DE102005050399B3

DE102005050399B3 - Anschlussklemme für Leiterplatten

Info

Publication number: DE102005050399B3
Application number: DE102005050399A
Authority: DE
Inventors: Hans Hilmar Schulte; Sebastian Schäfer
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2005-10-19
Filing date: 2005-10-19
Publication date: 2007-07-26
Anticipated expiration: 2025-10-20

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet grundlegender elektrisch leitender baulicher Vereinigungen. Baulicher Vereinigungen einer Vielzahl von gegenseitigen isolierten Verbindungselementen, besonders ausgebildet für gedruckte Schaltungen, wobei die bauliche Vereinigung ein Bauteil einer elektrischen Verbindung zwischen zwei oder mehreren leitenden Gliedern mit direktem Kontakt unter Verwendung der Schenkelfedertechnik darstellt. Eine solche Verbindung, insbesondere aus dem Bereich der Klemmen, stellt die elektrische Anschlussklemme dar. Die Anschlussklemme dient als Bindeglied in der Leiterplattenanschlusstechnik zur zuverlässigen Versorgung der industriellen Elektronik und wirtschaftlichen Einzelverdrahtung auf gedruckten Schaltungen und wird beispielsweise als Printklemme bezeichnet. DOLLAR A Der Gegenstand der erfindungsgemäßen Printklemme stellt eine Federkraft-Doppelanschluss-Klemme dar, die geeignet ist, größere Leiterquerschnitte sowohl in ein-, mehr- oder feindrähtiger Ausführung in Schenkelfedertechnik anzuschließen und ohne spezielles Werkzeug eine schnelle, zuverlässige mechanische Verbindung herzustellen und einen zuverlässigen elektrischen Kontakt sicherzustellen. Dieses wird durch ein erfindungsgemäßes Federkraftelement nach Fig. 1 erreicht, wobei das Federkraftelement aus einem Federpaket besteht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlussklemme, insbesondere Printklemme, für Leiterplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Hintergrund im Stand der Technik

Die Anschlussklemme, insbesondere Printklemme zum elektrischen Kontaktieren und zum Anbringen an eine mit einer Stiftleiste ausgestatteten Leiterplatte für wenigstens einen elektrischen Leiter, gibt es, wie aus dem Stand der Technik bekannt, in vielen Bauausführungen, wie beispielsweise in einpoliger oder mehrpoliger Ausführung, mit einem in Blockbauweise angeordneten Isolierstoffgehäuse, wobei das Isolierstoffgehäuse mindestens eine Einführungsöffnung zum Einführen eines konfektionierten Kontakteinsatzes, bestehend aus einem Drückerteil, einem Federkraftelement und Kontakteinsatz, mit mindestens einem Aufnahmeraum für den konfektionierten Kontakteinsatz und mindestens einer Durchgangsöffnung für einen Kontaktstift mit einer Stiftleiste aufweist, wobei für die Stiftleiste an der Außenkontur des Isolierstoffgehäuses mindestens eine Führung, bestehend aus zwei Stegen angeordnet ist. Das Isolierstoffgehäuse der Printklemme ist des weiteren mit einem Drückerteil ausgestattet, wobei das Drückerteil aus Kunststoff besteht und mindestens eine Leitereinführungsöffnung zum Einführen eines elektrischen Leiters, eine Betätigungsmulde zum Ansetzen eines Betätigungswerkzeuges und Führungsflächen zur Verschiebung des Drückerteils im Kontakteinsatz aufweist. Des weiteren ist das Isolierstoffgehäuse der Printklemme mit einem Federkraftelement ausgestattet, wobei die Blattfeder des Federkraftelementes zum Klemmen mindestens eines elektrischen Leiters aus einem Materialstreifen ausgestanzt und ausgeformt wurde. Das Federkraftelement erzeugt eine Anpresskraft und drückt damit den elektrischen Leiter gegen den Kontakteinsatz, wobei der Kontakteinsatz aus einem elektrisch leitfähigen Materialstreifen besteht. Der aus dem Materialstreifen ausgestanzte und geformte Kontakteinsatz bildet die Stromschiene, wobei die Stromschiene mindestens eine Anlagefläche für den elektrischen Leiter und mindestens eine Kontaktfläche für einen Kontaktstift der auf der Leiterplatte montierten Stiftleiste, aufweist.

Solche Printklemmen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt und können beispielsweise dem Produktkatalog "Leiterplattenanschluss COMBICON 2005" TNR 5169412/31.12. 2004-00 Seiten 41 ff, 246 ff, 300 ff und 429 ff der Firma Phoenix Contact GmbH & Co KG entnommen werden, wobei es solche Printklemmen in Schraubanschluss- und Federkraftanschlusstechnik für nahezu alle Anwendungsfälle in der Gebäudetechnik und Telekommunikation gibt. Alle Anschlussklemmen, insbesondere Printklemmen dieser Art zeichnen sich durch großes Klemmvermögen, platzsparende Außenabmessungen und Vielseitigkeit in der Anschlusstechnik aus. Eine Baureihe dieser Printklemmen betrifft die Federkraft-Doppelanschluss-Klemme ab Seite 300 ff des Produktkatalogs der Fa. Phoenix Contact. Diese Ausführungsform von Printklemmen eignet sich aber nur für Massivleiter bis 0,5 mm² Querschnitt bzw. 0,8 mm Durchmesser. Für größere Leiterquerschnitte von bis 1,5 mm² bzw. 1,4 mm Durchmesser sind aufgrund hoher vorgeschriebener Auszugskräfte Schraubenanschlussklemmen zu verwenden. Der Nachteil der bekannten Printklemmen in Schenkelfedertechnik besteht darin, dass für Doppelanschlussklemmen für Leiterquerschnitte von bis 1,5 mm² keine schnelle installationsfreundliche und platzsparende Verdrahtung für die Anschlusstechnik rund um die Leiterplatte vorhanden ist, sondern auf Schraubenanschlussklemmen zurück gegriffen werden muss, weil die Anpresskräfte bei den vorhandenen Printklemmen in Schenkelfedertechnik für die anzuschließenden elektrischen Leiter von bis zu 1,5 mm² nicht ausreichen.

Aus den Druckschriften DE 295 12 567 U1 , DD 217 938 A1 , FR 1 189 105 A , DE 198 10 310 C5 , JP 2001-052773 A, DE 198 03 085 A1 sowie den Druckschriften DE 296 06 347 U1 , DE 197 10 422 C1 , DE 200 05 072 U1 , DE 203 08 863 U1 und DE 43 36 965 A1 sind schraubenlose Anschlussklemmen mit mindestens einem Federkraftklemmelement, bestehend aus einer aus einem Materialstreifen ausgestanzten und geformten Schenkelfeder zum Klemmen für mindestens einen elektrischen Leiter bekannt. Dabei sind die Anschlussklemmen in den Druckschriften DE 296 06 347 U1 , DE 197 10 422 C1 , DE 200 05 072 U1 , DE 203 08 863 U1 und DE 43 36 965 A1 insbesondere als Printklemmen zum elektrischen Kontaktieren und zum Anbringen an einer mit einer Stiftleiste ausgestatteten Leiterplatte für wenigstens einen elektrischen Leiter ausgeführt. Das Isolierstoffgehäuse ist dabei in Blockbauweise vorgesehen.

Die Federpakete der Anschlussklemmen DE 295 12 567 U1 , DD 217 938 A1 , FR 1 189 105 A , DE 198 10 310 C5 sowie das beabstandete Federpaket aus der JP 2001-052773 A sind derart angeordnet, dass diese jeweils einzeln mit ihrem Ende des Klemmschenkels auf den zu klemmenden Leiter wirken. Aus den Druckschriften DE 295 12 567 U1 , FR 1 189 105 A und DE 198 10 310 C5 ist auch bekannt, dass das Federpaket mit Befestigungsmitteln in der Anschlussklemme gehalten werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anschlussklemme, insbesondere Printklemme, für Leiterplatten anzugeben, die es ermöglicht, trotz einfacher Funktionsgeometrie und geringer Baugröße ausreichend große Anpresskräfte der Federn bereitzustellen. Dies soll dadurch erreicht werden, dass das mindestens eine Federkraftelement die für große Leiterquerschnitte notwendige Klemmkraft funktionssicher für die jeweilige Klemmstelle im Kontakteinsatz angeordnet ist.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen und den nachfolgenden Beschreibungen.

Beschreibung der Erfindung

Um eine mit diesen Merkmalen der vorliegenden Erfindung ausgestattete und in der Baugröße entsprechend an die Schraub-Kontaktklemme angepasste Anschlussklemme in Federkrafttechnik für eine schnelle sichere und universelle Klemmverbindung in Dopelanschlusstechnik, unter Berücksichtigung der Verdrahtungsanforderungen der Gerätehersteller und Leiterplattenverarbeiter, herzustellen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine Printklemme zu schaffen, welche einerseits den elektrischen Kontakt für große Leiterquerschnitte von bis zu 1,5 mm² sicher stellt und andererseits eine schnelle lösbare Verbindung des elektrischen bzw. der elektrischen Leiter zu ermöglichen.

Die universelle Verwendbarkeit der Printklemme bezieht sich sowohl auf die vertikale als auch auf die horizontale Steckrichtung des anzuschließenden elektrischen Leiters zur Leiterplatte.

Die schnelle sicher Klemmverbindung soll durch die Federkraftanschlusstechnik erfolgen, die im schnellen Anschluss des elektrischen Leiters ohne spezielles Werkzeug liegt. Das Klemmsystem beruht auf dem Schenkelfederprinzip und kann zwei elektrische Leiter gleichen Potentials klemmen.

Eine weitere Vorgabe besteht darin, die Baugröße der Printklemme in Federkraft-Doppelanschlusstechnik, bzw. deren Isolierstoffgehäuse, so klein wie möglich zu konstruieren und gegenüber der Schraubanschlussklemme zu reduzieren. Zur Reduzierung der Baugröße ist es daher notwendig, die relativ große Auslenkung der Blattfeder aus der Schenkelfedertechnik zu verkleinern, um somit den Aufnahmeraum für den Kontakteinsatz minimieren zu können, und gleichzeitig die Klemmkraft des Federelementes zu erhöhen, die benötigt wird, um größere Leiterquerschnitte von bis zu 1,5 mm², die in eine Klemmstelle eingeführt und von der Schenkelfeder gegen die Stromschiene gepresst werden, zu erreichen.

Alle vorgenannten Anforderungen sollen in einer Anschlussklemme, insbesondere Printklemme, vereint werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Printklemme entwickelt wird, welche die Vorteile der Federkraftanschlusstechnik und der Schraubanschlusstechnik vereint, wobei die Baugröße des Isolierstoffgehäuses reduziert ist, um mit der Miniaturisierung der Bauteile auf der Leiterplatte Schritt zu halten und welche in vertikaler und horizontaler Ausführung in den bekannten Rastergrößen zum Anschluss auf die Leiterplatte geeignet ist und gleichzeitig die Klemmkraft erhöht ist, um größere Leiterquerschnitte sicher zu klemmen und zwei elektrische Leiter gleichen Potentials im schnellen Anschluss ohne spezielles Werkzeug klemmen zu können und bei der zum schnellen Lösen der Klemmverbindung ein Drückerteil als Federöffner zur Verfügung steht.

Erfindungsgemäß wurde die Schwierigkeit zur Einhaltung der Anforderungen nämlich die Reduzierung der Baugröße des Isolierstoffgehäuses und Erhöhung der Klemmkraft bei Anschluss von zwei elektrischen Leitern gleichen Potentials pro Pol auf der Leiterplatte in einem verhältnismäßig kleinen Klemmraum zu klemmen und dabei eine relativ große Auslenkung der Feder zu realisieren, behoben. Bei den bekannten Lösungen kam es überwiegend zu Problemen durch ein Setzen der Schenkelfeder. Das Setzen der Schenkelfeder bedeutet einen unzulässig hohen Verlust der Klemmkraft. Das Setzen der Schenkelfeder nimmt mit sinkender Materialstärke aber ab. Eine Schenkelfeder mit geringer Materialstärke erzeugt wiederum eine geringe Klemmkraft. Die Aufgabe besteht nun darin, eine größere Klemmkraft bei der Klemmverbindung zur Verfügung zu stellen. Bei der vorliegenden Lösung wurde daher eine Schenkelfeder mit deutlich geringerer Materialstärke eingesetzt. Um trotzdem eine ausreichend hohe Klemmkraft für größere Leiterquerschnitte erzeugen zu können, wird erfindungsgemäß statt einer einzelnen Schenkelfeder ein Federkraftelement, bestehend aus einem Federpaket eingesetzt. Zur Befestigung des Federpaketes besitzt der Kontakteinsatz Mittel. Die Mittel im Kontakteinsatz zur Befestigung des Federpaketes bestehen aus Öffnungen, wobei die Öffnungen in zwei parallel beabstandeten Stegen angeordnet sind. Die Öffnungen befinden sich in den Stegen auf gleicher Höhe und sind senkrecht zueinander angeordnet. Die Form der Öffnungen kann quadratisch oder rechteckig ausgebildet sein, alternativ kann die Form der Öffnungen auch als Langloch ausgebildet sein, wobei das Langloch an einer der schmalen Querseiten geöffnet ist. Die Größe der Öffnungen entspricht der Größe bzw. der Materialstärke, die sich aus der Anzahl der im Federpaket enthaltenen Schenkelfedern ergibt. Das Federpaket besteht aus mindestens zwei Schenkelfedern, wobei die einzelnen Schenkelfedern gleiche oder unterschiedliche Konturen aufweisen können, auch die Kombination von gleichen und ungleichen Schenkelfedern in einem Federpaket ist möglich. Unter einer Kontur sind die Außenabmessungen einer Schenkelfeder zu verstehen. Auch die Materialstärke der einzelnen Schenkelfedern im Federpaket kann gleich oder unterschiedlich ausgeführt sein. Durch die Variation der Kontur und der Materialstärke der einzelnen Schenkelfedern kann eine jeweils auf den Bedarfsfall der Klemmstelle angepasste Klemmkraft durch ein Federpaket zusammen gestellt werden, wodurch ein Massivleiter oder ein feindrähtiger Leiter mit Aderendhülse einfach von den im Federpaket enthaltenen Schenkelfedern gegen die Stromschiene gepresst wird. Durch die unterschiedliche Kontur der Schenkelfeder in einem Federpaket besteht auch der erfindungsgemäße Vorteil, dass nur eine Schenkelfeder im Kontakt mit dem elektrischen Leiter diesen gegen die Stromschiene presst, während die andere oder anderen in der Kontur kleiner ausgeführten Schenkelfedern nur zur Erhöhung der Klemmkraft auf den elektrischen Leiter in der Klemmstelle dienen. Der Einsatz eines Federpaketes in einem Schenkelfedersystem bietet den erfindungsgemäßen Vorteil, dass die Klemmkraft des Systems bei gleichbleibenden Setzen der Schenkelfedern erhöht werden kann und damit auch mit kleinen Federn relativ große Auslenkungen zum Klemmen von großen Leiterquerschnitten realisiert werden können. Die gesamte erfindungsgemäße Anordnung, bestehend aus dem Kontakteinsatz, dem Federkraftelement, dem Drückerteil und dem Isolierstoffgehäuse hat den Vorteil, dass eine Anschlussklemme, insbesondere Printklemme, mit einem Federkraft – Doppelanschluss in einem Anwendungsbereich geschaffen wird, die bisher der Schraubtechnik vorbehalten blieb, wobei alle vorgegebenen industriellen und technischen Anforderungen von der erfindungsgemäßen Federkraftprintklemme erfüllt werden und eine schnelle, sichere und universelle Klemmverbindung entsteht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
1 eine perspektivische Darstellung einer Anschlussklemme im Schnitt mit einer auf einer Leiterplatte montierten Stiftleiste und
2 eine perspektivische Darstellung eines Federkraftelementes, bestehend aus einem Federpaket und
3 eine perspektivische Darstellung eines Kontakteinsatzes und
4 eine perspektivische Darstellung eines Drückerteils.
In 1 wird in perspektivischer Ansicht eine vorteilhafte Ausführung einer erfindungsgemäßen Anschlussklemme 1 in komplettierter Form nach gattungsbildender Art einer Printklemme 2 in miniaturisierter Ausführung des Isolierstoffgehäuses 6 in Blockbauweise im Schnitt dargestellt, welche auf eine Leiterplatte 3 mit montierter Stiftleiste 4 aufsteckbar ist. Die in der Anschlussklemme 1 enthaltenen Elemente, wie das Federkraftelement 23, der Kontakteinsatz 27 und das Drückerteil 16 werden in den 2, 3 und 4 näher beschrieben.
Das Isolierstoffgehäuse 6 der Printklemme 2 ist mit mehreren Öffnungen versehen, wobei die Öffnungen hier aus der Einführungsöffnung 7, den Durchgangsöffnungen 10 und den zwei Fensteröffnungen 11 bestehen. Die Einführungsöffnung 7 dient dem Einführen des konfektionierten Kontakteinsatzes 27 in den Aufnahmeraum 9 und die zwei Durchgangsöffnungen 10 hingegen dienen dem Kontaktstift 5 einer Stiftleiste 4 als Zugang zum Kontakteinsatz 27. Die beiden Durchgangsöffnungen 10 sind an den Schmalseiten des Isolierstoffgehäuses 6 angeordnet. Die Durchgangsöffnung 10, die parallel zur gegenüberliegenden Leitereinführungsöffnung 17 verläuft, stellt den vertikalen Anschluss der Printklemme 2 zur Leiterplatte 3 sicher, während die Durchgangsöffnung 10, die senkrecht zur Leitereinführungsöffnung 17 verläuft den horizontalen Anschluss der Printklemme 2 zur Leiterplatte 3 herstellt. Zur Zentrierung der Printklemme 2 auf der Leiterplatte 3 bzw. auf der Stiftleiste 4 sind am Isolierstoffgehäuse 6 Führungselemente an der Außenkontur 12 angeordnet. Die Führungselemente bestehen jeweils aus zwei Stegen 14, die an den schmalen Längs- und Querseiten des Isolierstoffgehäuses 6 hervorstehen, uzw. an den schmalen Außenseiten, welche die Durchgangsöffnungen 10 enthalten. Die beiden beabstandeten Stege 14 bilden für die Stiftleiste 4 eine Führung 13. Die Führung 13, die der Frontseite bzw. der Bedienungsseite 15 gegenüber liegt, dient der Zentrierung für den vertikalen Anschluss der Printklemme 2 auf der Stiftleiste 4, bzw. auf der Leiterplatte 3, während die Führung 13, die senkrecht zur Leitereinführungsöffnung 17 verläuft, der Printklemme 2 zum horizontalen zentrierten Aufstecken auf die Stiftleiste 4 dient.
Für eine Printklemme 2 in Blockbauweise ergibt sich daher zur Führung der Printklemme 2 auf einer Stiftleiste 4 eine bestimmte Anzahl von angeordneten Stegen 14 am Isolierstoffgehäuse 6. Die Anzahl der Stege 14 ist abhängig von der Anzahl der anzuschließenden Pole auf der Leiterplatte 3. D.h., eine Printklemme 2 für die Polzahl zwei enthält neun Stege 14 am Isolierstoffgehäuse 6, während an einer Printklemme 2 für die Polzahl drei zwölf Stege 14 angeordnet sind, für die Polzahl vier gleich fünfzehn Stege 14 usw.
Das Bemessungsanschlussvermögen bei Anschlussklemmen 1 in Schenkelfedertechnik wird bezogen auf den Leiterquerschnittsbereich von bis zu 1,5 mm² durch die erfindungsgemäße Printklemme 2 erweitert.
Der sich im Aufnahmeraum 9 befindliche Kontakteinsatz 27 stellt mit dem Federkraftelement 23 und dem Drückerteil 16 eine komplette vorkonfektionierte Einheit 8 dar. Um den Festsitz der konfektionierten Einheit 8 im Isolierstoffgehäuse 6 zu gewährleisten, sind zur Gehäuse-Innenwand hin zwei sich gegenüber liegende Befestigungsmittel angeordnet. Die Befestigungsmittel bestehen jeweils aus einem schrägen Steg 48, der aus der Stromschiene 29 des Kontakteinsatzes 27 aus der Anlagefläche 30 vom elektrischen Leiter 18 nach außen herausschert. Diese Befestigungsmittel 48 rasten bei der Montage der vorkonfektionierten Einheit 8 in die zwei im Isolierstoffgehäuse 6 befindlichen Fensteröffnungen 11 ein.
Das Federkraftelement 23 hingegen ist in den Öffnungen 40 des Kontakteinsatzes 27 befestigt. Das Federkraftelement 23 besteht dabei aus dem erfindungsgemäßen Federpaket 32, welches mit dem Drückerteil 16 und dem Kontakteinsatz 27 ein Klemmsystem darstellt. Das Klemmsystem beruht auf dem Schenkelfederprinzip und kann zwei elektrische Leiter 18 des gleichen Potentials klemmen. Um die elektrischen Leiter 18 zu führen, sind in dem das Klemmsystem öffnenden Kunststoffteil – dem Drückerteil 16 – zwei Leitereinführungsöffnungen 17 angeordnet. Zwischen den beiden Leitereinführungsöffnungen 17 für die elektrischen Leiter 18 befindet sich eine Betätigungsmulde 19, die als Aufnahme und Führung dem Betätigungswerkzeug 20 dient. Über das Betätigungswerkzeug 20 wird die das Klemmsystem öffnende Kraft eingeleitet. Findet diese Krafteinleitung statt, greift das Drückerteil 16 spiegelsymmetrisch an dem Federpaket 32 an.
Wird die Öffnungskraft zurückgenommen, wird das Drückerteil 16 in Folge der Federkraft des Federelementes 23, bzw. des Federpaketes 32 entgegen der Einführungsöffnung 7 zurückgestellt. Um das Herausfallen des Drückerteils 16 aus dem Kontakteinsatz 27, bzw. dem Isolierstoffgehäuse 6 zu verhindern, ist am Drückerteil 16 und dem Kontakteinsatz 27 eine entsprechende Kontur als Hintergriff 49 (siehe hierzu 3 u. 4) angeordnet.
Neben dem Hintergriff 49 übernimmt der Kontakteinsatz 27 eine weitere erfindungsgemäße mechanische Funktion, uzw. die Lagerung des Federkraftelementes 23, bestehend aus einem Federpaket 32. Dazu enthalten die Stege 41 jeweils eine Fensteröffnung 11, in welche das erfindungsgemäße Federpaket 32, bestehend aus Schenkelfedern 25 (siehe 3) eingehängt wird. Eine derartige Lagerung ermöglicht, verschiedene Ausführungen von Schenkelfedern 25 in einem Federpaket 32 zu befestigen, was im Stand der Technik in bisherigen Federkraft-Klemmsystemen bei Printklemmen 2 für Leiterplattenanschlüsse nicht enthalten ist und somit eine Besonderheit der vorliegenden Erfindung ausmacht.
2 zeigt in perspektivischer Ansicht eine vorteilhafte Ausführung eines erfindungsgemäßen Federkraftelementes 23, bestehend aus einem Federpaket 32, wobei das Federpaket 32 aus einzelnen Schenkelfedern 25 zusammen gesetzt ist. Das Federpaket 32 kann aus einer unterschiedlichen Anzahl von Schenkelfedern 25 bestehen, beispielsweise aus zwei, drei oder vier Schenkelfedern 25, vorzugsweise aus zwei Schenkelfedern 25, wobei die Schenkelfedern 25 aus einem Materialstreifen 24 ausgestanzt und ausgeformt wurden. Die Materialstärke des Materialstreifens 24 ist erfindungsgemäß relativ dünn ausgebildet, um das Setzen der Schenkelfeder 25 zu verringern. Die Erhöhung der Klemmkraft wird dann durch die Anzahl der verwendeten Schenkelfedern 25 erreicht, die in Sandwichweise gestapelt werden. Solche gestapelten Schenkelfedern 25 ergeben das Federpaket 32.
Zum Einhängen bzw, zur Befestigung des Federpaketes 32 in den Öffnungen 40 der Stege 41 des Kontakteinsatzes 27, ist die Kontur 33 der Schenkelfeder 25 derart gestaltet, dass an den beiden Längsseiten 35 der Schenkelfeder 25 im Mittelbereich zwei sich gegenüber liegende Haltemittel 38 angeordnet sind. Die Form der Haltemittel 38 im Querschnitt entsprechen einem Quadrat oder Rechteck, vorzugsweise Rechteck, wobei die Form der Haltemittel 38 der Öffnungen 40 annähernd spielfrei angepasst.
Vorteilhafterweise verjüngt sich der Materialstreifen 24 der Schenkelfeder 25 vom Mittelbereich der Haltemittel 38 bis zur Klemmfläche 36, um eine relativ elastische Auslenkung zu erreichen. In Querrichtung 39 bzw. an der Querseite 39 der Schenkelfeder 25 ist die Klemmfläche 36 relativ breit ausgelegt, um eine lange Klemmkante 37 zur optimalen Klemmung des elektrischen Leiters 18 zu erhalten. Die beiden Klemmkanten 37 der Klemmfläche 36 sind spiegelsymmetrisch zum Haltemittel 38 angeordnet und klemmen die beiden elektrischen Leiter 18 in der Klemmstelle gegen die Stromschiene 29. Durch die Anzahl der Schenkelfedern 25 im Federpaket 32 erhöht sich auch die Anzahl der Klemmkanten 37 pro Klemmstelle Mehrere Klemmkanten 37 sorgen für ein Durchbrechen der Oxidschichten auf dem elektrischen Leiter 18, sowie für einen zerrfesten Anschluss und stellen somit gute Kontaktbedingungen sicher.
Der 3 ist in perspektivischer Ansicht eine vorteilhafte Ausführung des erfindungemäßen Kontakteinsatzes 27 der in Rede stehenden Art für eine Printklemme 2 zu entnehmen. Der Kontakteinsatz 27 besteht aus einem elektrisch leitfähigen Materialsteifen 28. Der aus dem Materialstreifen 28 ausgestanzte und ausgeformte Kontakteinsatz 27 ist einstückig ausgebildet. Die Kontur des Kontakteinsatzes 27 entspricht im weitesten Sinn einem rechteckigen Hohlkörper, an dessen beiden Schmalseiten 50 zwei, sich parallel gegenüber durch die Längsseite 51 beabstandete Stromschienen 29, angeformt sind und die in Richtung der Leitereinführungsöffnung 17 des Drückerteils 16 weisen. Die Stromschienen 29 sind zu ihrem oberen Ende hin nach außen abgewinkelt, Der abgewinkelte Bereich ermöglicht das leichtere Einführen des elektrischen Leiters 18 in die Klemmstelle. Im unteren Bereich am Ende der Klemmstelle der Stromschiene 29 befindet sich ein Befestigungsmittel. Das Befestigungsmittel besteht aus einem Steg 48, der schräg nach außen aus der Stromschiene 29 herausragt und in die vorgesehene Fensteröffnung 11 des Isolierstoffgehäuses 6 nach der Montage einrastet und somit ein Herausgleiten des Kontakteinsatzes 27 aus dem Isolierstoffgehäuse 6 verhindert. Symmetrisch in der Mitte der beiden Längsseiten 51 des Hohlkörpers sind zwei parallel durch die Schmalseiten 50 beabstandete Stege 41 angeordnet, die in Richtung der Einführungsöffnung 7 des Isolierstoffgehäuses 6 (siehe 1) zeigen. Die Stege 41 sind jeweils mit einer Öffnung 40 versehen, in welche die Schenkelfedern 25 eingehängt werden. Die Form 42 der Öffnung 40 entspricht einem Rechteck, andere Formen sind denkbar. Eine derartige Lagerung der Schenkelfedern 25 ermöglicht die Ausführung als Federpaket 32. Die beiden Stege 41 sind somit Träger des Federpaketes 32. Die Schenkelfedern 25 des eingehängten Federpaketes 32 liegen im gespannten Zustand an den Anlageflächen 30 der Stromschienen 29 an, insofern sich in der Klemmstelle kein elektrischer Leiter 13 befindet. In dieser Position weisen die Schenkelfedern 25 des Federpaketes 32 bereits schräg in den Aufnahmeraum 9 in Richtung des einzuführenden elektrischen Leiters 18 und die Druckflächen 59 des Drückerteils 16 liegen auf dem Federpaket 32 (siehe 1) an.
Des weiteren sind an den Stegen 41 des Kontakteinsatzes 27 Hintergriffe 49 angeordnet. Die Hintergriffe 49 sind als Rastnasen 52 ausgebildet. Um das Herausfallen des Drückerteils 16 aus dem Kontakteinsatz 27, bzw. dem Isolierstoffgehäuse 6 zu verhindern, besitzt auch das Drückerteil 16 Hintergriffe 49, die ebenfalls als Rastnasen 22 (siehe 4) ausgebildet sind. Die gegenläufigen Rastnasen 22, 52 verhindern somit dass Herausgleiten des Drückerteils 16. Treten die beiden Rastnasen 22, 52 des Kontakteinsatzes 27 und des Drückerteils 16 in Kontakt und befindet sich kein elektrischer Leiter 18 in der Klemmstelle, liegen die Schenkelfedern 25 an der Stromschiene 29 an.
Um die elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter 18 und dem Kontaktstift 5 einer auf einer Leiterplatte 3 angeordneten Stiftleiste 4 herzustellen, ist der Kontakteinsatz 27 mit einem Kontaktelement 31 ausgestattet. Das Kontaktelement 31 besteht aus zwei Kontaktarmen 53, die parallel zur Leitereinführungsöffnung 17 angeordnet sind und die in entgegengesetzter Richtung der Stege 41 weisen und sich im Isolierstoffgehäuse 6 direkt vor der Durchgangsöffnung 10 (siehe 1) befinden. Zu ihrem freien Ende hin verlaufen die Kontaktarme 53 aufeinander zu und bilden einen schmalen Schlitz 54, in dem der Kontaktstift 5 geklemmt werden kann. Für die vertikale Steckrichtung der Printklemme 2 verlaufen am freien Ende die beiden Kontaktarme 53 in einem sich öffnenden Radius 56, der den Klemmschlitz wieder etwas öffnet, ähnlich einem Trichter, um das Einführen des Kontaktstiftes 5 in die Klemmstelle zu erleichtern. Um das Aufstecken der Printklemme 2 in horizontaler Steckrichtung auf einem Kontaktstift 5 zu ermöglichen, ist an jedem Kontaktarm 53 ein kleiner Vorsprung 55 ausgebildet. Die Vorsprünge 55 befinden sich seitlich an den Kontaktarmen 53 und sind ebenfalls mit einem öffnenden Radius 56 versehen. Die Klemmstelle für den Kontaktstift 5 wird also durch ein Paar, in etwa s-förmig gebogene, Kontaktarme 53 gebildet. Die Kontaktarme 53 des Kontaktelementes 31 sind derart ausgebildet, dass sie den Kontaktstift 5 durch die Durchgangsöffnung 10 aus der vertikalen und horizontalen Steckrichtung der Printklemme 2 zur Herstellung der elektrischen Verbindung aufnehmen können.
Alternative Befestigungsmöglichkeiten für das Federpaket 32 an den Stegen 41 sind denkbar. Anstatt der Öffnungen 40 zur Aufnahme des Federpaketes 32 können beispielsweise an den Innenseiten 46 der Stege 41 Erhöhungen 43 angeordnet sein. Eine Erhöhung 43 besteht aus zwei parallel beabstandeten Erhebungen 44, 45, die senkrecht zur Leitereinführungsöffnung 17 verlaufen. Das Federpaket 32 wird zwischen den an den Stegen 1 angeordneten Erhebungen 44, 45 befestigt bzw, geklemmt.
Das in der 4 in perspektivischer Darstellung aufgezeigte, aus Kunststoff gefertigte Drückerteil 16 entspricht den elektrischen Isolationseigenschaften, die an Anschlussklemmen 1 in der Leiterplattenanschlusstechnik gefordert werden. Das Kunststoffteil ist als einstückiges symmetrisches Drückerteil 16 ausgebildet und besitzt zwei Leitereinführungsöffnungen 17 zum Einführen eines elektrischen Leiters 18 in die Klemmstelle. Die beiden Leitereinführungsöffnungen 17 sind daher symmetrisch angeordnet und durch eine dazwischen liegende Brücke 57 beabstandet. Die Brücke 57 enthält an ihrer Oberseite 58 eine Vertiefung, als Mulde 19 für ein Betätigungswerkzeug ausgebildet ist. Die Betätigungsmulde 19 dient dem Betätigungswerkzug 20 als Führung und zum Niederdrücken des Drückerteils 16 und zeigt in Richtung der Bedienungsseite der Printklemme 2.
Des weiteren ist die Brücke 57 an ihrer Unterseite 59 derart ausgebildet, dass beim Niederdrücken des Drückerteils 16 die zwei vorspringenden Teile der Brücke 57 auf den Oberkanten der Stege 41 des Kontakteinsatzes 27 zum Anliegen kommen und somit den Weg des Drückerteils 16 begrenzen.
An den Längsseiten 62 des Drückerteils 16 sind relativ große Flächen angeordnet. Diese parallel durch die Leitereinführungsöffnung 17 beabstandeten Flächen dienen dem Drückerteil 16 im Isolierstoffgehäuse 6 beim Niederdrücken und Zurückgleiten als gleit- und Führungsfläche 21, während die Querseiten 61 des Drückerteils 16 mit Ausbuchtungen 63 versehen sind. Diese Ausbuchtungen sind symmetrisch angeordnet und enthalten eine schräge Fläche 64, wobei die Schräge Fläche 64 beim Niederdrücken des Drückerteils 16 an der nach außen abgewinkeltem Fläche der Stromschiene 29 zum anliegen kommt und somit den Weg des Drückerteils 16 in Richtung der Kontaktarme 53 begrenzt. Die Unterseite 59 des Drückerteils 16 ist mit Hohlräumen versehen. Diese Hohlräume dienen beispielsweise dem elektrischen Leiter 18 zum Einführen in die Klemmstelle, sowie der Aufnahme der Stege 41 und teilweise dem an den Stegen 41 des Kontakteinsatzes 27 befestigen Federpaket 32. Durch die Hohlräume im unteren Bereich der Gleit- und Führungsflächen bilden diese Seitenwände 60. Diese Seitenwände 60 sind mit einem Radius 65 und einer schrägen Kante 66 versehen. Ist kein elektrischer Leiter 18 in die Klemmstelle eingeführt, liegt die schräge Kante 66 schlüssig auf dem Federpaket 32 an. Beim Niederdrücken des Drückerteils 16 greifen die schrägen Kanten 66 der vier Seitenwände 60 an dem Federpaket 32 an und öffnen die Klemmstelle. Wird das Drückerteil 16 in Folge der Federkraft entgegen der Leitereinführungsöffnung 17 zurückgestellt, verhindert der an den vier Seitenwänden 60 angeordnete Hintergriff 43 ein Herausfallen des Drückerteils 16 aus der Printklemme 2. Der Hintergriff 49 besteht aus Rastnasen 22, die mit dem Hintergriff 49 der Rastnasen 52 des Kontakteinsatzes 27 in Eingriff kommen und somit ein Herausgleiten des Drückerteils 16 aus dem Kontakteinsatz 27 verhindern.

1: Anschlussklemme
2: Printklemme
3: Leiterplatte
4: Stiftleiste
5: Kontaktstift
6: Isolierstoffgehäuse
7: Einführungsöffnung
8: konfektionierter Kontakteinsatz
9: Aufnahmeraum
10: Durchgangsöffnung
11: Fensteröffnung
12: Außenkontur
13: Führung
14: Steg (Stiftleiste)
15: Bedienungsseite
16: Drückerteil
17: Leitereinführungsöffnung
18: elektrischer Leiter
19: Betätigungsmulde
20: Betätigungswerkzeug
21: Führungsflächen
22: Rastnasen(Drückerteil)
23: Federkraftelement
24: Materialstreifen
25: Schenkelfeder
26: Frei
27: Kontakteinsatz
28: Materialstreifen
29: Stromschiene
30: Anlagefläche
31: Kontaktelement
32: Federpaket
33: Kontur
34: Materialstärke
35: Längsseite
36: Klemmfläche
37: Klemmkante
38: Haltemittel
39: Querseite
40: Öffnung
41: Stege (Halter)
42: Form (Öffnung)
43: Erhöhungen
44: Erhebung I
45: Erhebung II
46: Innenseite
47: Frei
48: schräge Stege
49: Hintergriff
50: Schmalseite (Kontur)
51: Längsseite (Kontur)
52: Rastnasen (Kontur)
53: Kontaktarm
54: Klemmschlitz
55: Vorsprünge
56: Radius (Kontakt)
57: Brücke
58: Oberseite
59: Unterseite
60: Seitenwände
61: Schmalseite(Drücker)
62: Längsseite (Drücker)
63: Ausbuchtungen
64: schräge Fläche
65: Radius (Drücker)
66: schräge Kante

Claims

Anschlussklemme (1) insbesondere Printklemme (2), zum elektrischen Kontaktieren und zum Anbringen an einer mit einer Stiftleiste (4) ausgestatteten Leiterplatte (3) für wenigstens einen elektrischen Leiter (18) – mit einem in Blockbauweise angeordneten Isolierstoffgehäuse (6), wobei das Isolierstoffgehäuse (6) mindestens eine Einführungsöffnung (7) zum Einführen eines konfektionierten Kontakteinsatzes (8) mit mindestens einem Aufnahmeraum (9) für den konfektionierten Kontakteinsatz (8) und mindestens eine Durchgangsöffnung (10) für einen Kontaktstift (5) der Stiftleiste (4) aufweist, und für die Stiftleiste (4) an der Außenkontur (12) mindestens eine Führung (13), bestehend aus zwei Stegen (14), angeordnet ist, – mit einem Drückerteil (16) aus Kunststoff, wobei das Drückerteil (16) mindestens eine Leitereinführungsöffnung (17) zum Einführen eines elektrischen Leiters (18), eine Betätigungsmulde (19) zum Ansetzen eines Betätigungswerkzeuges (20) und Gleit- und Führungsflächen (21) zur Verschiebung im Kontakteinsatz (27) aufweist, – mit mindestens einem Federkraftelement (23), bestehend aus einer aus einem Materialstreifen (24) ausgestanzten und geformten Schenkelfeder (25) zum Klemmen für mindestens einen elektrischen Leiter (18), – mit mindestens einem Kontakteinsatz (27), bestehend aus einer aus einem elektrisch leitfähigen Materialstreifen ausgestanzten und geformten Stromschiene (29), wobei die Stromschiene (29) mindestens eine Anlagefläche (30) für den elektrischen Leiter (18) und mindestens ein Kontaktelement (31) für den Kontaktstift (5) der Stiftleiste (4), sowie schräge Stege (48) zur Befestigung im Isolierstoffgehäuse (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federkraftelement (23) aus einem Federpaket (32) besteht und in Öffnungen (40, 42) von gegenüberstehenden Stegen (41) des Kontakteinsatzes (27) befestigt ist.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federpaket (32) aus mindestens zwei Schenkelfedern (25) besteht.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im Federpaket (32) eingesetzten Schenkelfedern (25) gleiche Konturen (36) aufweisen.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im Federpaket (32) eingesetzten Schenkelfedern (25) unterschiedliche Konturen (33) aufweisen.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die im Federpaket (32) eingesetzten Schenkelfedern (25) gleiche Materialstärke (34) aufweisen.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die im Federpaket (32) eingesetzten Schenkelfedern (25) ungleiche Materialstärke (34) aufweisen.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (40) auf gleicher Höhe in den Stegen (41) senkrecht zueinander angeordnet sind.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (42) der Öffnungen (40) quadratisch ausgebildet ist.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (42) der Öffnungen (40) rechteckig ausgebildet ist.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (42) der Öffnungen (40) ein Langloch bildet, welches an einer der schmalen Querseiten geöffnet ist.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Öffnungen (40) der Anzahl der im Federpaket (32) enthaltenen Schenkelfedern (25) angepasst ist.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des Federpaketes (32) im Kontakteinsatz (27) Erhöhungen (43) an den gegenüberliegenden Stegen (41) ausgebildet sind.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen (43) aus zwei an einem Steg (41) parallel beabstandeten Erhebungen (44, 45) gebildet sind.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Federpaket (32) zwischen den angeordneten Erhebungen (44, 45) der Stege (41) befestigt ist.