[0001] Die Erfindung betrifft eine Zugfederklemme, insbesondere zum Anschluss eines elektrischen
Bauelements, mit einem Gehäuse, mit mindestens zwei innerhalb des Gehäuses angeordneten
schlaufenförmigen Zugfedern, mit mindestens zwei Strombalken und mit mindestens einem
Betätigungselement zum Öffnen der Zugfedern. Die beiden Zugfedern, die jeweils einen
Klemmschenkel mit einem Klemmfenster, einen Anlageschenkel und einen den Klemmschenkel
mit dem Anlageschenkel verbindenden Federschenkel aufweisen, sind derart spiegelbildlich
zueinander angeordnet, dass die Federschenkel einander gegenüberliegen. Das Betätigungselement
ist zwischen den beiden Zugfedern angeordnet und aus einer ersten Position, in der
die Zugfedern geschlossen sind, in eine zweite Position, in der die Zugfedern geöffnet
sind, verbringbar, wobei das Betätigungselement in seiner zweiten Position die Federschenkel
auslenkt, so dass die Klemmfenster in den Klemmschenkeln geöffnet sind.
[0002] Derartige Zugfederklemmen werden in der industriellen Verbindungstechnik seit Jahrzehnten
verwendet. Bei Zugfederklemmen wird die schlaufenförmig gebogene Zugfeder mit einem
Betätigungswerkzeug geöffnet, so dass ein anzuschließender Leiter oder ein Anschlussdraht
eines elektrischen Bauelements durch das Klemmfenster im Klemmschenkel der Zugfeder
in den Anschlussraum eingeführt werden kann. Nach dem Entfernen des Betätigungswerkzeuges
entspannt die Zugfeder, wodurch der Leiter bzw. der Anschlussdraht durch die Federkraft
der Zugfeder gegen den am Anlageschenkel der Zugfeder anliegenden Strombalken gezogen
wird.
[0003] Derartige Zugfederklemmen werden häufig in Schaltschränken als Verbindungs- oder
Durchgangsklemme eingesetzt. Damit bei möglichst geringem Platzbedarf eine möglichst
große Anzahl an Anschlussmöglichkeiten zu Verfügung steht, werden Zugfederklemmen
häufig als Vierleiter-, Doppelstock- oder als Dreistock-Zugfederklemme ausgestaltet.
Die einzelnen Klemmen sind darüber hinaus in der Regel so ausgebildet, dass mehrere
Klemmen zu einem Klemmenblock aneinanderreihbar sind. wird. Daneben werden Zugfederklemmen
auch als Anschlussklemmen für gedruckte Schaltungen als sogenannte Printklemmen eingesetzt.
[0004] Ein an die Zugfederklemme anzuschließender Leiter wird bei geöffneter Zugfeder durch
eine entsprechende Leitereinführungsöffnung im Gehäuse eingeführt. Darüber hinaus
ist im Gehäuse zumeist eine Betätigungsöffnung ausgebildet, in die ein entsprechendes
Betätigungswerkzeug, beispielsweise die Spitze eines Schraubendrehers, zum Öffnen
der Zugfeder eingeführt werden kann. Die Schraubendreherspitze drückt während des
Öffnungsvorgangs gegen den Federschenkel der Zugfeder, so dass der Klemmschenkel heruntergedrückt
und damit das Klemmfenster geöffnet wird.
[0005] Die
DE 42 39 480 A1 offenbart eine Zugfederklemme, die zwei schwenkbar gelagerte Betätigungsdrücker zum
Öffnen von zwei Zugfedern aufweist. Die Betätigungsdrücker umfassen Drückermulden,
in die mit einem Schraubendreher eingegriffen werden kann. Diese Betätigungsdrücker
sind als Hebel mit unterschiedlich langen Hebelarmen ausgebildet. An einem Hebelarm
ist die Drückermulde angeordnet, wobei an dem anderen Hebelarm die Kraft zum Auslenken
der jeweilig zugeordneten Zugfeder angreift. Ein Nachteil dieser Ausgestaltung ist,
dass die Klemmstellen nur nacheinander betätigt werden können.
[0006] Eine Zugfederklemme bei der zwei Zugfedern gleichzeitig geöffnet werden können zeigt
die
DE 102 53 517 B3. Die beiden Zugfedern sind spiegelbildlich zueinander angeordnet, wobei sich die
Federschenkel gegenüber liegen. In einen elastischen Spreizkörper, der zwischen den
beiden Zugfedern angeordnet ist und an beiden Federschenkeln anliegt, kann ein Betätigungswerkzeug
eingeführt werden. Durch Drehen des Betätigungswerkzeuges wird der elastische Spreizkörper
um die Breite des Betätigungswerkzeuges aufgeweitet, wodurch die beiden Federschenkel
ausgelenkt und damit die Zugfedern geöffnet werden. Nach Betätigen des Spreizkörpers
und anschließender Entnahme des Beätigungswerkzeuges kehrt der Spreizkörper in seine
ursprüngliche Form zurück. Ein Nachteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass eine
Zugfederklemme mit einem solchen Spreizkörper relativ unflexibel in seiner Dimensionierung
ist, insbesondere was an die Anordnung der Zugfedern betrifft.
[0007] Für die Kontaktierung größerer elektrischer Bauelemente ist eine solche Zugfederklemme
daher ungeeignet.
[0008] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zugfederklemme anzugeben, die
in ihrer Anwendung flexibel und einfach dimensionierbar ist.
[0009] Die vorgenannte Aufgabe ist bei der erfindungsgemäßen Zugfederklemme mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Betätigungselement zwei Betätigungsarme
und ein zwischen den Betätigungsarmen angeordnetes Spreizelement aufweist, wobei sich
die Betätigungsarme jeweils vom Spreizelement in Richtung eines Federschenkels einer
Zugfeder erstrecken, und dass beim Verbringen des Betätigungselements aus der ersten
Position in die zweite Position die Betätigungsarme durch das Spreizelement in Richtung
auf den jeweiligen Federschenkel bewegt werden, so dass die Federschenkel in der zweiten
Position durch die Betätigungsarme ausgelenkt sind.
[0010] Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Zugfederklemme besteht darin, dass die Betätigungsarme
der jeweiligen Anwendung entsprechend angepasst werden können. Sie können beispielsweise
als längliche Balken ausgestaltet sein. Wird eine Zugfederklemme für größere elektrische
Bauelemente, beispielsweise Dioden, benötigt, bei denen die beiden Anschlussdrähte
eine entsprechend größere Entfernung zueinander haben, so müssen lediglich die Betätigungsarme
in ihrer Längserstreckung vergrößert werden. Für kleinere Bauelemente genügen entsprechend
kürzere Betätigungsarme. Die Ausgestaltung des Spreizelements und die Position des
Spreizelements können unverändert bleiben. Auch die Abmessungen des Spreizelements
können gleich bleiben. Auf diese Weise kann eine erfindungsgemäße Zugfederklemme durch
entsprechende Wahl der Länge der Betätigungsarme für den Anschluss von elektrische
Bauelementen mit unterschiedlichen Größen ausgebildet werden.
[0011] Beim Betätigen des Betätigungselements werden die Betätigungsarme von dem Spreizelement
in Richtung auf die Federschenkel der Zugfedern bewegt. Die Federschenkel werden dadurch
ausgelenkt, so dass dann auf die Betätigungsarme eine Federkraft in Richtung zum Spreizelement
als Rückstellkraft wirkt. Das Betätigen kann von einem Betätigungswerkzeug, das durch
eine Öffnung im Gehäuse eingeführt wird, realisiert werden. Denkbar ist auch ein Betätigungsmechanismus,
der direkt am Gehäuse ausgebildet ist, so dass auf ein externes Betätigungswerkzeug
verzichtet werden kann. Wird das Betätigungswerkzeug entfernt oder der Betätigungsmechanismus
derart betätigt, dass die erste Position erreicht wird, so wirkt die Federkraft der
Zugfedern bzw. der Federschenkel auf die Betätigungsarme. Da der Federkraft dann keine
Kraft durch das Betätigungswerkzeug entgegen wirkt, kehren die Betätigungsarme wieder
in die erste Position zurück, so dass die Zugfedern nicht mehr geöffnet sind.
[0012] Um die Betätigung des Spreizelements zu vereinfachen, ist in einer Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, dass das Spreizelement federnd ausgebildet ist und zwei
Federarme aufweist. Die Federarme sind dabei in der zweiten Position des Betätigungselements
aus ihrem Ruhezustand ausgelenkt. Durch diese Ausgestaltung kann das Spreizelement
beispielsweise einfach durch ein Betätigungswerkzeug von der ersten Position in die
zweite Position verbracht werden. Beim Entfernen des Betätigungswerkzeuges kehrt das
Spreizelement aufgrund seiner federnden Eigenschaft wieder in die erste Position zurück.
Das Spreizelement ist folglich bestrebt, in der ersten Position zu verbleiben bzw.
in die erste Position zurückzukehren.
[0013] Vorteilhafterweise ist das Betätigungselement, also das Spreizelement und die beiden
Betätigungsarme symmetrisch zu einer Achse, die parallel zu einer Erstreckungsrichtung
des Spreizelements verläuft, ausgestaltet. Die Betätigungsarme sind somit identisch
ausgestaltet. Eine solche symmetrische Anordnung ist nicht zwingend erforderlich,
sie erleichtert jedoch die Fertigung der Elemente, da lediglich zwei unterschiedliche
Bauelemente hergestellt werden müssen. Die Betätigungsarme können jedoch auch unterschiedliche
Abmessungen aufweisen, so dass das Spreizelement in Einbaulage nicht denselben Abstand
zu den beiden Zugfedern aufweist.
[0014] Um die Fertigung des Betätigungselements weiter zu vereinfachen, ist in einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Betätigungselement einstückig ausgebildet
ist. Dabei kann das Betätigungselement beispielsweise durch Spritzgießen hergestellt
werden. Ein Kunststoff bietet sich dabei als Werkstoff besonders an, da er die nötigen
elastischen Eigenschaften aufweist und gleichzeitig elektrisch isolierend wirkt. Darüber
hinaus wird durch die einstückige Ausgestaltung die Positionierung des Betätigungselements
erleichtert. Das Betätigungselement ist somit selbstpositionierend, das heißt, das
federnde Spreizelement sorgt dafür, dass die Betätigungsarme immer in die erste Position
zurückkehren.
[0015] Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Spreizelement
länglich ausgebildet und drehbar im Gehäuse gelagert ist. Das Spreizelement ist dabei
nicht einstückig mit den Betätigungsarmen ausgebildet, so dass das Spreizelement relativ
zu den Betätigungsarmen drehbar ist. Die Längsachse des Spreizelements ist in der
ersten Position senkrecht zur Längsachse der Betätigungsarme und in der zweiten Position
parallel zur Längsachse der Betätigungsarme angeordnet. Aufgrund der länglichen Ausgestaltung
des Spreizelements werden die Betätigungsarme durch Drehen des länglichen Spreizelements
von der ersten Position in die zweite Position auseinander gedrückt. Die Betätigungsarme
werden dabei in Richtung auf die Zugfedern bzw. auf die Federschenkel bewegt und lenken
diese aus. Die Zugfedern werden geöffnet. Die Federkraft der Zugfedern wirkt in der
zweiten Position auf die Betätigungsarme in Richtung auf das Spreizelement. Wird das
Spreizelement in die erste Position zurück rotiert, können die Betätigungsarme durch
die Federkraft ebenfalls in die erste Position zurückkehren. Das Spreizelement kann
dabei eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Betätigungswerkzeuges aufweisen. Dadurch
kann es ähnlich wie ein Schraubenkopf einfach gedreht werden.
[0016] Zur Vereinfachung des Verbringens der Betätigungsarme von der zweiten Position in
die erste Position ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen,
dass an den Betätigungsarmen jeweils ein Rückstellelement angeordnet ist, das in der
zweiten Position eine Rückstellkraft auf die Betätigungsarme in Richtung auf das Spreizelement
ausübt. Die Betätigungsarme werden auf diese Weise unabhängig von der Ausgestaltung
des Spreizelements durch eine Rückstellkraft von der zweiten in die erste Position
verbracht. Die Rückstellelemente können beispielsweise als Federarme ausgebildet sein,
die mit den Betätigungsarmen verbunden sind. Die Rückstellelemente können direkt an
den Federschenkeln positioniert sein. Es ist aber auch möglich, dass die Rückstellelemente
an einer anderen Stelle am Betätigungsarm angeordnet sind. Dabei können die Rückstellelemente
aus dem gleichen Material bestehen wie die Betätigungsarme. Auf diese Weise ist es
möglich, die Betätigungsarme mit den Rückstellelementen oder sogar das gesamte Betätigungselement
mit den Rückstellelementen in einem Arbeitsschritt, beispielsweise durch Spritzgießen
herzustellen.
[0017] Um die Sicherheit der Zugfederklemme zu erhöhen, ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, dass das Gehäuse im Inneren Rippen aufweist, wodurch die
Luft- und Kriechstromstrecken zwischen den beiden Zugfedern bzw. den beiden mit den
Zugfedern verbundenen Strombalken erhöht werden. Die Rippen sind dabei vorzugsweise
nach Art eines Labyrinths ausgestaltet, so dass sich die Luft- und Kriechstromstrecken
auch bei geringen Baugrößen deutlich erhöhen. Der Anwendungsbereich der Zugfederklemme
kann dadurch in Bereiche von Spannungen bis 400 V oder darüber hinaus erstreckt werden.
Gleichzeitig stabilisieren die Rippen den Gehäuseaufbau, da das Gehäuse von innen
heraus versteift wird. Ein Eindrücken oder Verbiegen des Gehäuses ist dadurch erschwert.
[0018] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Zugfederklemme ist vorgesehen,
dass an einer Außenseite des Gehäuses ein Steckanschluss, insbesondere zum Aufstecken
auf eine Reihenklemme, vorgesehen ist und dass auf der Seite des Steckanschluss Rastelemente,
insbesondere Rasthaken am Gehäuse ausgebildet sind. Der Steckanschluss führt elektrische
Kontakte, so dass die Zugfederklemme mit einem angeschlossenen Bauelement oder Leitern
auf eine Reihenklemme aufgesteckt werden kann, die einen entsprechenden Gegenkontakt
aufweist. Zur Stabilisierung der Verbindung sind zusätzlich Rasthaken vorgesehen,
die in eine korrespondierende Rastausnehmung im Gehäuse der Reihenklemme eingreifen
können. Die Zugfederklemme kann auf diese Weise sicher mit einem weiteren Bauteil,
insbesondere einer Reihenklemme verbunden werden. Auch bei Vibrationen ist so eine
sichere elektrische und mechanische Verbindung gewährleistet.
[0019] Vorteilhafterweise ist der Steckmechanismus - bezogen auf die Längserstreckung -
asymmetrisch am Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse steht folglich an einer Seite des
Steckmechanismus weiter über den Steckmechanismus über als auf der anderen Seite.
Dadurch kann die Zugfederklemme so auf einer Reihenklemme aufgesteckt werden, dass
eine in der Reihenklemme angeordnete Anschlussstelle für einen externen Leiter nicht
vom Gehäuse der Zugfederklemme abgedeckt wird.
[0020] Die erfindungsgemäße Zugfederklemme dient insbesondere zum Anschluss eines elektrischen
Bauelements, beispielsweise einer Diode oder eines Widerstands. Hierzu ist im Gehäuse
der Zugfederklemme vorzugsweise eine Aufnahme für das elektrische Bauelement ausgebildet.
Die Aufnahme weist Anschlussöffnungen auf, durch die die Anschlussdrähte zum Anschließen
des Bauelements an die Zugfedern durchgesteckt werden können. Bei elektrischen Bauelementen
mit zwei Anschlusskontakten ist die Einsteckrichtung unter Umständen vorgegeben. Damit
beim Anschluss eines solchen elektrischen Bauelements nicht die falsche Richtung gewählt
wird, ist eine mechanische Kodierung vorgesehen, damit das Bauelement nur in einer
Richtung einsteckbar und damit anschließbar ist.
[0021] Die Aufnahme für das Bauelement kann unterschiedliche Ausgestaltungen annehmen. Bei
einer nach oben geöffneten Quaderform der Aufnahme können beispielsweise Dioden oder
Widerstände auf einfache Weise in der Aufnahme positioniert werden, wobei die elektrischen
Bauelemente in ihrer Lage fixiert sind. So wird auch verhindert, dass die Anschlusskontakte
des elektrischen Bauelements durch äußere Krafteinwirkung auf das Bauelement beschädigt
werden. Bei einer nach oben offenen Aufnahme kann zusätzlich ein Deckel am Gehäuse
befestigt sein oder über Rastelemente mit dem Gehäuse verbunden werden, durch den
die Aufnahme nach dem Einsetzen des Bauelements geschlossen werden kann. Dadurch kann
die Berührsicherheit des Bauelements gewährleistet und die Schutzart bzw. die IP-Klasse
der Klemme erhöht werden. Der Deckel kann dabei vorzugsweise aus einem transparenten
Kunststoff bestehen, so dass auch bei geschlossenem Deckel das in der Aufnahme angeordnete
Bauelement von außen erkennbar ist. Es sind auch andere Formen der Aufnahme für ein
elektrisches Bauteil denkbar. So können zum Beispiel Stege aus dem Gehäuse herausragen,
in denen ein elektrisches Bauelement gehalten werden kann.
[0022] Um das Bauelement auch in vertikaler Richtung zu positionieren und zu arretieren,
ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in die Aufnahme
eine Halterung zum mechanischen Befestigen des elektrischen Bauelements einführbar
ist. Die Halterung kann durch mindestens einen Betätigungsarm in der eingesteckten
Position arretiert werden. Die Halterung kann beispielsweise U-förmig mit einem U-Rücken
und zwei U-Schenkeln ausgestaltet sein. Die Halterung wird dann nach Anschließen eines
elektrischen Bauelements mit den U-Schenkeln in die Aufnahme gesteckt, so dass das
elektrische Bauelement vom Gehäuse und der Halterung umschlossen ist. Daneben kann
die Halterung auch so ausgebildet sein, dass sie zusammen mit dem Bauelement in die
Aufnahme eingesteckt wird. Zur Befestigung der Halterung am Gehäuse können Rasthaken
an den U-Schenkeln und eine korrespondierende Aufnahme am Gehäuse ausgebildet sein.
[0023] Vorteilhafterweise sind korrespondierende Haken an einem der Betätigungsarme ausgebildet.
Diese sind in der zweiten Position nicht in Eingriff mit den Rasthaken oder einer
Rastausnehmung an den U-Schenkeln der Halterung, sondern sie sind über die Position,
in der die Halterung angebracht wird, hinausgeschoben. Beim Verbringen des Betätigungselements
von der zweiten Position in die erste Position werden die Betätigungsarme in Richtung
des Spreizelements bewegt. Dabei greifen die Rasthaken an den Betätigungsarmen in
die Rasthaken der U-Schenkel bzw. in die Rastausnehmungen der U-Schenkel ein und verhindern
so ein vertikales Verschieben der Halterung. Eine horizontale Verschiebung kann dadurch
verhindert werden, dass am Gehäuse Einsteckaufnahmen für die Halterung ausgebildet
sind.
[0024] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse
Ausnehmungen zur Wärmeabfuhr aufweist. Auf diese Weise entfällt der Wärmedurchgang
durch das Gehäusematerial bzw. der Wärmeübergang zwischen den Grenzflächen. Entstehende
Wärme kann somit einfacher aus dem Gehäuse geleitet und an die Umgebung abgegeben
werden.
[0025] Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Zugfederklemme
auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die dem Patentanspruch
1 nachgeordneten Patentansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zugfederklemme, mit teilweise
weggelassenem Gehäuse,
- Fig. 2
- eine zweites Ausführungsbeispiel einer Zugfederklemme, mit eingestecktem Bauelement,
- Fig. 3
- eine perspektivische Darstellung eines Betätigungselements einer Zugfederklemme,
- Fig. 4
- ein zweites Ausführungsbeispiel einer Zugfederklemme mit einem Betätigungselement
gemäß Fig. 3, mit teilweise weggelassenem Gehäuse,
- Fig. 5
- eine weitere Darstellung der Zugfederklemme gemäß Fig. 4,
- Fig. 6
- ein weiteres Ausführungsbeispiel der Zugfederklemme, mit geschlossenem Gehäuse, und
- Fig. 7
- eine Darstellung der Zugfederklemme gemäß Fig. 4, aufgesteckt auf einer Reihenklemme.
[0026] Fig. 1 zeigt eine Zugfederklemme 1 mit einem darin eingesteckten elektrischen Bauelement
2. Bei dem elektrischen Bauelement 2 handelt es sich dabei um eine Diode. Die Zugfederklemme
1 weist ein Gehäuse 3 und zwei innerhalb des Gehäuses 3 angeordnete Zugfedern 4 auf,
die jeweils an einem Strombalken 5 anliegen. Zwischen den spiegelbildlich zueinander
angeordneten Zugfedern 4 ist ein Betätigungselement 6 zum Öffnen der Zugfedern 4 angeordnet.
Die Zugfedern 4 weisen jeweils in an sich bekannter Art und Weise einen Klemmschenkel
7 mit einem darin ausgebildeten Klemmfenster 8, einen am Strombalken 5 anliegenden
Anlageschenkel 9 und einen den Klemmschenkel 7 mit dem Anlageschenkel 9 verbindenden
Federschekel 10 auf.
[0027] Im geschlossenen Zustand des Klemmfensters 8 ragen nur das Ende des Anlageschenkels
9 und ein Ende des Strombalkens 5 durch das Klemmfenster 8, so dass kein Leiter in
die Zugfeder 4 eingeführt werden kann. Um die Zugfeder 4 zu öffnen, muss der Federschenkel
10 in Richtung des Anlageschenkels 9 ausgelenkt werden, so dass das Klemmfenster 8
vom Anlageschenkel 9 und vom Strombalken 5 wegbewegt wird. Das Klemmfenster 8 ist
dann geöffnet und ein Leiter bzw. die Anschlussdrähte 11 des elektrischen Bauelements
2 können in das Klemmfenster 8 eingeführt werden.
[0028] Zum gleichzeitigen Öffnen der beiden Zugfedern 4 weist das Betätigungselement 6 zwei
Betätigungsarme 12 und ein zwischen den Betätigungsarmen 12 angeordnetes Spreizelement
13 auf. Das Spreizelement 13 weist zwei Federarme 14 auf, zwischen die ein in der
Fig. 1 nicht dargestelltes Betätigungswerkzeug eingeführt werden kann. Wird das Betätigungswerkzeug,
bei dem es sich insbesondere um einen Schraubendreher handeln kann, um etwa 90° gedreht,
so führt dies dazu, dass sich das Spreizelement 13 entsprechend aufweitet. Das Spreizelement
13 wird dadurch aus einer ersten Position in eine zweite Position verbracht, wobei
die Betätigungsarme 12 in Richtung auf die Zugfedern 4 bewegt werden. Die Zugfedern
4 werden durch die vom Betätigungswerkzeug übertragene Kraft geöffnet und das elektrische
Bauelement 2 kann an die Zugfederklemme 1 angeschlossen werden, indem jeweils ein
Anschlussdraht 11 in ein geöffnetes Klemmfenster 8 einer Zugfeder 4 eingesteckt wird.
[0029] Die Betätigungsarme 12 und das Spreizelement 13 sind bei der in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsform nicht miteinander verbunden. Während die Federarme 14 des Spreizelements
13 aus dem Gehäuse 3 herausgeformt und somit mit dem Gehäuse 3 verbunden sind, sind
die Betätigungsarme 12 als separate Bauteile ausgebildet und verschiebbar im Gehäuse
3 angeordnet. An der Stelle, an der die Betätigungsarme 12 das Spreizelement 13 berühren,
ist am Spreizelement 13 eine leichte Vertiefung 15 ausgebildet, die an die Form der
Betätigungsarme 12 angepasst ist. Eine ähnliche Ausgestaltung ist auf der Seite der
Betätigungsarme 12 vorgesehen, die den Federschenkeln 10 gegenüber liegt. An dieser
Stelle sind die Betätigungsarme 12 derart nach innen ausgeformt, dass die gebogene
Kontur der Federschenkel 10 zur Kontur der Betätigungsarme 12 korrespondiert.
[0030] Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Zugfederklemme 1. Ähnlich wie
das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ist das Spreizelement 13 mit dem Gehäuse
3 verbunden, während die Betätigungsarme 12 als separate Bauteile ausgebildet sind.
An den Betätigungsarmen 12 sind Rückstellelemente 16 in Form von Federarmen ausgebildet.
Die Rückstellelemente 16 sorgen dafür, dass die Betätigungsarme 12 in der zweiten
Position mit einer zusätzlichen Federkraft in Richtung auf das Spreizelement 13 beaufschlagt
werden. Die Betätigungsarme 12 werden auf diese Weise nicht lediglich von den Federschenkeln
10 bzw. den Zugfedern 4 in die erste Position zurückverbracht, sondern auch durch
die Federkraft der Rückstellelemente 16. Dadurch kann die Position der Betätigungsarme
12 in der ersten Position des Betätigungselements 6 auch so gewählt werden, dass die
den Federschenkeln 10 zugewandten Enden der Betätigungsarme 12 einen Abstand von den
Federschenkel 10 aufweisen, wie dies bei der linken Darstellung der Zugfeder 4 in
Fig. 2 gezeigt ist.
[0031] Fig. 3 zeigt ein einstückiges Betätigungselement 6, bei dem die Betätigungsarme 12
mit dem Spreizelement 13 verbunden sind. Das Spreizelement 13 selber ist federnd ausgestaltet,
so dass es nach dem Verbringen in die zweite Position automatisch in die erste Position
zurückkehrt. Die Betätigungsarme 12 sind als längliche Balken ausgestaltet, die im
Inneren eine Ausnehmung aufweisen, wodurch eine Materialersparnis erzielt wird. Das
Spreizelement 13 ist schlaufenförmig ausgestaltet, wobei die Federarme 14 sich auch
in der ersten Position gegenseitig nicht berühren. Um das Betätigungselement 6 aus
der, in Fig. 3 dargestellten, ersten Position in die zweite Position zu verbringen,
kann das Ende eines Schraubendrehers im Bereich zwischen den Betätigungsarmen 12 eingesteckt
werden, wobei der Schraubendreher anschließen um 90° gedreht wird, wie dies aus einem
Vergleich der Fig. 4 und 5 ersichtlich ist. Die Schlaufenform des Spreizelements 13
führt dazu, dass die Federarme 14 zusammen eine Kreisbahn beschreiben, wodurch eine
Öffnung 17 gebildet wird. Die Öffnung 17 kann für die Positionierung des Spreizelements
13 im Gehäuse 3 genutzt werden.
[0032] Die Fig. 4 und 5 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Zugfederklemme 1, wobei in Fig. 4 das Betätigungselement 6 in der ersten Position
und in Fig. 5 das Betätigungselement 6 in der zweiten Position dargestellt ist. Das
Betätigungselement 6 entspricht dabei dem in Fig. 3 separat dargestellten Betätigungselement
6. Die Betätigungsarme 12 sind zwischen entsprechenden Stegen 18 im Gehäuse 3 angeordnet,
so dass sie beim Verbringen aus der ersten Position in die zweite Position sicher
geführt sind.
[0033] Die Lagerung des Betätigungselements 6 im Gehäuse 3 erfolgt darüber hinaus dadurch,
dass das Spreizelement 13 mit seiner Öffnung 17 auf einem im Gehäuse 3 ausgebildeten
Zapfen 19 aufgesteckt ist. Die Betätigungsarme 12 verdicken sich an den Enden sowohl
an der Seite, die an den Federschenkeln 10 anliegt, als auch an der Seite, die mit
dem Spreizelement 13 fest verbunden ist. Auf diese Weise entsteht in beiden Bewegungsrichtungen
der Betätigungsarme 12 jeweils ein Anschlag mit den im Gehäuse 3 ausgebildeten Stegen
18. Somit können die Betätigungsarme 12 nicht beliebig weit in Richtung auf die Zugfedern
4 bewegt werden, was ansonsten eine Beschädigung des Spreizelements 13 zur Folge haben
könnte, wenn die Federarme 14 über die Streckgrenze hinaus ausgelenkt würden. Der
Anschlag in die andere Richtung stellt sicher, dass die Federarme 14 des Spreizelements
13 sich auch in der ersten Position nicht berühren, wodurch das Einführen des Endes
eines Betätigungswerkzeugs 20 zwischen die Betätigungsarme 12 verhindert oder zumindest
erschwert würde.
[0034] In Fig. 5 ist die Zugfederklemme 1 dargestellt, bei der das Ende des Betätigungswerkzeugs
20 um 90° gedreht ist, so dass sich das Betätigungselement 6 in der zweiten Position
befindet, so dass sich die Zugfedern 4 in der zweiten Position befinden, das heißt
die Zugfedern 4 sind geöffnet. Durch die Drehung Betätigungswerkzeuges 20 um 90° ist
das Spreizelement 13 auseinandergedrückt und damit die Betätigungsarme 12 in Richtung
der Zugfedern 4 verschoben. Die Federschenkel 10 sind durch die Betätigungsarme 12
in Richtung der Anlageschenkel 9 ausgelenkt und die Klemmfenster 8 in den Klemmschenkel
7 geöffnet. Die Anschlussdrähte 11 eines elektrischen Bauelements 2 können dann durch
die geöffneten Klemmfenster 8 in die Klemmstellen der Zugfedern 4 eingesteckt werden,
so dass die Anschlussdrähte 11 - wie in Fig. 1 und 2 dargestellt - jeweils an der
der Zugfeder 4 abgewandten Unterseite am Strombalken 5 anliegen.
[0035] Bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen der Zugfederklemme 1 sind
im Gehäuse 3 darüber hinaus Rippen 21 ausgebildet, die in erster Linie dazu dienen,
das Gehäuse 3 zu verstärken, so dass es insgesamt steifer ist. An einer Seite 22 des
Gehäuses 3 - bei der dargestellten Orientierung der Unterseite - ist außerdem ein
Steckanschluss 23 ausgebildet. Der Steckanschluss 23 dient dazu, die Zugfederklemme
1 auf ein weiteres Bauteil, beispielsweise eine in Fig. 7 dargestellte Reihenklemme
24 aufzustecken. Der Steckanschluss 23 weist entsprechende elektrisch leitende Kontakte
25 auf, die elektrisch leitend mit den Strombalken 5 verbunden sind. Zwischen den
Kontakten 25 sind Rippen angeordnet, die dazu dienen, die Luft- und Kriechstrecken
zwischen den Kontakten 25 zu verlängern. Auf diese Weise ist die Zugfederklemme 1
auch für höhere Spannungen ausgelegt. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig.
4 bis 7 ist der Steckanschluss 23 außermittig an der Seite 22 des Gehäuses 3 angeordnet.
Die asymmetrische Ausgestaltung ermöglicht es, dass im aufgesteckten Zustand der Zugfederklemme
1 auf die Reihenklemme 24 eine in der Reihenklemme 24 angeordnete Anschlussstelle
26 für einen externen Leiter nicht vom Gehäuse 3 der Zugfederklemme 1 abgedeckt wird
(vgl. Fig. 7).
[0036] Seitlich neben dem Steckanschluss 23 sind darüber hinaus Rasthaken 27 an der Seite
22 des Gehäuses 3 angeordnet, die in eine korrespondierende Rastausnehmung 28 im Gehäuse
der Reihenklemme 24 eingreifen können. Somit ist die Zugfederklemme 1 auch bei Vibrationen
fest mit der Reihenklemme 24 verbunden. Die Rasthaken 27 sind dabei so angeordnet
und ausgebildet, dass als Rastausnehmung 28 eine Nut für ein Kennzeichnungsschild
verwendet werden kann.
[0037] Fig. 6 zeigt die Zugfederklemme 1 gemäß den Fig. 4 und 5 mit geschlossenem Gehäuse
3. An der Oberseite des Gehäuses 3 ist eine Aufnahme 29 für ein elektrischen Bauelements
2 ausgebildet. Die Aufnahme 29 hat in etwa die Form eines nach oben geöffneten Quaders,
so dass ein elektrisches Bauelement 2 durch die Quaderform im Gehäuse 3 positioniert
wird. Im Gehäuse ausgebildete Anschlussöffnungen 30 ermöglichen es, dass die Anschlussdrähte
11 des Bauelements 2 vom in der Aufnahme 29 angeordneten Bauelement 2 in die geöffneten
Klemmfenster 8 der Zugfedern 4 eingesteckt werden können.
[0038] Fig. 7 zeigt die Zugfederklemme 1 gemäß den Fig. 4 bis 6 aufgesteckt auf eine Reihenklemme
24. Die am Gehäuse 3 angeordneten Rasthaken 27 sind dabei in einer als Rastausnehmung
28 fungierenden Nut der Reihenklemme 24 eingerastet, die ansonsten zur Aufnahme eines
Bezeichnungsschildes dient. Die Zugfederklemme 1 ist dadurch elektrisch und mechanisch
fest mit der Reihenklemme 24 verbunden. Da sich das Gehäuse 3 der Zugfederklemme 1
im wesentlichen über den mittleren Bereich der Reihenklemme 24 erstreckt, sind beide
Anschlussstellen 26 der Reihenklemme 24 auch bei aufgesteckter Zugfederklemme 1 frei
zugänglich, so dass Leiter an die Anschlussstellen 26 angeschlossen werden können.
[0039] Wie aus Fig. 1 und 2 erkennbar ist, ist im Gehäuse 3 eine Halterung 31 angeordnet,
die zur Halterung des elektrischen Bauelements 2 dient. Die Halterung 31 ist U-förmig
ausgestaltet und weist einem U-Rücken und zwei U-Schenkel auf. Die Halterung 31 wird
beim Anschließen des elektrischen Bauelements 2 mit den U-Schenkeln in die Aufnahme
29 gesteckt, so dass das elektrische Bauelement 2 vom Boden der Aufnahme 29 und der
Halterung 31 umschlossen ist. Die Halterung 31 kann durch Haken am Betätigungsarm
12 fixiert sein, wenn die der Betätigungsarm 12 in seiner ersten Position befindet.
Am U-Schenkel der Halterung 31 sind dann entsprechende Ausnehmungen ausgebildet, in
die Haken des Betätigungsarmes 12 eingreifen können.
1. Zugfederklemme (1), insbesondere zum Anschluss eines elektrischen Bauelements (2),
mit einem Gehäuse (3), mit mindestens zwei innerhalb des Gehäuses (3) angeordneten
schlaufenförmigen Zugfedern (4), mit mindestens zwei Strombalken (5) und mit mindestens
einem Betätigungselement (6) zum Öffnen der Zugfedern (4),
wobei die Zugfedern (4) jeweils einen Klemmschenkel (7) mit einem Klemmfenster (8),
einen Anlageschenkel (9) und einen den Klemmschenkel (7) mit dem Anlageschenkel (9)
verbindenden Federschenkel (10) aufweisen,
wobei die beiden Zugfedern (4) derart spiegelbildlich zueinander angeordnet sind,
dass die Federschenkel (10) einander gegenüberliegen,
wobei das Betätigungselement (6) zwischen den beiden Zugfedern (4) angeordnet ist
und aus einer ersten Position, in der die Zugfedern (4) geschlossen sind, in eine
zweite Position, in der die Zugfedern (4) geöffnet sind, verbringbar ist, und
wobei das Betätigungselement (6) in seiner zweiten Position die Federschenkel (10)
auslenkt, so dass die Klemmfenster (8) in den Klemmschenkeln (7) geöffnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement (6) zwei Betätigungsarme (12) und ein zwischen den Betätigungsarmen
(12) angeordnetes Spreizelement (13) aufweist, wobei sich die Betätigungsarme (12)
jeweils vom Spreizelement (13) in Richtung eines Federschenkels (10) einer Zugfeder
(4) erstrecken, und
dass beim Verbringen des Betätigungselements (6) aus der ersten Position in die zweite
Position die Betätigungsarme (12) durch das Spreizelement (13) in Richtung auf den
jeweiligen Federschenkel (10) bewegt werden, so dass die Federschenkel (10) in der
zweiten Position durch die Betätigungsarme (12) ausgelenkt sind.
2. Zugfederklemme (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizelement (13) federnd ausgebildet ist und zwei Federarme (14) aufweist,
wobei die Federarme (14) in der zweiten Position aus ihrem Ruhezustand ausgelenkt
sind.
3. Zugfederklemme (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (6) einstückig ausgebildet ist.
4. Zugfederklemme (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizelement (13) länglich ausgebildet und drehbar im Gehäuse (3) gelagert ist,
wobei die Längsachse (LS) des Spreizelements (13) in der ersten Position senkrecht zur Längsachse (LB) der Betätigungsarme (12) und in der zweiten Position parallel zur Längsachse (LB) der Betätigungsarme (12) angeordnet ist.
5. Zugfederklemme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an den Betätigungsarmen (12) jeweils ein Rückstellelement (16) angeordnet ist, das
in der zweiten Position auf die Betätigungsarme (12) eine Rückstellkraft in Richtung
auf das Spreizelement (13) ausübt.
6. Zugfederklemme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) im Inneren Rippen (21) aufweist, durch die die Steifigkeit des Gehäuses
(3) erhöht ist.
7. Zugfederklemme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Seite (22) des Gehäuses (3) ein Steckanschluss (23), insbesondere zum Aufstecken
auf eine Reihenklemme (20), vorgesehen ist und dass auf der Seite des Steckanschlusses
(23) am Gehäuse (3) Rasthaken (27) ausgebildet sind.
8. Zugfederklemme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (3) eine Aufnahme (29) für ein elektrisches Bauelement (2) ausgebildet
ist, dass die Aufnahme (29) Anschlussöffnungen (30) zum Anschließen des Bauelements
(2) an die Strombalken (5) aufweist und dass mindestens eine Anschlussöffnung (30)
eine mechanische Kodierung aufweist.
9. Zugfederklemme (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Aufnahme (29) eine Halterung (31) zum mechanischen Befestigen des elektrischen
Bauelements (2) einführbar ist und dass die Halterung (31) durch mindestens einen
Betätigungsarm (12) in der eingesteckten Position arretiert ist.
10. Zugfederklemme (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Deckel am Gehäuse (3) befestigt ist oder über Rastelemente mit dem Gehäuse (3)
befestigbar ist, durch den die Aufnahme (29) verschließbar ist.