Schraubenlose Anschlussklemme für elektrische Leiter

Abstract

 Eine Steckklemme zum Verbinden der Enden mehrerer elektrische Kabel, die als Litze ausgebildet sind, enthält eine Aufnahme mit zwei Halterungen. Die eine Halterung muss durch ein Betätigungselement geöffnet werden, um das Kabel einschieben zu können. Während dieses Einschiebens bei geöffneter erster Halterung wird eine zweite Halterung allein durch das Einschieben des Kabels geöffnet. Diese zweite Halterung benötigt zu ihrem Öffnen nur sehr wenig Kraft. Sie hält das Kabel vorübergehend, während die erste Halterung noch geöffnet ist, damit der Monteur auch noch die anderen Kabel in die Steckklemme einführen kann.

Beschreibung

[0001] Zum Verbinden von mindestens zwei elektrischen Kabeln sind Klemmen bekannt, in die die Enden der zu verbindenden Kabel eingesteckt werden. Sie werden in der Klemme durch Federkraft festgehalten. Ein Festschrauben oder eine sonstige Tätigkeit ist nicht erforderlich.

[0002] Ein Beispiel einer derartigen Steckklemme ist aus US-PS 3945711 bekannt. Das Ende des Kabels wird zwischen einem starren metallischen Bauteil und einer Feder festgelegt. Diese Feder wird beim Einstecken des Kabels geöffnet. Voraussetzung ist allerdings, dass es sich bei dem Kabel um ein solches mit einem einzigen Draht handelt, der ausreichend fest ist, um die Feder auszulenken. Für Litzen ist eine solche Klemme nicht geeignet, da die feinen Litzen nicht in der Lage sind, bei Beanspruchung auf Druck geradegerichtet zu bleiben.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckklemme zu schaffen, die auch zum Verbinden von elektrischen Kabeln geeignet ist, bei denen die Kabel als Litzen vorliegen.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Steckklemme mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, deren Wortlaut ebenso wie der Wortlaut der Zuammenfassung durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird.

[0005] Die von der Erfindung vorgeschlagene Steckklemme enthält praktisch zwei Halterungen für das freie Ende der Litze, nämlich eine Halterung, die durch das Betätigungselement geöffnet werden muss, und eine zweite Halterung, die mit so geringer Kraft geöffnet werden kann, dass dies auch durch das Einschieben einer Litze möglich ist. Diese zweite Halterung braucht das Ende der Litze nur während des Verbindungsvorgangs zu halten, also keine größeren Kräfte aufzunehmen. Daher ist es möglich, die Halterung so auszugestalten, dass sie fast mit der Kraft null geöffnet werden kann.

[0006] Das dritte Halteelement bildet zusammen mit dem ersten oder mit dem zweiten Halteelement eine eigene Halterung für die Litze. Diese Halterung ist auch dann wirksam, wenn mit Hilfe des Betätigungselements die Haupthalterung zum Einstecken eines weiteren Kabels geöffnet wird.

[0007] In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das dritte Halteelement derart ausgebildet ist, dass es sich durch das Einschieben des Kabels mit sehr geringer Kraft öffnen lässt.

[0008] In Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das dritte Halteelement beim Ziehen des eingeklemmten Kabels eine größere Festlegekraft entwickelt, als dies zum Einschieben erforderlich war. Es sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, wie dies erreicht werden kann. Beispielsweise kann, wie von der Erfindung ebenfalls vorgeschlagen wird, das dritte Halteelement Federeigenschaften aufweisen, also selbst die Federbeaufschlagung erzeugen.

[0009] In Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das dritte Halteelement eine einseitig eingespannte Zungenfeder ist.

[0010] Diese kann beispielsweise derart angeordnet sein, dass sie beim Einschieben des Kabels aufgeschnitten wird, also durch das Kabel zur Seite ausgelenkt wird. Hierzu kann die Zungenfeder in Einschieberichtung von vorne nach hinten schräg gegenüber der Einschieberichtung verlaufen.

[0011] Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das eingespannte Ende der Zungenfeder in Einschubrichtung vor dem freien Ende angeordnet ist und die Festlegung des Kabels durch eine Kante im Bereich des freien Endes erfolgt. Beim Einschieben weicht die Zungenfeder aus, liegt aber mit ihrer Kante an der Litze oder den Litzen an. Sobald an dem Kabel gezogen wird, verhakt sich die Kante in der Litze, wobei die Zungenfeder beim Ziehen an dem Kabel nicht ausweichen kann. Dadurch lässt sich eine höhere Kraft erreichen als es für das Einschieben erforderlich ist.

[0012] Eine weitere Möglichkeit der Anordnung der Zungenfeder kann darin bestehen, dass das eingespannte Ende in Einschubrichtung hinter dem freien Ende angeordnet ist, so dass die Festlegung durch einen zunehmenden Reibschluss über die Länge des Kabels erfolgt.

[0013] Es ist denkbar, bei einer Steckklemme für jede Aufnahme ein eigenes Betätigungselement vorzusehen. Dies würde aber zu einer sperrigen, teuren und auch kompliziert zu bedienenden Steckklemme führen. Daher schlägt die Erfindung vor, dass das Betätigungselement zum gleichzeitigen Öffnen der Haupthalterungen aller Aufnahmen ausgebildet sein kann. Der Monteur nimmt die Klemme in eine Hand, öffnet sie beispielsweise mit dem Daumen, und steckt dann die Enden der zu verbindenden Kabel nacheinander in die einzelnen Aufnahmen ein. Dort werden sie zunächst von der zweiten automatischen Halterung mit geringer Kraft festgelegt, bis alle Kabel eingesteckt sind. Dann lässt der Monteur das Betätigungselement los, und jetzt werden alle Kabel durch die jeweilige Haupthalterung mit großer Kraft festgehalten.

[0014] Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmen nebeneinander angeordnet sind und alle Kabel aus einer Richtung in die Aufnahmen eingesteckt werden können. Dies erleichtert die Handhabung der Steckklemme.

[0015] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Betätigungselement von einem verschwenkbaren Deckel des Gehäuses gebildet wird.

[0016] Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das erste Halteelement gehäusefest angeordnet ist, so dass nur das zweite Halterungselement durch das Betätigungselement verschwenkt zu werden braucht.

[0017] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das erste Halteelement eine metallische durch das Gehäuse hindurchgehende allen Aufnahmen gemeinsame Platte ist.

[0018] Im Gegensatz hierzu kann vorgesehen sein, dass jede Aufnahme ein eigenes zweites Halteelement aufweist. Dies ist insbesondere dann von großem Vorteil, wenn die zu verbindenden Kabel nicht den gleichen Durchmesser aufweisen.

[0019] Auch das zweite Halteelement kann, ähnlich wie das dritte, Federeigenschaften aufweisen, also selbst als Feder ausgebildet sein.

[0020] Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass das Gehäuse mit Einsteckhilfen zum Erleichtern des Einfädelns der Kabel versehen wird, beispielsweise mit einer Art Trichter, der das vordere Ende des Kabels in die Aufnahme leitet.

[0021] Dies ist bei Kabeln mit Litzen besonders vorteilhaft, um die feinen Litzen nicht schon außerhalb des Gehäuses zu verbiegen.

[0022] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1

eine perspektivische Ansicht einer Steckklemme zum Verbinden der Enden von vier Kabeln miteinander;

Fig. 2

eine perspektivische Ansicht des Gehäuses bei abgenommenem Deckel;

Fig. 3

schematisch einen Querschnitt durch die Steckklemme der Figur 2;

Fig. 4

einen der Figur 3 entsprechenden Schnitt bei einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 5

perspektivisch ein alle Halterungselemente aller Aufnahmen aufweisendes Einsatzteil.

[0023] Die Figur 1 zeigt perspektivisch eine Steckklemme, die ein Gehäuse 1 mit einem Deckel 2 aufweist. Das Gehäuse 1 enthält an seiner einen ebenen Längsseite 3 vier Öffnungen 4, durch die jeweils ein Kabel in die Steckklemme hineingesteckt werden kann. Der Deckel 2 ist so ausgebildet, dass er die in Figur 1 obere Seite und die beiden Stirnseiten des Gehäuses abdeckt. Er kann um eine an der vorderen Oberkante des Gehäuses 1 verlaufende Achse verschwenkt werden.

[0024] Figur 2 zeigt aus einer anderen Perspektive das Gehäuse 1 bei abgenommenem Deckel. Das Gehäuse 1 ist vollständig aus Kunststoff hergestellt. Die die Öffnungen 4 aufweisende Wand des Gehäuses 1 ist relativ dick ausgebildet, um dafür zu sorgen, dass die in das Gehäuse einzusetzenden metallischen Teile einen deutlichen Abstand von der Außenseite aufweisen.

[0025] In dem Gehäuse ist vor der Rückwand 5 mit Abstand zu dieser eine Wand 6 ausgebildet, an der vier Halteelemente 7 angeformt sind. Die Halteelemente 7 sind als Zungenfeder aus Kunststoff ausgebildet. Ihr eingespanntes Ende ist von den Öffnungen 4 entfernt an der hinteren Wand 6, während ihr freies Ende 8 nach vorne gerichtet ist. Die Halteelemente 7 können also nach oben und unten federnd ausweichen. Für jede Öffnung 4 ist ein solches Halteelement 7 vorhanden. Ein in die Öffnung 4 eingeschobenes Kabel gleitet an der Kante 8 vorbei und die Zungenfeder entlang.

[0026] Figur 3 zeigt nun in einem etwas vergrößerten Maßstab einen Querschnitt durch eine Steckklemme der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform mit dem bereits erwähnten metallischen Einsatzteil. Die Öffnungen 4 zum Einschieben der Kabel sind rechts in Fig. 3 orientiert. An die Öffnung in der Vorderwand 3 schließt sich ein erster Trichter 8 an, der dann in einen zweiten etwas flacheren Trichter 9 übergeht. Das freie Ende 8 des Halteelements 7 ragt bis in diesen zweiten Trichter 9 hinein. Die Aufnahme für das Ende des Kabels ist zwischen der metallischen Platte 10 und der Zungenfeder gebildet, die von dem Halteelement 7 gebildet wird. Die Wand 6 bildet eine innere Begrenzung für die Aufnahme in axialer Richtung. Der Raum zwischen der Rückwand 5 und der mit Abstand von dieser verlaufenden Wand 6 dient dazu, die metallische Platte 10 zu halten. Das als Zungenfeder ausgebildete Halteelement 7 weist auf seiner der metallischen Platte 10 zugewandten Längsseite insgesamt drei Vorsprünge auf, die als schräg in Einschieberichtung verlaufende Finger ausgebildet sind. Sie bilden an ihren freien Enden Kanten. Diese Vorsprünge dienen dazu, eine verbesserte Halterung des Kabels zu bewirken, ohne dass das Herausziehen des Kabels, wenn dies gewünscht ist, verhindert wird.

[0027] Anstelle der schräg in Einschubrichtung verlaufenden Finger könnten auch Noppen, Rillen oder dgl. vorhanden sein, die ebenfalls eine Vergrößerung der Haltekraft bewirken können.

[0028] Die metallische Platte 10, die in Figur 5 noch genauer dargestellt ist, bildet ein erstes Halteelement für die Aufnahme, wobei diese Platte 10 durch das gesamte Gehäuse hindurchgeht und damit allen Aufnahmen gemeinsam ist. Die Platte 10 ist eben ausgebildet und an ihrem in Figur 3 linken Ende, d.h. den hinteren Ende, rechtwinklig nach oben in Figur 3 abgebogen. An den dadurch gebildeten kurzen Schenkel 11 ist ein weiteres Metallelement 12 befestigt, beispielsweise angenietet oder angeschweißt. Dieses metallische Element 12 bildet an seinem gegenüberliegenden Ende das zweite Halteelement für das Kabel. Das metallische Element 12 ist geschwungen ausgebildet und weist dadurch und wegen seiner Länge Federeigenschatten auf. Es enthält im Bereich seines freien Endes 13 eine geschlossene Öffnung 16, durch die das Kabel hindurch gesteckt werden kann. Zum besseren Verständnis wird jetzt auf die Figur 5 verwiesen. Fig. 5 zeigt zwar das metallische Einsatzteil für die Ausführungsforn nach Fig. 4, jedoch ist der Unterschied weder bei dem Halteelement 12 noch bei der Platte 10 vorhanden. Die Platte 10 weist im Bereich ihres den Öffnungen 4 zugewandten vorderen Endes 14 jeweils einen schmaleren Vorsprung 15 auf, der durch die bereits erwähnte Öffnung 16 des Halteelements 12 hindurchgreift. Die Öffnung 16 ist etwa rechteckig ausgebildet. Die Federkraft des Halteelements 12 ist so gewählt, dass die eine Kante der Öffnung 16 an der in Figur 5 unteren Seite des Vorsprungs 15 anliegt, in Figur 3 an der oberen Seite des Vorsprungs 15. Drückt man in Figur 5 auf die obere gewölbte Kante 17 des Halteelements 12, so verschwenkt sich das vordere Ende in Figur 5 nach unten und in Figur 3 nach oben, so dass die Öffnung 16 hinter die Öffnung 4 des Gehäuses 1 zu liegen kommt. Dann kann ein Kabel durch die Öffnung 16 zwischen die metallische Platte 10 und das Halteelement 7 eingeschoben werden, bis es mit seinem Ende an der Wand 6 anliegt. Während dieser Einschiebbewegung wird das Kabel von der Seite her durch das Halteelement 7 beaufschlagt, wobei die Beaufschlagung längs der gesamten Länge des eingesteckten Endes wirksam ist. Dadurch wird eine zunehmende Kraft erzeugt, die ausreichen kann, das Kabel festzuhalten, damit es während der Montage der weiteren Kabel nicht wieder herausrutscht.

[0029] Zum dem erwähnten Verschwenken des Halteelements 12 dient der Deckel 2 des Gehäuses, der mit seiner Innenseite auf den gewölbten Bereich 17 des Halteelements 12 drückt und dieses verschwenkt. Nachdem auf diese Weise die Kabel in alle Aufnahmen eingesteckt wurden, lässt der Monteur den Deckel 2 los. Dadurch versuchen sich die Halteelemente 12 zu entspannen, was gleichzeitig dem Deckel 2 verschwenkt und das vordere Ende 13 des Halteelements 12 senkrecht zur Längsachse der Aufnahme und damit auch senkrecht zum Kabel verschiebt, bis dieses zwischen der als Halteelement dienenden Platte 10 und der Kante der Öffnung 16 festgelegt und festgehalten wird. In diesem verklemmten Zustand wirkt das Halteelement 7 noch in gewisser Weise mit.

[0030] Figur 4 zeigt eine geänderte Ausführungsform, bei der in dem Gehäuse 1, siehe Figur 2, die Zungenfeder 7 als drittes Halteelement nicht mehr vorhanden ist. Stattdessen ist an der metallischen Platte 10 eine weitere Zungenfeder 18 aus Metall angebracht, bei der es sich auch um eine Fortsetzung des zweiten Halteelements 12 handeln kann. Diese Zungenfeder 18 ist ebenfalls an dem hinteren Schenkel 11 der Platte 10 befestigt. Sie ragt zunächst parallel zu der Platte nach vorne und ist dort in einem spitzen Winkel 19 abgewinkelt, so dass der Teil 20 wieder in Einschubrichtung gesehen von vorne nach hinten verläuft. Am Ende ist eine Kante 21 gebildet, die beim Einschieben des Kabels auf dem Kabel aufliegt. Die Zungenfeder lässt sich beim Einschieben des Kabels sehr leicht zur Seite verformen. Bei dem Versuch, das Kabel heraus zu ziehen, verkeilt sich die Kante 23 in der Litze, da bei einer Bewegung der Kante 21 nach vorne, d.h. in Figur 4 nach rechts, kein Nachgeben der Feder möglich ist. Die Feder wird in ihrem Abschnitt 20 auf Druck beansprucht und kann daher nicht ausweichen.

[0031] Zum Einschieben des Kabels wird auch bei der Ausführungsform nach Figur 4 zunächst das zweite Halteelement 12 so bewegt, dass die Öffnung 16 für das Einschieben des Kabels freigegeben wird. Auch hier dient das dritte Halteelement 18 nur dazu, das bei gedrückten Deckel 2 eingeschobene Kabel solange vorübergehend zu halten, bis alle Kabel eingeschoben sind und der Monteur den Deckel 2 loslässt.

[0032] In Figur 5 ist unterhalb der Platte 10 diese Zungenfeder 18 dargestellt, die gerade unter Bezugnahme auf die Figur 4 beschrieben wurde.

Ansprüche

1. Steckklemme zum Verbinden der Enden mindestens zweier elektrischer Kabel, mit

1.1 einem isolierenden Gehäuse (1),

1.2 mindestens zwei Aufnahmen für je ein Kabel, mit

1.2.1 einem ersten Halteelement und

1.2.2 einem zweiten Halteelement (12), das

1.2.2.1 in Richtung auf das erste Halteelement insbesondere federbeaufschlagt und

1.2.2.2 zusammen mit dem ersten Halteelement zum Festklemmen eines zwischen beide eingeschobenen Kabelendes ausgebildet ist,

1.3 einem Betätigungselement zum Öffnen der durch die Halteelemente gebildeten Halterung, sowie mit

1.4 einem dritten Halteelement (7, 18), das

1.4.1 federbeaufschlagt ist,

1.4.2 zusammen mit dem ersten und/oder zweiten Halteelement eine zweite Halterung für ein zwischen diese eingestecktes Kabel bildet, die

1.4.3 beim Öffnen der Haupthalterung nicht geöffnet wird.

2. Steckklemme nach Anspruch 1, bei der das dritte Halteelement (7, 18) derart ausgebildet ist, dass es sich durch das Einschieben des Kabels mit geringer Kraft öffnen lässt.

3. Steckklemme nach Anspruch 1 oder 2, bei der das dritte Halteelement (7,18) derart ausgebildet ist, dass es beim Ziehen des Kabels eine größere Festhaltekraft entwickelt als zum Öffnen erforderlich ist.

4. Steckklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das dritte Halteelement (7, 18) Federeigenschaften aufweist.

5. Steckklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das dritte Halteelement (7, 18) eine einseitig eingespannte Zungenfeder ist.

6. Steckklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das dritte Halteelement (7, 18) derart angeordnet ist, dass es beim Einschieben des Kabels aufgeschnitten wird.

7. Steckklemme nach Anspruch 5 oder 6, bei der das eingespannte Ende der Zungenfeder in Einschubrichtung vor dem freien Ende (8) angeordnet ist und die Festlegung durch eine Kante (21) im Bereich des freien Endes der Zungenfeder erfolgt.

8. Steckklemme nach Anspruch 5 oder 6, bei der das eingespannte Ende der Zungenfeder in Einschubrichtung hinter dem freien Ende angeordnet ist und die Festlegung durch einen Reibschluss längs der Länge des eingesetzten Kabelendes erfolgt.

9. Steckklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Betätigungselement zum gleichzeitigen öffnen der Haupthalterungen aller Aufnahmen ausgebildet ist.

10. Steckklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Aufnahmen nebeneinander angeordnet sind und alle Kabel aus einer Richtung in die Aufnahmen eingesteckt werden können.

11. Steckklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Betätigungselement von einem verschwenkbaren Deckel (2) des Gehäuses (1) gebildet wird.

12. Steckklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Halteelement gehäusefest angeordnet ist.

13. Steckklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Halteelement eine metallische durch das Gehäuse (1) hindurchgehende allen Aufnahmen gemeinsame Platte (10) ist.

14. Steckklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der jede Aufnahme ein eigenes zweites und/oder drittes Halteelement aufweist.

15. Steckklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das zweite Halteelement Federeigenschaften aufweist.

16. Steckklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Gehäuse (1) mit Einsteckhilfen versehene Einstecköffnungen für die Aufnahmen aufweist.

Zeichnung