DE102004059017B4

DE102004059017B4 - Kastenfederklemme mit einem an einer ersten Kastenwand angeordneten Klemmschenkel

Info

Publication number: DE102004059017B4
Application number: DE102004059017A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Feye-Hohmann
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2004-12-08
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2024-12-09
Also published as: DE102004059017A1

Abstract

Bei einer solchen Kastenfederklemme ist der Klemmschenkel unter einem spitzen Winkel gegen eine gegenüberliegende, zweite Kastenwand gerichtet, an der ein Klemmwiderlager für zumindest einen in den Zwickel zwischen dem Klemmschenkel und der zweiten Kastenwand unter Abheben des Klemmschenkels von Klemmwiderlager einführbaren, elektrischen Leiter gebildet ist. Hierbei soll vor allem bei kleinen Dimensionen ein sicheres Einführen und Fixieren des zu klemmenden Leiters und auch die Betätigung des Klemmschenkels mittels eines Werkzeugs ermöglicht werden. Deshalb weist im Bereich des Klemmwiderlagers die zweite Kastenwand ein Fenster auf, welches zu der Leitereinführseite hin von einem Wandabschnitt begrenzt ist, der relativ zu dem weiteren Bereich der zweiten Kastenwand jenseits des Fensters so schräggestellt ist, daß er in der Leitereinführrichtung mit dem Klemmschenkel konvergiert und seine Eckkante an der Innenseite der Fensterlaibung eine Klemmkante bildet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kastenfederklemme mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruch 1.
Bei Kastenfederklemmen, die in der Regel einen flach rechteckigen Querschnitt haben, ist der Klemmschenkel aus einer der breiteren Kastenwände zum Kasteninnern hin herausgedrückt, also mit dem Kasten bzw. der Kastenwand einstückig. Das Klemmwiderlager wird durch die Innenseite der zweiten Kastenwand gebildet, wobei die Auszugsicherung für den geklemmten Leiter zum einen durch die durch die Klemmkraft gegebene Reibung und zum anderen durch zumindest eine Klemmkante, wie die am freien Ende des Klemmschenkels, gegeben ist. Im Zuge der Miniaturisierung elektrischer Klemmen, welche die Kastenfederklemme aufnehmende Gehäuse aufweisen, müssen auch die Kastenfederklemmen selbst ständig verkleinert werden. Hierdurch wird es aufgrund der ebenfalls geringeren Dimensionierung der Klemmschenkel zunehmend schwieriger, den geklemmten Leiter gegen einen unbeabsichtigten Auszug zu sichern. Dies liegt zum einen an der Klemmkraft und zum anderen an dem Anstellwinkel des Klemmschenkels relativ zum Klemmwiderlager. Oft fehlt es für ein sicheres Einführen des Leiters zwischen den Klemmschenkel und das Klemmwiderlager auch an ausreichendem Platz, der es zudem nicht erlaubt, zum beschädigungsfreien Abklemmen des Leiters mittels eines Werkzeugs in den Kasten der Kastenfederklemme zum Abheben des Klemmschenkels vom Leiter einzugreifen.

Eine Kastenfederklemme der eingangs genannten Art ist aus dem Dokument DE 102 32 256 A1 bekannt. Hierbei ist die gesamte zweite Kastenwand, die das Fenster mit der Klemmkante aufweist, pa rallel zur Leitereinführrichtung durchgehend eben ausgebildet, weswegen die Klemmkante an der Innenseite der Fensterleibung nicht in den Klemmraum vorsteht.

Das Dokument DE 102 32 256 A1 beschreibt eine weitere Ausführungsform einer Federkraftklemme mit einem von einem Klemmschenkel beaufschlagten Klemmwiderlager an einer mit dem Klemmschenkel konvergierenden Kastenwand, wobei im Bereich des Widerlagers ein Wandabschnitt freigeschnitten ist, der zur Leitereinführrichtung schräggestellt ist und eine in den Klemmraum vorstehende Klemmkante bildet. Eine ähnliche Klemmenausführung ist aus dem Dokument EP 1 309 036 A1 bekannt.

Die Dokumente DE 30 30 523 A1 und DE 202 11 513 U1 beschreiben Kastenfederklemmen, die mit anderen Klemmhilfen ausgestattet sind. So kann der Federschenkel eine schneidenförmige Kontaktausformung aufweisen oder mit Zentrierspitzen für den zu klemmenden Leiter ausgestattet sein.

Das Dokument DE 102 53 858 B4 zeigt eine Kastenklemme mit in den Kasten eingehängter Klemmfeder, wobei zum Abheben der Klemmfeder vom Klemmwiderlager eine Werkzeugklinge in den Kasten eingeführt werden kann. Die Dokumente DE 42 31 244 C2 und DE 202 05 821 U1 offenbaren Kastenfedern für Federkraftklemmen größerer Bauart, bei denen mittels eines betätigbaren Drückers der Federschenkel vom Klemmwiderlager abgehoben werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kastenfederklemme der eingangs genannten Art zu schaffen, die vor allem bei kleinen Dimensionen nicht nur ein sicheres Einführen und Klemmen des betreffenden Leiters sondern des weiteren eine besonders rationelle Herstellung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer Kastenfederklemme mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Für die Erfindung ist wesentlich, durch das in der zweiten Kastenwand angeordnete Fenster und die besondere Art der Schrägstellung des das Fenster zur Leitereinführseite hin begrenzenden Wandabschnitts an der Innenseite der Fensterleibung eine scharfe Eckkante zu erzielen, welche unter der Federkraft des Klemmschenkels die Auszugsicherung des geklemmten Leiters verbessert. Zudem können sich dünnere, nachgiebigere Leiter, wie Litzenleiter, in das Fenster in der zweiten Kastenwand hineinwölben, wodurch bei diesen kritischen Leitern die Auszugsicherung weiter verbessert wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine erste perspektivische Ansicht einer Kastenfederklemme,
2 eine zweite perspektivische Ansicht der Kastenfederklemme gemäß 1 aus einem anderen Blickwinkel sowie teilweise aufgeschnitten,
3 eine teilweise Abwicklung des die Kastenfeder gemäß den 1 und 2 bildenden Blechteils und
4 eine Ansicht der Einbaulage der Kastenfederklemme gemäß den 1 und 2 in einem Klemmengehäuse.
Im einzelnen erkennt man an der Kastenfederklemme gemäß 1 einen Kasten 1, der im Querschnitt etwa rechteckig ist und dementsprechend eine erste schmalere Kastenwand 2, eine dieser gegenüberliegende schmalere Kastenwand 3 und dazwischen sich erstreckende breitere Kastenseitenwände aufweist. Der Kasten 1 ist einstückig mit einem Klemmschenkel 5 ausgeführt, der mittels einer Federschlaufe 6 an die erste Kastenwand 2 anschließt. In dem an die erste Kastenwand 2 angebundenen Bereich weist die Federschlaufe 6 einen geradlinig verlaufenden Abschnitt 6.1 auf, der sich in einem kreisbogenförmigen Abschnitt 6.2 der Federschlaufe 6 fortsetzt, wobei sich der letztere Abschnitt 6.2 über einen Bogenwinkel von mehr als 180 Grad erstreckt. Der kreisbogenförmige Abschnitt 6.2 der Federschlaufe 6 geht in den im wesentlichen in gerader Richtung sich erstreckenden Klemmschenkel 5 über, der unter einem spitzen Winkel zu dem geradlinigen Abschnitt 6.1 der Federschlaufe 6 steht und ein in Richtung von diesem Abschnitt 6.1 weg leicht abgewinkeltes Klemmende 5.1 aufweist.
Eine der Besonderheiten der Kastenklemme ist, daß sich der Klemmschenkel 5 einschließlich der ihn mit der ersten Kastenwand 2 einstückig verbindenden Federschlaufe 6 weitgehend außerhalb des Kastens 1 angeordnet ist, lediglich das Klemmende 5.1 des Klemmschenkels 5 taucht in den stirnseitig offenen Kasten 1 ein. Dies geschieht von der Leitereinführseite 7 des Kastens 1 her, worauf nachstehend noch näher eingegangen werden wird.
Wie aus 2 hervorgeht, die im übrigen die erste schmalere Kastenwand 2 deutlicher erkennen läßt, ist an der Innenseite der zweiten schmaleren Kastenwand 3 ein Klemmwiderlager 8 gebildet, gegen das ein zu klemmender Leiter 11 unter der Federkraft des Klemmschenkels 5 elektrisch kontaktierend verspannt werden kann. Entsprechend ist das den Leiter 11 beaufschlagende Klemmende 5.1 des Klemmschenkels 5 vom Widerlager 8 abgehoben.
In die zweite schmalere Kastenwand 3 ist ein Fenster 9 eingeformt, welches sich bis in die breiteren Kastenseitenwände 4 hinein erstreckt. Zur Leitereinführseite 7 hin wird das Fenster von einem Wandabschnitt 3.1 der zweiten Kastenwand 3 begrenzt, welcher schräggestellt ist. In der Leitereinführrichtung konvergiert die Innenseite 3.2 dieses Wandabschnitts 3.1 mit der gegenüberliegenden Außenseite des Klemmschenkels 5. Dadurch ergibt sich an der Leitereinführseite 7 des Kastens 1 eine sich in der Leitereinführrichtung keilförmig verjüngende Leitereinführöffnung zwischen dem Klemmschenkel 5 und dem Wandabschnitt 3.1.
Durch das sich in die Kastenseitenwände 4 hinein erstreckende Fenster 9 sind oberhalb des Fensters 9 befindliche Wandabschnitte 4.1 der Kastenseitenwände gebildet. Die Schrägstellung des Wandabschnitts 3.1, der oberhalb des Fensters 9 die zweite Kastenwand 3 fortsetzt, ist dadurch erreicht, daß die Wandab schnitte 4.1 der breiteren Kastenseitenwände 4 gestaucht sind, wodurch sich eine Krümmung dieser Wandabschnitte 4.1 ergibt. Dadurch ist der Wandabschnitt 3.1, welcher die zweite Kastenwand 3 fortsetzt, etwas nach unten hin, also zu dem übrigen Bereich der Kastenwand 3 hin, abgesenkt.
Die dadurch erreichte Schrägstellung des Wandabschnitts 3.1 hat zur Folge, daß die innere Eckkante zwischen der Innenseite 3.2 und der oberen Fensterleibung 9.1 an dem Wandabschnitt 3.1 eine rechtwinklige, scharfe Klemmkante 10 bildet. Je nach dem Grad der Abwinklung des Wandabschnitts 3.1 und der Stauchung der Wandabschnitte 4.1 der Kastenseitenwände 4 steht die Klemmkante 10 zum Inneren des Kastens 1 etwas weiter als das durch die Innenseite der zweiten Kastenwand 3 gebildete Klemmlager 8 vor. Dadurch kann eine geringfügige Abwinklung des jeweils geklemmten Leiters 11 erreicht werden, was zu einer Verbesserung der Auszugsicherung für den Leiter 11 beiträgt.
2 macht weiter deutlich, wie der geklemmte Leiter 11 beschädigungsfrei aus der Kastenfederklemme herausgezogen werden kann. Dazu wird eine Werkzeugklinge 13, insbesondere die Klinge eines flachen Schraubenziehers, zwischen den Klemmschenkel 5 und den geklemmten Leiter 11 eingeführt, womit der Klemmschenkel 5 vom Leiter 11 abgehoben werden kann. Ist der Leiter 11 entfernt, nimmt der Klemmschenkel 5 seine in 1 dargestellte Ausgangslage ein, in welcher das Klemmende 5.1 des Klemmschenkels 5 in das Fenster 9 der zweiten Kastenwand 3 eintaucht, wonach die Außenseite des Klemmendes 5.1 an der Klemmkante 10 anliegt.
Die gesamte Kastenfeder einschließlich dem Klemmschenkel 5 und an der vom Klemmschenkel 5 abgelegenen Stirnseite angeordneten Lötstifen 12 besteht aus einem einstückigen Blechteil, wie es in
3 gezeigt ist. Die Bereiche, welche die erste Kastenwand 2, die zweite Kastenwand 3 und die Kastenseitenwände 4 bilden, sind mit gleichen Bezugsziffern in 3 angegeben. Entlang dreier Biegelinien wird der den Kasten 1 bildende Blechstreifen 1.1 jeweils um 90 Grad abgewinkelt und so dreidimensional verformt. Die beiden Enden 1.2 und 1.3 des Blechstreifens 1.1 liegen nach dessen dreidimensionaler Verformung in einem der Eckbereiche des Kastens 1 zweckmäßig zwischen der ersten Kastenwand 2 und einer der Kastenseitenwände 4. Im fertig geformten Zustand stützt sich sogleich mit entsprechender Vorspannung das Klemmende 5.1 des Klemmschenkels 5 an der Klemmkante 10 im Fenster 9 ab, so daß weitere Manipulationen an dem vor der Bildung des Kastens 1 vorgeformten Klemmschenkel 5 nicht vorgenommen werden müssen.
Anhand der in 4 dargestellten Einbaulage der Kastenfederklemme erkennt man, daß die Unterbringung in einem entsprechenden Klemmengehäuse 14 in gleicher Weise möglich ist wie bei Klemmfedern, in die der Klemmschenkel lose eingehängt ist.

Claims

Kastenfederklemme mit einem an einer ersten Kastenwand (2) angeordneten Klemmschenkel (5), der unter einem spitzen Winkel gegen eine gegenüberliegende, zweite Kastenwand (3) gerichtet ist, an der ein Klemmwiderlager (8) für zumindest einen in den Zwickel zwischen dem Klemmschenkel (5) und der zweiten Kastenwand (3) unter Abheben des Klemmschenkels (5) vom Klemmwiderlager (8) einführbaren, elektrischen Leiter gebildet ist, wobei im Bereich des Klemmwiderlagers (8) die zweite Kastenwand (3) ein Fenster (9) aufweist, welches zu der Leitereinführseite (7) hin von einem Wandabschnitt (3.1) begrenzt ist, der in der Leitereinführrichtung mit dem Klemmschenkel (5) konvergiert und dessen Eckkante an der Innenseite der Fensterleibung (9.1) eine Klemmkante (10) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (9) in der zweiten Kastenwand (3) sich bis in die beidseits daran anschließenden Kastenseitenwände (4) hinein erstreckt und die das Fenster (9) an der Leitereinführseite begrenzenden Wandabschnitte (4.1) der Kastenseitenwände (4) unter Verengung der Fensterweite zwischen dem Wandabschnitt (3.1) und dem ihm jenseits des Fensters (9) gegenüberliegenden, weiteren Bereich der zweiten Kastenwand (3) so gestaucht sind, daß der Wandabschnitt (3.1) relativ zu dem weiteren Bereich der zweiten Kastenwand (3) jenseits des Fensters (9) schräggestellt ist.
Kastenfederklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kastenwand (2) und der Klemmschenkel (5) miteinander einstückig sind.
Kastenfederklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmschenkel (5) mittels einer Federschlaufe (6), die sich an der Leitereinführseite (7) aus dem Kasten (1) herauswölbt, an die erste Kastenwand (2) anschließt.
Kastenfederklemme nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmschenkel (5) mit seinem freien Klemmende (5.1) in der Ausgangslage ohne Leiterklemmung in das Fenster (9) der zweiten Kastenwand (3) eintaucht und an der Klemmkante (10) der Fensterleibung (9.1) anliegt.
Kastenfederklemme nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kastenwand (2) und die ihr gegenüberliegende zweite Kastenwand (3) schmaler als die Kastenseitenwände (4) sind.
Kastenfederklemme nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten (1) einschließlich dem Klemmschenkel (5) aus einem einzigen, flachen Blechteil freigeschnitten und dreidimensional gebogen ist, wobei die Stoßnaht (11) der gegeneinander gebogenen Blechteilenden im Bereich einer der Eck kanten zwischen der ersten Kastenwand (2) und einer der beiden Kastenseitenwände (4) angeordnet ist.