DE202014102521U1

DE202014102521U1 - Direktsteck-Druckfederklemme mit Haltefeder

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Publication number: DE202014102521U1
Application number: DE202014102521.9U
Authority: DE
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2024-05-29
Also published as: WO2015180950A1; CN106256047B; DE112015001792B4; DE112015001792A5; US9865940B2; CN106256047A; US20170077620A1

Abstract

Direktsteck-Druckfederklemme (1) mit a) einer Stromschiene (2) zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters (6), b) einer Klemmfeder (3), die einen Klemmarm (31) umfasst, der von einem Offenzustand (O), in dem der elektrische Leiter (6) in die Direktsteck-Druckfederklemme (1) einführbar ist, in einen Klemmzustand (K), in dem der Klemmarm (31) den elektrischen Leiter (6) gegen die Stromschiene (2) drückt, um eine Klemmachse (8) in eine Klemmrichtung (81) verschwenkbar ist, und c) einem Betätigungsmittel (4), das zum Verschwenken des Klemmarms (31) vom Klemmzustand (K) in den Offenzustand (O) in eine Verschieberichtung (5) verschiebbar vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass d) am Betätigungsmittel (4) ein Rastmittel (41) und an der Direktsteck-Druckfederklemme (1) ein Gegenrastmittel (15) angeordnet sind, die im Offenzustand (O) miteinander verrastet sind, und e) der Klemmarm (31) das Betätigungsmittel (4) im Offenzustand (O) in einem Winkel (51) größer als 0° zur Verschieberichtung (5) verklemmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Direktsteck-Druckfederklemme nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Direktsteckklemmen sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. In Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Anwendung und ihren Einbauverhältnissen unterscheiden sie sich vor allem in der Stromtragfähigkeit der Stromschiene, der Federkraft der Klemmfeder und/oder ihrer Bauform und -größe. Dabei sind eine einfache Montage und eine kostengünstige Herstellung dauerhaft gestellte Anforderungen an eine solche Klemme.
Je nach Einsatzort ist zudem eine sichere Funktion in stark vibrationsbelasteter Umgebung wesentlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Direktsteck-Druckfederklemme zu schaffen, die eine leichte Montage elektrischer Leiter in stark vibrationsbelasteter Umgebung gewährleistet.
Die Aufgabe wird gelöst mit einer Direktsteck-Druckfederklemme nach Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Dafür wird eine Federkraftklemme geschaffen, die eine Stromschiene zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters umfasst, die weiterhin eine Klemmfeder mit einem Klemmarm umfasst, der von einem Klemmzustand, in dem der Klemmarm den elektrischen Leiter gegen die Stromschiene drückt, in einen Offenzustand, in dem der elektrische Leiter in die Direktsteck-Druckfederklemme einführbar ist, um eine Klemmachse in eine Klemmrichtung verschwenkbar ist, und die ein Betätigungsmittel umfasst, das zum Verschwenken des Klemmarms vom Klemmzustand in den Offenzustand in eine Verschieberichtung verschiebbar angeordnet ist.
Die Direktsteck-Druckfederklemme zeichnet sich dadurch aus, dass am Betätigungsmittel eine Rastmittel und an der Direktsteck-Druckfederklemme ein Gegenrastmittel vorgesehen sind, die im Offenzustand miteinander verrasten, wobei der Klemmarm das Betätigungsmittel im Offenzustand in einem Winkel größer als 0° zur Verschieberichtung in einer Raststellung verklemmt.
Das Betätigungsmittel wird im Offenzustand, in dem der elektrische Leiter in die Direktsteck-Druckfederklemme einführbar ist, daher nicht nur verrastet. Sondern zudem wird es in diesem Zustand mit dem Klemmmittel in einer Raststellung verklemmt. Dadurch löst es sich auch in stark vibrationsbelasteter Umgebung nicht aus dieser Raststellung. Befindet sich die Direktsteck-Druckfederklemme daher einmal im Offenzustand, ist der elektrische Leiter auch unter starker Vibrationsbelastung einfach in die Direktsteck-Druckfederklemme einführbar.
Es ist bevorzugt, dass zum Verklemmen des Betätigungsmittels eine Klemmkraft der Klemmfeder genutzt wird. Besonders bevorzugt drückt der Klemmarm das Betätigungsmittel mit der Klemmkraft der Klemmfeder in die Raststellung. Ganz besonders bevorzugt liegt das Betätigungsmittel dafür im Offenzustand an einem Anlagepunkt im Sinne einer Art Anlageachse der Direktsteck-Druckfederklemme an, der an einer dem Gegenrastmittel gegenüberliegenden Seite des Betätigungsmittels an der Direktsteck-Druckfederklemme angeordnet ist. Der Anlagepunkt ist vom Gegenrastmittel daher beabstandet. Dadurch wird eine Hebelwirkung, die die Klemmkraft der Feder verstärkt, ausgenutzt. Das Betätigungsmittel ist daher sehr sicher in der Raststellung verklemmt.
Um die Raststellung des Betätigungsmittels in dem Winkel größer als 0° zur Verschieberichtung zu ermöglichen, ist es bevorzugt, dass ein Durchmesser einer zweiten Einführöffnung, in der das Betätigungsmittel angeordnet ist, größer als ein Durchmesser des Betätigungsmittels ist.
Der Klemmarm ist bevorzugt durch Verschieben des Betätigungsmittels gegen die Verschieberichtung vom Offenzustand in den Klemmzustand verstellbar.
Dafür ist das Betätigungsmittel vorzugsweise um den Anlagepunkt in eine Entrastrichtung verschwenkbar vorgesehen. Besonders bevorzugt ist es durch Druck des Betätigungsmittels in eine Druckrichtung quer zur Verschieberichtung in eine entrastete Stellung entrastbar. Dabei geraten das Rastmittel und das Gegenrastmittel außer Eingriff voneinander.
Es ist bevorzugt, dass das Betätigungsmittel in der entrasteten Stellung in und gegen die Verschieberichtung verschiebbar vorgesehen ist. Besonders bevorzugt wird das Betätigungsmittel in der entrasteten Stellung mit der Kraft der Klemmfeder gegen die Verschieberichtung verschoben. Da die Klemmfeder das Verschieben gegen die Verschieberichtung mit ihrer Klemmkraft unterstützt, ist das Verstellen des Klemmarms vom Offenzustand in den Klemmzustand für den Monteur besonders einfach und schnell durchführbar. Bei in die Direktsteck-Druckfederklemme eingestecktem Leiter ist dieser daher sehr schnell und einfach verklemmbar.
Um ein Entnehmen oder Herausfallen des Betätigungsmittels aus der Direktsteck-Druckfederklemme zu verhindern, weist dieses bevorzugt zudem ein Sicherungsmittel auf, das mit einem Gegensicherungsmittel der Direktsteck-Druckfederklemme zusammenwirkt. Vorzugsweise geraten das Sicherungsmittel und das Gegensicherungsmittel bei einem Verschieben des Betätigungsmittels gegen die Verschieberichtung in Anlage aneinander. Dadurch wird das Betätigungsmittel in eine gesicherte Stellung verschoben, in der es nicht mehr gegen die Verschieberichtung verschiebbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Sicherungsmittel als eine gebogene Kontur ausgebildet, wobei das Gegensicherungsmittel als eine gebogene Gegenkontur ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform ist das Betätigungsmittel nur durch Verschieben in die Verschieberichtung in die entrastete Stellung zurück schiebbar. Es sind aber auch andere Sicherungsmittel, beispielsweise Rastkonturen, als Sicherungsmittel und Gegensicherungsmittel verwendbar.
Die Direktsteck-Druckfederklemme ist auch unter starker Vibrationsbelastung sehr einfach bedienbar.
Im Folgenden wird die Erfindung durch Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Es zeigt:
1 in (a) eine erfindungsgemäße Federkraftklemme mit einem Klemmarm zum Verklemmen eines elektrischen Leiters, in (b) die Federkraftklemme aus (a) mit dem Klemmarm im Offenzustand, in dem der elektrische Leiter in die Federkraftklemme einführbar ist, in (c) die Federkraftklemme mit dem Klemmarm im Offenzustand, wobei der elektrischer Leiter in die Federkraftklemme eingeführt ist, in (d) die Federkraftklemme mit dem elektrischen Leiter beim Entriegeln des Betätigungsmittels, und in (e) die Federkraftklemme mit eingeführtem elektrischen Leiter und dem Klemmarm im Klemmzustand, in dem der elektrische Leiter verklemmt ist.
Die 1(a) und (b) zeigen eine erfindungsgemäße Federkraftklemme (hier eine Direktsteck-Druckfederklemme) 1 zum Anschluss von Leiterenden ohne einen in die Direktsteck-Druckfederklemme 1 eingeführten elektrischen Leiter 6 (s. Fig. (c)–(e)).
Die Direktsteck-Druckfederklemme 1 weist ein Gehäuse 11 auf, das einen Innenraum 10 begrenzt. Im Innenraum 10 ist eine Stromschiene 2 angeordnet, die elektrisch kontaktierend mit einem elektrischen Anschlusspin 12 der Direktsteck-Druckfederklemme 1 verbunden ist. Der elektrische Anschlusspin 12 ist zum elektrischen Anschließen einer elektrischen Baugruppe (nicht gezeigt) oder eines elektrischen Bauteils (nicht gezeigt) an die Direktsteck-Druckfederklemme 1 vorgesehen.
Zum Verklemmen des elektrischen Leiters 6 in der Direktsteck-Druckfederklemme 1 ist im Innenraum 10 eine Klemmfeder 3 angeordnet. Die Klemmfeder 3 weist einen Klemmarm 31 auf, der um eine Klemmachse 8 in und gegen eine Klemmrichtung 81 verschwenkbar vorgesehen ist. Der Klemmarm 31 ist von einem Offenzustand O in einen Klemmzustand K verschwenkbar.
Im Gehäuse 11 ist eine Leitereinführöffnung 13 vorgesehen. Im Offenzustand O ist der Innenraum 10 durch die Leitereinführöffnung 13 von außen zugänglich. In diesem Zustand O ist der Klemmarm 31 gegen seine Rückstellkraft gegen die Klemmrichtung 81 verschwenkt. Dadurch ist der elektrische Leiter 6 im Offenzustand O durch die Leitereinführöffnung 13 in den Innenraum 10 einschiebbar.
Im Klemmzustand K ist der Klemmarm 31 mit seiner Rückstellkraft der Klemmfeder 3 in die Klemmrichtung 81 verschwenkt. Bei durch die Leitereinführrichtung 13 in den Innenraum 10 eingeschobenem elektrischen Leiter 6 (s. 1(e)) wird dieser daher im Klemmzustand K mit der Rückstellkraft der Klemmfeder 3 verklemmt.
Die Stromschiene 2 ist an einer dem Klemmarm 31 gegenüberliegenden Seite des Innenraums 10 angeordnet. Im Klemmzustand K wird der elektrische Leiter 6 daher mit der Rückstellkraft der Klemmfeder 31 gegen die Stromschiene 2 gedrückt. Dadurch kontaktiert der elektrische Leiter 6 den Anschlusspin 12 im Klemmzustand K elektrisch leitend.
Im Gehäuse 11 ist eine zweite Einführöffnung 14 für ein Betätigungsmittel 4 vorgesehen. Das Betätigungsmittel 4 ist in der zweiten Einführöffnung 14 angeordnet und in und gegen eine Verschieberichtung 5 verschiebbar vorgesehen.
In der gezeigten Ausführungsform sind die Leitereinführöffnung 13 und die zweite Einführöffnung 14 parallel zueinander angeordnet. Es ist aber auch eine Ausführungsform der Direktsteck-Druckfederklemme 1 denkbar, bei der die Leitereinführöffnung 13 und die zweite Einführöffnung 14 in einem anderen Winkel (nicht gezeigt) zueinander angeordnet sind, insbesondere um die Einbauverhältnisse der Direktsteck-Druckfederklemme 1 und ihre Zugänglichkeit für einen Monteur zu berücksichtigen.
Das Betätigungsmittel 4 ist dafür vorgesehen, den Klemmarm 31 im Offenzustand O zu fixieren. Dadurch verschwenkt der Klemmarm auch unter starker Vibrationsbelastung nicht selbsttätig vom Offenzustand O in den Klemmzustand K.
Dafür weist das Betätigungsmittel 4 ein Rastmittel 41 auf, das mit einem Gegenrastmittel 15 der Direktsteck-Druckfederklemme 1 zusammen wirkt. Das Gegenrastmittel 15 ist an dem Gehäuse 11 der Direktsteck-Druckfederklemme 1 angeordnet.
Das Rastmittel 41 ist in der gezeigten Ausführungsform als eine Ausnehmung ausgebildet, insbesondere als eine Nut. Das Gegenrastmittel 15 ist in der gezeigten Ausführungsform als eine Anformung ausgebildet, insbesondere als ein Steg. Es ist aber auch eine umgekehrte Ausführungsform mit einem Rastmittel, das als Anformung ausgebildet ist, und einem Gegenrastmittel, das als Ausnehmung ausgebildet ist, denkbar (nicht gezeigt).
Im Offenzustand O sind das Rastmittel 41 und das Gegenrastmittel 15 miteinander verrastet. Zudem wird das Betätigungsmittel 4 im Offenzustand O in einem Winkel 51 größer als 0° zur Verschieberichtung 5 mit dem Klemmarm 31 in einer Raststellung R verklemmt. Dafür wird die Klemmkraft der Klemmfeder 3 genutzt. Dadurch entrasten das Rastmittel 41 und das Gegenrastmittel 15 auch unter starker Vibrationsbelastung nicht.
In der Raststellung R liegt das Betätigungsmittel 4 im Offenzustand O an einem Anlagepunkt des Gehäuses 11 an. Der Anlagepunkt 160 ist an einer dem Gegenrastmittel 15 gegenüberliegenden Seite des Betätigungsmittels 4 an der Direktsteck-Druckfederklemme 1 angeordnet, insbesondere an einer durch das Gehäuse 11 gebildeten Wand 16 zwischen der Leitereinführöffnung 13 und der zweiten Einführöffnung 14. Im Offenzustand ist das Betätigungsmittel 4 um den Anlagepunkt 160 in eine Entrastrichtung 52 verschwenkbar. Durch Verschwenken des Betätigungsmittels 4 sind das Rastmittel 41 und das Gegenrastmittel 15 voneinander entrastbar.
Dafür wird das Betätigungsmittel 4 in eine Druckrichtung 7 quer zur Verschieberichtung 5 gedrückt. Dabei wird es von der Raststellung R in eine entrastete Stellung E verstellt.
In der entrasteten Stellung E ist das Betätigungsmittel 4 in und gegen die Verschieberichtung 5 verschiebbar. Da der Klemmarm 31 in der Raststellung R am Betätigungsmittel 4 anliegt und dieses mit seiner Klemmkraft gegen die Verschieberichtung 5 drückt, wird das Betätigungsmittel 4 in der entrasteten Stellung E ebenfalls mit der Klemmkraft gegen die Verschieberichtung 5 gedrückt. Dabei wird der Klemmarm 31 gegen die Verschieberichtung 5 vom Offenzustand O in den Klemmzustand K verstellt, bis er entweder an der Stromschiene 2 oder an einem in die Direktsteck-Druckfederklemme 1 eingeführten elektrischen Leiter 6 anliegt. Bei in die Direktsteck-Druckfederklemme 1 eingestecktem Leiter 6 wird dieser dabei sicher verklemmt.
Um ein Herausfallen des Betätigungsmittels 4 aus der Direktsteck-Druckfederklemme 1 zu verhindern, weist das Betätigungsmittel 4 zudem eine gebogene Kontur als Sicherungsmittel 43 auf. Bei einem weiteren Verschieben des Betätigungsmittels 4 gegen die Verschieberichtung 5 gerät die gebogene Kontur 43 in Anlage an eine gebogene Gegenkontur, die als Gegensicherungsmittel 17 der Direktsteck-Druckfederklemme 1 wirkt. In dieser gesicherten Stellung G ist das Betätigungsmittel 4 nicht weiter gegen die Verschieberichtung 5 verschiebbar.
Zum Einführen eines elektrischen Leiters 6 in die Direktsteck-Druckfederklemme 1 wird der Klemmarm 31 durch Verschieben des Betätigungsmittels 4 in die Verschieberichtung 5 in den Offenzustand O verstellt. Dabei verrastet das Betätigungsmittel 4 in einer Raststellung R, in der das Rastmittel 41 und das Gegenrastmittel 15 miteinander in Eingriff sind. Dadurch ist der Innenraum 10 durch die Leitereinführöffnung 13 für den elektrischen Leiter 6 zugänglich.
Der elektrische Leiter 6 wird dann durch die Leitereinführöffnung 13 in die Direktsteck-Druckfederklemme 1 eingeschoben.
Durch Drücken des Betätigungsmittels 4 in die Druckrichtung 7 wird dieses entrastet. Gegebenenfalls wird es dafür zusätzlich geringfügig in die Verschieberichtung 5 gedrückt. In dieser entrasteten Stellung E ist das Betätigungsmittel 4 in und gegen die Verschieberichtung 5 verschiebbar.
Der elektrische Leiter 6 wird in der Direktsteck-Druckfederklemme 1 verklemmt, indem das Betätigungsmittel 4 gegen die Verschieberichtung 5 verschoben wird. Dabei entspannt sich die Klemmfeder 3, so dass sie das Verschieben des Betätigungsmittels 4 mit ihrer Klemmkraft unterstützt.
Die Klemmfeder 3 entspannt sich solange, bis der Klemmarm 31 am elektrischen Leiter 6 anliegt. Er liegt dann mit einem offenen Ende 310 am elektrischen Leiter 6 an. In diesem Klemmzustand K drückt der Klemmarm 31 den elektrischen Leiter 6 mit seiner Klemmkraft gegen die Stromschiene 2.
Ein Herausfallen des Betätigungsmittels 4 aus der zweiten Einführöffnung 14 wird durch die gebogene Kontur 43 verhindert, die in Anlage an die Gegenkontur 17 der Direktsteck-Druckfederklemme 1 gerät. Die Gegenkontur 17 ist hier an der die Leitereinführöffnung 13 und die zweite Einführöffnung 14 trennenden Wand 16 angeordnet.
Durch Verschieben des Betätigungsmittels 4 aus der gesicherten Stellung G oder der entrasteten Stellung E in die Verschieberichtung 5 gerät dieses in Anlage an den Klemmarm 31 und verstellt ihn vom Klemmzustand K in den Offenzustand O. Dabei gerät das Gegenrastmittel 15 in Eingriff mit dem Rastmittel 41, so dass das Betätigungsmittel 4 wieder in der Raststellung R verrastet. Der elektrische Leiter 6 ist der Direktsteck-Druckfederklemme 1 dann wieder entnehmbar.
Bezugszeichenliste

1: Direktsteck-Druckfederklemme
10: Innenraum
11: Gehäuse
12: Elektrischer Anschlusspin
13: Leitereinführöffnung
14: Betätigungsmitteleinführöffnung
15: Gegenrastmittel, Näschen oder Steg
16: Wand
160: Anlagepunkt, Anlageachse
17: Gegensicherungsmittel, gebogene Gegenkontur
2: Stromschiene
3: Klemmfeder
31: Klemmarm
310: Klemmende
32: Erster Anlagebereich
33: Zweiter Anlagebereich
4: Betätigungsmittel
41: Rastmittel, Ausnehmung, Nut
42: Offenes Ende
43: Sicherungsmittel, gebogene Kontur
5: Verschieberichtung
51: Winkel
52: Entrastrichtung
6: Elektrischer Leiter
61: Ader
7: Druckrichtung, Druckkraft
8: Klemmachse
81: Klemmrichtung
K: Klemmzustand des Klemmarms
O: Offenzustand des Klemmarms
E: Entrastete Stellung des Betätigungsmittels
G: Gesicherte Stellung des Betätigungsmittels
R: Raststellung des Betätigungsmittels

Claims

Direktsteck-Druckfederklemme (1) mit a) einer Stromschiene (2) zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters (6), b) einer Klemmfeder (3), die einen Klemmarm (31) umfasst, der von einem Offenzustand (O), in dem der elektrische Leiter (6) in die Direktsteck-Druckfederklemme (1) einführbar ist, in einen Klemmzustand (K), in dem der Klemmarm (31) den elektrischen Leiter (6) gegen die Stromschiene (2) drückt, um eine Klemmachse (8) in eine Klemmrichtung (81) verschwenkbar ist, und c) einem Betätigungsmittel (4), das zum Verschwenken des Klemmarms (31) vom Klemmzustand (K) in den Offenzustand (O) in eine Verschieberichtung (5) verschiebbar vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass d) am Betätigungsmittel (4) ein Rastmittel (41) und an der Direktsteck-Druckfederklemme (1) ein Gegenrastmittel (15) angeordnet sind, die im Offenzustand (O) miteinander verrastet sind, und e) der Klemmarm (31) das Betätigungsmittel (4) im Offenzustand (O) in einem Winkel (51) größer als 0° zur Verschieberichtung (5) verklemmt.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel (4) im Offenzustand (E) an einem Anlagepunkt (160) der Direktsteck-Druckfederklemme (1) anliegt, der an einer dem Gegenrastmittel (15) gegenüberliegenden Seite des Betätigungsmittels (4) an der Direktsteck-Druckfederklemme (1) angeordnet ist.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel (4) um den Anlagepunkt (160) in eine Entrastrichtung (52) verschwenkbar vorgesehen ist.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel (4) durch Druck des Betätigungsmittels (4) in eine Druckrichtung (7) quer zur Verschieberichtung (5) in eine entrastete Stellung (E) entrastbar ist
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmarm (31) durch Verschieben des Betätigungsmittels (4) gegen die Verschieberichtung (5) vom Offenzustand (O) in den Klemmzustand (K) verschwenkbar ist.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel (4) ein Sicherungsmittel (43) aufweist, das in einer gesicherten Stellung (G) an einem Gegensicherungsmittel (17) der Direktsteck-Druckfederklemme (1) anliegt, in der es nicht weiter gegen die Verschieberichtung (5) verschiebbar ist.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschieberichtung (5) parallel einer Leitereinführrichtung vorgesehen ist.
Direktsteck-Druckfederklemme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel (4) in einer zweiten Einführöffnung (14) angeordnet ist, deren Durchmesser größer als der des Betätigungsmittels (4) ist.