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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anschlussblock aus mehreren Reihenklemmen, die jeweils eine Mehrzahl von Anschlussvorrichtungen in Direktsteck-Druckfedertechnik aufweisen.
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Direktsteck-Druckfederklemmen (auch "Push-In-Klemmen" oder "Snap-in-Klemmen" genannt) sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Sie unterscheiden sich vor allem aufgrund ihrer Anwendung beispielsweise in Abhängigkeit von der benötigten Stromtragfähigkeit der Stromschiene, der Federkraft der Klemmfeder und/oder ihren Einbauverhältnissen, insbesondere ihrer Baugröße. Dabei sind eine einfache Montage und eine kostengünstige Herstellung dauerhaft gestellte Anforderungen an eine solche Klemme.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Anschlussblock aus Reihenklemmen mit Direktsteck-Druckfederanschlüssen zu schaffen, dessen Reihenklemmen kompakt und stabil ausgelegt sind und auch gut zum Anschluss von Leitern mit relativ großem Querschnitt geeignet sind.
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Die Aufgabe wird in Hinsicht auf den Anschlussblock mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Geschaffen wird nach Anspruch 1 ein Anschlussblock aus mehreren Reihenklemmen, die aneinander reihbar und klemmend und/oder rastend verbunden sind und die jeweils ein Gehäuse und jeweils eine Mehrzahl von zwei oder mehr in das jeweilige Gehäuse eingesetzten Anschlussvorrichtungen aufweisen, die als Direktsteck-Druckfederklemmen zum Anschluss eines jeweiligen Leiterendes ausgelegt sind, wobei die mehreren Anschlussvorrichtungen zum Anschluss eines Leiterendes jeweils zumindest folgendes aufweisen: eine Stromschiene, die zumindest eine jeweilige Kontaktzone zum Kontaktieren des jeweiligen elektrischen Leiters aufweist, wobei die Klemmfeder als Druckfeder ausgebildet ist, mit der ein in die Anschlussvorrichtung eingeführtes Leiterende gegen die Kontaktzone pressbar ist, um den Leiter zu kontaktieren, und wobei je Anschlussvorrichtung eine im Gehäuse um eine Drehachse verschwenkbare Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist, mit welcher ein Klemmschenkel der Klemmfedern aus einer entspannten Stellung in eine gespannte Raststellung an einer Halte- und Rastfeder bewegbar ist, wobei die Betätigungsvorrichtungen nach Art eines einarmigen Hebels ausgestaltet sind, welche einen Betätigungsabschnitt aufweisen und eine auf den Klemmschenkel bei einem Spannen der Klemmfeder einwirkende Angriffskontur.
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Geschaffen wird auch eine Anschlussvorrichtung zum Anschluss eines Leiterendes und zum Verbinden des Leiterendes mit einer Stromschiene, insbesondere für einen Anschlussblock nach einem der vorstehenden Ansprüche oder für einen Steckverbinder oder ein sonstiges elektrisches Gerät, mit einem Gehäuse und einer in das Gehäuse eingesetzten Direktsteck-Druckfederklemme zum Anschluss eines jeweiligen Leiterendes, die zum Anschluss eines Leiterendes zumindest folgendes aufweist: eine Stromschiene, die eine Kontaktzone zum Kontaktieren des elektrischen Leiters aufweist, wobei die Klemmfeder als Druckfeder ausgebildet ist, mit der ein in die Anschlussvorrichtung eingeführtes Leiterende gegen die Kontaktzone pressbar ist, um den Leiter zu kontaktieren, und wobei eine im Gehäuse um eine Drehachse verschwenkbare Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist, mit welcher ein Klemmschenkel der Klemmfeder aus einer entspannten Stellung in eine gespannte Raststellung an einer Halte- und Rastfeder bewegbar ist, wobei ferner die Betätigungsvorrichtung nach Art eines einarmigen Hebels ausgestaltet ist, welche einen Betätigungsabschnitt aufweist und eine auf den Klemmschenkel bei einem Spannen der Klemmfeder einwirkende Angriffskontur.
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Derart ergibt sich ein stabiler Aufbau sowie eine ergonomische und einfache Betätigung mit geringem Kraftaufwand. Es ergibt sich insbesondere auch eine kompakte Bauform mit geringer Teileanzahl mit einfacher Geometrie, so dass der Anschlussblock und seine Betätigungsvorrichtungen günstig zu fertigen und einfach zu montieren sind.
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Es kann nach einer bevorzugten Ausgestaltung jeweils vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen einem Betätigungsende des Betätigungsabschnitts und einer ortsfesten Drehachse größer ist als der Abstand zwischen der Drehachse und der Angriffskontur. Hiermit werden die ergonomische und kraftsparende Betätigung und die kompakte Bauform nochmals deutlich optimiert.
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Es kann sodann bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Betätigungselement eine Drehlagerung aufweist, die aus wenigstens einer umfangsgeschlossenen oder nicht umfangsgeschlossenen Ringbahn im Gehäuse gebildet wird und aus wenigstens einem umfangsgeschlossenen oder nicht umfangsgeschlossenen Ringansatz am Betätigungsabschnitt, der sich senkrecht zum Betätigungsabschnitt erstreckt, in die Ringbahn eingreift und in dieser um die Drehachse über einen Verschwenkwinkel verschwenkbar ist. Es können dabei auch in gegenüberliegenden Seiten aneinander grenzender Gehäuse oder des Gehäuses und einer Zwischen - oder Endplatte jeweils eine der umfangsgeschlossenen oder nicht umfangsgeschlossenen Kreisnuten vorgesehen sein und ein jeweiliger umfangsgeschlossener oder nicht umfangsgeschlossener darin eingreifender Ringansatz. Derart wird jeweils eine sehr gute Lagerung des Betätigungselementes geschaffen, die es erlaubt, die erforderlichen Betätigungskräfte sicher in die jeweilige Anschlussvorrichtung einzuleiten.
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Es kann sodann bei einer nochmals weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Ringansatz die Biegung der Klemmfeder umgreift und dass er eine Aussparung aufweist, an der in Umfangsrichtung eine Angriffskontur ausgebildet ist, die bei einem Verschwenken des Betätigungselementes an den Klemmschenkel anlegbar ist, um diesen von der Kontaktzone weg zu bewegen und um die Klemmfeder an der Halte- und Rastfeder zu verrasten. Auch durch diese optionalen weiteren Merkmale können die Betätigung und die kompakte Bauform nochmals weiter verbessert werden.
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Es kann nach einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Reihenklemmen auf eine Tragschiene aneinander reihbar sind und dass sie derart ausgelegt sind, dass sie aus einer Z-Richtung senkrecht zur Tragschiene betätigbar sind und dass die zwei Leiterenden aus entgegengesetzten Richtungen +Y und -Y senkrecht zu der Richtung Z aus der sie betätigbar sind, in die Anschlussvorrichtungen einführbar sind. Derart ist der Anschlussblock vorteilhaft für eine sogenannte 90°-Betätigung ausgebildet, bei welcher die Leiterenden in der Regel parallel zu einer Schaltschrankrückwand in die Anschlussvorrichtungen einführbar sind. Denn diese Art des Anschließens und Lösens der Leiter ist für einen Nutzer besonders einfach und praktisch durchführbar.
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Bevorzugt ist die Stromschiene auch zum Abstützen einer jeweiligen Klemmfeder ausgebildet.
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Dabei kann bei einer bevorzugten optionalen Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Stromschiene mehrere der Anschlussvorrichtungen, die einer gemeinsamen Anschlussebene senkrecht zur Anreihrichtung liegen, gemeinsam leitend verbindet. Denn dies führt zu einer sehr guten, weitestgehend verlustfreien Stromleitung und zu einem einfachen Aufbau. Nochmals optimiert und verbessert werden diese Eigenschaften dadurch, dass optional vorgesehen sein kann, jeweils für sämtliche Anschlussvorrichtungen von jeweils zwei benachbarten Anschlussebenen die einzige gemeinsame, insbesondere einstückige und/oder einteilige Stromschiene vorgesehen ist, so dass sie gemeinsam leitend über diese eine Stromschiene verbunden sind. Hierdurch wird insbesondere gut die Verteilung eines gemeinsamen Potentials auf die verschiedenen Anschlussvorrichtungen der jeweiligen Anschlussebene oder von jeweils zwei benachbarten Anschlussebenen möglich.
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Besonders vorteilhaft ist die einstückige Ausgestaltung der Stromschiene für vorzugsweise sämtliche Anschlussvorrichtungen als ein einziges Stanz-/Biegeteil aus gut elektrisch leitendem Metallblech, was zu einem formstabilen Aufbau mit guter Federabstützung und hervorragender leitender Verbindung zwischen den verschiedenen Anschlussvorrichtungen führt. Es sind aber auch mehrstückige Ausgestaltungen vorteilhaft einsetzbar.
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Es ist bevorzugt, da konstruktiv einfach, kompakt und dennoch funktional sicher, wenn die jeweiligen Klemmfedern und die jeweiligen Halte- und Rastfedern bei einer bevorzugten Ausgestaltung einstückig ausgebildet sind, wobei die Klemmfeder mit der Rastfeder in einer Offenstellung verrastbar ist, in welcher ein jeweiliges Leiterende in einen Kontaktbereich der jeweiligen Anschlussvorrichtung einführbar ist, wobei die Halte- und Rastfeder jeweils mit dem Leiterende beim Einführen des Leiterendes aus dem Rastzustand lösbar ist, um das Leiterende gegen die jeweilige Kontaktzone zu pressen.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass die Gehäuse jeweils benachbarter Reihenklemmen des Anschlussblocks nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung zumindest teilweise kraft- und/oder formschlüssig in Anreihrichtung mechanisch miteinander verbunden sind, insbesondere durch korrespondierende Klemm- und/oder Rastmittel der jeweils benachbarten Gehäuse, so dass auf einfache Weise ein Anschlussblock als handhabbare Einheit geschaffen wird.
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Es ist nach einer bevorzugten Ausgestaltung vorteilhaft und einfach vorgesehen, dass jeweils zwei der Gehäuse, die je eine Anschlussebene aus zwei oder mehr Anschlussvorrichtungen aufweisen, zu einer Doppel- oder Mehrfachreihenklemme zusammengefügt sind, welche die eine gemeinsame Stromschiene für die Anschlussvorrichtungen beider oder der mehreren Anschlussebenen aufweist.
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Es kann aber auch nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung vorteilhaft und einfach vorgesehen sein, jeweils ein Gehäuse beidseits einer Mittelwand je eine Anschlussebene aus zwei oder mehr Anschlussvorrichtungen aufweist, so dass es eine Doppelreihenklemme mit zwei der Anschlussebenen bildet und dass an diese Gehäuse jeweils eine Zwischenwand ansetzbar ist, um zwei jeweils in Anreihrichtung aneinander gereihte Gehäuse über die Zwischenwand kraft- und/oder formschlüssig miteinander zu verbinden.
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Es soll auch eine Anschlussvorrichtung geschaffen werden, die besonders gut für einen Anschlussblock der darauf bezogenen Ansprüche geeignet ist, die aber auch auf anderer Weise eingesetzt werden kann, so als Anschluss zum Anschluss eines Leiterendes in einem Steckverbinder oder einem Gerät wie einer Reihenklemme.
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Geschaffen wird auch eine vorteilhafte Anschlussvorrichtung zum Anschluss eines Leiterendes und zum Verbinden des Leiterendes mit einer Stromschiene, insbesondere für einen Anschlussblock nach einem der vorstehenden Ansprüche oder für einen Steckverbinder oder ein sonstiges elektrisches Gerät, mit einem Gehäuse und einer in das Gehäuse eingesetzten Direktsteck-Druckfederklemme zum Anschluss eines jeweiligen Leiterendes, die zum Anschluss eines Leiterendes zumindest folgendes aufweist: eine Stromschiene, die eine Kontaktzone zum Kontaktieren des elektrischen Leiters aufweist, wobei die Klemmfeder als Druckfeder ausgebildet ist, mit der ein in die Anschlussvorrichtung eingeführtes Leiterende gegen die Kontaktzone pressbar ist, um den Leiter zu kontaktieren, und wobei eine im Gehäuse um eine Drehachse verschwenkbare Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist, mit welcher ein Klemmschenkel der Klemmfeder aus einer entspannten Stellung in eine gespannte Raststellung an einer Halte- und Rastfeder bewegbar ist, wobei ferner die Betätigungsvorrichtung nach Art eines einarmigen Hebels ausgestaltet ist, welche einen Betätigungsabschnitt aufweist und eine auf den Klemmschenkel bei einem Spannen der Klemmfeder einwirkende Angriffskontur.
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Es ergibt sich auch hier eine kompakte Bauform mit geringer Teileanzahl mit einfacher Geometrie, so dass die Anschlussvorrichtung und seine Betätigungsvorrichtung günstig zu fertigen und einfach zu montieren sind.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei weitere Vorteile der Erfindung deutlich werden. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht mehrerer zu einem ersten Anschlussblock zusammenfügbarer Reihenklemmen erster Bauart nebst einer Endscheibe;
- Fig. 2a, b
- in a) eine perspektivische Ansicht von zwei zu einer Doppelreihenklemme und zu einem Anschlussblock zusammenfügbare Reihenklemmen nach nebst einer Endscheibe, die nach Art der Reihenklemmen und der Endscheibe aus Fig. 1 ausgestaltet sind und in 2b) eine Schnittansicht eines Anschlussblockes aus mehreren Anordnungen nach Art der Fig. 2a;
- Fig. 3
- eine Sprengansicht der Anordnung aus Fig.2;
- Fig. 4a, b
- in a) eine Seitenansicht einer Reihenklemme nach Art der Fig. 1 und 2 mit einer Stromschiene und in Fig. 4b eine Sprengansicht der Reihenklemme aus Fig. 4a);
- Fig. 5
- eine Seitenansicht einer Reihenklemme nach Art der Fig. 1 und 2 ohne Stromschiene mit einer entrasteten und entspannten Klemmfeder, in einem Zustand, in der ein Leiter kontaktiert werden könnte;
- Fig. 6
- die Reihenklemme aus Fig. 5 mit einer in einem Offenzustand verrasteten Klemmfeder;
- Fig. 7
- eine perspektivische Ansicht mehrerer zu einem weiteren Anschlussblock zusammenfügbarer Reihenklemmen nebst End- und Zwischenscheiben;
- Fig. 8
- eine Seitenansicht einer der Reihenklemmen nach Art der Fig. 7 ohne Stromschiene mit einer entrasteten Klemmfeder; und
- Fig. 9
- eine Sprengansicht der Reihenklemme aus Fig. 9 mit einer Stromschiene.
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Die Reihenklemmen R1, R2, ... der anliegenden Figuren - siehe zunächst die Fig. 1 und 2 sowie 7 und 8 - weisen jeweils ein Gehäuse 1 auf und eine oder mehrere Anschlussvorrichtungen 2 für Leiterenden, die als Direktsteck-Druckfederanschlüsse ausgebildet sind.
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Die Gehäuse 1 sind im wesentlichen scheibenartig aufgebaut und sind aus einem isolierenden Kunststoffmaterial gefertigt. Sie sind in einer Anreihrichtung X aneinander reihbar.
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In der Anreihrichtung X liegen die Anschlussvorrichtungen in Anschlussebenen I oder I, II hintereinander. Je Anschlussebene I, II können dabei quer zur Anreihrichtung auch mehrere der Anschlussvorrichtungen 2 vorgesehen sein. Vorzugsweise sind zwei der Anschlussvorrichtungen je Anschlussebene I, II vorgesehen. Die Anschlussvorrichtungen können alternativ auch einzeln eingesetzt werden. Sie werden dann einzeln in ein Gehäuse 1 eingesetzt (hier nicht dargestellt). Lediglich eine noch zu beschreibende Stromschiene muss dazu geringfügig angepasst werden.
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Die Gehäuse 1, 100 der Reihenklemmen sind jeweils scheibenartig aufgebaut. Sie können jeweils eine einzige Anschlussebene I aufweisen (Fig. 1 bis 6, siehe beispielsweise Fig. 2) oder zwei Anschlussebenen I, II (Fig. 7 ff.) oder mehr als zwei Anschlussebenen (nicht dargestellt).
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Es ist bevorzugt vorgesehen, die sämtlichen (hier vier) Anschlussvorrichtungen 2 von jeweils zwei Anschlussebenen I, I oder I, II durch nur eine einzige Stromschiene 21 leitend zu verbinden (siehe insbesondere Fig. 2, 3 und Fig. 10). Wenn nur ein einziger Anschluss vorgesehen ist bzw. nur eine einzige Anschlussvorrichtung, entfällt diese Ausgestaltung der Stromschiene 22.
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Es kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass je Anschlussebene I jeweils eine separate Reihenklemme R1, R2, vorgesehen ist. Es werden dann jeweils zwei der Reihenklemmen - R1 und R2 sowie R3 und R4 usw. - mit jeweils separaten Gehäusen 1, die aneinander gereiht und ggf. form- und/oder kraftschlüssig, insbesondere klemmend und/oder rastend verbunden sind, zu einer Art Doppelreihenklemme D1, D2, D3 mit nur einer einzigen Stromschiene 22, welche die Anschlussvorrichtungen 2 beider Anschlussebenen I, II leitend verbindet, zusammengefasst (siehe insbesondere Fig. 1 und 2). Diese Doppelreihenklemmen D1, D2, D3 können dann wiederum in Anreihrichtung aneinander gereiht werden (siehe insbesondere Fig. 1). Am Ende eines jeweiligen Anschlussblockes kann optional noch eine Endwand 1' vorgesehen sein, welche den jeweiligen Anschlussblock seitlich abschließt.
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Die Stromschiene 21 verbindet somit die Anschlussvorrichtungen 2 in einer Anschlussebene und die Anschlussvorrichtungen von jeweils zwei in Anreihrichtung X benachbarten Anschlussebenen. Dies ist besonders einfach und führt zu einer hervorragenden leitenden Verbindung sämtlicher Anschlussvorrichtungen der jeweiligen Doppelreihenklemmen D1, D2, D3.
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Es kann somit überraschend einfach und vorteilhaft vorgesehen sein, dass zwei benachbarte Reihenklemmen R1, R2, ... die in X-Richtung zwei Anschlussebenen aufweisen, jeweils nur eine einzige Stromschiene 21 aufweisen, die dann somit von zwei benachbarten Reihenklemmen R1, R2 gemeinsam genutzt wird. Es ist selbstverständlich auch denkbar, eine Stromschiene für eine Anzahl von mehr als zwei benachbarten Reihenklemmen R1, R2, R3, ... , so beispielsweise drei Reihenklemmen, zu nutzen. Dann werden z.B. sechs der Anschlussvorrichtungen 2 miteinander verbunden.
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Die Gehäuse 1 sind dabei in einer Anreihrichtung X zu einem Anschlussblock mit mehreren der Doppelreihenklemmen D1, D2, D3 direkt aneinander reihbar (Fig. 1 bis 3).
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Dabei kann der jeweilige Anschlussblock optional von einer an eine offene Seite des letzten Gehäuses in Anreihrichtung ansetzbaren Endwand 1' abgeschlossen sein (Fig. 1, Fig. 3). Bei der Ausgestaltung nach Fig. 7 ff kann der jeweilige Anschlussblock an beiden Seiten in und gegen die Anreihrichtung von einer solchen an das jeweilige Gehäuse 1 ansetzbaren Endwand 1' abgeschlossen sein.
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Die Gehäuse 1 der Reihenklemmen sämtlicher Ausführungsbeispiele sind somit jeweils scheibenartig aufgebaut. Sie weisen eine einzige Anschlussebene I auf (Fig. 1 bis 3) oder zwei Anschlussebenen I, II (Fig. 7 bis 10) oder mehr als zwei Anschlussebenen (nicht dargestellt).
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Dabei weisen die Gehäuse eine Basiswand auf, die als eine Rückwand 13 (Fig. 1 bis 3) oder z.B. als eine Mittelwand 14 (Fig. 10) ausgestaltet sein kann. Bei der Ausgestaltung als Mittelwand 14 sind auf jeder der beiden Hauptseiten (X-Richtung, -X-Richtung) jeweils eine oder mehrere, hier zwei, der Anschlussvorrichtungen 2 für Leiter vorgesehen. Zwischen zwei benachbarten Gehäusen 1 der Fig. 10 mit einer Mittelwand 14 können sodann Zwischenwände 1" vorgesehen sein. Diese Zwischenwände 1" können ebenfalls Funktionskonturen wie Rast- und/oder Klemmmittel zum Verrasten mit den angrenzenden Gehäuse aufweisen und können auch zur Lagerung des Betätigungselementes sowie ggf. zur Abstützung der Stromschiene 20 genutzt werden (Fig. 7).
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In der Praxis ist vorgesehen, eine Reihung aus Gehäusen 1 und ggf. den Zwischenwänden 1' auf eine Montagebasis wie eine Tragschiene aufzusetzen. Daher können in einer solchen Reihung (siehe z.B. Fig. 4) eines oder mehrere der aneinander gereihten Gehäuse 1 ferner einen Befestigungsfuß 15 aufweisen (siehe z.B. Fig. 4a). Mit diesem sind sie auf die Tragschiene aufsetzbar, insbesondere aufrastbar (hier nicht dargestellt). Der jeweilige Befestigungsfuß 15 kann als eine Art lösbarer Rastfuß ausgebildet sein. Es kann auch nur in einigen der Reihenklemmen eines Anschlussblock aus mehreren der Reihenklemmen - siehe dazu die beispielhaften und noch zu erörternden Fig.3, 4, 5 - je ein solcher Befestigungsfuß 15 vorgesehen sein. Die Anzahl der jeweilige Befestigungsfüße 15 an einem Anschlussblock aus mehreren der Reihenklemmen ist beispielsweise abhängig von der Anzahl der angereihten Reihenklemmen. Je mehr Reihenklemmen aneinandergereiht werden, umso mehr Befestigungsfüße 15 können vorgesehen sein.
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Ausgehend von der Montagebasis wie der Tragschiene erstrecken sich die Gehäuse 1 in Z-Richtung nach oben sowie quer dazu in Y-Richtung und in der Anreihrichtung X.
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Dabei sind die Reihenklemmen R1, R2, ... sämtlicher Ausgestaltungen hier bevorzugt dazu ausgelegt, dass sie aus der Z-Richtung betätigbar sind und dass die zwei Leiterenden aus entgegengesetzten Richtungen +Y und -Y in die Anschlussvorrichtungen 2 einführbar sind. Dies wird auch als 90°-Betätigung bezeichnet (relativ zu einem Leitereinführen senkrecht von oben in -Z-Richtung). In der Regel resultiert dies in einem Leitereinführen parallel zu einer Schaltschrankrückwand).
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Auf der Rückwand 13 oder der Mittelwand 14 sind in oder in und gegen eine Anreihrichtung verschiedene Funktionsbereiche durch Vorsprünge der Gehäuse 1 ausgebildet, die Begrenzungen von Funktionskammern 16 und/oder Funktionskanäle 17, 18 definieren (Fig. 5 und 9). Definiert wird ferner eine Auflage für eine noch zu erörternde Klemmfeder 23, insbesondere für eine Biegung 232 der Klemmfeder.
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Bevorzugt sind je Anschlussebene I, II zwei der Funktionskammern 16 und vier der Funktionskanäle 17, 18 vorgesehen. Die beiden Funktionskammern 16 jeder Anschlussebene I, II dienen dabei im Wesentlichen jeweils der Aufnahme einer der beiden Anschlussvorrichtungen 2 für Leiterenden. Die zwei Funktionskanäle 17 dienen zum Zuführen der Leiterenden in die Anschlussvorrichtungen 2 und die zwei Funktionskanäle 18 dienen zur Aufnahme von jeweiligen Betätigungsabschnitten 201 von jeweiligen Betätigungseinrichtungen 20 der Anschlussvorrichtungen 2.
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In die Gehäuse 1 sind je Anschlussebene I oder I und II mehrere, vorzugsweise zwei, leitend miteinander verbundene Anschlussvorrichtungen 2 eingesetzt, die als Direktsteck-Druckfederklemmen ausgelegt sind.
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Dazu weisen die Gehäuse 1 auf der Rückwand 13 zu einer Seite hin oder auf der (statt der Rückwand 13 ggf. vorgesehenen) Mittelwand 14 zu beiden Seiten hin (also in X- Richtung bzw. in X-Richtung und -X-Richtung - siehe Fig. 3 und Fig. 2 - jeweils zwei der Funktionskammern 16 und je zwei der jeweiligen Funktionskanäle 17 und 18 auf.
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Je Anschlussvorrichtung 2 ist hier jeweils einer der Funktionskanäle 17 als Leitereinführöffnung im Gehäuse 1 vorgesehen, durch welche das jeweilige Leiterende 3 in die jeweilige Anschlussvorrichtung 2 einführbar ist. Die Anschlussvorrichtungen 2 sind in Direktsteck-Druckfedertechnik zum Anschluss eines jeweiligen Leiterendes (nicht dargestellt) vorgesehen und ausgebildet. Dazu werden die Leiterenden in einer Richtung Y oder - Y in das Gehäuse 1 eingeführt.
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Die beiden Funktionskanäle 18 zur Aufnahme der jeweiligen Betätigungselemente 20 sind in Richtung Z offen, so dass es möglich ist, die Betätigungselemente 20 aus dieser Richtung, beispielsweise mit einem Schraubendreher zu betätigen.
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Die Anschlussvorrichtungen weisen jeweils eine Feder auf. Diese ist als Klemmfeder 23 ausgestaltet. Jeder Klemmfeder 23 ist ferner ein Betätigungselement 20 zum Betätigen der Klemmfeder 23 zugeordnet, mit der die Klemmfeder von einem Betriebszustand in einen anderen Betriebszustand überführt werden kann.
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Die Betätigungselemente 20 der Anschlussvorrichtungen 2 sind jeweils mit einem Betätigungsabschnitt 201 in die Funktionskanäle 18 und in die Funktionskammern 16 eingesetzt und in diesen gehalten.
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Die Klemmfedern 23 der Anschlussvorrichtungen 2 sind jeweils in die Funktionskammern 16 eingesetzt und in diesen gehalten.
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Die Klemmfedern 23 dienen dazu, ein Leiterende gegen einen Kontaktbereich 210 einer Stromschiene 21 zu pressen, um einen elektrischen Kontakt zwischen dem Leiterende und der Stromschiene 21 im Bereich einer Kontaktzone 210 der Stromschiene 21 herzustellen und aufrechtzuerhalten (Siehe dazu Fig. 5, 6 und 9).
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Die Klemmfedern 23 weisen einen Stützschenkel 231 auf und einem mit diesem über die Biegung 232 verbundenen Klemmschenkel 233. Sie können ferner eine Halte- und Rastfeder 24 aufweisen, die derart ausgestaltet ist, dass mit ihr der Klemmschenkel 233 in einer Offenstellung an Raststegen 241 der Halte- und Rastfeder 24 verrastbar ist, in welcher ein Leiterende in einen Raum zwischen dem Klemmschenkel 233 und der Kontaktzone 210 der Stromschiene 21 einführbar ist. Dabei kann die Halte- und Rastfeder 24 derart ausgestaltet sein, dass bei einem genügend weiten Einführen des Leiterendes dieser gegen einen Löseschenkel 242 stößt, mit dem Halte- und Rastfeder 24 und die Klemmfeder 23 so relativ zueinander bewegt werden, dass die Raststellung gelöst wird, so dass der Klemmschenkel 233 das Leiterende gegen die Stromschiene 21 pressen kann, um es zu kontaktieren (Fig. 4, 5, 6 bzw. 9 und 10).
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Das Betätigungselement 20 wird hier dabei dazu genutzt, die Klemmfeder 23 bzw. deren Klemmschenkel 233 von dem Kontaktbereich oder einem dort kontaktierten Leiter fortzubewegen, so dass der Klemmschenkel 233 gespannt und die Klemmstelle geöffnet wird und so dass der ggf. vorhandene elektrische Kontakt gelöst wird und das ggf. kontaktierte Leiterende aus der Anschlussvorrichtung 2 herausgenommen werden kann.
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Durch weiteres Niederdrücken des Klemmschenkels 233 mit dem Betätigungselement 20 kann dieser sogar so weit bewegt werden, dass der rastende Eingriff zwischen der Halte- und Rastfeder 24 und der Klemmfeder 23 wieder hergestellt oder z.B. bei der Herstellung erstmals hergestellt wird. (vergleiche Fig. 5 und 6). Die Klemmfeder 23 ist dann in der Offenstellung verrastet und es kann wieder ein Leiterende in den Klemm- und Kontaktbereich eingeführt werden.
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Die Anschlussvorrichtungen 2 umfassen ferner ein Widerlager, in und an dem die Klemmfedern 23 abgestützt sind. Dies kann im Bereich der Biegung 232 oder an dem Stützschenkel 231 vorgesehen sein. Bevorzugt ist die Auslegung derart, dass die Klemmfeder an einem Metallbereich der Stromschiene 21 abgestützt wird.
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Die drehbaren Betätigungselemente 20 sind im Wesentlichen nach Art - d.h. nach dem Wirkprinzip - eines einarmigen Hebels ausgeführt. Der Betätigungsbereich 201 der drehbaren Betätigungselemente 20 (siehe Fig. 3 und 10) kann dabei als ein Hebelarm ausgestaltet sein.
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Dieser Hebelarm ist in einem inneren Endbereich drehbar um eine ortsfeste Achse A1 (Fig. 5, Fig. 6) im Gehäuse 1 gelagert. Die eigentliche Drehlagerung an sich muss nicht genau mittig im Bereich der Drehachse A1 liegen. Sie wird denn hier auch vielmehr dadurch realisiert, dass in dem Gehäuse 1 konzentrisch zur Drehachse A1 auf zumindest einer Seite des Hebelarmes oder auf beiden Seiten des Hebelarmes 201 jeweils eine Art Ringbahn 19 (eine Art Ringsteuerkurve oder eine Ringnut oder dgl.) in dem Gehäuse 1 und dem angereihten Gehäuse (Fig. 1 bis 6) oder einer angereihten Zwischenwand (Fig. 7ff) ausgebildet ist. In die jeweilige Ringbahn 19 nach Art einer Ringbewegungsbahn greift hier jeweils ein axialer Rand eines zylindrischen oder zumindest kreissegmentartigen Ringansatzes 203 ein. Dieser Ringansatz 203 - der auch als ein zylindrischer Ansatz bezeichnet werden kann - umgreift die Biegung 232 der Klemmfeder 23.
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Er weist zumindest auf einer Seite des Hebelarmes 201 eine nicht umfangsgeschlossene Kontur auf (siehe insbesondere Fig. 4b). Damit bildet sich im Ringansatz 203 einer Art Aussparung aus, an der in Umfangsrichtung eine Art Angriffskontur 202 ausgebildet ist, die an den Klemmschenkel 233 anlegbar ist, um diesen von der Kontaktzone 210 weg zu bewegen (Fig. 6).
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Um ein Leiterende zu kontaktieren, wird dieses in den Funktionskanal 217 eingeführt, der ein Leitereinführkanal ist. Drückt das Leiterende dabei schließlich auf den Löseschenkel 242, wird die Halte- und Rastfeder 24 aus ihrer Verrastung gelöst, so dass wiederum der Klemmschenkel 233 der Klemmfeder 23 das Leiterende gegen die Stromschiene 21 - im Bereich der Kontaktzone 210 - pressen kann (Fig. 5, Fig. 6).
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Ergänzend können am Betätigungsabschnitt 201 des Betätigungselementes 21 noch in Anreihrichtung X und/oder gegen die Anreihrichtung einer oder mehrere Vorsprünge 205 vorgesehen sein, die in korrespondierende ringsegmentartige Führungskontur(en) im Gehäuse 1 eingreifen können, was die Drehlagerung des Betätigungselementes 21 weiter verbessert (Fig. 4b).
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Besonders vorteilhaft ist, dass die Betätigungsvorrichtungen 20 nach Art eines einarmigen Hebels ausgestaltet sind, welche einen Betätigungsabschnitt 201 aufweisen und die auf den Klemmschenkel bei einem Spannen der Klemmfeder einwirkende Angriffskontur 202, wobei der Abstand zwischen einem freien Betätigungsende des Betätigungsabschnitts 201 (in Fig. 4b "oben" und der ortsfesten Drehachse A1 größer ist als der Abstand zwischen der Drehachse A1 und der Angriffskontur 202. Dies erschließt sich beispielsweise ohne weiteres aus Fig. 4b.
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Wenn das Betätigungselement 20 an seinem freien Ende in eine der beiden Drehrichtungen gedreht wird bzw. verschwenkt wird, wirkt die Angriffskontur 202 auf die Klemmfeder bzw. deren Klemmschenkel 233 ein, um diesen aus einem Offenzustand (Fig. 5) bzw. einem Klemmzustand (wenn ein Leiterende kontaktiert wird, nicht dargestellt) bis in einen Rastzustand R zurückzubewegen (Fig. 6).
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Derart kann ein Direktsteckklemmanschluss mit Halte- und Rastfeder zur Verrastung der Klemmfeder 23 im Offenzustand zum problemlosen Einführen eines Leiterendes in den Klemm- und Kontaktbereich hervorragend auch als 90°- Leiterzuführvariante mit einer Leitereinführung seitlich und parallel zu einer Schaltschrankrückwand in eine Reihenklemme R1, R2, ... integriert werden.
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Die Klemmfeder 23 kann mit der Halte- und Rastfeder 26 als einstückiges Metallteil ausgebildet sein. Diese Art der Feder kann gut gefertigt werden. Sie kann auch als Snap-In-Feder bezeichnet werden.
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Es weisen die jeweils mehreren Anschlussvorrichtungen 2 zum Anschluss eines jeweiligen Leiterendes, insbesondere eines Litzenleiterendes, somit jeweils zumindest folgendes auf:
- eine Kontaktzone 210 der Stromschiene 21 zum Kontaktieren des jeweiligen elektrischen Leiterendes 3;
- die jeweilige als Druckfeder ausgestaltete Klemmfeder 23, mit der ein in die Anschlussvorrichtungen 2 eingeführtes elektrisches Leiterende gegen die Kontaktzone 210 pressbar ist, um das Leiterende zu kontaktieren;
- die Halte- und Rastfeder 24, und
- das drehbare Betätigungselement 20 nach Art eines einarmigen, an einem Ende drehbar gelagerten Hebels; mit welchem die Klemmfeder 23 betätigbar ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Zwischenwände 1" und/oder die Endwände 1' oder die Grundwände ebenfalls eine ringbahnartige Führungsbahn aufweisen. Dann sind die Betätigungselemente 20 ggf. in zwei Richtungen schwenkbar am Gehäuse 1 und einer dieser Wände abgestützt, was die Führung des Betätigungselementes 20 optimiert. Die jeweilige ringbahnartige Führungsbahn muss in Umfangsrichtung nicht geschlossen ausgebildet sein. Es genügt, wenn eine Verschwenkbarkeit der Betätigungselementes 20 derart realisiert ist, dass es möglich ist, die Klemmfeder 23 wieder zu spannen und in Offenstellung zu verrasten.
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Die Betätigungselemente 20 können vollständig innerhalb der Gehäuse 1 bzw. einer gedachten Hüllkontur der Gehäuse 1 angeordnet sein. Sie können eine Betätigungskontur 204 aufweisen, um beispielsweise ein Werkzeug wie einen Schraubendreher anzusetzen, um sie zu verschwenken (Fig. 4b).
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In den Betätigungselementen 20 kann optional jeweils wenigstens ein Prüfabgriff vorgesehen sein, so können die Betätigungskonturen 204 auch diese Prüfabgriffe bilden, wenn sie als Durchgangslöcher ausgebildet sind.
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Vorzugsweise ist die Schwenkstellung der Betätigungselemente 20 in den Gehäusen 1 von außen sichtbar, und zwar in den Funktionskanälen 19. Es ergibt sich derart eine vorteilhafte Zustandsanzeige durch die optisch erkennbare Stellung des verschwenkbaren Betätigungselementes 20.
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Die Drehachse A1 liegt parallel zur Anreihrichtung X. Die Drehrichtung des Betätigungselementes erfolgt in Umfangsrichtung um diese Drehachse A1.
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Die Betätigungsrichtung (senkrecht von oben und dann im Umfangsrichtung um die Achse A1 schwenkend und die Leitereinführrichtung können bevorzugt im Wesentlichen rechtwinklig zueinander sein, wobei sie beim Betätigen z.B. um 90° + - 25° abweichen können. Eine Betätigung von oben in die Z-Richtung und ein Leiterzuführen senkrecht dazu in Y-Richtung sind besonders einfach, da dies für den Bediener am einfachsten zu bewerkstelligen ist. Zudem liegen die Leiter ebenfalls in oder parallel zu der Ebene der Schaltschrankrückwand, sodass ein Umbiegen der Leiter in Z-Richtung nicht notwendig ist.
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Es ergibt sich eine vorteilhaft ergonomische Betätigung mit geringem Kraftaufwand. Es ergibt sich zudem eine kompakte Bauform mit geringer Teileanzahl mit einfacher Geometrie, d.h. die Bauteile sind günstig zu fertigen und zu montieren.
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Die zwei Anschlussvorrichtungen 2 jeder Anschlussebene I, II sind in Y-Richtung vorzugsweise hintereinander angeordnet. In Anreihrichtung fluchten die zwei Anschlussvorrichtungen 2 der mehreren Anschlussebenen R1, R2 und der ggf. mehreren Reihenklemmen jeweils. Sie liegen auf einer sie verbindenden Geraden.
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Besonders vorteilhaft ist, wenn die Klemmkäfige 21 der mehreren Anschlussvorrichtungen 2 der jeweiligen Reihenklemme und eine sie verbindende Stromschiene 21 insgesamt für diese mehreren Anschlussvorrichtungen 2 einstückig aus einem Blechzuschnitt in Stanz-/Biegetechnik gefertigt sind, so dass sie in einfacher Weise elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Dies veranschaulicht besonders gut die Fig. 2. Die Stromschiene 21 kann zwar auch aus mehreren Einzelabschnitten zusammengesetzt sein, die einstückige Ausgestaltung ist aber besonders einfach zu fertigen. So kann die Stromschiene 21 besonders bevorzugt als Stanz-/Biegeteil aus Metall ausgebildet sein.
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Es ist dabei auch vorgesehen, sämtliche der Anschlussvorrichtungen einer jeweiligen Anschlussebene I oder II leitend mit dieser einen Stromschiene 21 miteinander zu verbinden.
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Die Stromschiene 21 kann ferner bevorzugt derart ausgestaltet sein, dass sie nicht nur die beiden Anschlussvorrichtungen 2 einer jeweiligen Anschlussebene I einer Reihenklemme mit nur einer Anschlussebene I oder mehreren Anschlussebenen I, II leitend miteinander verbindet, sondern die Anschlussvorrichtungen 2 von zwei Anschlussebenen I, II einer Reihenklemme mit zwei Anschlussebenen I, II oder die Anschlussvorrichtungen von zwei benachbarten Reihenklemmen mit jeweils nur einer einzigen Anschlussebene I (wenn also die Reihenklemmen jeweils nur eine einzige Anschlussebene aufweisen). Zudem kann die Stromschiene 21 auch die Kontaktbereiche 210 ausbilden bzw. aufweisen, in denen einzuführende Leiterenden kontaktiert werden und sie kann auch als Abstützung bzw. Widerlager für die Klemmfedern 23 der Anschlussvorrichtungen 2 dienen (Fig. 7 und Fig. 1).
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Die jeweiligen Stromschienen 21 können dabei einen Grundplattenbereich 211 aufweisen, der sich im Wesentlichen in die Richtungen Y und Z erstrecken kann, wobei von diesem Grundplattenbereich 211 mehrere Stege 212 in etwa in einem 90°-Winkel erstrecken, wobei diese Stege 212 die Kontaktbereiche 210 der mehreren Anschlussvorrichtungen 2 von einer oder zwei Anschlussebenen (I, I; I, II) und/oder Widerlagerstege für eine metallische Abstützung der Klemmfedern 23 ausbilden können.
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Die Stege 212 durchsetzen dabei vorzugsweise entsprechende Schlitze der Gehäuse 1 oder sind am Rand an diesen vorbeigeführt. Die Stege 212 sind bevorzugt in Anreihrichtung X so lang, dass sie sich über zwei Anschlussebenen I, II oder über zwei Reihenklemmen mit je einer Anschlussebene hinweg erstrecken und derart auch die Anschlussvorrichtungen 2 der verschiedenen Anschlussebenen oder verschiedenen Reihenklemmen leitend miteinander verbinden. Die Stege 212 können auch über noch weitere angereihte Einzel- oder Doppelreihenklemmen erstreckend ausgebildet sein.
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Dies führt zu einem formstabilen Aufbau und dazu, dass ein elektrischer Strom je nach realisiertem Querschnitt weitgehend verlustarm ohne Beeinträchtigungen auch über zwei oder mehreren Anschlussebenen hinweg fließen kann, wie sie sonst an Verbindungsstellen zwischen zusammengefügten leitenden Elementen und Komponenten auftreten können.
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Vorzugsweise ist die Stromschiene 21 einstückig aus einem Blech aus einer gut leitenden Kupferlegierung in einem Stanz-/Biegeverfahren gefertigt.
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Alternativ ist es auch denkbar, dass Stromschiene 21 selbst aus mehreren Einzelteilen besteht, die z.B. über eine thermische oder mechanische Fügetechnik elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Dies ist dann sinnvoll, wenn man möglichst kompakt bauende Stromschienen einsetzen möchte.
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Alternativ wären auch Gießen oder der Metall 3-D-Druck als Herstellverfahren der Stromschiene 21 denkbar. Gießen oder der Metall 3-D Druck haben den Vorteil besonders komplexe Strukturen zu ermöglichen.
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Die Rückseiten 13 der Gehäuse 1 können ganz oder im Wesentlichen geschlossen ausgebildet sein. In Anreihrichtung kann eine letzte Reihenklemme eine Endwand 1' als Abdeckplatte an dem Gehäuse erhalten und aufweisen (Fig. 1, Fig. 7).
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Die Anschlussvorrichtungen 2 können für verschiedenste Querschnitte, so für Querschnitte von 2.5mm2 bis 25 mm2 ausgelegt werden. Bevorzugt ist eine Anzahl von zwei oder mehr Anschlussvorrichtungen 2 je Reihenklemme vorgesehen. So kann der Strom abhängig vom Bedarf von den Anschlussvorrichtungen 2 an verschiedene Verbraucher verteilt werden.
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Die Reihenklemmen sind in Anreihrichtung X zu einem Anschlussblock aus mehreren vorzugsweise gleich aufgebauten (aber u.U. verschieden farbig ausgestalteten) Reihenklemmen zusammenstellbar (nicht dargestellt).
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Dann kann dieser Anschlussblock dazu genutzt werden, um an ihn eingangsseitig mehrere Potentiale anzulegen, z.B. an fünf Doppelreihenklemmen jeweils eines von fünf Potentialen. Jedes dieser Potentiale wird dann in der jeweiligen Reihenklemme an die jeweiligen Anschlussvorrichtungen 2 verteilt, so dass es an je nach Anzahl der Anschlussvorrichtungen 2 einfach oder mehrfach abgegriffen werden kann.
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Die jeweiligen Anschlussvorrichtung(en) 2 kann/können auch in einem Steckverbinder oder in einem sonstigen elektrischen Gerät vorgesehen sein. Dann wird lediglich die Stromschiene 20 entsprechend angepasst. Sie muss dann nicht zwingend mehrere der Anschlussvorrichtungen 2 miteinander verbinden.
Bezugszeichen | Gehäuse | 1 |
| Endwand | 1' |
| Zwischenwände | 1" |
| Klemmmittel | 11, 12 |
| Rückwand | 13 |
| Mittelwand | 14 |
| Befestigungsfuß | 15 |
| Funktionskammern | 16 |
| Funktionskanäle | 17, 18 |
| Ringnut | 19 |
| Führungskonturen | 191 |
| Anschlussklemmen | 2 |
| Betätigungselement | 20 |
| Betätigungsabschnitt | 201 |
| Angriffskontur | 202 |
| Ringansatz | 203 |
| Betätigungskontur | 204 |
| Stromschiene | 21 |
| Kontaktzone | 210 |
| Grundplattenbereich | 211 |
| Steg | 212 |
| Klemmfeder | 23 |
| Stützschenkel | 231 |
| Biegung | 232 |
| Klemmschenkel | 233 |
| Halte- und Rastfeder | 24 |
| Raststege | 241 |
| Löseschenkel | 242 |
| Richtungen | X, Y, Z |