DE3514097C2 - Verbindungsklemme für elektrische Leiter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsklemme für elektrische Leiter gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Solche Verbindungsklemmen sind aus dem DE 83 01 933 U1 bekannt. Dort ist eine in sich steife Stromschiene vorgesehen, auf die die Klemmfeder montiert ist. Diese Klemmfeder ent­ spricht in ihrer Grundform der sogenannten Käfigzugfeder, wie sie durch die DE 27 06 482 A1 der Anmelderin bekanntgeworden ist. Sie bildet mit der Stromschiene eine erste Klemmstelle für einen ersten elektrischen Leiter, der sich unter­ halb der Stromschiene durch die Ausnehmung des ersten Schenkelendes der Klemmfeder hindurch­ erstreckt und mittels der zum elektrischen Leiter querstehenden unteren Kante der Ausnehmung gegen die Stromschiene festgeklemmt ist.

Die Klemmfeder gemäß dem DE 83 01 933 U1 bildet mit der Stromschiene eine zweite Klemm­ stelle für einen zweiten elektrischen Leiter, der sich in entgegengesetzter Richtung zum ersten elektrischen Leiter unterhalb des zweiten Schenkelendes der Klemmfeder, aber oberhalb der Stromschiene erstreckt und mittels einer aus dem Rücken des zweiten Schenkelendes der Klemmfeder herausgestanzten Klemmlasche gegen die Stromschiene festgeklemmt ist. Dabei liegt der zweite elektrische Leiter in einem nach oben offenen Leiterbett, das in die Strom­ schiene eingeformt ist.

Der konstruktive und fertigungstechnische Auf­ wand zur Bildung der vorgenannten zweiten Klemm­ stelle ist bei einem Massenprodukt dieser Art erheblich. Die aus dem Rücken des zweiten Klemmschenkelendes herausgestanzte Klemmlasche schwächt die Klemmfeder infolge der Ausstanzung gerade in dem Bereich, der für das erste Schenkel­ ende der Klemmfeder als wesentliche Krafthol­ schleife dient. Die Ausstanzung kann jedoch nicht vermieden oder verlagert werden, da sie zugleich zur lagerichtigen Fixierung der Klemmfeder auf der Stromschiene dient. Ohne diese Fixierung würden die aus der Klemmung des zweiten elektrischen Leiters resultierenden Klemmkräfte die Klemmfeder von der Stromschiene wegdrücken.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine kosten­ günstiger herstellbare Verbindungsklemme für zwei elektrische Leiter zu schaffen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Verbindungs­ klemme mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1.

Die erfindungsgemäße Klemme ist eine Nur-Feder-Klemme, d. h. sie benötigt keine Stromschiene und kann dementsprechend nur aus der Klemmfeder und dem Isolierstoffge­ häuse und ohne weitere metallische Bauteile in kostengünstigster Weise gefertigt werden.

Bei der neuen Verbindungsklemme ersetzt der zweite, obere elektrische Leiter die bisher bei Klemmen dieser Art übliche Stromschiene und kontaktiert infolge seines nach unten offenen Leiterbettes direkt den ersten, unteren elektrischen Leiter, wodurch nur ein einziger Stromübergang innerhalb der Klemme stattfindet, so daß mit einer erfindungsgemäßen Klemme her­ vorragende elektrische Werte erreichbar sind.

Die erste Klemmstelle für den ersten elektrischen Leiter und die zweite Klemmstelle für den zweiten elektrischen Leiter liegen beide im wesentlichen übereinander und im Bereich der in dem ersten Schenkelende der Klemmfeder vorhandenen Aus­ nehmung, so daß aus der jeweiligen Leiter­ klemmung resultierende, auf die Klemmfeder wirkende Kippmomente nicht vorhanden sind und somit eine Zwangshalterung der Klemmfeder im Isolierstoffgehäuse nicht erforderlich ist. Auch ist eine Übertragung von Klemmkräften auf das Isolierstoffgehäuse ausgeschlossen, wie dies aus Gründen der elektrischen Be­ triebssicherheit derartiger Klemmen gefordert ist.

Die Klemmstelle für den ersten, unteren elektrischen Leiter kann unabhängig von dem zweiten, oberen elektrischen Leiter geöffnet werden. Wird z. B. durch Druck auf die Klemmfeder das mit der Ausnehmung versehene erste Klemmschenkelende nach unten bewegt und dementsprechend die Klemmstelle für den ersten, unteren elektrischen Leiter geöffnet, dann bleibt unabhängig davon die Klemmstelle für den zweiten, oberen elektrischen Leiter geschlossen. In gleicher Weise kann die Klemmstelle für den oberen elektrischen Leiter durch Anhebung des sich durch die Ausnehmung hindurcherstreckenden Schenkelendes geöffnet werden, ohne daß dies die mechanische Klemmung des unteren elektrischen Leiters beeinträchtigt.

In sehr vielen Anwendungsfällen, z. B. in der Hausinstallation oder Gerätetechnik, wird ein steckbarer elektrischer Leiter, z. B. in Form eines Massivleiters oder eines massiven Geräte­ stiftes, mit einem flexiblen elektrischen Leiter zu verbinden sein. Steckbare Leiter sind in die obere Klemmstelle der erfindungsgemäßen Klemme problemlos einsteckbar und sie können als Massiv­ leiter auch besonders einfach in dem Leiterbett der Klemme geführt werden. Das ermöglicht in dem Leiterbett eine größere, nach unten offene Leiteranlage-Kontaktfläche mit einer verbesserten Kontaktierung des unteren Leiters, ohne daß die Gefahr besteht, daß der obere Leiter aus seinem Leiterbett herausgedrückt wird. Da andererseits bei einer großflächigen Leiteranlage-Kontaktfläche der untere, meistens flexible elektrische Leiter unerwünscht in das Leiterbett hineingedrückt werden kann, sofern sich der Massivleiter noch nicht in dem Leiterbett befindet, ist gemäß Anspruch 3 und 4 bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen (siehe hierzu auch DE 33 02 372 A1), daß mit Hilfe eines Sperr­ hebels gewährleistet wird, daß in die erfindungs­ gemäße Klemme immer zuerst der Massivleiter in die obere Klemmstelle, d. h. in das Leiterbett eingeführt wird, bevor nach dem Öffnen der unteren Klemmstelle ein flexibler oder massiver Leiter in der unteren Klemmstelle verklemmt wird.

Dieser Sperrhebel kann aus Isolierstoff gefertigt sein und einstückig mit dem Isolierstoffgehäuse gespritzt oder nachträglich in eine entsprechende Formtasche des Isolierstoffgehäuses eingesetzt sein. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungs­ form der Erfindung greift der Sperrhebel im entspannten Zustand des die Ausnehmung aufweisenden Schenkelendes der Klemmfeder, d. h. bei geschlossener unterer Klemmstelle in die Ausnehmung des Schenkelendes ein, wobei der schwenkbar im Isolier­ stoffgehäuse gelagerte Sperrhebel mit seinem äußeren freien Ende in das Leiterbett der oberen Klemmstelle hineinragt und mittels des in das Leiterbett eingeschobenen oberen Leiters derart betätigt wird, daß er erst nach der Betätigung das die Ausnehmung aufweisende Schenkelende der Klemmfeder zum Öffnen der unteren Klemmstelle freigibt.

Ein nach oben und nach unten offenes Leiterbett läßt sich gemäß Anspruch 2 bei einer besonders zweckmäßigen Aus­ führungsform der Erfindung dadurch erreichen (siehe hierzu US-PS 4 443 047), daß das Leiterbett aus zwei Halbschalen besteht, die jeweils in einer Hälfte eines in Zugrichtung der Klemmfeder zweigeteilten Isolierstoffgehäuses angeordnet sind. Die Halbschalen bilden dabei keinen vollen Halbkreis, so daß nach dem Zusammen­ fügen der beiden Hälften des Isolierstoffgehäuses die Halbschalen voneinander einen Abstand haben und somit von oben eine Durchgriffsmöglichkeit für das durch die Ausnehmung sich hindurcher­ streckende Schenkelende der Klemmfeder und nach unten eine verbesserte Leiteranlage-Kontaktfläche für den unteren elektrischen Leiter gegeben ist.

Die beiden Hälften des Isolierstoffgehäuses sind an einer ihrer Außenkanten mittels eines ange­ spritzten Scharniers miteinander verbunden und werden zweckmäßigerweise beide zusammen mit dem Scharnierteil in einem Stück aus Isolierstoff gespritzt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1-3 Längsschnitte durch eine erfindungs­ gemäße Klemme in verschiedenen Funktionszuständen,

Fig. 4 in perspektivischer Darstellung Einzelteile der Klemme nach Fig. 1 vor der Montage der Klemme.

Wie Fig. 4 zeigt, besteht die als Ausführungsbeispiel dargestellte Klemme lediglich aus drei Teilen, nämlich dem Isolierstoffgehäuse, das in einem Stück aus zwei aneinander anscharnierten Hälften 5 und 6 aus Kunststoff gespritzt ist, der Klemm­ feder 7 und dem Drücker 8.

Die Klemmfeder 7 ist aus einem federnden Flach­ material geformt und besitzt zwei Schenkelenden 9 und 10, die derart aufeinander zugebogen sind, daß sich das eine Schenkelende 10 durch die Ausnehmung 11 in dem anderen Schenkelende 9 hindurcherstreckt. Dadurch ist diese Klemmfeder in sich selbsttragend.

Die Klemmfeder wird dann spannungsfrei in die eine Hälfte des geöffneten Isolierstoffgehäuses eingelegt, wie dies Fig. 1 erkennen läßt. Beim Einlegen muß lediglich der Sperrhebel 12 etwas zurückgebogen werden, damit die Klemmfeder frei in ihr Formnest in die Gehäusehälfte einfallen kann. Das ist automatengerecht. Nach dem Zurück­ federn des Sperrhebels 12 ist die Klemmfeder lagefixiert, und zwar durch ihren Haltezapfen 13, ihren Kopfanschlag 14 und den in die Ausnehmung 11 eingreifenden Sperrhebel 12.

Fig. 1 mit Fig. 4 zeigen weiterhin das Leiterbett 15 für den oberen (zweiten) elektrischen Leiter, bestehend aus zwei Halbschalen, die jeweils in eine der Hälften 5 und 6 des Isolierstoffgehäuses eingeformt sind. Unterhalb des Leiterbettes befindet sich der Leiterführungskanal 16 für den unteren (ersten) elektrischen Leiter. Die Gehäusehälften 5 und 6 werden nach dem Einlegen der Klemmfeder zusammengeklappt und ver­ rasten miteinander. Es muß lediglich noch von oben der Drücker 8 eingesetzt werden, um den gebrauchsfähigen Endzustand der Klemme herzustellen.

Beim Gebrauch der Klemme muß zunächst der obere elektrische Leiter, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein steckbarer Massivleiter 17 sein muß, in das Leiterbett 15 einge­ steckt werden, wie dies Fig. 2 zeigt. Beim Einstecken des Massivleiters 17 federt das in das Leiterbett eingreifende Schenkelende 10 der Klemmfeder zurück und verkrallt sich mit einer Kante an seinem Ende in die Oberfläche des in das Leiterbett 15 eingesteckten Massivleiters.

Gleichzeitig wird beim Einstecken des Massivleiters 17 der Sperrhebel 12 durch den Massivleiter zurück­ gedrückt in eine Position, wie sie Fig. 2 zeigt. In dieser Position des Sperrhebels ist das die Ausnehmung 11 aufweisende Schenkelende 9 der Klemm­ feder für ein Niederdrücken mittels des Drückers 8 freigegeben. Erst jetzt ist es möglich, durch Niederdrücken des Drückers die untere Klemmstelle der Klemme zu öffnen und in den Leiterführungskanal 16 z. B. den flexiblen Leiter 18 einzuführen und zu klemmen, wie dies Fig. 3 zeigt.

Fig. 3 läßt erkennen, daß infolge des Abstandes, den die Halbschalen des Leiterbettes 15 voneinander haben, das Leiterbett 15 eine nach unten offene Leiteranlage-Kontaktfläche besitzt, die es ermög­ licht, daß sich der obere Massivleiter 17 und der untere flexible Leiter 18 direkt kontaktieren.

Ein Lösen des flexiblen Leiters 18 ist durch Nieder­ drücken des Drückers 8 und Öffnen der unteren Klemm­ stelle sehr leicht möglich. Dabei bleibt der obere Massivleiter 17 geklemmt und kann nicht unbe­ absichtigt aus der Klemmstelle herausrutschen. Derartige Klemmen eignen sich deshalb hervor­ ragend für alle spannungsführenden elektrischen Leiter, Gerätestecker o. dgl., die lediglich mit der erfindungsgemäßen Klemme bestückt werden müssen, damit ihre spannungsführenden Enden berührungssicher abgedeckt sind.

Claims (5)

1. Verbindungsklemme für elektrische Leiter

• - mit einem Isolierstoffgehäuse
• - und mit einer aus einem federnden Flach­ material geformten Klemmfeder, die zwei Schenkelenden aufweist, die derart auf­ einander zugebogen sind, daß sich das zweite Schenkelende durch eine Ausnehmung in dem ersten Schenkelende hindurcher­ streckt,
• - mit einem Leiterführungskanal für einen ersten elektrischen Leiter, der sich unterhalb des zweiten Schenkelendes und in entgegengesetzter Richtung zu diesem durch die Ausnehmung des ersten Schenkelendes hindurcherstreckt und mittels der unteren Kante der Ausnehmung festgeklemmt ist
• - und mit einem Leiterbett für einen zweiten elektrischen Leiter, der sich in entgegen­ gesetzter Richtung zum ersten elektrischen Leiter unterhalb des zweiten Schenkelendes und oberhalb des ersten elektrischen Leiters erstreckt und mittels einer an dem zweiten Schenkelende gebildeten Kante in seinem nach oben offenen Leiterbett festgeklemmt ist,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Leiterbett (15) für den zweiten elektrischen Leiter (17) in das Isolier­ stoffgehäuse eingeformt ist und den zweiten elektrischen Leiter führt derart, daß sich dieser durch die Ausnehmung (11) des ersten Schenkelendes (9) der Klemm­ feder hindurchgestreckt,
• - daß das durch due Ausnehmung (11) sich hindurcherstreckende Teilstück des zweiten Schenkelendes (10) die Kante zum Festklemmen des zweiten elektrischen Leiters (17) aufweist,
• - daß das Leiterbett (15) des zweiten elektrischen Leiters zumindest im Bereich der Klemmstelle des ersten elektrischen Leiters (18) nach unten offen ist derart, daß der zweite elektrische Leiter (17) den ersten elektrischen Leiter (18) kontaktiert.

2. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Leiterbett (15) aus zwei Halbschalen besteht, die jeweils in einer Hälfte (5, 6) eines in Zugrichtung der Klemmfeder zweige­ teilten Isolierstoffgehäuses angeordnet sind.

3. Klemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das die Ausnehmung aufweisende erste Schenkelende (9) der Klemmfeder im ent­ spannten Zustand dieses Schenkelendes mit einem Sperrhebel (12) verrastet
• - und daß die Verrastung mittels des in das Leiterbett (15) eingesteckten zweiten elektrischen Leiters (17) entarretierbar ist.

4. Klemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Sperrhebel (12) in die Ausnehmung (11) des Schenkelendes (9) eingreift
• - und daß der Sperrhebel mit seinem einen Ende schwenkbar im Isolierstoffgehäuse gelagert ist und mit seinem anderen freien Ende zur Betätigung mittels des in das Leiterbett (15) eingesteckten zweiten elektrischen Leiters (17) in das Leiterbett hineinragt.