DE102004018554B4

DE102004018554B4 - Brücker für elektrische Klemmen

Info

Publication number: DE102004018554B4
Application number: DE102004018554.9A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Köllmann Hans-Josef
Original assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Current assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Priority date: 2004-04-14
Filing date: 2004-04-14
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2024-04-15
Also published as: TR200500830A2; JP4674687B2; CN1738098A; JP2005302732A; CN100527535C; US7182631B2; DE102004018554A1; US20050233634A1

Abstract

Querbrücker für elektrische Klemmen, die benachbart zueinander in einer Reihe angeordnet sind, wobei
- die Stromschienen (14) der Klemmen Steckaufnahmen besitzen, in die die Steckzungen (18, 24-26) der Brücker einsteckbar sind,
- die Steckaufnahmen der aneinandergereihten Klemmen mittensymmetrisch zu einer gemeinsamen Steckaufnahmen-Ebene positioniert sind, die sich in Anreihrichtung der Klemmen erstreckt,
- der Brücker eine Kopfbrücke (30) und zwei oder mehrere Steckzungen (18, 24-26) besitzt, die sich kammartig und mittensymmetrisch zu einer gemeinsamen Kamm-Erstreckungsebene von der Kopfbrücke (30) hinwegerstrecken, wobei die Kamm-Erstreckungsebene im gesteckten Zustand des Brückers mit der Steckaufnahmen-Ebene der Klemmen deckungsgleich ist,
- die Kopfbrücke (30) des Brückers mittels Isolierstoff isolierungsgeschützt ist,
- ausgehend von dem Isolierstoff der Kopfbrücke (30) für jede Steckzunge (18, 24-26) des Brückers eine Isolierstoffhülse (21, 29) ausgebildet ist, die sich in axialer Richtung um die Steckzunge (18, 24-26) erstreckt derart, dass zwischen der Steckzunge (18, 24-26) und der lsolierstoffhülse (21, 29) ein Freiraum (22, 28) im Inneren der Isolierstoffhülse (21, 29) vorhanden ist,
- die Steckzunge (18, 24-26) innerhalb der Isolierstoffhülse (21, 29) und in einem Abstand zum offenen Ende der lsolierstoffhülse (21, 29) eine Materialeinschnürung (23,27) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
- dass das Innere der Isolierstoffhülse (21, 29) eine rechteckförmige Querschnittsfläche hat und damit der Außenumfang des Freiraums (22, 28) eine rechteckige Umlaufbahn aufweist,
- und dass der Freiraum (22, 28) der Isolierstoffhülse (21, 29) um die Steckzunge (18, 24-26) herum derart bemessen ist, dass das freie Ende der Steckzunge (18, 24-26) um die Materialeinschnürung (23,27) eine Schwenk- und Drehbewegung ausführen kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen Querbrücker für elektrische Klemmen, die benachbart zueinander in einer Reihe angeordnet sind, wie z. B. Reihenklemmen, die auf einer Tragschiene aufeinandergereiht sind.
Es ist bekannt, die Stromschienen der Klemmen mit Steckaufnahmen zu versehen, die mittensymmetrisch zu einer gemeinsamen Steckaufnahmen-Ebene positioniert sind, die sich in Anreihrichtung der Klemmen erstreckt. Diese Steckaufnahmen-Ebene verläuft im Regelfall in einem sogenannten „Brückungsschacht“, der konstruktiv in den Isolierstoffgehäusen der aneinandergereihten Klemmen ausgebildet ist.
Die Brücker sind als Mehrfach-Brücker hergestellt, d.h. sie besitzen zwei oder mehrere Steckzungen, die sich kammartig und mittensymmetrisch zu einer gemeinsamen Kamm-Erstreckungsebene von der Kopfbrücke des Brückers hinwegerstrecken, wobei die Kamm-Erstreckungsebene im gesteckten Zustand des Brückers mit der Steckaufnahmen-Ebene der Klemmen deckungsgleich ist.
Die Kopfbrücke des Brückers ist mittels Isolierstoff isolierungsgeschützt.
In der gemeinsamen Steckaufnahmen-Ebene der aneinandergereihten Klemmen sind auch Sprung-Brückungen möglich und bekannt, z. B. mittels eines Brückers, bei dem eine mittlere Steckzunge an einer Sollbruchstelle weggebrochen ist, so daß die in der Klemmenanordnung darunter liegende Klemme mittels eines solchen modifizierten Brückers übersprungen wird.
Bei Strombrückungen mittels der bekannten Brücker können Probleme auftreten, wenn die Fertigungstoleranzen bei einzelnen Klemmen nicht eingehalten sind oder wenn innerhalb einer aneinandergereihten Klemmenanordnung Relativverschiebungen auftreten, z. B. infolge größerer Leiterzugkräfte oder infolge sonstiger Einwirkungskräfte auf eine einzelne oder auf benachbarte Klemmen, wodurch sich deren Stromschienen-Steckaufnahmen aus der gemeinsamen Steckaufnahmen-Ebene der Klemmenanordnung herausbewegen können.
Diese möglichen Toleranzungenauigkeiten und Relativverschiebungen können in dem Kontaktsystem „Steckzunge-Steckaufnahme“ eine Schwächung der Kontaktkraft und damit eine Schwächung des Stromübergangs zwischen Steckzunge und Stromschiene verursachen, insbesondere dann, wenn der Brücker mit seinen Steckzungen ein steifes Stanzteil ist und die Steckaufnahmen in den Stromschienen als gefederte Steckaufnahmen (z. B. als fremdgefederte Steckbuchsen) ausgebildet sind. In einem solchen Fall können sich die möglichen Toleranzungenauigkeiten und Relativverschiebungen gegen die üblicherweise unter Vorspannung stehende Federkraft der federbelasteten Steckaufnahme richten, so dass die Steckzunge im gesteckten Zustand des Brückers nicht mit der erforderlichen Kontaktkraft gegen die Kontaktanlagefläche der Stromschiene gedrückt wird.
DE 42 23 540 A1 offenbart einen Querverbinder für Reihenklemmen mit einer Querleiste an der Flachstecker kammzinkenartig doppellagig angeordnet sind. Die Flachstecker sind zusammen mit der Querleiste fest in einer angeformten Kunststoffumhüllung eingebaut.
DE 197 08 649 A1 zeigt einen Querbrücker mit mehreren Steckzungen, die jeweils zwei relativ zueinander federnde Kontaktschenkel aufweisen. Das Kontaktteil ist in einem Stock aus einem flachen Blechmaterial ausgestanzt und besitzt eine obere Brückungsschiene, von der sich in der Art eines Kammes mehrere Steckzungen hinweg erstrecken. Dieses Blechteil kann durch Entfernen von Steckzungen konfiguriert und dann in ein aus Isolierstoff geformtes Kopfteil eingesetzt werden. Die Steckzungen liegen dabei an den Innenwänden des Isolierstoff-Kopfteils an.
DE 103 38 787 A1 offenbart einen Querverbinder für Reihenklemmen mit einer Schienenleiste, an der mehrere kammzinkenartige Stecker zum Stecken in Stecköffnungen von Stromschienen benachbart angeordneter Reihenklemmen angeordnet sind. Die Stecker haben zum Abtrennen von der Schienenleiste eine Sollbruchstelle, wobei ein Teil des Isolierstoffgehäuses die Sollbruchstelle umschließt. Die Umschließungsabschnitte weisen innen die Form eines Hohlzylinders auf. Durch Drehen des Steckers kann dieser an der Sollbruchstelle von dem Querverbinder entfernt werden, ohne dass der Umschließungsabschnitt beschädigt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Abtrennen von Steckzungen zu vereinfachen und eine Gefährdung der elektrischen Kontaktsicherheit zwischen den Brücker-Steckzungen und den Steckaufnahmen der Stromschienen zu vermeiden und ein Kontaktsystem „Steckzunge-Steckaufnahme“ zu entwickeln, das auch in den Fällen möglicher Toleranzungenauigkeiten und Relativverschiebungen in aneinandergereihten Klemmenanordnungen eine stets ausreichende elektrische Kontaktsicherheit gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch den Querbrücker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Es wird vorgeschlagen, dass das Innere der Isolierstoffhülse eine rechteckförmige Querschnittsfläche hat und damit der Außenumfang des Freiraums eine rechteckige Umlaufbahn aufweist und der Freiraum der Isolierstoffhülse um die Steckzunge herum derart bemessen ist, dass das freie Ende der Steckzunge um die Materialeinschnürung sowohl eine Schwenk- als auch eine Drehbewegung ausführen kann.
Die Lehre der Erfindung beinhaltet mehrere Vorteile.
Als erster Vorteil ist zu nennen, dass die Steckzungen des Brückers in Art eines „Pendels“ eine Ausgleichsbewegung ausführen können für den Fall, dass Toleranzungenauigkeiten und/oder Relativverschiebungen einzelner Klemmen in einer Reihenklemmenanordnung dies erfordern. Das gilt auch dann, wenn der Brücker als kostengünstiges Stanzteil gefertigt ist und sein Material zwar eine gute elektrische Leitfähigkeit, aber nur geringe elastische Verformungseigenschaften besitzt. Die Möglichkeit der Anpassung und des Ausgleichs von Ungenauigkeiten und Verschiebungen wird bei dem erfindungsgemäßen Kontaktsystem " Steckzunge-Steckaufnahme " im wesentlichen allein aus der Materialeinschnürung (= Materialschwächung) des Materials der Brücker-Steckzungen in Kombination mit dem Freiraum gewonnen, mit dem die Isolierstoffhülsen die Steckzungen umgeben, wobei es vorteilhaft ist, gemäß Anspruch 2 die Position der Materialeinschnürung in der Tiefe der Isolierstoffhülsen und nahe der Kopfbrücke des Brückers zu wählen, um die auslösenden Kräfte, die für die Durchführung der Ausgleichsbewegungen auf das freie Ende der Steckzunge einwirken müssen, möglichst klein zu halten.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus dem Freiraum, der im Inneren der Isolierstoffhülse, die jede Steckzunge umgibt, zwischen der Isolierstoffhülse und dem Metall der Steckzunge ausgebildet ist, wobei in vorteilhafter Weise (gemäß Anspruch 3) das offene Ende der Isolierstoffhülse im gesteckten Zustand des Brückers bis nahe an die Stromschienen-Steckaufnahme der jeweiligen Klemme herangeführt sein kann.
Durch diese Maßnahmen verbessern sich die Kriech- und Luftstrecken zwischen benachbarten, ein verschiedenes elektrisches Potential führenden Brücker-Steckzungen ganz erheblich. Diese Nachbarsituation ist bei Reihenklemmenanordnungen oft zwischen der endseitigen Steckzunge eines Brückers und der endseitigen Steckzunge eines benachbart gesteckten Brückers gegeben, wenn beide Brücker ein verschiedenes elektrisches Potential führen.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil eines erfindungsgemäßen Brückers betrifft dessen Verwendbarkeit für Sprung-Brückungen von Reihenklemmenanordnungen. Zu diesem Zweck werden, wie das bekannt ist, ein oder mehrere Steckzungen aus dem Brückungskamm eines Brückers herausgetrennt. Bei einem erfindungsgemäßen Brücker erfolgt das dadurch, daß das äußere freie Ende einer Steckzunge, das aus der Isolierstoffhülse, die die Steckzunge umgibt, hervorsteht, mit einer Werkzeugzange erfaßt und durch kräftige Drehbewegungen der Steckzunge um ihre Materialeinschnürung (= Materialschwächung, die in diesem Fall als Sollbruchstelle dient) herausgetrennt wird. Es verbleibt dann die leere Isolierstoffhülse in ihrer ganzen Tiefe bzw. in ihrer ganzen Länge, wenn bevorzugt (siehe Anspruch 2) die Materialeinschnürung in der Tiefe der Isolierstoffhülse nahe der Kopfbrücke des Brückers positioniert ist.
Die ganze Tiefe der leeren Isolierstoffhülse verbessert im Bereich einer Sprung-Brückung die Kriech- und Luftstrecken zwischen der übersprungenen Stromschiene einer Klemme und der Kopfbrücke des Brückers so erheblich, daß Sprung-Brückungen mit hohen Stromstärken möglich sind.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

1 bis 3 einen Längsschnitt und zwei Querschnitte durch einen Dreifach-Brücker,
4 und 5 Unteransichten auf den vorgenannten Brücker,
6 und 7 eine praxisgerechte Verwendungssituation eines erfindungsgemäßen Brückers.

Der in 6 dargestellte Teilausschnitt zeigt einen Querschnitt durch das Isolierstoffgehäuse 10, 11 einer Reihenklemme, die zwei Brückungsschächte 12 und 13 besitzt, die sich jeweils in Richtung senkrecht zur Ebene des Zeichnungsblattes über mehrere aneinandergereihte Reihenklemmen einer Reihenklemmenanordnung erstrecken. In 6 ist nur der rechte Brückungsschacht 13 mit einem Brücker belegt, der linke Brückungsschacht ist leer.
In dem Isolierstoffgehäuse der Reihenklemme ist eine Stromschiene 14 angeordnet und lagefixiert. Sie besitzt zwei Steckaufnahmen 14 und 16 (siehe hierzu auch die Draufsicht auf die Stromschiene 14 in 7). Die Steckaufnahmen sind mittels der U-förmig gebogenen Feder 17 federbelastet. Die U-förmige Feder 17 ist unter Vorspannung in die Steckaufnahmen eingesetzt und hat die Aufgabe, die Steckzunge 18 des in den rechten Brückungsschacht eingesteckten Brückers 19 kontaktsicher gegen die Kontaktanlagefläche 20 der Stromschiene 14 zu drücken.
Um diese Kontaktsicherheit für alle herzustellenden Kontaktverbindungen " Steckzunge-Steckaufnahme " eines Brückers zu gewährleisten, die dieser z. B. als Achtfach-Brücker (d. h. mit acht Steckzungen) in einem entsprechend großen Teilabschnitt in einer Reihenklemmenanordnung aufbauen muß, ist erfindungsgemäß vorgesehen, jede einzelne Steckzunge 18 in einer Isolierstoffhülse 21 zu positionieren, die die Steckzunge umgibt und ihr einen solchen Freiraum 22 läßt, daß sie um ihre Materialeinschnürung 23 in Art eines Pendels eine Ausgleichsbewegung ausführen kann für den Fall, daß Toleranzungenauigkeiten und/oder Relativverschiebungen einzelner Klemmen in dem betreffenden Teilabschnitt einer Reihenklemmenanordnung dies erfordern.
4 zeigt die Unteransicht eines Dreifach-Brückers, und 1 zeigt den Längsschnitt dieses Brückers, der ursprünglich drei Steckzungen 24 bis 26 (siehe 4) besaß und aus dem dann die mittlere Steckzunge 25 herausgetrennt worden ist (siehe 1). 3 zeigt im Querschnitt den mittleren Teil des Brückers vor dem Heraustrennen der Steckzunge 25, und 2 zeigt im Querschnitt den mittleren Teil des Brückers nach dem Heraustrennen der Steckzunge.
Das Heraustrennen der Steckzunge erfolgt durch kräftige Drehbewegungen der Steckzunge 25 um ihre Materialeinschnürung 27, die in diesem Fall als Sollbruchstelle dient. 5 zeigt die durchzuführenden Drehbewegungen der Steckzunge 25 in dem Freiraum 28 innerhalb der Isolierstoffhülse 29.
Nach dem Heraustrennen der Steckzunge verbleibt in der Isolierstoffhülse 29 der vollständig leere Freiraum 28, der sich über die ganze Tiefe bzw. über die ganze axiale Länge der Isolierstoffhülse erstreckt, so daß die Kriech- und Luftstrecken zwischen der Kopfbrücke 30 des Brückers und einem ggf. am unteren offenen Ende der Isolierstoffhülse vorhandenen anderem elektrischen Potential derart verbessert sind, daß mit dem in 1 dargestellten Brücker Sprung-Brückungen mit hoher Stromstärke möglich sind.

Claims

Querbrücker für elektrische Klemmen, die benachbart zueinander in einer Reihe angeordnet sind, wobei - die Stromschienen (14) der Klemmen Steckaufnahmen besitzen, in die die Steckzungen (18, 24-26) der Brücker einsteckbar sind, - die Steckaufnahmen der aneinandergereihten Klemmen mittensymmetrisch zu einer gemeinsamen Steckaufnahmen-Ebene positioniert sind, die sich in Anreihrichtung der Klemmen erstreckt, - der Brücker eine Kopfbrücke (30) und zwei oder mehrere Steckzungen (18, 24-26) besitzt, die sich kammartig und mittensymmetrisch zu einer gemeinsamen Kamm-Erstreckungsebene von der Kopfbrücke (30) hinwegerstrecken, wobei die Kamm-Erstreckungsebene im gesteckten Zustand des Brückers mit der Steckaufnahmen-Ebene der Klemmen deckungsgleich ist, - die Kopfbrücke (30) des Brückers mittels Isolierstoff isolierungsgeschützt ist, - ausgehend von dem Isolierstoff der Kopfbrücke (30) für jede Steckzunge (18, 24-26) des Brückers eine Isolierstoffhülse (21, 29) ausgebildet ist, die sich in axialer Richtung um die Steckzunge (18, 24-26) erstreckt derart, dass zwischen der Steckzunge (18, 24-26) und der lsolierstoffhülse (21, 29) ein Freiraum (22, 28) im Inneren der Isolierstoffhülse (21, 29) vorhanden ist, - die Steckzunge (18, 24-26) innerhalb der Isolierstoffhülse (21, 29) und in einem Abstand zum offenen Ende der lsolierstoffhülse (21, 29) eine Materialeinschnürung (23,27) aufweist, dadurch gekennzeichnet, - dass das Innere der Isolierstoffhülse (21, 29) eine rechteckförmige Querschnittsfläche hat und damit der Außenumfang des Freiraums (22, 28) eine rechteckige Umlaufbahn aufweist, - und dass der Freiraum (22, 28) der Isolierstoffhülse (21, 29) um die Steckzunge (18, 24-26) herum derart bemessen ist, dass das freie Ende der Steckzunge (18, 24-26) um die Materialeinschnürung (23,27) eine Schwenk- und Drehbewegung ausführen kann.
Querbrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass die Materialeinschnürung (23, 27) der Steckzunge (18, 24-26) in der Tiefe der Isolierstoffhülse (21, 29) nahe der Kopfbrücke (30) des Brückers positioniert ist.
Querbrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass sich das offene Ende der Isolierstoffhülse (21, 29) des Brückers im gesteckten Zustand des Brückers bis nahe an die Stromschienen-Steckaufnahme der jeweiligen Klemme erstreckt.