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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Federkraftklemme und einem Leitereinführungsstecker mit einem Griffabschnitt und mindestens einem elektrisch leitenden Steckerabschnitt zum Einführen in eine Leitereinführungsöffnung der Federkraftklemme, die ein Isolierstoffgehäuse mit darin eingesetzter mindestens einen Stromschiene und mindestens einer Klemmfeder hat, wobei die Klemmfeder eine Klemmkante aufweist, die im spitzen Winkel auf einen in die Leitereinführungsöffnung eingesteckten elektrischen Leiter ausgerichtet ist und zusammen mit einem gegenüberliegenden Abschnitt der Stromschiene eine Klemmstelle für den elektrischen Leiter bildet.
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Derartige Leitereinführungsstecker sind als Prüfstecker oder Brücken für Reihenklemmen hinreichend bekannt. Reihenklemmen sind auf eine Tragschiene aufrastbare Klemmen, die in ein Isolierstoffgehäuse eingebaute Stromschienen mit darin eingesetzten Klemmfedern aufweisen und dem Anschluss elektrischer Leiter dienen.
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DE 10 2007 024 661 A1 offenbart eine elektrische Anschlussklemme mit einem Klemmgehäuse, die eine zu einer Klemmstelle für einen elektrischen Leiter führende Leitereinführungsöffnung hat. Neben dieser Klemmstelle ist eine weitere zusätzliche Öffnung vorgesehen, die zu einer Kontaktstelle führt, an die ein Brücken anschließbar ist. Mit Hilfe des Brückers lassen sich benachbarte elektrische Anschlussklemmen elektrisch leitend brücken.
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DE 10 2005 045 596 B3 offenbart eine Feder-Steckklemme, die vielseitig sowohl zur Verhakungskontaktierung eines Leiters sowie zur Gleitkontaktierung eines weiteren Leiters, wie beispielsweise eines Flachsteckers geeignet ist. Die Feder-Steckklemme hat eine Feder mit einem zentralen geraden, als Klemmkante ausgebildeten Abschnitt zur verhakenden Kontaktierung einer Leiterseele sowie ebenfalls am Federende einen randseitigen, gebogenen, eine Klemmfläche bildenden zweiten Abschnitt, über den ein Flachstecker lediglich druckbeaufschlagt kontaktierbar ist.
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Das Federende wird dabei einerseits mit Hilfe einer scharfen Klemmkante im Zentrum zur Verhakungskontaktierung und durch abgeflachte Ränder zur Gleitkontaktierung genutzt.
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Nachteilig ist jedoch, dass die Klemmfeder besonders ausgebildet sein muss.
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Zudem ist es nicht möglich, einen Leiteranschlusstrichter mit einer kleinen Schlitzung für einen Brücker vorzusehen, da ansonsten der Flachstecker nicht einsetzbar wäre. Zudem kann der Flachstecker nicht verrastet werden und ist damit nicht rüttelsicher.
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US 6,814,608 B2 zeigt eine Federkraftklemme mit einer Leitereinführungsöffnung in einer Stromschiene. Ein ringförmig geschlossener Lochkragen dient als Führung für einen elektrischen Leiter in der Leitereinführungsöffnung der Stromschiene und stellt mit einer vorstehenden Querkante eine Anlagefläche für den mit einer Klemmfeder anzuklemmenden Leiter bereit.
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DE 101 00 183 A1 offenbart einen Prüfstecker mit einem Isolationsgehäuse, in dem ein Fühler verschiebbar angebracht und in Richtung einer Ruhestellung elastisch vorgespannt ist. Der Fühler hat an seinem freien, in eine Prüföffnung eintauchenden Ende eine an sich verbreiternden Prüfkopf.
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FR 2 849 290 A1 offenbart einen Federkraftklemmanschluss in einem Sicherungsmodul, bei dem eine Klemmfeder in eine Stromschiene eingehängt ist.
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Die Klemmkante der Klemmfeder liegt auf einem ungebogenen Materiallappen der Stromschiene in einer Leiterdurchführungsöffnung der Stromschiene auf, um mit dem Materiallappen zusammen an der Klemmstelle in eine Leitereinführungsöffnung eingeführten elektrischen Leiter zu bilden.
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DE 200 02 713 U1 offenbart einen Teststecker für Reihenklemmen mit einem Kontaktbein, das in eine Prüföffnung einer Reihenklemme einführbar ist. Das Kontaktbein hat vorspringende Kontaktstege, von denen ein Stromschienenabschnitt elektrisch leitend kontaktiert, wobei der Stromschienenabschnitt über die Klemmfeder hinausragt. Gegenüberliegende vorspringende Kontaktstege verharken sich an einer Anlagekante in einem Isolierstoffgehäuse, um den Teststecker am Klemmgehäuse zu verrasten. Die Klemmfeder selbst trägt zur Kontaktierung und Verrastung des Teststeckers nicht bei.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Vorrichtung mit einer Federkraftklemme und einem Leitereinführungsstecker zu schaffen, der in Verbindung mit herkömmlichen Federkraftklemmen genutzt werden kann, um mit einer Gleitkontaktierung von der Klemmfeder der Federkraftklemme kontaktiert und anliegend an eine Stromschiene verrastet zu werden, ohne dass die Federkraftklemme speziell hierfür angepasst sein muss.
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Die Aufgabe wird mit der Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Steckerabschnitt zur Verrastung mit der Stromschiene vorgesehene Rastmittel aufweist und der Steckerabschnitt angepasst ist, um im gesteckten, an der Stromschiene anliegenden und mittels der Rastmittel verrasteten Zustand von der Klemmfeder mit einem außerhalb der Klemmkante und des freien Endes der Klemmfeder liegenden Abschnitt der Klemmfeder durch Federkraft an die Stromschiene gedrückt zu werden.
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Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung soll nicht die Klemmfeder angepasst werden, um sowohl eine Verhakungskontaktierung, als auch eine Gleitkontaktierung zu ermöglichen. Vielmehr wird vorgeschlagen, den Steckerabschnitt so anzupassen und anders als ein für die Verhakungskontaktierung vorgesehener, im Wesentlichen zylinderförmiger elektrischer Leiter auszubilden. Hierzu wird der Steckerabschnitt durch Vertiefungen, Vorwölbungen oder Schrägen vorzugsweise am Ende so ausgeformt, dass im gesteckten Zustand des Leitereinführungssteckers, bei dem der Steckerabschnitt an der Stromschiene anliegt, nicht das freie Ende bzw. die Klemmkante der Klemmfeder, die im spitzen Winkel auf einen in die Leitereinführungsöffnung eingesteckten elektrischen Leiter ausgerichtet ist und zusammen mit einem gegenüberliegenden Abschnitt der Stromschiene eine Klemmstelle für den elektrischen Leiter bildet, den Steckerabschnitt berührt und an die Stromschiene drückt, sondern ein außerhalb des freien Endes und der Klemmkante liegender Abschnitt den Steckerabschnitt zur Gleitkontaktierung berührt. Beispielsweise kann der Steckerabschnitt eine zur Verrastung mit der Stromschiene vorgesehene Rastmulde haben, die von einer beim Einstecken oder Herausziehen des Leitereinführungsstreckers an der Stromschiene gleitenden Oberfläche vertieft ist. Die Stromschiene kann dann in die Rastmulde eintauchen und den Leitereinführungsstecker festlegen, nachdem dieser weit genug bis zur Rastposition in die Leitereinführungsöffnung eingeführt wurde.
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In entsprechender Weise kann der Steckerabschnitt aber auch eine zur Verrastung mit der Stromschiene vorgesehene Rastnase haben, die von einer beim Einstecken oder Herausziehen des Leitereinführungssteckers an der Stromschiene gleitenden Oberfläche hervorsteht. Optional können Rastmulde und Rastnase auch miteinander kombiniert werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Steckerabschnitt an der zur Anlage an die Klemmfeder vorgesehenen Seite in Richtung des Anlagebereichs für die Stromschiene hin gekrümmt, um eine Auflagefläche für die Klemmfeder zu bilden. Der Leitereinführungsstecker wird auf diese Weise von der Klemmfeder in Richtung des Anlagebereichs für die Stromschiene gedrückt und dort festgeklemmt.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Griffabschnitt eine Anlage für das Isolierstoffgehäuse hat, die derart an das Isolierstoffgehäuse angepasst ist, das eine Verrastung des Steckerabschnitts an der Federkraftklemme nur in eine vorgegebene Steckausrichtung des Leitereinführungssteckers in die Leitereinführungsöffnung erfolgt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Leitereinführungsstecker nur in einer korrekten Ausrichtung in die Leitereinführungsöffnung eingeführt werden kann, bei der der Leitereinführungsstecker auch durch Federkraft an der Stromschiene gehalten wird.
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Der Griffabschnitt kann vorzugsweise eine sich in Richtung des Steckerabschnitts und benachbarten Steckerabschnitt erstreckende Kodiernase haben, die angepasst ist, um in einen neben der Leitereinführungsöffnung im Isolierstoffgehäuse der Federkraftklemme angeordnete Betätigungsöffnung einzutauchen. Die neben der Leitereinführungsöffnung im Isolierstoffgehäuse der Federkraftklemme üblicherweise angeordnete Betätigungsöffnung wird auf diese Weise dazu genutzt, die korrekte Ausrichtung des Leitereinführungssteckers sicherzustellen, bei dem der Leitereinführungsstecker durch Klemmkraft an der Stromschiene gesichert wird. Diese Ausrichtung ist dann gegeben, wenn die Kodiernase in die Betätigungsöffnung eintaucht.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann der Leitereinführungsstecker als Brücker mit mindestens zwei nebeneinander angeordneten und sich in dieselbe Richtung parallel erstreckenden Steckerabschnitte ausgebildet sein, die elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Der Brücker kann auf diese Weise fest an der Stromschiene angeklemmt werden und dennoch leicht dadurch herausgezogen werden, dass nicht die Klemmkante der Klemmfedern an dem Brücker anliegt, sondern ein außerhalb der Klemmkante und des freien Endes der Klemmfeder liegende Abschnitt der Klemmfeder den Brücker berührt.
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Der Leitereinführungsstecker kann aber auch als Prüfstecker elektrisch leitend mit dem Steckerabschnitt verbundenen Prüfanschluss im Griffabschnitt ausgebildet sein. Dieser Prüfanschluss kann beispielsweise als Buchse ausgeführt sein.
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Die Erfindung wir nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 – Teilschnittansicht einer Federkraftklemme mit darin eingesetztem Leitereinführungsstecker und elektrischem Leiter mit unsymmetrischer Stranzkontur;
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2 – Draufsicht auf die Federkraftklemme aus 1 mit Schnittansicht des darin eingesetzten Leitereinführungsstecker und elektrischen Leiter;
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3 – Draufsicht auf einen Leitereinführungsstecker als Brücken;
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4 – Ansicht des Leitereinführungssteckers aus 3 im Schnitt B-B;
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5 – Perspektivische Ansicht eines Leitereinführungssteckers als Brücker;
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6 – Seitenansicht des Leitereinführungssteckers aus 5;
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7 – Ansicht des Leitereinführungssteckers aus 5 und 6 im Schnitt A-A;
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8 – Teilschnittansicht einer Federkraftklemme mit Leitereinführungsstecker mit Biegekontur;
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9 – Draufsicht auf die Federkraftklemme aus 8 mit Schnittansicht;
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10 – Teilschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines Leitereinführungssteckers mit symmetrischer Stanzkontur;
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11 – Seitenansicht des Leitereinführungssteckers aus 10;
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12 – Seitenansicht eines Leitereinführungssteckers mit zylindrischer Kontur
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1 lässt eine Teilschnittansicht einer Federkraftklemme 1 mit einem Isolierstoffgehäuse 2 erkennen, in das Klemmfedern 3a, 3b und eine Stromschiene 4 eingesetzt sind. Weiterhin sind Leitereinführungsöffnungen 5a, 5b vorgesehen, die zu jeweils einer durch die Stromschiene 4 und eine der Klemmfedern 3a, 3b gebildete Klemmstelle führen. Auf diese Weise kann z. B. ein elektrischer Leiter 6 in die Leitereinführungsöffnung 5b eingesteckt werden und mit einer beispielsweise am freien Ende der Klemmfeder 3b liegenden Klemmkante 7 an das gegenüberliegende Ende der Stromschiene 4 gedrückt werden. Dadurch, dass die Klemmkante 7 im spitzen Winkel zum elektrischen Leiter 6 verläuft, verhakt sich das abisolierte Ende des elektrischen Leiters 6 an der Klemmkante 7 und wird so vor Herausziehen gesichert. Der Leiter 6 kann somit nur nach Betätigung der Klemmfeder 3b herausgezogen werden. Ein Stecken des Leiters 6 ist auch ohne Betätigung möglich.
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Gleichermaßen könnte anstelle eines elektrischen Leiters 6 auch ein Leitereinführungsstecker 8 in eine der Leitereinführungsöffnungen 5a, 5b gesteckt werden, um beispielsweise als Prüfstecker eine Messung des Spannungspotentials einer Klemmstelle der Federkraftklemme 1 zu ermöglichen oder als Brücker nebeneinander auf eine Hutschiene aufgerastete Federkraftklemme zu brücken. Wenn dieser Leitereinführungsstecker 8 wie der elektrische Leiter 6 durch die Klemmkante 7 in einem spitzen Winkel berührt würde, könnte der Leitereinführungsstecker 8 nur nach Betätigung der Klemmfeder herausgezogen werden. Ohne Betätigung der Klemmfeder muss der Leiter 6 abreißen, oder die Klemme wird beschädigt.
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Der Steckerabschnitt des Leitereinführungssteckers 8 im Bereich der Berührung mit der Klemmfeder 3a und der Stromschiene 4 ist daher angepasst, um in dem in der 1 dargestellten gesteckten, an der Stromschiene anliegenden Zustand von der Klemmfeder 3a mit einem Abschnitt der Klemmfeder 3a durch Federkraft an die Stromschiene 4 gedrückt zu werden, der außerhalb der in Steckrichtung spitzwinklig ausgerichteten Klemmkante 7 liegt. Beim Herausziehen ohne Betätigung der Klemmfeder des Leitereinführungssteckers 8 aus der Leitereinführungsöffnung 5a wird der Leitereinführungsstecker 8 somit nicht mehr durch die Klemmkante 7 festgekeilt. Vielmehr muss der Leitereinführungsstecker 8 nur noch nach oben unter Überwindung der Klemmung des Leitereinführungssteckers 8, die durch das Eintauchen eines Kontaktlappens 9 der Stromschiene 4 in eine Rastmulde 10 bewirkt wird, herausgezogen werden. Die Rastmulde 10 befindet sich gegenüberliegend zu dem Steckerabschnitt 11, der zur Anlage an die Klemmfeder 3a vorgesehen ist. Dieser Steckerabschnitt 11 ist in Richtung des Anlagebereichs für die Stromschiene 4 hin gekrümmt bzw. abgeschrägt, so dass die Klemmfeder 3a flächig auf dem Steckerabschnitt 11 aufliegt, ohne den Steckerabschnitt im spitzen Winkel zu berühren und damit festzuklemmen.
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Weiterhin ist erkennbar, dass der Leitereinführungsstecker 8 im oberen Bereich im Abstand benachbart zu dem für die Einführung in die Leitereinführungsöffnung 5a vorgesehenen Steckerabschnitt eine Kodiernase 12 hat, die in eine im Isolierstoffgehäuse ausgebildete Betätigungsöffnung 13 eintaucht. An sich ist die Betätigungsöffnung 13 herkömmlich dafür vorgesehen, um mit Hilfe eines in die Betätigungsöffnung 13 eingeführten Betätigungswerkzeuges, wie z. B. eines Schraubendrehers, die Klemmfeder 3a zusammenzudrücken und damit zu öffnen.
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Durch die Kodiernase 12 wird sichergestellt, dass der (unsymmetrische) Leitereinführungsstecker 8 nur in einer einzigen definierten Ausrichtung in die Leitereinführungsöffnung 5a hineingesteckt und dort mit Hilfe der Rastmulde 10 an der Stromschiene 4 festgeklemmt werden kann, da ansonsten die Kodiernase 12 auf dem Isolierstoffgehäuse 2 aufliegen würde und der Leitereinführungsstecker 8 nicht weit genug in die Leitereinführungsöffnung 5a hineintauchen würde.
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2 lässt eine Schnittansicht der Federkraftklemme im Schnitt A-A, d. h. als Schnitt in der Draufsicht erkennen. Deutlich wird, dass die Betätigungsöffnung 13 neben einer zugeordneten Leitereinführungsöffnung 5a angeordnet ist und im Falle des Leitereinführungssteckers die Kodiernase 12 in die Betätigungsöffnung 13 eintaucht. Erkennbar ist auch, dass der Leitereinführungsstecker im oberen Bereich aus Isolierstoffmaterial gebildet ist, während der in die Leitereinführungsöffnung 5a bis zur Stromschiene hineintauchende zentrale Steckerabschnitt 14 aus elektrisch leitenden Material gebildet ist.
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3 lässt eine Draufsicht auf den Leitereinführungsstecker 8 aus 1 erkennen. Der dort dargestellte Griffabschnitt 15 ist aus Isolierstoffmaterial, beispielsweise Kunststoff, gebildet und hat eine Öffnung 16 für einen Prüfanschluss. Dieser Prüfanschluss kann, wie aus der Schnittansicht B-B in 4 erkennbar, als eine Buchse 17 ausgebildet werden, in die ein Prüfstecker beispielsweise einer Messleitung eingesteckt werden kann. Auf diese Weise kann das Spannungspotential an der Stromschiene 4 bzw. der Klemmstelle der Federkraftklemme 1 gemessen werden.
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5 lässt eine andere Ausführungsform eines Leitereinführungssteckers 8 für die Funktion eines Brückers erkennen. Erkennbar ist, dass zwei elektrisch leitende Steckerabschnitte 18a, 18b vorgesehen sind, die sich in einem Abstand voneinander parallel zueinander erstrecken. Der Abstand der Steckerabschnitte 18a, 18b ist so gewählt, dass Klemmstellen zweier angrenzend aneinander benachbart auf einer Hutschiene aufgesteckter Reihenklemmen elektrisch miteinander verbunden werden können.
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6 lässt den Leitereinführungsstecker 8 aus 5 in der Seitenansicht erkennen. In dieser Ansicht unterscheidet sich der Leitereinführungsstecker 8 nicht von der als Prüfstecker ausgewählten Variante aus 3 und 4.
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7 lässt eine Schnittansicht des Brücker-Leitereinführungssteckers 8 aus 5 und 6 im Schnitt A-A erkennen. Deutlich wird, dass die Steckerabschnitte 18a, 18b elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Hierzu ist ein Blechstück U-förmig gebogen. Das die freien Steckerabschnitte 18a, 18b verbindende Zwischenstück 19 ist in dem isolierenden Griffabschnitt 15 aufgenommen. Die Steckerabschnitte 18a, 18b werden zudem von Isolierstoffabschnitten 20a, 20b umhüllt, die die Steckerabschnitte 18a, 18b über eine Teilstrecke umschließen. Diese Isolierstoffabschnitte 20a, 20b sind angepasst, um in die Leitereinführungsöffnungen 5a, 5b einer Federkraftklemme 1 eingesteckt zu werden.
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8 lässt eine Teilschnittansicht einer Federkraftklemme 1 mit einer weiteren Ausführungsform eines Leitereinführungssteckers 8 mit einer Biegekontur erkennen. Die Kontaktanbindung ist auf diese Weis auch um 90° gedreht möglich, z. B. für zwei- bis N-fache Kammbrücker.
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9 zeigt die Draufsicht auf die Federkraftklemme 1 mit Leitereinführungsstecker 8 mit einer Schnittansicht der Kontaktanbindung um 90° gedreht.
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10 lässt eine Teilschnittansicht einer Federkraftklemme 1 mit einer weiteren Ausführungsform eines Leitereinführungssteckers 8 mit symmetrischer Stanzkontur erkennen. Der in die Leitereinführungsöffnung 5a des Isolierstoffgehäuses 2 der Federkraftklemme eintauchende Steckerabschnitt 14 hat im unteren Bereich des freien Endes des Steckerabschnitts 14 zwei gegenüberliegende Rastmulden 10 oder vorzugsweise eine umlaufende Rastmulde 10, an die sich das wieder etwas verbreiterte freie Ende des Steckerabschnitts 14 anschließt. Die Rastmulde 10 ist auf einem solchen Längenabschnitt angeordnet, dass die Stromschiene 4 im Bereich der Klemmstelle für den elektrischen Leiter in die Rastmulde 10 eintauchen kann. Auf der gegenüberliegenden Seite liegt die Klemmfeder 3a flächig im Übergang zwischen der Rastmulde 10 und dem freien Ende des Steckerabschnitts 14 auf, so dass sich die an die Anlagefläche der Klemmfeder 3a anschließende Klemmkante 7 frei vom Leiter der Einführungsstecker 8 erstreckt und diesen nicht festklemmt. Bei symmetrischen Leitereinführungssteckern mit gegenüberliegenden Rastmulden, die in mehrere Leitereinführungen gleichzeitig gesteckt werden, kann auf eine Kodiernase 12 verzichtet werden, da auch eine Funktion um 180° gedreht vorhanden ist.
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11 lässt eine Seitenansicht des Leitereinführungssteckers 8 aus 8 erkennen. Es wird deutlich, dass im unteren Bereich angrenzend an das freie Ende zwei sich gegenüberliegende Rastmulden 10 vorhanden sind. Für eine Ausführungsform, bei der der Steckerabschnitt 14 als flaches Blechstück ausgebildet ist, sind nur die gegenüberliegenden Rastmulden 10 in die Schmalseiten eingebracht.
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12 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Steckerabschnitt 14 zylinderförmig und die Rastmulde 10 den gesamten Umfang des Steckerabschnitts 14 umlaufend ist. Hierbei kann auf eine Kodiernase verzichtet werden, da so die Funktion in jeder Drehrichtung vorhanden ist. Diese Ausführung ist auch in einer Leitereinführung ohne Kodiernase möglich.
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Die dargestellten Ausführungsformen zeichnen sich dadurch aus, dass die Leitereinführungsstecker ohne Betätigung der Klemmfeder gesteckt und gelöst werden können. Leiter hingegen können zwar ohne Betätigung der Klemmfeder gesteckt werden. Ein Lösen von Leitern ist hingegen nur nach Betätigung der Klemmfeder möglich.