DE202013101751U1

DE202013101751U1 - Direktsteck-Druckfederklemme

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Publication number: DE202013101751U1
Application number: DE202013101751.5U
Authority: DE
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2013-04-23
Publication date: 2014-07-24
Anticipated expiration: 2023-04-24
Also published as: EP2989685A1; EP2989685B1; CN105144487A; WO2014173717A1

Abstract

Direktsteck-Druckfederklemme (1) zum Anschluss eines Leiterendes, , insbesondere zum Anschluss eines Litzenleiterendes, die folgendes aufweist:
a. einen Klemmkäfig (2) mit einer Stromschiene (21),
b. eine Klemmfeder (3) zum Kontaktieren eines in die Direktsteck-Druckfederklemme (1) eingeführten elektrischen Leiterendes (5),
c. wobei an der Stromschiene (21) eine erste Kontaktzone (22) zum elektrischen Kontaktieren des eingeführten elektrischen Leiterendes (5) vorgesehen ist,
d. und wobei an der Stromschiene (21) ferner eine zweite Kontaktzone (23) zum Kontaktieren des elektrischen Leiterendes (5) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
e. die zweite Kontaktzone (23) auch zum Führen des elektrischen Leiterendes (5) ausgelegt ist, und
f. die zweite Kontaktzone von der ersten Kontaktzone (22) beabstandet und in einer Leitereinführrichtung (40) des elektrischen Leiterendes (5) hinter der ersten Kontaktzone (22) angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Direktsteck-Druckfederklemme für Leiterenden, insbesondere für Litzenleiterenden, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Direktsteck-Druckfederklemmen (auch „Push-In-Klemmen“ genannt) sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Sie unterscheiden sich vor allem aufgrund ihrer Anwendung beispielsweise in Abhängigkeit von der benötigten Stromtragfähigkeit der Stromschiene, der Federkraft der Klemmfeder und/oder ihren Einbauverhältnissen, insbesondere ihrer Baugröße. Dabei sind eine einfache Montage und eine kostengünstige Herstellung dauerhaft gestellte Anforderungen an eine solche Klemme.
Die EP 1 353 407 B1 offenbart in 28 eine gattungsgemäße Direktsteck-Druckfederklemme.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die gattungsgemäße Direktsteck-Druckfederklemme so weiter zu verbessern, dass sie sich sowohl für verhältnismäßig starre Vollleiter als auch für biegsame, insbesondere feinadrige Litzenleiter eignet und diese leicht in die Direktsteck-Druckfederklemme einführbar und sicher in der Direktsteck-Druckfederklemme gehalten und kontaktiert sind.
Die Aufgabe wird gelöst mit einer Direktsteck-Druckfederklemme nach Anspruch 1 sowie einer Anordnung nach Anspruch 15. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Direktsteck-Druckfederklemme des Anspruchs 1 zeichnet sich dadurch aus, dass an der Stromschiene eine zweite Kontaktzone vorgesehen ist, die gleichzeitig zum Führen des elektrischen Leiterendes vorgesehen ist, und die von der ersten Kontaktzone beabstandet ist. Durch die zweite Kontaktzone werden sowohl die Litzen eines insbesondere feinadrigen Litzenleiterendes als auch die Ader eines Vollleiterendes beim Einführen geführt. Weiterhin zeichnet sich die Direktsteck-Druckfederklemme dadurch aus, dass die zweite Kontaktzone in einer Leitereinführrichtung hinter der ersten Kontaktzone angeordnet ist. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen der ersten Kontaktzone und der zweiten Kontaktzone zumindest 2–5 mm.
Ein in die Direktsteck-Druckfederklemme eingeführter elektrischer Leiter wird mittels der Klemmfeder auf die Stromschiene gedrückt. Ein ausreichend starrer elektrischer Leiter kontaktiert im montierten Zustand sowohl die erste als auch die zweite Kontaktzone.
Die Stromschiene erstreckt sich bevorzugt parallel einer durch eine Querrichtung quer zu einer Grundplatte des Klemmkäfigs und die Leitereinführrichtung aufgespannten Ebene. Dabei erstreckt sich die Grundplatte bevorzugt parallel einer durch eine Erstreckungsrichtung der Direktsteck-Druckfederklemme und die Leitereinführrichtung aufgespannten Ebene.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Stromschiene zwischen der ersten Kontaktzone und der zweiten Kontaktzone eine dritte Kontaktzone auf. Die dritte Kontaktzone ist bevorzugt von der ersten und/oder zweiten Kontaktzone in Erstreckungsrichtung beabstandet.
In dieser Ausführungsform wird ein in die Direktsteck-Druckfederklemme eingeführter elektrischer Leiter ebenfalls mittels der Klemmfeder auf die Stromschiene gedrückt. Bei einer ausreichend großen Biegsamkeit wird er dabei aber auf die dritte Kontaktzone gedrückt. Ein ausreichend biegsamer elektrischer Leiter kontaktiert daher zumindest die dritte Kontaktzone und die zweite Kontaktzone.
Dabei ist die zweite Kontaktzone bevorzugt durch einen Ausschnitt oder eine Ausnehmung in der Stromschiene gebildet. Der Ausschnitt oder die Ausnehmung ist vorzugsweise kreisförmig oder teilkreisförmig vorgesehen. Dadurch wird der elektrische Leiter, insbesondere die Litzen eines Litzenleiterendes, zentriert. Bei einem Litzenleiter werden die Litzen dadurch gebündelt. Dabei ist der Ausschnitt gegenüber der Ausnehmung bevorzugt, da er eine größere Variabilität in Bezug auf den Leiterquerschnitt zulässt. Zudem ist das Einführen des Leiterendes in einen teiloffenen Ausschnitt leichter, als in eine umfangsgeschlossene Ausnehmung. Ebenfalls bevorzugt ist die zweite Kontaktzone durch eine Rampe gebildet, die den elektrischen Leiter beim Einführen in die Direktsteck-Druckfederklemme führt. Die Rampe erstreckt sich bevorzugt in einem flachen Winkel zu der Leitereinführrichtung. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Ausschnitt oder die Ausnehmung an einer solchen Rampe vorgesehen.
Es ist bevorzugt, dass die erste Kontaktzone durch eine Kante und linienförmig ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist sie scharfkantig ausgebildet. Scharfkantig im Sinne der Erfindung ist eine Kante mit einem kleinen Radius, die möglichst nicht über das herstellbare Maß hinaus abgerundet ist. Eine solche Kante eignet sich zwar zum Verformen eines biegsamen elektrischen Leiterendes, insbesondere zum Verformen der Litzen eines feinadrigen Litzenleiterendes. Sie schneidet und beschädigt sie aber nicht. Als erste Kontaktzone eignet sich prinzipiell aber auch eine Kontaktfläche.
Die erste Kontaktzone ist bevorzugt an einem ersten Ende der Stromschiene und die zweite Kontaktzone an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende der Stromschiene angeordnet. Die erste und/oder zweite Kontaktzone können aber auch vom ersten und/oder zweiten Ende der Stromschiene beabstandet sein.
Um den in Erstreckungsrichtung vorgesehenen Abstand der dritten Kontaktzone von der ersten und/oder zweiten Kontaktzone zu gewährleisten, ist es bevorzugt, dass am ersten und/oder zweiten Ende der Stromschiene, vorzugsweise im Bereich der ersten Kontaktzone und/oder der zweiten Kontaktzone, oder an der ersten Kontaktzone und/oder der zweiten Kontaktzone jeweils ein Knick in der Stromschiene vorgesehen ist. Oder ebenfalls bevorzugt sind die erste Kontaktzone und/oder die zweite Kontaktzone durch Verformungen der oder Anformungen an die Stromschiene vorgesehen. Eine solche Verformung oder Anformung ist beispielsweise durch einen, insbesondere rampenförmigen, Steg, gebildet.
Die dritte Kontaktzone weist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Kontur oder eine Beschichtung auf, die die Rauigkeit der Kontaktzone erhöht. Eine solche Kontur ist beispielsweise Riefen ausbildbar. Es ist aber auch eine andere Kontur oder eine glatt ausgebildete dritte Kontaktzone bevorzugt.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass zwischen der ersten Kontaktzone und der zweiten Kontaktzone eine Freimachung für die Klemmfeder vorgesehen ist. Die Freimachung ermöglicht ein Verschwenken eines Klemmschenkels der Klemmfeder. Zudem ist es bevorzugt, dass zwischen der ersten Kontaktzone und der zweiten Kontaktzone ein Federanschlag für die Klemmfeder vorgesehen ist. In einer bevorzugten Ausführungsform bildet die erste Kontaktzone den Federanschlag.
Besonders bevorzugt sind der Klemmkäfig und die Stromschiene einstückig gefertigt. Ganz besonders bevorzugt ist der Klemmkäfig mit der Stromschiene aus einem Blech als Stanz-Biegeteil hergestellt. Vorzugsweise ist der Klemmkäfig mit der Stromschiene aus einem elektrisch gut leitenden Werkstoff, insbesondere aus einem kupferhaltigen Metall, hergestellt. Eine solche Herstellung ist in Bezug auf die Fertigung mit herkömmlichen Verfahren kostengünstig möglich.
Weiterhin bevorzugt ist an der Grundplatte ein sich quer zur Grundplatte erstreckender Anschlag für die Klemmfeder vorgesehen. Zwischen dem Anschlag und der Stromschiene ist dadurch ein Aufnahmeraum für die Klemmfeder und den elektrischen Leiter ausgebildet.
Die Klemmfeder weist bevorzugt einen Halteschenkel und einen Klemmschenkel sowie einen die Schenkel miteinander verbindenden Quersteg auf. Es ist bevorzugt, dass der Halteschenkel sich etwa in Leitereinführrichtung erstreckt und sich in einem montierten Zustand der Direktsteck-Druckfederklemme am Anschlag abstützt. Weiterhin bevorzugt weist der Klemmschenkel eine Biegestelle auf. Dadurch umfasst die Klemmfeder einen ersten Bereich, in der sie etwa u-förmig ausgebildet ist, wobei sich die Schenkel in diesem Bereich etwa in Leitereinführrichtung, oder in einem flachen Winkel zur Leitereinführrichtung, erstrecken. Zudem weist die Klemmfeder einen zweiten Bereich auf. Die Biegestelle ist bevorzugt so vorgesehen, dass sich der Klemmschenkel im zweiten Bereich etwa quer zur Leitereinführrichtung erstreckt, vorzugsweise in einem Winkel von 70°–90° zur Leitereinfü hrrichtung. Dadurch ist ein offenes Ende des Klemmschenkels bei unmontiertem elektrischem Leiter zwischen der ersten Kontaktzone und der zweiten Kontaktzone angeordnet. Vorzugsweise liegt das offene Ende des Klemmschenkels bei unmontiertem elektrischem Leiter am Federanschlag an. Der Klemmschenkel verdeckt bei unmontiertem elektrischem Leiter daher den für ihn vorgesehenen Bereich des Aufnahmeraums. Beim Einführen des elektrischen Leiterendes wird der Klemmschenkel gegen eine Rückstellkraft in die Leitereinführrichtung gedrückt und verschwenkt.
Der Quersteg ist bevorzugt abgerundet ausgebildet. Dadurch wird der Klemmschenkel beim Einführen des elektrischen Leiterendes um eine Federachse gegen seine Rückstellkraft in eine Schwenkrichtung zum Halteschenkel verschwenkt. Der Halteschenkel stützt sich dabei am Anschlag ab.
Da der Klemmschenkel beim Einführen des elektrischen Leiterendes in die Schwenkrichtung verschwenkt wird und die erste, zweite und dritte Kontaktzone in Leitereinführrichtung hintereinander angeordnet sind, liegt der in die Direktsteck-Druckfederklemme eingeführte elektrische Leiter an dem offenen Ende des Klemmschenkels sowie entweder zumindest an der ersten und zweiten oder zumindest an der dritten und zweiten Kontaktzone mechanisch an. Diese drei mechanischen Anlagezonen sind räumlich zueinander versetzt und voneinander beabstandet. Die Anlagezonen sind in einem Dreieck zueinander angeordnet. Dadurch werden sowohl starre Vollleiter als auch biegsame Litzenleiter sicher in der Direktsteck-Druckfederklemme verklemmt, und lösen sich auch unter Vibrationsbelastung nicht.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst mit einer Anordnung aus einer solchen Direktsteck-Druckfederklemme und einem in die Direktsteck-Druckfederklemme eingeführten elektrischen Leiter, wobei der elektrische Leiter entweder sowohl an der ersten Kontaktzone als auch an der zweiten Kontaktzone und am offenen Ende des Klemmschenkels, oder sowohl an der dritten Kontaktzone als auch an der zweiten Kontaktzone und am offenen Ende des Klemmschenkels, mechanisch anliegt. Der in die Direktsteck-Druckfederklemme eingeführte elektrische Leiter ist daher zwischen drei Anlagezonen, nämlich zwischen der ersten und zweiten Kontaktzone und dem offenen Ende des Klemmschenkels, oder zwischen der dritten und zweiten Kontaktzone und dem offenen Ende des Klemmschenkels, verklemmt. Die erste oder dritte Kontaktzone, die zweite Kontaktzone und das offene Ende des Klemmschenkels sind dabei bevorzugt voneinander beabstandet und zueinander versetzt angeordnet, so dass der in die Direktsteck-Druckfederklemme eingeführte elektrische Leiter zwischen diesen drei Anlagezonen so verklemmt ist, dass er sich auch unter Vibrationsbelastung nicht lösen kann.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei weitere Vorteile der Erfindung deutlich werden. Es zeigen:
1–6 jeweils Ausführungsformen erfindungsgemäßer Direktsteck-Druckfederklemmen.
Sämtliche Figuren zeigen Direktsteck-Druckfederklemmen 1, bei denen eine Klemmfeder 3 in einen Klemmkäfig 2 montiert ist.
Die 1, 2, 4 und 5 zeigen jeweils in (a) und (c) eine perspektivische Ansicht und in (b) und (d) eine Seitenansicht der Direktsteck-Druckfederklemme 1, wobei in (a) und (b) jeweils kein elektrischer Leiter 5 in der Direktsteck-Druckfederklemme 1 angeordnet ist, und wobei in (c) und (d) jeweils ein elektrischer Leiter 5 in der Direktsteck-Druckfederklemme 1 montiert ist. In den 3 und 6 zeigen (a) und (b) jeweils perspektivische Ansichten der Direktsteck-Druckfederklemme und (c) eine Seitenansicht, wobei der elektrische Leiter 5 bei dieser Ausführungsform nur in (b) und (c) in der Direktsteck-Druckfederklemme 1 montiert ist.
Die folgenden Ausführungen gelten für sämtliche der dargestellten Direktsteck-Druckfederklemmen 1.
Die Direktsteck-Druckfederklemme 1 umfasst den Klemmkäfig 2 mit einer Stromschiene 21, sowie die Klemmfeder 3, die zum Verklemmen des in die Direktsteck-Druckfederklemme 1 eingeführten elektrischen Leiterendes 5 vorgesehen ist. Sie weist eine Grundplatte 20 auf, die sich parallel einer durch eine Erstreckungsrichtung 41 und eine Leitereinführrichtung 40 aufgespannten Ebene erstreckt. Die Stromschiene 21 ist quer zur Grundplatte 20 des Klemmkäfigs 2 angeordnet und erstreckt sich daher parallel einer durch eine Querrichtung 42 und die Leitereinführrichtung 40 aufgespannten Ebene.
An der Stromschiene 21 ist eine erste Kontaktzone 22 zum elektrischen Kontaktieren des eingeführten elektrischen Leiterendes 5 vorgesehen. Die Direktsteck-Druckfederklemme 1 zeichnet sich durch eine an der Stromschiene 21 angeordnete zweite Kontaktzone 23 aus, die als ein Führungsmittel ausgebildet ist und zum Führen des elektrischen Leiterendes 5 vorgesehen ist.
Die Stromschiene 21 ist seitlich an den Klemmkäfig 2 angebunden. Zudem ist an der Grundplatte 20 ein Anschlag 24 für die Klemmfeder 3 vorgesehen, der sich ebenfalls quer zur Grundplatte 20 erstreckt. Dadurch ist zwischen dem Anschlag 24 und der Stromschiene 21 ein Aufnahmeraum 200 für die Klemmfeder 3 und für den elektrischen Leiter 5 ausgebildet.
Die Klemmfeder 3 weist einen Halteschenkel 31 auf, mit dem sie sich am Anschlag 24 abstützt, sowie einen Klemmschenkel 32, der zum Verklemmen des elektrischen Leiterendes vorgesehen ist. Die beiden Schenkel 31, 32 sind mit einem Quersteg 30 miteinander verbunden.
Dabei erstreckt sich der Halteschenkel 31 etwa in Leitereinführrichtung 40. Der Klemmschenkel 32 weist hingegen eine Biegestelle 33 auf. Dadurch umfasst die Klemmfeder 3 einen ersten Bereich 301, der sich vom Halteschenkel 31 bis zur Biegestelle 33 erstreckt, und in dem die Klemmfeder 3 etwa u-förmig ausgebildet ist. In diesem ersten Bereich 301 erstrecken sich die Schenkel 31, 32 etwa in Leitereinführrichtung 40. Das heißt, dass sie bei unmontiertem elektrischem Leiter 5 etwa parallel zur Leitereinführrichtung 40 oder in einem flachen Winkel zur Leitereinführrichtung 40 angeordnet sind.
Zudem umfasst die Klemmfeder 3 einen zweiten Bereich 302. Die Biegestelle 33 ist so vorgesehen, dass sich der Klemmschenkel 32 im zweiten Bereich 302 etwa quer zur Leitereinführrichtung 40 erstreckt, vorzugsweise in einem Winkel von 70°–90° zur Leitereinführrichtung 40. Dadurch ist ein offenes Ende 34 des Klemmschenkels 32 bei unmontiertem elektrischem Leiter 5 zwischen der ersten Kontaktzone 22 und der zweiten Kontaktzone 23 angeordnet.
Der Quersteg 30 ist hier abgerundet ausgebildet. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Sondern es ist auch denkbar, dass zwischen den Schenkeln 31, 32 ein gerader Quersteg 30 vorgesehen ist. Zudem ist eine Ausführungsform denkbar, bei die Klemmfeder 3 keinen Quersteg 30 aufweist, sondern die Schenkel 31, 32 unmittelbar miteinander verbunden sind.
Die abgerundete Ausbildung des Querstegs 30 bewirkt, dass der Klemmschenkel 32 beim Einführen des elektrischen Leiterendes 5 um eine Federachse 6 in eine Schwenkrichtung 61 zum Halteschenkel 31 hin verschwenkt wird. Der Halteschenkel 31 stützt sich dabei am Anschlag 24 ab.
Der Klemmschenkel 32 verdeckt bei unmontiertem elektrischem Leiter 5 eine für ihn vorgesehene Einführöffnung (nicht separat dargestellt). Beim Einführen des elektrischen Leiterendes 5 wird der Klemmschenkel 32 in die Leitereinführrichtung 61 gedrückt und gegen seine Rückstellkraft in die Schwenkrichtung 61 verschwenkt.
Zwischen der ersten Kontaktzone 22 und der zweiten Kontaktzone 23 ist eine Freimachung 25 für die Klemmfeder 3 vorgesehen. Im Bereich der Freimachung 25 ist ein freies Verschwenken des Klemmschenkels 32 in und gegen die Schwenkrichtung 61 möglich.
Zudem ist zwischen der ersten Kontaktzone 22 und der zweiten Kontaktzone 23 ein Federanschlag 222 für die Klemmfeder 3 vorgesehen, der das Verschwenken des Klemmschenkels 32 gegen die Schwenkrichtung 61 begrenzt.
Die erste Kontaktzone 22 und die zweite Kontaktzone 23 sind an gegenüberliegenden Enden 201, 202 der Stromschiene 2 angeordnet oder nur geringfügig von den beiden Enden 201, 202 der Stromschiene 2 beabstandet. Und zwar ist die erste Kontaktzone 22 am ersten Ende 201 und die zweite Kontaktzone 23 am zweiten Ende 202 der Stromschiene 2 angeordnet. Da die Stromschiene 21 seitlich am Klemmkäfig 2 angebunden ist, ist sie an ihren gegenüberliegenden Enden 201, 202 jeweils frei gestaltbar.
Zwischen der ersten Kontaktzone 22 und der zweiten Kontaktzone 23 ist zudem eine dritte Kontaktzone 28 vorgesehen. Die dritte Kontaktzone 28 ist in Erstreckungsrichtung 41 der Direktsteck-Druckfederklemme von der ersten und der zweiten Kontaktzone 22, 23 beabstandet.
In allen gezeigten Ausführungsformen ist der Klemmkäfig 2 mit der Stromschiene 21 und mit dem Anschlag 24 einstückig gefertigt. Prinzipiell sind aber auch Ausführungsformen denkbar, in denen der Anschlag 24 und/oder die Stromschiene 21 getrennt vom Klemmkäfig 2 hergestellt und an diesem befestigt sind.
Bei einstückiger Herstellung des Klemmkäfigs 2 wird dieser bevorzugt als Stanz-Biegeteil aus einem elektrisch gut leitenden Blech, vorzugsweise einem Kupfer- haltigen Blech, gefertigt. Die mehrstückige Herstellung, bei der die Stromschiene 21 getrennt hergestellt ist, hat den Vorteil, dass nur die Stromschiene 21 aus verhältnismäßig teurem kupferhaltigem Blech hergestellt werden kann, während der übrige Klemmkäfig 2 aus einem im Verhältnis dazu kostengünstigeren, elektrisch schlechter leitenden Werkstoff herstellbar ist.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf die 1.
An ihrem ersten Ende 201 weist der Klemmkäfig 2 eine Einführfase 26 auf, sie sich sowohl entlang der Grundplatte 20 als auch entlang der Stromschiene 21 erstreckt. Die Einführfase 26 ist durch eine Schräge gebildet und soll verhindern, dass der elektrische Leiter 5 beim Einführen in die Direktsteck-Druckfederklemme 1 auf einer Oberkante 27 des Klemmkäfigs 2 aufstößt.
Die Erfindung ist aber nicht auf diese Ausführungsform begrenzt. Denn eine Einführfase ist beispielsweise auch mit einem Einführtrichter (nicht gezeigt) eines Klemmenträgers (nicht gezeigt) der Direktsteck-Druckfederklemme 1 realisierbar.
Die erste Kontaktzone 22 ist durch eine linienförmige Kante eines sich in die Querrichtung 42 erstreckenden Steges gebildet. Der Steg ist durch eine Verformung der Stromschiene 21 gebildet. Im Querschnitt ist er etwa nasenförmig, so dass er an seiner in Leitereinführrichtung 40 Oberseite eine Einführflanke 221 aufweist, die den elektrischen Leiter 5 beim Einführen zur ersten Kontaktzone 22 führt. Ein in die Direktsteck-Druckfederklemme 1 eingeführtes elektrisches Leiterende 5 liegt bevorzugt an der Spitze der Nase an. Die Nase ist scharfkantig ausgebildet. Das heißt, dass sie einen kleinen Radius aufweist, um die Flächenpressung, also den Kontaktdruck des elektrischen Leiterendes 5 an die erste Kontaktzone 22, zu erhöhen. Die Unterseite der Nase dient als Federanschlag 222. Bei unmontiertem elektrischem Leiter 5 liegt der Klemmschenkel 32 der Klemmfeder 3 am Federanschlag 222 an. Diese Ausführungsform verhindert, dass sich das offene Ende 34 des Klemmschenkels 32 in die Stromschiene 21 eingräbt. Dadurch werden Beschädigungen der Klemmfeder 3 und der Stromschiene 21 vermieden und eine zu große Betätigungskraft verhindert.
Als zweite Kontaktzone 23 weist die Stromschiene 21 eine Rampe 233 auf, die durch einen Knick 211 der Stromschiene 21 gebildet ist, und an der zudem ein etwa halbkreisförmig ausgebildeter Ausschnitt 231 vorgesehen ist. Ein in die Direktsteck-Druckfederklemme 1 eingeführter Litzenleiter 5 wird dadurch nicht nur entlang der Rampe 233 geführt, sondern in dem Ausschnitt 231 gebündelt. Auch die zweite Kontaktzone 23 weist eine scharfkantig ausgebildete, linienförmige Kante auf, mit einem kleinen Radius, um die Kontaktkraft zu erhöhen.
Zwischen der ersten und der zweiten Kontaktzone 22, 23 ist die dritte Kontaktzone 28 vorgesehen, die in Erstreckungsrichtung 41 von der ersten und zweiten Kontaktzone 22, 23 beabstandet ist (s. 1(d)). Der Abstand 7 ist zwischen der ersten und zweiten Kontaktzone 22, 23 überall gleich vorgesehen, so dass das offene Ende 34 des Klemmschenkels 32 in diesem Bereich frei verschwenkt werden kann und dieser Bereich gleichzeitig die Freimachung 25 bildet.
Ein in die Direktsteck-Druckfederklemme 1 eingeführter, ausreichend starrer elektrischer Leiter 5 wird mit dem offenen Ende 34 des Klemmschenkels 32 gegen die erste und zweite Kontaktzone 22, 23 gedrückt und liegt im montierten Zustand mechanisch an diesen an. Das offene Ende 34 des Klemmschenkels 32 ist dabei sowohl in Leitereinführrichtung 40 als auch in Erstreckungsrichtung 41 von der ersten Kontaktzone 22 und der zweiten Kontaktzone 23 beabstandet. Diese drei mechanischen Anlagezonen sind daher in einem Dreieck zueinander angeordnet. Dadurch ist nicht nur der elektrische Kontakt sondern auch die mechanische Fixierung des starren elektrischen Leiterendes 5 in der Direktsteck-Druckfederklemme 1 gewährleistet.
Ein in die Direktsteck-Druckfederklemme 1 eingeführter, biegsamer elektrischer Leiter 5 wird mit dem offenen Ende 34 des Klemmschenkels 32 gegen die dritte und zweite Kontaktzone 28, 23 gedrückt und liegt im montierten Zustand mechanisch an diesen an. Das offene Ende 34 des Klemmschenkels 32 ist dabei etwa auf Höhe der dritten Kontaktzone 28 angeordnet, aber in Erstreckungsrichtung 41 sowohl von der dritten Kontaktzone 28 als auch von der zweiten Kontaktzone 23 beabstandet. Daher sind auch hier die drei mechanischen Anlagezonen in einem Dreieck zueinander angeordnet. Dadurch ist auch bei einem biegsamen elektrischen Leiter 5 nicht nur der elektrische Kontakt sondern auch seine mechanische Fixierung in der Direktsteck-Druckfederklemme 1 gewährleistet.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf die 2.
Bei der Ausführungsform der Direktsteck-Druckfederklemme 1 der 2 ist die erste Kontaktzone 22 durch einen zweiten Knick 212 der Stromschiene 21 gebildet, und nicht durch einen Steg. Am oberen Ende 201 der Stromschiene 21 erstreckt sich diese in einem Winkel zur Leitereinführrichtung 40. Dort verläuft die Stromschiene 21 daher rampenförmig und bildet die Einführflanke 221 beziehungsweise die Einführfase 26.
Im Übrigen treffen auch für diese Ausführungsform die Ausführungen zur 1 zu.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf die 3.
In der Ausführungsform der Direktsteck-Druckfederklemme 1 der 3 sind sowohl die erste Kontaktzone 22 als auch die zweite Kontaktzone 23 jeweils durch einen Knick 211, 212 der Stromschiene 21 gebildet. Insofern entspricht diese Ausführungsform der der 2.
Im Gegensatz zu den Ausführungsformen der 1 und 2 ist hier aber zwischen der ersten Kontaktzone 22 und der dritten Kontaktzone 28 eine separate Freimachung 25 für den Klemmschenkel 32 der Klemmfeder 3 vorgesehen. Diese Ausführungsform lässt daher einen längeren Klemmschenkel 32 zu.
Die Freimachung 25 ist durch eine Vertiefung in der Stromschiene 21 gebildet, und weist eine Anschlagkante auf, die als Federanschlag 222 für das offene Ende 34 des Klemmschenkels 32 dient.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf die 4.
Die Stromschiene 21 der Ausführungsform der Direktsteck-Druckfederklemme 1 der 4 weist analog der Ausführungsform der 3 eine Vertiefung mit einer Anschlagkante als Freimachung 25 für den Klemmschenkel 32 der Klemmfeder 3 und Federanschlag 222 für das offene Ende 34 des Klemmschenkels 32 auf. Diese ist ebenfalls zwischen der ersten und dritten Kontaktzone 22, 28 angeordnet.
Die zweite Kontaktzone 23 ist durch einen hier nur sehr schwachen ausgebildeten Knick 211 in der Stromschiene 21 gebildet und weist sowohl die Rampe 233 als auch den Ausschnitt 231 auf.
Die erste Kontaktzone 22 und die dritte Kontaktzone 28 sind in Bezug auf die Erstreckungsrichtung 41 der Direktsteck-Druckfederklemme hier etwa in derselben Ebene angeordnet. Dadurch ist die erste Kontaktzone 22 hier nicht linienförmig, sondern flächig ausgebildet.
Daher sind die erste und die zweite Kontaktzone 22, 23 bei dieser Ausführungsform der Direktsteck-Druckfederklemme nicht in Erstreckungsrichtung 41 von der dritten Kontaktzone 28 beabstandet. Dadurch liegen sowohl ein starrer als auch ein biegsamer in die Direktsteck-Druckfederklemme eingeführter elektrischer Leiter an allen drei Kontaktzonen 22, 23, 28 an.
Zur Ausbildung einer Einführflanke 221 und/oder Einführfase 26 ist die Stromschiene 21 an ihrem ersten Ende 201 geschrägt.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf die 5.
Die Ausführungsform der Direktsteck-Druckfederklemme 1 der 5 weist im Gegensatz zu der in 1 gezeigten Ausführungsform zwischen der ersten und dritten Kontaktzone 22, 28 die separate Freimachung 25 mit dem Federanschlag 222 auf. Die separate Freimachung 25 ist hier analog zu den in den 3 und 4 gezeigten Freimachungen 25 durch eine Vertiefung in der Stromschiene 21 gebildet.
Die gezeigten Ausführungsformen der Direktsteck-Druckfederklemme 1 eignen sich sowohl für Vollleiter als auch für mehradrige und feinadrige Litzenleiter, als auch für Aderendhülsen. Dabei sind elektrische Leiter 5 mit einem Leiterquerschnitt in einer Größenordnung von 0,3 mm²–20 mm², insbesondere von 0,5 mm²–16 mm² anschließbar. Durch die drei mechanischen Anlagezonen ist der in der Direktsteck-Druckfederklemme 1 montierte elektrische Leiter 5 sicher fixiert. Die Kontaktkraft der Klemmfeder 3 ist über die Biegestelle 33 im Klemmschenkel 32 und seine Länge so einstellbar, dass einerseits der elektrische Leiter 5 mit einer ausreichend kleinen Kraft in die Direktsteck-Druckfederklemme 1 einführbar ist, und andererseits sowohl der elektrische Kontakt als auch die mechanische Fixierung gewährleistet sind.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf die 6.
Die Ausführungsform der Direktsteck-Druckfederklemme 1 der 6 unterscheidet sich von der Ausführungsform der 1 im Wesentlichen durch die Ausgestaltung der zweiten Kontaktzone 23.
Analog zur Ausführungsform der 1 weist die Ausführungsform der 6 auch die Rampe 233 auf, die durch den Knick 211 der Stromschiene 21 gebildet ist. Anstelle eines halbkreisförmig ausgebildeten Ausschnitts 231 sind an der zweiten Kontaktzone 23 zwei dritte Knicke 235 vorgesehen. Die dritten Knicke 235 verlaufen schräg entlang der Rampe, so dass sie v-förmig zueinander angeordnet sind. Durch sie sind an der zweiten Kontaktzone 23 zwei Seitenflügel 234 ausgebildet. Ein in die Direktsteck-Druckfederklemme 1 eingeführter Litzenleiter 5 wird dadurch nicht nur entlang der Rampe 233 geführt, sondern durch die Seitenflügel 234 zudem zumindest teilweise umgriffen. Dadurch wird der Litzenleiter 5 gebündelt.
Bezugszeichenliste

1: Direktsteck-Druckfederklemme
2: Klemmkäfig
20: Grundplatte
200: Aufnahmeraum
201: Erstes Ende der Stromschiene
202: Zweites Ende der Stromschiene
21: Stromschiene
211: Erster Knick
212: Zweiter Knick
22: Erste Kontaktzone
221: Einführflanke
222: Federanschlag für das offene Ende der Feder
23: Zweite Kontaktzone, Führungsmittel
231: Ausschnitt
233: Rampe
234: Seitenflügel
235: Dritter Knick
24: Anschlag für den Halteschenkel
25: Freimachung
26: Einführfase
27: Oberkante
28: Dritte Kontaktzone
3: Feder
30: Quersteg
301: Erster u-förmiger Bereich
302: Zweiter Bereich
31: Halteschenkel
32: Klemmschenkel
33: Biegestelle
34: Offenes Ende
35: Knick
40: Leitereinführrichtung
41: Erstreckungsrichtung der Klemme
42: Querrichtung
5: Elektrischer Leiter
51: Ader, Litze
52: Isolierung
6: Federachse
61: Schwenkrichtung
7: Abstand der Stromschiene vom eingeführten Leiter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1353407 B1 [0003]

Claims

Direktsteck-Druckfederklemme (1) zum Anschluss eines Leiterendes, , insbesondere zum Anschluss eines Litzenleiterendes, die folgendes aufweist: a. einen Klemmkäfig (2) mit einer Stromschiene (21), b. eine Klemmfeder (3) zum Kontaktieren eines in die Direktsteck-Druckfederklemme (1) eingeführten elektrischen Leiterendes (5), c. wobei an der Stromschiene (21) eine erste Kontaktzone (22) zum elektrischen Kontaktieren des eingeführten elektrischen Leiterendes (5) vorgesehen ist, d. und wobei an der Stromschiene (21) ferner eine zweite Kontaktzone (23) zum Kontaktieren des elektrischen Leiterendes (5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass e. die zweite Kontaktzone (23) auch zum Führen des elektrischen Leiterendes (5) ausgelegt ist, und f. die zweite Kontaktzone von der ersten Kontaktzone (22) beabstandet und in einer Leitereinführrichtung (40) des elektrischen Leiterendes (5) hinter der ersten Kontaktzone (22) angeordnet ist.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (21) zwischen der ersten Kontaktzone (22) und der zweiten Kontaktzone (23) einen dritte Kontaktzone (28) aufweist, die in einer Erstreckungsrichtung (41) der Direktsteck-Druckfederklemme (1) von der ersten und zweiten Kontaktzone (22, 23) beabstandet ist.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entweder die erste Kontaktzone (22) und die zweite Kontaktzone (23), oder der dritte Kontaktzone (28) und die zweite Kontaktzone (23) mechanische Anlagezonen für den eingeführten elektrischen Leiter (5) sind.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfeder (3) ein offenes Ende (34) aufweist, welches eine weitere mechanische Anlagezone für den eingeführten elektrischen Leiter (5) bildet.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stromschiene (21) quer zu einer Grundplatte (20) des Klemmkäfigs (2) und in die Leitereinführrichtung (40) erstreckt.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktzone (22) durch eine Kante und linienförmig ausgebildet ist.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kontaktzone (23) durch eine Rampe (233), und/oder einen Ausschnitt (231) oder eine Ausnehmung in der Stromschiene (21) gebildet ist.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktzone (22) an einem ersten Ende (201) der Stromschiene (2) und die zweite Kontaktzone (23) an einem dem ersten Ende (201) gegenüberliegenden zweiten Ende (202) der Stromschiene (2) angeordnet ist.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Kontaktzone (22) und der zweiten Kontaktzone (23) eine Freimachung (25) für die Klemmfeder (3) vorgesehen ist.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Kontaktzone (22) und der zweiten Kontaktzone (23) ein Federanschlag (222) für die Klemmfeder (3) vorgesehen ist.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfeder (23) einen Klemmschenkel (32) mit einem offenen Ende (34) aufweist, wobei das offene Ende (34) bei eingeführtem elektrischem Leiter (5) in Leitereinführrichtung (40) zwischen der ersten Kontaktzone (22) und der zweiten Kontaktzone (23) am elektrischen Leiter (5) anliegt.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Grundplatte (20) ein Anschlag (24) für einen Halteschenkel (31) der Klemmfeder (3) vorgesehen ist.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkäfig (2) und die Stromschiene (21) einstückig gefertigt sind.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Kontaktzone (22, 23) scharfkantig ausgebildet sind.
Anordnung aus einer Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche und einem in die Direktsteck-Druckfederklemme (1) eingeführten elektrischen Leiter (5), dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (5) zwischen drei mechanischen Anlagezonen (22, 23, 34; 22, 28, 34) verklemmt ist.