[0001] Die Erfindung betrifft eine Leiteranschlussklemme zum Anschluss elektrischer Leiter
an eine Stromschiene. Die Leiteranschlussklemme hat ein Isolierstoffgehäuse, eine
Stromschiene und eine Klemmfeder. Die Klemmfeder hat einen Klemmschenkel und einen
an der Stromschiene gelagerten Anlageschenkel. Der Klemmschenkel und der Anlageschenkel
sind durch einen Federbogen miteinander verbunden.
[0002] Derartige Leiteranschlussklemmen sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt.
Gemäß der
DE 197 35 786 A1 lässt bei elektrischen Leitern aus Aluminium und Aluminiumlegierungen durch Kriechen
die Kontaktkraft nach, sodass eine Anschlussklemme mit zwei Kontaktschenkeln vorgeschlagen
wird, die einen in die Anschlussklemme eingeführten Leiter gemeinsam beaufschlagen.
Hierbei ist die Anlagefläche des einen Kontaktschenkels an dem Leiter gewölbt ausgebildet,
während die Anlagefläche des anderen Kontaktschenkels scharfkantig auf den Leiter
stößt. Insgesamt soll sich mit der Anschlussklemme gemäß der
DE 197 35 786 A1 eine sicherere Kontaktierung und eine verbesserte Kraftverteilung zur Vermeidung
von Quetschungen des Leiters ergeben.
[0003] Die
CN 102354831 A offenbart einen Federkraftklemmanschluss zum Anklemmen eines elektrischen Leiters
an eine Stromschiene, bei dem eine schlaufenförmige Klemmfeder mit einem auf den elektrischen
Leiter gerichteten Klemmschenkel mit einer Klemmkante vorgesehen ist. Von dem Klemmschenkel
ist schlaufenförmig ein zweiter Klemmschenkel entgegen der Leitereinführungsrichtung
zurückgebogen. Dieser bildet einen weiteren, bogenförmigen Kontaktpunkt mit dem Leiter.
Zudem wirkt das freie Ende des zweiten Klemmschenkels federkraftunterstützend auf
den ersten Klemmschenkel.
[0004] Die
DE 20 2011 110 604 U1 beschreibt ein Federdruckstück und einen elektrischen Steckverbinder mit einem solchen
Federdruckstück. Das Federdruckstück hat zwei Endbereiche, die zwei Kontaktbereiche
mit einem anliegenden Kontaktstift ausbilden können, sowie einen zwischen den Endbereichen
liegenden Mittelbereich. Das Federdruckstück ist geometrisch so geformt, dass zwischen
dem einen Kontaktbereich und dem Mittelbereich ein spitzer Winkel und zwischen dem
anderen Kontaktbereich und dem Mittelbereich ein stumpfer Winkel entsteht. Auf diese
Weise seien mit einem Federdruckstück zwei Kontaktpunkte bei schmaler Bauweise herstellbar.
[0005] Gemäß der
WO 2017/081001 A1 soll eine kleinbauende Verbindungsklemme angegeben werden, wobei die Verbindungsklemme
eine Doppelklemme mit zwei Leitereinführungsöffnungen und zwei Federkraftklemmanschlüssen
ist. Hierbei wird ein verlängerter Endabschnitt des Anlageschenkels einer ersten und/oder
zweiten Klemmfeder in eine Durchgangsöffnung der Stromschiene eingehängt, um eine
besonders kompakte Stromschiene zum Befestigen der Klemmfedern zu nutzen.
[0006] Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, eine Leiteranschlussklemme mit
einem kompakten Aufbau und verbesserter Kontaktierung bereitzustellen.
[0007] Die Aufgabe wird durch eine Leiteranschlussklemme gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen der Leiteranschlussklemme sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
[0008] Es wird vorgeschlagen, dass der Anlageschenkel der Klemmfeder vom Federbogen ausgehend
hinter der Auflagerung des Anlageschenkels an der Stromschiene einen elastischen,
auslenkbaren Federabschnitt mit einer Auflaufschräge zur Führung des anzuschließenden
Leiters hat.
[0009] Hierdurch wird eine Leiteranschlussklemme bereitgestellt, mit der der anzuschließende
Leiter nicht nur mit dem Klemmschenkel, sondern zusätzlich mit einem Federabschnitt
des Anlageschenkels zuverlässig kontaktiert und geklemmt wird. Durch die Auslenkbarkeit
und Elastizität des Federabschnitts können elektrische Leiter unterschiedlichen Durchmessers
sicher gehalten und mit ausreichender Federkraft beaufschlagt werden. Leiter mit großem
Leiterquerschnitt bzw. -durchmesser werden aufgrund der Auslenkbarkeit des Federabschnitts
mit genügend Federkraft seitens des Klemmschenkels und des Federabschnitts beaufschlagt,
ohne dass der Leiter beispielsweise durch Quetschen, Pressen, Drücken, Klemmen oder
Zwängen o.ä. eine unerwünschte Verformung erfährt. Jedoch werden auch Leiter mit kleinem
Leiterquerschnitt bzw. -durchmesser aufgrund des Federabschnitts, der in diesem Fall
eine geringere Auslenkung durch den eingeführten Leiter erfährt, und des Klemmschenkels
besonders sicher kontaktiert und geklemmt. Mit einem Auflaufen des Leiters auf die
Auflaufschräge entsteht in Abhängigkeit des Leiterquerschnitts und Leiterdurchmessers
eine unterschiedliche Kontaktüberlappung.
[0010] In dieser Anmeldung sind die unbestimmten Artikel "ein/eine" als solche und nicht
als Zahlwörter zu verstehen und haben den Wortsinn von "mindestens ein/eine".
[0011] Durch die Elastizität des Federabschnitts ist auch die Auflaufschräge an jeden in
die Leiteranschlussklemme eingeführten Leiter optimal angepasst, da der Federabschnitt
entsprechend dem Leiterdurchmesser ausgelenkt wird und sich die Auflaufschräge hierdurch
selbst optimal positioniert. Die Auslenkung des Federabschnitts und die Federkraft
stehen in Abhängigkeit zu dem Querschnitt des eingeführten Leiters. Leiter mit kleinerem
Querschnitt bewirken eine geringere Auslenkung und eine geringere Anpresskraft des
Federabschnitts. Leiter mit größerem Querschnitt bewirken eine größere Auslenkung
und eine größere Anpresskraft des Federabschnitts. Dabei wird unter Anpresskraft eine
Kraft verstanden, die in Normalrichtung gegen einen anderen Körper wirkt und sich
bei gleichmäßig verteilter Belastung aus dem mit der Fläche multiplizierten Druck
ergibt. Somit ist die Funktion der Auflaufschräge nicht mehr von der Leitereinsteckkraft,
sondern von der Federkraft des Federabschnitts abhängig, sodass das Einführen eines
elektrischen Leiters erleichtert ist.
[0012] Trotz der großen Bandbreite von Leiterquerschnitten und -durchmessern, die mit der
erfindungsgemäßen Leiteranschlussklemme verbindbar sind, wird eine kleinbauende Lösung
mit einfachen Klemmfeder- und Stromschienengeometrien bereitgestellt. Somit ist die
Leiteranschlussklemme auch für Anwendungen mit geringen Bauräumen und Platzverhältnissen
geeignet. Überdies ist die Leiteranschlussklemme einfach und kostengünstig herstellbar,
insbesondere aufgrund der unkomplizierten Klemmfeder- und Stromschienenkonstruktion,
die zudem als Kontakteinsatz vormontierbar ist. Der Kontakteinsatz ist ohne Schwierigkeiten
entgegen einer Entformungsrichtung eines Isolierstoffgehäuses einsetzbar, sodass auch
die Montage der Leiteranschlussklemme erleichtert und beschleunigt ist.
[0013] Bei dem elastischen, auslenkbaren Federabschnitt des Anlageschenkels handelt es sich
um einen Bereich zwischen dem freien Ende des Anlageschenkels und dem Federbogen,
genauer zwischen dem freien Ende des Anlageschenkels und der Auflagerung des Anlageschenkels
an der Stromschiene. Somit ist ein Teil des Anlageschenkels, nämlich der als Federabschnitt
ausgebildete Teil, gegenüber einer Ausgangsposition verlagerbar. Diese Verlagerung
erfolgt entgegen der Federkraft des Federabschnitts und erzeugt somit eine Vorspannung
in dem Federabschnitt, die als Federkraft auf einen an dem Federabschnitt anliegenden
elektrischen Leiter wirkt. Es ist nicht ausgeschlossen, dass weitere Teile des Anlageschenkels,
wie beispielsweise ein Abschnitt zwischen Federbogen und Auflagerung des Anlageschenkels
auf der Stromschiene, ebenfalls eine gewisse Elastizität oder Auslenkbarkeit haben.
Grundsätzlich können die weiteren Teile des Anlageschenkels abseits des Federabschnitts
jedoch auch eine höhere Steifigkeit als im Federabschnitt haben, um eine stabile Abstützung
der Klemmfeder gegen die Stromschiene und/oder das Isolierstoffgehäuse zu ermöglichen.
[0014] Der Federabschnitt kann sich ausgehend von der Auflagerung an der Stromschiene vom
Auflagerungspunkt bis zum freien Ende erstrecken, um eine möglichst hohe Elastizität
und Auslenkbarkeit des Federabschnitts zu ermöglichen. Der Federabschnitt kann jedoch
auch von dem Auflagerungspunkt beabstandet und/oder von dem freien Ende beabstandet
sein, um einen stabileren Anlageschenkel bereitzustellen.
[0015] Innerhalb der Leiteranschlussklemme ist die Klemmfeder derart angeordnet, dass in
Leitereinführungsrichtung gesehen das freie Ende des Anlageschenkels hinter dem freien
Ende des Klemmschenkels angeordnet ist. Somit ist der Klemmschenkel näher an einer
Leitereinführungsöffnung angeordnet als der Anlageschenkel. Mit anderen Worten ist
der Klemmschenkel der Schenkel der Klemmfeder, der einer Leitereinführungsöffnung
zugewandt ist, während der Anlageschenkel ein von der Leitereinführungsöffnung abgewandter
Schenkel der Klemmfeder ist.
[0016] Für die Stromschiene sind grundsätzlich mehrere geometrische Gestaltungen denkbar.
So kann sich ein erster Abschnitt der Stromschiene im Wesentlichen parallel zur Leitereinführungsrichtung
erstrecken, während ein zweiter Abschnitt der Stromschiene in einem Winkel von dem
ersten Abschnitt abragt, sich beispielsweise quer zu diesem erstreckt. Der erste und
der zweite Abschnitt können eine an eine T-Form angenäherte Geometrie haben. Der zweite
Abschnitt kann sich auch unter spitzen oder stumpfen Winkeln von dem ersten Abschnitt
aus erstrecken. Das von dem ersten Abschnitt abgewandte Ende des zweiten Abschnitts
kann in einen dritten Abschnitt der Stromschiene übergehen, der sich im Wesentlichen
parallel zur Leitereinführungsrichtung auf einer einem eingeführten Leiter gegenüberliegenden
Seite des Isolierstoffgehäuses erstreckt.
[0017] Die Auflagerung des Anlageschenkels auf der Stromschiene kann auf vielfältige Weise
erfolgen, wobei die Stromschiene sowohl als Festlager als auch als Loslager für den
Anlageschenkel ausgebildet sein kann. Zur Auflagerung des Anlageschenkels kann die
Stromschiene, insbesondere der zweite Abschnitt der Stromschiene, eine Ausnehmung
haben, durch die der Anlageschenkel der Klemmfeder geführt ist, sodass der Anlageschenkel
an dem zweiten Abschnitt der Stromschiene gelagert ist. Die Stromschiene kann weitere
Ausnehmungen haben und beispielsweise auch den Klemmschenkel der Klemmfeder lagern.
[0018] Zusätzlich zur Auflagerung des Anlageschenkels auf der Stromschiene kann die Klemmfeder
weitere Lagerpunkte innerhalb der Leiteranschlussklemme haben. Beispielsweise können
der Anlageschenkel und/oder der Federbogen auf oder an Innenflächen des Isolierstoffgehäuses
aufliegen oder anliegen.
[0019] Die Auflaufschräge des Federabschnitts dient der Führung des anzuschließenden Leiters.
Bei einer Auflaufschräge handelt es sich um eine gewinkelt zu dem eingeführten Leiter
angestellte Auflagefläche, die durch die Anstellung ein allmähliches Auflaufen des
Leiters auf den Anlageschenkel mit reduziertem Einführwiderstand und somit ein erleichtertes
Einführen des Leiters ermöglicht. Der reduzierte Einführwiderstand wird durch die
elastische Auslenkbarkeit des Federabschnitts noch weiter verbessert, da sich die
Auflaufschräge in ihrer Position und in ihrer Winkelung dem jeweiligen eingeführten
Leiter anpasst. Die Auflaufschräge kann in einem nicht ausgelenkten Zustand beispielsweise
einen Winkel zwischen 30 und 60 Grad mit einem eingeführten Leiter einschließen, während
sie in einem ausgelenkten Zustand einen Winkel zwischen 10 und 40 Grad mit dem Leiter
einschließt.
[0020] Durch den Federabschnitt des Anlageschenkels und durch den Klemmschenkel der Klemmfeder
kann jeweils ein eine Klemmstelle bildender Kontaktpunkt zwischen einem anschließbaren
elektrischen Leiter und der Stromschiene herstellbar sein. Unter einer Klemmstelle
wird ein Bereich einer elektrischen Kontaktierung zwischen einem Anschlusselement,
beispielsweise einer Stromschiene, und einem elektrischen Leiter verstanden. Durch
den von dem Federabschnitt gebildeten Kontaktpunkt und den durch den Klemmschenkel
gebildeten Kontaktpunkt liegen bei einem eingeführten Leiter zu jeder Zeit zwei Kontaktpunkte
vor, sodass die Zuverlässigkeit der Kontaktierung sowie die insgesamt auf den Leiter
wirkende Flächenpressung verbessert ist. Selbstverständlich kann die Klemmkraft des
Federabschnitts und des Klemmschenkels durch geeignete Schenkelformen auf weitere
Kontaktpunkte aufgeteilt sein.
[0021] Der Federabschnitt des Anlageschenkels der Klemmfeder kann einen Endanschlag für
den elektrischen Leiter haben. Hierdurch wird eine zuverlässige Kammertrennung bei
Mehrfachanschlussklemmen, wie beispielsweise Doppelanschlussklemmen, gewährleistet.
Weiterhin wird die Länge des eingeführten Leiterabschnitts begrenzt und das Leiterende
vor einem Kontakt mit anderen Klemmenbestandteilen geschützt. Durch die einteilige
Ausformung des Endanschlags mit dem Anlageschenkel der Klemmfeder wird eine besonders
einfache Gestaltung eines Leiteranschlags zur Verfügung gestellt, da der Endanschlag
nicht durch andere, aufwendiger herzustellende Komponenten wie beispielsweise das
Isolierstoffgehäuse bereitgestellt werden muss.
[0022] Dies wirkt sich zudem positiv auf die Entformungsmöglichkeiten an Werkzeugen sowie
auf die möglichen Montagetechniken aus. Der Endanschlag selbst kann ebenso wie der
restliche Federabschnitt eine elastische Auslenkbarkeit für eine optimale Anpassung
des Anschlags an einen eingeführten Leiter und einen reduzierten Einführwiderstand
haben. Für eine stabile Anschlagsfunktion ist jedoch eine Ausgestaltung des Endanschlags
sinnvoll, bei der der Endanschlag eine höhere Steifigkeit als der restliche Federabschnitt
hat.
[0023] Durch die elastische Auslenkbarkeit des Federabschnitts wirken die Auflaufschräge
und der Endanschlag auf günstige Weise zusammen. Die Auflaufschräge verlagert sich
beziehungsweise gibt einem eingeführten Leiter nach, sodass dieser mit wenig Einführwiderstand
bis zum Endanschlag geführt wird. In konventionellen Klemmfederkonstruktionen mit
vergleichsweise starren Auflaufschrägen kann es hingegen dazu kommen, dass Leiter
an der Schrägen blockieren und zulasten der Kontaktüberlappung nicht oder nur mit
erhöhter Leitereinsteckkraft bis zu einem möglicherweise vorhandenen Anschlag geführt
werden können. Vorliegend ist jedoch durch die Verlagerbarkeit des Federabschnitts
ein Erreichen des Endanschlags auch bei geringer Einsteckkraft gewährleistet. Überdies
wird durch die Verlagerung des Federabschnitts in Abhängigkeit des Leiterdurchmessers
sichergestellt, dass das Leiterende den Endanschlag trifft und nicht hieran vorbei
geführt wird, wie es beispielsweise bei Leitern mit kleinem Durchmesser und einteilig
mit Isolierstoffgehäusen ausgeformten Endanschlägen vorkommen kann.
[0024] Die Stromschiene und/oder das Isolierstoffgehäuse können eine Einbuchtung, eine Ausnehmung
oder eine Öffnung zur Aufnahme des Endanschlags haben. Hierdurch kann der Endanschlag
größer oder länger ausgeführt werden, als es bei einer Leiteranschlussklemme mit im
Bereich des Endanschlags geschlossener Stromschiene und/oder geschlossenem Isolierstoffgehäuse
möglich wäre. Im unausgelenkten Zustand kann der Endanschlag somit zumindest abschnittsweise
in die Stromschiene und/oder das Isolierstoffgehäuse eintauchen. Somit trägt ein solcher
versenkbarer Endanschlag zu einer kompakteren Bauform bei. Auch bei eingeführten Leitern
mit geringem Leitungsdurchmesser, bei denen der Federabschnitt gegebenenfalls nur
geringfügig ausgelenkt ist, kann der Endanschlag zumindest abschnittsweise von der
Stromschiene und/oder dem Isolierstoffgehäuse aufgenommen sein. Durch die zumindest
teilweise Aufnahme in der Stromschiene und/oder dem Isolierstoffgehäuse wird ein weiterer
Lagerpunkt der Klemmfeder bereitgestellt und somit der Anlageschenkel der Klemmfeder
insgesamt mechanisch stabilisiert. Durch die Einbuchtung, Ausnehmung oder Öffnung
der Stromschiene und/oder des Isolierstoffgehäuses kann durch die größere mögliche
Ausdehnung des Endanschlags eine höhere Bandbreite an für die Leiteranschlussklemme
geeigneten Leiterdurchmessern realisiert werden. So kann auch für größere Leiterdurchmesser
bei Mehrfachanschlussklemmen eine zuverlässige Kammertrennung gewährleistet werden.
[0025] Der Endanschlag kann sich unmittelbar an die Auflaufschräge des Federabschnitts des
Anlageschenkels anschließen. Hiermit wird eine besonders kurze und kompakte Bauform
der Klemmfeder bereitgestellt. Die Auflaufschräge geht unmittelbar in den Endanschlag
über und führt einen eingesteckten elektrischen Leiter direkt auf den Anschlag zu.
[0026] Der Endanschlag kann in einem Winkel von der Auflaufschräge abragen. Unter Berücksichtigung
des Anstellwinkels der Auflaufschräge bezüglich eines eingeführten Leiters ist es
günstig, wenn der Endanschlag in einem stumpfen Winkel von der Auflaufschräge abragt.
Es kann sich durch den Winkel zwischen Endanschlag und Auflaufschräge ergeben, dass
sich der Endanschlag quer, also in einem rechten Winkel zu der Leitereinführungsrichtung
erstreckt. Hierdurch trifft das Leiterende eines eingeführten Leiters gleichmäßig
auf die Fläche des Endanschlags.
[0027] Es kann auch ein Absatz an dem Federabschnitt des Anlageschenkels zwischen dem Endanschlag
und der Auflaufschräge vorgesehen sein, der im Wesentlichen rechtwinklig zu dem Endanschlag
verläuft. Ein solcher Absatz, der gemeinsam mit dem Endanschlag eine rechtwinklige
Aufnahme für den Leiter bildet, ist optimal an die übliche zylindrische oder rechteckige
Form eines Leiterendes angepasst. Ein eingeführter Leiter liegt auf dem Absatz im
Vergleich zur Auflaufschräge gerader und sicherer auf. Auch bei größeren Auslenkungen
des Federabschnitts durch größere Leiterdurchmesser stellt sich eine verbesserte Führung
des Leiters ein.
[0028] Die Stromschiene kann an mindestens einem Kontaktpunkt, der eine Klemmstelle für
einen anschließbaren elektrischen Leiter bildet, eine zum Leiter hin gerichtete Erhebung
haben. Unter einer Erhebung wird ein ausgestelltes Material der Stromschiene verstanden.
Die Erhebung liegt beispielsweise als Vorsprung, Nase, Absatz, Wölbung oder Erhöhung
vor. Die Erhebung kann mit einer Querschnittsvergrößerung oder Querschnittsverlagerung
der Stromschiene einhergehen. Durch die Erhebung an einem Kontaktpunkt wird eine verbesserte
Kontaktierung zwischen Stromschiene und Leiter erreicht. An den deutlicher definierten
Kontaktpunkten liegt ein konzentrierter und fokussierter Stromübergang vor. Die Stromschiene
kann Erhebungen in Abhängigkeit der Anzahl an Kontaktpunkten haben. So können beispielsweise
bei zwei Kontaktpunkten, die jeweils durch den Klemmschenkel und den Federabschnitt
des Anlageschenkels gebildet werden, zwei Erhebungen vorhanden sein. Es ist jedoch
auch genauso denkbar, weniger Erhebungen als Kontaktpunkte vorzusehen, um beispielsweise
nur am Klemmschenkel oder am Federabschnitt einen konzentrierteren Stromübergang zu
bewirken. Die Erhebungen der Stromschiene liegen vorteilhafterweise in einem ersten
Abschnitt der Stromschiene vor, der im Wesentlichen parallel zur Leitereinführungsrichtung
verläuft und an dem ein eingeführter Leiter zur Anlage und Kontaktierung kommt.
[0029] Der Federabschnitt des Anlageschenkels kann zwischen der Auflaufschräge und der Auflagerung
an der Stromschiene eine Abknickung haben. Unter einer solchen Abknickung wird ein
gewinkelter Verlauf des Anlageschenkels mit einer Richtungsänderung oder Änderung
der Erstreckung im Bereich der Abknickung bzw. eines die Abknickung kennzeichnenden
Abknickpunktes verstanden. Vorliegend bildet ein solcher Abknickpunkt einen definierten
Drehpunkt, um den der Federabschnitt auslenkbar ist. In dem Abknickpunkt kann auch
ein Übergang von einem steiferen Abschnitt des Anlageschenkels zu einem elastischen,
auslenkbaren Abschnitt des Anlageschenkels stattfinden. Es können auch mehrere Abknickungen
vorgesehen sein, sodass der Federabschnitt einen mehrfach abgewinkelten Verlauf hat.
Bei beengten Platzverhältnissen wird der Federabschnitt durch einen mehrfach abgewinkelten
Verlauf effektiv verlängert und somit die mögliche erzielbare Federkraft oder Elastizität
des Federabschnittes erhöht.
[0030] Der Klemmschenkel der Klemmfeder kann zwischen seinem freien Ende und dem Federbogen
eine Abwinkelung haben. Hierbei kann das freie Ende des Klemmschenkels steiler in
Richtung der Stromschiene verlaufen als der in Richtung Federbogen verlaufende Abschnitt
des Klemmschenkels. Durch den steileren Anlauf bildet der Klemmschenkel an einem eingeführten
Leiter eine Klemmkante, durch die die Pressung auf eine geringere Fläche konzentriert
wird und somit ein verbesserter Stromübergang ermöglicht wird. Überdies wird die Breite
der Klemmfeder in Leitereinführungsrichtung verringert und somit eine kürzere Bauform
der Leiteranschlussklemme ermöglicht. Das freie Ende des Klemmschenkels kann steiler
in Richtung eines ersten Abschnitts der Stromschiene verlaufen, der im Wesentlichen
parallel zur Leitereinführungsrichtung verläuft und an dem ein eingeführter Leiter
zur Anlage und Kontaktierung kommt.
[0031] Die Länge des Klemmschenkels ausgehend vom Scheitelpunkt des Federbogens bis zum
freien Ende des Klemmschenkels kann der Länge des Anlageschenkels ausgehend vom Scheitelpunkt
des Federbogens bis zum Beginn der Auflaufschräge entsprechen. Da der Klemmschenkel
in Abhängigkeit des Leiterdurchmessers des eingeführten Leiters elastisch auslenkbar
ist, behindert die Auflaufschräge die Auslenkung die Verlagerung des Klemmschenkels
gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht. Dies unterstützt die erzielbare hohe
Bandbreite an mit der Leiteranschlussklemme verwendbaren Leiterdurchmessern.
[0032] Die Leiteranschlussklemme kann als Doppelanschluss mit einem bevorzugt symmetrischen
Aufbau ausgebildet sein, in dem jeweils eine Stromschiene und Klemmfeder in einer
Hälfte im Wesentlichen gespiegelt zueinander angeordnet und von einem gemeinsamen
Isolierstoffgehäuse umgeben sind. Hierbei werden die erfindungsgemäß erzielten Bauraumvorteile
besonders effektiv genutzt, da die Kompaktheit der Klemmenkonstruktion auf beiden
Seiten der Doppelanordnung zum Tragen kommt. Bei einer Symmetrie ist überdies die
Montage des Doppelanschlusses erleichtert, da keine baulichen Unterschiede zwischen
beiden Anschlussseiten bestehen und bei der Herstellung lediglich die Spiegelbildlichkeit
beider Anschlussseiten zu beachten ist.
[0033] Bei der als Doppelanschluss vorgesehenen Leiteranschlussklemme ist insbesondere von
einer Leiteranschlussklemme mit zwei gegenüberliegenden Leitereinführungsöffnungen
auszugehen, das heißt, die Leiter werden in entgegengesetzten Leitereinführungsrichtungen
von zwei Seiten aufeinander zu in die Anschlussklemme eingeführt.
[0034] Mehrfach-Leiteranschlussklemmen sind gemäß dieser Anmeldung nicht auf Doppelanschlüsse
beschränkt, sondern umfassen beispielsweise auch Dreifachanschlüsse, bei der drei
elektrische Leiter in einer T-Form aufeinander zu gesteckt werden.
[0035] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in schematischer Weise:
- Figur 1
- - einen Querschnitt der Leiteranschlussklemme in einer Ausführungsform;
- Figur 2
- - einen Querschnitt der Leiteranschlussklemme in einer weiteren Ausführungsform;
- Figur 3
- - einen Querschnitt einer als Doppelanschluss ausgeführten Leiteranschlussklemme mit
einem eingesteckten Leiter;
- Figur 4
- - einen Querschnitt einer als Doppelanschluss ausgeführten Leiteranschlussklemme mit
zwei eingesteckten Leitern;
- Figur 5
- - eine Seitenansicht der Leiteranschlussklemme in Leitereinsteckrichtung;
- Figur 6
- - einen Querschnitt der Leiteranschlussklemme in einer weiteren Ausführungsform.
[0036] Figur 1 zeigt eine Leiteranschlussklemme 1 in einer Querschnittsansicht. In die Leiteranschlussklemme
1 ist ein elektrischer Leiter 2 wie schematisch angedeutet in einer Leitereinführungsrichtung
R
L einführbar. Es ist ein noch in der Einführung befindlicher Leiter 2 erkennbar, der
seine Endposition in der Leiteranschlussklemme 1 noch nicht erreicht hat. Bei dem
elektrischen Leiter 2 kann es sich um eine einadrige oder mehradrige elektrische Leitung
handeln. Das Leiterende des Leiters 2 ist vorteilhafterweise abisoliert, um einen
ausreichenden elektrischen Kontakt in der Leiteranschlussklemme 1 zu gewährleisten.
Die Leiteranschlussklemme 1 hat eine Stromschiene 3 als elektrisch leitendes Bauteil,
das mit einem eingeführten Leiter 2 elektrisch verbunden werden soll. Die Stromschiene
3 kann mehrere Abschnitte 3a, 3b, 3c haben. Ein erster Abschnitt 3a verläuft im Wesentlichen
parallel zur Leitereinführungsrichtung R
L. Der erste Abschnitt 3a ist der Abschnitt der Stromschiene 3, an dem ein eingeführter
Leiter 2 anliegt und den der Leiter 2 elektrisch kontaktiert. Zusätzlich drückt eine
Klemmfeder 4 den Leiter 2 gegen den ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3. Der zweite
Abschnitt 3b der Stromschiene 3 ragt in einem Winkel von dem ersten Abschnitt 3a ab,
beispielsweise kann er rechtwinklig abragen, sodass sich der zweite Abschnitt 3b im
Wesentlichen quer zu dem ersten Abschnitt 3a erstreckt. Der zweite Abschnitt 3b kann
quer zur Leitereinführungsrichtung R
L verlaufen. An dem zweiten Abschnitt 3b ist, wie nachfolgend noch erläutert wird,
ein Anlageschenkel 6 der Klemmfeder 4 gelagert. Der zweite Abschnitt 3b kann in einen
dritten Abschnitt 3c der Stromschiene 3 übergehen. Der Übergang kann über einen Winkel
oder eine Biegung erfolgen. Der dritte Abschnitt 3c kann parallel zum ersten Abschnitt
3a oder zur Leitereinführungsrichtung R
L verlaufen. Der dritte Abschnitt 3c befindet sich auf einer dem ersten Abschnitt 3a
gegenüberliegenden Seite der Leiteranschlussklemme 1. Zwischen dem ersten Abschnitt
3a und dem dritten Abschnitt 3c der Stromschiene 3 sind die Schenkel der Klemmfeder
4 angeordnet. Die Stromschiene 3 hat eine einfache Geometrie und kann problemlos als
Massenbauteil hergestellt werden.
[0037] Die Leiteranschlussklemme 1 hat ein Isolierstoffgehäuse 22, das die Bauteile der
Leiteranschlussklemme 1 vor äußeren physikalischen und chemischen Einwirkungen schützt
und aus einem elektrisch isolierenden Material wie beispielsweise Kunststoff besteht.
Das Isolierstoffgehäuse 22 umgibt die Leiteranschlussklemme 1 nahezu vollständig,
enthält jedoch zumindest eine Leitereinführungsöffnung 23 zum Einführen eines elektrischen
Leiters 2 in die Leiteranschlussklemme 1.
[0038] Die Leiteranschlussklemme 1 hat eine Klemmfeder 4. Die Klemmfeder 4 hat einen Klemmschenkel
5 und einen Anlageschenkel 6. Der Klemmschenkel 5 und der Anlageschenkel 6 sind über
einen Federbogen 7 miteinander verbunden, sodass sich zumindest an der Basis der Klemmfeder
4 eine U-Form ergibt. In Leitereinführungsrichtung R
L gesehen, also ausgehend von der Leitereinführungsöffnung 23, ist das freie Ende 20
des Anlageschenkels 6 hinter dem freien Ende 19 des Klemmschenkels 5 angeordnet. Die
Klemmfeder 4 stützt sich vorliegend mit ihrem Federbogen 7 gegen das Isolierstoffgehäuse
22 ab, während der Klemmschenkel 5 und der Anlageschenkel 6 in den von dem Isolierstoffgehäuse
22 eingeschlossenen Innenraum, auch Leiteranschlussraum genannt, hineinragen. Der
Anlageschenkel 6 ist zusätzlich an der Stromschiene 3, beispielsweise an dem zweiten
Abschnitt 3b der Stromschiene 3 gelagert, sodass sich der Anlageschenkel 6 auch gegen
die Stromschiene 3 abstützt. Hierzu hat die Stromschiene 3 in ihrem zweiten Abschnitt
3b eine Ausnehmung, durch die der Anlageschenkel 6 geführt ist, sodass der Anlageschenkel
6 an dem zweiten Abschnitt 3b der Stromschiene 3 gelagert ist. Die Stelle der Durchführung
des Anlageschenkels 6 durch die Stromschiene 3, an der der Anlageschenkel 6 auf der
Stromschiene 3 aufliegt, wird als Auflagerung 8 bezeichnet. Ausgehend von der Auflagerung
8 in Richtung des freien Endes 20 des Anlageschenkels 6 erstreckt sich ein elastischer,
auslenkbarer Federabschnitt 9 mit einer Auflaufschräge 10 zur Führung des Leiters
2.
[0039] Der Anlageschenkel 6 erstreckt sich somit ausgehend von dem Federbogen 7 in Richtung
des Leiters 2 und bildet mit seinem Federabschnitt 9 zusätzlich zum Klemmschenkel
5 eine weitere Federunterstützung zum Klemmen des Leiters 2 gegen die Stromschiene
3. Aufgrund der Elastizität des Federabschnitts 9 wird dieser beim Einführen eines
Leiters 2 in Abhängigkeit des Leiterdurchmessers verlagert und passt sich somit unterschiedlichen
Leiterquerschnitten an. Bei größeren Leiterdurchmessern wird der Federabschnitt 9
von dem Leiter 2 weiter nach unten, in Richtung des dritten Abschnitts 3c der Stromschiene
3 gedrückt. Bei kleineren Leiterdurchmessern wird der Federabschnitt 9 weniger ausgelenkt.
In beiden Fällen wirkt die Federkraft des Federabschnitts 9 auf den Leiter 2 zu, sodass
der Leiter 2 seinem Durchmesser entsprechend stark gegen die Stromschiene 3, vorliegend
gegen den ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3, gepresst wird. Durch die Federkräfte
des Federabschnitts 9 und des Klemmschenkels 5 bilden sich Kontaktpunkte zwischen
dem Leiter 2 und der Stromschiene 3 aus. Somit liegt durch den Federabschnitt 9 des
Anlageschenkels 6 und durch den Klemmschenkel 5 der Klemmfeder 4 jeweils ein eine
Klemmstelle bildender Kontaktpunkt zwischen dem Leiter 2 und der Stromschiene 3 vor.
An diesen Kontaktpunkten findet ein konzentrierter Stromübergang statt, der durch
eine Erhebung 16 der Stromschiene 3 an zumindest einem Kontaktpunkt noch weiter verbessert
werden kann. Die Stromschiene 3 kann somit an mindestens einem Kontaktpunkt, der eine
Klemmstelle für einen anschließbaren elektrischen Leiter 2 bildet, eine zum Leiter
2 hin gerichtete Erhebung 16 haben.
[0040] Durch den elastischen Federabschnitt 9 können verschiedene Leiter 2 mit unterschiedlichen
Durchmessern zuverlässig gehalten werden, ohne Quetschungen zu unterliegen.
[0041] Gemeinsam mit dem Federabschnitt 9 ist auch die Auflaufschräge 10 elastisch und auslenkbar,
sodass diese bei einem Einführen des Leiters 2 verlagert wird und somit dem eingeführten
Leiter 2 nur einen geringen Widerstand entgegensetzt. Die Funktion der Auflaufschräge
10 hängt somit nicht mehr von der Leitereinsteckkraft, sondern von der Federkraft
des Federabschnitts 9 ab. Die Auflaufschräge 10 dient dazu, die Leitereinführbewegung
zu begrenzen und den Leiter 2 auch bei einem schiefen, also gewinkelten Einstecken
wieder in Richtung Stromschiene 3 bzw. ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3 zu führen,
um so die Leitereinsteckrichtung zu korrigieren. Die Auflaufschräge 10 verläuft, wie
in Figur 1 ersichtlich, in einem Winkel zu dem Leiter 2 bzw. zu der Leitereinführungsrichtung
R
L, um ein allmähliches Auflaufen des Leiters 2 zu ermöglichen. Die Auflaufschräge 10
kann in einem nicht ausgelenkten Zustand beispielsweise einen Winkel zwischen 30 und
60 Grad mit einem eingeführten Leiter einschließen.
[0042] Figur 1 zeigt den Klemmschenkel 5 der Klemmfeder 4 mit einer Abwinkelung 18 zwischen
seinem freien Ende 19 und dem Federbogen 7, durch die das freie Ende 19 des Klemmschenkels
5 steiler in Richtung der Stromschiene 3, hier in Richtung des ersten Abschnitts 3a
der Stromschiene 3, verläuft als der in Richtung Federbogen 7 verlaufende Abschnitt
des Klemmschenkels 5. Durch diese Anstellung bildet der Klemmschenkel 5 im Bereich
seines freien Endes 19 und somit im Bereich des Kontaktpunktes mit der Stromschiene
3 eine Klemmkante aus. Eine solche steil anlaufende Klemmkante bildet einen scharfkantigen
Kraftangriff und somit einen verbesserten Kontaktpunkt gegenüber flacheren Kraftangriffswinkeln,
sodass sich ein verbesserter Stromübergang und eine zuverlässigere Kontaktierung feststellen
lassen. Insbesondere wirkt sich dies positiv auf die Leiterhaltekraft und Leiteranpresskraft
aus.
[0043] Gemäß Figur 1 hat der Anlageschenkel 6 zwischen der Auflagerung 8 und der Auflaufschräge
10 eine Abknickung 17. Die Auflaufschräge 10 geht somit nicht direkt oder gerade in
den auf der Auflagerung 8 aufliegenden Abschnitt des Anlageschenkels 6 über, sondern
erfährt zunächst eine Richtungsänderung, insbesondere um die Auflaufschräge 10 im
Anschluss an den Federbogen 7 und den Anlageschenkel 6 in einer für ihre Funktion
günstigeren Höhe zu positionieren. Aus dem Abknickpunkt ergibt sich ein definierter
Drehpunkt, um den der Federabschnitt 9 schwenkbar und somit verlagerbar ist. In Figur
1 ist zwischen der Abknickung 17 und der Auflagerung 8 eine weitere Richtungsänderung
des Anlageschenkels 6 gezeigt. Durch den mehrfach abgewinkelten Verlauf des Anlageschenkels
6 wird der Federabschnitt 9 effektiv verlängert und somit die Auslenkbarkeit des Federabschnitts
9 erhöht.
[0044] Der Federabschnitt 9 des Anlageschenkels 6 der Klemmfeder 4 hat einen Endanschlag
12 für den elektrischen Leiter 2. Hierdurch wird die Einführungslänge des Leiters
2 begrenzt. Das Leiterende des Leiters 2 wird von dem Endanschlag 12 aufgenommen und
vor Kontakt mit anderen Klemmenbestandteilen geschützt. Insbesondere wird somit auch
eine Kammertrennung gewährleistet, wie sie bei Mehrfachanschlüssen wie beispielsweise
Doppelanschlüssen gewünscht wird. Des Weiteren wird eine konstante Kontaktüberlappung
auch bei unterschiedlichen Leiterquerschnitten bewirkt.
[0045] Gemäß Figur 1 ist der Endanschlag 12 einteilig mit dem Anlageschenkel 6 der Klemmfeder
4 ausgeführt, sodass ein besonders einfach herzustellender Leiteranschlag bereitgestellt
wird. Durch eine Öffnung 13 in der Stromschiene 3 kann der Endanschlag 12 über das
Leiterende des Leiters 2 hinausragen, ohne von der Stromschiene 3 blockiert zu werden.
Hierdurch kann der Endanschlag 12 etwas länger ausgeführt werden und erfüllt seine
Funktion somit auch bei größeren Leiterdurchmessern zuverlässig. Der Endanschlag 12
kann ebenfalls elastisch oder auch steifer als der Federabschnitt 9 ausgeführt sein
und beispielsweise eine Materialverstärkung haben, um einen stabileren Anschlag zu
sichern.
[0046] Durch den elastischen Federabschnitt 9 wird der Endanschlag 12 bei einer Verlagerung
des Federabschnitts 9 durch einen eingeführten Leiter 2 automatisch an die richtige
Position zur Aufnahme des Leiterendes geführt. Durch die ebenfalls verlagerte Auflaufschräge
10 erreicht der Leiter 2 zuverlässig die gewünschte Position im Bereich des Endanschlags
12. Es wird verhindert, dass der Leiter 2 an dem Endanschlag 12 vorbei geführt wird,
wie es beispielsweise bei Leitern mit kleinem Durchmesser und einteilig mit Isolierstoffgehäusen
ausgeformten Endanschlägen vorkommen kann.
[0047] Zur Betätigung der Leiteranschlussklemme 1 weist diese einen Drücker 24 auf. Mithilfe
des beispielsweise handkraftbetätigten Drückers 24 kann der Klemmschenkel 5 manuell
in Richtung des Anlageschenkels 6 verlagert werden, um einen Leiter 2 wie insbesondere
auch mehrdrähtige Leiter 2 leichter einführen oder wieder lösen und zwischen dem Klemmschenkel
6 und der Stromschiene 3 positionieren zu können.
[0048] Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform entspricht die Länge L
1 des Klemmschenkels 5 ausgehend vom Scheitelpunkt 21 des Federbogens 7 bis zum freien
Ende 19 des Klemmschenkels 5 der Länge L
2 des Anlageschenkels 6 ausgehend von dem Scheitelpunkt 21 des Federbogens 7 bis zum
Beginn der Auflaufschräge 10. Bei einer Verlagerung des Klemmschenkels 5, beispielsweise
aufgrund einer Betätigung des Drückers 24, behindert die Auflaufschräge 10 in der
vorliegenden Ausführungsform nicht die Auslenkung des Klemmschenkels 5. Auch Leiter
2 mit größeren Durchmessern können von dem Klemmschenkel 5 geklemmt werden, ohne dass
der Klemmschenkel 5 durch Teile des Anlageschenkels 6 in seiner Auslenkung behindert
wird.
[0049] Die Stromschiene 3 und die Klemmfeder 4 können als Kontakteinsatz vormontiert und
entgegen einer Entformungsrichtung R
E des Isolierstoffgehäuses 22 in einer Montagerichtung R
M in das Isolierstoffgehäuse 22 eingesetzt werden. Hierdurch ist eine besonders einfache
und kostengünstige Herstellung und Montage der Leiteranschlussklemme 1 gewährleistet.
Dies wird unter anderem durch die einfache Geometrie der Stromschiene 3 und der Klemmfeder
4 ermöglicht, da beispielsweise der Endanschlag 12 und die Anlaufschräge 10 bereits
Teile der Klemmfeder 4 und damit des Kontakteinsatzes sein können und somit nicht
durch entsprechende Ausformungen des Isolierstoffgehäuses 22 gebildet sein müssen,
die wiederum die Montage des Kontakteinsatzes erschweren könnten.
[0050] Figur 2 zeigt eine Ausführungsform der Leiteranschlussklemme 1, die sich nur leicht
von der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform unterscheidet. Zur Vermeidung von Wiederholungen
wird auf die Ausführungen zu Figur 1 verwiesen und im Folgenden nur auf die Unterschiede
zu Figur 1 eingegangen.
[0051] In Figur 2 ist die Leiteranschlussklemme 1 ohne eingesteckten Leiter gezeigt. Die
Klemmfeder 4 befindet sich somit in einer Ruhe- oder Ausgangsposition, in der der
Klemmschenkel 5 und der Anlageschenkel 6 nicht ausgelenkt sind.
[0052] In Figur 2 weist das Isolierstoffgehäuse 22 eine Einbuchtung 14 zur Aufnahme des
Endanschlags 12 auf. Diese Einbuchtung 14 ist in Figur 2 als eine taschenförmige Vertiefung
im Isolierstoffgehäuse 22 ausgeführt, in die das freie Ende 20 des Endanschlags 12
bei nicht vorliegender oder nur geringer Auslenkung des Federabschnitts 9 eintauchen
kann. Auf diese Weise wird bei kleinen Leiterdurchmessern ein zusätzlicher mechanischer
Schutz und eine Stabilisierung des Endanschlags 12 ermöglicht. Zudem kann der Endanschlag
12 gegenüber der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform eine größere Länge haben, sodass
die Leiteranschlussklemme 1 auch Anwendungen für Leiter mit größeren Durchmessern
abdeckt. Ein längerer Endanschlag 12 verbessert auch eine gegebenenfalls gewünschte
Kammertrennung der Leiteranschlussklemme 1.
[0053] Die Figuren 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die
Leiteranschlussklemme 1 als Doppelanschluss ausgebildet ist. Der Doppelanschluss hat
in den Figuren 3 und 4 einen symmetrischen Aufbau, in dem jeweils eine Stromschiene
3 und Klemmfeder 4 in einer Klemmenhälfte K
1, K
2 gespiegelt zueinander angeordnet und von einem gemeinsamen Isolierstoffgehäuse 22
umgeben sind. In Figur 3 ist in der Klemmenhälfte K
2 des Doppelanschlusses ein Leiter 2 vollständig in die Leiteranschlussklemme 1 eingeführt,
während in der Klemmenhälfte K
1 kein Leiter vorhanden ist. In Figur 4 ist in der Klemmenhälfte K
2 des Doppelanschlusses ein Leiter 2 vollständig in die Leiteranschlussklemme 1 eingeführt,
während in der Klemmenhälfte K
1 ein noch in der Einführung befindlicher Leiter 2 gezeigt ist, der seine Endposition
in der Leiteranschlussklemme 1 noch nicht vollständig erreicht hat.
[0054] Die Stromschiene 3 kann in jeder Klemmenhälfte K
1, K
2 in drei Abschnitte 3a, 3b, 3c unterteilt werden. Ein erster Abschnitt 3a verläuft
im Wesentlichen parallel zur jeweiligen Leitereinführungsrichtung R
L. Der erste Abschnitt 3a ist der Abschnitt der Stromschiene 3, an dem der eingeführte
Leiter 2 anliegt und den der Leiter 2 elektrisch kontaktiert. Zusätzlich drückt eine
Klemmfeder 4 den Leiter 2 gegen den ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3. Der zweite
Abschnitt 3b der Stromschiene 3 ragt in einem Winkel von dem ersten Abschnitt 3a ab,
beispielsweise kann er rechtwinklig abragen, sodass sich der zweite Abschnitt 3b im
Wesentlichen quer zu dem ersten Abschnitt 3a erstreckt. Der zweite Abschnitt 3b kann
quer zur Leitereinführungsrichtung R
L verlaufen. An dem zweiten Abschnitt 3b ist ein Anlageschenkel 6 der Klemmfeder 4
gelagert. Der zweite Abschnitt 3b kann in einen dritten Abschnitt 3c der Stromschiene
3 übergehen. Der Übergang kann über einen Winkel oder eine Biegung erfolgen. Der dritte
Abschnitt 3c kann wiederum parallel zum ersten Abschnitt 3a oder zur Leitereinführungsrichtung
R
L verlaufen. Der dritte Abschnitt 3c befindet sich auf einer dem ersten Abschnitt 3a
gegenüberliegenden Seite der Leiteranschlussklemme 1. Zwischen dem ersten Abschnitt
3a und dem dritten Abschnitt 3c der Stromschiene 3 sind die Schenkel der Klemmfeder
4 angeordnet. Die Stromschiene 3 hat eine einfache Geometrie und kann problemlos als
Massenbauteil hergestellt werden.
[0055] Es können jeweils eine gesonderte Stromschiene 3 in jeder Klemmenhälfte K
1, K
2 vorliegen, sodass die Stromschienen 3 nicht miteinander verbunden sind. Günstig ist
es jedoch, wenn eine gemeinsame Stromschiene 3 für beide Klemmenhälften K
1, K
2 vorgesehen ist und die Stromschiene 3 der Klemmenhälfte K
1 somit, beispielsweise im dritten Abschnitt 3c, in die Stromschiene 3 der Klemmenhälfte
K
2 übergeht.
[0056] Die Leiteranschlussklemme 1 hat ein gemeinsames Isolierstoffgehäuse 22 für beide
Klemmenhälften K
1, K
2, das die Bauteile der Leiteranschlussklemme 1 vor äußeren physikalischen und chemischen
Einwirkungen schützt und aus einem elektrisch isolierenden Material wie beispielsweise
Kunststoff besteht. Das Isolierstoffgehäuse 22 umgibt die Leiteranschlussklemme 1
nahezu vollständig, enthält jedoch zwei Leitereinführungsöffnungen 23 zum Einführen
elektrischer Leiter 2 in die Leiteranschlussklemme 1.
[0057] Die Leiteranschlussklemme 1 hat in jeder Klemmenhälfte K
1, K
2 eine Klemmfeder 4. Jede der beiden Klemmfedern 4 hat einen Klemmschenkel 5 und einen
Anlageschenkel 6. Der Klemmschenkel 5 und der Anlageschenkel 6 sind über einen Federbogen
7 miteinander verbunden, sodass sich zumindest an der Basis der Klemmfedern 4 eine
U-Form ergibt. In Leitereinführungsrichtung R
L gesehen, also ausgehend von der jeweiligen Leitereinführungsöffnung 23, ist das freie
Ende 20 des Anlageschenkels 6 hinter dem freien Ende 19 des Klemmschenkels 5 angeordnet.
Die Klemmfeder 4 stützt sich vorliegend mit ihrem Federbogen 6 gegen das Isolierstoffgehäuse
22 ab, während der Klemmschenkel 5 und der Anlageschenkel 6 in den von dem Isolierstoffgehäuse
22 eingeschlossenen Innenraum, auch Leiteranschlussraum genannt, hineinragen. Der
Anlageschenkel 6 ist zusätzlich an der Stromschiene 3, vorliegend an dem jeweiligen
zweiten Abschnitt 3b der Stromschiene 3 gelagert, sodass sich der Anlageschenkel 6
auch gegen die Stromschiene 3 abstützt. Hierzu hat die Stromschiene 3 in ihrem jeweiligen
zweiten Abschnitt 3b eine Ausnehmung, durch die der Anlageschenkel 6 geführt ist,
sodass der Anlageschenkel 6 an dem zweiten Abschnitt 3b der Stromschiene 3 gelagert
ist. Die Stelle der Durchführung des Anlageschenkels 6 durch die Stromschiene 3, an
der der Anlageschenkel 6 auf der Stromschiene 3 aufliegt, wird als Auflagerung 8 bezeichnet.
Ausgehend von der Auflagerung 8 in Richtung des freien Endes 20 des Anlageschenkels
6 erstreckt sich ein elastischer, auslenkbarer Federabschnitt 9 mit einer Auflaufschräge
10 zur Führung des Leiters 2.
[0058] Der Anlageschenkel 6 jeder Klemmfeder 4 erstreckt sich somit ausgehend von dem Federbogen
7 in Richtung des Leiters 2 und bildet mit seinem Federabschnitt 9 zusätzlich zum
Klemmschenkel 5 eine weitere Federunterstützung zum Klemmen des jeweiligen Leiters
2 gegen die Stromschiene 3. Aufgrund der Elastizität des Federabschnitts 9 wird dieser
beim Einführen eines Leiters 2 in Abhängigkeit des Leiterdurchmessers verlagert und
passt sich somit unterschiedlichen Leiterquerschnitten an. Bei größeren Leiterdurchmessern
wird der Federabschnitt 9 von dem jeweiligen Leiter 2 weiter nach unten, in Richtung
des dritten Abschnitts 3c der Stromschiene 3 gedrückt. Bei kleineren Leiterdurchmessern
wird der Federabschnitt 9 weniger ausgelenkt. In beiden Fällen wirkt die Federkraft
des Federabschnitts 9 auf den Leiter 2 zu, sodass der Leiter 2 unabhängig von seinem
Durchmesser gegen die Stromschiene 3, vorliegend gegen den ersten Abschnitt 3a der
Stromschiene 3, gepresst wird. Durch die Federkräfte des Federabschnitts 9 und des
Klemmschenkels 5 bilden sich, wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt, zwei Kontaktpunkte
11 zwischen dem jeweiligen Leiter 2 und der Stromschiene 3 aus. Somit liegt durch
den Federabschnitt 9 des Anlageschenkels 6 und durch den Klemmschenkel 5 der Klemmfeder
4 in jeder Klemmenhälfte K
1, K
2 jeweils ein eine Klemmstelle bildender Kontaktpunkt 11 zwischen dem Leiter 2 und
der Stromschiene 3 vor. An diesen Kontaktpunkten 11 findet ein konzentrierter Stromübergang
statt, der durch Erhebungen 16 der Stromschiene 3 an den Kontaktpunkten 11 noch weiter
verbessert werden kann. Die Stromschiene 3 kann somit an mindestens einem Kontaktpunkt
11, der eine Klemmstelle für einen anschließbaren elektrischen Leiter 2 bildet, eine
zum Leiter 2 hin gerichtete Erhebung 16 haben.
[0059] Durch den elastischen Federabschnitt 9 können verschiedene Leiter 2 mit unterschiedlichen
Durchmessern zuverlässig gehalten werden, ohne Quetschungen zu unterliegen.
[0060] Gemeinsam mit dem Federabschnitt 9 ist auch die Auflaufschräge 10 elastisch und auslenkbar,
sodass diese bei einem Einführen eines Leiters 2 verlagert wird und somit dem eingeführten
Leiter 2 nur einen geringen Widerstand entgegensetzt. Die Funktion der Auflaufschräge
10 hängt somit nicht mehr von der Leitereinsteckkraft, sondern von der Federkraft
des Federabschnitts 9 ab. Die Auflaufschräge 10 dient dazu, die Leitereinführbewegung
zu begrenzen und den Leiter 2 auch bei einem schiefen, also gewinkelten Einstecken
wieder in Richtung Stromschiene 3 bzw. ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3 zu führen,
um so die Leitereinsteckrichtung zu korrigieren. Die Auflaufschräge 10 verläuft, wie
in den Figuren 3 und 4 ersichtlich, in einem Winkel zu dem Leiter 2 bzw. zu der Leitereinführungsrichtung
R
L, um ein allmähliches Auflaufen des Leiters 2 zu ermöglichen. Die Auflaufschräge 10
kann in einem nicht ausgelenkten Zustand beispielsweise einen Winkel zwischen 30 und
60 Grad mit einem eingeführten Leiter einschließen.
[0061] In den Figuren 3 und 4 hat der Federabschnitt 9 des Anlageschenkels 6 jeder Klemmfeder
4 einen Endanschlag 12 für den jeweiligen elektrischen Leiter 2. Hierdurch wird die
Einführungslänge des Leiters 2 begrenzt. Das Leiterende 2 wird von dem Endanschlag
12 aufgenommen und vor Kontakt mit anderen Klemmenbestandteilen geschützt. Insbesondere
wird somit auch eine Kammertrennung des vorliegenden Doppelanschlusses gewährleistet,
sodass in jeder Klemmenhälfte K
1, K
2 eine Kammer für je einen Leiteranschluss gebildet wird.
[0062] Der Endanschlag 12 ist vorteilhafterweise, wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt, einteilig
mit dem Anlageschenkel 6 jeder Klemmfeder 4 ausgeführt, sodass ein besonders einfach
herzustellender Leiteranschlag bereitgestellt wird. Der Endanschlag 12 schließt sich
unmittelbar an die Auflaufschräge 10 des Federabschnitts 9 des Anlageschenkels 6 an.
In Figur 3 ist erkennbar, dass der Endanschlag 12 in einem Winkel α von der Auflaufschräge
abragt. Dieser Winkel α ist bevorzugt ein stumpfer Winkel, um ein möglichst weites
Einführen der Leiter 2 bei gleichzeitig sichergestellter Aufnahme des Leiterendes
von dem Endanschlag 12 zu ermöglichen.
[0063] Durch den elastischen Federabschnitt 9 wird der Endanschlag 12 bei einer Verlagerung
des Federabschnitts 9 durch einen eingeführten Leiter 2 automatisch an die richtige
Position zur Aufnahme des Leiterendes geführt. Durch die ebenfalls verlagerte Auflaufschräge
10 erreicht der Leiter 2 zuverlässig die gewünschte Position im Bereich des Endanschlags
12. Es wird verhindert, dass der Leiter 2 an dem Endanschlag 12 vorbei geführt wird,
wie es beispielsweise bei Leitern mit kleinem Durchmesser und einteilig mit Isolierstoffgehäusen
ausgeformten Endanschlägen vorkommen kann.
[0064] Die Funktion der Auflaufschräge 10 und des Endanschlags 12 ist insbesondere in Figur
4 gut nachvollziehen. In der Klemmenhälfte K
1 stößt gerade ein in der Einführung befindlicher Leiter 2 auf die Auflaufschräge 10
und beginnt hierdurch mit der Auslenkung des Federabschnitts 9. Folglich gibt der
Federabschnitt 9 dem Leiter 2 nach und die Auflaufschräge 10 verlagert sich ebenfalls
nach unten, sodass gleichzeitig auch der Winkel zwischen der Auflaufschrägen 10 und
dem Leiter 2 reduziert wird. Durch diese Verlagerung und Winkelverkleinerung ist der
Einführwiderstand beim Einführen des Leiters 2 gemindert. Bei Fortsetzung des Einführvorgangs
wird der Leiter 2 weiter in Leitereinführungsrichtung R
L geschoben, bis das Leiterende an den Endanschlag 12 trifft, wie es in der Klemmenhälfte
K
2 ersichtlich ist. In dieser Endposition wird der Federabschnitt 9 nicht weiter verlagert,
sondern der Federabschnitt 9 spannt durch seine Federkraft den Leiter 2 vor und drückt
ihn somit gegen den ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3.
[0065] Zur Betätigung der Leiteranschlussklemme 1 weist diese in jeder Klemmenhälfte K
1, K
2 einen Drücker 24 auf. Mithilfe des handkraftbetätigten Drückers 24 kann der Klemmschenkel
5 manuell in Richtung des Anlageschenkels 6 verlagert werden, um einen Leiter 2 leichter
einführen und zwischen dem Klemmschenkel 6 und der Stromschiene 3 positionieren zu
können.
[0066] In den Figuren 3 und 4 sind zwei Leiter 2 mit annähernd gleichen Durchmessern gezeigt.
Es ist jedoch genauso denkbar, Leiter 2 mit unterschiedlichen Durchmessern in jeweils
eine Klemmenhälfte K
1, K
2 einzuführen. Aufgrund der erfindungsgemäß erzielten Vorteile kann eine hohe Bandbreite
an Leiterdurchmessern mit der Leiteranschlussklemme 1 verwendet werden.
[0067] Figur 5 zeigt eine Seitenansicht der Leiteranschlussklemme 1 in Leitereinführungsrichtung
R
L. Aus dieser Ansicht ist der in die Leitereinführungsöffnung 23 eingesteckte Leiter
2 im Querschnitt erkennbar. Der Leiter 2 wird von der Klemmfeder 4 gegen die Stromschiene
3, vorliegend gegen den ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3 gedrückt. Die Leiteranschlussklemme
1 ist von einem Isolierstoffgehäuse 22 umgeben. Aus dem Isolierstoffgehäuse 22 heraus
ragt ein Drücker 24, mit dem die Klemmfeder 4 betätigt, insbesondere verlagert werden
kann, um den Leiter 2 in die Leiteranschlussklemme 1 leichter einführen zu können.
[0068] Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Leiteranschlussklemme
1 in Form eines Zweifachanschlusses vorliegt. Bei der gezeigten Leiteranschlussklemme
1 können zwei elektrische Leiter in die beispielsweise einander gegenüberliegenden
Leitereinführungsöffnungen 23 eingeführt werden, sodass sie aufeinander zu gesteckt
werden. Bevorzugt liegt eine geeignete Kammertrennung vor, sodass sich die Leiter
nicht gegenseitig berühren. Im Folgenden konzentriert sich die Beschreibung auf den
Leiteranschluss in der rechten Bildhälfte. Zum Anschluss weiterer Leiter können weitere
Klemmenkomponenten wie beispielsweise zusätzliche Klemmfedern vorgesehen sein.
[0069] Die Leiteranschlussklemme 1 in Figur 6 hat ein Isolierstoffgehäuse 22, das die Bauteile
der Leiteranschlussklemme 1 vor äußeren physikalischen und chemischen Einwirkungen
schützt und aus einem elektrisch isolierenden Material wie beispielsweise Kunststoff
besteht. Das Isolierstoffgehäuse 22 umgibt die Leiteranschlussklemme 1, enthält jedoch
Öffnungen wie die Leitereinführungsöffnungen 23 zum Einführen elektrischer Leiter
in die Leiteranschlussklemme 1.
[0070] Die Leiteranschlussklemme 1 hat eine Stromschiene 3, die sich in vier Abschnitte
3a, 3b, 3c, 3d unterteilen lässt. Ein erster Abschnitt 3a verläuft im Wesentlichen
parallel zur Leitereinführungsrichtung R
L. Der erste Abschnitt 3a ist der Abschnitt der Stromschiene 3, an dem ein eingeführter
Leiter anliegt und den der Leiter elektrisch kontaktiert. Zusätzlich drückt eine Klemmfeder
4 den Leiter gegen den ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3. Der zweite Abschnitt
3b der Stromschiene 3 ragt in einem Winkel von dem ersten Abschnitt 3a ab, beispielsweise
kann er rechtwinklig abragen, sodass sich der zweite Abschnitt 3b im Wesentlichen
quer zu dem ersten Abschnitt 3a erstreckt. Der zweite Abschnitt 3b kann quer zur Leitereinführungsrichtung
R
L verlaufen. An dem zweiten Abschnitt 3b ist ein Anlageschenkel 6 der Klemmfeder 4
gelagert. Der erste Abschnitt 3a kann in einen dritten Abschnitt 3c übergehen, insbesondere
über einen Winkel oder eine Biegung. Der dritte Abschnitt 3c verläuft bevorzugt etwa
parallel zu dem zweiten Abschnitt 3b. Der dritte Abschnitt 3c geht an seinem dem Übergang
zum ersten Abschnitt 3a gegenüberliegenden Ende in einen vierten Abschnitt 3d über,
insbesondere über einen Winkel oder eine Biegung.
[0071] Die Klemmfeder 4 stützt sich einerseits gegen das Isolierstoffgehäuse 22, andererseits
mit ihrem Anlageschenkel 6 gegen den zweiten Abschnitt 3b der Stromschiene 3 ab. Die
Klemmfeder 4 weist zusätzlich zum Anlageschenkel 6 einen Klemmschenkel 5 auf, der
mit dem Anlageschenkel 6 über einen Federbogen 7 verbunden ist. Zwischen dem freien
Ende des Anlageschenkels 6 und der Auflagerung 8 des Anlageschenkels 6 auf der Stromschiene
3 hat der Anlageschenkel 6 einen elastischen, auslenkbaren Federabschnitt 9 mit einer
Auflaufschräge 10 zur Führung eines anzuschließenden Leiters.
[0072] Durch den elastischen Federabschnitt 9 können verschiedene Leiter 2 mit unterschiedlichen
Durchmessern zuverlässig gehalten werden, ohne Quetschungen zu unterliegen.
[0073] Gemeinsam mit dem Federabschnitt 9 ist auch die Auflaufschräge 10 elastisch und auslenkbar,
sodass diese bei einem Einführen eines Leiters verlagert wird und somit dem eingeführten
Leiter nur einen geringen Widerstand entgegensetzt. Die Funktion der Auflaufschräge
10 hängt somit nicht mehr von der Leitereinsteckkraft, sondern von der Federkraft
des Federabschnitts 9 ab. Die Auflaufschräge 10 dient dazu, die Leitereinführbewegung
zu begrenzen und den Leiter auch bei einem schiefen, also gewinkelten Einstecken wieder
in Richtung Stromschiene 3 bzw. ersten Abschnitt 3a der Stromschiene 3 zu führen,
um so die Leitereinsteckrichtung zu korrigieren.
[0074] In Figur 6 hat der Federabschnitt 9 des Anlageschenkels 6 der Klemmfeder 4 einen
Endanschlag 12 für einen eingesteckten Leiter. Hierdurch wird die Einführungslänge
des Leiters begrenzt. Das Leiterende des Leiters wird von dem Endanschlag 12 aufgenommen
und vor Kontakt mit anderen Klemmenbestandteilen geschützt. Insbesondere wird somit
eine Kammertrennung gewährleistet. Gemäß Figur 6 ist der Endanschlag 12 einteilig
mit dem Anlageschenkel 6 der Klemmfeder 4 ausgeführt, sodass ein besonders einfach
herzustellender Leiteranschlag bereitgestellt wird.
Bezugszeichenliste
[0075]
- 1
- Leiteranschlussklemme
- 2
- Leiter
- 3
- Stromschiene
- 3a
- erster Abschnitt Stromschiene
- 3b
- zweiter Abschnitt Stromschiene
- 3c
- dritter Abschnitt Stromschiene
- 3d
- vierter Abschnitt Stromschiene
- 4
- Klemmfeder
- 5
- Klemmschenkel
- 6
- Anlageschenkel
- 7
- Federbogen
- 8
- Auflagerung
- 9
- Federabschnitt
- 10
- Auflaufschräge
- 11
- Kontaktpunkt
- 12
- Endanschlag
- 13
- Öffnung
- 14
- Einbuchtung
- 16
- Erhebung
- 17
- Abknickung
- 18
- Abwinkelung
- 19
- freies Ende Klemmschenkel
- 20
- freies Ende Anlageschenkel
- 21
- Scheitelpunkt
- 22
- Isolierstoffgehäuse
- 23
- Leitereinführungsöffnung
- 24
- Drücker
- α
- Winkel Endanschlag/Auflaufschräge
- L1
- Länge Klemmschenkel
- L2
- Länge Anlageschenkel bis Auflaufschräge
- RL
- Leitereinführungsrichtung
- RE
- Entformungsrichtung
- RM
- Montagerichtung
- K1
- Klemmenhälfte 1
- K2
- Klemmenhälfte 2
1. Leiteranschlussklemme (1) zum Anschluss elektrischer Leiter (2) an eine Stromschiene
(3), wobei die Leiteranschlussklemme (1) ein Isolierstoffgehäuse (22), eine Stromschiene
(3) und eine Klemmfeder (4) hat, und wobei die Klemmfeder (4) einen Klemmschenkel
(5) und einen an der Stromschiene (3) gelagerten Anlageschenkel (6) hat, die durch
einen Federbogen (7) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlageschenkel (6) vom Federbogen (7) ausgehend hinter der Auflagerung (8) des
Anlageschenkels (6) an der Stromschiene (3) einen elastischen, auslenkbaren Federabschnitt
(9) mit einer Auflaufschräge (10) zur Führung des anzuschließenden Leiters (2) hat.
2. Leiteranschlussklemme (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Federabschnitt (9) des Anlageschenkels (6) und durch den Klemmschenkel
(5) der Klemmfeder (4) jeweils ein eine Klemmstelle bildender Kontaktpunkt (11) zwischen
einem anschließbaren elektrischen Leiter (2) und der Stromschiene (3) herstellbar
ist.
3. Leiteranschlussklemme (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Federabschnitt (9) des Anlageschenkels (6) der Klemmfeder (4) einen Endanschlag
(12) für den elektrischen Leiter (2) hat.
4. Leiteranschlussklemme (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (3) und/oder das Isolierstoffgehäuse (22) eine Einbuchtung (14),
eine Ausnehmung oder eine Öffnung (13) zur Aufnahme des Endanschlags (12) haben.
5. Leiteranschlussklemme (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Endanschlag (12) unmittelbar an die Auflaufschräge (10) des Federabschnitts
(9) des Anlageschenkels (6) anschließt.
6. Leiteranschlussklemme (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Endanschlag (12) in einem Winkel (a) von der Auflaufschräge (10) abragt.
7. Leiteranschlussklemme (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Federabschnitt (9) des Anlageschenkels (6) zwischen dem Endanschlag (12) und
der Auflaufschräge (10) ein Absatz (15) vorgesehen ist, der im Wesentlichen rechtwinklig
zu dem Endanschlag (12) verläuft.
8. Leiteranschlussklemme (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (3) an mindestens einem Kontaktpunkt (11), der eine Klemmstelle
für einen anschließbaren elektrischen Leiter (2) bildet, eine zum Leiter (2) hin gerichtete
Erhebung (16) hat.
9. Leiteranschlussklemme (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federabschnitt (9) des Anlageschenkels (6) zwischen der Auflaufschräge (10) und
der Auflagerung (8) an der Stromschiene (3) eine Abknickung (17) hat.
10. Leiteranschlussklemme (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmschenkel (5) zwischen seinem freien Ende (19) und dem Federbogen (7) eine
Abwinkelung (18) hat.
11. Leiteranschlussklemme (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Leitereinführungsrichtung (RL) gesehen das freie Ende (20) des Anlageschenkels (6) hinter dem freien Ende (19)
des Klemmschenkels (5) angeordnet ist.
12. Leiteranschlussklemme (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein erster Abschnitt (3a) der Stromschiene (3) im Wesentlichen parallel zur
Leitereinführungsrichtung (RL) erstreckt und ein zweiter Abschnitt (3b) der Stromschiene (3) in einem Winkel von
dem ersten Abschnitt (3a) der Stromschiene (3) abragt.
13. Leiteranschlussklemme (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (3b) der Stromschiene (3) eine Ausnehmung hat, durch die der
Anlageschenkel (6) der Klemmfeder (4) geführt ist, sodass der Anlageschenkel (6) an
dem zweiten Abschnitt (3b) der Stromschiene (3) gelagert ist.
14. Leiteranschlussklemme (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteranschlussklemme (1) als Doppelanschluss ausgebildet ist mit einem bevorzugt
symmetrischen Aufbau, in dem jeweils eine Stromschiene (3) und Klemmfeder (4) in einer
Klemmenhälfte (K1, K2) im Wesentlichen gespiegelt zueinander angeordnet und von einem gemeinsamen Isolierstoffgehäuse
(22) umgeben sind.