DE19654611A1 - Verbindungsklemme für ein- oder mehrdrähtige elektr. Leiter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsklemme mit einem Isolierstoffgehäuse für ein- oder mehr­ drähtige elektr. Leiter und einen metallischen Kontakteinsatz, der insbesondere in Verbindung mit mehrdrähtigen Leitern benutzt werden kann.

Aus der DE 44 44 438 A1 ist eine Verbindungsklemme bekannt, deren Kontakteinsatz ein Stromschienen­ stück aufweist, das ein Querschnittsprofil mit einem Halteschenkel und einem Kontaktschenkel besitzt. Beide Schenkel sind in einem Abstand und parallel zueinander angeordnet und über einen mehrstufig gebogenen Stromschienenrahmen mit­ einander verbunden. Der Materialbedarf für ein solches Stromschienenstück ist entsprechend hoch.

An dem Halteschenkel ist der gemeinsame Kopfteil mehrerer in einer Reihe nebeneinander angeordneter Blattfedern gehalten, deren jeweiliges Fußende eine Klemmkante besitzt, die gegen den Kontakt­ schenkel des Stromschienenstücks gerichtet ist und zusammen mit diesem jeweils eine Klemmstelle für einen anzuschließenden elektr. Leiter bildet. Die wirksame Länge der Blattfedern entspricht etwa dem diagonal gemessenen Abstand zwischen dem Halteschenkel und dem Kontaktschenkel des Strom­ schienenstücks. Nur bei einer ausreichend großen wirksamen Länge der Blattfeder ist diese mit einer "weicheren" Federcharakteristik auszubilden, wie sie für das Stecken mehrdrähtiger und ins­ besondere feindrähtiger elektr. Leiter erforder­ lich ist. Aus einer größeren Länge der Blattfedern resultiert dann wieder ein größerer Abstand zwischen dem Halteschenkel und dem Kontaktschenkel des Stromschienenstücks mit der Folge, daß der Materialbedarf für das Ausstanzen und Ausformen des Stromschienenstücks entsprechend größer wird.

Um zu vermeiden, daß die mehrdrähtigen und ins­ besondere feindrähtigen Leiter beim Einstecken in die Klemmstelle aufspleißen (im Regelfall werden die Leiter ohne Spleißschutzmaßnahmen direkt gesteckt) ist es bekannt, zwischen den benachbarten Klemmstellen Trennwände aus Isolierstoff vorzusehen, die im Bereich vor und nach den Klemmstellen das seitliche Abweichen bzw. Abspleißen eines in die Klemmstelle einge­ steckten elektr. Leiters verhindern sollen. In der DE 44 44 438 A1 ist vorgeschlagen, die Trenn­ wände an das Isolierstoffgehäuse der Verbindungs­ klemme mit anzuspritzen und in dem Kontaktschenkel des Stromschienenstücks benachbart zu den Klemm­ stellen spaltförmige Ausstanzungen vorzusehen, durch die sich die Trennwände hindurcherstrecken können. Diese spaltförmigen Ausstanzungen in dem Kontaktschenkel des Stromschienenstücks beein­ trächtigen den stromleitenden Querschnitt der Strom­ schiene.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbindungs­ klemme des vorgenannten Typs zu schaffen, die mit angespritzten Trennwänden herstellbar und gut montierbar sein soll, ohne daß die Trenn­ wände den stromleitenden Querschnitt des Strom­ schienenstücks beeinträchtigen, und die zugleich die Verwendung von weicheren (längeren) Blattfedern ermöglichen soll, ohne daß dadurch der Materialverbrauch für das Stromschienenstück steigt, da das für die Stromschiene benötigte, gut stromleitfähige Material relativ teuer ist.

Diese Aufgabe wird nach Anspruch 1 dadurch ge­ löst, daß das Querschnittsprofil des Strom­ schienenstücks in Form eines Eckwinkels ausge­ bildet ist, der einen Halteschenkel aufweist, der sich im Scheitel des Eckwinkels direkt an den Kontaktschenkel des Eckwinkels an­ schließt (d. h. der direkt in den Kontakt­ schenkel übergeht) und der querstehend in dem Leitereinführungskanal angeordnet ist und zum Durchstecken eines elektr. Leiters einen Halte­ schenkel-Durchbruch besitzt. Eine solche Eck­ winkel-Konstruktion des Stromschienenstücks ist kombiniert mit einem Isolierstoffgehäuse, bei dem der Isolierstoffdeckel in Richtung des Leitereinführungskanals eingedrückt wird, wobei die Trennwände zwischen den Klemmstellen jeweils aus zwei Teilstücken gebildet sind, von denen das eine Teilstück an dem Isolier­ stoffdeckel und das andere Teilstück am Isolier­ stoffgehäuse angespritzt ist und die Randkonturen beider Teilstücke derart ausgeformt sind, daß sie den im Leitereinführungskanal querstehenden Halteschenkel des Stromschienenstücks eng (rand­ nah) zwischen sich eingrenzen und daß das gehäuseseitige Teilstück der Trennwand zudem eine bodenseitige Randkontur besitzt, die eng (randnah) den in Richtung des Leiterein­ führungskanals sich erstreckenden Kontakt­ schenkel des Stromschienenstücks eingrenzt.

Nach der Lehre des vorstehenden Erfindungs­ gedankens kommt es darauf an, die genannte Eckwinkel-Konstruktion des Stromschienenstücks in einer bestimmten räumlichen Zuordnung zum Isolierstoffgehäuse über eine stirnseitige, d. h. in Richtung des Leitereinführungskanals offene Montageöffnung in das Isolierstoff­ gehäuse einzusetzen und diese dann mittels eines stirnseitigen Isolierstoffdeckels zu verschließen. Hierdurch wird erreicht, daß die am Isolierstoffgehäuse und am Isolier­ stoffdeckel angespritzten Teilstücke der Trennwand bzw. der Trennwände sowohl den Halte­ schenkel als auch den Kontaktschenkel der Eckwinkel-Stromschiene für jede Klemmstelle gesondert eingrenzen können, ohne daß zu diesem Zweck spaltförmige Ausstanzungen in dem Kontakt­ schenkel des Stromschienenstücks erforderlich sind.

Das ist auch dann der Fall, wenn die Teilstücke der Trennwände derart großflächig ausgebildet sind, daß sie allseitig (mit Ausnahme der eng an das Stromschienenstück angrenzenden Ränder) an das Isolierstoffgehäuse bzw. an den Isolier­ stoffdeckel angespritzt sind, so daß für jede Klemmstelle ein nahezu hermetisch geschlossener eigener Leitereinführungskanal gebildet ist. Anspruch 2 sieht vor, daß die gehäuseseitigen Teilstücke der Trennwände zusammen mit dem Isolierstoffgehäuse für jede Klemmstelle ein im Querschnitt allseitig geschlossenes Sack­ loch-Ende für den Leitereinführungskanal bilden.

Grundsätzlich gilt, daß an der vorgenannten Eckwinkel-Konstruktion des Stromschienenstücks jede geeignete und für sich bekannte Art von Blattfeder montiert werden kann. Beispielsweise sind nahezu flach (in einer Ebene) geformte Blattfedern montierbar, die sich vom äußeren Ende des Halteschenkels zum Kontaktschenkel der Eckwinkel-Stromschiene erstrecken. Um bei einem solchen Kontakteinsatz eine weichere Federcharakteristik für das Stecken mehrdrähtiger (feindrähtiger) Leiter zu erhalten, muß die Länge der weitgehend flach sich erstreckenden Blattfedern größer gewählt werden, was eine größere Dimensionierung des Querschnittsprofils des Eckwinkel-Stromschienenstücks zur Folge hätte. Das ist jedoch in vielen Fällen unerwünscht. Es werden klein dimensionierte Kontakteinsätze für möglichst kompakt gebaute Verbindungsklemmen ver­ langt.

Diese Aufgabe wird nach Anspruch 3 in Verbindung mit den grundsätzlichen Merkmalen der vorge­ schlagenen Eckwinkel-Konstruktion des Strom­ schienenstücks dadurch gelöst, daß in den Halte­ schenkel des Stromschienenstücks für jede Blatt­ feder ein schlitzförmiger Langloch-Durchbruch (nachfolgend Hubschlitz genannt) vorhanden ist, der senkrecht zum Scheitel des Eckwinkels aus­ gerichtet ist und der durch zwei zueinander parallele Seitenflanken gebildet ist, deren Abstand voneinander größer ist als die Breite der zugeordneten Blattfeder, wobei die Blatt­ feder in Art einer U-förmig offenen Schlaufe mit einem Kopfende und einem Fußende geformt ist und in den Hubschlitz eingesetzt ist der­ art, daß das Kopfende der Blattfeder im oberen Ende des Hubschlitzes gelagert ist und sich der vom Kopfteil ablaufende Schlaufenteil gegen die Leitereinführungsrichtung vom Rücken des Halte­ schenkels des Eckwinkels hinwegerstreckt. Der in Leitereinführungsrichtung zum Fußende zurück­ laufende Schlaufenteil bildet mit dem Leiter­ einführungskanal einen Klemmstellen-Einlauf­ trichter, und das Fußende der Blattfeder er­ streckt sich in Leitereinführungsrichtung durch den Hubschlitz hindurch und bildet mit dem Kontaktschenkel des Eckwinkel-Stromschienenstücks eine Klemmstelle.

Bei dem erfindungsgemäßen Kontakteinsatz ist der große Schlaufenteil der Blattfeder be­ stimmend für die gewünschte weichere Feder­ charakteristik zum wahlweisen Stecken von sowohl eindrähtigen als auch von mehrdrähtigen und insbesondere feindrähtigen elektr. Leitern. Der Schlaufenteil erstreckt sich gegen die Leitereinführungsrichtung und nutzt den konstruktiven Freiraum innerhalb des Isolier­ stoffgehäuses, der bei Verbindungsklemmen dieser Art ohnehin durch die konstruktive Verengung des Leitereinführungskanals zur Bildung eines punkt­ genauen Einlauftrichters für die Klemmstelle vor­ handen ist.

Die geschlaufte Blattfeder ist mit ihrem Kopfteil im Halteschenkel gelagert, der sich im Scheitel der Eckwinkel-Konstruktion des Stromschienenstücks unmittelbar an den Kontaktschenkel des Eckwinkels anschließt. Bildet gemäß Anspruch 4 das Fußende der Blattfeder mit dem Kontaktschenkel eine Klemmstelle nahe dem Scheitel des Eckwinkels (was bei dem erfindungsgemäßen Kontaktein­ satz ohne Beeinträchtigung der gewünschten Federcharakteristik möglich ist), dann wird der Halteschenkel der Eckwinkel-Stromschiene aus den Klemmkräften der Blattfeder im wesentlichen nur auf Zug belastet. Uner­ wünschte Biegemomente auf den Halteschenkel entfallen, so daß die Festigkeit des Halte­ schenkels nur auf Zugfestigkeit berechnet werden muß, wodurch entsprechend Material bei der konstruktiven Bemessung des Halte­ schenkels gespart werden kann.

Das gilt auch für die konstruktive Bemessung des Kontaktschenkels der Eckwinkel-Strom­ schiene. Dieser hat mit dem Merkmal des Anspruches 4 (= scheitelnahe Anordnung der Klemmstelle) ebenfalls keine nennenswerte Biegemomente aufzunehmen und bleibt insgesamt frei von mechanischen Belastungen aller Art (= keine Biegekräfte, keine Zugkräfte). Der Kontaktschenkel dient im wesentlichen nur der Stromleitung und kann somit in seinen Querschnittsabmessungen ausschließlich unter dem Gesichtspunkt eines ausreichenden Strom­ leitungsquerschnitts optimiert werden. Auch das spart Material.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Verbindungsklemme gemäß der Erfindung,

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung den erfindungsgemäßen Kontakt­ einsatz,

Fig. 3 die Verbindungsklemme nach Fig. 1 mit einem gesteckten elektr. Leiter.

Dargestellt ist in Fig. 1 eine Verbindungsklemme mit einem Isolierstoffgehäuse 4, das mit einem stirnseitigen Isolierstoffdeckel 5 verschlossen ist. In dem Isolierstoffdeckel sind in einer Reihe nebeneinander mehrere Leitereinführungs­ öffnungen 6 vorhanden (vergl. hierzu auch Fig. 3). Jede Leitereinführungsöffnung ist der Beginn eines Leitereinführungskanals, der sich durch das ganze Isolierstoffgehäuse hindurcherstreckt (siehe hierzu die in Fig. 1 eingezeichnete Mittel­ linie 7) und der mit seinem Sackloch-Ende 8 zu­ gleich einen Endanschlag für einen eingesteckten elektr. Leiter bildet.

In dem Isolierstoffgehäuse ist ein Kontakt­ einsatz angeordnet, der in Fig. 2 genauer dargestellt ist. Der Kontakteinsatz besteht aus einem Stromschienenstuck mit insgesamt sechs Blattfedern, die in einer Reihe neben­ einander und parallel zueinander in dem Stromschienenstück montiert sind.

Das Stromschienenstück besitzt ein Querschnitts­ profil in Form eines Eckwinkels mit einem Halte­ schenkel 10, der sich im Scheitel des Eckwinkels direkt an den Kontaktschenkel 11 des Stromschienen­ stücks anschließt. Diese Eckwinkel-Stromschiene ist in das Isolierstoffgehäuse der Verbindungs­ klemme derart eingebaut (vergl. hierzu Fig. 1), daß der Halteschenkel 10 querstehend zur Leiter­ einführungsrichtung in dem Leitereinführungs­ kanal angeordnet ist und daß sich der Kontakt­ schenkel 11 in Leitereinführungsrichtung er­ streckt.

Für jede Blattfeder 12 ist in dem Halteschenkel 10 ein schlitzförmiger Langloch-Durchbruch 13 vor­ handen, der in seinem oberen Ende zur Lagerung des Kopfendes 14 der Blattfeder dient und der in seinem mittleren Bereich mit seinen Seiten­ flanken 15 die Blattfeder führt (in der Funktion eines sogenannten Hubschlitzes) und der in seinem unteren Bereich den erforderlichen Durchgang für das Durchstecken eines elektr. Leiters bildet.

Jede Blattfeder 12 ist in Art einer U-förmig offenen Schlaufe geformt. Der vom Kopfende 14 der Blattfeder ablaufende Schlaufenteil 16 erstreckt sich gegen die Leitereinführungs­ richtung vom Rücken des Halteschenkels 10 hin­ weg und der in Leitereinführungsrichtung zum Fußende 18 der Blattfeder zurücklaufende Schlaufenteil 20 erstreckt sich durch den Hubschlitz 13 der Eckwinkel-Stromschiene hindurch. Das Fußende 18 der Blattfeder be­ sitzt eine Klemmkante, die gegen den Kontakt­ schenkel 11 der Eckwinkel-Stromschiene ge­ richtet ist und zusammen mit diesem Kontakt­ schenkel eine Klemmstelle für den anzu­ schließenden elektr. Leiter bildet.

Die Blattfedern 12 werden in die Hubschlitze 13 der Eckwinkel-Stromschiene von der Innenseite des Eckwinkels (das ist die in Fig. 2 darge­ stellte linke Seite) eingesetzt. Die Montage bzw. das Einsetzen der Blattfedern in die Eckwinkel-Stromschiene ist problemlos und vollautomatisch durchführbar, da die Kopfenden 14 aller Blattfedern eines Kontakteinsatzes mit­ einander verbunden sind, d. h. beim Ausstanzen der Blattfedern sind deren Kopfenden nicht von­ einander getrennt, sondern bleiben in Form eines über alle Blattfedern durchlaufenden Kopfstreifens miteinander verbunden.

Fig. 1 zeigt die Verbindungsklemme im fertig montierten Zustand mit dem Kontakteinsatz gemäß Fig. 2. Das Einsetzen des Kontakteinsatzes in das Isolierstoffgehäuse 4 der Verbindungs­ klemme erfolgt grundsätzlich über eine stirn­ seitige Montageöffnung, die dann anschließend durch den stirnseitigen Isolierstoffdeckel 5 verschlossen wird indem dieser in Richtung des Leitereinführungskanals in das Isolierstoff­ gehäuse eingedrückt wird.

Diese Montageart ist nach der Lehre der Erfindung kombiniert mit einer speziellen Ausbildung von Trennwänden, die für jede Klemmstelle gesondert den Leitereinführungskanal einer Klemmstelle von dem Leitereinführungskanal der benachbarten Klemm­ stelle trennen. Erfindungsgemäß sind die Trenn­ wände zwischen den Klemmstellen jeweils aus zwei Teilstücken gebildet, von denen das eine Teil­ stück 21 an dem Isolierstoffdeckel 5 und das andere Teilstück 23 an dem Isolierstoffgehäuse 4 angespritzt ist. Dabei ist die Randkontur 22 des Teilstücks 21 und die Randkontur 24 des Teilstücks 23 derart ausgeformt, daß sie den im Leitereinführungskanal querstehenden Halte­ schenkel 10 der Eckwinkel-Stromschiene eng (randnah) zwischen sich eingrenzen.

Auch die bodenseitige Randkontur 25 des ge­ häuseseitigen Teilstücks 23 der Trennwand liegt eng (randnah) an dem in Richtung des Leiterein­ führungskanals sich erstreckenden Kontaktschenkel 10 der Eckwinkel-Stromschiene an, so daß der Leiter­ einführungskanal einer Klemmstelle nahezu hermetisch gegen den Leitereinführungskanal der benachbarten Klemmstelle abgeschlossen ist.

Wie alle Verbindungsklemmen dieser Art besitzt auch die in Fig. 1 dargestellte Verbindungs­ klemme eine Prüföffnung 26 zum Prüfen der an der Eckwinkel-Stromschiene anliegenden Spannung.

Fig. 3 zeigt im aufgeschnittenen Zustand die Verbindungsklemme nach Fig. 1 mit einem einge­ steckten elektr. Leiter 27, der in dem darge­ stellten Fall aus Gründen der Vereinfachung ein eindrähtiger Leiter ist, aber in der Praxis auch ein mehrdrähtiger, insbesondere auch ein feindrähtiger Leiter sein kann.

Claims (5)

1. Verbindungsklemme für ein- oder mehrdrähtige elektr. Leiter

• - mit einem Isolierstoffgehäuse, in das ein metallischer Kontakteinsatz mit mehreren Klemmstellen eingesetzt ist, woraufhin das Isolierstoffgehäuse mittels eines Isolier­ stoffdeckels verschlossen ist,
• - der Kontakteinsatz weist ein Stromschienen­ stück auf, das ein Querschnittsprofil mit einem Halteschenkel und einem Kontaktschenkel besitzt,
• - an dem Halteschenkel ist der gemeinsame Kopfteil mehrerer in einer Reihe nebeneinander angeordneter Blattfedern gehalten,
• - deren jeweiliges Fußende eine Klemmkante besitzt, die gegen den Kontaktschenkel des Stromschienen­ stücks gerichtet ist und zusammen mit diesem jeweils eine Klemmstelle für einen anzuschließenden elektr. Leiter bildet,
• - zwischen den benachbarten Klemmstellen sind Trennwände aus Isolierstoff vorgesehen, die an das Isolierstoffgehäuse angespritzt sind und sich in Richtung des zugeordneten Leiterein­ führungskanals erstrecken derart, daß sie im Bereich vor und nach einer Klemmstelle das seitliche Abweichen eines in einen Leiterein­ führungskanal eingesteckten elektr. Leiters hin zu einem benachbarten Leitereinführungskanal verhindern,
  dadurch gekennzeichnet,
• - daß das Querschnittsprofil des Stromschienen­ stücks in Form eines Eckwinkels ausgebildet ist
• - mit einem Halteschenkel (10), der sich im Scheitel des Eckwinkels direkt an den Kontakt­ schenkel (11) des Eckwinkels anschließt und der querstehend in dem Leitereinführungskanal angeordnet ist und zum Durchstecken eines elektr. Leiters einen Halteschenkel-Durch­ bruch (13) besitzt,
• - daß der Isolierstoffdeckel (5) in das Isolier­ stoffgehäuse (4) in Richtung des Leiterein­ führungskanals eingedrückt ist
• - und daß die Trennwände zwischen den Klemmstellen jeweils aus zwei Teilstücken (21, 23) gebildet sind, von denen das eine Teilstück (21) an dem Isolierstoffdeckel (5) und das andere Teilstück (23) an dem Isolierstoffgehäuse (4) angespritzt ist
• - und die Randkonturen (22, 24) beider Teil­ stücke (21, 23) derart ausgeformt sind, daß sie den im Leitereinführungskanal querstehenden Halteschenkel (10) des Stromschienenstücks eng (randnah) zwischen sich eingrenzen
• - und daß das gehäuseseitige Teilstück (23) der Trennwand zudem eine bodenseitige Randkontur (25) besitzt, die eng (randnah) den in Richtung des Leitereinführungskanals sich erstreckenden Kontaktschenkel (11) des Stromschienenstück eingrenzt.

2. Verbindungsklemme nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß die gehäuseseitigen Teilstücke der Trenn­ wände zusammen mit dem Isolierstoffgehäuse für jede Klemmstelle ein im Querschnitt all­ seitig geschlossenes Sackloch-Ende (8) für den Leitereinführungskanal bilden.

3. Verbindungsklemme für ein- oder mehrdrähtige Leiter

• - mit einem Stromschienenstück, das ein Quer­ schnittsprofil mit einem Halteschenkel und einen Kontaktschenkel aufweist,
• - an dem Halteschenkel ist der Kopfteil einer oder mehrerer in einer Reihe nebeneinander angeordneter Blattfedern gehalten,
• - deren jeweiliges Fußende eine Klemmkante besitzt, die gegen den Kontaktschenkel des Stromschienenstücks gerichtet ist und zusammen mit diesem eine Klemmstelle für einen anzu­ schließenden elektr. Leiter bildet,
  dadurch gekennzeichnet,
• - daß das Querschnittsprofil des Stromschienen­ stücks in Form eines Eckwinkels ausgebildet ist
• - mit einem Halteschenkel (10), der im Scheitel des Eckwinkels direkt an den Kontaktschenkel (11) anschließt und der mit seinem Rücken querstehend zur Leitereinführungsrichtung angeordnet ist derart, daß sich der Kontaktschenkel (11) in Leitereinführungsrichtung erstreckt,
• - daß in den Halteschenkel (10) für jede Blatt­ feder (12) ein schlitzförmiger Langloch-Durch­ bruch (13, nachfolgend Hubschlitz genannt) vorhanden ist, der senkrecht zum Scheitel des Eckwinkels ausgerichtet ist und der durch zwei zueinander parallele Seitenflanken (15) gebildet ist, deren Abstand voneinander größer ist als die Breite der zugeordneten Blatt­ feder (12),
• - daß die Blattfeder (12) in Art einer U-förmig offenen Schlaufe mit einem Kopfende (14) und einem fußende (18) geformt ist und in den Hubschlitz (13) eingesetzt ist derart,
• - daß das Kopfende der Blattfeder im oberen Ende des Hubschlitzes gelagert ist,
• - daß sich der vom Kopfende ablaufende Schlaufen­ teil (16) gegen die Leitereinführungsrichtung vom Rücken des Halteschenkels (10) des Eckwinkels hinwegerstreckt und der in Leitereinführungs­ richtung zum Fußende zurücklaufende Schlaufen­ teil (20) mit dem Leitereinführungskanal einen Klemmstellen-Einlauftrichter bildet,
• - wobei sich das Fußende (18) der Blattfeder (12) in Leitereinführungsrichtung durch den Hub­ schlitz (13) hindurcherstreckt und mit dem Kontaktschenkel (11) des Eckwinkels eine Klemm­ stelle bildet.

4. Verbindungsklemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Klemmstelle nahe dem Scheitel des Eckwinkels gebildet ist.

5. Verbindungsklemme nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Hubbewegungen des Fußendes (18) der Blattfeder (12) und der Leiterdurchtritt durch den Halteschenkel (10) des Eckwinkels durch die Seitenflanken (15) des Hubschlitzes paßgenau geführt sind.