EP3850709B1 - Stromschiene für einen elektrischen leiter und baugruppe mit der stromschiene - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a conductor connection with an electrical busbar according to the preamble of claim 1 and to an electrical assembly with such a conductor connection.
- a busbar which can be approximately U-shaped, is then provided for the electrical contact with the electrical conductor.
- a busbar In order to center the electrical conductor in the busbar, it is also known to design the busbar, at least partially or entirely, in a V-shape.
- an unfavorable position of the strand package can occur, whereby only a small portion of the strands electrically contact the busbar and therefore carry current.
- the DE 10 2011 087 584 A1 discloses a screw terminal with a busbar with a cylindrical elevation.
- US 2,381,331 A discloses a conductor connection with a busbar according to the preamble of claim 1.
- the technological background is explained by DE 12 90 211 B , the US 4 213 669 A and the FR 2 858 118 A1 as well as the DE 10 2015 108 630 A1
- the object of the present invention is to improve the electrical contact of the electrical conductor with the busbar in a generic conductor connection such that the entire electrical conductor contributes to the current-carrying function as much as possible, in particular that in the case of stranded conductors, all strands contribute to the current-carrying function as much as possible, and/or that the contact force is improved.
- the conductor connection is designed as a spring-loaded connection, particularly using direct plug-in technology. It preferably comprises a clamping spring for clamping the electrical conductor in the receiving space of the busbar, which acts as a compression spring.
- a clamping spring for clamping the electrical conductor in the receiving space of the busbar, which acts as a compression spring.
- the invention can also be used with other connection types, such as other spring terminals or screw terminals (e.g., clamping yoke terminals).
- the conductor terminal's busbar is designed to electrically contact an electrical conductor. It is preferably used for stranded conductors. However, it can also be used for solid conductors.
- the busbar has two opposing side walls, as well as a contact wall for the electrical conductor, which extends between the side walls and transversely or substantially transversely to them.
- the side walls are arranged at a right angle to the contact wall.
- they can also be arranged at a different angle to it, in particular at an obtuse angle and/or in particular at an angle between 75° and 115°. In these cases, the invention is particularly advantageous.
- the side walls and the contact wall extend in an insertion direction and define a receiving space for the electrical conductor.
- the busbar is characterized in that at least one or more preferably electrically conductive elevations are arranged on the system wall, wherein the width of the one or more elevations individually or that of the elevations (as a group) as a whole is smaller than the width of the system wall.
- the electrically conductive elevation creates new conductor contact points for an electrical conductor on the busbar.
- the elevation disrupts the arrangement within the stranded wire package and the position of individual strands within the stranded wire package. This causes movement in the stranded wire package when an electrical conductor is inserted into the busbar. The strands rub against each other, breaking up impurities on the strands and improving contact between the strands. The movement also causes the strands to be rearranged, which means more strands are contacted.
- the elevation lifts the conductor. This increases the contact force exerted by a clamping spring on the conductor and therefore improves contact.
- the side walls and the contact wall are connected to one another.
- the busbar is essentially U-shaped. With such a busbar, the raised portion can cause an off-center arrangement of the conductor in the busbar when using a thin conductor. With thick conductors, it can cause a regrouping and altered arrangement of the strands of the strand pack.
- a connecting wall is provided between each of the side walls and the contact wall, which connecting wall extends at an acute first angle to the contact wall and connects the contact wall to the side wall.
- the busbar comprises an approximately V-shaped part. Since the connecting walls are connected to one another by the contact wall, the contact wall forms a flattened tip of the approximately V-shaped part.
- the busbar is manufactured in one piece, in particular as a stamped and bent component.
- the elevation is preferably also formed in one piece with the walls, in particular the contact wall, of the busbar. As a result, it cannot deviate from the wall when an electrical conductor is inserted.
- the busbar is preferably made of a highly conductive material, particularly preferably copper or a copper alloy.
- the busbar can also be made of several pieces, for example, using a welding process.
- the elevation is arranged at the end of the busbar in the insertion direction.
- the elevation is approximately oval, elliptical, round, or teardrop-shaped. It will, for example, rise from an approximately or substantially oval, elliptical, round, or teardrop-shaped base and become rounded and narrower towards the top. With an approximately circular base, the shape is approximately that of a spherical segment, for example.
- the elevation is preferably designed as a web extending counter to a pressing direction that extends transversely to the insertion direction. Other embodiments of the elevation are also preferred that disrupt the arrangement of the strands of a strand pack of the electrical conductor.
- An elliptical or teardrop-shaped design in particular in the manner of a longitudinal hump, is particularly preferred.
- the elevation has a ramp that rises slowly in the insertion direction, so that the strands are gradually guided onto the elevation. Furthermore, it is preferably flattened. In a transverse direction transverse to the insertion direction, next to the flattened portion, this therefore has steeply sloping flanks along which the strands can slide. This shape has proven effective for grouping the strands around the raised portion.
- the individual raised portion is narrower perpendicular to the conductor insertion direction than the conductor to be contacted, especially when connecting a multi-strand conductor.
- the raised section allows more strands to contact the busbar and/or with greater contact force. This results in a better current-carrying capacity of the connection.
- the clamping spring of the conductor terminal has a clamping leg with a contour that is designed to correspond substantially to an inner contour of the receiving space. This allows the clamping leg to be moved when the conductor terminal is empty, ie as long as no electrical conductor is in the The conductor terminal is inserted into the terminal, extending transversely through the receiving space. A contact edge arranged at the outer end of the clamping spring can then be arranged in contact with the contact wall of the busbar. This design therefore also enables the clamping of very thin electrical conductors in the conductor terminal. Furthermore, it can preferably be provided that the conductor terminal comprises a stop for the electrical conductor, which limits the insertion of the electrical conductor into the conductor terminal.
- the problem is further solved with an electrical assembly with such a conductor connection.
- the electrical assembly is preferably a series connection terminal.
- Fig. 1 shows in (a) - (c) each a section of a busbar 1 according to the invention with an inserted thin stranded conductor 2.
- the busbar 1 has two opposing, here parallel, side walls 11, each extending parallel to an insertion direction 31 and a pressing direction 32.
- the busbar 1 has a contact wall 13, which extends transversely to the side walls 11, in particular parallel to the insertion direction 31 and a transverse direction 33, and between them.
- a further embodiment of the busbar 1 is shown in solid lines, in which a connecting wall 12 is provided between each of the side walls 11 and the contact wall 13.
- the connecting wall 12 extends at an acute first angle 181 to the contact wall 13. It connects the contact wall 13 to the side wall 11.
- the busbar 1 therefore has an approximately V-shaped part, the tip of which (not shown) is flattened by the contact wall 13. Due to the right-angled arrangement of the contact wall 13 to the side walls 11, the side walls 11 also each have an acute second angle 182 to the connecting walls 12.
- busbar 1 This embodiment of the busbar 1 is preferred and the invention will be described below with reference to this embodiment.
- a protrusion 15 is arranged on the contact wall 13.
- the protrusion 15 has the shape of a longitudinal hump. It is arranged in the insertion direction 31 approximately at or near the end 192 of the busbar 1 (see Fig. 4(a) ).
- the busbar 1 is formed in one piece here. This includes the raised portion 15. Therefore, the raised portion 15 is also formed in one piece with the walls 11, 12, and 13. It is preferably produced by stamping.
- an electrical conductor 2 is inserted into a receiving space 10 of the busbar 1, which is delimited by the side walls 11 and the contact wall 13.
- the electrical conductor 2 is for this purpose inserted at a beginning 191 (see Fig. 4 (a) ) of the busbar 1 through a conductor insertion opening 16 (see Fig. 4 (a) ) is inserted in the insertion direction 31 into the receiving space 10.
- the electrical conductor 2 has an electrically insulating sheath 21 and a plurality of, in particular seven, electrically conductive strands 22.
- the strands 22 of this conductor 2 are thin, so that a width b of the strand package (not labeled) formed from the strands 22 extends over less than half the distance a between the side walls 11. At its insertion end (not labeled), part of the sheath 21 is stripped, so that the strands 22 are exposed there (see Fig. 4(a) ). The width of the elevation is smaller than the width of the system wall.
- Fig. 1 (a) shows an off-center arrangement of the strands 22 in the receiving space 10.
- One strand 22 rests against a connecting wall 12, and one strand 22 makes electrical contact with the elevation 15.
- the stranded wire package is therefore arranged between the connecting wall 12 and the elevation 15.
- the elevation 15 disrupts the stranded wire package and causes the strands 22 to move relative to one another. This eliminates foreign layers (not shown) between the strands 22 and improves the contact between the strands 22.
- Fig. 1 (b) shows an unfavorable contact situation. Without the elevation 15, only three strands 22 aligned with the elevation 15 and arranged one above the other would make electrical contact and contribute to the current-carrying capacity. However, the elevation 15 causes the position of the strands 22 to be unstable relative to each other. As a result, the strand package or the lower strand 22 slips off the elevation 15 and the strand package regroups around the elevation 15. This shows Fig. 1 (c) in which two stranded wires 22 arranged next to one another make electrical contact with the elevation 15.
- Fig. 2 shows in (a) and (b) a further section of the busbar 1 of the Fig. 1 with an inserted thick stranded wire 2.
- Analogous to Fig. 1 (b) shows Fig. 2 (a) an unfavourable contact situation in which only the three strands 22 aligned with the elevation 15 and arranged one above the other would make electrical contact if the busbar 1 did not have an elevation 15.
- the elevation 15 However, the position of the strands 22 relative to each other is unstable, so that the strand package slips off the elevation 15 and regroups around the elevation 15. This shows Fig. 2 (b) .
- Fig. 3 shows another section of the busbar 1 of the Fig. 1 in a perspective view.
- the elevation 15 is arranged in the insertion direction 31 near the end 192 of the busbar 1.
- it has an approximately elliptical shape. It is flattened. As a result, it has a gently rising ramp (not labeled) in the insertion direction 31 and then a gently falling ramp (not labeled). Facing the side walls 11, it has steeply sloping flanks 152.
- a stranded conductor 2 guided over the elevation 15 is gradually raised and can easily slide off to the side over one of the flanks 152. This shape has proven advantageous in this respect.
- this shape of the elevation 15 is advantageous when inserting the stranded conductor 2 in the insertion direction 31 and when removing the stranded conductor 2 against the insertion direction 31.
- the elevation 15 can also be drop-shaped, oval, or round. It can also be designed as a web (not shown) or pin (not shown) extending counter to the pressing direction 32, or have another shape that disrupts the relative arrangement of the strands 22 in the strand pack.
- the extension of the elevation 15 in the insertion direction 31 is greater than the extension perpendicular thereto.
- Fig. 4 shows in (a) an electrical conductor 2 being inserted into the busbar 1 of the Fig. 1 , in (b) a section of a conductor connection 4 with the busbar 1 of the Fig. 4 (a) and with inserted electrical conductor 2 in a perspective view, and in (b) an end face 40 of the conductor connection 4 of the Fig. 4 (b) .
- the busbar 1 At the beginning 191 of the busbar 1, it has the conductor insertion opening 16, through which the electrical conductor 2 is inserted into the receiving space 10. Near the end 192 of the busbar 1, the elevation 15 is arranged, which disrupts the arrangement of the strands 22 relative to one another in the strand package. In the insertion direction 31, behind the elevation 15 but before the end 192 of the busbar 1, through-openings 14 in the form of slots are also provided, through which a contact web 61 (see Fig. 5 ) is feasible. Such a contact web 61 limits the displacement of the electrical conductor 2 in the insertion direction 31 and acts as a stop.
- Fig. 4 (b) shows the section of the conductor connection 4 with the busbar 1 of the Fig. 4 (a) with the electrical conductor 2 inserted. Also shown is a clamping leg 5 of the clamping spring. The clamping leg 5 presses the strands 22 of the electrical conductor 2 in the pressing direction 32 onto the busbar 1.
- two of the strands 22 are grouped around the elevation 15 and contact the elevation 15 and a connecting wall 12 each. Due to the interference and friction between the strands 22 caused by the elevation 15, their electrical contact with one another is very good. In this embodiment, all strands 22 of the electrical conductor 2 contribute to the current-carrying capacity.
- the clamping leg 5 here has a contour 50 corresponding to an inner contour 100 of the receiving space 10. Therefore, it has side edges 51 running approximately parallel to one another, a transverse edge 53 running transversely thereto, and two connecting edges 52, which each connect the transverse edge 53 to one of the side edges 51. Due to this corresponding shape, the clamping leg 5 can be fully immersed in the receiving space 10 when no electrical conductor 2 is arranged in the receiving space 10. The clamping leg 5 then penetrates the receiving space 10 almost completely. As a result, the clamping leg 5 can also be pivoted against its restoring force against a pivoting direction 171 (see Fig. 4 (a) ) so that the electrical conductor 2 is clamped in the conductor terminal 4.
- Fig. 4 (b) shows the end face 40 of the conductor terminal 4 with the electrical conductor 2 clamped in the busbar 1. Due to the centering connecting walls 12 and the grouping of the strands 22 around the elevation 15, the conductor 2 is arranged symmetrically to a central plane (not shown) extending in the insertion direction 31 and pressing direction 32 and centrally penetrating the receiving space 10 in the transverse direction 33. This allows for a very even current flow across the entire conductor 2.
- Fig. 5 shows a section of an electrical assembly 6 with a busbar 1 according to the invention.
- the assembly 6 is a series connection terminal that can be connected to a mounting rail (not shown).
- the busbar 1 is Connection of two electrical conductors 2. At its opposite ends (not marked) it is therefore analogous to the Fig. 4 (a) trained.
- stop webs 61 shown in abbreviated form, which serve as stops for the electrical conductors 2 inserted into the busbar 1 and penetrate the through-openings 14 of the busbar 1.
- the through-openings 14 therefore each show the end 192 of a conductor connection 4.
- the clamping springs are not shown for the sake of clarity.
- Busbar 10 recording room 100 Inner contour of the recording room 11 side wall 12 connecting wall 13 system wall 14 through opening, slot 15 Survey 151 flattening 152 flank 16 Conductor insertion opening 171 Pan direction 181 First angle 182 Second angle 191 Introducer of the busbar 192 End of the busbar or conductor connection 2 Electrical conductor, stranded conductor 21 Sheathing 22 stranded wire 31 Longitudinal direction, insertion direction 32 Pressure direction 33 transverse direction 4 Conductor connection 5 clamping leg 50 Contour of the clamping leg 51 Page margin 52 connecting edge 53 Investment margin 6 Electrical assembly 61 stop, stop bar
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leiteranschluss mit einer elektrischen Stromschiene nach dem Oberbegriff des Anspruchs1 sowie eine elektrische Baugruppe mit einem solchen Leiteranschluss.
- Zum Anschließen elektrischer Leiter an elektrische Baugruppen werden häufig Federkraftanschlüsse oder Schraubanschlüsse im Sinne von Quetschverbindungen, insbesondere in Direktstecktechnik (Push-In), genutzt. Für das elektrische Kontaktieren des elektrischen Leiters ist dann eine Stromschiene vorgesehen, die etwa U- förmig ausgebildet sein kann. Um den elektrischen Leiter in der Stromschiene zu zentrieren, ist es auch bekannt, diese zumindest teilweise oder ganz etwa V- förmig auszubilden. Jedoch kann es bei Litzenleitern zu einer ungünstigen Lage des Litzenpaketes kommen, durch die lediglich ein kleiner Teil der Litzen die Stromschiene elektrisch kontaktiert und daher stromtragend wirkt. Einen solchen Stand der Technik offenbart die
DE 10 2013 000 713 A1 . - Die
DE 10 2011 087 584 A1 offenbart einen Schraubanschluss mit einer Stromschiene mit einer zylinderförmigen Erhebung. DieUS 2 381 331 A offenbart einen Leiteranschluss mit einer Stromschiene nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. - Zum technologischen Hintergrund werden noch die
DE 12 90 211 B , dieUS 4 213 669 A und die sowie dieFR 2 858 118 A1 DE 10 2015 108 630 A1 genannt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem gattungsgemäßen Leiteranschluss den elektrischen Kontakt des elektrischen Leiters mit der Stromschiene dahingehend zu verbessern, dass möglichst der gesamte elektrische Leiter zur stromtragenden Funktion beiträgt, insbesondere dass bei Litzenleitern möglichst alle Litzen zur stromtragenden Funktion beitragen, und/oder dass die Kontaktkraft verbessert ist. - Die Aufgabe wird gelöst mit einem Leiteranschluss mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie einer elektrischen Baugruppe mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
- Der Leiteranschluss ist als Federkraftanschluss, insbesondere in Direktstecktechnik ausgebildet. Er umfasst dafür bevorzugt eine Klemmfeder zum Verklemmen des elektrischen Leiters im Aufnahmeraum der Stromschiene, die als Druckfeder wirkt. Die Erfindung kann aber auch bei anderen Anschlussarten eingesetzt werden, so bei anderen Federklemmen oder bei Schraubklemmen (z.B. bei Zugbügelklemmen).
- Die Stromschiene des Leiteranschlusses ist zum elektrischen Kontaktieren eines elektrischen Leiters vorgesehen. Vorzugsweise ist sie zum Kontaktieren von Litzenleitern vorgesehen. Sie kann aber auch für Vollleiter verwendet werden.
- Die Stromschiene weist zwei einander gegenüberliegende Seitenwände auf, sowie eine Anlagewand für den elektrischen Leiter, die sich zwischen den Seitenwänden und quer oder im Wesentlichen quer zu diesen erstreckt. Vorzugsweise sind die Seitenwände in einem rechten Winkel zur Anlagewand angeordnet. Sie können aber auch in einem anderen Winkel zu dieser angeordnet sein, insbesondere in einem stumpfen Winkel und/oder insbesondere in einem Winkel zwischen 75° und 115°. Dann wirkt die Erfindung jeweils besonders vorteilhaft.
- Die Seitenwände und die Anlagewand erstrecken sich in eine Einführrichtung und begrenzen einen Aufnahmeraum zur Aufnahme des elektrischen Leiters.
- Die Stromschiene zeichnet sich dadurch aus, dass an der Anlagewand wenigstens oder mehrere vorzugsweise elektrisch leitende Erhebung(en) angeordnet ist/sind, wobei die Breite der einen oder mehreren Erhebungen einzeln oder die der Erhebungen (als Gruppe) insgesamt kleiner ist als die Breite der Anlagewand.
- Ihr Rand bzw. ihre Ränder, an welchen sie sich aus der umgebenden Anlagewand erheben, liegen dann jeweils einzeln und auch insgesamt beabstandet zu den Rändern der Anlagewand. Es geht also etwa nicht eine der Erhebungen oder die eine Erhebung am Rand der Anlagewand in eine an diese angrenzende andere Wand über.
- Durch die elektrisch leitende Erhebung werden auf der Stromschiene neue Leiteranlagepunkte für einen elektrischen Leiter geschaffen. Die Erhebung stört die Anordnung innerhalb des Litzenpaketes und die Position einzelner Litzen im Litzenpaket. Dadurch entsteht beim Einschieben eines elektrischen Leiters in die Stromschiene eine Bewegung im Litzenpaket. Die Litzen reiben aufeinander, so dass Fremdschichten auf den Litzen aufgebrochen werden und die Kontaktierung zwischen den Litzen verbessert ist. Die Bewegung verursacht zudem eine Neuanordnung der Litzen, durch die mehr Litzen kontaktiert werden. Bei sehr feindrähtigen Leitern oder bei Vollleitern bewirkt die Erhebung eine Anhebung des Leiters. Dadurch ist eine von einer Klemmfeder verursachte Kontaktkraft auf den Leiter größer und die Kontaktierung daher verbessert.
- In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Seitenwände und die Anlagewand miteinander verbunden. In dieser Ausführungsform ist die Stromschiene im Wesentlichen U- förmig ausgebildet. Die Erhebung kann bei einer solchen Stromschiene bei Verwendung eines dünnen Leiters eine außermittige Anordnung des Leiters in der Stromschiene bewirken. Bei dicken Leitern kann sie eine Umgruppierung und veränderte Anordnung der Litzen des Litzenpaketes bewirken.
- Es ist aber besonders bevorzugt, dass jeweils zwischen einer der Seitenwände und der Anlagewand eine Verbindungswand vorgesehen ist, die sich in einem spitzen ersten Winkel zur Anlagewand erstreckt und die Anlagewand jeweils mit der Seitenwand verbindet. In dieser Ausführungsform umfasst die Stromschiene einen etwa V-förmig ausgebildeten Teil. Da die Verbindungswände durch die Anlagewand miteinander verbunden sind, bildet die Anlagewand dabei eine abgeflachte Spitze des etwa V-förmig ausgebildeten Teils. Bei dieser Ausbildung der Stromschiene wird ein, insbesondere dünner, elektrischer Leiter entweder zwischen die Erhebung und die Verbindungswand gedrückt, so dass er außermittig angeordnet ist. Oder die Erhebung bewirkt, dass sich einzelne Litzen um sie gruppieren und so insgesamt mehr Litzen kontaktiert werden.
- Dabei kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Stromschiene einstückig gefertigt ist, insbesondere als Stanzbiegebauteil. Die Erhebung ist dabei bevorzugt ebenfalls einstückig mit den Wänden, insbesondere der Anlagewand, der Stromschiene gebildet. Dadurch kann sie sich beim Einschieben eines elektrischen Leiters nicht von dieser lösen. Vorzugsweise ist die Stromschiene aus einem gut leitenden Material gefertigt, besonders bevorzugt aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Alternativ kann die Stromschiene aber auch aus mehreren Stücken gefertigt sein, beispielsweise in einem Schweissverfahren.
- Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Erhebung in Einführrichtung endseitig der Stromschiene angeordnet ist.
- Es ist die Erhebung etwa oval, ellipsenförmig, rund oder tropfenförmig ausgebildet. Sie wird sich beispielsweise von einer etwa bzw. im Wesentlichen ovalen, ellipsenförmigen, runden oder tropfenförmigen Grundfläche aus erheben und abgerundet nach oben hin schmaler werden. Bei einer etwa kreisrunden Grundfläche ergibt sich derart beispielsweise in etwa die Form eines Kugelsegmentes. Weiterhin bevorzugt ist die Erhebung als ein sich gegen eine Andrückrichtung, die sich quer zur Einführrichtung erstreckt, erstreckender Steg ausgebildet. Es sind auch andere Ausführungsformen der Erhebung bevorzugt, die eine Anordnung der Litzen eines Litzenpaketes des elektrischen Leiters stören. Dabei ist eine ellipsenförmige oder tropfenförmige Ausbildung, insbesondere in der Art eines Längsbuckels, besonders bevorzugt. Dadurch weist die Erhebung eine in Einführrichtung langsam ansteigende Rampe auf, so dass die Litzen allmählich auf die Erhebung geführt werden. Weiterhin bevorzugt ist sie abgeflacht ausgebildet. In einer Querrichtung quer zur Einführrichtung neben der Abflachung weist diese daher steil abfallende Flanken auf, an denen die Litzen abgleiten können. Diese Form hat sich für das Gruppieren der Litzen um die Erhebung bewährt. Vorzugsweise ist die einzelne Erhebung dazu senkrecht zur Leitereinführrichtung schmaler als der zu kontaktierende Leiter, insbesondere als ein anzuschließender Mehrlitzenleiter.
- Durch die Erhebung werden mehr Litzen und/oder mit größerer Kontaktkraft mit der Stromschiene kontaktiert. Dadurch weist die Verbindung eine bessere Stromtragfähigkeit auf.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Klemmfeder des Leiteranschlusses einen Klemmschenkel auf, mit einer Kontur, die im Wesentlichen korrespondierend zu einer Innenkontur des Aufnahmeraumes ausgebildet ist. Dadurch kann sich der Klemmschenkel bei leerem Leiteranschluss, d. h. solange kein elektrischer Leiter in den Leiteranschluss eingeschoben ist, quer durch den Aufnahmeraum erstrecken. Ein am äußeren Ende der Klemmfeder angeordneter Anlagerand kann dann in Anlage zur Anlagewand der Stromschiene angeordnet sein. Diese Ausbildung ermöglicht daher auch das Verklemmen sehr dünner elektrischer Leiter im Leiteranschluss. Zudem kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der Leiteranschluss einen Anschlag für den elektrischen Leiter umfasst, der das Einschieben des elektrischen Leiters in den Leiteranschluss begrenzt.
- Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer elektrischen Baugruppe mit einem solchen Leiteranschluss. Die elektrische Baugruppe ist bevorzugt eine Reihenanschlussklemme.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen.
- Es zeigen:
- Figur 1
- in (a) - (c) jeweils einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Stromschiene mit einem eingelegten dünnen Litzenleiter;
- Figur 2
- in (a) und (b) jeweils einen weiteren Ausschnitt aus der Stromschiene der
Fig. 1 mit einem eingelegten dicken Litzenleiter; - Figur 3
- einen weiteren Ausschnitt aus der Stromschiene der
Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht; - Figur 4
- in (a) einen elektrischen Leiter beim Einschieben in die Stromschiene der
Fig. 1 , in (b) einen Ausschnitt aus einem Leiteranschluss mit der Stromschiene derFig. 4 (a) und bei eingelegtem elektrischem Leiter in einer perspektivischen Ansicht, und in (b) eine Stirnseite des Leiteranschlusses derFig. 4 (a) ; und - Figur 5
- einen Ausschnitt aus einer elektrischen Baugruppe mit einer erfindungsgemäßen Stromschiene.
-
Fig. 1 zeigt in (a) - (c) jeweils einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Stromschiene 1 mit einem eingelegten dünnen Litzenleiter 2. Die Stromschiene 1 weist zwei einander gegenüberliegende, hier parallele, Seitenwände 11 auf, die sich jeweils parallel einer Einführrichtung 31 und einer Andrückrichtung 32 erstrecken. Zudem weist die Stromschiene 1 eine Anlagewand 13 auf, die sich quer zu den Seitenwänden 11, insbesondere parallel der Einführrichtung 31 und einer Querrichtung 33, und zwischen diesen erstreckt. - Lediglich in gestrichelten Linien ist eine Ausführungsform der Stromschiene 1 angedeutet, bei der die Seitenwände 11 unmittelbar mit der Anlagewand 13 verbunden sind. Diese Ausführungsform der Stromschiene 1 ist daher U-förmig ausgebildet.
- In durchgezogenen Linien ist eine weitere Ausführungsform der Stromschiene 1 dargestellt, bei der jeweils zwischen einer der Seitenwände 11 und der Anlagewand 13 eine Verbindungswand 12 vorgesehen ist. Die Verbindungswand 12 erstreckt sich in einem spitzen ersten Winkel 181 zur Anlagewand 13. Sie verbindet die Anlagewand 13 mit der Seitenwand 11. Die Stromschiene 1 weist daher einen etwa V- förmig ausgebildeten Teil auf, dessen Spitze (nicht gezeigt) durch die Anlagewand 13 abgeflacht ist. Aufgrund der rechtwinkeligen Anordnung der Anlagewand 13 jeweils zu den Seitenwänden 11 weisen die Seitenwände 11 zu den Verbindungswänden 12 jeweils ebenfalls einen spitzen zweiten Winkel 182 auf.
- Diese Ausführungsform der Stromschiene 1 ist bevorzugt und die Erfindung wird im Folgenden anhand dieser Ausführungsform beschrieben.
- An der Anlagewand 13 ist eine Erhebung 15 angeordnet. Die Erhebung 15 weist die Form eines Längsbuckels auf. Sie ist in Einführrichtung 31 etwa an einem oder nahe dem Ende 192 der Stromschiene 1 angeordnet (s.
Fig. 4(a) ). - Die Stromschiene 1 ist hier einstückig gebildet. Das schließt die Erhebung 15 mit ein. Die Erhebung 15 ist daher hier ebenfalls mit den Wänden 11, 12, 13 einstückig gebildet. Sie ist bevorzugt durch eine Prägung hergestellt.
- Sichtbar ist, dass ein elektrischer Leiter 2 in einen Aufnahmeraum 10 der Stromschiene 1, der durch die Seitenwände 11 und die Anlagewand 13 begrenzt ist, eingeführt ist. Der elektrische Leiter 2 wird dafür an einem Anfang 191 (s.
Fig. 4 (a) ) der Stromschiene 1 durch eine Leitereinführöffnung 16 (s.Fig. 4 (a) ) in Einführrichtung 31 in den Aufnahmeraum 10 eingeschoben. Der elektrische Leiter 2 weist eine elektrisch isolierende Ummantelung 21 auf sowie eine Vielzahl, insbesondere hier sieben, elektrisch leitend ausgebildeter Litzen 22. Die Litzen 22 dieses Leiters 2 sind dünn, so dass sich eine Breite b des aus den Litzen 22 gebildeten Litzenpaketes (nicht bezeichnet) hier über weniger als den halben Abstand a der Seitenwände 11 voneinander erstreckt. An seinem Einführende (nicht bezeichnet) ist ein Teil der Ummantelung 21 abisoliert, so dass dort die Litzen 22 freiliegen (s.Fig. 4(a) ). Die Breite der Erhebung ist kleiner als die Breite der Anlagewand. -
Fig. 1 (a) zeigt eine außermittige Anordnung der Litzen 22 im Aufnahmeraum 10. Dabei liegt eine Litze 22 an einer Verbindungswand 12, und eine Litze 22 an der Erhebung 15 elektrisch kontaktierend an. Das Litzenpaket ist daher zwischen der Verbindungswand 12 und der Erhebung 15 angeordnet. Die Erhebung 15 stört das Litzenpaket und bewirkt eine Bewegung der Litzen 22 relativ zueinander. Dadurch werden Fremdschichten (nicht gezeigt) zwischen den Litzen 22 beseitigt und die Kontaktierung der Litzen 22 untereinander verbessert. -
Fig. 1 (b) zeigt eine ungünstige Kontaktsituation. Ohne die Erhebung 15 würden hier nur drei fluchtend zur Erhebung 15 und übereinander angeordnete Litzen 22 elektrisch kontaktieren und zur Stromtragfähigkeit beitragen. Die Erhebung 15 bewirkt jedoch, dass die Position der Litzen 22 zueinander instabil ist. Dadurch rutscht das Litzenpaket beziehungsweise die untere Litze 22 von der Erhebung 15 ab und das Litzenpaket gruppiert sich neu um die Erhebung 15 herum. Dies zeigtFig. 1 (c) , in der zwei nebeneinander angeordnete Litzen 22 an der Erhebung 15 elektrisch kontaktierend anliegen. -
Fig. 2 zeigt in (a) und (b) jeweils einen weiteren Ausschnitt aus der Stromschiene 1 derFig. 1 mit einem eingelegten dicken Litzenleiter 2. Analog zurFig. 1 (b) zeigtFig. 2 (a) eine ungünstige Kontaktsituation, bei der nur die drei fluchtend zur Erhebung 15 und übereinander angeordnete Litzen 22 elektrisch kontaktieren würden, wenn die Stromschiene 1 keine Erhebung 15 aufweisen würde Durch die Erhebung 15 ist die Position der Litzen 22 zueinander jedoch instabil, so dass das Litzenpaket von der Erhebung 15 abrutscht und sich neu um die Erhebung 15 herum gruppiert. Dies zeigtFig. 2 (b) . -
Fig. 3 zeigt einen weiteren Ausschnitt aus der Stromschiene 1 derFig. 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die Erhebung 15 ist in Einführrichtung 31 nahe dem Ende 192 der Stromschiene 1 angeordnet. Sie weist hier eine etwa elliptische Form auf. Dabei ist sie abgeflacht ausgebildet. Dadurch weist sie in Einführrichtung 31 eine flach ansteigende Rampe (nicht bezeichnet) und danach eine flach abfallende Rampe (nicht bezeichnet) auf. Den Seitenwänden 11 zugewandt weist sie jeweils steil abfallende Flanken 152 auf. Dadurch wird ein über die Erhebung 15 geführter Litzenleiter 2 allmählich angehoben und kann leicht über eine der Flanken 152 zur Seite hin abrutschen. Diese Form hat sich insofern als vorteilhaft erwiesen. Zudem ist diese Form der Erhebung 15 beim Einschieben des Litzenleiters 2 in die Einführrichtung 31 sowie beim Entnehmen des Litzenleiters 2 gegen die Einführrichtung 31 vorteilhaft. Die Erhebung 15 kann aber auch tropfenförmig, oval oder rund ausgebildet sein. Sie kann zudem auch als ein sich gegen die Andrückrichtung 32 erstreckender Steg (nicht gezeigt) oder Pin (nicht gezeigt) ausgebildet sein, oder eine andere Form aufweisen, die die Anordnung der Litzen 22 im Litzenpaket zueinander stört. Die Erstreckung der Erhebung 15 in Einführrichtung 31 ist größer als die Erstreckung senkrecht dazu. -
Fig. 4 zeigt in (a) einen elektrischen Leiter 2 beim Einschieben in die Stromschiene 1 derFig. 1 , in (b) einen Ausschnitt aus einem Leiteranschluss 4 mit der Stromschiene 1 derFig. 4 (a) und bei eingelegtem elektrischem Leiter 2 in einer perspektivischen Ansicht, und in (b) eine Stirnseite 40 des Leiteranschlusses 4 derFig. 4 (b) . - Am Anfang 191 der Stromschiene 1 weist diese die Leitereinführöffnung 16 auf, durch die der elektrische Leiter 2 in den Aufnahmeraum 10 eingeschoben wird. Nahe dem Ende 192 der Stromschiene 1 ist die Erhebung 15 angeordnet, die die Anordnung der Litzen 22 relativ zueinander im Litzenpaket stört. In Einführrichtung 31 hinter der Erhebung 15 jedoch vor dem Ende 192 der Stromschiene 1 sind hier zudem Durchgangsöffnungen 14 in Form von Schlitzen vorgesehen, durch die ein Anlagesteg 61 (s.
Fig. 5 ) durchführbar ist. Ein solcher Anlagesteg 61 begrenzt das Verschieben des elektrischen Leiters 2 in die Einführrichtung 31 und wirkt als Anschlag. -
Fig. 4 (b) zeigt den Ausschnitt aus dem Leiteranschluss 4 mit der Stromschiene 1 derFig. 4 (a) bei eingeführtem elektrischem Leiter 2. Dargestellt ist zudem ein Klemmschenkel 5 der Klemmfeder. Der Klemmschenkel 5 drückt die Litzen 22 des elektrischen Leiters 2 in Andrückrichtung 32 auf die Stromschiene 1. Dabei sind hier zwei der Litzen 22 um die Erhebung 15 herum gruppiert angeordnet und kontaktieren die Erhebung 15 sowie jeweils eine Verbindungswand 12. Durch die mittels der Erhebung 15 bewirkte Störung und Reibung der Litzen 22 gegeneinander ist ihre elektrische Kontaktierung untereinander sehr gut. Bei dieser Ausführungsform tragen alle Litzen 22 des elektrischen Leiters 2 zur Stromtragfähigkeit bei. - Der Klemmschenkel 5 weist hier eine zu einer Innenkontur 100 des Aufnahmeraums 10 korrespondierende Kontur 50 auf. Daher weist er zueinander etwa parallel verlaufende Seitenränder 51, einen quer dazu verlaufenden Querrand 53 sowie zwei Verbindungsränder 52 auf, die den Querrand 53 jeweils mit einem der Seitenränder 51 verbinden. Durch diese korrespondierende Form kann der Klemmschenkel 5 vollständig in den Aufnahmeraum 10 eintauchen, wenn kein elektrischer Leiter 2 im Aufnahmeraum 10 angeordnet ist. Der Klemmschenkel 5 durchsetzt den Aufnahmeraum 10 dann nahezu vollständig. Dadurch kann der Klemmschenkel 5 auch noch durch einen sehr dünnen elektrischen Leiter 2 gegen seine Rückstellkraft gegen eine Schwenkrichtung 171 (s.
Fig. 4 (a) ) angehoben werden, so dass der elektrische Leiter 2 in dem Leiteranschluss 4 verklemmt wird. -
Fig. 4 (b) zeigt die Stirnseite 40 des Leiteranschlusses 4 bei in der Stromschiene 1 verklemmtem elektrischem Leiter 2. Durch die zentrierend wirkenden Verbindungswände 12 und die Gruppierung der Litzen 22 um die Erhebung 15 herum ist der Leiter 2 hier symmetrisch zu einer sich in Einführrichtung 31 und Andrückrichtung 32 erstreckenden, den Aufnahmeraum 10 in Querrichtung 33 mittig durchsetzenden Mittelebene (nicht gezeigt) angeordnet. Dadurch kann ein Stromfluss sehr gleichmäßig über den gesamten Leiter 2 verteilt erfolgen. -
Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus einer elektrischen Baugruppe 6 mit einer erfindungsgemäßen Stromschiene 1. Die Baugruppe 6 ist eine Reihenanschlussklemme, die an eine Tragschiene (nicht gezeigt) anreihbar ist. Die Stromschiene 1 ist zum Anschluss zweier elektrischer Leiter 2 vorgesehen. An ihren gegenüberliegenden Enden (nicht bezeichnet) ist sie daher analog derFig. 4 (a) ausgebildet. - Sichtbar sind hier verkürzt dargestellte Anschlagstege 61, die als Anschlag für die in die Stromschiene 1 eingeführten elektrischen Leiter 2 dienen und die Durchgangsöffnungen 14 der Stromschiene 1 durchsetzen. Die Durchgangsöffnungen 14 zeigen hier daher jeweils das Ende 192 eines Leiteranschlusses 4. Die Klemmfedern sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
Bezugszeichen 1 Stromschiene 10 Aufnahmeraum 100 Innenkontur des Aufnahmeraums 11 Seitenwand 12 Verbindungswand 13 Anlagewand 14 Durchgangsöffnung, Schlitz 15 Erhebung 151 Abflachung 152 Flanke 16 Leitereinführöffnung 171 Schwenkrichtung 181 Erster Winkel 182 Zweiter Winkel 191 Einführende der Stromschiene 192 Ende der Stromschiene oder des Leiteranschlusses 2 Elektrischer Leiter, Litzenleiter 21 Ummantelung 22 Litze 31 Längsrichtung, Einführrichtung 32 Andrückrichtung 33 Querrichtung 4 Leiteranschluss 5 Klemmschenkel 50 Kontur des Klemmschenkels 51 Seitenrand 52 Verbindungsrand 53 Anlagerand 6 Elektrische Baugruppe 61 Anschlag, Anschlagsteg
Claims (9)
- Leiteranschluss (4) mit einer Stromschiene (1), wobei der Leiteranschluss (4) als Federkraftanschluss oder als Schraubanschluss ausgebildet ist und wobei die Stromschiene (1) zum elektrischen Kontaktieren eines elektrischen Leiters (2) dient, mit zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden (11), und mit einer Anlagewand (13) für den elektrischen Leiter (2), die sich zwischen den Seitenwänden (11) und quer oder im Wesentlichen quer zu diesen erstreckt, wobei die Seitenwände (11) und die Anlagewand (13) sich in eine Einführrichtung (31) erstrecken und einen Aufnahmeraum (10) zur Aufnahme des elektrischen Leiters (2) begrenzen, wobei an der Anlagewand (13) wenigstens eine oder mehrere elektrisch leitende Erhebungen (15) angeordnet ist/sind, wobei die Breite der einen oder mehreren Erhebungen kleiner ist als die Breite der Anlagewand, wobei der Rand der an der Anlagewand vorgesehenen wenigstens einer oder mehreren Erhebung(en) einzeln oder die der Erhebungen insgesamt beabstandet zu den Rändern der Anlagewand liegt und dass die Erhebung (15) etwa oval, ellipsenförmig, rund oder tropfenförmig ausgebildet ist und sich ausgehend von einer entsprechend geformten Grundfläche von der Anlagewand (13) weg verjüngt, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckung der Erhebung (15) in der Einführrichtung (31) größer ist als die Erstreckung senkrecht dazu.
- Leiteranschluss (4) mit Stromschiene (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass entweder- die Seitenwände (11) und die Anlagewand (13) miteinander verbunden sind, so dass die Stromschiene (1) im Wesentlichen U- förmig ausgebildet ist, oder- dass jeweils zwischen einer der Seitenwände (11) und der Anlagewand (13) eine Verbindungswand (12) vorgesehen ist, die sich in einem spitzen ersten Winkel (181) zur Anlagewand (13) erstrecken und die Anlagewand (13) jeweils mit einer der Seitenwände (11) verbinden, so dass die Stromschiene (1) einen etwa V- förmig ausgebildeten Teil umfasst.
- Leiteranschluss (4) mit Stromschiene (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene einstückig gefertigt ist, insbesondere als Stanzbiegebauteil.
- Leiteranschluss (4) mit Stromschiene (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung (15) in Einführrichtung (31) endseitig der Stromschiene (1) angeordnet ist.
- Leiteranschluss (4) mit Stromschiene (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung (15) abgeflacht ausgebildet ist.
- Leiteranschluss (4) mit Stromschiene nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als Federkraftanschluss in Direktstecktechnik ausgebildet ist und eine Klemmfeder zum Verklemmen des elektrischen Leiters (2) im Aufnahmeraum (10) der Stromschiene (1) umfasst.
- Leiteranschluss (4) mit Stromschiene nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmschenkel (5) der Klemmfeder eine Kontur (50) aufweist, die im Wesentlichen korrespondierend zu einer Innenkontur (100) des Aufnahmeraumes (10) ausgebildet ist.
- Leiteranschluss (4) mit Stromschiene nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Anschlag (61) für den elektrischen Leiter (2) umfasst.
- Elektrische Baugruppe (6), insbesondere Reihenanschlussklemme, mit einem Leiteranschluss (4) nach einem der Ansprüche 1 - 8.
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