WO2017072092A1 - Kontaktierungsvorrichtung zum kontaktieren eines elektrischen leiters an eine elektrische leiterbahn - Google Patents

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WO2017072092A1
WO2017072092A1 PCT/EP2016/075609 EP2016075609W WO2017072092A1 WO 2017072092 A1 WO2017072092 A1 WO 2017072092A1 EP 2016075609 W EP2016075609 W EP 2016075609W WO 2017072092 A1 WO2017072092 A1 WO 2017072092A1
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contact clip
housing
electrical conductor
contacting device
contact
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PCT/EP2016/075609
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French (fr)
Inventor
Anke Juelich
Klaus Dauer
Original Assignee
Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg
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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
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/193—Means for increasing contact pressure at the end of engagement of coupling part, e.g. zero insertion force or no friction
    • 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
    • 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
    • H01R4/4828—Spring-activating arrangements mounted on or integrally formed with the spring housing
    • H01R4/48365—Spring-activating arrangements mounted on or integrally formed with the spring housing with integral release means

Definitions

  • the invention relates to a contacting device for contacting an electrical conductor to an electrical conductor track wherein the connection of the electrical conductor to the electrical conductor track is effected by means of the plug-in clamping technology.
  • a contacting device with which an electrical conductor can be contacted by means of the plug-in clamping technology to an electrical conductor track, for example a busbar, usually has a contact clip in a cavity of a housing, which comprises at least one resilient leg. By means of the resilient leg of the contact clip is an electrical conductor during
  • Einschubweb through which the electrical conductor is inserted into the contacting device arranged.
  • a standard male terminal must have a stripped cable with a larger force than the one
  • a contacting device for implementing a three-phase rail connection by means of the plug-in Clamping technology must be large when inserting the electrical conductor
  • a concern of the present invention is to provide a contacting device for contacting an electrical conductor to an electrical conductor, in which a small amount of force is required for fixing the electrical conductor in the contacting device and thus for contacting the electrical conductor to the electrical conductor.
  • An embodiment of a contacting device for contacting an electrical conductor to an electrical conductor, in which only a small amount of force is required for contacting the electrical conductor to the electrical conductor, is specified in claim 1.
  • the contacting device according to the invention comprises inside a
  • Housing of the contacting device a contact clip with a first portion and a second portion.
  • the first portion of the contact clip is under a bending stress and has an end with which the electrical conductor can be fixed in a clamping fit on the electrical conductor track.
  • the contact clip is shaped such that the end of the first portion of the contact clip before the insertion of the electrical conductor into a cavity of the contacting device on a material projection which protrudes from the second portion of the contact clip rests.
  • the contact clip is further in the cavity of the housing of
  • the contact bar is as one
  • Figure 1A is a schematic representation of a first embodiment of a
  • Figure 1B is a schematic representation of a second embodiment of a
  • Figure 2A shows a first embodiment of a guide element for guiding
  • FIG. 2B shows a second embodiment of a guide element for guiding and shaping the contact clip
  • Figure 2C is a schematic representation of an embodiment of a
  • Contacting device for contacting an electrical conductor to an electrical conductor before inserting the electrical conductor into the contacting device, a contact clip of a contacting device for contacting an electrical conductor to an electrical conductor in a latched output state, a simplified representation of a contacting device for contacting an electrical conductor to a electrical conductor track when releasing a resilient leg of the contact clip from the latched starting position, a simplified representation of a contacting device for contacting an electrical conductor to an electrical conductor with a held in a clamping fit electrical conductor with a large conductor cross-section, a simplified representation of a contacting device for contacting an electrical conductor an electrical conductor with a held in a clamping fit electrical conductor with small m conductor cross section, a simplified representation of a contacting device for contacting an electrical conductor to an electrical conductor when releasing the electrical conductor from the clamping seat,
  • Figure 7A is a simplified representation of a contacting device for
  • Final state a simplified representation of a contacting device for contacting an electrical conductor to an electrical conductor track when pushing back the contact clip into the latched starting position
  • Figures 9A and 9B show a cross section through and a plan view of another
  • Embodiment of a contacting device for contacting an electrical conductor to an electrical conductor track Embodiment of a contacting device for contacting an electrical conductor to an electrical conductor track.
  • Figures 1A and 1B each show a schematic representation of a
  • Contacting device 1 for contacting an electrical conductor 10 to an electrical conductor track 20, in which only a small force required when inserting the electrical conductor into the contacting device for fixing the electrical conductor to the electrical conductor track.
  • Contacting device 1 comprises a housing 100 having a first opening 101 for inserting the electrical conductor 10 into a cavity 104 of the housing and with a second opening 102 for inserting the electrical conductor track 20 into the cavity 104 of the housing.
  • the electrical conductor can be, for example, a busbar with which an electrical signal to an electrical device, such as a relay or a circuit breaker can be applied.
  • the contacting device 1 comprises a contact clip 200, which in the Cavity 104 of the housing 100 is arranged.
  • the contact clip 200 has a first section 210 with an end 211 for pressing the conductor 10 against the electrical conductor track 20.
  • the contact clip 200 has a second section 220, from which protrudes a material projection 221 of the contact clip.
  • the contact clip 200 is formed bent in the cavity 104 of the housing such that the first section 210 is under a bending stress and thus formed as a resilient leg. Due to the bending stress, the end 211 of the first portion 210 of the contact clip in an initial state before the electrical conductor 10 is inserted into the cavity 104 is pressed against the material projection 211. In the initial state, the contact clip 200 is thus in a state locked to the material projection 211.
  • the second portion 220 of the contact clip 200 is disposed in the cavity 104 below the first opening 101 of the housing and above the bottom surface 105 of the cavity 104, so that the conductor when inserted into the cavity 104 through the first opening 101 of the housing 100 in the longitudinal direction first opening 101 is pressed against the second portion 220 of the contact clip.
  • the second portion 220 of the contact clip 200 is movably disposed in the housing 100 such that the second portion 220 of the contact clip and the material projection 221 are displaced toward the bottom surface of the cavity when the conductor 10 is pressed against the second portion 220 of the contact clip 200 ,
  • the second portion 220 of the contact clip is resiliently arranged at a distance above the conductor track 20 or the bottom surface 105 of the housing, so that it yields when pressed by the end of the electrical conductor 10, for example a ferrule, and in the direction of the bottom 105 of the Cavity 104 is deflected.
  • the material projection 221 is also pressed down and the end 211 of the first section 210 of the contact clip is unlatched or released from the detent position.
  • FIG. 1 shows the maximum stroke h for unlatching the end 211 of the first section 210 of the contact clip latched to the material projection 221.
  • the end 211 of the first portion 210 of the contact clip 200 is released from the abutment against the material projection 221 and pressed against the conductor 10 due to the bending stress of the first portion 210 of the contact clip 200, so that the conductor 10 in the press fit the conductor 20 is held.
  • the contacting device 1 has, in the cavity 104 of the housing 100, a guide element 300 along which the contact clip 200 is guided.
  • the guide element 300 is designed such that the first portion 210 of the contact clip 200 is under the bending stress. As a result of this bending stress, the end 211 of the first portion 210 of the contact clip is pressed against the material projection 221 in the initial state.
  • the guide member 300 may have various functional components.
  • the guide member 300 may include a stop 310 for limiting movement of the first portion 210 of the first embodiment
  • the abutment 310 of the guide element 300 is arranged in the cavity 104 at a position such that the bending stress of the first portion 210 of the contact clip upon application of the first portion 210 of the contact clip to the stopper 310 is higher than when it is applied to the material projection 221 of FIG
  • the stopper 310 may be disposed in the cavity 104 a short distance behind the material projection 221.
  • the second portion 220 of the contact clip 200 is in the housing 100 in
  • the contact clip 200 Arranged substantially perpendicular to the longitudinal direction of the first opening 101 and may be arranged in particular parallel to the bottom surface 105 of the cavity 104.
  • the contact clip 200 has a third section 230, which is arranged in the housing 100 substantially perpendicular to the second section 220 of the contact clip 200.
  • the contact clip between the second portion 220 and the third portion 230 is bent by approximately 90 °.
  • the guide element 300 can According to another embodiment, a first system 320, on which the third section 230 of the contact clip 200 rests.
  • the contact clip 200 has a fourth section 240 adjoining the third section 230.
  • the fourth portion 240 has a bent portion 241, on which the contact bar is bent approximately semicircular.
  • the guide element 300 may have a second contact 330, on which the bent region 241 of the fourth section 240 of the contact clip rests.
  • the fourth section 240 of the contact clip is adjoined by a fifth section 250, which runs approximately parallel to the third section 230 of the contact clip.
  • the fifth section 250 is followed by the first section 210 of the contact clip, which is bent in the direction of the material projection 221 starting from the fifth section 250 of the contact clip.
  • the guide element 300 differs from that shown in FIG. 1A
  • Embodiment a support 340 on which the second portion 220 of the
  • the support 340 of the guide element 300 is arranged at one end of the second portion 220 of the contact clip, at which the second portion 220 of the contact clip merges into the third portion 230 of the contact clip.
  • the second system 330 of the guide member 300 accounts.
  • the first portion 210 of the contact clip on a greater spring action.
  • the consequent extension of the clamping lever length of the contact clip 200 gives the contact clip, in particular the first portion 210 of
  • the material projection 221 may be formed as a nose for latching the end 211 of the first portion 210 of the contact clip 200.
  • the nose is bent out of a plane of the second portion 220 of the contact clip.
  • the nose may be formed, for example, as a rectangular web of material, which is cut out at all side edges of the second portion 220 of the contact clip and is still connected only at one side edge with the second portion 220 of the contact clip. At this connected side edge of the material projection 221 is bent upwards out of the plane of the second portion 220 of the contact clip. This is shown for example in FIG. 3B.
  • the contacting device 1 comprises an actuating element 400 for moving the first portion 210 of the contact clip into various positions.
  • actuating element 400 for moving the first portion 210 of the contact clip into various positions.
  • the actuator 400 may be omitted as shown in Figure IC.
  • the actuating element When an operation of the contact clip 200 is to take place, the actuating element by a
  • corresponding tool 410 which is sized to be inserted into the gap in front of the bent portion of the contact clip 241, such as a screwdriver, a current checker, or the like.
  • the electrical conductor track 20 has a first section 21 and a second section 22.
  • the first section 21 of the electrical conductor 20 is arranged in the cavity 104 of the housing of the contacting device parallel to the second portion 220 of the contact clip and extends for example on the bottom surface of the
  • the second section 22 of the electrical track 20 adjoins the first section 21 and extends in the cavity 104 of the housing of the contacting device perpendicular to the first section 21 of the electrical conductor 20.
  • the second section 22 may have a projection 23, on its function in the description of Figures 7A and 7B even closer
  • FIGS. 2A to 2C show various embodiments of the
  • the guide member 300 may include a metallic frame 301.
  • the stopper 310 is formed as a projection having a bent abutment surface on which the first portion 210 of the contact clip rests.
  • the first abutment 320 is formed as a bent protrusion on the frame 301.
  • the third section 230 of the contact clip 200 is guided between the first contact 320 and a wall of the frame structure 301.
  • the wall has at its lower end a bent portion which forms the support 340, on which rests the part of the second portion 220 of the contact clip, which merges into the third portion 230.
  • the guide element comprising the frame construction 301 and the abutment 310 mounted thereon, the abutment 320 and the rest 340 are arranged within the cavity 104 of the housing.
  • the guide element 300 is designed as a part carrier.
  • the guide element 300 has a holder 303 in the form of a rear wall. On the wall 303, a shaping element 302 is placed. The contact clip 200 is guided along the contour of the shaping element.
  • the guide element comprising the holder 303 and the
  • Shaping element 302 is disposed within the cavity 104 of the housing.
  • FIG. 2C shows a further possible embodiment of the guide element 300.
  • the guide element 300 is formed by the material of the housing 100 of FIG. 2C
  • the Contacting device formed and includes a shaping element 302.
  • the shaping element 302 is disposed within the cavity 104 and is formed from a contour of the housing.
  • FIGS. 3A to 8 show simplified embodiments of the contacting device 1 in different states before, during and after the insertion of the electrical conductor 10 in the cavity 104 of the contacting device and after removal of the electrical conductor from the contacting device.
  • the guide element 300 is, for example, similar to the embodiment shown in FIG. 2C as a single block of material arranged in the cavity 104 of the housing 100 of the contacting device is formed as a contour in the cavity 104 of the housing 100.
  • Contact clip 200 is formed as a Einsteckklemmfeder and is guided along the guide member 300.
  • the contact clip is mounted in a defined area in the cavity of the housing 100 by clamping. This ensures that the spring forces of the respectively formed as a spring leg first portion 210 and the second portion 220 of the contact clip for their j e election functions are guaranteed.
  • FIGS. 3A and 3B show a starting position in which the contact clip is latched on the material projection 221 designed as a latching nose.
  • Material projection or the locking lug 221 is integrated into the second portion 220 of the contact clip. As shown in Figures 3A and 3B, the first portion 210 of the contact clip is biased in an initial position of the contact clip on the material projection 221 and thus held in a stable detent position, before the electrical conductor 10 through the first opening 101 in the
  • Cavity 104 of the housing 100 of the contacting device is inserted. In the initial state, before inserting the electrical conductor 10 in the
  • Cavity 104 is the contacting device in an open state, since the contact clip is not in the insertion path of the electrical conductor.
  • the length of the first portion 210 of the contact clip is to be selected such that it is ensured that the contact clip 200 in the starting position securely on the
  • FIG. 3B shows an embodiment in which the first section 210 is longer than the configuration of the contact clip shown in FIG. 3A.
  • the first portion 210 of the contact clip may be extended in the region of the material projection 221, for example, up to the second portion 220 of the contact clip.
  • the actuator 400 on different markings. At the level or the visibility of these markers, the instantaneous position or position of the contact clip 200 within the housing can be seen from the outside.
  • the actuator 400 is located in the position shown in Figures 3A and 3B starting position of the contact clip in the third opening 103 of the housing in its lowest position.
  • the end of the actuating element 400 rests on the resilient first portion 210 of the contact clip 200.
  • Only the hatched marking of the actuating element 400 protrudes from the third opening 103 of the housing.
  • the hatched area of the marker terminates at the top of the housing and indicates to an operator that the bail 200 is in the latched home position.
  • FIG. 4 shows the state of the contacting device 1 during the insertion of the electrical conductor 10 into the first opening 101 of the housing
  • the electrical conductor 10 may have an end sleeve 11 at its end. Due to the detent position of the contact clip, the first portion 210 of the contact clip is not in the insertion path of the electrical conductor 10, so that the conductor 10 can be inserted without much effort into the cavity 104 of the contacting device. When inserting the end of the electrical conductor 10 or the
  • the end of the second portion 220 of the contact clip 200 is depressed in the direction of the portion 21 of the electrical conductor 20.
  • the material projection 221 is lowered and the first section 210 of the contact clip, likewise designed as a spring leg, is released from the latching position in which it bears against the material projection 221.
  • the end 211 of the first portion 210 of the contact clip 200 moves in the direction of the first opening 101 until the end 211 of the spring leg 210 rests against the electrical conductor 10 or the wire end sleeve 11.
  • FIGS. 5A and 5B show electrical conductors 10 with different diameters, which are held by the end 211 of the first section 210 of the contact clip 200 in a clamping fit on the electrical conductor track 20.
  • the actuating element 400 is lifted by the spring leg 210 in the third opening 103 of the housing 100 and guided into a corresponding position.
  • the bright area below the hatching of the marking becomes visible.
  • the bright area below the hatching is even more visible. Both positions of the actuating element indicate to an operator that the electrical conductor is in clamping fit through the clamping bracket 200.
  • FIG. 6 illustrates the release of the electrical conductor 10 from the press fit by depressing the actuator 400 by a mating tool 2 in the opening 103 of the housing 100.
  • the actuator 400 is used to move the first portion 210 of the contact clip 200 against the
  • the actuating element 400 is moved by the tool 2 in the third opening 103 of the housing 100 downwards in the direction of the cavity 104 of the housing.
  • the release of the electrical conductor 10 from the clamping seat can also be achieved directly by the tool 410. This can be done by pushing in direction A and / or one Lever movement in the direction B by the tool 410 can be achieved.
  • tools 2 and 410 may be the same tool or different tools.
  • the first portion 210 of the contact clip 200 is deflected by the bending stress in the direction of the first opening 101 of the housing.
  • the portion 210 of the contact clip is deflected until the
  • FIG. 7B shows the contact clip 200 with the first section 210 in its
  • Figure 8 illustrates the retraction of the resilient leg 210 of the contact clip into the latched home position after removal of the
  • FIGS. 9A and 9B show a possible embodiment of the invention
  • Contacting device 1 for contacting the electrical conductor 10 to the electrical conductor track 20 in a cross section and a plan view.
  • Contacting device may for example be designed as a terminal block, which comprises a plurality of cavities 104 with contact bars 200 disposed therein. On the upper side, the contacting device 1 a plurality of first openings 101 for insertion of electrical conductors 10 in respective cavities 104 of the
  • the actuator 400 may include a recess 500. This makes it possible to connect a contact
  • the electrical conductor 20 may be formed as a busbar, which is connected to a device, not shown, for example, a relay.
  • the electrical conductor 20 is inserted through the second opening 102 of the housing 100 of the contacting device in the cavity 104 of the housing 100.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Abstract

Eine Kontaktierungsvorrichtung (1) zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters (10) an eine elektrische Leiterbahn (20) umfasst einen Kontaktbügel (200), der in einem Hohlraum (104) eines Gehäuses (100) der Kontaktierungsvorrichtung (1) angeordnet ist. In einem Ausgangszustand ist ein Ende (211) des ersten Abschnitts (210) des Kontaktbügels an einem Materialvorsprung (221) gehalten. Der Kontaktbügel (200) ist derart ausgebildet, dass beim Einschieben des elektrischen Leiters (10) in den Hohlraum (104) des Gehäuses ein zweiter Abschnitt (220) des Kontaktbügels heruntergedrückt wird, wodurch sich das Ende (211) des ersten Abschnitts (210) des Kontaktbügels aus der Raststellung des Ausgangszustands löst und den elektrischen Leiter (10) im Klemmsitz an der elektrischen Leiterbahn (20) fixiert.

Description

Beschreibung
Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters an eine elektrische Leiterbahn
Die Erfindung betrifft eine Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters an eine elektrische Leiterbahn wobei die Verbindung des elektrischen Leiters mit der elektrischen Leiterbahn mittels der Einsteck-Klemmtech- nologie erfolgt.
Eine Kontaktierungsvorrichtung, mit der ein elektrischer Leiter mittels der Einsteck- Klemmtechnologie an eine elektrische Leiterbahn, beispielsweise eine Stromschiene, kontaktiert werden kann, weist üblicherweise in einem Hohlraum eines Gehäuses ein Kontaktbügel auf, der mindestens einen federnden Schenkel umfasst. Mittels des federnden Schenkels des Kontaktbügels wird ein elektrischer Leiter beim
Einschieben in dem Hohlraum des Gehäuses der Kontaktierungsvorrichtung gegen die elektrische Leiterbahn beziehungsweise Stromschiene gedrückt und daran im Klemmsitz fixiert. Der Kontaktbügel ist in dem Hohlraum des Gehäuses im
Einschubweb, durch den der elektrischen Leiter in die Kontaktierungsvorrichtung eingeschoben wird, angeordnet.
Wenn der elektrische Leiter in dem Hohlraum der Kontaktierungsvorrichtung eingeschoben wird, muss der federnde Schenkel des Kontaktbügels durch den elektrischen Leiter entgegen der Rückstellkraft des Kontaktbügels aus seiner
Ausgangsposition ausgelenkt werden, um den elektrischen Leiter aufgrund der
Rückstellkraft des federnden Schenkels des Kontaktbügels im Klemmsitz zu fixieren. Beim Einschieben des elektrischen Leiters in den Hohlraum der
Kontaktierungsvorrichtung muss zur Überwindung der Rückstellkraft des federnden Schenkels des Kontaktbügels eine Kraft aufgewandt werden. Bei einer üblichen Einsteck- Klemme muss ein abisoliertes Kabel mit einer größeren Kraft als die
Rückstellkraft des federnden Schenkels des Kontaktbügels in die
Kontaktierungsvorrichtung eingeschoben werden. Eine Kontaktierungsvorrichtung zur Realisierung einer Drehstromschienenverbindung mittels der Einsteck- Klemmtechnologie muss beim Einschieben des elektrischen Leiters großen
Steckkräften standhalten.
Ein Anliegen der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters an einer elektrische Leiterbahn anzugeben, bei der zum Fixieren des elektrischen Leiters in der Kontaktierungsvorrichtung und somit zum Kontaktieren des elektrischen Leiters an die elektrische Leiterbahn ein geringer Kraftaufwand erforderlich ist. Eine Ausführungsform einer Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters an eine elektrische Leiterbahn, bei der zum Kontaktieren des elektrischen Leiters an die elektrische Leiterbahn nur ein geringer Kraftaufwand erforderlich ist, ist im Patentanspruch 1 angegeben. Die erfindungsgemäße Kontaktierungsvorrichtung umfasst im Inneren eines
Gehäuses der Kontaktierungsvorrichtung einen Kontaktbügel mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt. Der erste Abschnitt des Kontaktbügels steht unter einer Biegespannung und weist ein Ende auf, mit dem der elektrische Leiter im Klemmsitz an der elektrischen Leiterbahn fixierbar ist. Der Kontaktbügel ist derart geformt, dass das Ende des ersten Abschnitts des Kontaktbügels vor dem Einschieben des elektrischen Leiters in einen Hohlraum der Kontaktierungsvorrichtung an einem Materialvorsprung, der aus dem zweiten Abschnitt des Kontaktbügels hervorsteht, anliegt. Der Kontaktbügel ist des Weiteren in dem Hohlraum des Gehäuses der
Kontaktierungsvorrichtung derart beweglich angeordnet, dass der elektrische Leiter beim Einschieben in den Hohlraum der Kontaktierungsvorrichtung gegen den zweiten Abschnitt des Kontaktbügels gedrückt wird, wodurch der zweite Abschnitt des Kontaktbügels und der Materialvorsprung derart verschoben wird, dass das Ende des ersten Abschnitts des Kontaktbügels von dem Anliegen an dem
Materialvorsprung freigegeben wird und in Folge der Biegespannung des
Kontaktbügels gegen den Leiter gedrückt wird, so dass der Leiter im Klemmsitz an der Leiterbahn gehalten wird. Der in seinem Ausgangszustand vor dem Einschieben des elektrischen Leiters in den Hohlraum der Kontaktierungsvorrichtung an dem Materialvorsprung verrastete Kontaktbügel weist eine universelle Einsetzbarkeit in Reihenklemmen und
Elektroschaltgeräten auf, die nun auch im geöffneten Zustand zur Kontaktierung eines elektrischen Leiters an eine elektrische Leiterbahn beziehungsweise
Stromschiene bereitgestellt werden können. Der Kontaktbügel ist als eine
Klemmfeder ausgebildet, wobei das Verrasten des federnden Schenkels des
Kontaktbügels im Ausgangszustand an dem Materialvorsprung sowie die Fixierung des elektrischen Leiters an der elektrischen Leiterbahn durch ein einzelnes Element gewährleistet werden kann.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren, die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigen, näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1A eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer
Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen
Leiters an eine elektrische Leiterbahn,
Figur 1B eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer
Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen
Leiters an eine elektrische Leiterbahn,
Figur IC eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer
Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen
Leiters an eine elektrische Leiterbahn, Figur 2A eine erste Ausführungsform eines Führungselements zur Führung und
Formung des Kontaktbügels, Figur 2B eine zweite Ausführungsform eines Führungselements zur Führung und Formung des Kontaktbügels,
Figur 2C eine schematische Darstellung einer Ausgestaltungsform einer
Kontaktierungsvorrichtung mit einer dritten Ausführungsform eines
Führungselements, eine vereinfachte Ansicht einer Ausführungsform einer
Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters an eine elektrische Leiterbahn vor dem Einschieben des elektrischen Leiters in die Kontaktierungsvorrichtung, einen Kontaktbügel einer Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters an eine elektrische Leiterbahn in einem verrasteten Ausgangszustand, eine vereinfachte Darstellung einer Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters an eine elektrische Leiterbahn beim Lösen eines federnden Schenkels des Kontaktbügels aus der verrasteten Ausgangsstellung, eine vereinfachte Darstellung einer Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters an eine elektrische Leiterbahn mit einem im Klemmsitz gehaltenen elektrischen Leiter mit großem Leiterquerschnitt, eine vereinfachte Darstellung einer Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters an eine elektrische Leiterbahn mit einem im Klemmsitz gehaltenen elektrischen Leiter mit kleinem Leiterquerschnitt, eine vereinfachte Darstellung einer Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters an eine elektrische Leiterbahn beim Lösen des elektrischen Leiters aus dem Klemmsitz, Figur 7A eine vereinfachte Darstellung einer Kontaktierungsvorrichtung zum
Kontaktieren eines elektrischen Leiters an eine elektrische Leiterbahn in einem Endzustand nach der Entnahme des elektrischen Leiters aus der Kontaktierungsvorrichtung, Figur 7B ein Kontaktbügel der Kontaktierungsvorrichtung in einem entspannten
Endzustand, eine vereinfachte Darstellung einer Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters an eine elektrische Leiterbahn beim Zurückschieben des Kontaktbügels in die verrastete Ausgangsstellung,
Figuren 9A und 9B einen Querschnitt durch und eine Draufsicht auf eine weitere
Ausführungsform einer Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters an eine elektrische Leiterbahn.
Die Figuren 1A und 1B zeigen jeweils eine schematische Darstellung einer
Kontaktierungsvorrichtung 1 zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters 10 an eine elektrische Leiterbahn 20, bei der zum Fixieren des elektrischen Leiters an der elektrischen Leiterbahn nur ein geringer Kraftaufwand beim Einstecken des elektrischen Leiters in die Kontaktierungsvorrichtung erforderlich ist. Die
Kontaktierungsvorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 100 mit einer ersten Öffnung 101 zum Einschieben des elektrischen Leiters 10 in einen Hohlraum 104 des Gehäuses und mit einer zweiten Öffnung 102 zum Einschieben der elektrischen Leiterbahn 20 in den Hohlraum 104 des Gehäuses. Die elektrische Leiterbahn kann beispielsweise eine Stromschiene sein, mit der ein elektrisches Signal an ein elektrisches Gerät, beispielsweise ein Relais oder einen Leistungsschutzschalter, angelegt werden kann. Die Kontaktierungsvorrichtung 1 umfasst einen Kontaktbügel 200, der in dem Hohlraum 104 des Gehäuses 100 angeordnet ist. Der Kontaktbügel 200 weist einen ersten Abschnitt 210 mit einem Ende 211 zum Andrücken des Leiters 10 an die elektrische Leiterbahn 20 auf. Des Weiteren weist der Kontaktbügel 200 einen zweiten Abschnitt 220 auf, aus dem ein Materialvorsprung 221 des Kontaktbügels hervorsteht.
Der Kontaktbügel 200 ist derart in dem Hohlraum 104 des Gehäuses gebogen ausgebildet, dass der erste Abschnitt 210 unter einer Biegespannung steht und somit als ein federnder Schenkel ausgebildet ist. Aufgrund der Biegespannung wird das Ende 211 des ersten Abschnitts 210 des Kontaktbügels in einem Ausgangszustand, bevor der elektrische Leiter 10 in den Hohlraum 104 eingeführt wird, gegen den Materialvorsprung 211 gedrückt. Im Ausgangszustand befindet sich der Kontaktbügel 200 somit in einem an dem Materialvorsprung 211 verrasteten Zustand. Der zweite Abschnitt 220 des Kontaktbügels 200 ist in dem Hohlraum 104 unter der ersten Öffnung 101 des Gehäuses und oberhalb der Bodenfläche 105 des Hohlraums 104 angeordnet, so dass der Leiter beim Einschieben in den Hohlraum 104 durch die erste Öffnung 101 des Gehäuses 100 in Längsrichtung der ersten Öffnung 101 gegen den zweiten Abschnitt 220 des Kontaktbügels gedrückt wird. Der zweite Abschnitt 220 des Kontaktbügels 200 ist in dem Gehäuse 100 derart beweglich angeordnet, dass der zweite Abschnitt 220 des Kontaktbügels und der Materialvorsprung 221 in Richtung der Bodenfläche des Hohlraums verschoben werden, wenn der Leiter 10 gegen den zweiten Abschnitt 220 des Kontaktbügels 200 gedrückt wird. Der zweite Abschnitt 220 des Kontaktbügels ist in einem Abstand über der Leiterbahn 20 beziehungsweise der Bodenfläche 105 des Hohlraums des Gehäuses federnd angeordnet, so dass er beim Andrücken durch das Ende des elektrischen Leiters 10, beispielsweise einer Aderendhülse, nachgibt und in Richtung des Bodens 105 des Hohlraums 104 ausgelenkt wird. Dadurch wird auch der Materialvorsprung 221 herunter gedrückt und das Ende 211 des ersten Abschnitts 210 des Kontaktbügels aus der Raststellung entklinkt beziehungsweise gelöst.
In Figur 1 ist der maximale Hub h zum Entklinken des an dem Materialvorsprung 221 verrasteten Endes 211 des ersten Abschnitts 210 des Kontaktbügels eingezeichnet. Durch das Verschieben des Abschnitts 220 in Richtung auf den darunter
angeordneten Abschnitt der elektrischen Leiterbahn wird das Ende 211 des ersten Abschnitts 210 des Kontaktbügels 200 von dem Anliegen an dem Materialvorsprung 221 freigegeben und in Folge der Biegespannung des ersten Abschnitts 210 des Kontaktbügels 200 gegen den Leiter 10 gedrückt, so dass der Leiter 10 im Klemmsitz an der Leiterbahn 20 gehalten wird.
Die Kontaktierungsvorrichtung 1 weist in dem Hohlraum 104 des Gehäuses 100 ein Führungselement 300 auf, entlang dem der Kontaktbügel 200 geführt wird. Das Führungselement 300 ist dabei derart ausgeführt, dass der erste Abschnitt 210 des Kontaktbügels 200 unter der Biegespannung steht. Infolge dieser Biegespannung wird das Ende 211 des ersten Abschnitts 210 des Kontaktbügels im Ausgangszustand gegen den Materialvorsprung 221 gedrückt. Das Führungselement 300 kann verschiedene funktionale Komponenten aufweisen.
Beispielsweise kann das Führungselement 300 gemäß einer Ausführungsform einen Anschlag 310 zur Begrenzung einer Bewegung des ersten Abschnitts 210 des
Kontaktbügels 200 zwischen dem Anschlag 310 und dem Materialvorsprung 221 aufweisen. Der Anschlag 310 des Führungselements 300 ist in dem Hohlraum 104 an einer Position angeordnet, so dass die Biegespannung des ersten Abschnitts 210 des Kontaktbügels beim Anlegen des ersten Abschnitts 210 des Kontaktbügels an dem Anschlag 310 höher als beim Anlegen an den Materialvorsprung 221 des
Kontaktbügels ist. Der Anschlag 310 kann in dem Hohlraum 104 in einem geringen Abstand hinter dem Materialvorsprung 221 angeordnet sein.
Der zweite Abschnitt 220 des Kontaktbügels 200 ist in dem Gehäuse 100 im
Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der ersten Öffnung 101 angeordnet und kann insbesondere parallel zur Bodenfläche 105 des Hohlraums 104 angeordnet sein. Der Kontaktbügel 200 weist einen dritten Abschnitt 230 auf, der in dem Gehäuse 100 im Wesentlichen senkrecht zu dem zweiten Abschnitt 220 des Kontaktbügels 200 angeordnet ist. Dazu ist der Kontaktbügel zwischen dem zweiten Abschnitt 220 und dem dritten Abschnitt 230 um ca. 90° gebogen. Das Führungselement 300 kann gemäß einer weiteren Ausführungsform eine erste Anlage 320 aufweisen, an der der dritte Abschnitt 230 des Kontaktbügels 200 anliegt.
Der Kontaktbügel 200 weist einen sich an den dritten Abschnitt 230 anschließenden vierten Abschnitt 240 auf. Der vierte Abschnitt 240 weist einen gebogenen Bereich 241 auf, an dem der Kontaktbügel annähernd halbkreisförmig gebogen ist. Gemäß einer möglichen Ausführungsform der Kontaktierungsvorrichtung, die in Figur 1A gezeigt ist, kann das Führungselement 300 eine zweite Anlage 330 aufweisen, auf dem der gebogene Bereich 241 des vierten Abschnitts 240 des Kontaktbügels aufliegt.
An den vierten Abschnitt 240 des Kontaktbügels schließt sich ein fünfter Abschnitt 250 an, der annähernd parallel zu dem dritten Abschnitt 230 des Kontaktbügels verläuft. An den fünften Abschnitt 250 schließt sich der erste Abschnitt 210 des Kontaktbügels an, der ausgehend von dem fünften Abschnitt 250 des Kontaktbügels in Richtung des Materialvorsprungs 221 gebogen ist.
Bei der in Figur 1B gezeigten Ausführungsform der Kontaktierungsvorrichtung 1 weist das Führungselement 300 im Unterschied zu der in Figur 1A gezeigten
Ausführungsform eine Auflage 340, auf der der zweite Abschnitt 220 des
Kontaktbügels aufliegt, auf. Die Auflage 340 des Führungselements 300 ist an einem Ende des zweiten Abschnitts 220 des Kontaktbügels, an dem der zweite Abschnitt 220 des Kontaktbügels in den dritten Abschnitt 230 des Kontaktbügels übergeht, angeordnet. Darüber hinaus kann bei beiden in den Figuren 1A und 1B gezeigten
Ausführungsformen die zweite Anlage 330 des Führungselements 300 entfallen.
Dadurch weist der erste Abschnitt 210 des Kontaktbügels eine größere Federwirkung auf. Die dadurch bedingte Verlängerung der Klemmhebellänge des Kontaktbügels 200 verleiht dem Kontaktbügel, insbesondere dem ersten Abschnitt 210 des
Kontaktbügels, eine bessere Elastizität, als wenn der gebogene Bereich 241 des vierten Abschnitts 240 des Kontaktbügels auf der zweiten Anlage 330 anliegt. Der Materialvorsprung 221 kann als eine Nase zum Verrasten des Endes 211 des ersten Abschnitts 210 des Kontaktbügels 200 ausgebildet sein. Die Nase ist dabei aus einer Ebene des zweiten Abschnitts 220 des Kontaktbügels herausgebogen. Die Nase kann beispielsweise als ein rechteckiger Materialsteg ausgebildet sein, der an sämtlichen Seitenkanten aus dem zweiten Abschnitt 220 des Kontaktbügels herausgeschnitten ist und lediglich an einer Seitenkante noch mit dem zweiten Abschnitt 220 des Kontaktbügels verbunden ist. An dieser verbundenen Seitenkante ist der Materialvorsprung 221 nach oben aus der Ebene des zweiten Abschnitts 220 des Kontaktbügels herausgebogen. Dies ist beispielsweise in Figur 3B gezeigt.
Die Kontaktierungsvorrichtung 1 umfasst ein Betätigungselement 400 zum Bewegen des ersten Abschnitts 210 des Kontaktbügels in verschiedene Stellungen. Auf die genaue Funktion des Betätigungselements 400 wird im Folgenden bei der
Beschreibung der Figuren 3A bis 8 noch näher eingegangen. Alternativ kann das Betätigungselement 400 entfallen wie in Figur IC gezeigt. Wenn eine Betätigung des Kontaktbügels 200 erfolgen soll, kann das Betätigungselement durch ein
entsprechendes Werkzeug 410 ersetzt werden, das von der Größe geeignet ist, in den Spalt vor dem gebogenen Bereich des Kontaktbügels 241 eingeführt zu werden, wie zum Beispiel ein Schraubenzieher, ein Stromprüfer oder ähnliches.
Wie in den Ausführungsformen der Figur 1A und der Figur 1B gezeigt ist, weist die elektrische Leiterbahn 20 einen ersten Abschnitt 21 und einen zweiten Abschnitt 22 auf. Der erste Abschnitt 21 der elektrischen Leiterbahn 20 ist in dem Hohlraum 104 des Gehäuses der Kontaktierungsvorrichtung parallel zu dem zweiten Abschnitt 220 des Kontaktbügels angeordnet und verläuft beispielsweise auf der Bodenfläche des
Hohlraums 104. Der zweite Abschnitt 22 der elektrischen Leiterbahn 20 schließt sich an den ersten Abschnitt 21 an und verläuft in dem Hohlraum 104 des Gehäuses der Kontaktierungsvorrichtung senkrecht zu dem ersten Abschnitt 21 der elektrischen Leiterbahn 20. Der zweite Abschnitt 22 kann einen Vorsprung 23 aufweisen, auf dessen Funktion bei der Beschreibung der Figuren 7A und 7B noch näher
eingegangen wird. Die Figuren 2A bis 2C zeigen verschiedene Ausführungsformen des
Führungselements 300. Gemäß Figur 2A kann das Führungselement 300 einen metallischen Rahmen 301 aufweisen. An der metallischen Rahmenkonstruktion ist der Anschlag 310 als ein Vorsprung mit einer gebogenen Anschlagsfläche, an dem der erste Abschnitt 210 des Kontaktbügels aufliegt, ausgebildet. Die erste Anlage 320 ist als ein gebogener Vorsprung an dem Rahmen 301 ausgebildet. Der dritten Abschnitt 230 des Kontaktbügels 200 wird zwischen der ersten Anlage 320 und einer Wand der Rahmenkonstruktion 301 geführt. Die Wand weist an ihrem unteren Ende einen gebogenen Abschnitt auf, der die Auflage 340 bildet, auf der der Teil des zweiten Abschnitts 220 des Kontaktbügels, der in den dritten Abschnitt 230 übergeht, aufliegt. Das Führungselement umfassend die Rahmenkonstruktion 301 sowie den daran angebrachten Anschlag 310, die Anlage 320 sowie die Auflage 340 ist innerhalb des Hohlraums 104 des Gehäuses angeordnet. Gemäß der in Figur 2B gezeigten Ausführungsform ist das Führungselement 300 als ein Teileträger ausgebildet. Das Führungselement 300 weist eine Halterung 303 in Form einer rückseitigen Wand auf. Auf die Wand 303 ist ein Formungselement 302 aufgesetzt. Der Kontaktbügel 200 wird entlang der Kontur des Formungselements geführt. Das Führungselement umfassend die Halterung 303 sowie das
Formungselement 302 ist innerhalb des Hohlraums 104 des Gehäuses angeordnet.
Figur 2C zeigte eine weitere mögliche Ausführungsform des Führungselements 300. Das Führungselement 300 wird durch das Material des Gehäuses 100 der
Kontaktierungsvorrichtung geformt und umfasst ein Formungselement 302. Das Formungselement 302 ist innerhalb des Hohlraums 104 angeordnet und ist aus einer Kontur des Gehäuses geformt.
Die Funktionsweise der Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren des
elektrischen Leiters 10 an die elektrische Leiterbahn 20 wird im Folgenden anhand der Figuren 3A bis 8 anschaulich beschrieben. Die Figuren 3A, 4, 5, 6, 7A und 8 zeigen vereinfachte Ausführungsformen der Kontaktierungsvorrichtung 1 in verschiedenen Zuständen vor, während und nach dem Einschieben des elektrischen Leiters 10 in den Hohlraum 104 der Kontaktierungsvorrichtung sowie nach der Entnahme des elektrischen Leiters aus der Kontaktierungsvorrichtung.
Bei den Ausführungsformen der Kontaktierungsvorrichtung der Figuren 3A, 4, 5, 6, 7A und 8 ist das Führungselement 300 beispielhaft ähnlich zu der in Figur 2C gezeigten Ausführungsform als ein einziger Materialblock, der in dem Hohlraum 104 des Gehäuses 100 der Kontaktierungsvorrichtung angeordnet ist, beziehungsweise als eine Kontur in dem Hohlraum 104 des Gehäuses 100 ausgebildet. Der
Kontaktbügel 200 ist als eine Einsteckklemmfeder ausgebildet und wird entlang des Führungselements 300 geführt.
Der Kontaktbügel ist in einem definierten Bereich im Hohlraum des Gehäuses 100 klemmend eingebaut. Damit wird sichergestellt, dass die Federkräfte des jeweilig als Federschenkel ausgebildeten ersten Abschnitts 210 und des zweiten Abschnitts 220 des Kontaktbügels für ihre j eweiligen Funktionen gewährleistet sind.
Die Figuren 3A und 3B zeigen eine Ausgangsstellung, in der der Kontaktbügel an dem als Rastnase ausgebildeten Materialvorsprung 221 verrastet ist. Der
Materialvorsprung beziehungsweise die Rastnase 221 ist in den zweiten Abschnitt 220 des Kontaktbügels integriert. Wie in den Figuren 3A und 3B gezeigt ist, wird der erste Abschnitt 210 des Kontaktbügels in einer Ausgangsposition des Kontaktbügels an dem Materialvorsprung 221 vorgespannt und somit in einer stabilen Raststellung gehalten, bevor der elektrische Leiter 10 durch die erste Öffnung 101 in den
Hohlraum 104 des Gehäuses 100 der Kontaktierungsvorrichtung eingeschoben wird. Im Ausgangszustand, vor dem Einschieben des elektrischen Leiters 10 in den
Hohlraum 104 befindet sich die Kontaktierungsvorrichtung in einem offenen Zustand, da der Kontaktbügel sich nicht im Einschubweg des elektrischen Leiters befindet.
Die Länge des ersten Abschnitts 210 des Kontaktbügels ist derart zu wählen, dass gewährleistet ist, dass der Kontaktbügel 200 in der Ausgangsstellung sicher an dem
Materialvorsprung gehalten wird. Figur 3B zeigt im Vergleich zu der in Figur 3A gezeigten Ausgestaltung des Kontaktbügels eine Ausführungsform, bei der der erste Abschnitt 210 länger ausgebildet ist. Der erste Abschnitt 210 des Kontaktbügels kann im Bereich des Materialvorsprungs 221 beispielsweise bis zu dem zweiten Abschnitt 220 des Kontaktbügels verlängert sein.
Bei den in den Figuren 3A bis 9B gezeigten Ausführungsformen der
Kontaktierungsvorrichtung 1 weist das Betätigungselement 400 unterschiedliche Markierungen auf. Am Stand beziehungsweise der Sichtbarkeit dieser Markierungen lässt sich die momentane Stellung beziehungsweise Position des Kontaktbügels 200 innerhalb des Gehäuses von außen erkennen. Das Betätigungselement 400 ist in der in den Figuren 3A und 3B gezeigten Ausgangsposition des Kontaktbügels in der dritten Öffnung 103 des Gehäuses in seiner tiefsten Position angeordnet. Das Ende des Betätigungselements 400 liegt auf dem federnden ersten Abschnitt 210 des Kontaktbügels 200 auf. Nur die schraffierte Markierung des Betätigungselements 400 ragt aus der dritten Öffnung 103 des Gehäuses hervor. Der schraffierte Bereich der Markierung schließt mit der Oberkante des Gehäuses ab und zeigt einem Bediener an, dass sich der Kontaktbügel 200 in der verrasteten Ausgangsstellung befindet.
Figur 4 zeigt den Zustand der Kontaktierungsvorrichtung 1 beim Einschieben des elektrischen Leiters 10 in die erste Öffnung 101 des Gehäuses der
Kontaktierungsvorrichtung. Der elektrische Leiter 10 kann an seinem Ende eine Aderendhülse 11 aufweisen. Durch die Raststellung des Kontaktbügels befindet sich der erste Abschnitt 210 des Kontaktbügels nicht im Einschubweg des elektrischen Leiters 10, so dass der Leiter 10 ohne größeren Kraftaufwand in den Hohlraum 104 der Kontaktierungsvorrichtung eingeschoben werden kann. Beim Einschieben des Endes des elektrischen Leiters 10 beziehungsweise der
Aderendhülse 11 in den Hohlraum 104 des Gehäuses wird das Ende des zweiten Abschnitts 220 des Kontaktbügels 200 in Richtung des Abschnitts 21 der elektrischen Leiterbahn 20 niedergedrückt. Durch das Niederdrücken des als Federschenkel ausgebildeten zweiten Abschnitts 220 des Kontaktbügels wird der Materialvorsprung 221 abgesenkt und der ebenfalls als Federschenkel ausgebildete erste Abschnitt 210 des Kontaktbügels aus der Raststellung, in der er an dem Materialvorsprung 221 anliegt, gelöst. Dadurch bewegt sich das Ende 211 des ersten Abschnitts 210 des Kontaktbügels 200 in Richtung der ersten Öffnung 101, bis das Ende 211 des Federschenkels 210 an dem elektrischen Leiter 10 beziehungsweise der Aderendhülse 11 anliegt. Durch die Federkraft des Federschenkels 210 wird der Leiterabschluss an die elektrische Leiterbahn 20 gepresst. Die Figuren 5A und 5B zeigen elektrische Leiter 10 mit unterschiedlichem Durchmesser, die durch das Ende 211 des ersten Abschnitts 210 des Kontaktbügels 200 im Klemmsitz an der elektrischen Leiterbahn 20 gehalten werden. Das Betätigungselement 400 wird durch den Federschenkel 210 in der dritten Öffnung 103 des Gehäuses 100 angehoben und in eine entsprechende Position geführt. Bei der in Figur 5A gezeigten Stellung des Betätigungselements 400 wird der helle Bereich unterhalb der Schraffierung der Markierung sichtbar. Bei der in Figur 5B gezeigten Stellung des Betätigungselements ist der helle Bereich unterhalb der Schraffur noch mehr sichtbar. Beide Stellungen des Betätigungselements zeigen einem Bediener an, dass sich der elektrische Leiter durch den Klemmbügel 200 im Klemmsitz befindet.
Zum Niederdrücken des zweiten Abschnitts 220 des Kontaktbügels ist ein deutlich geringerer Kraftaufwand erforderlich als bei Ausführungsformen der
Kontaktierungsvorrichtung, bei denen der federnde Schenkel 210 des Kontaktbügels im Einschubweg des elektrischen Leiters 10 angeordnet ist und erst durch die auf den Leiter von außen wirkende Einschubkraft entgegen seiner Rückstellkraft zur Seite gedrückt werden muss. Somit ist zur Fixierung des elektrischen Leiters 10 an der Leiterbahn 20 ein geringerer Kraftaufwand erforderlich. Figur 6 veranschaulicht das Lösen des elektrischen Leiters 10 aus dem Klemmsitz, indem das Betätigungselement 400 durch ein passendes Werkzeug 2 in der Öffnung 103 des Gehäuses 100 niedergedrückt wird. Das Betätigungselement 400 dient zum Bewegen des ersten Abschnitts 210 des Kontaktbügels 200 entgegen der
Rückstellkraft des Kontaktbügels. Dazu wird das Betätigungselement 400 von dem Werkzeug 2 in der dritten Öffnung 103 des Gehäuses 100 nach unten in Richtung des Hohlraums 104 des Gehäuses bewegt. Alternativ kann - wie in Figur IC gezeigt - auch das Lösen des elektrischen Leiters 10 aus dem Klemmsitz direkt durch das Werkzeug 410 erzielt werden. Dies kann durch Schieben in Richtung A und / oder eine Hebelbewegung in Richtung B durch das Werkzeug 410 erzielt werden.
In den verschiedenen Ausführungsformen mit und ohne Betätigungselement 400 können Werkzeuge 2 und 410 dabei das gleiche Werkzeug oder unterschiedliche Werkzeuge sein.
Nach dem Lösen aus dem Klemmsitz und dem Entfernen des elektrischen Leiters 10 aus dem Hohlraum 104 des Gehäuses wird der erste Abschnitt 210 des Kontaktbügels 200 durch die Biegespannung in Richtung der ersten Öffnung 101 des Gehäuses ausgelenkt. Der Abschnitt 210 des Kontaktbügels wird soweit ausgelenkt, bis das
Ende 211 an dem als Nocken ausgebildeten Vorsprung 23 des zweiten Abschnitts 22 der Leiterbahn 20 anliegt. Durch die Bewegung des ersten Abschnitts 210 des Kontaktbügels wird das Betätigungselement 400 in der dritten Öffnung 103 des Gehäuses weiter hochgedrückt, bis die Strichmarkierung an dem Betätigungselement von außen sichtbar ist. Diese Stellung des Betätigungselements 400 zeigt einem
Bediener an, dass sich der Kontaktbügel 200 im entspannten Endzustand befindet. Figur 7B zeigt den Kontaktbügel 200 mit dem ersten Abschnitt 210 in seiner
Endposition nach der Entnahme des elektrischen Leiters 10 aus dem Hohlraum 104 des Gehäuses.
Figur 8 veranschaulicht das Zurückbewegen des federnden Schenkels 210 des Kontaktbügels in die verrastete Ausgangsstellung nach der Entnahme des
elektrischen Leiters aus der Öffnung 101 des Gehäuses. Mittels Hereindrückens des Betätigungselements 400 in den Hohlraum 104 des Gehäuses wird der Abschnitt 210 des Kontaktbügels wieder in seiner Ausgangsstellung an dem Materialvorsprung 221 verrastet. Wie auch schon in Figur IC gezeigt, kann dies alternativ auch ohne
Betätigungselement direkt mit einem Werkzeug geschehen.
Die Figuren 9A und 9B zeigen eine mögliche Ausführungsform der
Kontaktierungsvorrichtung 1 zum Kontaktieren des elektrischen Leiters 10 an die elektrische Leiterbahn 20 in einem Querschnitt und einer Draufsicht. Die
Kontaktierungsvorrichtung kann beispielsweise als Reihenklemme ausgeführt sein, die mehrere Hohlräume 104 mit darin angeordneten Kontaktbügeln 200 umfasst. Auf der Oberseite weist die Kontaktierungsvorrichtung 1 mehrere erste Öffnungen 101 zum Einschieben von elektrischen Leitern 10 in jeweilige Hohlräume 104 der
Kontaktierungsvorrichtung auf. Das Betätigungselement 400 kann eine Aussparung 500 aufweisen. Dadurch wird es ermöglicht, einen Kontaktanschluss eines
Spannungsprüfgeräts in den Hohlraum 104 einzuschieben und mit dem Kontaktbügel 200 in Kontakt zu bringen. Die elektrische Leiterbahn 20 kann als eine Stromschiene ausgebildet sein, die mit einem nicht gezeigten Gerät, beispielsweise einem Relais, verbunden ist. Die elektrische Leiterbahn 20 ist durch die zweite Öffnung 102 des Gehäuses 100 der Kontaktierungsvorrichtung in den Hohlraum 104 des Gehäuses 100 eingeschoben.
Bezugszeichenliste
1 Kontaktierungsvorrichtung
2 Werkzeug
10 Elektrischer Leiter
11 Aderendhülse
20 Elektrische Leiterbahn / Stromschiene
21 Erster Abschnitt der elektrischen Leiterbahn / Stromschiene
22 Zweiter Abschnitt der elektrischen Leiterbahn / Stromschiene
23 Vorsprung / Nocken
100 Gehäuse
101 Erste Öffnung des Gehäuses
102 Zweite Öffnung des Gehäuses
103 Dritte Öffnung des Gehäuses
104 Hohlraum
105 Bodenfläche
200 Kontaktbügel
210 Erster Abschnitt des Kontaktbügels
211 Ende des ersten Abschnitts des Kontaktbügels
220 Zweiter Abschnitt des Kontaktbügels
221 Materialvorsprung / Nase
230 Dritter Abschnitt des Kontaktbügels
240 Vierter Abschnitt des Kontaktbügels
241 Gebogener Bereich des Kontaktbügels
250 Fünfter Abschnitt des Kontaktbügels
300 Führungselement
310 Anschlag
320 Anlage
330 Auflage
400 Betätigungselement
410 Werkzeug
500 Aussparung des Betätigungselements

Claims

Patentansprüche
1. Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters an eine elektrische Leiterbahn, umfassend:
- ein Gehäuse (100) mit einer ersten Öffnung (101), die zum Einschieben des elektrischen Leiters (10) in einen Hohlraum (104) des Gehäuses (100) geeignet ist, und mit einer zweiten Öffnung (102), die zum Einschieben der elektrischen
Leiterbahn (20) in den Hohlraum (104) des Gehäuses geeignet ist,
- einen Kontaktbügel (200), der in dem Hohlraum (104) des Gehäuses (100) angeordnet ist,
- wobei der Kontaktbügel (200) als ein einzelnes Element ausgebildet ist, das einen ersten Abschnitt (210) mit einem Ende (211), das zum Andrücken des Leiters (10) an die Leiterbahn (20) geeignet ausgebildet ist, und einen zweiten Abschnitt (220), aus dem ein in den zweiten Abschnitt (220) integrierter Materialvorsprung (221) des Kontaktbügels (200) hervorsteht, aufweist,
- wobei der Kontaktbügel (200) in dem Hohlraum (104) derart gebogen ausgebildet ist, dass der erste Abschnitt (210) unter einer Biegespannung steht und das Ende (211) des ersten Abschnitts (210) des Kontaktbügels (200) durch die Biegespannung gegen den Materialvorsprung (221) gedrückt wird,
- wobei der zweite Abschnitt (220) des Kontaktbügels (200) unter der ersten Öffnung (101) des Gehäuses (100) senkrecht zur Längsrichtung der ersten Öffnung (101) und parallel zu einer Bodenfläche (105) des Hohlraums (104) angeordnet ist,
- wobei der zweite Abschnitt (220) des Kontaktbügels (200) in dem Gehäuse (100) derart beweglich angeordnet ist, dass der zweite Abschnitt (220) des Kontaktbügels und der Materialvorsprung (221) verschoben werden, wenn eine Kraft auf den zweiten Abschnitt (220) des Kontaktbügels (200) einwirkt, wodurch das Ende (211) des ersten Abschnitts (210) des Kontaktbügels (200) von dem Anliegen an dem Materialvorsprung (221) freigegeben wird und infolge der Biegespannung des ersten Abschnitts (210) des Kontaktbügels (200) gegen den Leiter (10) gedrückt wird, so dass der Leiter (10) im Klemmsitz an der Leiterbahn (20) gehalten wird, wenn der Leiter (10) durch die erste Öffnung (101) und die Leiterbahn (20) durch die zweite Öffnung (102) in die Kontaktierungsvorrichtung eingeschoben ist.
2. Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 1, umfassend:
ein Führungselement (300), das in dem Hohlraum (104) des Gehäuses (100) angeordnet ist und entlang dem der Kontaktbügel (200) derart geführt ist, dass der erste Abschnitt (210) des Kontaktbügels (200) die Biegespannung aufweist.
3. Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 2,
- wobei das Führungselement (300) einen Anschlag (310) zur Begrenzung einer Bewegung des ersten Abschnitts (210) des Kontaktbügels (200) zwischen dem Anschlag (310) und dem Materialvorsprung (221) des Kontaktbügels aufweist,
- wobei der Anschlag (310) des Führungselements (300) in dem Hohlraum (104) an einer Position angeordnet ist, so dass die Biegespannung des ersten Abschnitts (210) des Kontaktbügels beim Anliegen des ersten Abschnitts (210) des Kontaktbügels an dem Anschlag (310) höher als beim Anliegen an dem Materialvorsprung (221) des Kontaktbügels ist.
4. Kontaktierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
- wobei der zweite Abschnitt (220) des Kontaktbügels (200) in dem Gehäuse (100) senkrecht zur Längsrichtung der ersten Öffnung (101) des Gehäuses (100) in einem Abstand über der Bodenfläche (105) des Hohlraums (104) angeordnet ist,
- wobei der Kontaktbügel (200) einen dritten Abschnitt (230) aufweist, der in dem Gehäuse (100) senkrecht zu dem zweiten Abschnitt (220) des Kontaktbügels (200) angeordnet ist,
- wobei das Führungselement (300) eine erste Anlage (320), an der der dritte Abschnitt (230) des Kontaktbügels anliegt, aufweist.
5. Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 4,
- wobei der Kontaktbügel (200) einen vierten Abschnitt (240) aufweist, der sich an den dritten Abschnitt (230) des Kontaktbügels (200) anschließt,
- wobei der vierte Abschnitt (240) des Kontaktbügels einen gebogenen Bereich (241) aufweist, - wobei das Führungselement (300) eine zweite Anlage (330), auf dem der gebogene Bereich (241) des vierten Abschnitts (240) des Kontaktbügels aufliegt, aufweist.
6. Kontaktierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
- wobei das Führungselement (300) eine Auflage (340), auf der der zweite Abschnitt (220) des Kontaktbügels aufliegt, aufweist,
- wobei die Auflage (340) des Führungselements an einem Ende des zweiten
Abschnitts (220) des Kontaktbügels angeordnet ist, an dem der zweite Abschnitt (220) in den dritten Abschnitt (230) des Kontaktbügels übergeht.
7. Kontaktierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
wobei das Führungselement (300) als ein Metallrahmen (301), der in dem Hohlraum (104) des Gehäuses (100) angeordnet ist, ausgebildet ist oder als eine Kontur (304) des Gehäuses ausgeformt ist.
8. Kontaktierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei der Materialvorsprung (221) als eine Nase zum Verrasten des Endes (211) des ersten Abschnitts (210) des Kontaktbügels (200) ausgebildet ist und die Nase aus der Ebene des zweiten Abschnitts (220) des Kontaktbügels herausgebogen ist.
9. Kontaktierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend:
- ein Betätigungselement (400) zum Bewegen des ersten Abschnitts (210) des Kontaktbügels (200) entgegen der Rückstellkraft des Kontaktbügels,
- wobei das Gehäuse (100) eine dritte Öffnung (103) zur Aufnahme des
Betätigungselements (400) umfasst,
- wobei der elektrische Leiter aus dem Klemmsitz lösbar ist, wenn das
Betätigungselement (400) in der dritten Öffnung (103) des Gehäuses nach unten in Richtung des Hohlraums (104) des Gehäuses bewegt wird.
10. Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 9,
wobei der erste Abschnitt (210) des Kontaktbügels (200) als ein federnder Schenkel ausgebildet ist, der bei der Entnahme des Leiters (10) aus der ersten Öffnung (101) des Gehäuses (100) in Richtung der ersten Öffnung (101) des Gehäuses ausgelenkt wird, wenn der elektrische Leiter (10) durch das Bewegen des Betätigungselements (400) nach unten in Richtung des Hohlraums (104) des Gehäuses (100) aus dem Klemmsitz gelöst worden ist.
11. Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 10,
- wobei das Betätigungselement (400) in dem Hohlraum (104) des Gehäuses auf dem ersten Abschnitt (210) des Kontaktbügels aufliegt,
wobei das Betätigungselement (400) in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten Abschnitts (210) des Kontaktbügels (200) in der dritten Öffnung (103) des Gehäuses (100) nach oben bewegt wird.
12. Kontaktbügel für eine Kontaktierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11
- wobei der Kontaktbügel als ein einzelnes Element aus einem ersten Abschnitt (210) mit einem Ende (211) und aus einen zweiten Abschnitt (220), aus dem ein in den zweiten Abschnitt (220) integrierter Materialvorsprung (221) des Kontaktbügels (200) hervorsteht, ausgebildet ist,
- wobei der Kontaktbügel (200) derart gebogen ausgebildet ist, dass der erste
Abschnitt (210) unter einer Biegespannung steht und das Ende (211) des ersten Abschnitts (210) des Kontaktbügels (200) durch die Biegespannung gegen den Materialvorsprung (221) gedrückt wird und der zweite Abschnitt (220) nach dem Einbau des Kontaktbügels in die Kontaktierungsvorrichtung senkrecht zur
Längsrichtung der ersten Öffnung (101) und parallel zu einer Bodenfläche (105) des Hohlraums (104) der Kontaktierungsvorrichtung angeordnet ist.
13. Kontaktbügel nach Anspruch 12,
- wobei der Kontaktbügel derart geformt ist, dass das Ende (211) des ersten
Abschnitts (210) des Kontaktbügels (200) von dem Anliegen an dem
Materialvorsprung (221) freigegeben und infolge der Biegespannung ausgelenkt wird, wenn eine Kraft auf den zweiten Abschnitt (220) des Kontaktbügels (200) einwirkt.
14. Kontaktbügel nach einem der Ansprüche 12 oder 13,
wobei der Materialvorsprung (221) als eine Nase zum Verrasten des Endes (211) des ersten Abschnitts (210) des Kontaktbügels (200) ausgebildet ist und die Nase aus der Ebene des zweiten Abschnitts (220) des Kontaktbügels herausgebogen ist.
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