen entspannt. Besonders bevorzugt ist die Klemmfeder im
Öffnungszustand vollständig entspannt. Unter dem Begriff „im Wesentlichen entspannt" wird im Sinne der vorliegenden
Erfindung insbesondere eine wirksame Kraft verstanden, die kleiner als 10 % und vorzugsweise kleiner als 5 % der maximal vorgesehenen Klemmkraft beträgt.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass sich der Klemmhebel in dem Klemmzustand hinter einem Totpunkt
befindet. Dadurch wird zunächst ein Kraftaufwand benötigt, um den Klemmhebel aus dem Klemmzustand wieder in die Öffnungs- Stellung zu überführen. Das führt zu einer Selbstsicherung bzw. zu einer Selbsthemmung des Klemmzustands und erhöht die Sicherheit. Realisiert wird dies vorzugsweise dadurch, dass sich die als Zugfeder wirkende Klemmfeder vor dem Erreichen des Klemmzustands wieder etwas zusammenziehen kann, sodass die Spannung etwas nachlässt.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass das Ende des ersten Schenkels und/oder das Ende des zweiten Schenkels der Klemmfeder jeweils umgebogen ist, um jeweils die erste und/oder die zweite Achsaufnahme zu bilden. Das ermöglicht eine einfache Fertigung der Klemmfeder und eine zuverlässige Funktion .
In besonders bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung sind wenigstens die Halterung und der Klemmhebel und der
Hilfshebel als gestanzte Biegeteile ausgeführt. Das
ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige
Fertigung und Montage.
Vorzugsweise ist wenigstens ein Durchsteckschutz vorgesehen, welche ein Durchstecken eines aufgenommenen Leiters durch die Anschlussklemme verhindert. Beispielsweise kann ein solcher Durchsteckschutz aus einem in einer Nut des Strombalkens aufgenommenen Teil bestehen, welches von außen durch
entsprechende Löcher in der Halterung eingeführt wird und somit an der Halterung gesichert aufgenommen ist. Bei Leitern mit großen Querschnitten von 20 mm2, 25 mm2 oder 30 mm2 oder 35 mm2 wird nach einem erstmaligen Klemmen und der Entnahme eines solches Leiters eine Nullklemmung
ermöglicht, bei der durch den Klemmhebel auch danach noch ein dünner Leiter mit Durchmessern von 1 mm, 0,5 mm oder weniger zuverlässig geklemmt werden kann.
Bei Überführen der elektrischen Anschlussklemme von dem Öffnungszustand in den Klemmzustand wird zunächst der Klemmhebel kraftlos oder doch nahezu kraftlos weitgehend geschlossen, bevor beim Weiterschwenken des Werkszeugs eine hohe Klemmkraft aufgebracht wird.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, welches im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird.
In den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Anschlussklemme in der Kontakt- und der Offenposition;
Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung einer einzelnen elektrischen Anschlussklemme;
Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung einer
Kabelschuheinrichtung für eine elektrische
Anschlussklemme;
Fig. 4 eine schematische perspektivische Darstellung einer anderen Kabelschuheinrichtung für eine elektrische
Anschlussklemme;
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht der elektrischen
Anschlussklemme in der Öffnungsstellung;
Fig. 6 die Einsatzeinrichtung und die Klemmfeder der
Anschlussklemme nach Fig. 1 und 2;
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung der Betätigungseinrichtung der Anschlussklemme nach Fig. 1; Fig. 8 eine schematische Seitenansicht der elektrischen
Anschlussklemme in einer Zwischenstellung; un
Fig. 9 die Zwischenstellung nach Fig. 8 in einer
geschnittenen Ansicht;
Fig. 10 eine stark schematische Seitenansicht der
elektrischen Anschlussklemme im Klemmzustand; und Fig. 11 eine perspektivische Ansicht der elektrischen
Anschlussklemme mit einer angeschlossenen Kabelschuheinrichtung .
Mit Bezug auf die beiliegenden Figuren werden im Folgenden die Konstruktion und die Funktion einer mit einem Strombalken 310 ausgerüsteten Kabelschuheinrichtung 300 und einer
Anschlussklemme 100 erläutert, die über die Kabelschuheinrichtung 300 mit einem Strombalken 310 versorgt wird. Die Anschlussklemme 100 ist hier als Durchführungsklemme
ausgebildet und dient z. B. zum Anschluss eines Kabels an ein elektrisches Gerät.
Bei der Montage wird zunächst die Kabelschuheinrichtung 300 mit dem daran vorgesehen Strombalken in die Anschlussklemme 100 eingelegt und anschließend erst ein anzuschließender Leiter 126, der zwischen der Klemmeinrichtung der
Anschlussklemme 100 und dem Strombalken 310 geklemmt wird. Der Strombalken 310 der Kabelschuheinrichtung 300 stützt sich dabei an der Halterung 108 ab.
Dabei zeigt Fig. 1 nebeneinander zwei perspektivische
Darstellungen einer Anschlussklemme 100, nämlich links im Klemmzustand bzw. in der Kontaktposition 145 und rechts daneben im Öffnungszustand bzw. in der Offenposition 144.
Die Anschlussklemme 100 weist ein Klemmengehäuse 150 auf und ist dafür vorgesehen, mit dem Anlageabschnitt 172 an einer Wandung einer hier nicht dargestellten elektrischen
Baueinrichtung anzuliegen. Die Leiteraufnahme 115 ist in der Kontaktposition 145 weitestgehend geschlossen, während sich in der Offenposition 144 ein besonders großer Öffnungswinkel 146 ergibt, der 75° oder mehr erreichen kann. Dadurch wird auch ein Einschwenken eines Leiters in die Leiteraufnahme 115 ermöglicht, was insbesondere bei Leitern von mehreren
Quadratmillimetern Querschnitt den Anschluss erheblich erleichtern kann.
Das Klemmengehäuse 150 besteht insbesondere aus einem elektrisch nicht leitenden Material und vorzugsweise einem Kunststoff. Der Anlageabschnitt 172 kann als umlaufender Steg vorgesehen sein, mit dem sich die Anschlussklemme 100 an einer Wandung umlaufend abstützt. Es ist auch möglich, dass der Anlageabschnitt 172 aus mehreren Segmenten oder einzelnen Stützelementen besteht.
An der Anschlussklemme 100 ist sowohl in der Kontaktposition 144 als auch in der Offenposition 145 die Werkzeugöffnung 109 sichtbar, die an der Betätigungseinrichtung 103 vorgesehen ist. Die Betätigungseinrichtung 103 umfasst ein Abdeckgehäuse in Form einer Abdeckkappe 153. Die Abdeckkappe 153 besteht hier aus einem Isoliermaterial und schützt das Innere der Betätigungseinrichtung 103 und auch das Innere der Anschlussklemme 100 vor mechanischen Berührungen. Auch die Luft- und Kriechstrecken werden ganz erheblich durch die Abdeckkappe 153 erhöht. Das Klemmengehäuse 150 kann ein Außengehäuse 170 und ein Innengehäuse 160 umfassen, an dem die Halterung 108 aufgenommen ist. Die Halterung 108 besteht vorzugsweise aus Metall und insbesondere aus einem Stanzbiegeteil. Das Außen- und das Innengehäuse bestehen vorzugsweise aus einem Kunststoff. An dem Innengehäuse 160 wird bei der Montage die Halterung 108 aufgenommen und es werden die benötigten Metall- und
Klemmteile montiert. Das Innengehäuse bildet mit der
Halterung 108 eine vormontierte Baueinheit, die nur noch in das Außengehäuse 170 gesteckt werden muss oder aber in ein an einer elektrischen Baueinrichtung schon vorhandenes und dort z. B. integral mit der Wandung ausgebildetes Außengehäuse eingeführt oder eingerastet werden muss.
Die Anschlussklemme 100 weist die schwenkbare Betätigungseinrichtung 103 auf. Über ein Verschwenken der Betätigungseinrichtung 103 kann die Anschlussklemme geöffnet oder wieder geschlossen werden. Bei der Verschwenkung der Betätigungs- einrichtung 103 kann ein Spalt zwischen der umlaufenden
Wandung des Anlageabschnitts 172 und der Abdeckkappe 153 der Betätigungseinrichtung 103 entstehen, nämlich dort, wo in der Kontaktposition 145 der Verschlusssteg 149 vorhanden ist. Wird aus der in Fig. 1 links dargestellten geschlossenen Position die Betätigungseinrichtung 103 nach hinten
verschwenkt, so wird der Verschlusssteg 149 durch die Wandung in die elektrische Baueinrichtung hinein verschwenkt. Gleichzeitig entsteht an der Stelle, wo zuvor der Verschlusssteg 149 angeordnet war ein Spalt zwischen der Wand 172 und der Abdeckkappe 153. Beim Weiterschwenken in die Offenposition
144 wird der Spalt schließlich wieder durch den Abweiser 155 verschlossen, sodass in der Offenposition kein Spalt vorhanden ist. Der Spalt ist von der Leiteraufnahme 115 beabstandet und unabhängig von der Leiteraufnahme 155.
Fig. 2 zeigt in einer schematisch vergrößerten perspekti- vischen Darstellung eine einzige elektrische Anschlussklemme 100, bei der das Gehäuse 150 weggelassen wurde, um die einzelnen Bauteile besser darstellen und erkennen zu können.
Die elektrische Anschlussklemme 100 verfügt über eine
Halterung 108 mit zwei seitlichen Wänden 123, die insgesamt einen etwa U-förmigen Querschnitt aufweist. An der Halterung 108 ist der Strombalken 310 der Kabelschuheinrichtung 300 wieder entnehmbar aufgenommen. Der Strombalken 310 wird an der Kabelschuheinrichtung 300 zur Verfügung gestellt und ist integraler Bestandteil des Kabelschuhkörpers 301.
Es kann ein Durchsteckschutz 117 an einer Nut 311 (vgl. Fig. 3 und 5) angeordnet sein, der ein Durchstecken eines
eingeschobenen Leiters 126 verhindert und zudem den
Strombalken 310 und die Kabelschuheinrichtung 300 innerhalb der Halterung 108 sichert.
Die elektrische Anschlussklemme 100 verfügt weiterhin über einen Klemmhebel 102, der über eine erste Schwenkachse 113 verschwenkbar an der Halterung 108 aufgenommen ist. Der
Klemmhebel 102 weist eine zweite Schwenkachse 114 (vgl. Fig. 5) auf, die von der ersten Schwenkachse 113 beabstandet angeordnet ist. An der zweiten Schwenkachse 114 ist
schwenkbar ein Ende eines ersten Schenkels 136 der Klemmfeder 101 aufgenommen.
Die Klemmfeder 101 mit dem ersten Schenkel 136 und dem zweiten Schenkel 137 hat eine insgesamt etwa C-förmige Gestalt. An dem Ende des zweiten Schenkels 137 ist die
Klemmfeder 101 verschwenkbar an der Achse 112 aufgenommen bzw. gelagert. Die Achse 112 ist Teil der ersten Dreheinheit 129 an einem ersten Ende des Hilfshebels 104. Der Hilfshebel 104 besteht aus zwei parallelen seitlichen Wänden 121, die über einen Querverbinder 105 miteinander verbunden sind. Der Querverbinder 105 weist in einer Vorderansicht eine etwa U-förmige Gestalt auf, um ein Verschwenken des zweiten
Schenkels 137 der Klemmfeder 101 an der ersten Dreheinheit 129 des Hilfshebels 104 zu ermöglichen. Der Hilfshebel 104 ist ebenfalls ein einteiliges Stanzbiegeteil.
An dem zweiten Ende des Hilfshebels 104 ist eine zweite Dreheinheit 130 vorgesehen. Dabei umfasst die zweite
Dreheinheit 130 ein zentrales Loch 111, in welches ein in
Figur 2 nicht sichtbarer Kunststoffzapfen als Führungsachse 151 des Gehäuses 150 eingreift (vgl. Fig. 1), um die zweite Dreheinheit 130 zu führen. Möglich ist es aber auch, dass die zweite Dreheinheit 130 an dem Loch 111 drehbar gelagert wird.
Hier ist die zweite Dreheinheit 130 und damit der Hilfshebel 104 über die runde Außenform 107, die an der runden
Aussparung 106 aufgenommen ist, verschwenkbar gelagert. Die virtuelle Drehachse erstreckt sich zentral durch die Öffnung 111. Bei einem Verschwenken des Hilfshebels 104 dreht sich die runde Außenkontur 107 der zweiten Dreheinheit 130 innerhalb der runden Aussparung 106 an der Halterung 108 um die virtuelle Drehachse. Es wird eine effektive Kraftüberleitung in hier vertikaler Richtung, also in einer Richtung quer zum Strombalken 310, ermöglicht.
Die Klemmfeder 101 mit ihrer insgesamt etwa C-förmigen
Seitenansicht weist im Inneren des „C" eine Einsatz- einrichtung 118 auf, der hier als Kunststoffeinsatz 118 ausgeführt ist und u. a. als Gegenlager für ein Werkzeug 120 bei der Betätigung der Anschlussklemme 100 dient. Die
Klemmfeder 101 wird hier auf Zug belastet, sodass sich im Belastungsfall die beiden Schenkel 136 und 137 der Klemmfeder 101 voneinander entfernen.
Die Klemmfeder 101 dient hier auch als Betätigungseinrichtung 103 bzw. als Betätigungshebel und umfasst neben der Klemm- feder 101 noch die Einsatzeinrichtung 118. An dem zweiten
Schenkel 137 der Klemmfeder 101 ist eine Werkzeugöffnung 109 vorgesehen, durch die ein Werkzeug 120 (vgl. Fig. 5) wie ein Schraubendreher eingeführt werden kann, um mit der Bewegung des Schraubendrehers die Anschlussklemme 100 aus dem
Öffnungszustand 144 in den Klemmzustand 145 und wieder zurück zu überführen.
In den Figuren 3 und 4 sind zwei unterschiedliche Varianten einer Kabelschuheinrichtung 300 dargestellt. Dabei zeigt Fig. 3 eine längere Variante. Die Gesamtlänge 301a der Kabelschuheinrichtung 300 setzt sich im Wesentlichen aus der Länge 302a der Kabelaufnahme und der Länge 310a des Strombalkens 310 zusammen. An der Kabelaufnahme 302 ist ein rohrförmiger Abschnitt vorgesehen, an dem eine zentrale Aufnahmeöffnung zur Aufnahme eines anzuschließenden Kabels vorgesehen ist.
Die Kabelaufnahme 302 weist eine Länge 302a, eine Breite 302b und eine Höhe 302c auf. In bevorzugten Fällen, sowie auch im Ausführungsbeispiel, ist die Kabelaufnahme im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführt, sodass die Breite 302b auch der Höhe 302c und somit dem Durchmesser 302b entspricht. An der Kabelaufnahme ist der Anschlussabschnitt, der hier als Crimpanschluss 304 ausgeführt ist, vorgesehen. Axial neben der Kabelaufnahme 302 erstreckt sich der
Strombalken 310. Der Strombalken 310 erstreckt sich hier über eine Länge 310a, die im Ausführungsbeispiel mehr als doppelt so lang ist wie die Länge 302a der Kabelaufnahme 302. Über wenigstens einen Längsabschnitt 306 und insbesondere die Länge 310a weist der Strombalken 310 zwei aufeinander gefaltete Lagen auf. Die Stoßkante 307 ist auf der Oberseite des Strombalkens 310 an der Kontaktfläche mit einem zu kontaktierenden Leiter 126 vorgesehen.
An der Einführseite 308 ist insbesondere eine Einführhilfe 309 vorgesehen. Während über den Längsabschnitt 306 die Lagen der Strombalkens 310 in Längsrichtung umgefaltet sind, kann die Einführhilfe 309 durch einen entlang der Einführkante umgefalteten Abschnitt des Strombalkens 310 entstehen.
Dadurch bildet sich an der Einführseite 308 ein Einführradius 314 aus, der das Einführen erheblich erleichtert.
Der Strombalken 310 besteht insbesondere aus einer Kupfer- legierung oder eine kupferhaltigen Legierung und ist für die
Leitung hoher Stromstärken geeignet. Der Strombalken 310 weist eine Breite 310b und eine Dicke bzw. Höhe 310c auf.
Dabei ist die Breite 310b erheblich größer als die Höhe 310c.
Außerdem ist die Breite 310b größer als der Durchmesser 302b der Kabelaufnahme und es ist die Höhe 310c kleiner als der
Durchmesser 302b der Kabelaufnahme 302. Dadurch wird bei gegebenem Materialvolumen eine große Kontaktfläche für einen
Leiter 126 zur Verfügung gestellt. Die Länge des Strombalkens 310 ist hier so groß bemessen, dass die Kabelaufnahme 302 so weit von der Einführseite 308 entfernt ist, dass sich die Kabelaufnahme 302 und das daran anschließende Anschlusskabel 320 so weit weg von der Klemmfeder und der Betätigungseinrichtung befindet, dass es bei einer Verschwenkung von der Offenposition 144 in die geklemmte Position 145 und zurück nicht stört. Bei dieser Variante der Kabelschuheinrichtung 300 befinden sich ein anzuschließender Leiter 126 und das am Crimpanschluss 305 aufgenommene Kabel 320 auf der gleichen Höhe und können eine durchgehende virtuelle Achse aufweisen.
Fig. 4 zeigt eine andere Variante der Kabelschuheinrichtung 300, bei der die Gesamtlänge erheblich kürzer ausfällt, da der Strombalken 310 eine Länge 310a aufweist, die ungefähr nur der Länge 302a der Kabelaufnahme 302 entspricht. Die Kabelaufnahmen 302 der Kabelschuheinrichtungen nach Fig. 3 und 4 sind insbesondere identisch ausgeführt.
Bei der Variante gemäß Fig. 4 ist die Unterseite 318 des Strombalkens 310 zu sehen. Die Aufnahmeöffnung für ein anzuschließendes Kabel 320 ist hier auf der Rückseite des Strombalkens angeordnet. Das bedeutet, dass ein auf der Oberseite des Strombalkens 310 anliegender Leiter 126 einen Querversatz zu dem Kabel 320 aufweist, welches an der
Aufnahmeöffnung der Kabelaufnahme 302 angeschlossen ist.
Auf der Unterseite 318 des Strombalkens 310 ist eine Fixier- einheit 317 in Form eines Lochs oder einer Aufnahmeöffnung vorgesehen, die zur Verrastung mit einer entsprechenden Haltenase oder dergleichen an der Halterung 108 dient.
Seitlich sind an dem Strombalken 310 Führungsnasen 316 oder Führungsstege vorgesehen, die zu einer definierten Aufnahme der Kabelschuheinrichtung insgesamt und des Strombalkens 310 an der Anschlussklemme 100 sorgen. Hier ist der Strombalken wieder aus zwei aufeinander
gefalteten Lagen gebildet, die aber aufgrund der kürzeren Länge 310a des Strombalkens an der Vorderkante auf der
Einführseite 308 umgebogen sind.
Auch hier ist die Breite 310b des Strombalkens größer als der Durchmesser 302b der Kabelaufnahme, während die Dicke 310c des Strombalkens erheblich kleiner als der Durchmesser 302b der Kabelaufnahme 302 ist.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht der elektrischen Anschlussklemme 100 im Öffnungszustand 144. Zur Verdeutlichung der Einsatzmöglichkeiten der beiden Kabelschuheinrichtungen 300 gemäß Fig. 3 und Fig. 4 sind beide Kabelschuheinrichtungen 300 in Fig. 5 beispielhaft eingezeichnet. Beide Kabelschuheinrichtungen sind noch nicht an die Anschlussklemme 100 angeschlossen. Wenn die kürzere Kabelschuheinrichtung 300 angeschlossen wird, so liegt das Kabel 320 am Krimpanschluss 305 unterhalb des Strombalkens, während das Kabel 125 auf der anderen Seite der Anschlussklemme oberhalb des Strombalkens zugeführt wird. Wenn hingegen die längere Variante der
Kabelschuheinrichtung 300 angeschlossen wird, so sind beide Kabel 320 und 125 oberhalb des Strombalkens angeordnet und können sich in einer durchgehenden Linie erstrecken. Um eine Schwenkbewegung der Klemmfeder 101 und der Betätigungseinrichtung 103 zu ermöglichen, ist der Strombalken länger ausgeführt, sodass sich die Kabelaufnahme 302 erst in einem Abstand von der Anschlussklemme 100 aus nach oben erstreckt, in dem keine Beeinträchtigung der Schwenkbewegung auftritt.
Als Gegenlager bei der Betätigung mit einem gestrichelt eingezeichneten Werkzeug 120 dient die Aufnahmeöffnung 132 bzw. die die Aufnahmeöffnung 132 umgebende Wand in der Einsatzeinrichtung 118. Die Einsatzeinrichtung 118 weist einen Einsatzkörper 118a, einen insbesondere elastisch ausgebildeten Halteschenkel 118c und einen Spalt 118b dazwischen auf. Dadurch wird es ermöglicht, dass die Einsatzeinrichtung 118 auch bei Federbewegungen an den beiden Schenkeln 136, 137 der Klemmfeder 101 anliegt. Der Halteschenkel 118c kann fest mit dem ersten Schenkel 136 der Klemmfeder 101 verbunden oder daran geklemmt sein. An der Anschlussklemme 100 ist eine Strombalkenaufnahme 110a vorgesehen. An die Strombalkenaufnahme 110a kann wahlweise eine der beiden Kabelschuheinrichtungen 300 angeschlossen werden, die in Fig. 5 von der Anschlussklemme 100 noch beabstandet abgebildet sind. Die Auswahl kann von den örtlichen Raumverhältnissen und der Anschlussgeometrie abhängen.
Zur Montage wird die vordere Einführseite 308 der Kabelschuheinrichtung 300 und somit der Strombalken 310 in die
Strombalkenaufnahme 110a der Anschlussklemme 100 eingeführt. Der Radius an der Einführseite des Strombalkens erleichtert das Einführen. Der Strombalken 310 wird in der
Anschlussklemme 100 genau geführt und wird über die Führungselemente 316 in Form von Führungsnasen oder Führungsstegen auf beiden Seiten definiert positioniert. Damit ist die eine Crimphülse als Crimpanschluss 305 umfassende Kabelschuheinrichtung 300 mit dem damit angecrimpten Kabel 320 schon an die Anschlussklemme 100 angeschlossen.
Danach wird auf der anderen Seite ein Kabel 125 mit einem Leiter 126 in die Anschlussklemme 100 eingeführt. Der oder die Leiter 126 des Kabels 125 liegen nach dem Einlegen oder Einschwenken auf der Oberseite des Strombalkens 310 der Kabelschuheinrichtung 300 auf. Der insgesamt breit und flach ausgebildete Strombalken 310 bietet an dem umgefalteten Längsabschnitt 306 eine ausreichende Kontaktfläche auch für die Übertragung hoher Stromstärken. Fig. 6 zeigt die Einsatzeinrichtung 118 an der Klemmfeder
101. Die Klemmfeder 101 stellt an der Anschlussklemme 100 die benötigte Klemmkraft zur Verfügung. Die Klemmfeder 101 wird hier auf Zug belastet, sodass sich im Belastungsfall die beiden Schenkel 136 und 137 der Klemmfeder 101 voneinander entfernen. Das „C" ist in Richtung der Leiteraufnahme 115 geöffnet. Die Betätigungseinrichtung 103 umfasst neben der Klemmfeder 101 noch den Kunststoffeinsätz und die in Fig. 7 abgebildete Abdeckkappe 153. Sichtbar sind die zweite
Schwenkachse 114 an dem ersten Schenkel 136 der Klemmfeder 101 und die Achse 112 an dem zweiten Schenkel 137. Die
Vorsprünge 157 verrasten mit den Öffnungen 158 in der
Abdeckkappe 153. Über einen Steg ist der plattenförmig ausgebildete Einsteckschutz 156 mit dem Einsatzkörper 118a insbesondere einstückig verbunden.
Fig. 7 zeigt die Klemmfeder 101 mit der Einsatzeinrichtung 118 und der montierten Abdeckkappe 153. Am unteren Ende ist hinten der Verschlusssteg 149 und oben der Abweiser 155 zu sehen. Wenn seitliche Wände vorgesehen sind, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet, steht ein Einführtrichter für ein Werkzeug zur Verfügung.
Fig. 8 zeigt eine schematische Seitenansicht der Anschlussklemme 100 mit einer Einsatzeinrichtung 118 und der an der Anschlussklemme 100 aufgenommenen Kabelschuheinrichtung 300 in einer Zwischenstellung zwischen der Offenposition 144 (vgl. Fig. 5) und der geschlossenen Position 145. Es ist nur die Halterung 108 abgebildet, während das Klemmengehäuse 150 in Fig. 8 nicht dargestellt ist. Durch Verschwenken der Klemmfeder 101 im Uhrzeigersinn, d. h., in Richtung des Klemmhebels 102 wird die elektrische Anschlussklemme 100 von der in Fig. 8 dargestellten Zwischenstellung in den
Klemmzustand 145 überführt.
In Fig. 9 ist die gleiche Zwischenstellung wie in Fig. 8 abgebildet. Fig. 9 zeigt aber einen Schnitt durch die
Anschlussklemme 100 und die daran aufgenommene Einsatz- einrichtung 118 sowie die Kabelschuheinrichtung 300 mit dem Strombalken 310. Hier ist erkennbar, dass der Klemmhebel 102 mit der Klemmkante 122 schon so weit verschwenkt wurde, dass die Klemmkante an den Leitern 126 des Kabels 125 anliegt. Bei der weiteren Verschwenkung des Klemmhebels 102 wird dann die Klemmkraft noch wesentlich erhöht.
Um die anderen Komponenten besser erkennen zu können, wurde der Einsteckschutz 156 mit dem Steg hier in der Darstellung weggelassen. In der Einsatzeinrichtung 118 ist eine Aufnahme- Öffnung 132 zur Aufnahme eines Werkzeugs 120 (vgl. Fig. 5) vorgesehen. Dabei ist ein Innendurchmesser 109a der Werkzeugöffnung 109 in der Klemmfeder mit einem größeren Durchmesser versehen als der Innendurchmesser 132a der Aufnahmeöffnung 132 in dem Kunststoffeinsatz 118. Dadurch kann die Klemmfeder 101 für die Verwendung mit unterschiedlichen Einsatzeinrichtungen 118 bzw. mit Kunststoffeinsätzen mit unterschiedlichen Aufnahmeöffnungen 132 vorgesehen sein. Das erlaubt die
Zurverfügungstellung unterschiedlicher Anschlussklemmen 100, bei denen sich nur die Einsatzeinrichtung 118 unterscheidet und somit der Bedienwinkel ändert.
Der Klemmhebel 102 weist zwei parallele Seitenwände auf, zwischen denen die Klemmkante 122 vorgesehen ist. Auch der Klemmhebel 102 ist hier als einteiliges Stanzbiegeteil ausgeführt .
Des Weiteren ist eine Nut 131 in dem Strombalken 110 der Kabelschuheinrichtung 300 vorgesehen, die dort angeordnet ist, wo die Klemmkante 122 einen eingeschobenen Leiter 126 gegen den Strombalken 310 drückt. Dadurch können sich beim Klemmvorgang Leiter 126 in die Nut 131 hineinverformen, sodass ein effektiver Auszugschutz gewährleistet werden kann.
In der Schnittdarstellung gemäß Fig. 9 ist die erste
Achsaufnahme 127 an dem ersten Schenkel 136 der Klemmfeder 101 geschnitten erkennbar. Dabei umgreift die erste Achsaufnahme 127 der Klemmfeder 101 die zweite Schwenkachse 114 des Klemmhebels 102. An dem anderen Ende der Klemmfeder 101, nämlich dem zweiten Schenkel 137, ist die zweite Achsaufnahme 128 der Klemmfeder 101 geschnitten erkennbar, die die Achse 112 der ersten Dreheinheit 129 des Hilfshebels 104 umgreift. Die Kabelschuheinrichtung 300 weist an der Unterseite des
Strombalkens eine Fixieröffnung 317 auf. In die Fixieröffnung 317 rastet beim Einführen eine Rastnase 108a der Halterung 108 ein, sodass der Strombalken 310 fest - aber lösbar - an der Anschlussklemme 100 aufgenommen wird.
In Fig. 10 zeigt den Klemmzustand 145. Die Klemmfeder 101 ist noch weiter verschwenkt und sorgt für die nötige Klemmkraft. Die Klemmfeder 101 ist dabei über einen Totpunkt hinweg verschwenkt worden, sodass zum Lösen erst Kraft aufgewendet werden muss. In dieser Stellung sind Klemmkräfte von 800 bis 1200 Newton einfach realisierbar. Mit Bezug auf die Figuren 5, 9 und 10 wird im Folgenden die Funktion der elektrischen Anschlussklemme 100 erläutert.
Zunächst wird eine Kabelschuheinrichtung 300 mit einer geeigneten Gesamtlänge 301a ausgewählt. Die Auswahl richtet sich auch nach den geometrischen Verhältnissen der
Einbausituation. Die Kabelschuheinrichtung 300 wird mit der Einführseite 308 in die Strombalkenaufnahme 110a der
Anschlussklemme 100 eingeführt und durch die Führungsnasen oder Führungsstege 316 genau definiert positioniert.
In Fig. 8 ist schematisch ein Kabel 125 mit einem
elektrischen Leiter 126 eingezeichnet. In den Darstellungen gemäß der Figuren 8 bis 10 wurden verschiedene Teile der elektrischen Anschlussklemme 100 weggelassen, um die Funktion besser verdeutlichen zu können. Eine Fixiereinheit in Form einer Rastnase 108a oder einer Haltenase an der Halterung rastet in ein Loch einer Fixiereinheit 317 an dem Strombalken 310 ein, sodass der Strombalken 310 sicher an der
Anschlussklemme 100 aufgenommen ist.
Fig. 9 zeigt einen Zwischenzustand, in dem der Klemmhebel 102 schon erheblich verschwenkt wurde. Das erfolgt dadurch, dass ein Werkzeug in die Werkzeugöffnung 109 an der Klemmfeder 101 eingeführt wird und in der Darstellung gemäß der Figuren 5, 9 und 10 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Bei der Überführung von dem in Fig. 5 dargestellten Zustand in den in Fig. 9 dargestellten Zustand verfolgt das Verschwenken praktisch kraftlos, da sich der Abstand der beiden Schenkel 136 und 137 der Klemmfeder 101 nicht oder praktisch fast nicht verändert und sich somit die Federspannung nicht ändert. Dadurch wird eine angenehme Bedienung erreicht. Bei Leitern mit sehr großen Querschnitten kann in dem in Fig. 9 dargestellten Zustand schon fast ein Anliegen der Klemmkante 122 an dem Leiter 126 erreicht werden, wie es auch in Fig. 9 dargestellt ist. Bei der Überführung von dem Zustand in Fig. 5 in den in Fig. 9 dargestellten Zustand verschwenken der Klemmhebel 102, die Klemmfeder 101 und der Hilfshebel 104 jeweils gekoppelt miteinander.
In dem in Fig. 10 dargestellten Klemmzustand 145 ist eine Nullklemmung erzielbar, in der auch Leiter mit kleinstem
Querschnitt geklemmt werden können. Dann liegt die Klemmkante in der Nut 131 des Strombalkens 310 an. Bei der Verschwenkung von dem in Fig. 9 dargestellten Zustand in den Klemmzustand 145 gemäß Fig. 10 wird die Klemmfeder 101 gespannt, wobei sich der Abstand des ersten Schenkels 136 von dem zweiten Schenkel 137 weitet. Durch die stabile Klemmfeder 101 wird deshalb eine hohe Klemmkraft erzeugt.
In Fig. 10 ist ein selbstgehemmter Zustand dargestellt. Bei der Verschwenkung der Klemmfeder 101 und des Hilfshebels 104 wurde ein Totpunkt überschritten, sodass in dem Klemmzustand 145 die Klemmfeder 101 geringfügig gegenüber der maximalen Vorspannung entspannt ist. Dadurch wird ein stabiler Zustand erreicht. In diesem selbstgehemmten Zustand verläuft eine Verbindungslinie 119 zwischen der Achse 112 und der zweiten Schwenkachse 114 knapp unterhalb des Zentrums des Lochs 111 bzw. der virtuellen Drehachse der zweiten Dreheinheit 130 des Hilfshebels 104. Dadurch muss beim Überführen der Anschlussklemme in den Öffnungszustand 144 zunächst die Klemmfeder 101 weiter vorgespannt werden, um den Totpunkt zu überwinden.
Fig. 11 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anschlussklemme 100 mit zwei Leiteraufnahmen 115 zum Anschluss zweier Leiter 125. Die Anschlussklemme 100 verfügt über zwei Strombalkenaufnahmen 110a, in die hier jeweils ein einzelner Strombalken 310 einer Kabelschuheinrichtung 300 mit angecrimpten Kabel 320 einge- führt werden kann. Die Strombalkenaufnahmen 110a nehmen die Kabelschuheinrichtungen 300 am Einführende jeweils rundum geschützt auf. Dadurch kann die Kabelschuheinrichtung 300 mit dem angecrimpten Kabel 320 inklusive der den oder die Leiter 126 umgebenden Kabelisolierung in die Strombalkenaufnahme 110a eingeführt werden, sodass stromführende Teile
berührungssicher aufgenommen werden. Damit wird ein einfacher und sehr effektiver Fingerberührschutz erreicht. Auch die Luft- und Kriechstrecken werden deutlich vergrößert. Die Strombalkenaufnahmen 110a weisen dazu vorzugsweise jeweils einen hülsenförmigen Gehäuseabschnitt auf, in den bei der Montage eine Kabelschuheinrichtung 300 mit dem zugehörigen Strombalken 310 eingeführt wird. An einem Gehäuse 150 können zwei oder mehr Strombalkenaufnahmen 110a und zugehörige Leiteraufnahmen 115 vorgesehen sein. Die einzelnen
Leiteraufnahmen 115 werden vorzugsweise durch eine Trennwand voneinander getrennt, sodass jede Leiteraufnahme 115 von einem U-förmigen Gehäuseabschnitt umgeben ist, was für ein leichtes Einschwenken eines anzuschließenden Leiters 125 und eine große Luft- und Kriechstrecke sorgt.
Insgesamt wird eine vorteilhafte elektrische Anschlussklemme 100 zur Verfügung gestellt. Die als Kipp-Hebelklemme
ausgeführte elektrische Anschlussklemme 100 weist eine dynamische Hebelübersetzung auf, bei der zu Beginn des
Schließvorgangs die Klemmkante 122 einen weiten Weg
zurücklegt und bei der beim weiteren Schließen mit geringer Kraft ein relativ weiter Weg mit dem Werkzeug zurückgelegt wird, was in ein hohe Klemmkraft umgesetzt wird. Der Strombalken 310 wird über eine austauschbare Kabelschuheinrichtung 300 zur Verfügung gestellt. Die Anzahl der
Klemmübergänge reduziert sich dadurch. Der maximale Öffnungswinkel 146 kann sehr groß bemessen werden, sodass auch massivste Leiter in den nach oben offenen Einschwenkbereich 115 eingeschwenkt werden können.
Setzungserscheinungen bei der Feder oder anderen Komponenten werden zuverlässig vermieden und durch eine geeignete Auswahl der Wandstärken der Klemmfeder 101 und der weiteren
Abmessungen können grundsätzlich beliebig hohe Klemmkräfte aufgebracht werden.
Bezugszeichenliste
Anschlussklemme 100
Klemmfeder 101 Klemmhebel 102
Betätigungseinrichtung 103
Hilfshebel 104
Querverbinder 105
Aussparung 106 Außenform 107
Halterung 108
Fixiereinheit 108a
Werkzeugöffnung 109
Strombalkenaufnahme 110a Loch 111
Achse 112 Schwenkachse 113, 114
Leiteraufnahme 115
Durchsteckschutz 117 Einsatzeinrichtung 118
Einsatzkörper 118a
Spalt 118b
Halteschenkel 118c
Werkzeug 120 Seite, Wandung 121
Klemmkante 122
Seite, Wandung 123
Kabel 125
Leiter 126 Achsaufnahme 127, 128
Dreheinheit 129, 130
Nut 131
Aufnahmeöffnung 132
Durchmesser 132a Schenkel 136, 137
Öffnungszustand 144 Klemmzustand 145
Öffnungswinkel 146
Verschlusssteg 149
Gehäuse, Klemmengehäuse 150
Zapfen, Führungsachse 151
Abdeckkappe 153
Werkzeugzugang 153a
Abweiser 155
Einsteckschutz 156
Vorsprung 157
Öffnung 158
Innengehäuse 160
Außengehäuse 170
Anlageabschnitt, Anlagewand 172
Wand 173
Rasteinheit 210
Kabelschuheinrichtung 300
Kabelschuhkörper 301
Länge 301a
Kabelaufnahme 302
Länge 302a
Breite 302b
Crimpanschluss 304
Längsabschnitt 306
Stoßkante 307
Einführseite 308
Einführhilfe 309
Strombalken 310
Länge 310a
Breite 310b
Höhe 310c
Quernut 311
Klemmnut 313
Einführradius 314
Führungsnase 316
Fixiereinheit, Loch 317
Unterseite 318 Kabel 320

Claims

1
Patentansprüche
Kabelschuheinrichtung (300) mit einem Kabelschuhkörper (301) und einer daran vorgesehenen Kabelaufnahme (302) zur Befestigung eines Anschlusskabels (303) und mit einem an dem Kabelschuhkörper (301) vorgesehenen
Strombalken (310) , der dazu ausgebildet und
eingerichtet ist, in eine Aufnahme einer
Anschlussklemme (100) eingeführt zu werden und dort als Strombalken (110) zur Kontaktierung eines Leiters (126) zu dienen .
Kabelschuheinrichtung (300) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Strombalken (310) einstückig mit dem Kabelschuhkörper (301) gebildet ist.
Kabelschuheinrichtung (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kabelaufnahme (302) einen rohrförmigen Anschlussabschnitt (305) aufweist und insbesondere als Crimpanschluss (305) ausgebildet ist.
Kabelschuheinrichtung (300) nach einem der vorhergehen den Ansprüche, wobei der Strombalken (310) wenigstens einen gefalteten Längsabschnitt (306) aufweist.
Kabelschuheinrichtung (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an dem Strombalken (310) wenigstens eine Quernut (311, 313) vorgesehen ist.
Kabelschuheinrichtung (300) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei an dem Strombalken (310) eine Klemmnut (313) zum Einformen eines Leiters (126) vorgesehen ist. Kabelschuheinrichtung (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strombalken (310) an seiner Einführseite (308) eine Einführhilfe (309) aufweist, welches insbesondere einen Einführradius (314) umfasst.
Kabelschuheinrichtung (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strombalken (310) eine Aufnahmenut (311) für einen Durchsteckschutz (117) umfasst .
Kabelschuheinrichtung (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kabelschuhkörper
(301) wenigstens eine seitlich abstehende Führungsnase
(316) umfasst.
Kabelschuheinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strombalken (310) wenigstens doppelt so lang wie die Kabelaufnahme (302) ist und insbesondere breiter und flacher als die Kabelaufnahme
(302) ausgebildet ist.
Kabelschuheinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Fixiereinheit
(317) auf der Unterseite (318) des Kabelschuhkörpers (301) und insbesondere auf der Unterseite des
Strombalkens (310) vorgesehen ist, um den Strombalken (310) an einer Anschlussklemme (100) zu fixieren.
Anschlussklemme (100) mit einer Leiteraufnahme (115) und wenigstens einer Klemmeinrichtung (101) und mit einer Strombalkenaufnahme (110a) und mit einer
Kabelschuheinrichtung (300) mit einem Kabelschuhkörper (301) und einer daran vorgesehenen Kabelaufnahme (302) 3 zur Befestigung eines Anschlusskabels (303) und mit einem an dem Kabelschuhkörper (301) vorgesehenen
Strombalken (310), wobei der Strombalken (310) der Kabelschuheinrichtung (100) an der Strombalkenaufnahme (110a) aufgenommen ist.
Anschlussklemme (100) nach dem vorhergehenden Ansp umfassend wenigstens eine Klemmfeder (101) zum
Aufbringen einer Klemmkraft und einen schwenkbaren Klemmhebel (102) zum Klemmen des Leiters (126) .
Anschlussklemme (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Klemmfeder (101) einen ersten Schenkel (136) und wenigstens einen zweiten Schenkel (137) aufweist und mit dem ersten Schenkel (136) gelenkig an den Klemmhebel (102) und mit dem zweiten Schenkel (137) gelenkig an einen Hilfshebel (104) gekoppelt ist, und wobei der Klemmhebel (102) und der Hilfshebel (104) verschwenkbar an der Halterung (108) angeordnet sind.
Anschlussklemme (100) nach einem der beiden
vorhergehenden Ansprüche, wobei an dem Klemmhebel (101) eine erste Schwenkachse (113) verschwenkbar an der Halterung (108) befestigt ist und über wenigstens eine davon beabstandete zweite Schwenkachse (114) angeordnet ist, und wobei die Klemmfeder (101) über eine erste Achsaufnahme (127) und wenigstens eine davon
beabstandete zweite Achsaufnahme (128) verfügt, und wobei der Hilfshebel (104) über eine erste Dreheinheit (129) und wenigstens eine davon beabstandete zweite Dreheinheit (130) verfügt.
16. Anschlussklemme (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Achsaufnahme (127) der Klemmfeder (101) an dem ersten Schenkel (136) der Klemmfeder (101) vorgesehen ist und wobei die zweite Achsaufnahme (128) der Klemmfeder (101) an dem zweiten Schenkel (137) der Klemmfeder (101) vorgesehen ist.
Anschlussklemme (100) nach einem der beiden
vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Dreheinheit (129) des Hilfshebels (104) eine Achse (112) aufweist, die schwenkbar mit der zweiten Achsaufnahme (127) des zweiten Schenkels (137) der Klemmfeder (101) verbunden ist und wobei die zweite Dreheinheit (130) des
Hilfshebels (104) verschwenkbar an der Halterung (108) angeordnet ist.
Anschlussklemme (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 17, wobei die Klemmfeder (101) Teil einer Betätigungseinrichtung (103) ist und wobei die Betätigungseinrichtung (103) insbesondere eine
Werkzeugöffnung (109) aufweist und/oder eine
Werkzeugaufnahme (118) an einer Einsatzeinrichtung (118) umfasst.
Anschlussklemme (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Betätigungseinrichtung (103) über den
Hilfshebel (104) auf den Klemmhebel (102) einwirkt.
Anschlussklemme (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 19, wobei die Klemmfeder (101) im Klemmzustand (145) als Zugfeder wirkt und/oder im Öffnungszustand (144) im Wesentlichen entspannt ist.
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