DE202016104374U1

DE202016104374U1 - Federkraftklemme zum Anschluss eines elektrischen Leiters

Info

Publication number: DE202016104374U1
Application number: DE202016104374.3U
Authority: DE
Original assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Current assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Priority date: 2016-08-09
Filing date: 2016-08-09
Publication date: 2017-11-13
Anticipated expiration: 2026-08-10
Also published as: EP3282518A1; CN107706550A

Abstract

Federkraftklemme zum Anschluss eines elektrischen Leiters, wobei die Federkraftklemme wenigstens eine Stromschiene (3), einen Halterahmen (1) und eine Klemmfeder (2) aufweist, wobei die Klemmfeder (2) wenigstens einen Anlageschenkel (20), einen Klemmschenkel (22) zur Bildung einer Klemmstelle für den anzuschließenden elektrischen Leiter und einen Federbogen (21) aufweist, der den Anlageschenkel (20) und den Klemmschenkel (22) miteinander verbindet, wobei der Halterahmen (1) durch ein einstückiges Metallteil gebildet ist, das zu einer geschlossenen Form gebogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (40, 50) des Metallteils einen Befestigungsbereich zur formschlüssigen Befestigung des Anlageschenkels (20) der Klemmfeder (2) an dem Halterahmen (1) bilden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Federkraftklemme zum Anschluss eines elektrischen Leiters, wobei die Federkraftklemme wenigstens eine Stromschiene, einen Halterahmen und eine Klemmfeder aufweist, wobei die Klemmfeder wenigstens einen Anlageschenkel, einen Klemmschenkel zur Bildung einer Klemmstelle für den anzuschließenden elektrischen Leiter und einen Federbogen aufweist, der den Anlageschenkel und den Klemmschenkel miteinander verbindet, wobei der Halterahmen durch ein einstückiges Metallteil gebildet ist, das zu einer geschlossenen Form gebogen ist.
Allgemein betrifft die Erfindung das Gebiet der elektrischen Anschlusstechnik mittels Federkraftklemmanschlüssen. Es sind hierfür bereits Federkraftklemmen mit Federkraftklemmanschlüssen bekannt. Ein elektrischer Leiter kann dabei allein durch die Kraft einer Klemmfeder festgeklemmt und elektrisch kontaktiert werden, in der Regel an einer Stromschiene. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere das Gebiet der Push-in-Federkraftklemmanschlüsse. Bei solchen Federkraftklemmanschlüssen kann ein elektrischer Leiter mit ausreichender Steifigkeit, z.B. ein eindrähtiger Leiter oder ein mehrdrähtiger Leiter mit Aderendhülse, direkt in den Federkraftklemmanschluss bzw. in dessen Klemmstelle eingesteckt werden, ohne dass zunächst die Klemmfeder mittels eines Werkzeuges oder eines Betätigungselementes der Federkraftklemme ausgelenkt werden muss. Dies ist insbesondere für das schnelle Verdrahten einer großen Anzahl von elektrischen Leitungen vorteilhaft.
Eine solche Federkraftklemme ist beispielsweise aus der DE 10 2010 024 809 A1 bekannt.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Federkraftklemme derart weiterzubilden, dass ihr Kontakteinsatz möglichst universell in unterschiedlichen Konstruktionen von Federkraftklemmen und damit in unterschiedlichen Produktgruppen einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die freien Enden des Metallteils einen Befestigungsbereich zur formschlüssigen Befestigung des Anlageschenkels der Klemmfeder an dem Halterahmen bilden. Somit bildet der Halterahmen eine Art Käfig, in dem die Stromschiene und die Klemmfeder aufgenommen werden können. Durch den Halterahmen ist ein Rahmeninnenraum insbesondere vollständig ringförmig umschlossen, was den Vorteil hat, dass ein in sich geschlossenes System bereitgestellt wird, das mit der Aufnahme einer Klemmfeder, die als Push-in-Klemmfeder ausgebildet sein kann, ein selbsttragendes Federkraftanschlusssystem bildet. Der erfindungsgemäße Halterahmen bietet dabei eine einfache Herstellung und Montage der einzelnen Teile. Zusätzlich bietet die Erfindung die Möglichkeit der verbesserten Schüttguttauglichkeit der einzelnen Teile, insbesondere des Halterahmens, sowie der vormontierten Einheit aus Halterahmen, Stromschiene und Klemmfeder (Kontakteinsatz).
Der erfindungsgemäße Halterahmen eignet sich für Klemmfedern und Stromschienen in vielen Bauarten. Insbesondere ist keine besondere Anpassung der Stromschiene an die Nutzung in dem erfindungsgemäßen Halterahmen erforderlich. So müssen insbesondere keine Veränderungen an der Stromschienen-Materialstärke vorgenommen werden. Somit können Stromschienen in bewährter Ausführung eingesetzt werden. Im unteren Bereich des Halterahmens kann ein Stromschienenstück in den Halterahmen geführt sein, wobei das Stromschienenstück im Bereich der Anlage im Halterahmen zum einen abgewinkelt und zum anderen mit einer Sicke für das Ende des Klemmschenkels der Klemmfeder versehen ist.
Der Halterahmen ist derart ausgebildet, dass sich die Klemmfeder im unteren Bereich auf der Stromschiene anlegt und diese über den von der Klemmfeder ausgeübten Druck an der Auflagefläche des Halterahmens anliegt und hierdurch fixiert ist. Im oberen Bereich legt sich die Klemmfeder ebenfalls am Rahmen an, und zwar mit dem Anlageschenkel an der Haltefläche. Dies kann z.B. derart realisiert sein, dass der Halterahmen einen Rahmeninnenraum ringförmig umschließt, wobei der Halterahmen eine zum Rahmeninnenraum weisende Haltefläche für einen Anlageschenkel der Klemmfeder und an einer der Haltefläche gegenüberliegenden Seite des Halterahmens, eine zum Rahmeninnenraum weisende Auflagefläche aufweist, sodass die Klemmfeder in dem Halterahmen zwischen der Haltefläche und der Auflagefläche eingespannt werden kann.
Der Rahmeninnenraum kann von dem Halterahmen z.B. mit rechteckiger oder quadratischer Profilkontur ringförmig umschlossen sein. Es sind auch andere Geometrien der Ringform möglich, z.B. oval oder kreisrund, eine rechteckige oder quadratische Form ist aber für die Funktion einer Federkraftklemme am Günstigsten.
Die Erfindung eignet sich auch für Ausführungsformen von Federkraftklemmen, bei denen die Stromschiene nicht als separates Teil ausgebildet ist. Dies kann z.B. dadurch realisiert werden, dass der Halterahmen eine zum Rahmeninnenraum weisende Haltefläche für einen Anlageschenkel der Klemmfeder und an einer der Haltefläche gegenüberliegenden Seite des Halterahmens eine aus dem Material des Halterahmens gebildete Stromschiene aufweist, die eine zum Rahmeninnenraum weisende Auflagefläche für einen Klemmschenkel der Klemmfeder aufweist, sodass die Klemmfeder in dem Halterahmen zwischen der Haltefläche und der Stromschiene eingespannt werden kann, indem der Klemmschenkel der Klemmfeder an der Auflagefläche der Stromschiene abgestützt ist. Somit muss keine gesonderte Stromschiene bereitgestellt und montiert werden. Auch hierdurch können die zuvor erläuterten Vorteile realisiert werden. Zudem wird die Anzahl der Bauteile reduziert.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Halterahmen als Metallteil ausgebildet ist, das zum Halterahmen gebogen ist, der den Rahmeninnenraum ringförmig umschließt. Dies erlaubt eine einfache und kostengünstige Herstellung des Halterahmens sowie eines damit ausgebildeten Kontakteinsatzes und einer Federkraftklemme. Das Metallteil kann z.B. als einstückiges Bauteil ausgebildet sein, z.B. als vieleckiges Metall-Stanzteil. Das Metallteil kann somit zunächst als ebenes plattenförmiges Bauteil hergestellt werden und dann in die gewünschte Form gebogen bzw. abgewinkelt werden. Dies kann z.B. derart erfolgen, dass das Metallteil um ein Stromschienenstück der im Halterahmen anzuordnenden Stromschiene herumgebogen wird. Alternativ kann zunächst der Halterahmen in die gewünschte Form gebogen werden und dann das Stromschienenstück der Stromschiene darin angeordnet werden.
Wenn die Montage des Halterahmens um eine Stromschiene erfolgen soll, kann durch einen Überlastschutz am Halterahmen im Schwenkbereich des Klemmschenkels der Klemmfeder sichergestellt werden, dass ein Überbiegen um einen Winkel > 90° des zweiten Rahmenteils ohne Verkanten am erstgebogenen Rahmenteil des Halterahmens erfolgen kann. Ein solcher Überlastschutz am ersten Rahmenteil bietet in diesem Fall eine Gleitfläche an.
Das Metallteil kann z.B. als Metallblechteil ausgebildet sein. Es kann vollständig aus einem Kupferwerkstoff bestehen. In diesem Fall muss kein gesondertes Bauteil als Stromschiene eingesetzt werden. Vielmehr kann ein unterer Bereich des Halterahmens als Stromschiene dienen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Halterahmen z.B. im Bereich der freien Enden des Metallteils mit der Klemmfeder und/oder der Stromschiene formschlüssig gekoppelt ist, sodass der Halterahmen gegen ein Aufbiegen im Bereich der freien Enden des Metallteils durch die Klemmfeder und/oder die Stromschiene gesichert ist. Auf diese Weise kann dem Halterahmen die gewünschte Robustheit und Steifigkeit durch ein Verkoppeln seiner freien Enden mit der Klemmfeder und/oder der Stromschiene erfolgen. Die Klemmfeder bzw. die Stromschiene hält dann im fertig montierten Zustand eines mit dem Halterahmen gebildeten Kontakteinsatzes die Seitenschenkel oder Flanken des Halterahmens gegenüber einem Aufbiegen durch die Klemmfeder zusammen. Eine mögliche Aufbiegung des Halterahmens bei Krafteinleitung, z.B. bei Auslenkung der Klemmfeder, wird auf diese Weise vermieden.
Dies kann z.B. derart realisiert sein, dass der Halterahmen im Bereich der freien Enden des Metallteils mit dem Anlageschenkel und/oder dem Klemmschenkel der Klemmfeder formschlüssig gekoppelt ist, sodass der Halterahmen gegen ein Aufbiegen im Bereich der freien Enden des Metallteils durch den Anlageschenkel und/oder den Klemmschenkel der Klemmfeder gesichert ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Halterahmen im Bereich der freien Enden des Metallteils angeordnete Haltestege aufweist, die dazu eingerichtet sind, in wenigstens eine komplementär zu den Haltestegen ausgebildete Aussparung des Anlageschenkels der Klemmfeder einzutreten, wenn die Klemmfeder am Halterahmen befestigt ist. Auf diese Weise kann dem Halterahmen auf einfache Weise die gewünschte Robustheit und Steifigkeit durch ein Verkoppeln seiner freien Enden mit der Klemmfeder erfolgen.
Die Haltestege können derart angeordnet sein, dass sie in den Rahmeninnenraum hineinragen, d.h. als in den Rahmeninnenraum abragende Haltestege. Die Haltestege können auch in entgegengesetzter Richtung abragen, d.h. vom Rahmeninnenraum weg. Dann kann der Halterahmen mit den Haltestegen z.B. in schlitzförmige Aussparungen des Anlageschenkels der Klemmfeder eingesetzt werden, wobei jeweils ein Haltesteg in eine schlitzförmige Aussparung eingeführt ist.
Insbesondere im Fall von in den Rahmeninnenraum abragenden Haltestegen können diese aneinander anliegen und gemeinsam in dieselbe Aussparung des Anlageschenkels eintreten.
Alternativ kann die wenigstens eine Aussparung auch an der Stromschiene angeordnet sein.
Alternativ können auch Aussparungen in den freien Endbereichen der Seitenschenkel des Halterahmens angeordnet sein. In diesem Fall können entsprechende, abragende Haltestege am Anlageschenkel der Klemmfeder und/oder an der Stromschiene gebildet sein. Im letztgenannten Fall weist die Stromschiene abragende Haltestege auf, die in Aussparungen des Halterahmens eingreifen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Haltestege endseitig schwalbenschwanzförmig voneinander fortweisen. Dementsprechend ist die Aussparung am Anlageschenkel der Klemmfeder oder in der Stromschiene in entsprechender Weise schwalbenschwanzförmig ausgebildet. Hierdurch wird ein Lösen der Klemmfeder bzw. der Stromschiene vom Halterahmen vermieden. Die Klemmfeder bzw. die Stromschiene ist auf diese Weise sicher mit den Haltestegen gekoppelt.
Die Aussparung oder die Aussparungen im Anlageschenkel der Klemmfeder können bezüglich einer Mittellinie der Klemmfeder symmetrisch angeordnet sein. Insbesondere kann eine Aussparung mittig am Anlageschenkel der Klemmfeder angeordnet sein. Dementsprechend können die Haltestege auch mittig in den Rahmeninnenraum abragen.
Die Klemmfeder bzw. der Anlageschenkel liegt damit an sechs Stellen am Halterahmen an und wird durch eine entsprechende geometrische Formgebung der Aussparung am Klemmschenkel und der Haltestege, z.B. die erwähnte Schwalbenschwanzform, zusätzlich fixiert.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Halterahmen ohne Befestigungsmittel zur direkten Befestigung der Enden des Metallteils aneinander ausgebildet ist. Hierdurch wird die Montage des Halterahmens und der gesamten Federkraftklemme vereinfacht. Es ist insbesondere kein Puzzle-Segment-ähnliches Verbindungsteil zum Aneinanderkoppeln der Seitenschenkel des Halterahmens erforderlich.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Halterahmen in Seitenansicht im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine günstige Unterbringung der Klemmfeder, der Stromschiene und eines anzuschließenden Leiters in dem Halterahmen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Halterahmen eine Leiter-Einführungsöffnung, eine Klemmfeder-Einführungsöffnung und eine Stromschienen-Einführungsöffnung aufweist, wobei sich diese Einführungsöffnungen dreieckförmig gegenüberliegen. Auf diese Weise wird die Platzausnutzung optimiert. Zudem kann ein Leiter durch die Leiter-Einführungsöffnung bequem angeschlossen werden, ohne dass die Klemmfeder oder die Stromschiene dabei hinderlich sind.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auflagefläche wenigstens zum Teil durch einen aus einem unteren Rahmenteil des Halterahmens herausgebogenen Materiallappen gebildet ist. Auf diese Weise ist eine ausreichend dimensionierbare Auflagefläche für die Stromschiene auf einfache Weise bereitstellbar, insbesondere wenn der Halterahmen aus einem einstückigen Metallteil gebildet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Halterahmen wenigstens ein Wegbegrenzungselement aufweist, durch das die Auslenkung des Klemmschenkels in Richtung des Anlageschenkels begrenzt ist. Auf diese Weise wird eine übermäßige Auslenkung bei für die Federkraftklemme zu großen elektrischen Leitern vermieden. Dementsprechend wird eine Beschädigung von Bauteilen der Federkraftklemme vermieden. Hierfür sind keine zusätzlichen Bauteile erforderlich. Vielmehr kann das Wegbegrenzungselement ebenfalls einstückig als Teil des Halterahmens ausgebildet sein, z.B. als Teil des Metallteils. Das Wegbegrenzungselement kann z.B. als endseitiger Bereich eines Haltestegs ausgebildet sein, z.B. derart, dass der Haltesteg am Ende eine Schräge aufweist, die als Anschlag für den Klemmschenkel dienen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Halterahmen Seitenschenkel aufweist, die den Rahmeninnenraum seitlich begrenzen, wobei die Seitenschenkel sich in Richtung zum Federbogen hin erstrecken und in jeweiligen seitlich vom jeweiligen Seitenschenkel abragenden Fixierarmen zur zusätzlichen Fixierung der Klemmfeder am Halterahmen enden. Auf diese Weise kann die Klemmfeder zusätzlich gehalten und am Halterahmen fixiert werden, ohne dass gesonderte Bauteile dafür erforderlich sind. Dementsprechend gestaltet sich die Montage des Kontakteinsatzes weiterhin einfach.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fixierarme von den Seitenschenkeln in aufeinander zu weisender Richtung abgebogen sind.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seitenschenkel in dem die Fixierarme aufweisenden Endbereich durch einen Verbindungssteg des Metallteils miteinander verbunden sind. Durch den Verbindungssteg wird dem Halterahmen auch im Bereich der Fixierarme eine verbesserte Stabilität insbesondere gegenüber einem Aufbiegen verliehen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klemmfeder durch die Fixierarme im Bereich des Anlageschenkels sowie durch den Verbindungssteg im Bereich des Klemmschenkels zusätzlich gehalten und fixiert ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Metallteil eine von dem Verbindungssteg fortgebogene Werkzeug-Einführhilfsfläche aufweist. Auf diese Weise hat der Verbindungssteg mit der Werkzeug-Einführhilfsfläche eine zusätzliche Funktion, nämlich das Einführen und Ansetzen eines Werkzeugs zum Öffnen der Klemmstelle zu unterstützen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Halterahmen eine Klemmfeder und eine Stromschiene angeordnet sind, wobei die Stromschiene auf der Auflagefläche des Halterahmens aufliegt und die Klemmfeder mit ihrem Anlageschenkel an der Haltefläche des Halterahmens und, wenn kein Leiter dazwischen festgeklemmt ist, mit ihrem Klemmschenkel an der Stromschiene anliegt. Wenn der Halterahmen eine aus dem Material des Halterahmens gebildete Stromschiene aufweist, die eine zum Rahmeninnenraum weisende Auflagefläche für einen Klemmschenkel der Klemmfeder aufweist, ist die Klemmfeder in dem Halterahmen zwischen der Haltefläche und der Stromschiene eingespannt, indem der Klemmschenkel der Klemmfeder an der Auflagefläche der Stromschiene abgestützt ist. Auch hierdurch lassen sich die zuvor erläuterten Vorteile realisieren.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das freie Ende des Klemmschenkels der Klemmfeder an einer Sicke der Stromschiene anliegt. Auf diese Weise wird eine sichere Klemmstelle mit hoher Kontaktkraft realisiert. Die Stromschiene kann auf der anderen Seite, d.h. mit einer der Sicke abgewandten Oberfläche, auf der Auflagefläche aufliegen. Auf diese Weise kann auch die Stromschiene zuverlässig gegenüber einer Längsverschiebung an dem Halterahmen gesichert sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klemmfeder im Bereich ihres Anlageschenkels, insbesondere am freien Ende des Anlageschenkels, wenigstens eine Aussparung aufweist, in die die Haltestege des Halterahmens eintauchen. Ist nur eine Aussparung vorgesehen, können darin beide Haltestege eintauchen. Es können beispielsweise auch zwei Aussparungen vorgesehen sein. In diesem Fall kann jeweils ein Haltesteg in eine Aussparung eintauchen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Klemmschenkel und der Anlageschenkel über einen Federbogen der Klemmfeder miteinander verbunden sind, wobei der Klemmschenkel und der Anlageschenkel im Wesentlichen parallel verlaufen und der Federbogen einen Winkelbereich von etwa 180 Grad beschreibt, wenn kein Leiter im Kontakteinsatz festgeklemmt ist. Auf diese Weise können erprobte, zuverlässige Klemmfeder-Konstruktionen eingesetzt werden, z.B. in der Art einer Schlaufenfeder.
Die Federkraftklemme kann wahlweise als Federkraftklemme mit eigenem Betätigungselement, z.B. Betätigungshebel oder Betätigungsdrücker, oder ohne eigenes Betätigungselement ausgebildet sein. Ist ein eigenes Betätigungselement vorhanden, kann mittels des Betätigungselementes die Klemmstelle des Federkraftklemmanschlusses geöffnet werden, indem der Klemmschenkel von der Stromschiene oder einem bereits festgeklemmten Leiter abgehoben wird und in Richtung des Anlageschenkels gebogen wird. Weist die Federkraftklemme kein eigenes Betätigungselement auf, so kann das zuvor erläuterte, gewünschte Öffnen des Federkraftklemmanschlusses mittels eines Werkzeuges, z.B. durch einen Schraubendreher, durchgeführt werden.
Ein weiterer Vorteil ist, dass mittels des Halterahmens vermieden wird, dass Feder- und Betätigungskräfte in ein Gehäuse der Federkraftklemme, die den Kontakteinsatz umgibt, eingeleitet werden. Zudem ist eine Verringerung der Reibung möglich, wenn sich die Lauffläche des Betätigungselementes direkt auf der Oberfläche des Halterahmens befindet. Hierdurch kann die Betätigungskraft des Betätigungselementes reduziert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
1 einen Kontakteinsatz in perspektivischer Darstellung und
2 den Kontakteinsatz gemäß 1 in entlang der Leitereinführungsrichtung geschnittener Darstellung mit vertikaler Schnittebene und
3 einen Schnitt A-A, wie in 2 gekennzeichnet, durch den Kontakteinsatz und
4 eine Ansicht auf den Kontakteinsatz gemäß den 1 bis 3 in der in 2 angegebenen Blickrichtung A und
5 ein Metallteil zur Bildung des Halterahmens für den Kontakteinsatz gemäß den 1 bis 4 und
6 eine alternative Ausführungsform eines Metallteils für einen Halterahmen, wie er beim Kontakteinsatz der 7 bis 9 Verwendung findet und
7 und 8 eine weitere Ausführungsform eines Kontakteinsatzes in perspektivischen Darstellungen und
9 eine Schnittansicht des Kontakteinsatzes gemäß den 7 und 8 in der gleichen Schnittebene wie 2 und
10 eine weitere alternative Ausführungsform des Kontakteinsatzes in perspektivischer Darstellung und
11 eine alternative Ausführungsform eines Metallteils für einen Halterahmen, wie er beim Kontakteinsatz der 10 Verwendung findet.
In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 wird eine erste Ausführungsform eines Halterahmens am Beispiel eines Kontakteinsatzes erläutert. Wie erkennbar ist, ist der Halterahmen 1 kasten- oder käfigförmig ausgebildet. Ein Rahmeninnenraum 19 wird von einer Unterseite, an der eine Auflagefläche 10 für eine Stromschiene 3 gebildet ist, daran anschließenden Seitenschenkeln 4, 5, die Seitenwände des Halterahmens 1 bilden, und daran anschließende obere Anschlussstücke 40, 50 gebildet. Die oberen Anschlussstücke 40, 50 sind die freien Enden des Metallteils, aus dem der Halterahmen 1 gebildet ist. An den oberen Anschlussstücken 40, 50 sind zum Rahmeninnenraum 19 weisende Halteflächen 11 zur Anlage des Anlageschenkels 20 einer Klemmfeder 2 ausgebildet. Die Klemmfeder 2 weist anschließend an den Anlageschenkel 20 einen rückwärtigen Federbogen 21 und daran anschließend einen Klemmschenkel 22 auf, der an einem freien Ende mit einer Klemmkante 23 endet. Die Klemmkante 23 liegt an einer Vertiefung oder Sicke 31 der Stromschiene 3 an, zumindest wenn an der hierdurch gebildeten Klemmstelle kein elektrischer Leiter eingeklemmt ist. Wenn ein elektrischer Leiter eingeklemmt ist, liegt der elektrische Leiter einerseits an dem Stromschienenstück 30 und andererseits an der Klemmkante 23 an.
Die Stromschiene ist mit einem Stromschienenstück 30 im Rahmeninnenraum 19 angeordnet und liegt dort auf der Auflagefläche 10 sowie auf einem aus dem Material des Halterahmens 1 herausgestellten Materiallappen 15 auf.
Der Halterahmen weist eine Leiter-Einführungsöffnung 13, durch die ein elektrischer Leiter eingeführt werden kann, eine Klemmfeder-Einführungsöffnung 12 und eine Stromschienen-Einführungsöffnung 14 auf. Diese Einführungsöffnungen 12, 13, 14 liegen sich etwa dreieckförmig gegenüber.
Um die zwei Seitenschenkel 4, 5 des Halterahmens in der dargestellten Position aneinander zu halten, sind die Enden der Seitenschenkel 4, 5 an dem Anlageschenkel 20 der Klemmfeder 2 befestigt. Dies kann, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, z.B. dadurch erfolgen, dass an den freien Enden des Metallteils des Halterahmens 1, an die oberen Anschlussstücke 40, 50 anschließend, Haltestege 41, 51 ausgebildet sind, die in den Rahmeninnenraum 19 abragen und dort eine entsprechend geformte Nut oder Aussparung 24 am Anlageschenkel 20 eintreten, wie insbesondere in den 3 und 4 erkennbar ist. Die Aussparung 24 im Anlageschenkel 20 kann, in entsprechender Weise wie die Haltestege 41, 51, schwalbenschwanzförmig ausgebildet sein, sodass die Haltestege 41, 51 in der Aussparung 24 sicher verankert sind.
Die 5 zeigt ein zur Herstellung des Halterahmens 1 bereits durch Ausstanzen vorbereitetes Metallteil in noch ebener Form, d.h. vor dem Biegen zu dem in den 1 bis 4 erkennbaren Halterahmen mit dem Rahmeninnenraum 19. Erkennbar sind durch Linien markierte Biegebereiche 16, an denen das Metallteil jeweils abgebogen wird, um letztendlich die in den 1 bis 4 erkennbare Form zu erhalten.
Die 6 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Metallteils zur Bildung eines Halterahmens 1, bei dem im oberen Bereich, wo der Anlageschenkel 20 der Klemmfeder 2 anzuordnen ist, zwischen den Seitenschenkeln 4, 5 ein Verbindungssteg 17 angeordnet ist, durch den die Seitenschenkel 4, 5 miteinander verbunden sind. Vom Verbindungssteg 17 zeigt eine Werkzeug-Einführhilfsfläche 18 ab, die dazu dient, ein Werkzeug zum Öffnen des Federkraftklemmanschlusses einfach einführen und ansetzen zu können.
Als weiterer Unterschied zu der ersten Ausführungsform sind die Seitenschenkel 4, 5 weiter nach oben fortgeführt und enden in zur Seite hin abragenden jeweiligen Fixierarmen 42, 52, die zur zusätzlichen Fixierung der Klemmfeder 2 am Halterahmen 1 dienen.
Die 7 bis 9 zeigen einen mit einem Halterahmen 1 gemäß 6 gebildeten Kontakteinsatz. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist erkennbar, dass die Klemmfeder 2 durch die Fixierarme 42, 52 im Bereich des Anlageschenkels 20 sowie durch den Verbindungssteg 17 im Bereich des Klemmschenkels 22 zusätzlich gehalten und fixiert ist. Erkennbar ist ferner, dass die Werkzeug-Einführhilfsfläche 18 leicht von dem Verbindungssteg 17 fortgebogen ist, um mit dem Klemmschenkel 22 einen spitzen Winkel einzunehmen. Wie insbesondere in der 9 erkennbar ist, ist dies hilfreich für das Einführen eines Werkzeuges, z.B. eines Schraubendrehers, um die Klemmstelle zu öffnen, indem der Klemmschenkel 22 nach oben in Richtung zum Anlageschenkel 20 gebogen wird.
Im Übrigen kann die zweite Ausführungsform des Kontakteinsatzes gemäß den 7 bis 9 vergleichbar ausgebildet sein wie die erste Ausführungsform.
Die 10 zeigt eine dritte Ausführungsform, bei der am Metallteil, das den Halterahmen 1 bildet, an einem der Seitenschenkel 4 der Haltesteg 41 verlängert ist. Hierdurch wird ein Wegbegrenzungselement 43 gebildet, durch das die Auslenkung des Klemmschenkels 20 in Richtung des Anlageschenkels 22 begrenzt ist.
Die 11 zeigt das Metallteil des Halterahmens 1 dieser dritten Ausführungsform vor dem Biegen zu dem Halterahmen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010024809 A1 [0003]

Claims

Federkraftklemme zum Anschluss eines elektrischen Leiters, wobei die Federkraftklemme wenigstens eine Stromschiene (3), einen Halterahmen (1) und eine Klemmfeder (2) aufweist, wobei die Klemmfeder (2) wenigstens einen Anlageschenkel (20), einen Klemmschenkel (22) zur Bildung einer Klemmstelle für den anzuschließenden elektrischen Leiter und einen Federbogen (21) aufweist, der den Anlageschenkel (20) und den Klemmschenkel (22) miteinander verbindet, wobei der Halterahmen (1) durch ein einstückiges Metallteil gebildet ist, das zu einer geschlossenen Form gebogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (40, 50) des Metallteils einen Befestigungsbereich zur formschlüssigen Befestigung des Anlageschenkels (20) der Klemmfeder (2) an dem Halterahmen (1) bilden.
Federkraftklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (1) mit der Klemmfeder (2) und/oder der Stromschiene (3) formschlüssig gekoppelt ist, sodass der Halterahmen durch die Klemmfeder (2) und/oder die Stromschiene (3) gegen ein Aufbiegen im Bereich seiner freien Enden (40, 50) gesichert ist.
Federkraftklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (1) einen Rahmeninnenraum (19) ringförmig umschließt, wobei der Halterahmen (1) eine zum Rahmeninnenraum (19) weisende Haltefläche (11) für einen Anlageschenkel (20) der Klemmfeder (2) und an einer der Haltefläche (11) gegenüberliegenden Seite des Halterahmens (1), eine zum Rahmeninnenraum (19) weisende Auflagefläche (10) aufweist, sodass die Klemmfeder (2) in dem Halterahmen (1) zwischen der Haltefläche (11) und der Auflagefläche (10) eingespannt werden kann.
Federkraftklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (40, 50) des Metallteils aneinander stoßen.
Federkraftklemme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (1) mit dem Anlageschenkel (20) und/oder dem Klemmschenkel (22) der Klemmfeder (2) formschlüssig gekoppelt ist, so dass der Halterahmen (1) gegen ein Aufbiegen durch den Anlageschenkel (20) und/oder den Klemmschenkel (22) der Klemmfeder (2) gesichert ist.
Federkraftklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (1) im Bereich der freien Enden (40, 50) des Metallteils angeordnete Haltestege (41, 51) aufweist, die dazu eingerichtet sind, in wenigstens eine komplementär zu den Haltestegen ausgebildete Aussparung (24) des Anlageschenkels (22) der Klemmfeder (2) einzutreten, wenn die Klemmfeder (2) am Halterahmen (1) befestigt ist.
Federkraftklemme nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestege (41, 51) endseitig schwalbenschwanzförmig voneinander fortweisen.
Federkraftklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (1) ohne Befestigungsmittel zur direkten Befestigung der Enden des Metallblechteils aneinander ausgebildet ist.
Federkraftklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (10) wenigstens zum Teil durch einen aus einem unteren Rahmenteil des Halterahmens (1) herausgebogenen Materiallappen (15) gebildet ist.
Federkraftklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (1) wenigstens ein Wegbegrenzungselement (43) aufweist, durch das die Auslenkung des Klemmschenkels (22) in Richtung des Anlageschenkels (20) begrenzt ist.
Federkraftklemme nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegbegrenzungselement (43) abgeschrägt ist.
Federkraftklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (1) Seitenschenkel (4, 5) aufweist, die den Rahmeninnenraum seitlich begrenzen, wobei die Seitenschenkel (4, 5) sich in Richtung zum Federbogen (21) hin erstrecken und in jeweiligen seitlich vom jeweiligen Seitenschenkel (4, 5) abragenden Fixierarmen (42, 52) zur zusätzlichen Fixierung der Klemmfeder (2) am Halterahmen (1) enden.
Federkraftklemme nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierarme (42, 52) von den Seitenschenkeln (4, 5) in aufeinander zu weisender Richtung abgebogen sind.
Federkraftklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenschenkel (4, 5) in dem die Fixierarme (42, 52) aufweisenden Endbereich durch einen Verbindungssteg (17) des Metallteils miteinander verbunden sind.
Federkraftklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfeder (2) durch die Fixierarme (42, 52) im Bereich des Anlageschenkels (20) sowie durch den Verbindungssteg (17) im Bereich des Klemmschenkels (22) zusätzlich gehalten und fixiert ist.
Federkraftklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallteil eine von dem Verbindungssteg (17) fortgebogene Werkzeug-Einführhilfsfläche (18) aufweist.
Federkraftklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Halterahmen (1) eine Klemmfeder (2) und eine Stromschiene (3) angeordnet sind, wobei die Stromschiene (3) auf der Auflagefläche (10) des Halterahmens (1) aufliegt und die Klemmfeder (2) mit ihrem Anlageschenkel (20) an der Haltefläche (11) des Halterahmens (1) und, wenn kein Leiter dazwischen festgeklemmt ist, mit ihrem Klemmschenkel (22) an der Stromschiene (3) anliegt, oder, wenn der Halterahmen (1) eine aus dem Material des Halterahmens (1) gebildete Stromschiene (3) aufweist, die eine zum Rahmeninnenraum (19) weisende Auflagefläche (10) für einen Klemmschenkel (22) der Klemmfeder (2) aufweist, die Klemmfeder (2) in dem Halterahmen (1) zwischen der Haltefläche (11) und der Stromschiene (3) eingespannt ist, indem der Klemmschenkel (22) der Klemmfeder (2) an der Auflagefläche (10) der Stromschiene (3) abgestützt ist.
Federkraftklemme nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (23) des Klemmschenkels (22) der Klemmfeder (2) an einer Sicke (31) der Stromschiene (3) anliegt.
Federkraftklemme nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (3) mit einem der Sicke (23) abgewandten Oberflächenbereich auf der Auflagefläche (10) aufliegt.
Federkraftklemme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfeder (2) im Bereich ihres Anlageschenkels (20), insbesondere am freien Ende des Anlageschenkels (20), eine Aussparung (24) aufweist, in die die Haltestege (41, 51) des Halterahmens (1) eintauchen.
Federkraftklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmschenkel (22) und der Anlageschenkel (20) über einen Federbogen (21) der Klemmfeder (2) miteinander verbunden sind, wobei der Klemmschenkel (22) und der Anlageschenkel (20) im Wesentlichen parallel verlaufen und der Federbogen (21) einen Winkelbereich von etwa 180 Grad beschreibt, wenn kein Leiter im Kontakteinsatz festgeklemmt ist.