DE102007035336B3

DE102007035336B3 - Federkraftprintklemme

Info

Publication number: DE102007035336B3
Application number: DE102007035336A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. Schrader
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2007-07-27
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2009-02-05
Anticipated expiration: 2027-07-28

Abstract

Die Klemme weist einen kastenförmigen Metallkäfig mit flachrechteckigem Querschnitt auf, der eine offene Einsteckseite zum Einführen eines zu klemmenden Leiters und für ein die Klemmfeder betätigendes Werkzeug aufweist. Die Klemmfeder ist mit einem zur Klemmseite im Metallkäfig geneigt verlaufenden Federschenkel versehen, der mit dem Werkzeug beaufschlagbar ist. Um die Betätigungskräfte beim Öffnen des Klemmraums mittels des Werkzeugs im Metallkäfig selbst aufzunehmen,sind in die beiden Breitenseitenwände des Metallkäfigs einander fluchtend gegenüberliegende, an der Einsteckseite offene Führungsschlitze für das Werkzeug eingeformt. Die beiden Führungsschlitze werden an ihrer einen Seite durch miteinander ebenengleiche Positionierungsflächen für die Anlage des Werkzeugs begrenzt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Federkraftprintklemme gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Eine Klemme ähnlicher Bauart ist aus dem Dokument DE 202 11 513 U1 bekannt. Da der Klemmkäfig dieser Klemme ebenfalls aus Metall besteht, ist er grundsätzlich stromführend, wenngleich die Kontaktstelle für den zu klemmenden Leiter an einer Stromschiene liegt, die in den Metallkäfig eingeführt ist. Die bekannte Klemme ist deshalb weniger zur Verwendung als Federkraftprintklemme bestimmt, zumal sie in der Regel zur Unterbringung in einem Isolierstoffgehäuse bestimmt ist, welches anschließend an die offene Einsteckseite des Metallkäfigs Führungskanäle sowohl für den zu klemmenden Leiter als auch für das Werkzeug zur Betätigung des Federschenkels aufweist.
Die Gebrauchsmusterschrift DE 201 17 770 U1 beschreibt eine Federkraftprintklemme mit einem Metallkäfig und darin angeordneten Klemmfedern, wobei der Metallkäfig in einer seiner Seitenwände Führungsschlitze aufweist. Hierin sind als Drücker dienende Ansatzschenkel geführt, die einstückig mit den Kontaktschenkeln der Klemmfedern sind. Bei Verwendung als Printklemme ist ein Isolierstoffgehäuse nicht vorgesehen.
Die Offenlegungsschrift DE 198 07 449 A1 zeigt ebenfalls eine Federkraftprintklemme ohne Isolierstoffgehäuse, das zugleich eine Kontaktzunge und ein Klemmwiderlager bildet. Zum Öffnen des Klemmraums kann die Kontaktzunge mittels eines Werkzeugs beaufschlagt werden, für das Führungselemente nicht vorgesehen sind.
Das Dokument DE 202 05 821 U1 offenbart eine Federkraftprintklemme der eingangs genannten Art, die einen in einem Isolier stoffgehäuse sitzenden Metallkäfig aufweist. Zur Öffnung des Klemmraums durch Beaufschlagung des am Metallkäfig gehaltenen Federschenkels wird ein Werkzeug oder ein Drücker verwendet, für den ein Führungskanal im Isolierstoffgehäuse vorgesehen ist.
Ähnliche Klemmenvorrichtungen gehen auch aus den Dokumenten EP 1 657 789 A1 , DE 10 2004 059 017 B4 und DE 296 06 347 U1 hervor. Bei Klemmen dieser Art ist der Metallkäfig an der Führung eines Betätigungsdrückers oder eines Werkzeugs zum Öffnen des Klemmraums nicht beteiligt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Federkraftprintklemme zu schaffen, für die ein Isolierstoffgehäuse nicht vorgesehen ist und bei der die Betätigungskräfte zum Öffnen des Klemmraums mittels des dafür vorgesehenen Werkzeugs, wie einer Schraubendreherklinge, durch Beaufschlagen des für die Leiterklemmung bestimmten Federschenkels vom stromleitenden Metallkäfig aufgenommen werden.
Diese Aufgabe wird bei einer Federkraftprintklemme der eingangs angegebenen Art nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Für die Erfindung ist wesentlich, daß die zur Einsteckseite des Metallkäfigs offenen Führungsschlitze in den breiten Seitenwänden mit ihren Positionierungsflächen die Führung des Betätigungswerkzeugs übernehmen. Beim Auftreffen des durch die Führungsschlitze eingeführten Werkzeugs auf die zur Klemmseite des Metallkäfigs abfallend geneigte Außenseite des Feder- oder Klemmschenkels stützt sich das Werkzeug an den Positionierungsflächen, welche die Führungsschlitze einseitig begrenzen, entgegen der Klemmkraft des Federschenkels ab. Da andererseits der Federschenkel am Metallkäfig gehalten ist, findet der Ausgleich der mechanischen Kräfte innerhalb des Metallkäfigs statt. Insbesondere bei Verwendung eines Schraubendrehers mit flacher Klinge, die sich mit einer ihrer Flachseiten an die Positionierungsflächen anlegt, ist eine exakte, bestimmungsgemäße Beaufschlagung des Federschenkels zum Aubheben weg von der Kontaktstelle gegeben.
Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Federkraftprint klemme in erster Ausführung,
2 einen Längsschnitt durch die Federkraftprintklemme nach 1,
3 eine der 1 entsprechende Ansicht der Federkraftprintklemme mit einem daran angesetzten Werkzeug und einem zu klemmenden Leiter,
4 eine erste gegenüber der Federkraftprintklemme nach 1 abgewandelte Ausführungsform mit geänderter Leiterplattenkontaktierung und -befestigung,
5 eine zweite gegenüber der Federkraftprintklemme nach 1 abgewandelte Ausführungsform mit modifiziertem Federschenkel und
6 eine gesprengte Darstellung der Federkraftprintklemme nach 5.
1 zeigt im einzelnen eine Federkraftprintklemme, die in ihrer Gesamtheit aus einem Metallkäfig besteht, der eine flachrechteckige Querschnittsgestalt hat und dementsprechend im wesentlichen die Form eines flachen Quaders aufweist. So zeigt der Metallkäfig einander gegenüberliegende breite Seitenwände 1 mit rechteckiger Umrißform, Schmalseiten 2, 3 mit relativ zu den Seidenwänden 1 erheblich geringerer Breite, eine als Einsteckseite 4 fungierende Stirnseite und eine vorzugsweise geschlossene Stirnseite 5. Die Schmalseite 3 bildet an ihrer Innenseite eine Klemmstelle, deshalb ist diese Innenseite im folgenden als Klemmseite 7 bezeichnet. Der zu klemmende Leiter wird zur Klemmstelle hin durch eine an der Einsteckseite 4 des Metallkäfigs liegende Öffnung 6 hindurchgeführt, an die im Innern des Metallkäfigs ein Klemmraum anschließt, der sich von der Einsteckseite 4 des Metallkäfigs weg keilförmig verjüngt. Dazu wird der Klemmraum an einer Seite von einem Federschenkel 8 begrenzt, der aus einer Verlängerung der der Klemmseite 7 gegenüberliegenden Schmalseite 2 des Metallkäfigs gebildet ist. Diese Verlängerung geht über ein Biegegelenk 9, welches sich in dem von der Klemmseite 7 abliegenden Bereich an der Einsteckseite 4 des Metallkäfigs befindet, in den Federschenkel 8 über, der von hier aus mit Neigung abfallend sich durch das Innere des Metallkäfigs hindurch erstreckt und an der Klemmseite 7 bei nicht geklemmtem Leiter mit Vorspannung anliegt.
In den breiten Seitenwänden 1 des Metallkäfigs sind Führungsschlitze 10 eingeformt, welche gleiche Konturen aufweisen und miteinander quer zu den Seitenwänden 1 fluchtend einander gegenüberliegen. Die Führungsschlitze 10 sind an der Einsteckseite 4 des Metallkäfigs offen und bilden gemeinsam eine Einsteckebene für ein den Federschenkel 8 beaufschlagendes Werkzeug 20, welches in den 2 und 3 dargestellt ist. Diese Einsteckebene kreuzt den Federschenkel 8 in seinem geneigt verlaufenden Bereich. Die Führungsschlitze 10 sind zwischen ersten Seitenwandabschnitten 11 und zweiten Seitenwandabschnitten 12 der breiten Seitenwände 1 des Metallkäfigs angeordnet. Die ersten Seitenwandabschnitte 11, die an die Schmalseite 3 mit der Klemmseite 7 anschließen, gehen mittels in das Käfiginnere eingeschwenkten Abkantungen 13 in Positionierflächen 14 über, die miteinander ebenengleich und zur Klemmseite 7 bzw. zur Schmalseite 3 des Klemmkäfigs parallel sind. Die Abkantungen 13 umfassen die Leitereinführung 6 an der der Klemmseite 7 gegenüberliegenden Seite. In ihren zur Einsteckseite 4 des Metallkäfigs hin liegenden Bereichen erweitern sich die Führungsschlitze 10 in Richtung zur Einsteckseite 4 hin, dementsprechend weisen die zweiten Seitenwandabschnitte 12 die Führungsschlitze 10 begrenzende Kanten 15 auf, die unter einem spitzen Winkel zu den Positionierflächen 14 an den ersten Seitenwandabschnitten 11 stehen und somit bezogen auf die von den Positionierflächen 14 vorgegebene Steckrichtung geneigt verlaufen.
Die von der Einsteckseite 4 abliegenden Enden der Führungsschlitze 10 werden von Anschlagkanten 16 begrenzt, deren Funktion aus 3 hervorgeht. Die Anschlagkanten 16 begrenzen den Einsteckweg des den Federschenkel 8 beaufschlagenden Werkzeugs 20. Ist das Werkzeug 20 auf die Anschlagkanten 16 aufgelaufen, ist der Federschenkel 8 mit seinem Klemmende mit dem maximalen Hub von der Klemmstelle an der Klemmseite 7 des Klemmkäfig abgehoben und es kann der weiter in 3 zu erkennende Leiter 21 bis zu Klemmstelle hin eingeführt bzw. von dort wieder zurückgezogen werden. Die Anschläge 16 sind dadurch gebildet, daß die zweiten Seitenwandabschnitte 12 der breiten Seitenwände 1 am Innenende der die Führungsschlitze 10 begrenzenden Kanten 15 abgewinkelt sind, wobei die Anschlagkanten 16 im rechten Winkel zu den Positionierflächen 14 an den gegenüberliegenden ersten Seitenwandabschnitten 11 stehen.
Um zu verhindern, daß ein unpassendes, zu kleines Werkzeug 20, also ein Schraubendreher mit zu schmaler Klinge, von der Einsteckseite 4 völlig durch den Metallkäfig hindurchgeschoben wird, ist eine Durchschubsicherung vorgesehen. Diese Durchschubsicherung besteht aus einer Durchsteckschutzlasche 18, welche die der Einsteckseite 4 gegenüberliegende Stirnseite 5 verschließt. Die Durchsteckschutzlasche 18 ist durch eine Abwinklung einer der breiten Seitenwände 1 des Metallkäfigs gebildet.
Weiter zeigt 1 noch, daß aus den breiten Seitenwänden 1 Anschlagnasen 17 herausgestellt sind, die in das Innere des Metallkäfigs hineinragen, wie besonders 2 verdeutlicht. Hierin erkennt man auch, daß das bis in die Endlage eingesteckte Werkzeug 20 den Federschenkel 8 von der Klemmseite 7 des Metallkäfigs gerade soweit abhebt und entgegen der Federkraft einlenkt, daß die Innenseite des Federschenkels 8 an den Anschlagnasen 17 anliegt. Die Anschlagnasen 17 sind nämlich um die Dicke des Federschenkels 8 versetzt hinter den geradlinigen Verlängerungen der Kanten 15 der zweiten Seitenwandabschnitte 12, welche die Führungsschlitze 10 begrenzen, angeordnet. Bei unpassendem, insbesondere zu kleinem Werkzeug 20 verhindern die Anschlagnasen 17 ein Überbiegen des Federschenkels 8.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den 1–3 ist der Metallkäfig mit Lötstacheln 19 versehen, die über seine von der Einsteckseite 4 abliegende Stirnseite 5 senkrecht vorstehen. Hierbei bestehen die Lötstacheln 19 aus Verlängerungen der beiden Schmalseiten 2, 3 des Metallkäfigs, sie sind somit als Flachstege ausgebildet, die eine erheblich geringere Breite als die Schmalseiten 2, 3 des Metallkäfigs haben. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den 5 und 6 sind die Lötstacheln 19 in gleicher Weise an die Schmalseiten 2, 3 des Metallkäfigs angeformt. Die Lötstacheln 19 ermöglichen eine aufrechte, stehende Anordnung des Metallkäfigs auf der betreffenden Leiterplatte, wobei die Einstecköffnung 4 des Metallkäfigs in senkrechter Richtung zur Leiterplatte zugänglich ist.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine liegende Anordnung des Metallkäfigs auf der zugehörigen Leiterplatte, bei der die Einsteckseite 4 in paralleler Richtung zur Leiterplatte zugänglich ist. Hierzu sind am Metallkäfig Lötstacheln 22 vorhanden, die aus abgewinkelten Verlängerungen nur der einen Schmalseite 3 des Metallkäfigs bestehen.
5 und 6 zeigen eine Ausführungsform, bei welcher der Federschenkel 8 nicht einstückig mit dem Metallkäfig ist. Statt dessen ist an der Innenseite der einen Schmalseite 2 des Metallkäfigs eine Schenkelfeder 23 angelegt, die dazu einen zweiten Schenkel 24 aufweist, der über ein Biegegelenk 25 hinweg in den Federschenkel 8 übergeht. Der Federschenkel 8 und der zweite Schenkel 24 der Schenkelfeder 23 stehen unter einem spitzen Winkel zueinander. Bei dieser Ausführung ist der Materialaufwand für den Metallkäfig verringert, bei dem es sich um ein einstöckiges Stanzteil handelt, welches zu der hohlen Quaderform des Metallkäfigs dreidimensional verformt ist.

Claims

Federkraftprintklemme mit einem kastenförmigen Metallkäfig mit flach-rechteckigem Querschnitt, der eine offene Stirnseite als Einsteckseite (4) für zumindest einen an der Innenseite einer der Schmalseiten (2, 3), der Klemmseite (7), des Metallkäfigs zu klemmenden Leiter (21) sowie für ein Werkzeug (20) zur Beaufschlagung eines am Metallkäfig gehaltenen Federschenkels (8) aufweist, der im Innern des Metallkäfigs von einem von der Klemmseite (7) abliegenden Bereich der Einsteckseite (4) weg zur Klemmseite (7) hin konvergierend verläuft und mit einer gegen die Klemmseite (7) gerichteten Klemmkraft vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die beiden breiten Seitenwände (1) des Metallkäfigs einander fluchtend gegenüberliegende, an der Einsteckseite (4) offene Führungsschlitze (10) für das Werkzeug (20) eingeformt sind, wobei die zur Klemmseite (7) hin liegenden, die Führungsschlitze (10) begrenzenden Seitenwandabschnitte (11) in das Kasteninnere eingeschwenkte Abkantungen (13) aufweisen, welche zu den Führungsschlitzen (10) hin ebenengleiche Positionierungsflächen (14) für das den Federschenkel (8) beaufschlagende Werkzeug (20) bilden.
Federkraftprintklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Abkantungen (13) der Seitenwandabschnitte (11) des Metallkäfigs gebildeten Positionierflächen (14) mit der Klemmseite (7) des Metallkäfigs parallel sind.
Federkraftprintklemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschlitze (10) sich zur Einsteckseite (4) des Metallkäfigs erweitern, indem die den Abkantungen (13) mit Abstand gegenüberliegenden Kanten (15) der weiteren, die Führungsschlitze (10) begrenzenden Seitenwandabschnitte (12) entsprechend geneigt zu den Abkantungen (13) und den hiermit gebildeten Positionierflächen (14) verlaufen.
Federkraftprintklemme nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der die Führungsschlitze (10) begrenzenden Seitenwandabschnitte (11, 12) des Metallkäfigs an den von der Einsteckseite (4) abliegenden Enden der Führungsschlitze (10) eine quer zur Werkzeug-Steckrichtung stehende Anschlagkante (16) bildet.
Federkraftprintklemme nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, daß aus den weiteren, die Führungsschlitze (10) begrenzenden Seitenwandabschnitten (12) in das Innere des Metallkäfigs vorstehende Anschlagnasen (17) herausgestellt sind, die in Einfederungsrichtung des Federschenkels (8) um dessen Dicke versetzt hinter den die Führungsschlitze (10) begrenzenden Kanten (15) dieser Seitenwandabschnitte (12) oder den geradlinigen Verlängerungen dieser Kanten (15) angeordnet sind.
Federkraftprintklemme nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Einsteckseite (4) gegenüberliegende Stirnseite (5) des Metallkäfigs mittels einer von einer der Seitenwände (1) des Metallkäfigs abgewinkelten Durchsteckschutzlasche (18) geschlossen ist.
Federkraftprintklemme nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, daß der Federschenkel (8) Teil einer spitzwinkligen Schenkelfeder (23) ist, deren zweiter Schenkel (24) an der Innenseite der der Klemmseite (7) gegenüberliegenden Schmalseite (2) des Metallkäfigs anliegt.
Federkraftprintklemme nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, daß der Federschenkel (8) aus einer über ein Biegegelenk (9) in das Innere des Metallkäfigs hinein zurückgebogenen Verlängerung der der Klemmseite (7) gegenüberliegenden Schmalseite (2) des Metallkäfigs gebildet ist.
Federkraftprintklemme nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkäfig an seiner der Einsteckseite (4) gegenüberliegenden Stirnseite (5) vorstehende Lötstacheln (19) aufweist, die aus Verlängerungen der Schmalseiten (2, 3) des Metallkäfigs gebildet sind.
Federkraftprintklemme nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkäfig Lötstacheln (22) aufweist, die über die die innere Klemmseite (7) bildende Schmalseite (3) des Metallkäfigs nach außen vorstehen und aus abgewinkelten Verlängerungen dieser Schmalseite (3) gebildet sind.