Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplattenklemme umfassend ein erstes Teil mit Kontakten für eine Leiterplatte und als zweites Teil ein passendes Steckerteil, das in das erste Teil einsteckbar ist, mit wenigstens einer Leitereinstecköffnung, wobei bei Verbindung von Steckerteil und diesem ersten Teil ein elektrischer Kontakt zwischen einem eingesteckten Leiter einerseits und denKontakten der Leiterplatte andererseits herstellbar ist.
Aus dem Stand der Technik z.B. der DE-OS 41 11 956 sind derartige Leiterplattenklemmen bekannt. Das erste Teil ist dabei auf der Leiterplatte angeordnet und mit dieser verbunden, und die Kontaktelemente dieses ersten Teils werden an der Unterseite der Leiterplatte verlötet. Das Steckerteil ist in das erste buchsenartige Teil einsteckbar, wobei diese Steckverbindung so ausgebildet ist, daß sie bei Bedarf wieder lösbar ist. Das Steckerteil weist an der dem ersten buchsenartigen Teil abgewandten Seite Leitereinstecköffnungen auf, in die jeweils einzelne Leiter einsteckbar sind.
Aus dem Stand der Technik ist es auch bekannt, die Einsteckvorrichtungen für manuell einzusteckende Leiter nach dem Prinzip der schraubenlosen Anschlußklemmen auszubilden. Derartige schraubenlose Anschlußklemmen sind z.B. aus der DE-OS 36 21 369 bekannt.
Aus der EP-A 0 452 061 ist eine Leiterplattenklemme bekannt mit einem ersten Teil, das Kontakte für eine Leiterplatte aufweist, die in die Leiterplatte einsteckbar sind, wobei dieses erste Teil ein einseitig offenes Gehäuseteil ist, in das von der offenen Seite her Kontakte einsetzbar sind und wobei ein zweites deckelartiges Teil vorgesehen ist, das nach Einsetzen der Kontakte die offene Gehäuseseite des ersten Teils verschließt, und das erste Teil, die eingesetzten Kontakte und das Deckelteil gemeinsam eine Leiterplattenklemme für einzelne anzuschließende Leiter bzw. eine mehrpolige Leiterplattenklemme für eine Reihe paralleler Leiter in Form eines Flachbandkabels oder dergleichen bilden. Es ist bei dieser Leiterplattenklemme auch möglich, durch Druck von oben her auf das Deckelteil einen angeschlossenen abisolierten Leiter wieder herauszuziehen.
Leiterplattenklemmen der eingangs genannten Gattung können beispielsweise auch für elektronische Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen verwendet werden. Bei diesen Leiterplattenklemmen erfolgte bislang das Auswechseln eines defekten Geräts in der Regel so, daß die Verbindung zwischen dem Steckerteil und dem buchsenartigen ersten Teil gelöst wurde und die Leiterplatte mit dem defekten Gerät und dem auf diesem befestigten ersten Teil komplett ausgetauscht wurde gegen eine neue Leiterplatte mit intaktem Gerät und buchsenartigem ersten Teil, in das dann das wiederverwendbare Steckerteil mit den angeschlossenen Leitern eingesteckt wurde. Eine solche Ausführung ist deshalb relativ aufwendig, weil man einen einzelnen Leiter nicht direkt in das erste Teil einstecken kann, sondern dazu immer noch zusätzlich das Steckerteil benötigt. Dies führt zu einer relativ hohen Anzahl von Kontakten in dem elektrischen Verbindungssystem insgesamt.
Bei den aus der EP-A 0 452 061 bekannten Leiterplattenklemmen ist wiederum nur der Anschluß eines einzelnen oder mehrerer paralleler abisolierter Leiter möglich, nicht aber der Einschub eines Steckerteils.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine vielseitigere Leiterplattenklemme der eingangs genannten Art zu schaffen, die aus solchen Einzelteilen aufgebaut ist, daß das mit der Leiterplatte verbindbare erste Teil sowohl den Anschluß einer vorverdrahteten Einheit zuläßt als auch alternativ den Anschluß einzelner Leiter.
Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine erfindungsgemäße Leiterplattenklemme mit dem Merkmalen des Anspruchs 1. Dabei ist der das erste Teil ein einseitig offenes Gehäuseteil und so ausgebildet, daß es alternativ entweder ein Einsatzteil für den Anschluß einzelner abisolierter Leiter aufnehmen kann, wobei Gehäuseteil und Einsatzteil dann zusammen eine Leiterplattenklemme für einzelne anzuschließende Leiter bilden, oder das Gehäuseteil kann ein Steckerteil mit eventuell bereits angeschlossenem Leiter aufnehmen,, wobei das Steckerteil einfach in das Gehäuseteil einschiebbar ist und Gehäuseteil und Steckerteil dann zusammen eine Leiterplattenklemme mit eventuell bereits angeschlossenem Leiter bilden. Durch die erfindungsgemäße Lösung werden die Nutzungsmöglichkeiten des ersten Teils für den Anwender bei der Fertigung wesentlich vielseitiger.
Die zweite erfindungsgemäße Alternative, bei der ein Steckerteil mit angeschlossenen Leitern in Verbindung mit dem Gehäuseteil verwendet wird, hat den Vorteil, daß die Gefahr der Vertauschung der Leiter ausgeschlossen wird, und gewährleistet eine rationelle Fertigung aufgrund der einfachen Endmontage. Die erste erfindungsgemäße Alternative, bei der abisolierte Leiter direkt einzeln angeschlossen werden, ist gemäß der Erfindung ebenfalls einfach in der Handhabung und kommt insbesondere dann zum Einsatz, wenn eine Kleinserienfertigung gewünscht ist. Der besondere Vorteil gemäß der Erfindung besteht also darin, daß für beide Alternativen das gleiche Gehäuseteil Verwendung finden kann, da dieses sowohl mit dem Einsatzteil (erste Alternative) als auch mit einem entsprechend geformten Steckerteil (zweite Alternative, Vorverdrahtung) zusammenpaßt. Die Tatsache, daß man nur noch ein Gehäuseteil (erstes Teil) benötigt, führt insgesamt zu einer Rationalisierung der Fertigung.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäuseteil mehrpolig ausgebildet mit einer Anzahl jeweils parallel nebeneinanderliegender zur Einschubseite hin offener Kammern entsprechend der Anzahl der Pole, in denen sich jeweils die Kontaktelemente befinden. Für ein mehrpoliges Gehäuseteil findet natürlich auch ein mehrpoliges Einsatzteil mit einer entsprechenden Anzahl Pole Verwendung beziehungsweise bei der zweiten erfindungsgemäßen Variante ein entsprechendes mehrpoliges vorverdrahtetes Steckerteil. Gemäß der Erfindung ist es auch möglich, bei einem einheitlichen mehrpoligen Gehäuseteil eine gemischte Technik zu verwenden, das heißt, für ein oder mehrere Pole ein vorverdrahtetes Steckerteil in das Gehäuseteil einzustecken und für die übrigen Pole ein erfindungsgemäßes Einsatzteil für den Anschluß einzelner Leiter in das Gehäuseteil einzuschieben. Diese Variante der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruchs 16.
Gemäß der Erfindung ist auch für den Anwender ein späterer Wechsel zwischen den beiden alternativen Anschlußtechniken möglich. Das heißt, der Anwender, der ein erfindungsgemäßes Gehäuseteil in Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Einsatzteil verwendet, kann die Einsatzteile aus den Gehäuseteilen, in denen diese lösbar gehalten sind, herausnehmen und statt dessen Steckerteile gemäß der Erfindung in die Gehäuseteile einschieben. Dadurch wird bei einer Umstellung der Fertigung die Weiterverwendung der Gehäuseteile möglich und es muß nicht auf ein völlig anderes auf der Leiterplatte zu befestigendes erstes Teil umgestellt werden, wie dies bisher notwendig war. Es ist gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung vorgesehen, daß jeweils eine einheitliche lösbare Rastverbindung zwischen Gehäuseteil einerseits und Einsatzteil andererseits beziehungsweise zwischen Gehäuseteil einerseits und Steckerteil andererseits herstellbar ist. Eine bevorzugte konstruktive Variante dieser Rastverbindung ist in Unteranspruch 18 beschrieben.
In den Unteransprüchen 6 bis 14 sind im Rahmen der Erfindung bevorzugte konstruktive Varianten der Steckerteile beschrieben. Es können zum Beispiel Steckerteile mit Schneid-Klemm-Kontakten verwendet werden, wobei die Leiter von oben her in die Kammern des Steckerteils eingelegt werden, wobei der Schneid-Klemm-Kontakt in die Isolierung des Leiters einschneidet und den Kontakt mit dem innen liegenden Draht herstellt. Nach Einlegen der Leiter kann ein am Gehäuse des Steckerteils über ein Filmscharnier angespritztes Deckelteil aus einer Offenstellung, in der die Kammern, in denen die Leiter liegen, nach oben hin offen sind, in eine Geschlossenstellung geschwenkt werden, in der die Kammern oberseitig abgedeckt sind.
Im Rahmen der Erfindung können auch andersartige Schneid-Klemm-Kontakte für die Steckerteile verwendet werden, die so ausgebildet sind, daß der isolierte Leiter von der Rückseite her axial in das Steckerteil eingeschoben wird und dann ein Schneid-Klemm-Kontakt, der im Steckerteil senkrecht zur Einsteckrichtung des Leiters verschiebbar geführt ist, von seinem zugänglichen unteren Ende her nach oben gedrückt wird, wodurch dann in die Isolierung des Leiters eingeschnitten und der Kontakt mit dem innenliegenden Draht hergestellt wird. Diese konstruktive Ausgestaltung eines Schneid-Klemm-Kontaktes an sich ist aus dem Stand der Technik bekannt.
Alternativ dazu können auch Steckerteile verwendet werden, in deren Leitereinstecköffnung der Leiter eingeschoben wird, wobei in einem vorderen Bereich des Leiters die Isolierung entfernt wurde, so daß der Draht freiliegt. Der Draht wird dann über ein gelenkig am Gehäuse angeformtes umlegbares Klemmteil in seinem vorderen Endbereich festgeklemmt und zwar so, daß der festgeklemmte Draht von der Unterseite des Gehäuses des Steckerteils zumindest in einem Teilbereich frei zugänglich ist. Dieser frei zugängliche Teil gelangt dann beim Einschieben des Steckerteils in das Gehäuseteil mit dem Kontaktelement des Gehäuseteils in Berührung.
Im Rahmen der Erfindung bevorzugte konstruktive Varianten des Einsatzteils sind in den Unteransprüchen 3 bis 5 beschrieben. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können Einsatzteile mit Lösedrückern verwendet werden, die nach Druck auf den Lösedrücker ein Herausziehen des einzelnen Leiters ermöglichen, oder auch Einsatzteile, bei denen man das federnde Kontaktelement mit Hilfe eines Werkzeugs lösen kann, wenn man den einzelnen Leiter wieder herausziehen möchte.
Durch die geschickte Ausgestaltung der Kontaktelemente zum Beispiel gemäß der in Unteranspruch 17 beschriebenen konstruktiven Variante kann man die Anzahl der Kontaktelemente, die man insgesamt in dem erfindungsgemäßen System Gehäuseteil - Einsatzteil - Steckerteil benötigt, reduzieren.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen
Es wird zunächst auf die Fig. 1a und 1b Bezug genommen. Diese zeigen ein Gehäuseteil 10 gemäß der Erfindung, das Teil einer erfindungsgemäßen Leiterplattenklemme ist. Das Gehäuseteil 10 weist ein Gehäuse 11 auf, das eine der Anzahl der Pole der Leiterplattenklemme entsprechende Anzahl Kontaktelemente 12 aufnimmt, deren Kontaktspitzen 12a, 12b in eine Leiterplatte (nicht dargestellt) eingelötet werden können. Die Kontaktelemente 12 haben wie man aus Fig. 1c erkennen kann, zwei etwa senkrecht nach unten stehende Kontaktspitzen 12a, 12b, die aus dem Gehäuseteil 10 nach unten herausragen (siehe Fig. 1a). Außerdem weisen die Kontaktelemente 12 einen oberen horizontalen Teil auf, in dem sich eine aus der Ebene dieses horizontalen Teils etwas aufgebogene Kontaktzunge 12c befindet, die nur an ihrem einen Ende mit dem Kontaktelement 12 verbunden ist. Das freie Ende dieser Kontaktzunge 12c befindet sich im hinteren Bereich des Gehäuses 11 des Gehäuseteils 10, während der mit dem Kontaktelement 12 verbundene Teil der Kontaktzunge 12c der offenen Einschubseite des Gehäuseteils 10 zugewandt ist (siehe Fig. 1a). Das freie Ende der Kontaktzunge 12c ist etwas nach unten federnd ausgebildet, so daß die Kontaktzunge, die beim Einschub des Steckerteils 20 mit dem Leiter 22 in Kontakt kommt durch den Druck des eingeschobenen Steckerteils etwas nach unten nachgibt, so wie dies in Fig. 5a dargestellt ist. Das Gehäuse 11 des Gehäuseteils 10 weist außerdem eine der Anzahl der Pole entsprechende Anzahl Prüföffnungen 17 auf und zwar an der der offenen Einschubseite des Gehäuses gegenüberliegenden Vorderseite. Die Prüföffnungen haben eine vertikale Achse und über diese sind die Kontaktelemente 12 zugänglich, so daß man bei Bedarf die Funktionsfähigkeit mit einem Prüfgerät prüfen kann.
Die Fig. 2a und 2b zeigen ein erfindungsgemäßes Einsatzteil 13, das in das Gehäuseteil 10 einschiebbar ist. Das Einsatzteil 13 hat ein Gehäuse 16 mit einer der Anzahl der Pole entsprechenden Anzahl Leitereinstecköffnungen 18. In dem Gehäuse 16 sind Andruckfedern 15 gelagert, die etwa V-förmig gebogen sind und deren nach unten weisender federnder Schenkel einen Kontakt für einen einzusteckenden Leiter bildet nach dem Prinzip einer schraubenlosen Anschlußklemme. Über den Lösedrücker 14, der bei Druck von oben her den Kontaktschenkel der Andruckfeder 15 hochbiegt, kann der Leiterdraht wieder aus der Einstecköffnung 18 herausgezogen werden. Ansonsten ist ein Herausziehen des Leiters nicht möglich, da dieser von dem Kontaktschenkel der Andruckfeder 15 widerhakenartig festgehalten wird.
Die Fig. 3a und 3b zeigen jeweils das in das Gehäuseteil 10 eingeschobene Einsatzteil 13 im Zusammenbau. Der eingeschobene Draht eines Leiters (nicht dargestellt) tritt in leitende Verbindung mit dem Kontaktelement 12, das in die Leiterplatte eingelötet wird.
Ein Steckerteil 20 gemäß der Erfindung ist in den Fig. 4a bis 4d dargestellt. Fig. 4a zeigt das Steckerteil 20 mit geöffnetem Klemmteil 23 nach Einstecken eines Leiters 21 mit Draht 22 (nicht isolierter Teil des Leiters). Das Klemmteil 23 ist über ein Filmscharnier 25 (siehe Fig. 4d) am Steckerteil 20 angeformt. Nach dem Einstecken des Leiters 21 wird das Klemmteil 23 umgelegt und erfaßt dabei den Draht 22, der von einer Nut 26 aufgenommen wird. Das Klemmteil 23 wird am Gehäuse des Steckerteils 20 verrastet, wodurch der Draht 22 fixiert wird, wobei eine gewölbte Umformung 24 des Steckergehäuses für den Draht 22 als Widerlager dient. Das so fixierte und umgelegte Ende des Drahts 22 ist in Fig. 4b dargestellt, die ebenso wie die Fig. 4c und 4d das Steckerteil 20 mit umgelegtem Klemmteil 23 zeigen. Der Draht 22 liegt so, daß ein sich an das umgebogene Ende anschließender Abschnitt von der Unterseite des Steckergehäuses her zugänglich ist.
Das so präparierte Steckerteil 20 kann nun als vorverdrahtete Einheit gemäß der Erfindung in ein Gehäuseteil 10 eingeschoben werden, so wie dies in den Fig. 5a und 5b dargestellt ist. Es wird dann wiederum der elektrische Kontakt zwischen dem Draht 22 und dem in die Leiterplatte einzulötenden Kontaktelement 12 hergestellt.
Die Fig. 6a bis 6d zeigen ein Steckerteil 30 gemäß einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung. Das Steckerteil 30 hat ein Gehäuse 29 in dem über Zwischenwände 31 mehrere Kammern 32 entsprechend der Anzahl der Pole gebildet sind. An dem Gehäuse 29 ist über ein Filmscharnier 25 ein Deckelteil 27 angespritzt, das in den Fig. 6a und 6b in der Offenstellung dargestellt ist, in der die Kammern 32 nach oben offen sind. In jeder Kammer ist ein Schneid-Klemm-Kontakt 28 befestigt, der zwischen zwei unteren Wandabschnitten 33, 34 des Gehäuses 29 gehalten ist. Dieser Schneid-Klemm-Kontakt 28 ist bügelförmig ausgebildet und hat in der Seitenansicht die Form eines nach unten offenen U-Bügels. Der Schneid-Klemm-Kontakt ist in Fig. 6f im Detail dargestellt. Der eine Schenkel des U-förmigen Bügels weist eine Abwinklung 35 auf, die etwa horizontal verläuft und unter den horizontalen Wandabschnitt 33 des Gehäuses des Steckerteils 30 greift (siehe Fig. 6a). Der gegenüberliegende Schenkel des U-Bügels weist unten eine kurze stumpfwinklige Abwinklung 36 auf, die auf dem schrägen Wandabschnitt 34 des Gehäuses des Steckerteils 30 aufliegt. Wie man aus Fig. 6f erkennt, ist der U-förmige Bügel im oberen Bereich gespalten in zwei U-Stege 37a, 37b, zwischen denen ein Spalt 38 liegt, der den isolierten Leiter 21 aufnimmt. Dieser Spalt 38 verjüngt sich wie man aus Fig. 6f erkennt nach unten hin, so daß die Kanten des Schneid-Klemm-Kontakts beim Eindrücken eines isolierten Leiters 21 die Isolierung durchschneiden und den Kontakt mit dem innenliegenden Draht herstellen. Nach Einlegen der Leiter 21 kann dann das Deckelteil 27 umgeklappt und am Gehäuse 29 festgelegt (verrastet) werden. Das dann geschlossene Steckerteil 30 mit eingelegten Leitern 21 ist in den Fig. 6c, 6d und 6e dargestellt.
Das so bestückte Steckerteil 30 kann nun wiederum als vorverdrahtete Einheit in ein erfindungsgemäßes Gehäuseteil 10 eingeschoben werden, so wie dies in den Fig. 7a und 7b gezeigt ist. Die Schneid-Klemm-Kontakte 28 treten dann mit ihren horizontalen Schenkeln 35 (Steckfahnen) mit den in die Leiterplatte einzulötenden Kontaktelementen 12 in Berührung.
Die Fig. 8a bis 8c zeigen, daß ein in ein Gehäuseteil 10 eingeschobenes Steckerteil 20 bei Bedarf nach Lösen einer Rastverbindung von Hand aus dem Gehäuseteil 10 wieder herausgezogen werden kann. Der gleiche Rastmechanismus wie er in den Fig. 8a bis 8c beispielhaft für ein Gehäuseteil und ein Steckerteil dargestellt ist, kann auch für das Einsatzteil 13 verwendet werden, so daß wiederum für beide alternative Einschubteile, nämlich Steckerteil einerseits und Einsatzteil andererseits, eine bauliche Variante des Gehäuseteils 10 zur Anwendung kommt. Wie man aus Fig. 8a erkennt, ist an der Oberseite des Gehäuseteils 10 eine einseitig mit dessen Gehäuse verbundene federnde Zunge 41 angeformt. Zur Einschubseite hin durch einen Spalt von der federnden Zunge 41 getrennt befindet sich ein Vorsprung 42. Wird nun das Steckerteil 20 in das Gehäuseteil 10 eingeschoben, dann gelangt die ebenfalls federnde Rastzunge 27 bei voll eingeschobenem Steckerteil 20 gemäß Fig. 8b hinter den Vorsprung 42 des Gehäuseteils 10 und schiebt dessen federnde Zunge 41 etwas hoch. Die Rastzunge 27 des Steckerteils 20 ist an ihrem freien Ende etwas nach oben hin verdickt. Wie man aus Fig. 8b erkennt, liegt die Stirnfläche 27a der Rastzunge 27 teilweise hinter dem Vorsprung 42, so daß sie im Normalfall gegen ein Herausziehen des Steckerteils 20 aus dem Gehäuseteil 10 sperrt. Wird nun durch Druck mit dem Finger 43 die federnde Zunge 41 des Gehäuseteils 10 heruntergedrückt, dann wird mit dieser auch die Rastzunge 27 des Steckerteils 20 heruntergedrückt, so daß die Stirnfläche 27a unter den Vorsprung 42 gelangt wie dies in Fig. 8c dargestellt ist. Das Steckerteil 20 kann dann entgegen der Einschubrichtung aus dem Gehäuseteil 10 herausgezogen werden. Um ein versehentliches Lösen der Rastzunge 27 zu vermeiden, ist vorgesehen, daß ein Gehäuseteil 10 wenigstens zwei nebeneinanderliegende federnde Zungen 41 aufweist und ein Steckerteil beziehungsweise ein Einsatzteil wenigstens zwei entsprechende nebeneinanderliegende Rastzungen 27 aufweist, so wie dies in den Fig. 4c und 5b dargestellt ist.