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Die
Erfindung betrifft einen Leiteranschluss für einen elektrischen Leiter.
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Zum
Anschluss von elektrischen Leitern sind schraubenlose Leiteranschlüsse, beispielsweise
in Gestalt sogenannter Push in-Klemmen, bekannt. Dabei hauptsächlich Klemmanschlüsse verwendet,
bei denen der Kontaktdruck zwischen Leiter und Kontaktträger durch
eine Feder erzeugt wird. Der Klemmanschluss ist dabei in einem Isolierstoffgehäuse angeordnet,
wobei die Feder von dem Gehäuse
gehalten wird. Von Nachteil bei diesen Klemmanschlüssen ist,
dass das Isolierstoffgehäuse
die bei der Verklemmung des anzuschließenden Leiters auftretenden
Kräfte
aufnehmen muss. Darüber
hinaus müssen
Form und Ausgestaltung des Klemmengehäuses auf die verwendete Feder
abgestimmt sein.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leiteranschluss für einen
elektrischen Leiter zu schaffen, der bei einem besonders einfachen
konstruktiven Aufbau eine sichere Kontaktierung unabhängig von
der Form eines Klemmengehäuses
gewährleistet.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Leiteranschluss nach Anspruch 1 gelöst. Der
erfindungsgemäße Leiteranschluss
weist einen Kontaktträger
und eine selbsttragende, ihre Lage am Kontaktträger durch Federwirkung sichernde
Kontaktfeder auf, die mit dem Kontaktträger einen Klemmanschluss ausbildet.
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Ein
Grundgedanke der Erfindung ist es, dass die den Klemmanschluss ausbildende
Kontaktfeder am Kontaktträger
selbsttragend befestigt ist. Ein ggf. vorgesehenes Gehäuse zur
Aufnahme des Leiteranschlusses bedarf somit keiner besonderen Abstimmung
auf die Federklemmstelle. Der erfindungsgemäße Leiteranschluss kann in
jedwede Gehäuseart auf
einfache Art und Weise eingebaut wer den. Die Abtragung der bei der
Klemmkontaktierung auftretenden Kräfte erfolgt dabei ausschließlich über Kontaktfeder
und Kontaktträger.
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Unter
einem Kontaktträger
wird dabei ein vorzugsweise starres Bauelement verstanden, das eine
elektrisch leitende und vorzugsweise flächige Kontaktzone zur Bildung
eines Klemmanschlusses aufweist. Unter einer Kontaktfeder wird ein
Bauelement verstanden, das wenigstens ein Federteil aufweist, welches
mit der Kontaktzone des Kontaktträgers einen Klemmanschluss ausbildet.
Als Kontaktfeder wird vorzugsweise eine Stahlfeder mit guten Federeigenschaften
gewählt.
Die Kontaktfeder ist vorzugsweise als gekrümmte Biegungsfeder ausgestaltet.
Dabei richtet sich die Form der Krümmung nach der Form des Kontaktträgers, an
dem die Kontaktfeder fixiert ist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Kontaktfeder einen Klemmschenkel, der
zur Ausbildung des Klemmanschlusses dient (Anspruch 2), sowie einen
Festschenkel, der zur Ausbildung einer Halterung am Kontaktträger dient
(Anspruch 3). Der Klemmanschluss wird dabei vorzugsweise durch ein
Klemmende des Klemmschenkels gebildet, welcher mit dem Kontaktträger zusammenwirkt.
Vorzugsweise ist der Klemmschenkel dabei am Festschenkel angebracht
und mit diesem einstückig
verbunden, so dass die Kontaktfeder auf besonders einfache Art und
Weise hergestellt werden kann.
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Der
Klemmschenkel ist vorzugsweise derart vom Festschenkel abgebogen,
dass sich eine im Wesentlichen U- bzw. V-förmige Kontaktfeder ergibt. Das
Klemmende des Klemmschenkels und das Festende des Festschenkels
bilden dabei die beiden Enden der Kontaktfeder. Zur Bildung des
Klemmanschlusses ist der Klemmschenkel in Richtung auf den Festschenkel
hin federnd auslenkbar. Zur Montage von Kontaktfeder und Kontaktträger wird
die Kontaktfeder beispielsweise mittels eines Montagestempels vorgespannt
und am Kontaktträger
befestigt, so dass der Klemmschenkel gegenüber dem Kontaktträger vorgespannt
ist (Anspruch 4). Die Kontaktfeder ist, vorzugsweise mit ihren beiden
Enden, am Kontaktträger
federnd gesichert und trägt
sich damit selbst. Mit anderen Worten ist die gesamte Kontaktfeder
im Kontaktträger
federnd verspannt. Die elektrische Kontaktierung erfolgt vorzugsweise
im Wesentlichen über
den Kontaktträger,
wobei die Kontaktfeder nicht oder in geringem Umfang zur Stromleitung
beiträgt.
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Besonders
vorteilhaft ist es dabei, wenn der Klemmanschluss derart ausgebildet
ist, dass der anzuschließende
Leiter zwischen Klemmschenkel und Kontaktträger verklemmt wird, ohne den
Kontaktträger
zu durchsetzen (Anspruch 5). Der elektrische Leiter wird mit anderen
Worten zwischen Klemmschenkel und Kontaktträger entlang des Kontaktträgers eingeführt, wobei
ein Auslenken des Klemmendes erfolgt und der Leiter am Kontaktträger fixiert
wird. Da ein Durchtreten des Leiters durch den Kontaktträger nicht
erforderlich ist, kann der Kontaktträger sehr schmal ausgebildet
sein. Durch diese geringe Breite des Kontaktträgers kann der Leiteranschluss
besonders kompakt gestaltet werden. Aufwändige Durchführungen
für Klemmschenkel
und/oder Leiter sind nicht erforderlich.
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Nach
der Lehre des Anspruchs 6 ist der Federschenkel derart mehrgeteilt,
dass mehrere Klemmenden zur Ausbildung mehrerer Klemmanschlüsse entstehen.
Damit ist es möglich,
einen Leiteranschluss mit mehreren Klemmstellen zu erhalten, die getrennt
voneinander geöffnet
bzw. geschlossen werden können.
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Besonders
vorteilhaft ist eine Ausführungsform
nach Anspruch 7, wonach der Festschenkel zur Ausbildung der Halterung
einen Haltelappen aufweist, der in ein hierfür vorgesehenes Fenster des Kontaktträgers eingeführt ist.
Hierdurch erfolgt eine vorzugsweise lösbare Fixierung der Kontaktfeder
am Kontaktträger.
Dabei wird die Kontaktfeder von dem Kontaktträger vorzugsweise so gehalten,
dass die Kontaktfeder in der Ausgangsstellung, also bei unbetätigtem Klemmanschluss,
durch die eigene Federwirkung sicher im Kontaktträger fixiert
wird. Bei einer Betätigung
des Klemmanschlusses erfolgt dann eine Auslenkung der Kontaktfeder
derart, dass die Fixierung der Kontaktfeder weiter verstärkt wird.
Die Halterung kann jedoch auch durch eine andere formschlüssige und/oder
kraftschlüssige
Verbindung, etwa eine Verrastung oder Einrenkung hergestellt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Haltelappen einen Hinterschnitt
aufweist und nach Einführung
in das Fenster des Kontaktträgers
mit diesem einen Hintergriff ausbildet. Durch diese oder eine andere
gleichwirkende Lösung
wird sichergestellt, dass die Kontaktfeder fest mit dem Kontaktträger verbunden
und an diesem gelagert ist, so dass Kontaktfeder und Kontaktträger im zusammengebauten
Zustand eine Montageeinheit bilden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung nach Anspruch 8 weist die Kontaktfeder festschenkelseitig
eine Federzunge auf, die am Kontaktträger widergelagert ist. Diese
zusätzliche
Abstützung
am Kontaktträger
dient der zusätzlichen
Lagersicherung der Kontaktfeder am Kontaktträger und stellt eine besonders
sichere Klemmkontaktierung des anzuschließenden Leiters sicher. Als
eine konstruktiv besonders einfache und zudem eine ausreichend hohe
Federwirkung sicherstellende Lösung hat
sich eine Bauform erwiesen, bei der zu beiden Seiten des Haltelappens
Federzungen aus dem Festschenkel weggebogen sind. Zur Ausbildung
des Widerlagers weist der Kontaktträger vorzugsweise eine oder
mehrere Anschlagkanten, beispielsweise in Form von Anschlagnasen,
auf.
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Die
Form des Kontaktträgers
kann je nach Einsatzzweck gewählt
werden. Als besonders vorteilhaft hat sich zum einen ein Kontaktträger in Form
einer im Wesentlichen flachen Kontaktschiene erwiesen (Anspruch
9). Mit dieser geraden Bauform kann auf besonders einfache Art und
Weise ein Leiteranschluss ausgebildet werden, der senkrecht zu einem den
Kontaktträger
senkrecht durchsetzenden zweiten Leiteranschluss verläuft. Ist
der Kontaktträger hingegen
L-förmig
ausgestaltet (Anspruch 10), so dass der Klemmanschluss mit dem abgewinkelten L-Schenkel
ausgebildet wird, so erhält
man eine besonders einfache parallele Anschlusssymmetrie. Als eine
besonders einfache Federform kann insbesondere bei einem L-förmigen Kontaktträger eine
im Wesentlichen U- bzw. V-förmige
Kontaktfeder verwendet werden. Ist der Kontaktträger in gerader Bauform ausgeführt, hat
sich die Verwendung einer U- bzw. V-förmigen Kontaktfeder mit abgewinkeltem
Festschenkel als geeignet erwiesen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben,
welche anhand der Abbildungen näher
erläutert
werden. Hierbei zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Leiteranschlusses in Explosionsdarstellung,
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2 eine
Seitenansicht des montierten Leiteranschlusses aus 1,
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3 eine
perspektivische Ansicht des montierten Leiteranschlusses aus 1,
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4 eine
perspektivische Ansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Leiteranschlusses
in Explosionsdarstellung,
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5 eine
perspektivische Ansicht des montierten Leiteranschlusses aus 4,
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6 eine
Seitenansicht des montierten Leiteranschlusses aus 4,
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7 eine
perspektivische Ansicht eines Gehäuses mit einem Leiteranschluss
nach 4 in Ausgangsstellung,
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8 eine
Schnittansicht des in 7 gezeigten Gehäuses mit
dem Leiteranschluss in gelöster
Kontaktstellung.
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In
den 1 und 2 ist ein Leiteranschluss 1 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung in Explosionsdarstellung und im montierten Zustand abgebildet.
Der Leiteranschluss 1 besteht im Wesentlichen aus einem
Kontaktträger 2 und einer
Kontaktfeder 3. Zur Montage von Kontaktfeder 3 und
Kontaktträger 2 wird
die Kontaktfeder 3 vorgespannt und am Kontaktträger 2 selbsttragend
verspannt und gesichert.
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Der
einstückige
Kontaktträger 1 ist
dabei in Form einer im Wesentlichen flachen Kontaktschiene ausgebildet.
Er weist eine elektrisch leitende und flächige Kontaktzone 4 zur
Bildung eines Klemmanschlusses auf.
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Die
als gekrümmte
Biegungsfeder ausgeführte
Kontaktfeder 3 weist einen Klemmschenkel 5 zur
Ausbildung eines Klemmanschlusses mit der Kontaktzone 4 und
einen Festschenkel 6 zur Ausbildung einer Halterung am
Kontaktträger 2 auf. Klemmschenkel 5 und
Festschenkel 6 sind dabei einstückig miteinander verbunden.
Der Klemmschenkel 5 ist dabei V-förmig ausgestaltet derart, dass
das Freiende des einen auf den Kontaktträger 2 hin gerichteten
V-Schenkels 7 das Klemmende 8 des Klemmschenkels 5 bildet,
während
der andere V-Schenkel 9 in den in Richtung Kontaktträger 2 abgewinkelten
Festschenkel 6 übergeht.
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Das
Festende 10 des Festschenkels 6 ist als Haltelappen 11 ausgebildet,
der in ein hierfür
vorgesehenes Fenster 12 im Kontaktträger 2 einführbar ist. Der
Haltelappen 11 weist einen beidseitigen Hinterschnitt 13 auf.
Nach dem Einführen
in das Fenster 12 wird er durch die Federwirkung der Kontaktfeder 3 in Leitereinführrichtung 14 beaufschlagt,
wobei er in einen Fensterabschnitt 15 mit geringerem Querschnitt geführt wird
und dort mit dem Kontaktträger 2 einen Hintergriff
ausbildet.
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Zu
beiden Seiten des Haltelappens 11 sind aus dem Festschenkel 6 Federzungen 16 in
Leitereinführrichtung 14 weggebogen,
die im montierten Zustand am Kontaktträger 2 widergelagert
ist. Als Widerlager sind am Kontaktträger 2 zwei Anschlagnasen 17 vorgesehen,
an denen sich die Freienden 18 der Federzungen 16 abstützen.
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Der
V-förmige
Klemmschenkel 5 ist zweigeteilt, so dass zwei Klemmenden 8 zur
Ausbildung zweier unabhängig
voneinander betätigbarer
Klemmanschlüsse
zur Verfügung
stehen. Zur besseren Kontaktierung der anzuschließenden Leiter 19 (vgl. 3)
sind die Klemmenden 8 mit Ausmuldungen 20 versehen,
die dem Querschnitt der Leiter 19 angepasst sind.
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Wie
in 3 deutlich wird, ist das Klemmende 8 der
Kontaktfeder 3 am Kontaktträger 2 widergelagert.
Hierzu sind am Kontaktträger 2 entsprechende
Abstützelemente
in Form von Anschlagkanten 21 vorgesehen. Zum besonders
sicheren Einführen
der anzuschließenden
Leiter 19 sind an der Oberseite 22 des Kontaktträgers 2 Einführwannen 23 ausgebildet, deren
Abschlusskanten als Anschlagkanten 21 für den Klemmschenkel 5 dienen.
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Nach
dem Einführen
der anzuschließenden Leiter 19 zwischen
Klemmschenkel 5 und Kontaktträger 2 in Leitereinführrichtung 14 entlang
des Kontaktträgers 2 werden
diese zwischen Klemmschenkel 5 und Kontaktträger 2 verklemmt.
Hierzu erfolgt ein Auslenken des Klemmschenkels 5 in Richtung
auf den Festschenkel 6.
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In
den 4, 5 und 6 ist ein
Leiteranschluss gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung in Explosionsdarstellung und im montierten Zustand
abgebildet. Der Leiteranschluss besteht wiederum im Wesentlichen
aus einem Kontaktträger 24 und
einer Kontaktfeder 25, die zur Montage vorgespannt und
am Kontaktträger 24 selbsttragend
verspannt und gesichert wird.
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Im
Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel
ist der Kontaktträger 24 in
Form einer im Wesentlichen L-förmigen
Kontaktschiene ausgebildet.
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Klemmschenkel 26 und
Festschenkel 27 der Kontaktfeder 24 sind wiederum
einstückig
miteinander verbunden, wobei nun die Kontaktfeder 24 insgesamt
eine V-Form ausbildet.
Dabei dient der eine V-Schenkel als Klemmschenkel 26 und
ist auf den abgewinkelten L-Schenkel 28 des Kontaktträgers 24 hin
gerichtet, während
der andere V-Schenkel als Festschenkel 27 in Richtung auf
den Grundschenkel 29 des Kontaktträgers 24 weist.
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In
dem Grundschenkel 29 des Kontaktträgers 24 ist wiederum
ein Fenster 30 zur Aufnahme des als Haltelappen 31 ausgebildeten
Freiendes 32 des Festschenkels 27 vorgesehen.
Der Haltelappen 31 bildet im montierten Zustand wie bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
mit dem Kontaktträger 24 einen Hintergriff
aus. Ebenso stützen
sich wiederum zwei am Festschenkel 27 weggebogene Federzungen 33 im
montierten Zustand mit ihren Freienden 34 an zwei Anschlagnasen 35 des
Kontaktträgers 24 ab.
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Im
Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel
bildet der Klemmschenkel 26 nur eine einzige Klemmstelle
mit der Kontaktzone 36 des Kontaktträgers 24 aus. In Ausgangsstellung
stützt
sich der Klemmschenkel 26 in einer Nut 37 des
abgebogenen L-Schenkels 28 des Kontaktträgers 24 ab.
Durch Einführen
eines Leiters 38 (vgl. 7) in Leitereinführrichtung 39 zwischen
Klemmschenkel 26 und L-Schenkel 28 wird
der Klemmschenkel 26 auf den Festschenkel 27 hin
ausgelenkt und der Leiter 38 an der Kontaktzone 36 fixiert.
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In
den 7 und 8 ist ein Leiteranschluss 1 mit
L-förmigem
Kontaktträger 24 in
ein Gehäuse 40,
vorzugsweise einem Isolierstoffgehäuse, eingebracht. Das Gehäuse 40 weist
eine Aufnahmeöffnung 41 für den Leiteranschluss 1,
eine Zuführöffnung 42 für einen
mit dem Leiteranschluss 1 anschließbaren elektrischen Leiter 38,
eine Betätigungsöffnung 43 zum
Einführen
eines Betätigungswerkzeuges 44 zum Öffnen des
Leiteranschlusses 1 sowie eine zweite Zuführöffnung 45,
beispielsweise zum Anschluss eines weiteren elektrischen Leiters oder
eines Steckverbinders od. dgl. an dem Kontaktträger 24 auf.
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Der
L-förmige
Kontaktträger 24 liegt
in der Aufnahmeöffnung 41 des
Gehäuses 40 ein.
Grundschenkel 29 und abgewinkelter L-Schenkel 28 des Kontaktträgers 24 liegen
dabei mit ihren Unterseiten 46 an entsprechend ausgeformten
Gehäuseböden 47 an,
während
an deren Oberseiten 48 die Kontaktfeder 25 verspannt
ist. Dabei trägt
sich die am Kontaktträger 24 befestigte
Kontaktfeder 25 selbst, so dass sie an keiner Stelle an
dem Gehäuse 40 anliegt. Mit
anderen Worten erfolgt keine Abstützung, Halterung od. dgl. der
Kontaktfeder 25 durch das Gehäuse 40. In dem den
Grundschenkel 29 des Kontaktträgers 24 tragenden
Gehäuseboden 47 ist
eine Ausnehmung 49 zur Aufnahme des in dem Fenster 30 des Kontaktträgers 24 eingeführten Haltelappens 31 des Festschenkels 27 der
Kontaktfeder 25 eingebracht.
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An
dem dem abgewinkelten L-Schenkel 28 gegenüberliegenden
Freiende 50 des Kontaktträgers 24 ist eine Aufnahmeöffnung 51 zur
Ausbildung eines weiteren, senkrecht zu dem Grundschenkel 29 des Kontaktträgers 24 verlaufenden
zweiten Anschlusskontaktes 52 vorgesehen, wobei die Art
dieses Kontaktes für
die vorliegende Erfindung unwesentlich ist. Entsprechend verläuft auch
die zweite Zuführöffnung 45 parallel
zu der ersten Zuführöffnung 42 im
Gehäuse 40.
Da der Klemmanschluss mit dem abgewinkelten L-Schenkel 28 ausgebildet
wird, erhält
man somit eine parallele Anschlusssymmetrie.
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Bei
dem Einführen
des Leiters 38 in Leitereinführrichtung 39 durch
die Zuführöffnung 42 in Richtung
auf den Leiteranschluss 1 wird der Klemmschenkel 26 von
dem abgebogenen L-Schenkel 28 weggedrückt und in Richtung auf den
Festschenkel 27 ausgelenkt. In Kontaktstellung wird der
Leiter 38 schließlich
von dem Klemmende 53 des Klemmschenkels 26 an
dem abgebogenen L-Schenkel 28 fixiert.
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Zum
Lösen der
Kontaktstellung wird ein Betätigungswerkzeug 44,
beispielsweise die Klinge eines Schraubendrehers, in die Betätigungsöffnung 43 eingeführt. Dadurch
wird der den Leiter 38 beaufschlagende Klemmschenkel 26 von
dem Leiter 38 weg weiter in Richtung Festschenkel 27 ausgelenkt und
der Leiter 38 freigegeben. Um ein zu starkes Auslenken
des Klemmschenkels 26 und damit eine Beschädigung der
Kontaktfeder 25 zu verhindern, ist ein mit dem Gehäuse 40 verbundenes
Anschlagelement 54 vorgesehen. Dieses weist eine Anschlagfläche 55 auf,
an die der Klemmschenkel 26 bei der Auslenkung durch das
Betätigungswerkzeug 44 anschlägt. Das
Anschlagelement 54 ist dabei derart ausgestaltet, dass
es an seinem Fußende
eine parallel zu dem Grundschenkel 29 des Kontaktträgers 24 verlaufende
Führungsfläche 56 aufweist
derart, dass der Grundschenkel 29 zwischen der Führungsfläche 56 und
dem Gehäuseboden 47 einliegt
und fixiert wird. An seinem dem Fußende gegenüberliegenden Kopfende weist
das Anschlagelement 54 zudem einen entsprechend dem V-Grund
der Kontaktfeder 25 ausgeformten Kugelkopf 57 auf,
an den sich die Kontaktfeder 25 beim Lösen des Klemmanschlusses zumindest
teilweise anschmiegt.
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- 1
- Leiteranschluss
- 2
- Kontaktträger
- 3
- Kontaktfeder
- 4
- Kontaktzone
- 5
- Klemmschenkel
- 6
- Festschenkel
- 7
- V-Schenkel
- 8
- Klemmende
- 9
- V-Schenkel
- 10
- Festende
- 11
- Haltelappen
- 12
- Fenster
- 13
- Hinterschnitt
- 14
- Leitereinführrichtung
- 15
- Fensterabschnitt
- 16
- Federzunge
- 17
- Anschlagnase
- 18
- Freiende
- 19
- Leiter
- 20
- Ausmuldung
- 21
- Anschlagkante
- 22
- Oberseite
- 23
- Einführwanne
- 24
- Kontaktträger
- 25
- Kontaktfeder
- 26
- Klemmschenkel
- 27
- Festschenkel
- 28
- L-Schenkel
- 29
- Grundschenkel
- 30
- Fenster
- 31
- Haltelappen
- 32
- Freiende
- 33
- Federzunge
- 34
- Freiende
- 35
- Anschlagnase
- 36
- Kontaktzone
- 37
- Nut
- 38
- Leiter
- 39
- Leitereinführrichtung
- 40
- Gehäuse
- 41
- Aufnahmeöffnung
- 42
- Zuführöffnung
- 43
- Betätigungsöffnung
- 44
- Betätigungswerkzeug
- 45
- Zuführöffnung
- 46
- Unterseite
- 47
- Gehäuseboden
- 48
- Oberseite
- 49
- Ausnehmung
- 50
- Freiende
- 51
- Aufnahmeöffnung
- 52
- Anschlusskontakt
- 53
- Klemmende
- 54
- Anschlagelement
- 55
- Anschlagfläche
- 56
- Führungsfläche
- 57
- Kugelkopf