Federklemme zum Anschliessen elektrischer Leiter

Abstract

 Bei dieser Federklemme zum Anschließen elektrischer Leiter ist mindestens eine Anschlußkammer vorgesehen, in der eine mit einem Stromschienenstück (3) zusammenwirkende Klemmfeder (5) angeordnet ist, die winkelförmig so gebogen ist, daß sie an dem freien Ende ihres Klemmschenkels (7) eine auf den eingesteckten elektrischen Leiter (6) gerichtete, sich an diesem verhakende Klemmkante (8) bildet. Es ist ferner eine Betätigungseinrichtung zum Wiederöffnen des Anschlusses vorgesehen. Bei dieser Federklemme ist nun vorgesehen, daß das die Klemmkante (8) aufweisende freie Ende des Klemmschenkels (7) der Klemmfeder (5) eine in einer solchen Raumlage angeordnete, soweit in Richtung vom eingesteckten elektrischen Leiter (6) fortführende doppelte Abkröpfung (10) aufweist, das in der Wiederöffnungsstellung die Klemmkante (8) nicht mehr auf den elektrischen Leiter (6) gerichtet ist. Die Anordnung ist dabei zweckmäßig auch so getroffen, daß als Betätigungseinrichtung an dem freien Ende dieses Klemmschenkels (7) eine Betätigungslasche (15) gebildet ist, deren Betätigungszone (16) sich, gesehen vom Drehpunkt des Klemmschenkels (7) aus, mindestens bis zur Klemmkante (8) erstreckt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Federklemme zum Anschließen elektrischer Leiter mit einem Isolierstoffgehäuse, in dem mindestens eine Anschlußkammer vorgesehen ist, in der eine Klemmfeder angeordnet ist, die winkelförmig so gebogen ist, daß sie an dem freien Ende ihres Klemmschenkels eine auf den eingesteckten elektrischen Leiter gerichtete, sich an diesem verhakende Klemmkante bildet, sowie mit einer Betätigungseinrichtung zum Wiederöffnen des Anschlusses.

[0002] Bei bekannten Federklemmen der gattungsgemäßen Art (DE-AS 1 261 923, DE 42 33 446 C1, EP 0 908 965 A1) bleibt die Klemmkante am freien Ende des Klemmschenkels der Klemmfeder auch in der Wiederöffnungsstellung auf den elektrischen Leiter gerichtet, wodurch beim Herausziehen des Leiters Beschädigungsgefahr besteht oder zumindest die Herausnahnme beeinträchtigt werden kann. Dies gilt auch für eine bekannte Federklemme (DE 20 62 158 B2), bei denen das freie Ende des Klemmschenkels der Klemmfeder nur schwach abgewinkelt ist.

[0003] Es ist dabei grundsätzlich bei derartigen Federklemmen bekannt, im Bereich des freien Endes des Klemmschenkels der Klemmfeder neben einem Klemmkantenbereich eine gesonderte Betätigungslasche vorzusehen (DE-AS 1 261 923, EP 0 909 965). Die dortigen Ausgestaltungen sind bezüglich der Betätigungskraft jedoch insoweit ungünstig, als die Betätigungszone an der Betätigungslasche, gesehen vom Drehpunkt des Klemmschenkels aus, mit verringertem Hebelarm noch vor der Klemmkante liegt. Soweit bei derartigen vorbekannten Federklemmen Betätigungselemente beispielsweise in Form von Hebeln oder Stößeln in die Klemmefeder integriert sind (DE 2 062 158 B2, DE 42 33 446 C1), liegen in ungünstiger Weise auch die Angriffspunkte dieser Betätigungselemente auf dem Klemmschenkel noch deutlich vor der Klemmkante.

[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Federklemme der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der das Wiederöffnen des Anschlusses zuverlässig und ohne Beschädigungsgefahr für den zu entnehmenden Leiter erfolgen kann.

[0005] Die erfindungsgemäße Lösung besteht im wesentlichen darin, daß das die Klemmkante aufweisende freie Ende des Klemmschenkels der Klemmfeder eine so weit in Richtung vom eingesteckten elektrischen Leiter fort führende doppelte Abkröpfung aufweist, daß in der Wiederöffnungsstellung die Klemmkante nicht mehr auf den elektrischen Leiter gerichtet ist. Insbesondere ist die doppelte Abkröpfung in zweckmäßiger Ausgestaltung so ausgebildet, daß sie einen die Klemmkante aufweisenden Endabschnitt bildet, der sich in der Wiederöffnungsstellung parallel zum wieder eingesteckten elektrischen Leiter erstreckt. Dank dieser Ausgestaltung kann weder die Entnahme des Leiters behindert werden, noch dieser bei der Entnahme beschädigt werden, auch dann nicht, wenn es sich um mehrdrähtige und/oder feindrähtige Leiter handelt.

[0006] Gemäß einer besonders bevorzugten weiteren Ausgestaltung ist an dem freien Ende des Klemmschenkels der Klemmfeder eine Betätigungslasche vorgesehen, deren Betätigungszone sich, gesehen vom Drehpunkt des Klemmschenkels aus, mindestens bis hin zur Klemmkante erstreckt. Dies gewährleistet, daß in handhabungsbequemer Weise unter voller Ausnutzung des Hebelarmes mit relativ geringem Kraftaufwand die Klemmfeder in die Wiederöffnungsstellung überführt werden kann.

[0007] Weitere bevorzugte Ausführungsformen betreffen die spezielle Lagezuordnung von in der Federklemme integrierten Betätigungselementen zu der Betätigungszone der Betätigungslasche derart, daß nicht nur mit geringem Kraftaufwand, sondern auch mit nur geringen Reibungsverlusten mit diesen Betätigungselementen, beispielsweise drehbar gelagerten Hebeln oder Exzentern, durch Einwirkung auf die Betätigungslasche die Klemmfeder wieder in die Wiederöffnungsstellung überführt werden kann.

[0008] Weitere bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen.

[0009] Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Federklemmen werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

[0010] Es zeigen:

Figur 1

ein Stromschienenstück einer Federklemme gemäß der Erfindung mit eingesetzter Klemmfeder und eingestecktem elektrischen Leiter,

Figur 2

eine Federklemme gemäß der Erfindung mit integriertem Betätigungselement in Form eines Exzenterhebels bei geschlossenem Anschluß vor Einführen eines elektrischen Leiters,

Figur 3

die Federklemme nach Figur 2 bei geöffnetem Anschluß mit eingestecktem elektrischen Leiter,

Figur 4

eine Federklemme gemäß der Erfindung mit einer anderen Ausführungsform eines integrierten Betätigungshebels,

Figur 5

eine Federklemme gemäß der Erfindung mit einer weiteren Ausführungsform eines integrierten Betätigungselementes.

[0011] Die in den Figuren dargestellte Federklemme, die in allen Ausführungsbeispielen als Leiteranschlußklemme ausgebildet ist, hat ein Isolierstoffgehäuse 1, das in den Figuren 2-5 vereinfacht im Teilschnitt dargestellt ist und in dem eine Anschlußkammer 2 gebildet ist, in der ein Stromschienenstück 3 angeordnet ist, das Kontaktstifte 4 zum Einstecken in eine Leiterplatte aufweist. Das Stromschienenstück 3 ist im wesentlichen im Querschnitt U-förmig ausgebildet und in dem Stromschienenstück 3 ist, sich selbst haltend, eine Klemmfeder 5 eingesetzt, mit der ein anzuschließender elektrischer Leiter 6 kontaktierend an einem Abschnitt des Stromschienenstückes 3 festgeklemmt werden kann. Die Erfindung läßt sich jedoch an jedem anderen Anschlußverbinder, wie beispielsweise Buchsensteckverbinder und dergleichen, verwirklichen.

[0012] Die Klemmfeder 5 ist winkelförmig so gebogen, daß sie an ihrem freien Ende ihres Klemmschenkels 7 eine auf den eingesteckten elektrischen Leiter 6 gerichtete Klemmkante 8 aufweist, die sich an dem eingesteckten, gegen einen oberen Schenkel 3a des Druckschienenstückes 3 geklemmten elektrischen Leiter 6 verhaken kann und damit einen Leiterauszug verhindert.

[0013] Die Klemmfeder 5 hat gegenüberliegend dem Klemmschenkel 7 einen Abstützschenkel 9, der sich an dem unteren Schenkel 3b des Stromschienenstückes 3 abstützt.

[0014] Erfindungsgemäß ist das freie Ende des Klemmschenkels 7, das auch die Klemmkante 8 aufweist, mit einer doppelten Abkröpfung 10 versehen, die so ausgeführt ist, daß ein die Klemmkante 8 aufweisender Endabschnitt 11 an dem Klemmschenkel 7 der Klemmfeder 5 gebildet ist, der sich in der von einem Betätigungswerkzeug herbeigeführten Wiederöffnungsstellung des Anschlusses mindestens parallel zu dem noch eingesteckten elektrischen Leiter 6 erstreckt, so daß in jedem Fall der die Klemmkante 8 aufweisende Endabschnitt 11 des Klemmschenkels 7 so weit in Richtung vom eingesteckten elektrischen Leiter 6 fort steht, daß in der Wiederöffnungsstellung die Klemmkante 8 nicht mehr auf den elektrischen Leiter gerichtet ist und damit der Leiterauszug nicht mehr behindert ist und auch ein Leiter, insbesondere ein fein- oder mehrdrähtiger Leiter, nicht mehr beschädigt werden kann.

[0015] Bei einem Öffnen bzw. Wiederöffnen des Anschlusses wird die Klemmfeder 5 so zusammengedrückt und gekippt, daß der Klemmschenkel 7 mit dem Endabschnitt 11 der Klemmkante 8 die gewünschte unkritische Lage einnehmen kann. Zur zielgerechten Ausführung dieses Bewegungsablaufes trägt bei, daß im hinteren Bereich des Abstützschenkels 9 der Klemmfeder 5 durch eine entsprechende Abkröpfung 12 eine Freimachung 13 gebildet ist, die die gewünschte Abstützung der Klemmfeder 5 in der Verformungsphase in ihrem vorderen Bereich des Abstützschenkels 9 gewährleistet.

[0016] Es ist nun ferner im Bereich des freien Endes des Klemmschenkels 7 der Klemmfeder 5, beispielsweise durch einen Schlitz 14 neben dem Endabschnitt 11 mit der Klemmkante 8 eine Betätigungslasche 15 gebildet, die in ihrem Verlauf im Verhältnis zum Endabschnitt 11 weiter vom eingesteckten elektrischen Leiter 6 fort gebogen ist und die auf ihrer Oberseite eine Betätigungszone 16 definiert, die sich bis zur Klemmkante 8 am Endabschnitt 11 erstreckt. Es ist in weiterer Ausgestaltung auch möglich, das freie Ende des Klemmschenkels 7 so abgestuft auszubilden, daß sich eine Verlängerung der Betätigungslasche ergibt, deren Betätigungszone sogar noch, gesehen vom Drehpunkt des Klemmschenkels 7 aus, ein wenig über die Klemmkante 8 hinaus erstreckt. Hieraus resultiert wegen voller Ausnutzung des Hebelarmes bzw. Verlängerung des Hebelarmes ein verringerter Kraftaufwand beim Betätigen der Klemmfeder im Sinne ihrer Öffnung bzw. Wiederöffnung mittels eines Betätigungswerkzeuges, wie es im einzelnen nachfolgend beschrieben ist.

[0017] Bei der in Figur 1 ohne Isolierstoffgehäuse dargestellten Ausführungsform bildet die Betätigungslasche 15 alleinig die Betätigungseinrichtung. Sie kann von der Frontseite oder der gegenüberliegenden Rückseite der Federklemme her mittels eines einzusteckenden Betätigungswerkzeuges (nicht dargestellt) in ihrer Betätigungszone erreicht und mit dessen Hilfe so niedergedrückt werden, daß beim Öffnen des Anschlusses der elektrische Leiter 6 eingesteckt werden kann bzw. beim Wiederöffnen des Anschlusses die Klemmkante 8 in eine den elektrischen Leiter 6 freigebende und in keiner Weise beeinträchtigenden Lage überführt werden kann, so daß er problemlos aus dem Anschluß herausgezogen werden kann. Auf Seiten des Isolierstoffgehäuses sind neben der Einführungsöffnung für den elektrischen Leiter entsprechende Einführungsöffnungen für das Betätigungswerkzeug vorgesehen.

[0018] Wie in Figur 1 gezeigt, ist dabei zweckmäßig auch an dem Stromschienenstück 3 am vorderen Ende des oberen Schenkels 3a, also dort, wo der elektrische Leiter 6 einzuführen ist, eine Leitereinführphase 17 vorgeschrieben, die ein Aufspleißen fein- oder mehrdrähtiger Leiter beim Einführen verhindert. Bei einer derart betätigbaren Federklemme sind nicht nur mehrreihige, sondern auch mehretagige Anordnungen der Federklemmen möglich.

[0019] Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 2-5 beinhaltet die Betätigungseinrichtung auch im Isolierstoffgehäuse 1 der Federklemmen integrierte Betätigungselemente, mit denen im Sinne der vorgeschriebenen Öffnung bzw. Wiederöffnung der Klemmfeder auf die Betätigungszone 16 der Betätigungslasche 15 des Klemmschenkels 7 der Klemmfeder 5 eingewirkt werden kann.

[0020] Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 und 3 ist als im Isolierstoffgehäuse 1 integriertes Betätigungselement ein Exzenterhebel 18 vorgesehen, der drehbar im Isolierstoffgehäuse gelagert ist. Die Drehachse 19 des Exzenterhebels 18 liegt dabei im wesentlichen senkrecht über der Klemmstelle. In Verbindung mit der Lage der Betätigungszone 16 am Endabschnitt 11 des Klemmschenkels 7, die insoweit am weitesten vom fiktiven Drehpunkt des Klemmschenkels entfernt liegt, führt dieses Lageverhältnis unter Einschluß der Drehachse 19 dazu, daß die Relativbewegung zwischen der Wirkauflagestelle des Exzenterhebels 18 und der Betätigungszone 16 möglichst klein gehalten wird, was dazu führt, daß auch die Reibungskräfte möglichst klein gehalten werden können.

[0021] Dies wird auch durch den Vergleich der Figuren 2 und 3 augenfällig, da Figur 3 im Verhältnis zu Figur 2 den Exzenterhebel 18 und den Endbereich der Klemmfeder 7 in der Öffnungs- bzw. Wiederöffnungsstellung zeigt, in der der elektrische Leiter 6 eingesteckt bzw. wieder entnommen werden kann.

[0022] Aus den Figuren 2 und 3 ist ferner ersichtlich, daß die im Isolierstoffgehäuse 1 vorgesehene Leitereinführungsöffnung 20 ebenfalls eine Einführungsphase 21 hat, so daß auch seitens des Isolierstoffgehäusees 1 ein Aufspleißen insbesondere von mehr- oder feindrähtigen Leitern vermieden werden kann.

[0023] Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist das integrierte Betätigungselement ein Schwenkhebel 22, dessen Drehachse 23 im wesentlichen in einer Verlängerung des Klemmschenkels 7 der Klemmfeder 5 in deren geöffnetem Zustand liegt. Auch diese Ausgestaltung und diese Lageverhältnisse des Angriffspunktes des Schwenkhebels 22 an der Betätigungszone 16 führen neben einem geringen Kraftaufwand infolge der Hebelverhältnisse zu einer deutlichen Reduzierung der Reibkräfte bei der Relativbewegung zwischen Betätigungszone und Wirkbereich des Schwenkhebels 22.

[0024] Die Figur 5 zeigt als integriertes Betätigungselement einen weiteren Schwenkhebel 24, der die gleiche Drehachse 23 wie der Schwenkhebel 22 nach Figur 4 hat und der im übrigen auch die gleiche Ablaufgeometrie im Verhältnis zur Betätigungszone 16 der Klemmfeder wie der Schwenkhebel 22 hat. Die Lage seines Betätigungsendes ist aber im Verhältnis zur Lage des Betätigungsendes des Schwenkhebels 22 so verändert, daß sich hier im Verhältnis zueinander eine Verdrehung der Betätigungsrichtungen um ca. 90° ergibt. Wegen der gleichen Ablaufgeometrie und der gleichen Drehachsenlage sind die Schwenkhebel 22 und 24 austauschbar. Es lassen sich somit auf kostengünstige Weise entsprechend den verschiedenen Anwenderbedürfnissen und etwaigen unterschiedlichen Applikationen Bauvarianten für eine derartiger Federklemme erzeugen.

[0025] Die jeweilige Hebelausführung und die jeweilige Hebellänge lassen sich unter Optimierung jeweils auf die Betätigungskräfte abstimmen.

[0026] Der Schwenkhebel 24 gemäß Ausführungsbeispiel nach Figur 5 trägt einen Betätigungsanschlag 26, für den gehäuseseitig ein Gegenlager vorgesehen ist. Mit der Begrenzung des Weges des Schwenkhebels wird gewährleistet, daß die Klemmfeder nicht überlastet werden kann. Auch alle anderen Hebelausführungen einschließlich des Exzenterhebels können mit entsprechenden Betätigungsanschlägen Versehen sein.

[0027] Neben den vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen können im Bedarfsfall als Betätigungselemente auch Schiebe- oder Druckelemente zum Einsatz kommen, die dann ihrerseits auch auf die Betätigungszone 16 der Betätigungslasche 15 am Klemmschenkel 7 der Klemmfeder 5 einwirken.

Ansprüche

1. Federklemme zum Anschließen elektrischer Leiter, mit einem Isolierstoffgehäuse (1), in dem mindestens eine Anschlußkammer (2) vorgesehen ist, in der eine mit einem Stromschienenstück (3) zusammenwirkende Klemmfeder (5) angeordnet ist, die winkelförmig so gebogen ist, daß sie an dem freien Ende ihres Klemmschenkels (7) eine auf den eingesteckten elektrischen Leiter (6) gerichtete, sich an diesem verhakende Klemmkante (8) bildet, sowie mit einer Betätigungseinrichtung zum Wiederöffnen des Anschlusses, dadurch gekennzeichnet, daß das die Klemmkante (8) aufweisende freie Ende des Klemmschenkels (7) der Klemmfeder (5) eine so weit in Richtung vom eingesteckten elektrischen Leiter (6) fort führende doppelte Abkröpfung (10) aufweist, daß in der Wiederöffnungsstellung die Klemmkante (8) nicht mehr auf den elektrischen Leiter (6) gerichtet ist.

2. Federklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die doppelte Abkröpfung (10) einen die Klemmkante (8) aufweisenden Endabschnitt (11) bildet, der sich in der Wiederöffnungstellung zumindest parallel zum eingesteckten elektrischen Leiter (6) erstreckt.

3. Federklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem freien Ende des Klemmschenkels (7) der Klemmfeder (5) eine Betätigungslasche (15) vorgesehen ist, deren Betätigungszone (16) sich, gesehen vom Drehpunkt des Klemmschenkels (7) aus, mindestens bis zur Klemmkante (8) des Endabschnittes (11) erstreckt.

4. Federklemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungslasche (15) durch einen Schlitz (14) im freien Ende der Klemmfeder (5) gebildet und sie im Verhältnis zum Endabschnitt (11) mit der Klemmkante (8#) weiter in Richtung vom elektrischen Leiter (6) fort abgebogen ist.

5. Federklemme nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federklemme front- und/oder rückseitig in Höhenlage der Betätigungslasche (15) Zugangsöffnungen für ein Betätigungswerkzeug aufweist.

6. Federklemme nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmfeder (5) einen Abstützschenkel (9) aufweist, der sich an einem Abschnitt (3b) eines Stromschienenstückes (3) abstützt und der in seinem hinteren Bereich eine Abkröpfung (12) aufweist, die eine Freimachung (13) gegenüber dem Stromschienenabschnitt (3b) bildet.

7. Federklemme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmfeder (5) sich selbst haltend in einem Stromschienenstück (3) mit U-förmigem Querschnitt angeordnet ist, wobei sich der Abstützschenkel (9) der Klemmfeder (5) an dem unteren Schenkel (3b) des Stromschienenstückes (3) abstützt, während der Klemmschenkel (7) den elektrischen Leiter (6) gegen den oberen Schenkel (3a) des Stromschienenstückes (3) klemmt.

8. Federklemme nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Schenkel (3a) des Stromschienenstückes (3) an dem der Leitereinführungsöffnung zugewandten Ende eine Leitereinführungsphase (17) aufweist.

9. Federklemme nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auch in der vorgelagerten Einführungsöffnung (20) im Isolierstoffgehäuse (1) der Federklemme eine Leitereinführungsphase (21) vorgesehen ist.

10. Federklemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Federklemme ein auf die Betätigungszone (16) der Betätigungslasche (15) wirkendes Betätigungselement (18, 22, 24) gelagert ist.

11. Federklemme nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement ein Exzenterhebel (18) ist, dessen Drehachse (19) im wesentlichen senkrecht oberhalb der Klemmstelle für den elektrischen Leiter (6) angeordnet ist.

12. Federklemme nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungselement ein Schwenkhebel (22, 24) vorgesehen ist, dessen Drehachse (23) in etwa in der Verlängerung der Klemmfeder (7) in ihrer Offenstellung liegt.

13. Federklemme nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß für die Federklemme Schwenkhebel (22 und 24) mit im Verhältnis zueinander um ca. 90° gedrehten Betätigungsbereichen bei im übrigen gleicher Drehachsenlage und gleicher Ablaufgeometrie vorgesehen sind.

14. Federklemme nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Federklemme gelagerten Betätigungselemente (18, 22, 24) einen Betätigungsanschlag (25) als Überlastschutz für die Klemmfeder (7) aufweisen.

Zeichnung