DE60000150T2

DE60000150T2 - Verbinder mit einer in einem Käfig befindlichen Klemmfeder und einer auf die Klemmfeder bezogenen Platte

Info

Publication number: DE60000150T2
Application number: DE60000150T
Authority: DE
Inventors: Christian Dietrich; Claude Houde; Christian Husser; Laurent Ponsard; Sebastian Weyh
Original assignee: Hager Electro SAS
Current assignee: Hager Electro SAS
Priority date: 2000-12-11
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2002-12-12
Anticipated expiration: 2020-12-12
Also published as: EP1198030A1; ATE217123T1; EP1198030B1; DE60000150D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder mit Käfigfeder sowie auf ein modulares elektrisches Gerät, das wenigstens einen solchen Verbinder umfaßt, wobei der Verbinder von dem Typ ist, der aus einem eine Schleife formenden Federplättchen gebildet ist, wovon eines der Enden im allgemeinen an einer elektrischen Anschlußklemme in Form einer Platte befestigt ist, die in eine Öffnung greift, welche am anderen Ende des Plättchens ausgebildet ist. Im Ruhezustand ruht die an dem Federplättchen befestigte Anschlußklemme auf der Kante der dem Ende des Plättchens näher gelegenen Öffnung. Ein Verbinder dieses Typs ist aus dem Dokument DE-A-198 23 648 bekannt.
Um die Verbindung zu einem Leiter herzustellen, ist das Federplättchen derart zu spannen, daß die Öffnung, die sich in der ständigen Position nur auf einer einzigen Seite der Anschlußklemme erstreckt, von der einen Seite zur anderen wechselt. Der Leiter wird dann in die aufgrund der mechanischen Spannung umgestellten Öffnung eingeführt, worauf von der Einwirkung auf das Federplättchen abgelassen wird, so daß der Leiter zwischen der Anschlußklemme und einer Kante der Öffnung, die in Richtung auf diese letztere zurückgestellt worden ist, eingeklemmt wird.
Dieser wohlbekannte Konfigurationstyp ist Gegenstand zahlreicher Varianten, die zum Ziel haben, ihn für eine große Anzahl von Anwendungen geeignet zu machen. Die Erfindung hat insbesondere zum Ziel, diesen Typ von Verbinder auf modulare elektrische Geräte vom Typ Schaltautomat anzuwenden. Für diese Vorrichtungen ist das Verbindungsvermögen ein sehr wichtiger Faktor.
Folglich sollte es möglich sein, Leiter mit verschiedenen Abmessungen anzuschließen oder auch eine Verbindung mit mehreren Leitern an demselben Verbinder herzustellen usw. Nun besteht aber eine der Beschränkungen, die Verbinder mit Käfigfeder aufweisen, oftmals in der Fläche der Öffnung, auf welcher nämlich die zuvor erwähnte Schleifenanordnung basiert.
Die Erweiterung dieser Fläche führt in der Tat zu einer größeren Breite, die in einer Anwendung vom Typ des modularen elektrischen Geräts schnell problematisch wird. Eine der wesentlichen Forderungen an die Konzeption der Vorrichtungen besteht nämlich in der Optimierung der Ausnutzung des Innenraums ihres Gehäuses. Nun ist es jedoch in zahlreichen Anwendungen erforderlich, zwei nebeneinanderliegende Leitereingänge auf gleicher Höhe an der seitlichen Außenfläche eines derartigen Geräts zu ermöglichen. In diesem Fall stellt die Verwendung der weiter obenerwähnten Anschlußklemmen mit Käfigfeder ein Problem dar, denn die genormte Breite dieser Geräte reicht nicht aus, um ihre Positionierung in der Breite zu ermöglichen, es sei denn, daß die Fläche der Öffnung eingeschränkt wird, was nicht möglich ist, denn die Fläche der Eingangsöffnungen darf wegen der bei der Nutzung dieser Geräte wirkenden mechanischen Spannungen nicht zu schmal sein.
Darin besteht das Problem, dessen Lösung die vorliegende Erfindung zum Ziel hat.
Dazu ist der vorgeschlagene Verbinder, der aus einer Platte gebildet ist, die eine elektrische Anschlußklemme für eine mit dem Verbinder ausgestattete Vorrichtung bildet, wobei an der Anschlußklemme wenigstens eine Käfigfeder befestigt ist, die die Form eines schleifenförmigen Plättchens annimmt, das einen ersten Endabschnitt mit ebenem Verlauf, der an der Anschlußklemme befestigt ist, gefolgt von einem geneigten, davon wegführenden Abschnitt und dann einen Stirnabschnitt mit ebenem Verlauf umfaßt, der in einer zur Anschlußklemme im wesentlichen senkrechten Richtung orientiert ist und ein Fenster umfaßt, das diese letztere umgibt, wobei die elastische Relativverschiebung zwischen der Anschlußklemme und dem Federplättchen durch die Kanten des Fensters begrenzt ist, die im wesentlichen parallel zur Anschlußklemme orientiert sind, im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der Stirnabschnitt aus einer ebenen Platte gebildet ist, die vom übrigen Plättchen unabhängig ist und an diesem letzteren in ihrem von der Anschlußklemme entfernten Abschnitt befestigt ist.
Der Hauptvorteil dieser Struktur besteht darin, daß sie ermöglicht, zu einer weit größeren Kompaktheit dieser Verbindungssysteme mit Käfigfeder zu gelangen, wobei insbesondere ihre Anwendung in modularen elektrischen Geräten unter weit besseren Bedingungen ermöglicht wird. Die Stirnplatte ermöglicht demnach, die Breite der Öffnung in einem Maß zu erhöhen, das nicht erreichbar wäre, wenn die Öffnung direkt in dem Federplättchen ausgebildet wäre. Diese Breite kann dann leicht die Breite der Feder erreichen.
Diese Stirnplatte ist außerdem vom Standpunkt der Herstellung aus interessant, denn sie vereinfacht die Montage des Verbinders in dem modularen Gerät. Wie im weiteren zu sehen sein wird, wird bei einer Verwendung mit mehreren Verbindern an der Stirnseite ein Platzgewinn in der Breite vor allem durch ein Versetzen der Platten in einer zu ihrer Hauptebene senkrechten Richtung erzielt.
Gemäß einer Möglichkeit erfolgt die Befestigung des Federplättchens an der Stirnplatte durch Klemmen. Selbstverständlich kann von anderen Befestigungsmöglichkeiten Gebrauch gemacht werden, wobei die Klemmung jedoch den Vorteil hat, daß sie industriell auf einfache Weise und zu geringen Kosten verwirklicht werden kann.
Das durch das Fenster der Stirnplatte verlaufende Ende der Anschlußklemme umfaßt gegenüber dem Federplättchen einen Höcker, der von derjenigen Fläche der Anschlußklemme vorsteht, die jener, an der das Federplättchen befestigt ist, gegenüberliegt.
Diese Besonderheit ermöglicht eine bessere Führung des Leiters und preßt insbesondere diesen letzteren gegen die Anschlußklemme, wodurch die elektrische Verbindung zuverlässiger gestaltet wird.
Ebenso ist gemäß einer Möglichkeit der Ausführung die Befestigung des Federplättchens an der Anschlußklemme mittels eines Reliefs mit zylindrischem Verlauf verwirklicht, das von der Anschlußklemme vorsteht und in einem Loch des Plättchens befestigt ist.
Aus Gründen, die im weiteren Verlauf der Beschreibung dargelegt werden und die mit der besonderen Anwendung des Verbinders der Erfindung in modularen elektrischen Geräten zusammenhängen, kann die Anschlußklemme ein vorstehendes Teil aufweisen, das an ihrem Ende angeordnet ist, das von jenem entfernt ist, das mit der Stirnplatte zusammenwirkt, wobei das vorstehende Teil im wesentlichen senkrecht zur allgemeinen Ebene der Anschlußklemme orientiert ist.
Dieser Abschnitt erlaubt in der Tat, die Prüfungen der Beschaffenheit des Anschlusses zu erleichtern.
In einer Anordnung mit zwei Anschlußstellen kann die Anschlußklemme zwei Einheiten aus einem Federplättchen und einer Stirnplatte umfassen, wobei dann die Stirnplatten senkrecht zu ihren Mittelebenen zueinander versetzt sind, damit die Seitenkanten der Federplättchen in Kontakt sein können, wobei das Ende der Anschlußklemme, das mit den Fenstern der Stirnplatten zusammenwirkt, dann in zwei Schenkel getrennt ist, deren Enden ebenfalls zueinander versetzt sind.
Diese versetzte Anordnung ermöglicht, wie bereits erwähnt worden ist, einen Platzgewinn in der Breite, der unter dem Gesichtpunkt der Integration des Systems in herkömmliche modulare elektrische Geräte beachtlich ist.
Die Erfindung betrifft außerdem diese Geräte, wenn sie wenigstens einen Verbinder wie weiter oben beschrieben umfassen, wobei dann wenigstens ein Verbinder in wenigstens einem Aufnahmesitz des Gehäuses des Geräts angeordnet ist, der sich hinter einer Seitenfläche des Gehäuses befindet, wobei eine Anzahl Löcher, die der Anzahl der Stirnplatten entspricht, in jeder Seitenfläche unter dem festen Ort jeder Anschlußklemme ausgebildet ist.
Wenn wenigstens zwei Federplättchen über der Breite des Geräts angeordnet sind, weist die Anordnung mit einer unabhängigen Stirnplatte die zuvor genannten Vorteile und prinzipiell die Möglichkeit der Verstellung auf, ohne daß das Verbindungsvermögen beeinträchtigt ist. Diese Anordnung kann selbstverständlich auch in einer Möglichkeit mit einem einzigen Federplättchen verwendet werden, wobei das Vorhandensein der Stirnplatte in diesem Fall den Vorteil aufweist, daß ein Verbindungsvermögen geboten wird, das mit den geltenden Anforderungen an modulare elektrischen Geräte vereinbar ist.
Außerdem bleibt in dieser Möglichkeit die Einfachheit der Montage des Systems gesichert.
Gemäß einer Ausführungsform können die in der seitlichen Verbindungsfläche ausgebildeten Löcher mit einem Führungslauf versehen sein. Die Funktion eines derartigen Laufs besteht darin, das Einführen der Leiter von einer Seite, die für den Anwender im allgemeinen weniger gut zugänglich ist, da sie ihm nicht zugewandt ist, zu erleichtern.
Gemäß einer Variante kann über den Löchern eine entsprechende Anzahl von Ausnehmungen ausgebildet sein, die das Einführen eines Werkzeugs ermöglichen, um das oder die Federplättchen zu biegen, wobei auf dem Boden des Aufnahmesitzes ein Anschlag vorgesehen ist.
Das verwendete Werkzeug, beispielsweise ein Schraubendreher, wird schräg, parallel zu einem der Abschnitte des Federplättchens, auf welches ein Druck ausgeübt wird, eingeführt, wobei dem Blatt des Werkzeugs eine Drehung um eine Achse verliehen wird, die in die lineare Kontaktzone zwischen dem Ende des Werkzeugs und dem Anschlag einzuordnen ist.
Gemäß einer weiteren Variante ist über diesen Federplättchen eine entsprechende Anzahl von Druckknöpfen angebracht, die von der Außenfläche des Geräts zugänglich sind und ebenfalls ermöglichen, jene zu biegen. Die Druckknöpfe selbst können entweder mit einem Werkzeug oder aber manuell betätigt werden.
Um die Durchführung von Verfahren zur Prüfung der Beschaffenheit des Anschlusses zu ermöglichen, kann die Außenfläche des Geräts mit einer Prüföffnung versehen sein, die sich gegenüber dem vorstehenden Teil befindet, mit dem die Anschlußklemme ausgestattet ist, und sich in Richtung der Öffnung erstreckt.
Diese Vorwölbung ist dazu in etwa senkrecht zu dem Abschnitt ausgerichtet, auf dem das Federplättchen befestigt ist.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren ausführlicher beschrieben, wobei
Fig. 1 einen Doppelverbinder gemäß der Erfindung in einer Perspektivansicht zeigt;
Fig. 2 unter einem anderen Winkel die Anordnung von Fig. 1 zeigt, die mit Druckknöpfen versehen ist, die mit den Federplättchen zusammenwirken;
Fig. 3 eine Anordnung mit einem Werkzeug zur Betätigung zeigt, dessen Funktionsweise mit Bezug auf das Gehäuse eines modularen elektrischen Geräts veranschaulicht ist;
Fig. 4 die gleiche Anschlußvorrichtung zeigt, die in ein Gehäuse eines modularen elektrischen Geräts eingeschoben ist, wobei die Zugangsöffnungen in einer Haube ausgebildet sind, die mit Führungsläufen ausgestattet ist, wobei die Haube mit einem Abstand vom Gehäuse dargestellt ist; und
Fig. 5 die gleiche Ansicht wie Fig. 4 zeigt, wobei nun die Abdeckhaube auf dem Gehäuse befestigt ist.
In der Darstellung von Fig. 1 erheben sich über der Anschlußklemme 1 zwei Federplättchen 2 und 3, an denen die Stirnplatten 4 und 5 mit zur Anschlußklemme 1 senkrechtem Verlauf befestigt sind.
Auf der Seite der Stirnplatten 4 und 5 ist die Anschlußklemme 1 in zwei Abschnitte 6, 7 geteilt, die in die in den Platten 4 und 5 ausgebildeten Öffnungen 8 bzw. 9 greifen. Die Endabschnitte 6 und 7 sind selbst mit nach unten gerichteten Höckern 10, 11 versehen, die ermöglichen, die Leiter gegen die Unterfläche der Anschlußklemme 1 zu pressen.
Das andere Ende der Anschlußklemme ist mit einem Abschnitt 12 ausgestattet, der sich im großen und ganzen senkrecht zur Mittelebene der Anschlußklemme 1 erstreckt, deren Funktionsweise im folgenden ausführlicher dargelegt wird. In der in Fig. 1 gezeigten Anordnung sind die Federplättchen 2 und 3 im oberen Teil der Stirnplatten 4 und 5 geklemmt. An ihrem anderen Ende erfolgt die Befestigung mit Hilfe eines Zylinders 13, 14, der mit einem in den Federplättchen 2, 3 ausgebildeten kreisförmigen Loch im Eingriff ist. Die Fenster 8, 9 weisen eine Breite auf, die derjenigen der Federplättchen 2 und 3 völlig gleich ist, worin einer der Vorteile der Erfindung besteht. Um diese Eigenschaft bieten zu können, sind die Stirnplatten 4 und 5 etwas zueinander versetzt, so daß sie in Höhe der Streben rechts bzw. links ihrer Öffnungen 8 und 9 überlappen. Diese Ausführung führt dazu, eine Verbindungsöffnung mit größtmöglicher Fläche zu schaffen, die zudem die Herstellung einer Doppelverbindung über der Breite eines standardisierten modularen elektrischen Geräts ermöglicht.
Fig. 2 übernimmt die vollkommen gleiche Anordnung von Fig. 1, der jedoch Druckknöpfe 15, 16 hinzugefügt worden sind, welche die Betätigung der Federplättchen 2 und 3 ermöglichen. Der Knopf 15 weist in seiner Seitenfläche ein Langloch 17 auf, das seine Führung in geradliniger Verschiebung mit Hilfe eines Stifts ermöglicht, der gegenüber diesem Langloch 17 aus der Innenwand des Gehäuses herausragt (nicht gezeigt). Die gleiche Möglichkeit ist auf der entsprechenden Seitenfläche des Druckknopfes 16 vorhanden.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführung ermöglicht, mit Hilfe eines Werkzeugs O, dessen Blatt in das Gehäuse B des modularen Geräts eingeschoben wird, bis es mit einem Anschlag 18 in Kontakt gelangt, der zwischen der Außenfläche F des Gehäuses und der Anschlußklemme 1 angeordnet ist, ein Durchbiegen der Federplättchen zu bewirken.
Die Fläche des Gehäuses 8 des modularen elektrischen Geräts, über welche die elektrische Verbindung erfolgt, ist mit einem Führungslauf 19 ausgestattet, der in den folgenden Figuren besser sichtbar ist, dessen Einführöffnungen für die Leiter 20, 21 selbstverständlich unter der Anschlußklemme 1 angeordnet sind.
Der Nutzen des vorstehenden Teils 12 wird ebenfalls aus dieser Fig. 3 deutlich. Es umfaßt in Wirklichkeit zwei Abschnitte, einen Abschnitt mit einem zur Anschlußklemme 1 senkrechten Verlauf und einen zweiten geneigten Abschnitt, der auf eine Öffnung 22 zuläuft, die in der Außenfläche ausgebildet ist. Diese Öffnung 22 ermöglicht den Zugang zu den Teilen unter Spannung mit einem Instrument vom Typ Prüfstift, um den Zustand der Verbindungen durch Berühren des vorstehenden Teils 12 zu prüfen.
In Fig. 4 erscheint der Führungslauf vom Gehäuse B des modularen Geräts getrennt und umfaßt insbesondere zwei obere Öffnungen, die mit 23, 24 bezeichnet sind, die den Durchgang des Blatts des Werkzeugs O ermöglichen. Dieses wird unterhalb der Stirnplatten 4 und 5 eingeführt und schräg zwischen den geneigten Abschnitten der Federplättchen 2 und 3 und einer geneigten Ebene, die zum Anschlag 18 geleitet, geführt. Die Einwirkung auf die Federplättchen erfolgt durch Schwenken des Blatts des Werkzeugs O um eine theoretische Achse, die sich in der Kontaktzone zwischen dem Ende des Plättchens und dem abgerundeten Boden des Anschlags 18 befindet.
Fig. 5 gleicht der vorhergehenden Figur, wobei nun der Führungslauf an dem Gehäuse B des modularen Geräts befestigt ist. Der Verbinder der Erfindung ist dann vollkommen verblendet, so daß der Anwender nur zu den Einführöffnungen 20, 21 für die Leiter, zu den Einführöffnungen 23, 24 für ein Werkzeugblatt, um das Öffnen der Verbinder zu bewirken, und schließlich zur Öffnung 22, welche die Prüfung der Beschaffenheit der Verbindungen ermöglicht, Zugang hat.
Die oben gegebene Beschreibung stellt selbstverständlich nur ein nicht einschränkendes Beispiel für die Erfindung dar, welche vielmehr alle Varianten von Formen und Ausführungen einschließt, die für den Fachmann erkennbar sind.

Claims

1. Verbinder, der aus einer Platte (1) gebildet ist, die eine elektrische Anschlußklemme bildet, an der wenigstens eine Käfigfeder (2, 3) befestigt ist, die die Form eines schleifenförmigen Plättchens annimmt, das einen ersten Endabschnitt mit ebenem Verlauf, der an der Anschlußklemme (1) befestigt ist, gefolgt von einem geneigten, davon wegführenden Abschnitt umfaßt, und dann aus einem Stirnabschnitt mit ebenem Verlauf gebildet ist, der in einer zur Anschlußklemme (1) im wesentlichen senkrechten Richtung orientiert ist und ein Fenster (8, 9), das diese letztere umgibt, umfaßt, wobei die elastische Relativverschiebung zwischen der Anschlußklemme (i) und dem Federplättchen (2, 3) durch Kanten des Fensters begrenzt ist, die im wesentlichen parallel zur Anschlußklemme (1) orientiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stirnabschnitt aus einer ebenen Platte (5, 4) gebildet ist, die vom übrigen Plättchen (2, 3) unabhängig ist und an diesem letzteren in ihrem von der Anschlußklemme (1) entfernten Abschnitt befestigt ist.

2. Verbinder nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Federplättchens (2, 3) an der Stirnplatte (5, 6) durch Klemmung verwirklicht ist.

3. Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das durch das Fenster (9, 8) der Stirnplatte (5, 4) verlaufende Ende der Anschlußklemme (1) gegenüber vom Federplättchen (2, 3) einen Höcker (11, 10) aufweist, der von derjenigen Fläche der Anschlußklemme (1) vorsteht, die jener, an der das Plättchen (2, 3) befestigt ist, gegenüberliegt.

4. Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Federplättchens (2, 3) an der Anschlußklemme (1) mittels eines Reliefs mit zylindrischem Verlauf (14, 13) verwirklicht ist, das von der Anschlußklemme (1) vorsteht und in einem Loch des Plättchens (2, 3) befestigt ist.

5. Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußklemme (1) ein vorstehendes Teil (12) aufweist, das an ihrem Ende angeordnet ist, das von jenem entfernt ist, das mit der Stirnplatte (4, 5) zusammenwirkt, wobei das vorstehende Teil im wesentlichen senkrecht zu der allgemeinen Ebene der Anschlußklemme (1) orientiert ist.

6. Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußklemme (1) zwei Einheiten aus einem Federplättchen (2, 3) und einer Stirnplatte (4, 5) umfaßt, wobei die Stirnplatten (5, 4) dann senkrecht zu ihren Mittelebenen zueinander versetzt sind, damit die Seitenkanten der Federplättchen (2, 3) in Kontakt sein können, wobei das Ende der Anschlußklemme (1), das mit den Fenstern (9, 8) der Endplatten (5, 4) zusammenwirkt, dann in zwei Schenkel (7, 6) getrennt ist, deren Enden ebenfalls zueinander versetzt sind.

7. Modulares elektrisches Gerät des Typs Schaltautomat, das wenigstens einen Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Verbinder in wenigstens einem Aufnahmesitz des Gehäuses (B) des Geräts angeordnet ist, der sich hinter einer Seitenfläche des Gehäuses (B) befindet, wobei eine Anzahl Löcher (20, 21), die der Anzahl von Stirnplatten (4, 5) entspricht, in jeder Seitenfläche unter dem festen Ort jeder Anschlußklemme (1) ausgebildet ist.

8. Modulares elektrisches Gerät nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (20, 21) mit einem Führungslauf (19) versehen sind.

9. Modulares elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß über den Löchern (20, 21) eine entsprechende Anzahl Ausnehmungen (23, 24) ausgebildet sind, die das Einführen eines Werkzeugs (O) ermöglichen, um das oder die Federplättchen (2, 3) zu biegen, wobei auf dem Boden des Aufnahmesitzes ein Anschlag (18) vorgesehen ist.

10. Modulares elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß über den Federplättchen (2, 3) eine entsprechende Anzahl Druckknöpfe (15, 16) angebracht sind, die von der Außenfläche (F) des Geräts zugänglich sind und ermöglichen, jene zu biegen.

11. Modulares elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (F) des Geräts mit einer Prüföffnung (22) versehen ist, die sich gegenüber einem vorstehenden Teil (12) befindet, mit der die Anschlußklemme (1) versehen ist, und sich in Richtung des Lochs (22) erstreckt.