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Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Anschließen elektrischer
Leiter an eine Steckdose oder einen Stecker nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1
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In
der
WO 99/53572 ist
eine an eine flexible Leitung oder ein Kabel anschließbare
Steckvorrichtung gezeigt, die ein erstes rohrförmiges Gehäuseteil aus
isolierendem Kunststoff mit einem in diesem angeordneten, im wesentlichen
zylindrischen Kontaktträger und ein zweites Gehäuseteil
aufweist. Dieses ebenfalls rohrförmig ausgebildete und
auch aus isolierendem Kunststoff bestehende zweite Gehäuseteil ist
mit dem ersten Gehäuseteil verbindbar und umgibt das Anschlußende
des Kabels mit den frei gelegten Leitern sowie eine Zugentlastungseinrichtung.
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Die
Zugentlastungseinrichtung weist 4 Klemmarme auf, die an ihrer Innenseite
mit jeweils einer Zahnung versehen sind und ein käfigartiges
Klemmfutter bilden, dessen eines Ende an im Bereich der Kabeleinführung
des zweiten Gehäuseteils vorgesehenen gewölbten
Abstützflächen anliegt. Das andere Ende des Klemmfutters
stützt sich an am Kontaktträger vorgesehenen Stützflächen
ab, so daß das Klemmfutter durch die Fügebewegung
der beiden Gehäuseteile gestaucht wird, und die an den
Klemmarmen vorgesehene Zahnung in den Mantel des Kabels eindringt
und hierdurch das Kabel festklemmt. Bei dieser Steckvorrichtung
erfolgt die Verbindung der im Kabel parallel geführten
und im Kontaktbereich entmantelten Leiter und dem Kontaktträger bzw.
den Kontaktelementen mittels Haltefedern, die als Bügelfedern
ausgebildet sind. Dabei ist jeder Bügelfeder ein Rastschieber
zugeordnet, der in einer Stellung ein Zusammendrücken der
Bügelfeder bewirkt und diese in seiner anderen Stellung
freigibt. Zum Verschieben des Rastschiebers von der einen in die
andere Stellung ist an dessen oberem Ende eine Durchtrittsöffnung
zum Angriff eines Betätigungselementes vorgesehen.
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Die
DE 202 08 724 U1 zeigt
eine Federklemme zum Anschluß eines Leiters, wobei der
Feder ein Betätigungshebel zugeordnet ist und diese eine C-förmige
Geometrie aufweist und derart in einem Klemmkäfig angeordnet
ist, daß sie bei Betätigung des Betätigungshebels
durch Ausüben von Zug auf das eine Ende der Feder und Ausüben
von Druck auf ihren C-förmigen Grundschenkel den Klemmraum freigibt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, unter Beibehaltung einer
möglichst einfachen Ausführungsform für
die Klemmfeder die Zugentlastungseinrichtung derart auszubilden,
daß deren Funktion während der Beschickung der
Einrichtung zum Anschließen der elektrischen Leiter überwachbar
ist, und zum Schließen der Zugentlastungseinrichtung keine
zusätzliche Betätigungsmittel erforderlich sind.
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Diese
Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung
dadurch gelöst, daß die Zugentlastungseinrichtung
von einer der Anzahl der Leiter entsprechenden Anzahl von auf einer
mit dem Gehäuse verbindbaren Trägerplatte angeordneten
und an der Isolation des jeweiligen Leiters angreifenden Klemmelementen
gebildet ist, die durch das Einführen der Leiter in den
Bereich des jeweiligen Kontaktelementes in ihre Klemmstellung bewegbar
sind.
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Dabei
ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Klemmelemente mittels einer
an ihnen ausgebildeten Handhabe von ihrer Klemmstellung in eine
den jeweili gen Leiter freigebende Ruhestellung bewegbar sind, in
der ihr Klemmbereich in die Bewegungsbahn des jeweiligen Leiters
ragt.
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Eine
in konstruktiver Hinsicht vorteilhafte Lösung wird dadurch
erreicht, daß die Klemmelemente als Kipphebel ausgebildet
sind, deren eines Ende den Klemmbereich und deren anderes Ende die Handhabe
bildet.
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Dadurch
daß die Kipphebel an ihren Seitenflächen ausgebildete
Achsstummel aufweisen, die mit auf der Trägerplatte angeordneten
Lagerschilden einstückig ausgebildet und elastisch verformbar
sind, führen die Kipphebel durch die Einführbewegung
der Leiter in die Kontaktelemente eine Schwenkbewegung um die ideelle
Achse der Achsstummel aus, so daß in diesen eine Torsionsspannung
erzeugt wird, und die Klemmbereiche der jeweiligen Kipphebel mit der
entsprechenden Kraft an der Isolation der jeweiligen Leiter anliegen.
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Sofern
die Leiter wieder aus den Kontaktelementen herausgeführt
werden sollen, ist es zur Aufhebung des Kraftschlusses zwischen
den Leitern bzw. deren Isolation und den jeweiligen Klemmbereichen
der Kipphebel lediglich erforderlich, die Handhabe des jeweiligen
Kipphebels kurzzeitig nach innen zu bewegen, wodurch sich die in
den Achsstummeln gespeicherte Torsionsspannung abbaut, und der jeweilige
Kipphebel in seine Ausgangslage zurück bewegt wird.
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Eine
biege- und verwindungssteife Ausbildung der Lagerschilde kann dadurch
erreicht werden, wenn die Lagerschilde von auf der Trägerplatte angeordneten
U-förmig geformten Stegen gebildet sind, die mit der Trägerplatte
einstückig ausgebildet sind.
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Eine
insbesondere in fertigungstechnischer Hinsicht sowohl für
die Herstellung als auch für die Montage der Trägerplatte,
der Klemmelemente, der Achsstummel und der Lagerschilde günstige
Lösung lässt sich dadurch in optimaler Weise erreichen,
daß diese Teile insgesamt, einstückig ausgebildet
sind.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der
nachfolgenden Beschreibung eines in der beigefügten Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung, die am
Beispiel des Einführens von Leitern in das Gehäuse
einer Steckdose erläutert wird. Die Erfindung ist selbstverständlich
in entsprechender Weise sowohl für das Einführen
von Leitern in das Gehäuse von Steckern, als auch für
das Einführen von Leitern in das Gehäuse von Schaltschränken
anwendbar, wobei hierbei gegebenenfalls das kabelseitige Gehäuseteil
entfallen kann.
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Es
zeigt:
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1:
eine schaubildliche Darstellung eines in einem Gehäuse
angeordneten Kontaktträgers;
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2:
eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit A
der 1;
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3:
eine Schnittdarstellung der Zugentlastungseinrichtung zu Beginn
der Einführbewegung des Leiters in ein Kontaktelement;
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4:
eine Schnittdarstellung der Zugentlastungseinrichtung am Ende der
Einführbewegung des Leiters in das Kontaktelement;
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5:
einen Teilschnitt eines Klemmelementes der Zugentlastungseinrichtung;
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In 1 ist
ein Gehäuse 1 einer Steckdose dargestellt, das
von einem steckerseitigen Gehäuseteil 2 und einem
kabelseitigen Gehäuseteil 3 gebildet ist, wobei
beide Gehäuseteile lösbar miteinander verbindbar
sind. Im steckerseitigen Gehäuseteil ist ein Kontaktträger 4 angeordnet,
der je nach Verwendungszweck der Steckdose mit zwei Phasenkontakten
und einem Schutzleiterkontakt, oder mit drei Phasenkontakten und
einem Schutzleiterkontakt, oder auch mit drei Phasenkontakten, einem
Null-Leiterkontakt und einem Schutzleiterkontakt bestückt
sein kann.
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Im
Kontaktträger 4 ist eine der Anzahl der als Hülsen
ausgebildeten Kontaktelemente 5 entsprechende Anzahl von
Aufnahmen 6 für die Kontaktelemente 5 vorgesehen.
Die Aufnahmen 6 für die Kontaktelemente 5 können
ebenfalls von aus isolierendem Kunststoff bestehenden Hülsen
gebildet sein, die mit dem Kontaktträger 4 verbunden,
oder an diesem ausgebildet sind und gegenüber dem übrigen Bereich
des stirnseitigen Endes des Gehäuseteiles 2 vorstehen.
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Zur
Klemmung der entmantelten freien Enden der Leiter 7 innerhalb
der Kontaktelemente 5 ist eine Klemmvorrichtung 8 vorgesehen,
die im Wesentlichen von einer U- bzw. V-förmig ausgebildeten Klemmfeder 9 gebildet
ist. Das freie Ende des geradlinig verlaufenden Schenkels 11 der
Klemmfeder 9 ist rechtwinklig abgebogen und ragt in eine
an der jeweiligen Aufnahme 6 ausgebildete Ausnehmung 12.
Damit ist sowohl die axiale als auch die radiale Lage der Kontaktelemente 5 innerhalb
der Aufnahmen 6 vorgegeben. Der zweite Schenkel 13 der
Klemmfeder 9 verläuft bogenförmig und
ist derart ausgebildet, dass er in seiner Ruhestellung (3)
in die Bewegungsbahn der einzuführenden Leiter 7 ragt.
Durch die Einführbewegung des in seinem Endbereich entmantelten
Leiters 7 wird der zweite Schenkel 13 der Klemmfeder 9 zusammen
gedrückt und hierdurch der Leiter 7 im Kontaktelement 5 festgeklemmt.
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Das
steckerseitige Gehäuseteil 2 ist an seinem kabelseitigen
Ende lösbar mit einer topfartigen Trägerplatte 14 verbunden,
deren zylindrische Seitenwand 15 den Endbereich der Aufnahmen 6 nach außen
abschirmt. An der Trägerplatte 14 sind in zur Lage
der Anordnung der Kontaktelemente 5 im Gehäuseteil 2 entsprechender
Anordnung Bohrungen 16 zur Einführung der Leiter 7 in
die Kontaktelemente 5 vorgesehen, die zu U-förmigen
Schlitzen 17 in der Trägerplatte 14 weitergebildet
sind und auch den zylindrischen Bereich 15 der Trägerplatte 14 durchsetzen.
Der somit in der Trägerplatte 14 geschaffene Freiraum
wird an deren Oberseite durch die U-förmigen Schlitze 17 begrenzende
Stege 18 fortgesetzt, die als Lagerschilde 19 zur
Aufnahme von Klemmelementen 21 der Zugentlastungseinrichtung 22 dienen.
Die Klemmelemente 21 sind dabei als Kipphebel 23 ausgebildet,
deren eines Ende einen Klemmbereich 24, und deren anderes
Ende eine Handhabe 25 zur Betätigung des Klemmbereiches 24 bildet.
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Zur
Lagerung der Kipphebel 23 ist an deren Seitenflächen 26 je
ein Achsstummel 27 ausgebildet, dessen jeweils freies Ende
mit den die Lagerschilde 19 für die Achsstummel 27 bildenden
Stegen 18 fest verbunden ist. Damit sind die Kipphebel 23,
die Lagerschilde 19, die Achsstummel 27 und die
Trägerplatte 14 einstückig ausgebildet.
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Die
Anordnung der Achsstummel 27 ist in Bezug auf den Klemmbereich 24 der
Kipphebel 23 dabei so gewählt, daß beim
Aufbringen einer Zugkraft auf den Leiter 7 sich die Eindringtiefe
des Klemmbereiches 24 in die Isolation des Leiters 7 erhöht.
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Damit
trotz der einstückigen Ausbildung der Kipphebel 23,
der Achsstummel 27 und der Lagerschilde 19 die
Kipphebel 23 von ihrer in 3 dargestellten
Ausgangsstellung in die in 4 gezeigte Klemmstellung überführbar
sind, sind zumindest die Achsstummel 27 aus einem elastisch
verformbaren Kunststoff hergestellt, sodass während der
Schwenkbewegung der Kipphebel 23 um die von den Achsstummeln 27 gebildete
ideelle Achse in den Achsstummeln 27 eine Torsionsspannung
erzeugt und gespeichert wird. Um hierbei während der Verformung der
Achsstummel 27 eine Verformung der Kipphebel 23 zu
vermeiden, ist zwischen der Handhabe 25 und dem Klemmbereich 21 der
Kipphebel 23 eine Versteifungsrippe 28 an geordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Kipphebel 23 kann
deren mit dem Leiter 7 in Kontakt kommende Klemmbereich 24 an seinem
vorderen Ende konkav ausgebildet sein.
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Das
Einführen und Klemmen sowohl des entmantelten als auch
des nicht entmantelten Bereiches des Leiters 7 gestaltet
sich wie folgt:
Zunächst wird bei sich in Ausgangsslage
befindlicher Klemmfeder 9 und sich ebenfalls in Ausgangslage befindlichem
Kipphebel 23 der entmantelte Bereich des Leiters 7 zwischen
den Stegen 18 hindurch in das entsprechende Kontaktelement 5 eingeführt. Das
entmantelte Ende des Leiters 7 trifft dabei auf den Schenkel 13 der
Klemmfeder 9, wodurch diese zusammen gedrückt
und der Leiter gegen die Innenwandung des Kontaktelementes gedrückt
wird. Der Klemmbereich 24 des Kipphebels 23 befindet
sich dabei zwar ebenfalls im Bereich der Bewegungsbahn des entmantelten
Bereiches des Leiters 7, jedoch bleibt diese Bewegung des
Leiters 7 ohne Einfluss auf den Kipphebel 23.
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Im
weiteren Verlauf der Einführbewegung des Leiters 7 trifft
dessen nicht entmantelter Bereich auf den Klemmbereich 24 des
Kipphebels 23. Dieser führt hierdurch eine Schwenkbewegung
um die durch die Achsstummel 27 gebildete ideelle Achse
aus, wodurch die Achsstummel 27 entgegen ihrem Verformungswiderstand
elastisch verformt werden und der Klemmbereich 24 des Kipphebels 23 mit
entsprechender Kraft gegen den Mantel des Leiters 7 drückt. Bei
Beendigung der Einführungsbewegung des Leiters 7 in
das Kontaktelement 5 hat der Leiter 7 die in 4 gezeigte
Lage erreicht, in der die Klemmfeder 9 dessen entmantelten
Bereich mit der maximalen Kraft gegen die Innenwandung des Kontaktelementes 5 drückt,
und der Klemmbereich 24 des Kipphebels 23 mit
der maximalen Kraft am Mantel des Leiters 7 anliegt und
diesen gegen das von der Innenwandung der U-förmig angeordneten
Stege 18 gebildete Widerlager 29 für
den Leiter 7 drückt.
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Da
das Einführen der Leiter 7 sowohl in die geschlossenen
Endbereiche der U-förmigen Schlitze 17, als auch
in die unterhalb diesen angeordnete Kontaktelemente 5 bei
noch nicht gefügten Gehäuseteilen 2, 3 erfolgt,
ist ohne weiteres feststellbar, ob sämtliche Leiter 7 ordnungsgemäß in
die Kontaktelemente 5 sowie in die U-förmigen
Schlitze 17 eingeführt und in diesen geklemmt
sind.
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Sofern
nach dem Einfügen und/oder Festklemmen der Leiter 7 in
den Kontaktelementen 5 oder den U-förmigen Schlitzen 17 nochmals
entfernt werden und hierzu die Klemmwirkung zwischen dem Widerlager 29 und
dem Klemmbereich 24 des Kipphebels 23 aufgehoben
werden soll, ist es lediglich erforderlich, die entsprechende Handhabe 25 kurz
zum Gehäuseinneren zu bewegen, wodurch die Klemmung des
Leiters 7 durch die sich abbauende Torsionsspannung in
den Achsstummeln 27 aufgehoben wird.
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Beim
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung
kann die lösbare Verbindung zwischen der Trägerplatte 14 und
dem Gehäuseteil 2 beispielsweise durch eine Schraubverbindung
hergestellt sein.
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Um
die Montage der Trägerplatte 14 im Endbereich
der Gehäuseteile 2 noch vereinfachen und gegebenenfalls
automatisieren zu können, können unter Beibehaltung
der entsprechenden Bohrungen in der Trägerplatte 14 am
stirnseitigen Randbereich des Gehäuseteiles anstelle der
Schraublöcher entsprechende Zapfen vorgesehen sein, die
bei der Montage von Gehäuseteil und Trägerplatte
in entsprechende Bohrungen der Trägerplatte 14 eingeführt
und blindnietartig durch Wärme- und/oder Krafteinwirkung
dauerhaft verformt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 99/53572 [0002]
- - DE 20208724 U1 [0004]