Anschlußelement und Verfahren zum werkzeuglosen elektrischen Kontaktieren einer elektrischen Ader
Die Erfindung betrifft ein Anschlußelement und ein Verfahren zum werkzeuglosen elektrischen Kontaktieren einer elektrischen Ader.
Ein derartiges Anschlußelement ist aus der DE 44 37 022 C1 bekannt. Das Anschlußelement umfaßt einen Grundkörper, in dem Schneid-Klemm-Kontakte und ein Schiebeteil angeordnet sind. Das Schiebeteil ist mit aus dem Grundkörper herausragenden Hebelarm ausgebildet, der wie ein Schieber wirkt. Der Grundkörper und das Schiebeteil weisen jeweils Bohrungen zum Durchstecken einer zu kontaktierenden Ader auf. Das Schneid-Klemm- Kontaktelement weist einen größeren Aufnahmebereich und einen engeren Kontaktbereich auf. Zur Durchführung der Kontaktierung wird das Schiebeteil zunächst mittels des Hebelarms in eine seitliche Anschlagstellung geschoben. In dieser Stellung sind die Bohrungen des Grundkörpers und des Schiebeteils in Deckung mit dem Aufnahmebereich des Schneid-Klemm-Kontaktelementes. Die zu kontaktierende Ader kann dann durch die Bohrungen und den Aufnahmebereich des Schneid-Klemm-Kontaktelementes durchgesteckt werden. Anschließend wird das Schiebeteil durch den Hebelarm in eine zweite Stellung geschoben. Durch diese Bewegung des Schiebeteils wird die Ader mitgeführt und in den Kontaktbereich des ortsfesten Schneid-Klemm-Kontaktes gedrückt, wobei die Isolierung der Ader durchschnitten wird. Somit kann ohne zusätzliche Anschaltwerkzeuge die Ader kontaktiert werden. Zum Lösen der Ader muß dann das Schiebeteil durch den Hebelarm nur wieder in die Anschlagstellung geschoben werden, so daß wieder die Bohrungen deckungsgleich zum Aufnahmebereich des Schneid-Klemm-Kontaktes liegen. Nachteilig an dem bekannten Anschlußelement ist, daß insbesondere zum Kontaktieren dicker Adern verhältnismäßig viel Kraft aufgewendet werden muß, so daß ein Nutzer bei einer Vielzahl von Kontaktierungsvorgängen ermüdet.
Aus der US 4,701 ,138 ist ein Anschlußelement zum werkzeuglosen
elektrischen Kontaktieren einer elektrischen Ader bekannt, umfassend einen Grundkörper zur Aufnahme eines Schneid-Klemm-Kontaktelementes, wobei das Kontaktelement einen V-förmigen Aufnahmebereich und einen Kontaktbereich aufweist. Über das Kontaktelement ist ein Schiebeteil geschoben, das an seiner Oberseite mit einer Lagerführung ausgebildet ist. An dem Grundkörper ist schwenkbar ein Deckel angelenkt, der mit einem Lagerzapfen ausgebildet ist. Dieser Lagerzapfen am Deckel greift in die Lagerführung im Schiebeteil ein. Wird nun der Deckel aufgeschwenkt, so wird das Schiebeteil teilweise aus dem Grundkörper herausgezogen, wobei eine Öffnung des Schiebeteils deckungsgleich zu dem Aufnahmebereich des ortsfesten Kontaktelementes ist. Durch die Öffnung kann dann eine zu kontaktierende Ader bis zum Aufnahmebereich durchgesteckt werden. Zum Kontaktieren wird dann der Deckel heruntergeschwenkt, wodurch das Schiebeteil wieder in den Grundkörper gedrückt wird. Dabei wird die Ader ebenfalls nach unten bewegt und in den Kontaktbereich des Kontaktelementes gedrückt. Zum Lösen der Ader wird der Deckel einfach wieder aufgeschwenkt, so daß die Ader durch das Schiebeteil wieder aus dem Kontaktbereich in den Aufnahmebereich gedrückt wird. Nachteilig an dem bekannten Anschlußelement ist, das nur eine einzige Ader kontaktiert werden kann.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Anschlußelement zum werkzeuglosen elektrischen Kontaktieren einer elektrischen Ader zu schaffen, mit dem ankommende und abgehende Adern mit geringerem Kraftaufwand kontaktierbar sind.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch den Gegenstand mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Hierzu umfaßt das Anschlußelement mindestens zwei Kontaktelemente, denen jeweils ein Schiebeteil zugeordnet ist, wobei der Deckel aus einer nicht schwenkbaren Grundposition in eine schwenkbar gelagerte zweite Position
zum ersten oder zweiten Schiebeteil verschiebbar ist, so daß der Deckel am Grundkörper und dem jeweiligen Schiebeteil schwenkbar gelagert ist. Dadurch kann der gleiche Deckel als Hebelarm zur unabhängigen Kontaktierung von Adern zweier Kontaktelemente verwendet werden, so daß in einem Anschlußelement Kontaktelemente für ankommende und abgehende Adern angeordnet werden können, die unabhängig voneinander mit Adern beschaltbar sind.
Dabei ist vorzugsweise der Deckel beidseitig mit jeweils zwei Lagerführungen ausgebildet, wobei die Lagerführungen jeder Seite in Lagerzapfen des auf dieser Seite angeordneten Schiebeteils und des Grundkörpers verschiebbar sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Kontaktelemente als Schneid-Klemm-Kontakte ausgebildet.
Vorzugsweise umfaßt das Anschlußelement zwei Doppelkontakte, wobei die zugehörigen Kontakte eines Doppelkontaktes miteinander elektrisch verbunden sind und auf gegenüberliegende Seiten im Grundkörper angeordnet sind, wobei die beiden Doppelkontakte nebeneinander angeordnet sind.
Dadurch kann jeweils ein Schiebeteil den beiden auf einer Seite angeordneten Kontakten zugeordnet werden, so daß diese gleichzeitig beschaltbar sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Schiebeteil mit einem U-förmigen Schenkel ausgebildet, der um die Seitenwand des Grundkörpers greift. Dadurch ist das Schiebeteil mechanisch zum Grundkörper fixiert. Des weiteren bewirkt dies beim Anheben des Schiebeteils durch die Schwenkbewegung eine mechanische Führung und eine gleichmäßige Kraftverteilung auf die zu kontaktierende Ader.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Deckel in der nicht schwenkbaren Grundposition mit dem Grundkörper verrastet. Dadurch ist der
Deckel unverlierbar und schützt gleichzeitig die Lagerzapfen der Schiebeteile, da unabsichtliche Bewegungen in die schwenkbare Position verhindert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Schiebeteile mit Führungen für die ihnen zugeordneten Kontaktelemente zugeordnet, um die Kontaktelemente mechanisch zu stabilisieren, so daß diese durch die auftretenden Kontaktkräfte nicht weggebogen oder verbogen werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Öffnungen eines Schiebeteils in der Höhe zueinander versetzt angeordnet. Dadurch wird bei der Kontaktierung zwei oder mehrer Ader mit einer Schwenkbewegung der Kontaktierungsvorgang zeitlich etwas versetzt, so daß nicht gleichzeitig über den Deckel alle notwendigen Kontaktkräfte für alle Adern aufgebracht werden müssen. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn mit einer Schwenkbewegung mehrere drop-wire kontaktiert werden sollen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind den Öffnungen Führungskanäle zugeordnet, die in einem spitzen Winkel zu den Seitenwänden der Schiebeteile stehen. Dadurch wird das Einführen der Adern insbesondere dann erleichtert, wenn eine Vielzahl von Anschlußelementen nebeneinander angeordnet sind
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Figuren zeigen: Figur 1 eine Explosionsdarstellung eines Anschlußelementes zur werkzeuglosen Kontaktierung einer elektrischen Ader, Figur 2 eine Vorderansicht des Anschlußelementes im zusammengesetzten Zustand in einer nicht schwenkbaren Grundposition ohne Adern, Figur 3 eine Vorderansicht des Anschlußelementes in einer zweiten schwenkbaren Position mit geschlossenem Deckel,
Figur 4 eine Schnittdarstellung des Anschlußelementes in einer aufgeschwenkten Position; Figur 5 eine Perspektivdarstellung des Anschlußelementes in einer aufgeschwenkten Position und Figur 6 eine Explosionsdarstellung einer alternativen
Ausführungsform.
In der Figur 1 ist das Anschlußelement 1 zum werkzeuglosen Kontaktieren einer elektrischen Ader in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Das Anschlußelement 1 umfaßt einen Grundkörper 2, zwei Doppelkontakte 3, zwei Schiebeteile 4, 5 und einen Deckel 6. Der Grundkörper 2 ist an seinen Seitenwänden 7 mit zwei Lagerzapfen 8,9 ausgebildet. Des weiteren weist jede Seitenwand 7 jeweils zwei Öffnungen 10 auf. Die Öffnung 10 ist dabei in einem oberen Bereich rund und in dem darunter liegenden Bereich schlitzförmig ausgebildet. Auf der Vorder- und Rückseite ist der Grundkörper 2 mit einer Rastzunge 11 mit seitlichen Stegen 12 ausgebildet, die zusammen eine Aufnahme bilden. Die beiden Doppelkontakte 3 umfassen jeweils zwei Kontakte 13, die über einen Steg 14 miteinander verbunden sind. Jeder Kontakt 13 umfaßt dabei einen runden Aufnahmebereich 15 und einen schlitzförmigen Kontaktbereich 16. Die Doppelkontakte 3 werden dann in den Grundkörper 2 eingesetzt, wobei die Stege 14 der Doppelkontakte 3 auf der Unterseite des Grundkörpers 2 aufliegen, wohingegen die Kontakte 13 etwas von den Seitenwänden 7 beanstandet sind. Im eingesetzten Zustand sind die Aufnahmebereiche 15 der Kontakte 13 deckungsgleich zum runden Bereich der Öffnung 10 des Grundkörpers 2. Ebenso liegen die Kontaktbereiche 16 gegenüber den spaltförmigen Teilen der Öffnungen 10. Die Schiebeteile 4, 5 sind im wesentlichen quaderförmig ausgebildet, wobei auf der Oberseite jeweils zwei Lagerzapfen 17 angeordnet sind. Seitlich sind die Schiebeteile 5, 6 mit U-förmigen Schenkeln 18 ausgebildet, die sich über die volle Länge und Breite der Schiebeteile 4, 5 erstrecken. Der U-förmige Schenkel 18 als auch die dahinter liegende Wand 19 weisen Öffnungen 20 auf, wobei die Öffnungen 20 von Schenkel 18 und Wand 19 deckungsgleich sind. Auf der Unterseite der
Schiebeteile 4, 5 sind mittig Stege 21 angeordnet, die zur Justierung der Kontakte 11 dienen. Die beiden Schiebeteile 4, 5 werden in die beiden kammerartigen Bereiche des Grundkörpers 2 geschoben, wobei die U- förmigen Schenkel 18 jeweils zu den Seitenwänden 7 des Grundkörpers 2 ausgerichtet sind und diese umgreifen. Dabei werden die Schiebeteile 4, 5 über die Kontakte 13 geschoben, wobei die Doppelkontakte 3 durch den Steg 21 der Schiebeteile 4, 5 justiert werden. Die Schiebeteile 4, 5 sind mit Führungen ausgebildet, die die Kontakte 13 beim Einschieben führen und stabilisieren, wobei sich die Führungen vorzugsweise über die gesamte Länge der Kontakte 13 erstrecken. Im aufgeschobenen Zustand liegen dann die Öffnungen 20 des Schiebeteils 4, 5 auf Höhe der Kontaktbereiche 16 der Kontakte 13. Der Deckel 6 weist jeweils seitlich eine erste Lagerführung 22, 23 und eine zweite Lagerführung 24, 25 auf. Anschließend wird der Deckel 6 auf den Grundkörper 2 aufgerastet, wobei ein Rastzapfen 26 des Deckels 6 zwischen Rastzunge 11 und die Stege 12 einrastet und somit den Deckel 6 mit dem Grundkörper 2 verbindet.
In der Figur 2 ist das Anschlußelement 1 im zusammengesetzten Zustand ohne elektrische Adern dargestellt. Wie ersichtlich umgreift der U-förmige Schenkel 18 die Seitenwand 7 des Grundkörpers 2, wobei die Kontakte 13 von unten in das jeweilige Schiebeteil 4,5 ragen. In dieser Grundposition sind die Lagerzapfen 8, 9 des Grundkörpers 2 außerhalb der Lagerführungen 22, 23 und die Lagerzapfen 17 der Schiebeteile 4, 5 außerhalb der Lagerführungen 24, 25. In dieser Grundposition ist der Deckel 6 nicht schwenkbar und mit dem Grundkörper 2 mittels des Rastzapfen 26 verrastet.
In der Fig.3 ist das Anschlußelement 1 in einer zweiten schwenkbaren Position dargestellt, nachdem der Deckel 6 nach rechts in Richtung A verschoben wurde, wobei der Rastzapfen 26 über den seitlichen Steg 12 geschoben wird. In dieser zweiten Position befindet sich der Lagerzapfen 8 des Grundkörpers 2 in der Lagerführung 22 des Deckels 6 und die Lagerzapfen 17 des Schiebeteils 4 in den Lagerführungen 24 des Deckels 6. Die Lagerzapfen 17 des
Schiebeteils 5 und der Lagerzapfen 9 sind weiterhin außerhalb der zugeordneten Lagerführungen 23, 25.
Der Einlege und Kontaktierungsvorgang ist in Figur 4 dargestellt. Um Adern 27 in den Kontakten 13 auf der Seite mit dem Schiebeteil 4 zu kontaktieren, wird zunächst der Deckel 6 nach oben geschwenkt. Beim Hochschwenken des Deckels 6 wird das Schiebeteil 4 entsprechend der Verbindung zwischen Lagerzapfen 17 mit der Lagerführung 24 angehoben. In dieser Position sind die Öffnungen 20 des Schiebeteils 4 in Deckung mit den runden Teilen der Öffnungen 10 des Grundkörpers 2 und den Aufnahmebereichen 15 der
Kontakte 13. Von der Seite kann dann eine oder zwei Adern 27 seitlich durch den Schenkel 18, die Seitenwand 7 des Grundkörpers 2, die dahinterliegende Wand 19 des Schiebeteils 4 und durch die Kontakte 13 bis zur Rückwand des Schiebeteils 4 durchgeschoben werden. Wird nun der Deckel 6 in die zweite Position zurückgeschwenkt, so wird das Schiebeteil 4 nach unten gedrückt.
Dadurch wird die in den Öffnungen 10 und 20 geführte Ader 27 ebenfalls nach unten gedrückt. Dabei wird die Ader 27 in den stabförmigen Bereich der Öffnungen 10 und in den Kontaktbereich 16 der Kontakte 13 gedrückt, wodurch die Ader 27 elektrisch mit dem Kontakt 13 kontaktiert ist. Dieser kontaktierte Zustand ist für eine Ader 28 im Schiebeteil 5 dargestellt. Zum Lösen einer kontaktierten Ader wird entsprechend der Deckel 6 in Richtung des betreffenden Kontaktes 11 aufgeschwenkt, so daß die Ader durch das zugeordnete Schiebeteil 4, 5 in den Aufnahmebereich 16 des Kontaktes 13 gedrückt wird und herausgezogen werden kann.
Nachdem der Kontaktierungsvorgang abgeschlossen ist, wird der Deckel 6 heruntergeschwenkt und der Deckel 6 seitlich in die nicht schwenkbare Grundposition verschoben, so daß die Lagerzapfen 8 und 17 aus den Lagerführungen 22 und 24 herausgeschoben werden und der Deckel 6 wieder an dem Grundkörper 2 durch den Rastzapfen 26 verrastet wird. In dieser Position ist der Deckel 6 nicht schwenkbar und die Adern 27, 28 fest kontaktiert, da die beiden Schiebeteile 4, 5 nicht bewegbar sind.
In der Figur 5 ist das Anschlußelement 1 perspektivisch mit einer aufgeschwenkten Position des Deckels 6 um den Lagerzapfen 9 dargestellt.
In der Fig.6 ist eine eine alternative Ausführungsform eines Anschlußelementes 1 in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Das
Anschlußelement 1 umfaßt wieder einen Grundkörper 2, zwei Schiebeteile 4, 5 und einen Deckel 6. Das Anschlußelement 1 umfaßt weiter vier Kontaktelemente 13, die jeweils paarweise einem Schiebeteil 4, 5 zugeordnet sind. Dabei sind die dem Schiebeteil 5 zugeordneten Kontaktelemente 13 als drop-wire-Kontakte ausgebildet, was insbesondere an dem größeren
Aufnahmebereich 15 zu erkennen ist. Die Kontaktelemente 13 werden dann von der Unterseite in den Grundkörper 2 geschoben und anschließend mit gießfähigem Harz vergossen. Im Gegensatz zur Ausführungsform gemäß Fig.1 sind die Lagerzapfen 8, 9 des Grundkörpers 2 nicht ein- sondern zweiteilig. Die Lagerzapfen 17 der Schiebeteile 4, 5 sind hingegen als einteilige Zylinderstifte ausgebildet. Das Schiebeteil 4 ist mit Führungskanälen 29 ausgebildet, die in einem spitzen Winkel zum U-förmigen Schenkel 18 stehen. Das Schiebeteil 5 ist ebenfalls mit Führungskanälen 30 ausgebildet, die jedoch im rechten Winkel zu dem Schenkel 18 stehen. Des weiteren weist auch die Rückwand 31 des Schiebeteils 5 Öffnungen 32 auf, die fluchtend zu den Führungskanälen 30 angeordnet sind. Dabei sind die beiden Öffnungen 32 hinsichtlich der Höhe etwas versetzt zueinander angeordnet. Werden im aufgeschwenkten Zustand in die Führungskanäle 30 zwei drop-wire eingeführt und anschließend der Deckel 6 heruntergeschwenkt, so werden aufgrund des Höhenversatzes die drop-wire nicht gleichzeitig in die Kontaktbereiche 16 der ihnen zugeordneten Kontakte 13 gedrückt. Dadurch kommt es zu einer verteilteren Kraftaufwendung, was für den Nutzer weniger anstrengend ist. Des weiteren umfaßt das Anschlußelement 1 einen Stecker 33 mit zwei Kontaktbrücken 34, mittels derer die einander gegenüberliegenden Kontaktelemente 13 elektrisch verbindbar sind. Hierzu umfaßt jede Kontaktbrücke 34 zwei Klemm-Kontakte 35, die auf nach oben gebogene Schenkel 36 der Kontaktelemente 3 klemmbar sind. Zur Führung der schräg verlaufenden Adern des Schiebeteils 4
während der Schwenkbewegungen des Deckels 6, ist dieser mit zwei Führungen 37 ausgebildet.
Bezugszeichenliste
1 Anschlußelement
2 Grundkörper
3 Doppelkontakt
4 Schiebeteil
5 Schiebeteil
6 Deckel
7 Seitenwand
8 Lagerzapfen
9 Lagerzapfen
10 Öffnung
11 Rastzunge
12 Steg
13 Kontakt
14 Steg
15 Aufnahmebereich
16 Kontaktbereich
17 Lagerzapfen
18 Schenkel
19 Wand
20 Öffnung
21 Steg
22 Lagerführung
23 Lagerführung
24 Lagerführung
25 Lagerführung
26 Rastzapfen
27 Ader
28 Ader
29 Führungskanal
30 Führungskanal
Rückwand
Öffnung
Stecker
Kontaktbrücke
Klemm-Kontakt
Steg
Führung