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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Klemmanschluss für einen elektrischen Leiter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Klemmanschlüsse dienen zur Verbindung von elektrischen Leitern mit dem Buchsenteil oder Steckerteil einer elektrischen Steckkupplung. Die Steckkupplung besteht aus einem Steckerteil und einem Buchsenteil, welche beim Schließen der Steckkupplung einfach ineinander gesteckt werden. Das Steckerteil oder Buchsenteil kann auch Bestandteil eines Anschlussgehäuses oder ein Bauteil auf einer Leiterplatte sein. Sowohl das Steckerteil als auch das Buchsenteil sind ihrerseits mit Leitern, Leiterplatten oder Ähnlichem verbunden, welche mit anderen Leitern gekoppelt werden müssen. Diese Koppelungsfunktion erfüllt dabei die Steckkupplung.
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Der erfindungsmäßige Klemmanschluss dient – wie gesagt – zum Anschluss von elektrischen Leitern an ein Teil, also entweder das Steckerteil oder das Buchsenteil einer solchen Steckkupplung. Der üblicherweise aus einer inneren Litze beziehungsweise einem inneren Litzenelement und einer das Litzenelement einbettenden Isolierhülle bestehende elektrische Leiter kann auf vielfältige Weise mit dem jeweiligen Steckerteil oder Buchsenteil verbunden sein. Es existieren Schraubanschlüsse, Crimpanschlüsse und Klemmanschlüsse, wobei Klemmanschlüsse oftmals mit Hilfe von Klemmfedern realisiert sind. Die vorliegende Erfindung betrifft einen derartigen Klemmanschluss.
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Abhängig von der jeweiligen Einbausituation kann es erwünscht sein, den elektrischen Leiter entweder in der Steckrichtung der beiden Steckkupplungsteile oder in einem gewissen Winkel zur Steckrichtung der beiden Kupplungsteile mit dem Steckerteil oder Buchsenteil zu verbinden. Üblicherweise hält der Hersteller der Steckkupplungen hierfür unterschiedliche Kupplungsteilvarianten vor. Besonders häufig existiert ein Bauteil, an welchem der elektrische Leiter in Steckrichtung der Steckkupplung angeschlossen werden kann und ein weiteres Bauteil mit einer zur Steckrichtung der Steckkupplung rechtwinklig verlaufenden Anschlussrichtung des Leiters. Weiterhin existieren mehrere Kupplungsteile zum Anschluss von Leitern mit unterschiedlich großem Leiterquerschnitt. Die Durchmesser der Leiter können also variieren. Schließlich kann es die Einbausituation erfordern, mehrere Leiter mit dem jeweiligen Buchsenkontakt oder dem jeweiligen Steckerkontakt der Steckkupplung zu verbinden. Für all diese unterschiedlichen Einsatzzwecke hält der Hersteller der Steckkupplungsteile deshalb unterschiedliche Bauteilvarianten vor.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Klemmanschluss für einen elektrischen Leiter so zu gestalten, dass die Anzahl der Bauteilvarianten von Steckkupplungsteilen reduziert wird.
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Diese Aufgabe ist durch die Merkmalskombination des Anspruch 1 in erfinderischer Weise gelöst. Die rückbezogenen Ansprüche betreffen teilweise vorteilhafte und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen dieser Erfindung.
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Der erfindungsmäßige Klemmanschluss besteht zunächst aus einem Gehäuse und einem im Gehäuse angeordneten Kontakt mit einem Klemmkörper. Das Gehäuse ist von zwei Anschlussöffnungen durchsetzt. Die Anschlussöffnungen dienen zur Durchführung des elektrischen Leiters in das Innere des Gehäuses. Die Anschlussöffnungen weisen gemäß der Erfindung in unterschiedliche Richtungen. Im Anschlussgehäuse ist ein Klemmkörper angeordnet. Dieser Klemmkörper weist zwei Klemmstellen auf. Jeder der beiden Anschlussöffnungen ist eine der beiden Klemmstellen dabei zugeordnet.
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Mit der Erfindung ist es somit möglich, einen Klemmanschluss und damit ein Steckerteil oder Buchsenteil einer Steckkupplung mit unterschiedlichen Anschlussrichtungen für den elektrischen Leiter zu realisieren. Auf diese Weise kann die Bauteilvielfalt des Anschlussteilherstellers signifikant reduziert werden.
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Mit einem Bauteil können mehrere Einsatzzwecke vorteilhaft realisiert werden. Da mit einem Bauteil eine Vielzahl von Einsatzzwecken realisiert werden kann, werden die Stückzahlen für dieses Bauteil steigen, weil es ja mehrere Bauteilvarianten nach dem Stand der Technik abdeckt. In Folge dieser vergrößerten Stückzahl verteilen sich die Rüstkosten und Fixkosten auf eine größere Anzahl von Bauteilen, so dass die Einzelkosten für das jeweilige Bauteil sinken. Ferner sinkt der Logistikaufwand für den Hersteller, da er bei der Bereitstellung und Zulieferung der Bauteile nicht immer nach unterschiedlichen Einsatzzwecken unterscheiden muss.
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In erfindungsmäßiger Weiterbildung wird das freie Ende des Klemmkörpers an mindestens einer Klemmstelle vom abisolierten Ende des elektrischen Leiters aus seiner entspannten Ruheposition herausgeschwenkt und zugleich vorgespannt. Das Ende des Leiters wird vom ausgeschwenkten Ende des Klemmkörpers gegen das Gehäuse oder eine Kontaktschiene am Stecker- oder Buchsenkontakt verklemmt. Auf diese Weise ist die Realisierung eines sogenannten Push-in-Kontakts möglich. Das abisolierte Leiterende des elektrischen Leiters ist dabei vorzugsweise mit einer Aderendhülse versehen oder anderweitig ausgesteift. Auf diese Weise ist das Leiterende starr und der Leiter kann ohne Zuhilfenahme eines Werkzeugs einfach in die Klemmstelle eingeschoben beziehungsweise einesteckt werden. Dies führt zu einer signifikanten Reduzierung der Vormontagekosten des jeweiligen Steckerteils oder Buchsenteils der Steckkupplung.
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In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Anschlussöffnungen und entsprechend die ihnen zugeordneten Klemmstellen in einem rechten Winkel zueinander angeordnet. Diese rechtwinklige Anordnung der Anschlussöffnungen und Klemmstellen deckt die gängigsten Einsatzvarianten für die erfindungsmäßigen Klemmanschlüsse ab.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Klemmkörper als zweischenklige Klemmfeder ausgestaltet. Die Klemmfeder hat dabei einen U-förmigen Grundkörper. Die beiden U-Schenkel bilden dabei die Federelemente der Klemmfeder. Die U-förmige Klemmfeder kann dadurch weitergebildet sein, dass die beiden U-Schenkel aus zwei Funktionsbereichen bestehen, nämlich einem Festschenkel und einem Federschenkel. Der Festschenkel ist dabei der dem U-Querjoch benachbarte Bereich des U-Schenkels, während der Federschenkel jeweils an das freie, dem U-Querjoch abgewandte Ende des U-Schenkels angeformt ist. Im Montageendzustand sind die Festschenkel am Gehäuse starr fixiert. Beispielsweise können Taschen oder formschlüssige Fixierungselemente am Gehäuse vorgesehen sein, welche die an sich elastischen Festschenkel gleichsam festlegen. Die Federschenkel sind demgegenüber beweglich und können federnd gegenüber den Festschenkeln ausgelenkt werden. Die Federschenkel sind also um die dem U-Querjoch abgewandten Enden der Festschenkel gleichsam schwenkbar angeordnet. In Folge dieser Schwenkbarkeit, können die Federschenkel beim Einführen des Leiters einfedern und beim in den Montageendzustand verschobenen Leiter wieder zurück federn, um den Leiter mit ihrer Federkraft zu fixieren.
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Zur Optimierung des Einbauraums sind die Federschenkel jeweils in unterschiedlichen stumpfen Winkeln von den Festschenkeln abgebogen. Auf diese Weise lässt sich der Verlauf der Federschenkel an die jeweilige Einbausituation anpassen. In Folge des stumpfen Winkels ist die Federbeweglichkeit und das charakteristische Federverhalten der Federschenkel gewährleistet.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse von jeweils zwei nebeneinander liegenden Öffnungen durchsetzt. Eine der Öffnungen ist die bereits erwähnte Anschlussöffnung, welche mit dem Klemmbereich des Klemmkörpers fluchtet. Die neben der Anschlussöffnung vorhandene zusätzliche Gehäuseöffnung dient als Durchgriffsöffnung zur Durchführung eines Montagewerkzeugs, insbesondere einer Schrauberklinge, mit welcher der Federschenkel beziehungsweise der Klemmkörper gezielt beaufschlagt beziehungsweise bewegt werden kann, um den angeschlossenen Leiter wieder zu entfernen beziehungsweise die Anschlussbewegung des Federschenkels beim Anschließen zu unterstützen.
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Schließlich ist es möglich, den Klemmanschluss mit einem Gehäuse zu fertigen, welches einen quaderförmigen Grundkörper aufweist. Dieser quaderförmige Grundkörper trägt in einer Ausgestaltung der Erfindung die Steckerkontakte oder Buchsenkontakte der Steckkupplung an einer seiner Schmalseiten. In einer alternativen Ausgestaltung sind die Steckerkontake und Buchsenkontakte an einer der Breitseiten des quaderförmigen Grundkörpers angebracht, was eine L-Form des Gehäuses des Klemmanschlusses nach sich zieht.
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Anhand des in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiels ist die Erfindung mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
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1 eine geschnittene Seitenansicht eines Steckkupplungsteils mit einem erfindungsmäßigen Klemmanschluss und mit einem an der Schmalseite des Grundkörpers des Gehäuses angebrachten Kontaktträger für die Stecker- oder Buchsenkontakte,
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2 eine perspektivische Ansicht des in 1 dargestellten Steck-Kupplungsteils,
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3 das in 2 dargestellte Steckkupplungsteil mit Blick auf dessen Oberseite,
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4 eine Ausführungsform eines L-förmigen Gehäuses mit an der Breitseite des Grundkörpers des Gehäuses angebrachtem Träger für die Stecker- oder Buchsenkontakte sowie
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5 eine Ansicht des in 4 dargestellten Steckkupplungsteils in Blickrichtung V aus 4
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Das in 1 dargestellte Steckkupplungsteil 1 besteht zunächst aus einem im Wesentlichen Gehäuse 2 und aus einem an den quaderförmigen Grundkörper des Gehäuses 2 angeflanschten Kontaktträger 3 für die Stecker- oder Buchsenkontakte der Steckkupplung. Das Gehäuse 2 nimmt seinerseits den Klemmanschluss für die beiden elektrischen Leiter 4 auf. Jeder elektrische Leiter 4 besteht aus einem abisolierten Leiterende 5 und dem sich an das Leiterende 5 anschließenden isolierten Bereich des Leiters 4, welcher einen Isoliermantel 6 aufweist. Zum Schließen der Steckkupplung sind im Kontaktträger 3 die Stecker- oder Buchsenkontakte angeordnet. An der dem Gehäuse 2 abgewandten Seite weist der Kontaktträger 3 Kontaktöffnungen 7 auf, welche die Steckerkontakte 12 oder im Ausführungsbeispiel nicht gezeigte Buchsenkontakte aufnehmen. Die Kontaktöffnungen 7 ummanteln die Steckerkontakte 12 gleichsam.
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Im Gehäuse 2 ist die als Klemmkörper wirksame zweischenklige Klemmfeder 8 angeordnet. Die Klemmfeder 8 weist ihrerseits einen U-förmigen Grundkörper mit zwei U-Schenkeln 9 als Klemmelement auf. Die U-Schenkel 9 sind ihrerseits zweigeteilt in einen sich an das U-Querjoch anschließenden Festschenkel 10 und in einen den Festschenkel 10 gleichsam verlängernden Federschenkel 11. Der Federschenkel 11 ist dabei an das dem U-Querjoch abgewandte freie Ende des Festschenkels 10 angeformt und von diesem abgebogen.
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Die Federschenkel 11 sind ihrerseits von den beispielsweise durch Aufbringen einer Aderendhülse ausgesteiften Leiterenden 5 aus ihrer Ruheposition in das Gehäuse 2 hineingeschwenkt. Die ausgesteiften Leiterenden 5 können einfach in das Gehäuse 2 eingeschoben werden. Die Enden der Federschenkel 11 bilden so einen Push-in-Kontakt für den elektrischen Leiter 4, bei dem die Leiterenden 5 zwischen den Enden der Federschenkel 11 und Kontaktschienen 12a an den Steckerkontakten 12 eingeklemmt sind.
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Der quaderförmige Grundkörper bildet das Gehäuse 2 für den Klemmanschluss. Im Gehäuse 2 ist die Klemmfeder 8 mit ihren Festschenkeln 10 eingespannt und festgelegt, so dass die Federschenkel 11 an den Enden der Festschenkel 10 ein- und ausgefedert werden können. Durch das Einführen der Leiterenden 5 der elektrischen Leiter 4 im Bereich der freien Enden der Federschenkel 11 wird der elektrische Leiter 4 jeweils angeschlossen. Um den elektrischen Leiter 4 in das Gehäuse 2 des Stellkupplungsteils 1 einbringen zu können, ist der das Gehäuse 2 des Klemmanschlusses bildende Grundkörper von Anschlussöffnungen 14 durchsetzt. Die Anschlussöffnungen 14 sind dabei so angeordnet, dass sie mit den im Gehäuse 2 dahinter liegenden freien Enden der Federschenkel 11 fluchten.
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Es ist erkennbar, dass sowohl an der Breitseite 13 als auch an der Schmalseite 15 eines jeden Gehäuses 2 Anschlussöffnungen 14 ausgebildet sind. In Folge dieser Ausbildung von Anschlussöffnungen 14 sowohl an einer Schmalseite 15 als auch an einer Breitseite 13 ist es möglich, elektrische Leiter 4 in einem Winkel von 90 Grad zueinander im erfindungsmäßigen Klemmanschluss zu fixieren. Es können deshalb entweder elektrische Leiter 4 an den von den Anschlussöffnungen 14 und den dahinter liegenden Enden freien Enden der Federschenkel 11 an den Schmalseiten 15 gebildeten Klemmanschlüssen fixiert werden als auch durch die an den Breitseiten 13 angeordneten Anschlussöffnungen 14 und die entsprechenden, dahinter liegenden freien Enden der Federschenkel 11. Ebenso gut ist es auch möglich, elektrische Leiter 4 zugleich sowohl durch die Anschlussöffnungen 14 in der Breitseite 13 als auch zugleich durch die Anschlussöffnungen 14 in der Schmalseite 15 in das Gehäuse 2 des Klemmanschlusses einzubringen.
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In 2 erkennbar sind weiterhin Durchgriffsöffnungen 16 im Gehäuse 2, welche es erlauben, mit einem Werkzeug, beispielsweise einer Schrauberklinge oder mit einem in den Durchgriffsöffnungen 16 angebrachten Taster die Federschenkel 11 der Klemmfedern 8 zu bedienen. 2, 3 und 5 zeigen Rastöffnungen 17 mit einliegenden Rasthaken zur Arretierung des Kontaktträgers 3 mit den Steckerkontakten 12 oder Buchsenkontakten am Gehäuses 2 mit der Klemmfeder 8.
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Aus der vergleichenden Betrachtung der 1 und 3 einerseits und der 4 und 5 andererseits ist ersichtlich, dass das gesamte Gehäuse 2 des Steckkupplungsteils 1 entweder länglich oder L-förmig sein kann. Der Kontaktträger 3 kann – wie bereits ausgeführt – sowohl an der den Anschlussöffnungen 14 abgewandten Schmalseite 15 als auch an der wiederum den Anschlussöffnungen 14 abgewandten Breitseite 13 des Gehäuses 2 angebracht sein. In der Darstellung der 4 und 5 sind noch hammerkopfförmige Kodiernasen 18 auf der Außenwand des Kontaktträgers 3 erkennbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steckkupplungsteil
- 2
- Gehäuse
- 3
- Kontaktträger
- 4
- elektrischer Leiter
- 5
- Leiterende
- 6
- Isoliermantel
- 7
- Kontaktöffnung
- 8
- Klemmfeder
- 9
- U-Schenkel
- 10
- Festschenkel
- 11
- Federschenkel
- 12
- Steckerkontakt
- 12a
- Kontaktschiene
- 13
- Breitseite
- 14
- Anschlussöffnung
- 15
- Schmalseite
- 16
- Durchgriffsöffnung
- 17
- Rastöffnung
- 18
- Kodiernase
