WO2018019329A1 - Betätiger für eine anschlusseinrichtung für elektrische leiter - Google Patents

Betätiger für eine anschlusseinrichtung für elektrische leiter Download PDF

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WO2018019329A1
WO2018019329A1 PCT/DE2017/100613 DE2017100613W WO2018019329A1 WO 2018019329 A1 WO2018019329 A1 WO 2018019329A1 DE 2017100613 W DE2017100613 W DE 2017100613W WO 2018019329 A1 WO2018019329 A1 WO 2018019329A1
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actuator
recess
insulating body
attack
state
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PCT/DE2017/100613
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French (fr)
Inventor
Irina Lötkemann
Andreas Rüter
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Harting Electric 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
    • 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
    • H01R4/48275—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 with an opening in the housing for insertion of a release tool
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01R4/48455—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar insertion of a wire only possible by pressing on the spring

Definitions

  • the invention is based on an actuator for a connection device for electrical conductors according to the preamble of the independent
  • Such actuators are required to provide an electrical conductor, in particular a stranded conductor, within the terminal device with an electrical connection contact, e.g. a pin contact or a busbar or the like, reversibly electrically and mechanically contact and possibly to solve this contact again.
  • an electrical connection contact e.g. a pin contact or a busbar or the like
  • the prior art discloses a multiplicity of connection devices for electrical conductors, in particular stranded conductors.
  • the document EP 1 742 299 A2 describes a generic connection device for stranded conductors.
  • a chamber with a displaceable slide element is provided in an insulating body for each strand.
  • the carriage element is pushed together with a clamping sleeve with the inserted stranded conductor on a connection region of a pin contact.
  • the strand is between a
  • a correspondingly flat tool part such as a screwdriver
  • a bevel is provided on the inside of the housing wall surface in each chamber. Since the unlocking is done by the laterally acting on the insulating tool, it usually can not take place, when the insulating body is installed in a mounting housing of a connector.
  • the publication DE 20 2010 010 620 U1 proposes an arrangement comprising a cage tension spring, by means of which a simple connection and release of a conductor to a spring contact element is made possible. Connecting and disconnecting conductors to the connector are possible without tools or tools and without great effort.
  • the publication DE 20 2014 010 621 U1 proposes to the actuating means a resilient push-push mechanism, similar to a
  • Ballpoint pen mechanism to arrange, by means of which the
  • End position is linearly movable.
  • the document DE 10 2014 1 15 009 B3 shows a connector consisting of an insulating body, at least one, received in the insulating body, electrical contact, and a
  • An actuating mechanism for electrical contact consisting of a first actuating pin and a second actuating pin.
  • the electrical contact has a spring contact element for contacting an electrical conductor or cable, which is opened and closed by the first actuating pin.
  • the second actuating pin is provided for opening the spring contact element.
  • the object of the invention is therefore to take into account the aforementioned, existing in the prior art disadvantages and market needs and specify a design that allows both the smallest possible training of the insulator, at the same time enables a manual unlocking of the electrical conductor, if the Insulating body is already installed in a mounting housing, and further the cable connection side allows the use of jumpers for electrically conductive connection of two strands and thus of course also the associated contacts.
  • the mechanics should of course be designed as robust and inexpensive as possible.
  • the actuator for a terminal device for electrical conductors serves to enable the introduction of an electrical conductor in a
  • Insulating body in the unactuated state, and for fixing and electrical contacting of the electrical conductor to an electrical
  • the electrical connection contact can cable connection side preferably a busbar and plug side a contact pin or a
  • contact socket It may be but also for example to act a pin contact with a cable terminal side clamping shoulder.
  • the electrical conductor may in particular be a stranded conductor.
  • the stranded conductor can be provided with at its stripped area with a wire end ferrule. But it can also be a solid conductor.
  • the actuator has the following:
  • Means for transferring the actuator from the actuated state to the unactuated state Means for transferring the actuator from the actuated state to the unactuated state.
  • the means for transferring the actuator from the actuated state to the unactuated state include an attack bevel and an adjacent attack edge, and in particular an attack stage beginning at the attack edge and directed away from the attack bevels at an obtuse angle.
  • the tool for unlocking takes place from the direction of the cable connection side, so it can take place even when the insulating body is already installed in the mounting housing. Accordingly, the tool for unlocking is initially introduced almost perpendicular to the cable connection surface, ie coming from the cable connection direction, in the actuation opening between the actuator and an outer wall of the insulating body. Then, the tool is first brought into mechanical contact with the attack slopes over its entire length and then lever the actuator in a lever movement about a first distance from the insulator out. Then the tool sets
  • the engagement edge may also be rounded off and so e.g. on the one hand seamlessly into the attack slope and / or on the other hand seamlessly pass into the attack level, so that it is the term attack edge so also functionally equivalent in this context
  • Attack rounding includes.
  • connection device Due to the possibility of using a flat-head screwdriver, the corresponding connection device can be field-assembled and, as described above, even in the built-in housing mounted state and field demodulation, ie the imported electrical conductors are unlocked manually without special tools. This is particularly advantageous because no special tool is required for unlocking. Furthermore, the invention has the advantage that the design is designed geometrically compact, ie the insulating body has comparatively small dimensions and so easily in existing
  • Connector housing in particular Tüllen- and mounting housing, which have correspondingly small dimensions, can be used.
  • the actuator has to be transferred from the unactuated state, i. its unactuated position, in the actuated state, i. its actuated position, a recess for applying a tool, the recess being at least partially slot-shaped, e.g. for applying a
  • the actuator has an actuating recess with a clamping bevel and, subsequently, a clamping shoulder for actuating a cage tension spring.
  • connection device comprises an electrical
  • Clamping leg which is arranged in the region of the actuating opening in order to cooperate with the actuator.
  • Actuator set and Diszuhebein the actuator to a second distance from the insulator, ie in the direction of
  • the actuator slides with the clamping slopes of its actuating recess on the clamping leg along the cage tension spring and thus biases the cage tension spring, whereby their window recess deeper into the cable entry opening
  • At least one friction partner in particular the actuator and / or the insulating body to produce a material with particularly advantageous tribological properties, so that the corresponding friction factor reduced.
  • This is furthermore of particular advantage because it also eliminates the need for complex so-called "fatting" of the friction partners, that is, the coating of their surface on the respective friction areas with a suitable lubricant.
  • Polytetrafluoroethylene (PTFE) portion can be used.
  • PTFE Polytetrafluoroethylene
  • PA polyamide
  • POM polyoxymethylene
  • similar substances with and without corresponding additives with good
  • the cage tension spring is usually made of metal, in particular spring-elastic steel. In a very specific development, however, it is also conceivable that the cage tension spring is formed from a plastic. In this case, the abovementioned material properties naturally also apply to the cage tension spring, i. it can be for the
  • FIG. 1 a, b, c An actuator from different views and in
  • FIG. 3 shows an electrical connection contact with busbars and contact pin and with a cage tension spring arranged on the busbar;
  • Fig. 4a, b a connection device with a view of the
  • Fig. 5.a, b an unlocking in a sectional view.
  • FIG. 1 a shows an actuator 1 with a view to an attack slope 1 1 and an adjacent thereto attack edge 12.
  • Fig. 1 b shows the actuator 1 in a side view. From this point of view, a special actuating recess 14 can be seen, which has a clamping bevel 15. Adjacent thereto, the actuator 1 has a clamping shoulder 16.
  • Fig. 1 c shows the actuator 1 in a sectional view from the same perspective as the previous presentation.
  • the tool insertion opening 19 and the attack slope 1 1, the attack edge 12 and the attack stage 13 are easy to see. These are adapted to transfer the actuator 1 from its actuated state to its unactuated state.
  • Figs. 2a, 2b and 2c show the upper portion of the actuator 1 in an oblique plan view, another sectional view and in a plan view.
  • the shape of the attack bevels 1 1 can be seen particularly well in Fig. 2a.
  • the attack stage 13 is particularly easy to see and in Fig. 2c, the shape and position of
  • Tool insertion 19 very good to see. Furthermore, a slot-shaped recess 17 and a cylindrical recess 18 are shown in all three representations. These serve to transfer the actuator 1 from the unactuated state to the actuated state.
  • a slot screwdriver 7 can be attached to the slot-shaped recess 17 in order to press the actuator 1 down.
  • the cylindrical recess 18 would rather for the preparation of a pen o. to offer.
  • FIG 3 shows an electrical connection contact 2 with a plug-side contact pin 20, a mounting clamp 22 for
  • the cage tension spring 3 has a window recess 30, with which they a to their Contact surface 31 adjacent, slightly angled, free-standing end and further one of the contact pin 20 directed away, angled end of the busbar 21 surrounds and so presses their contact surface 31 against the busbar 21 by means of their spring force.
  • the cage tension spring 3 has a clamping leg 34, which in the at least partially relaxed state, in which the cage tension spring 3 in this
  • FIG. 4 a shows a connection device 4 in a 3D representation with a view of the connection side 41.
  • FIG. 4b shows the connection device 4 from a somewhat different perspective with a section through its plane of symmetry.
  • connection device 4 comprises an insulating body 5.
  • Insulating body 5 has an actuating opening 51, in which the actuator 1 is inserted in its unactuated position, a Jardineintechnologyötechnisch 52, in which the window recess 30 of the Käfigzugfeder 3 is located, wherein only the rear portion of the
  • Connection device 4 runs, is clear from this illustration, the position of the window recess 30 in the cable insertion opening 52 in the non-actuated state.
  • the bus bar 21 of the connection contact 2 is arranged in the cable insertion opening 52.
  • the cage tension spring 3 is arranged substantially between the actuation opening 51 and the cable insertion opening 52, which includes, on the one hand, its tensioning leg 34, upon actuation of the actuator 1, also in its actuation recess 14 and thus in the actuation opening
  • the insulating body 5 has an outer wall 53 with a
  • 5a and 5b illustrate the unlocking process, in which the actuator 1 from its actuated state, ie its actuated position in the insulating body 5, in its unactuated state, ie its unactuated position in the insulating body 5, is transferred.
  • Fig. 5a shows the actuator 1 in its actuated state, i. his actuated position.
  • the cage tension 3 is at least partially relaxed, because its clamping leg 34 emerges, shown at the bottom of the image, in the actuating recess 14 of the actuator 1 a.
  • the cage clamp 3 with its window recess 30 a stripped area 61, in this case a strand of the electrical conductor 6 against the busbar 21, with which he is thereby electrically connected.
  • Fig. 5b shows the actuator 1 in its de-energized state, i. in an unactuated position.
  • the flat-head screwdriver 1 lever over the upper attack edge 12 of the lever contour 531, thereby acting on the attack edge 12 of the actuator 1 at.
  • the clamping leg 34 of the cage tension spring 3 is fixed by the clamping shoulder 16 of the actuator 1 in the direction of the busbar 21, after it has already been moved by the clamping bevels 15 in this direction, and thus releases the electrical conductor 6 at its stripped area 61.

Landscapes

  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Abstract

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anschlusseinrichtung (4) auch im eingebauten Zustand felddekonfektionierbar zu gestalten, d.h. die elektrischen Leiter (6,61) sollen mit einfachem Werkzeug (7) auch dann händisch entriegelbar sein, wenn der Isolierkörper (4) bereits in ein Anbaugehäuse eingebaut ist. Dazu wird ein Betätiger (1) vorgeschlagen, der eine Angriffsschräge (11) mit anschließender Angriffskante (12) und Angriffsstufe (13) aufweist, wodurch die ein Heraushebeln des Betätigers (1) aus dem Isolierkörper (5) auch von der Kabelanschlussseite (41) aus mit einem Schlitzschraubendreher (7) in einer einzigen Hebelbewegung ermöglicht wird.

Description

Betätiqer für eine Anschlusseinrichtunq für elektrische Leiter
Die Erfindung geht aus von einem Betätiger für eine Anschlusseinrichtung für elektrische Leiter nach dem Oberbegriff des unabhängigen
Anspruchs 1 .
Derartige Betätiger werden benötigt, um einen elektrischen Leiter, insbesondere einen Litzenleiter, innerhalb der Anschlusseinrichtung mit einem elektrischen Verbindungskontakt, z.B. einem Stiftkontakt oder einer Stromschiene oder dergleichen, reversibel elektrisch und mechanisch zu kontaktieren und diese Kontaktierung gegebenenfalls wieder zu lösen.
Stand der Technik
Im Stand der Technik ist eine Vielzahl von Anschlusseinrichtungen für elektrische Leiter, insbesondere Litzenleiter, bekannt.
Die Druckschrift EP 1 742 299 A2 beschreibt eine gattungsbildende Anschlusseinrichtung für Litzenleiter. Dabei ist in einem Isolierkörper für jede Litze eine Kammer mit einem verschiebbaren Schlittenelement vorgesehen. Das Schlittenelement wird zusammen mit einer Klemmhülse mit dem eingeführten Litzenleiter auf einen Anschlussbereich eines Stiftkontakts geschoben. Die Litze wird dabei zwischen einer
Klemmschulter des Stiftkontakts und der Klemmhülse eingeklemmt und elektrisch leitend mit dem Stiftkontakt verbunden. An seinem
Kabelanschlussbereich weist das Schlittenelement eine seitlich geneigte, V-förmige Ausnehmung auf, in die im eingesteckten Zustand ein entsprechend flaches Werkzeugteil, wie z.B. ein Schraubendreher, einsetzbar ist, um das eingesteckte Schlittenelement wieder aus dem Isolierkörper heraus zu hebeln. Für den Einsatz des Werkzeuges ist an der Innenseite der Gehäusewandfläche in jeder Kammer eine Schräge vorgesehen. Da die Entriegelung durch das seitlich am Isolierkörper angreifende Werkzeug erfolgt, kann sie üblicherweise nicht stattfinden, wenn der Isolierkörper in ein Anbaugehäuse eines Steckverbinders eingebaut ist.
Die Druckschrift DE 20 2010 010 620 U1 schlägt eine Anordnung, umfassend eine Käfigzugfeder vor, durch die ein einfaches Anschließen und Lösen eines Leiters an ein Federkontaktelement ermöglicht wird. Anschließen und Lösen von Leitern an den Steckverbinder sind ohne Hilfsmittel oder Werkzeug und ohne hohen Kraftaufwand möglich.
Die Druckschrift DE 20 2014 010 621 U1 schlägt vor, an dem Betätigungsmittel eine federnde push-push-Mechanik, ähnlich einer
Kugelschreibermechanik, anzuordnen, mittels welcher das
Betätigungsmittel zwischen der ersten Endposition und der zweiten
Endposition linear bewegbar ist.
Die Druckschrift DE 10 2014 1 15 009 B3 zeigt einen Steckverbinder, bestehend aus einem Isolierkörper, wenigstens einem, im Isolierkörper aufgenommenen, elektrischen Kontakt, sowie einem
Betätigungsmechanismus für den elektrischen Kontakt, der aus einem ersten Betätigungsstift und aus einem zweiten Betätigungsstift besteht. Der elektrische Kontakt weist ein Federkontaktelement zur Kontaktierung eines elektrischen Leiters oder Kabels auf, welches durch den ersten Betätigungsstift geöffnet und geschlossen wird. Der zweite Betätigungsstift ist zum Öffnen des Federkontaktelements vorgesehen. Dadurch wird weder beim Schließen noch beim Öffnen des Federkontaktelements ein Werkzeug oder anderes Hilfsmittel benötigt.
Nachteile können bei diesem Stand der Technik durch die Größe der entsprechenden Bauform entstehen, wenn derartige Isolierkörper in Tüllen- oder Anbaugehäuse mit vorgegebenen Abmessungen eingebaut werden. Dazu müssen die Abmessungen der Isolierkörper in die
vorgegebenen Gehäuseabmessungen passen. Gleichzeitig besteht das Bedürfnis, auch nach dem Einbau eines solchen Isolierkörpers in ein Anbaugehäuse, eine Entriegelung der Leiter, insbesondere von der Kabelanschlussseite aus, vorzunehmen, ohne den gesamten Isolierkörper dazu wieder aus dem Anbaugehäuse entfernen zu müssen. Weiterhin ist die Möglichkeit zur Verwendung von kabelanschlussseitigen
Schaltbrücken zwischen den einzelnen Kontaktkammern gefordert.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, den vorgenannten, im Stand der Technik bestehenden Nachteilen und Marktbedürfnissen Rechnung zu tragen und eine Bauform anzugeben, die einerseits eine möglichst kleine Ausbildung des Isolierkörpers gestattet, gleichzeitig eine händische Entriegelung der elektrischen Leiter auch dann ermöglicht, wenn der Isolierkörper bereits in ein Anbaugehäuse eingebaut ist, und die weiterhin kabelanschlussseitig die Verwendung von Steckbrücken zur elektrisch leitenden Verbindung zweier Litzen und somit selbstverständlich auch der dazugehörigen Kontakte gestattet. Außerdem soll die Mechanik selbstverständlich so robust und preiswert wie möglich gestaltet sein.
Diese Aufgabe wird mit einem Betätiger der eingangs erwähnten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Der Betätiger für eine Anschlusseinrichtung für elektrische Leiter dient zur Ermöglichung der Einführung eines elektrischen Leiters in einen
Isolierkörper im unbetätigten Zustand, und zur Fixierung und elektrischen Kontaktierung des elektrischen Leiters an einem elektrischen
Verbindungskontakt in betätigtem Zustand.
Der elektrische Verbindungskontakt kann kabelanschlussseitig bevorzugt eine Stromschiene und Steckseitig einen Kontaktstift oder eine
Kontaktbuchse umfassen. Es kann sich dabei aber beispielsweise auch um einen Stiftkontakt mit einer kabelanschlussseitigen Klemmschulter handeln. Bei dem elektrischen Leiter kann es sich insbesondere um einen Litzenleiter handeln. Der Litzenleiter kann mit an seinem abisolierten Bereich mit einer Aderendhülse versehen sein. Es kann sich aber auch um einen Massivleiter handeln.
Der Betätiger weist folgendes auf:
Mittel zum Überführen des Betätigers von dem unbetätigten Zustand in den betätigten Zustand, sowie
Mittel zum Überführen des Betätigers von dem betätigten Zustand in den unbetätigten Zustand.
Die Mittel zum Überführen des Betätigers vom betätigten Zustand in den unbetätigten Zustand umfassen eine Angriffsschräge und eine daran angrenzende Angriffskante und insbesondere eine an der Angriffskante beginnende und in einem stumpfen Winkel von der Angriffsschrägen weg gerichtete Angriffsstufe.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung hat den besonderen Vorteil, dass eine Entriegelung durch Überführen des Betätigers von dem betätigten Zustand in den
unbetätigten Zustand mit einem Werkzeug, z.B. einem üblichen
Schlitzschraubendreher, aus Richtung der Kabelanschlussseite stattfindet, also auch dann stattfinden kann, wenn der Isolierkörper bereits in das Anbaugehäuse eingebaut ist. Dementsprechend wird das Werkzeug zum Entriegeln zunächst nahezu senkrecht zur Kabelanschlussfläche, d.h. aus der Kabelanschlussrichtung kommend, in die Betätigungsöffnung zwischen dem Betätiger und einer Außenwand des Isolierkörpers eingeführt. Dann wird das Werkzeug zunächst mit der Angriffsschrägen über deren gesamte Länge in mechanischen Kontakt gebracht und hebelt den Betätiger daraufhin in einer Hebelbewegung um eine erste Wegstrecke aus dem Isolierkörper heraus. Daraufhin setzt das Werkzeug
übergangslos automatisch an der Angriffskante und/oder an der
Angriffsstufe des bereits um die erste Wegstrecke aus dem Isolierkörper herausgehebelten Betätigers an und hebelt den Betätiger mittels derselben Hebelbewegung in deren weiteren Verlauf um eine zweite Wegstrecke aus dem Isolierkörper heraus, so dass sich der Betätiger danach in seinem unbetätigten Zustand befindet. Im besagten weiteren Verlauf der Hebelbewegung greift das Werkzeug zwar deutlich schräger und am Ende dieses Vorgangs sogar nahezu rechtwinklig zu seiner ursprünglichen Richtung an den Isolierkörper an, doch ist dies
unproblematisch, da in dieser Phase der Betätiger bereits so weit aus dem Isolierkörper herausgehebelt ist, dass eine solch schräges Ansetzen des Werkzeug an der Angriffskante oder Angriffsstufe des Betätigers auch bei dem in das Anbaugehäuse eingebauten Isolierkörper möglich ist.
Insbesondere kann die Angriffskante auch abgerundet sein und so z.B. einerseits nahtlos in die Angriffsschräge und/oder andererseits nahtlos in die Angriffsstufe übergehen, so dass es der Begriff Angriffskante also auch eine in diesem Zusammenhang funktional gleichwirkende
Angriffsrundung umfasst.
Durch die Möglichkeit der Verwendung eines Schlitzschraubendrehers ist die entsprechende Anschlusseinrichtung feldkonfektionierbar und, wie zuvor beschrieben, sogar im ins Anbaugehäuse eingebauten Zustand auch felddekonfektionierbar, d.h. die eingeführten elektrischen Leiter sind ohne Spezialwerkzeug auch händisch entriegelbar. Dies ist besonders vorteilhaft, da so auch zur Entriegelung kein spezielles Werkzeug benötigt wird. Weiterhin besitzt die Erfindung den Vorteil, dass die Bauform geometrisch kompakt ausgestaltet ist, d.h. der Isolierkörper vergleichsweise geringe Abmessungen besitzt und so problemlos in bestehende
Steckverbindergehäuse, insbesondere Tüllen- und Anbaugehäuse, welche entsprechend geringe Abmessungen aufweisen, eingesetzt werden kann.
Weiterhin besitzt diese Bauform den Vorteil, dass die Kontakte
kabelanschlussseitig brückbar, d.h. über eine oder mehrere Schaltbrücken elektrisch verbindbar, sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung besitzt der Betätiger zu seiner Überführung von dem unbetätigten Zustand, d.h. seiner unbetätigten Position, in den betätigten Zustand, d.h. seine betätigte Position, eine Ausnehmung zum Ansetzen eines Werkzeugs, wobei die Ausnehmung zumindest teilweise schlitzförmig, z.B. zum Ansetzen eines
Schlitzschraubendrehers, und/oder zumindest teilweise zylindrisch, z.B. zum Ansetzen eines Stiftes, ausgeführt ist. Dies ist vorteilhaft für die besagte Feldkonfektionierbarkeit, da derartige Werkzeuge üblicherweise von einem entsprechenden Fachmann bei sich geführt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Betätiger eine Betätigungsausnehmung mit einer Spannschräge und daran anschließend eine Spannschulter zum Betätigen einer Käfigzugfeder auf.
Dies ist vorteilhaft, weil darüber eine Käfigzugfeder betätigt und in einem gespannten Zustand gehalten werden kann, denn dies ermöglicht eine Bauform geringer Baugröße.
Insbesondere umfasst die Anschlusseinrichtung eine elektrischen
Verbindungskontakt mit einer Stromschiene, den Isolierkörper mit der Betätigungsöffnung und einer Kabeleinführöffnung zur Einführung des elektrischen Leiters sowie eine im Wesentlichen zwischen der Betätigungsöffnung und Kabeleinführöffnung angeordnete Käfigzugfeder, welche ihrerseits eine Fensterausnehmung besitzt, mit der sie in der Kabeleinführöffnung angeordnet ist, und die weiterhin einen
Spannschenkel aufweist, der im Bereich der Betätigungsöffnung angeordnet ist, um mit dem Betätiger zusammenzuwirken.
Befindet sich der Betätiger in seinem betätigten Zustand, also an seiner betätigten Position in der Betätigungsöffnung des Isolierkörpers, dann taucht der Spannschenkel der Käfigzugfeder in die
Betätigungsausnehmung des Betätigers ein. Die Käfigzugfeder ist dann zumindest teilweise entspannt. Gleichzeitig umgreift die Käfigzugfeder mit ihrer Fensterausnehmung den elektrischen Leiter und zieht ihn gegen die Stromschiene, um ihn elektrisch mit dieser zu kontaktieren.
Zum Entriegeln der Anschlusseinrichtung wird nun ein Werkzeug von der Kabelanschlussseite aus in die Betätigungsöffnung zwischen dem
Betätiger und einer Außenwand des Isolierkörpers eingeführt. Dann wird das Werkzeug mit der Angriffsschrägen über deren gesamte Länge in mechanischen Kontakt gebracht und hebelt den Betätiger um eine erste Wegstrecke aus dem Isolierkörper heraus, d.h. in Richtung der
Kabelanschlussseite, um daraufhin übergangslos an der Angriffskante und im späteren Verlauf möglicherweise auch an der Angriffsstufe des bereits um die erste Wegstrecke aus dem Isolierkörper herausgehebelten
Betätigers anzusetzen und den Betätiger um eine zweite Wegstrecke aus dem Isolierkörper herauszuhebein, also in Richtung der
Kabelanschlussseite, und den Betätiger so letztlich in seinen unbetätigten Zustand zu überführen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass der Betätiger beide Wegstrecken mittels einer einzigen Hebelbewegung des Schraubendrehers zurücklegt.
Während dieses Entriegelungsvorgangs gleitet der Betätiger mit der Spannschrägen seiner Betätigungsausnehmung an dem Spannschenkel der Käfigzugfeder entlang und spannt so die Käfigzugfeder, wodurch deren Fensterausnehmung tiefer in die Kabeleinführöffnung
hineingeschoben und der durch sie gebildete Klemmkontakt dadurch geöffnet wird, um den zuvor von ihr gegen die Stromschiene gepressten elektrischen Leiter wieder freizugeben.
Um die Betätigungskräfte insbesondere beim Hineindrücken des
Betätigers in den Isolierköper möglichst gering zu halten und somit die Bedienbarkeit zu verbessern, ist in einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, zumindest einen Reibpartner, insbesondere den Betätiger und/oder den Isolierkörper, aus einem Material mit besonders vorteilhaften tribologischen Eigenschaften zu fertigen, so dass sich der entsprechende Reibfaktor verringert. Dies ist weiterhin von besonderem Vorteil, weil dadurch auch ein aufwändiges sogenanntes„Fetten" der Reibpartner, d.h. das Bestreichen ihrer Oberfläche an den jeweiligen Reibbereichen mit einem geeigneten Schmiermittel, entfällt.
Beispielsweise kann als solches Material für den Betätiger und/oder den Isolierkörper ein Polycarbonat (PC) mit einem geeigneten
Polytetrafluorethylen (PTFE)-Anteil eingesetzt werden. Alternativ oder ergänzend könnten auch Polyamid (PA), Polyoxymethylen (POM) und ähnliche Stoffe mit und ohne entsprechender Zusätze mit guten
tribologischen Eigenschaften eingesetzt werden.
Die Käfigzugfeder besteht üblicherweise aus Metall, insbesondere federelastischem Stahl. In einer sehr speziellen Weiterbildung ist es aber auch vorstellbar, dass auch die Käfigzugfeder aus einem Kunststoff gebildet ist. In diesem Fall gelten die vorgenannten Materialeigenschaften selbstverständlich auch für die Käfigzugfeder, d.h. es kann für die
Käfigzugfeder ein Polycarbonat mit einem geeigneten PTFE-Anteil eingesetzt werden. Alternativ oder ergänzend könnten auch PA, POM, sowie weitere dem Fachmann bekannte Materialien mit und ohne entsprechender Zusätze mit guten tribologischen Eigenschaften
eingesetzt werden.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 a, b, c Einen Betätiger aus verschiedenen Ansichten und im
Schnitt;
Fig. 2a, b, c den oberen Teil des Betätigers in verschiedenen
Ansichten und im Schnitt;
Fig. 3 einen elektrischen Verbindungskontakt mit Stromschien und Kontaktstift sowie einer an der Stromschiene angeordnete Käfigzugfeder;
Fig. 4a, b eine Anschlusseinrichtung mit Blick auf die
Kabelanschlussseite in schräger Draufsicht und im
Schnitt;
Fig. 5.a, b einen Entriegelungsvorgang in einer Schnittdarstellung.
Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische
Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
Die Fig. 1 a zeigt einen Betätiger 1 mit Blick auf eine Angriffsschräge 1 1 und einer daran angrenzenden Angriffskante 12. Außerdem befindet sich im oberen Bereich eine Werkzeugeinführöffnung 19. Die Fig. 1 b zeigt den Betätiger 1 in einer Seitenansicht. Aus dieser Sicht ist eine spezielle Betätigungsausnehmung 14 zu erkennen, die eine Spannschräge 15 aufweist. Daran angrenzend besitzt der Betätiger 1 eine Spannschulter 16.
Die Fig. 1 c zeigt den Betätiger 1 in einer Schnittdarstellung aus der gleichen Perspektive wie die vorangegangene Darstellung. Dabei sind auch die Werkzeugeinführöffnung 19 sowie die Angriffsschräge 1 1 , die Angriffskante 12 und die Angriffsstufe 13 gut zu sehen. Diese sind dazu geeignet, den Betätiger 1 von seinem betätigten Zustand in seinen unbetätigten Zustand zu überführen.
Die Fig. 2a, 2b und 2c zeigen den oberen Bereich des Betätigers 1 in einer schrägen Draufsicht, einer weiteren Schnittdarstellung und in einer Draufsicht. Die Form der Angriffsschrägen 1 1 ist in der Fig. 2a besonders gut zu sehen. In der Fig. 2b ist die Angriffsstufe 13 besonders gut zu erkennen und in der Fig. 2c ist die Form und Position der
Werkzeugeinführöffnung 19 sehr gut zu sehen. Weiterhin sind in allen drei Darstellungen eine schlitzförmige Ausnehmung 17 und eine zylindrische Ausnehmung 18 dargestellt. Diese dienen dazu, den Betätiger 1 von dem unbetätigten Zustand in den betätigten Zustand zu überführen.
Beispielsweise kann an die schlitzförmige Ausnehmung 17 ein in dieser Darstellung nicht gezeigter Schlitzschraubendreher 7 angesetzt werden, um den Betätiger 1 herunter zu drücken. Die zylindrische Ausnehmung 18 würde sich eher für das Ansetzen eines Stiftes o.ä. anbieten.
Die Fig. 3 zeigt einen elektrischen Verbindungskontakt 2 mit einem steckseitigen Kontaktstift 20, einer Befestigungsklemme 22 zur
Befestigung im oder am hier nicht gezeigten Isolierkörper 5 und einer kabelanschlussseitigen Stromschiene 21 , an welcher die Käfigzugfeder 3 mit ihrer ebenen Kontaktfläche 31 großflächig anliegt. Weiterhin besitzt die Käfigzugfeder 3 eine Fensterausnehmung 30, mit welcher sie ein an ihre Kontaktfläche 31 angrenzendes, leicht abgewinkeltes, frei stehendes Ende und weiterhin ein von dem Kontaktstift 20 weg gerichtetes, abgewinkeltes Ende der Stromschiene 21 umgreift und so mittels ihrer Federkraft ihre Kontaktfläche 31 gegen die Stromschiene 21 presst.
An einem von der Kontaktfläche 31 abgewandten Bereich weist die Käfigzugfeder 3 einen Spannschenkel 34 auf, der im zumindest teilweise entspannten Zustand, in welchem die Käfigzugfeder 3 in dieser
Darstellung vorliegt, bereits die Kontur der Betätigungsausnehmung 14 des Betätigers 1 erkennen lässt. In der Tat ist die Käfigzugfeder 3 dafür vorgesehen mit ihrem Spannschenkel 34 in die Betätigungsausnehmung 14 des Betätigers 1 einzutauchen und mechanisch mit ihr
zusammenzuwirken.
Die Fig. 4a zeigt eine Anschlusseinrichtung 4 in einer 3D-Darstellung mit Blick auf die Anschlussseite 41 . Die Fig. 4b zeigt die Anschlusseinrichtung 4 aus einer etwas anderen Perspektive mit einem Schnitt durch deren Symmetrieebene.
Die Anschlusseinrichtung 4 umfasst einen Isolierkörper 5. Der
Isolierkörper 5 besitzt eine Betätigungsöffnung 51 , in die der Betätiger 1 in seiner unbetätigten Position eingeführt ist, eine Kabeleinführöffnung 52, in welcher sich die Fensterausnehmung 30 der Käfigzugfeder 3 befindet, wobei durch die Schnittdarstellung nur der hintere Bereich der
Fensterausnehmung 30 im Anschnitt zu sehen ist. Da der Schnitt durch die Symmetrieebene der spiegelsymmetrisch aufgebauten
Anschlusseinrichtung 4 verläuft, wird aus dieser Darstellung die Lage der Fensterausnehmung 30 in der Kabeleinführöffnung 52 im nicht betätigten Zustand klar.
Weiterhin ist in der Kabeleinführöffnung 52 die Stromschiene 21 des Verbindungskontakts 2 angeordnet. Somit ist deutlich zu erkennen, dass die Käfigzugfeder 3 im Wesentlichen zwischen der Betätigungsöffnung 51 und der Kabeleinführöffnung 52 angeordnet ist, was beinhaltet, dass einerseits ihr Spannschenkel 34 bei Betätigung des Betätigers 1 auch in dessen Betätigungsausnehmung 14 und damit in den Betätigungsöffnung
51 des Isolierkörpers 5 eintauchen kann und dass die Käfigzugfeder 3 andererseits mit ihrer Fensterausnehmung 30 in die Kabeleinführöffnung
52 greift oder diese mit ihrem zweiten, an der Fensterausnehmung 30 befindlichen frei stehenden Ende zumindest im nicht betätigten Zustand sogar durchgreift.
Weiterhin besitzt der Isolierkörper 5 eine Außenwand 53 mit einer
Hebelkontur 531 .
Die Fig. 5a und 5b stellen den Entriegelungsvorgang dar, bei dem der Betätiger 1 aus seinem betätigten Zustand, also seiner betätigten Position im Isolierkörper 5, in seinen unbetätigten Zustand, also seine unbetätigte Position im Isolierkörper 5, überführt wird.
Die Fig. 5a zeigt den Betätiger 1 in seinem betätigten Zustand, d.h. seiner betätigten Position. Die Käfigzugfeder 3 ist zumindest teilweise entspannt, denn ihr Spannschenkel 34 taucht, am unteren Bildrand dargestellt, in die Betätigungsausnehmung 14 des Betätigers 1 ein. Gleichzeitig zieht die Käfigzugfeder 3 mit ihrer Fensterausnehmung 30 einen abisolierten Bereich 61 , in diesem Fall eine Litze, des elektrischen Leiters 6 gegen die Stromschiene 21 , mit welcher er dadurch elektrisch leitend verbunden ist.
Zum Entriegeln wird nun ein Werkzeug 7, nämlich in diesem Fall ein Schlitzschraubendreher, durch die Werkzeugeinführöffnung 19 des Betätigers 1 in die Betätigungsöffnung 51 und somit zwischen dem Betätiger 1 und einer Außenwand 35 des Isolierkörpers 5 eingeführt. Der Schlitzschraubendreher 7 greift nun einerseits an der Angriffsfläche 1 1 des Betätigers 1 über deren gesamte Länge an. Andererseits steht er in mechanischem Kontakt mit einer speziellen Hebelkontur 531 der
Außenwand 53.
Durch Hebeln in Pfeilrichtung drückt er den Betätiger 1 um eine erste Wegstrecke nach oben, d.h. aus der Betätigungsöffnung heraus. Durch die spezielle Hebelkontur 531 findet währen dieses Vorgangs auch eine Änderung der Rotationsachse des Hebels in Entriegelungsrichtung des Betätigers 1 statt, wodurch der Abschnitt verlängert wird, in welchem das Werkzeug 7 in optimaler Ausrichtung an die Betätigungsschräge 1 1 angreift. Es ist leicht ersichtlich, dass der Schlitzschraubendreher 7 bei weiterem Hebeln in dieser Richtung an der Angriffskante 12 angreift, aber, wenn er eine geringfügig andere Form aufwiese, auch an der Angriffsstufe 13 angreifen könnte.
Die Fig. 5b zeigt den Betätiger 1 in seinem unbetätigten Zustand, d.h. in einer unbetätigten Position. Der Schlitzschraubendreher 1 hebelt über die obere Angriffskante 12 der Hebelkontur 531 und greift dabei an der Angriffskante 12 des Betätigers 1 an.
Der Spannschenkel 34 der Käfigzugfeder 3 wird von der Spannschulter 16 des Betätigers 1 in Richtung der Stromschiene 21 fixiert, nachdem er zuvor bereits von der Spannschrägen 15 in diese Richtung bewegt wurde, und gibt so den elektrischen Leiter 6 an dessen abisolierten Bereich 61 frei.
Betätiqer für eine Anschlusseinrichtunq für elektrische Leiter Bezugszeichenliste Betätiger
Angriffsschräge
Angriffskante
Angriffsstufe
Betätigungsausnehmung
Spannschräge
Spannschulter
schlitzförmige Ausnehmung
zylindrische Ausnehmung
Werkzeugeinführöffnung elektrischer Verbindungskontakt
Kontaktstift
Stromschiene
Befestigungsklemme Käfigzugfeder
Fensterausnehmung
Spannschenkel Anschlusseinrichtung
Kabelanschlussseite der Anschlusseinrichtung Isolierkörper
Betätigungsöffnung
Kabeleinführöffnung
Außenwand des Isolierkörpers
Hebelkontur Elektrischer Leiter
abisolierter Bereich / Litze Werkzeug / Schlitzschraubendreher

Claims

Betätiqer für eine Anschlusseinrichtunq für elektrische Leiter
Ansprüche
Betätiger (1 ) für eine Anschlusseinrichtung (4) für elektrische Leiter
(6),
zur Ermöglichung der Einführung eines elektrischen Leiters (6) in einen Isolierkörper (5) im unbetatigten Zustand, und zur Fixierung und elektrischen Kontaktierung des elektrischen Leiters (6) an einem elektrischen Verbindungskontakt (2) in betätigtem Zustand, aufweisend:
Mittel zum Überführen des Betätigers (1 ) von dem unbetätigten Zustand in den betätigten Zustand, sowie
Mittel zum Überführen des Betätigers (1 ) von dem betätigten Zustand in den unbetätigten Zustand,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittel zum Überführen des Betätigers (1 ) vom betätigten Zustand in den unbetätigten Zustand eine Angriffsschräge (1 1 ) und eine daran angrenzenden Angriffskante (12) umfassen.
Betätiger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Mittel zum Überführen des Betätigers (1 ) vom betätigten Zustand in den unbetätigten Zustand weiterhin eine an der Angriffskante (12) beginnende und in einem stumpfen Winkel von der Angriffsschrägen (1 1 ) weg gerichtete Angriffsstufe (13) umfassen.
3. Betätiger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Mittel zum Überführen des Betätigers (1 ) von dem unbetätigten Zustand in den betätigten Zustand mindestens eine Ausnehmung (17,18) zum Ansetzen eines Werkzeugs (7) umfassen, wobei die Ausnehmung (17,18) zumindest teilweise schlitzförmig (17) und/oder zylindrisch (18) ausgeführt ist. Betätiger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätiger (1 ) weiterhin eine
Betätigungsausnehmung (14) mit einer Spannschräge (15) und daran anschließend eine Spannschulter (16) zum Betätigen einer Käfigzugfeder (3) aufweist.
Anschlusseinrichtung (4) , umfassend
den Betätiger (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, den elektrischen Verbindungskontakt (2), der eine
Stromschiene (21 ) umfasst,
einen Isolierkörper (5) mit einer Betätigungsöffnung (51 ) und einer Kabeleinführöffnung (52) zur Einführung eines elektrischen Leiters (6,61 ), und
eine im Wesentlichen zwischen der Betätigungsöffnung (51 ) und Kabeleinführöffnung (52) angeordnete Käfigzugfeder (3), aufweisend eine Fensterausnehmung (30), mit der sie zumindest im unbetätigten Zustand des Betätigers (1 ) in der Kabeleinführöffnung (52) angeordnet ist, und die einen Spannschenkel (34) aufweist, der im Bereich der
Betätigungsöffnung (51 ) angeordnet ist, um mit dem Betätiger (1 ) zusammen zu wirken.
Anschlusseinrichtung (4) gemäß Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, dass
der Spannschenkel (34) der Käfigzugfeder (3) in betätigtem Zustand des Betätigers (1 ) in mechanischem Kontakt mit dessen Betätigungsausnehmung (14) steht und
dass dabei die Käfigzugfeder (3), welche mit ihrer
Fensterausnehmung (30) den elektrischen Leiter (6, 61 ) umgreift, diesen gegen die Stromschiene (21 ) zieht, um ihn in Form eines Klemmkontakts elektrisch leitend mit dem Verbindungskontakt (2) zu verbinden.
Verfahren zum Entriegeln der Anschlusseinrichtung (4) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
a) ein Werkzeug (7) aus Richtung der Kabelanschlussseite (41 ) in die Betätigungsöffnung (51 ) zwischen dem Betätiger (1 ) und einer Außenwand (53) des Isolierkörpers (5) eingeführt wird; b) das Werkzeug (7) mit der Angriffsschrägen (1 1 ) zunächst über deren gesamte Länge in mechanischen Kontakt gebracht wird und den Betätiger (1 ) daraufhin mittels einer Hebelbewegung um eine erste Wegstrecke aus dem Isolierkörper (5)
heraushebelt; und dass
c) das Werkzeug (7) daraufhin automatisch übergangslos an der Angriffskante (12) des um die erste Wegstrecke aus dem Isolierkörper (5) herausgehebelten Betätigers (1 ) ansetzt und den Betätiger (1 ) mittels derselben Hebelbewegung in deren weiteren Verlauf um eine zweite Wegstrecke aus dem
Isolierkörper (5) heraushebelt und den Betätiger (1 ) so in seinen unbetätigten Zustand überführt.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der
Betätiger (1 ) während der Schritte b.) und c.) mit der Spannschrägen (15) seiner Betätigungsausnehmung (14) an dem Spannschenkel (34) der Käfigzugfeder (3) entlanggleitet und die Käfigzugfeder (3) spannt, wodurch die Fensterausnehmung (30) tiefer in die
Kabeleinführöffnung (52) hineingeschoben wird, um den durch sie (3) zuvor darin eingeklemmten elektrischen Leiter (6, 61 ) wieder freizugeben.
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