WO1999065116A1 - Federkraftklemme - Google Patents

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Peter Adlfinger
Klaus Busch
Michael Gieselmann
Johann Herrmann
Johann Hofrichter
Norbert SÖRGEL
Rudolf Zimmermann
Rainer Eidloth
Hansjürgen LINDE
Uwe Neumann
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/48—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member
    • H01R4/4809—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar
    • H01R4/48185—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar adapted for axial insertion of a wire end
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2404—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having teeth, prongs, pins or needles penetrating the insulation
    • H01R4/2412—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having teeth, prongs, pins or needles penetrating the insulation actuated by insulated cams or wedges

Definitions

  • the present invention relates to a spring-loaded terminal with a clamping body arranged in a connection space, by means of which an electrical conductor inserted into the connection space can be clamped with a conductor axis in a clamping position under spring force.
  • Such clamps are sold, for example, by the Wago company under the name cage tension spring.
  • other types of spring clips are also known.
  • the object of the present invention is to provide an easy-to-use spring clamp. In particular, one-handed operation should be possible.
  • Terminal space can be moved out of the dead center position.
  • the clamping body is locked in the bias position by means of a releasable locking member.
  • the locking member is preferably spring-loaded.
  • the clamping body can be released due to external operation of the clamping body.
  • the clamping body is released by an axial movement of the conductor, that is to say by pushing or pulling the conductor.
  • the release of the clamping body is particularly easy when the conductor is in operative connection with the tensioning levers or the locking element via a release element.
  • the clamping body has a cutting edge for severing any insulation of the conductor, there is no need to strip the conductor before inserting it into the spring-loaded terminal.
  • FIG. 3 shows the clamping body when releasing
  • FIG. 4 shows the clamping body in the clamping position
  • a spring-loaded terminal has a connection space 1.
  • a clamp body 2 is arranged in the terminal compartment 1.
  • a guided electrical conductor 3 with a conductor axis 4 in a clamping position clampable under spring force.
  • Two clamping levers 5 are arranged in the clamping body 2 and are connected to one another via a joint 5 '. They can be moved slightly beyond a dead center position.
  • the tensioning lever 5 thus form a slightly obtuse opening angle ⁇ .
  • the opening angle is between 180 ° and a maximum of 190 °.
  • the opening angle ⁇ is limited to this value due to the construction of the two clamping levers 5.
  • the actuating member can be a screwdriver, for example, which acts on the tensioning lever 5 through a recess in the spring-loaded terminal and in the clamping body 2.
  • a trigger element 6 When the conductor 3 is inserted into the connection space 1 in an axial direction x, a trigger element 6 is also moved with its base point 7 in the axial direction x. As long as the conductor 3 is moved in the insertion direction x, the clamping body 2 is not released.
  • the trigger element 6 has 7 claws 8 at its base.
  • the claws 8 When attempting to pull the conductor 3 out of the connection space 1 against the insertion direction x, the claws 8 claw with the conductor 3 or any insulation 3 ′ of the conductor 3. handle 9 articulated.
  • the point of attack 9 is in the vicinity of the joint 5 '. In the best case, the point of attack 9 is identical to the joint 5 '.
  • the trigger element 6 is in operative connection with the tensioning levers 5.
  • the tensioning levers 5 are thus initially after the conductor 3 has been inserted into the connection space 1 movable from its rest position to the dead center position. This position is shown in Figure 3.
  • the clamping body 2 has a cutting edge 10.
  • the conductor 3 can act directly on the tensioning lever 5.
  • the release of the clamping body 2 takes place as soon as the conductor 3 is inserted into the connection space 1.
  • the trigger element 6 is pressed with its base point 7 in the prestressed position against a stop.
  • Such a construction minimizes the mechanical load on the joint 5 '.
  • the embodiment according to the figures on the other hand, has the advantage that it takes place without external triggering, that is to say one-hand operation is possible, and is also suitable for flexible conductors.
  • FIG. 1 A further embodiment of a spring-loaded terminal according to the invention is described in FIG.
  • the clamping body 2 has a latching recess 11, by means of which the clamping body 2 can be locked in the prestressing position by means of a releasable, spring-loaded locking member 12.
  • the trigger element 6 of this spring-loaded terminal is likewise also moved in the insertion direction x.
  • the trigger element 6 claws in the conductor 3.
  • the locking member 12 is pulled out of the latching recess 11, so that the clamping body 2 jumps from the prestressing position into the clamping position and thus the conductor 3 stuck.
  • the spring-loaded terminal according to FIG. 5 corresponds functionally to the spring-loaded terminal according to FIGS. 1 to 4. The same elements are therefore provided with the same reference numerals.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Federkraftklemme mit einem in einem Anschlußraum (1) angeordneten Klemmkörper (2), mittels dessen ein in den Anschlußraum (1) eingeführter elektrischer Leiter (3) mit einer Leiterachse (4) in einer Klemmstellung unter Federkraft klemmbar ist. Um eine besonders einfach zu bedienende Federkraftklemme zu schaffen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Klemmkörper (2) vor dem Einführen des Leiters (3) in den Anschlußraum (1) in einer Vorspannstellung gehalten und daß der Klemmkörper (2) nach dem Einführen des Leiters (3) in den Anschlußraum (1) freigebbar ist.

Description

Beschreibung
Federkraftklemme
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Federkraftklemme mit einem in einem Anschlußraum angeordneten Klemmkörper, mittels dessen ein in den Anschlußraum eingeführter elektrischer Leiter mit einer Leiterachse in einer Klemmstellung unter Federkraft klemmbar ist.
Derartige Klemmen werden beispielsweise von der Firma Wago unter der Bezeichnung Käfigzugfeder vertrieben. Es sind aber auch andere Arten von Federkraftklemmen bekannt.
Die Bedienung der Federkraftklemmen des Standes der Technik ist insofern umständlich, als zum Einführen des Leiters die Klemme mittels eines Werkzeugs unter Kraftaufwand offengehalten werden muß. Der Leiter ist daher nur schwierig zu klemmen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine einfach zu bedienende Federkraftklemme zur Verfügung zu stellen. Insbesondere soll eine Einhandbedienung möglich sein.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst,
- daß der Klemmkörper vor dem Einführen des Leiters in den Anschlußraum einer Vorspannstellung gehalten und
- daß der Klemmkörper nach dem Einführen des Leiters in den Anschlußraum freigebbar ist.
Eine Ausgestaltung der Federkraftklemme besteht darin,
- daß sie zum Halten des Klemmkörpers in der Vorspannstellung zwei im Klemmkörper angeordnete, in einem Gelenk verbundene, geringfügig über einer Totpunktlage gehaltene Spannhe- bei aufweist und - daß die Spannhebel nach dem Einführen des Leiters in den
Anschlußraum aus der Totpunktlage heraus bewegbar sind.
Eine weitere Lösung besteht darin, daß der Klemmkörper in der Vorspannstellung mittels eines auslösbaren Arretierorgans arretiert ist. Das Arretierorgan ist vorzugsweise federbelastet .
Das Freigeben des Klemmkörpers kann auf Grund einer externen Bedienung des Klemmkörpers erfolgen. Vorzugsweise erfolgt das Freigeben des Klemmkörpers aber durch eine Axialbewegung des Leiters, also durch Schieben oder Ziehen des Leiters.
Das Freigeben des Klemmkörpers ist besonders leichtgängig, wenn der Leiter über ein Auslöseelement mit den Spannhebeln bzw. dem Arretierorgan in Wirkverbindung steht.
Wenn der Klemmkorper eine Schneide zum Durchtrennen einer etwaigen Isolierung des Leiters aufweist, erübrigt sich ein Abisolieren des Leiters vor dem Einführen in die Federkraftklemme.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels . Dabei zei- gen in Prinzipdarstellung
FIG 1 eine Federkraftklemme,
FIG 2 einen Klemmkörper in der Vorspannstellung,
FIG 3 den Klemmkörper beim Freigeben, FIG 4 den Klemmkörper in der Klemmstellung und
FIG 5 eine weitere Federkraftklemme.
Gemäß Figur 1 weist eine Federkraftklemme einen Anschlußraum 1 auf . Im Anschlußraum 1 ist ein Klemmkörper 2 angeordnet. Mittels des Klemmkörpers 2 ist ein in den Anschlußraum 1 ein- geführter elektrischer Leiter 3 mit einer Leiterachse 4 in einer Klemmstellung unter Federkraft klemmbar.
Im Klemmkörper 2 sind zwei Spannhebel 5 angeordnet, die über ein Gelenk 5' miteinander verbunden sind. Sie sind geringfügig über eine Totpunktlage hinaus bewegbar. Die Spannhebel 5 bilden also einen geringfügig überstumpfen Öffungswinkel α. Der Öffnungswinkel liegt im Bereich zwischen 180° und maximal 190°. Der Öffnungswinkel α ist auf Grund der Konstruk- tion der beiden Spannhebel 5 auf diesen Wert begrenzt. Durch Öffnen der Spannhebel 5 auf den Öffnungswinkel α wird der Klemmkörper 2 geöffnet und in einer hierdurch vor dem Einführen des Leiters 3 definierten Vorspannstellung gehalten. Das Öffnen des Klemmkörpers 2 erfolgt über ein nicht dargestell- tes Betätigungsorgan. Das Betätigungsorgan kann beispielsweise ein Schraubendreher sein, der durch eine Ausnehmung in der Federkraftklemme und im Klemmkörper 2 auf die Spannhebel 5 einwirkt .
Das Funktionsprinzip der Federkraftklemme gemäß Figur 1 wird nunmehr nachfolgend in Verbindung mit den Figuren 2 bis 4 näher erläutert .
Beim Einführen des Leiters 3 in den Anschlußraum 1 in einer Axialrichtung x wird ein Auslöseelement 6 mit seinem Fußpunkt 7 ebenfalls in Axialrichtung x bewegt. Solange der Leiter 3 in der Einführrichtung x bewegt wird, erfolgt kein Freigeben des Klemmkörpers 2.
Das Auslöseelement 6 weist an seinem Fußpunkt 7 Krallen 8 auf. Die Krallen 8 verkrallen sich beim Versuch, den Leiter 3 entgegen der Einführrichtung x aus dem Anschlußraum 1 wieder herauszuziehen, mit dem Leiter 3 bzw. einer etwaigen Isolierung 3 ' des Leiters 3. Das Auslöseelement 6 ist in einem An- griffspunkt 9 gelenkig gelagert. Der Angriffspunkt 9 liegt in der Nähe des Gelenks 5' . Im günstigsten Fall ist der Angriffspunkt 9 mit dem Gelenk 5' identisch.
Das Auslöseelement 6 steht in Wirkverbindung mit den Spannhebeln 5. Durch das Zurückziehen des Leiters 3 in Verbindung mit dem Verkrallen der Krallen 8 im Leiter 3 bzw. der Isolierung 3 ' sind somit die Spannhebel 5 nach dem Einführen des Leiters 3 in den Anschlußraum 1 zunächst aus ihrer Ruhelage in die Totpunktlage bewegbar. Diese Stellung ist in Figur 3 dargestellt.
Beim weiteren Herausziehen des Leiters 3 aus dem Anschlußraum
1 werden die Spannhebel 5 aus der Totpunktlage heraus bewegt . Hierdurch wird der Klemmköper 2 freigegeben. Der Klemmkorper
2 springt somit, ausgelöst bzw. freigegeben durch die Axialbewegung des Leiters 3, in seine Klemmstellung.
Das Springen in die Klemmstellung erfolgt unter Federkraft. Diese Federkraft kann gleichzeitig dazu benutzt werden, eine eventuell vorhandene Isolierung 3 ' des Leiters 3 durchzutren- nen. Hierzu weist der Klemmkörper 2 eine Schneide 10 auf.
Es sind verschiedene Abwandlungen der obenstehend beschriebe- nen Federkraftklemme möglich. So kann der Leiter 3 beispielsweise direkt auf die Spannhebel 5 einwirken. In diesem Fall erfolgt das Freigeben des Klemmkörpers 2 bereits beim Einführen des Leiters 3 in den Anschlußraum 1. Ferner ist es möglich, daß das Auslöseelement 6 mit seinem Fußpunkt 7 in der Vorspannstellung gegen einen Anschlag gedrückt wird. Eine derartige Konstruktion minimiert die mechanische Belastung des Gelenks 5'. Die Ausführungsform gemäß den Figuren weist hingegen den Vorteil auf, daß sie ohne externe Auslösung erfolgt, also insbesondere ein Einhandbedienung möglich ist, und auch für flexible Leiter geeignet ist. In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Federkraftklemme beschrieben. Bei dieser Ausführungsform weist der Klemmkörper 2 eine Rastausnehmung 11 auf, mittels derer der Klemmkörper 2 in der Vorspannstellung mittels eines auslösbaren, federbelasteten Arretierorgans 12 arretierbar ist. Beim Einführen des Leiters 3 in den Anschlußraum 1 wird zunächst das Auslöseelement 6 dieser Federkraftklemme ebenfalls in die Einführrichtung x bewegt. Bei dem Versuch, den Leiter 3 aus dem Anschlußraum 1 herauszuziehen, verkrallt sich das Auslöseelement 6 im Leiter 3. Hierdurch wird das Arretierorgan 12 aus der Rastausnehmung 11 herausgezogen, so daß der Klemmkörper 2 aus der Vorspannstellung in die Klemmstellung umspringt und so den Leiter 3 klemmt. Im übrigen entspricht die Federkraftklemme gemäß Figur 5 funktionell der Federkraftklemme gemäß den Figuren 1 bis 4. Gleiche Elemente sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Claims

Patentansprüche
1. Federkraf klemme mit einem in einem Anschlußraum (1) angeordneten Klemmkörper (2), mittels dessen ein in den Anschluß- räum (1) eingeführter elektrischer Leiter (3) mit einer Leiterachse (4) in einer Klemmstellung unter Federkraft klemmbar ist, d a du r c h g e k e n n z e i c hn e t , daß der Klemmkörper (2) vor dem Einführen des Leiters (3) in den Anschlußraum (1) in einer Vorspannstellung gehalten und daß der Klemmkörper (2) nach dem Einführen des Leiters (3) in den Anschlußraum (1) freigebbar ist.
2. Federkraftklemme nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e nn z e i c hn e t , daß sie zum Halten des Klemmkörpers (2) in der Vorspannstellung zwei im Klemmkörper (2) angeordnete, in einem Gelenk (5') verbundene, geringfügig über einer Totpunktlage gehaltene Spannhebel (5) aufweist und - daß die Spannhebel (5) nach dem Einführen des Leiters (3) in den Anschlußraum (1) aus der Totpunktlage heraus bewegbar sind.
3. Federkraftklemme nach Anspruch 1, d a du r c h g e - k e nn z e i c hn e t , daß der Klemmkörper (2) in der
Vorspannstellung mittels eines auslösbaren Arretierorgans (12) arretiert ist.
4. Federkraftklemme nach Anspruch 3, d a du r c h g e - k e n n z e i c hn e t , daß das Arretierorgan (12) federbelastet ist.
5. Federkraftklemme nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Freigeben des Klemmkörpers (2) durch eine Axialbewegung des Leiters (3) erfolgt.
6. Federkraftklemme nach Anspruch 5 und einem der Anprüche 2, 3 oder 4, dadur ch g eke nn z e i c hn e t , daß der Leiter (3) über ein Auslöseelement (6) mit den Spannhebeln (5) bzw. dem Arretierorgan (12) in Wirkverbindung steht.
7. Federkraftklemme nach einem der obigen Ansprüche, da du r c h g e kenn z e i c hne t , daß der Klemmkörper (2) eine Schneide (10) zum Durchtrennen einer etwaigen Isolierung (3') des Leiters (3) aufweist.
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