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Die Erfindung betrifft eine Leiteranschlussklemme zum Anschließen eines elektrischen Leiters mit Federkraftklemmung, aufweisend wenigstens eine Klemmfeder und einen Betätigungshebel, der über einen Schwenkbereich schwenkbar ist und zwischen einer Offen-Stellung und einer Geschlossen-Stellung verschwenkbar ist, wobei die Klemmfeder durch Betätigung des Betätigungshebels zumindest in der Offen-Stellung auslenkbar ist, wobei die Klemmfeder einen Klemmschenkel zum Festklemmen des elektrischen Leiters hat, wobei der Klemmschenkel am freien Ende eine Klemmkante hat.
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Solche Leiteranschlussklemmen sind bekannt, z. B. durch die Leiteranschlussklemmen der 221-Serie der Anmelderin.
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Aus der
DE 10 2016 115 601 A1 ist eine Leiteranschlussklemme zum Anschließen eines elektrischen Leiters mit Federkraftklemmung bekannt, aufweisend wenigstens eine Klemmfeder und einen Betätigungshebel, der über einen Schwenkbereich schwenkbar ist und zwischen einer Offen-Stellung und einer Geschlossen-Stellung verschwenkbar ist, wobei die Klemmfeder durch Betätigung des Betätigungshebels zumindest in der Offen-Stellung auslenkbar ist, wobei die Leiteranschlussklemme als weiteres Bauteil einen Federbetätigter aufweist, durch den eine Verschwenkbewegung des Betätigungshebels auf die Klemmfeder übertragbar ist, um diese auszulenken. Aus der
DE 10 2013 006 739 A1 ist eine Leiteranschlussklemme mit einem Betätigungshebel und Klemmelement bekannt, die entgegengesetzte Schwenkbewegungen ausführen. Aus der
WO 2018/192752 A1 ist eine Leiteranschlussklemme mit Zugelement bekannt.
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Hiervon ausgehend soll eine weiter verbesserte Leiteranschlussklemme angegeben werden.
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Diese Aufgabe wird bei einer Leiteranschlussklemme der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Leiteranschlussklemme als weiteres Bauteil einen schwenkbar gelagerten Federbetätiger aufweist, durch den eine Verschwenkbewegung des Betätigungshebels auf die Klemmfeder übertragbar ist, um diese auszulenken, wobei der Betätigungshebel über einen Getriebemechanismus mit dem Federbetätiger gekoppelt ist, wobei durch den Getriebemechanismus eine Verschwenkbewegung des Betätigungshebels in eine Verschwenkbewegung des Federbetätigers umlenkbar ist. Die Erfindung hat den Vorteil, dass ein bekannter, bisher einteiliger Betätigungsmechanismus einer Klemmfeder, der nur eine einteilige Ausführungsform eines Betätigungshebels umfasst, in zwei Teile aufgeteilt werden kann, nämlich den Betätigungshebel und den Federbetätiger. Durch eine solche zumindest zweiteilige Ausführungsform des Betätigungsmechanismus sind flexiblere Gestaltungsmöglichkeiten des Betätigungsmechanismus sowie der gesamten Leiteranschlussklemme möglich. Zudem kann die Ausbildung und Anordnung der Schwenkbewegungen der einzelnen Teile, d. h. des Betätigungshebels und des Federbetätigers, flexibler und damit universeller gestaltet werden. Durch das Nutzen eines Getriebemechanismus werden zudem flexiblere Gestaltungsmöglichkeiten einer Übersetzung von Kraft und/oder Weg zwischen dem Betätigungshebel und dem Federbetätiger ermöglicht.
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Der Getriebemechanismus kann als separates Bauteil der Leiteranschlussklemme oder als mit dem Betätigungshebel und/oder dem Federbetätiger baulich vereinte Teile realisiert werden, z. B. durch jeweilige Verzahnungen am Außenumfang des Betätigungshebels und/oder des Federbetätigers. Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Betätigungshebel und dem Federbetätiger, d. h. das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus, kann insbesondere von dem Wert 1:1 abweichen.
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Bei dem beschriebenen Betätigungsmechanismus aus Betätigungshebel und Federbetätiger kann der Betätigungshebel auch als Griffabschnitt der Betätigungsanordnung und der Federbetätiger als Betätigungsabschnitt der Betätigungsanordnung angesehen werden. Der Griffabschnitt dient dabei zum manuellen Greifen und Betätigen der Betätigungsanordnung, der Betätigungsabschnitt zur eigentlichen Beaufschlagung der Klemmfeder.
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Die Klemmfeder kann einen Anlageschenkel, einen Klemmschenkel und einen den Anlageschenkel mit dem Klemmschenkel verbindenden Federbogen aufweisen. Der Anlageschenkel dient dabei zur Fixierung der Klemmfeder innerhalb der Leiteranschlussklemme, z. B. an einem Gehäuse oder an einer Stromschiene der Leiteranschlussklemme. Der Klemmschenkel dient zum Festklemmen eines elektrischen Leiters, z. B. mittels des freien Endes des Klemmschenkels. Der Klemmschenkel kann am freien Ende eine Klemmkante aufweisen, um eine sichere Klemmung des elektrischen Leiters zu bewirken. Weist die Leiteranschlussklemme eine Stromschiene auf, so kann der elektrische Leiter mittels des Klemmschenkels gegen die Stromschiene geklemmt werden. Eine Klemmstelle des elektrischen Leiters ist dann zwischen dem Klemmschenkel bzw. dessen freiem Ende und der Stromschiene gebildet.
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Durch den Federbetätiger kann insbesondere der Klemmschenkel ausgelenkt werden. Die Klemmfeder kann zumindest einen Betätigungsschenkel aufweisen, der von dem Federbetätiger beaufschlagbar ist, um die Auslenkung der Klemmfeder bzw. des Klemmschenkels zu bewirken. Ein solcher Betätigungsschenkel oder auch Betätigungsabschnitt kann z.B. seitlich vom Klemmschenkel abzweigen. Ist die Klemmfeder ohne Betätigungsschenkel ausgebildet, so kann der Federbetätiger auch direkt am Klemmschenkel angreifen, um die Auslenkung der Klemmfeder bzw. des Klemmschenkels zu bewirken.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drehrichtung der Verschwenkbewegung des Betätigungshebels entgegengesetzt zur Drehrichtung der Verschwenkbewegung des Federbetätigers ist. Durch den Getriebemechanismus wird somit eine Umlenkung der Drehrichtung zwischen dem Betätigungshebel und dem Federbetätiger erzeugt. Wird der Betätigungshebel beispielsweise im Uhrzeigersinn verschwenkt, führt dies zu einer Verschwenkung des Federbetätigers entgegen dem Uhrzeigersinn. Entsprechendes gilt für die umgekehrte Verschwenkrichtung. Der Getriebemechanismus kann somit insbesondere als Umlenkgetriebe ausgebildet sein.
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Die Leiteranschlussklemme kann ein Gehäuse aufweisen. Das Gehäuse kann als Isolierstoffgehäuse ausgebildet sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Betätigungshebel schwenkbar in dem Gehäuse aufgenommen ist. Dementsprechend ist der Betätigungshebel zumindest teilweise in dem Gehäuse untergebracht. Ein Teil des Betätigungshebels kann auch aus dem Gehäuse herausragen, z. B. ein manuelles Betätigungselement. Insbesondere kann die Lagerung des Betätigungshebels in dem Gehäuse angeordnet sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Betätigungshebel mit dem Federbetätiger lose gekoppelt ist. Dies umfasst z.B. die Ausführungsform, dass der Betätigungshebel keine feste Verbindung mit dem Federbetätiger aufweist. Eine solche lose Kopplung umfasst insbesondere die Ausführung, dass die Eingriffsstelle zwischen dem Betätigungshebel und dem Federbetätiger variabel ist und insbesondere relativ zum Betätigungshebel und/oder zum Federbetätiger bei einer Verschwenkbewegung veränderlich ist. Die lose Kopplung erlaubt eine einfache Montage der Leiteranschlussklemme. Wird die Leiteranschlussklemme demontiert, so ist kein besonderer Arbeitsaufwand für das Lösen des Federbetätigers vom Betätigungshebel erforderlich, da diese Teile aufgrund ihrer losen Kopplung ohne Aufwand voneinander entfernbar sind oder sich beim Demontieren der Leiteranschlussklemme bereits selbst voneinander lösen.
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Der Betätigungshebel kann lose bzw. schwimmend innerhalb der Leiteranschlussklemme gelagert sein. Der Federbetätiger kann lose bzw. schwimmend in der Leiteranschlussklemme gelagert sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Betätigungshebel mit einer festen Drehachse gelagert ist und/oder der Federbetätiger mit einer festen Drehachse gelagert ist. Dies hat den Vorteil, dass der Getriebemechanismus relativ einfach und kostengünstig ausgelegt werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Getriebemechanismus als Zahnradgetriebe ausgebildet ist. So kann beispielsweise ein Zahnrad am Betätigungshebel und dazu korrespondierendes Zahnrad am Federbetätiger befestigt sein, wobei diese Zahnräder in Eingriff miteinander stehen. Es kann auch direkt eine Verzahnung am Betätigungshebel und am Federbetätiger ausgebildet sein, z. B. indem solche Verzahnungen bei der Herstellung des Betätigungshebels und des Federbetätigers als Kunststoff-Bauteile direkt im Fertigungsprozess einstückig mit dem jeweiligen Bauteil mit erzeugt werden, z. B. in einer Spritzgießfertigung.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Getriebemechanismus jeweilige zueinander korrespondierende Kurvenbahnen am Betätigungshebel und am Federbetätiger aufweist. Dies erlaubt ebenfalls eine zuverlässige Übertragung einer gegenläufigen Bewegung vom Betätigungshebel auf den Federbetätiger. Solche korrespondierenden Kurvenbahnen können auch bei Verwendung von Kunststoffmaterial für den Getriebemechanismus relativ robust realisiert werden. Beispielsweise können die Kurvenbahnen als elliptische Kurvenbahnen ausgebildet sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Getriebemechanismus durch miteinander in Berührung stehende Oberflächen des Betätigungshebels und des Federbetätigers ausgebildet ist, die jeweils eine erhöhte Rauigkeit aufweisen und beispielsweise eine Art Reibradgetriebe ausbilden. Hierdurch kann ein besonders kostengünstiger Getriebemechanismus realisiert werden.
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Weist der Getriebemechanismus bspw. ein Zahnrad am Betätigungshebel und ein dazu korrespondierendes Zahnrad am Federbetätiger auf, so können beide Zahnräder mit einer Verzahnung am Außenumfang versehen sein. Alternativ kann auch ein Zahnrad mit einer Innenverzahnung und das andere mit einer Außenverzahnung versehen sein, sodass das Zahnrad mit der Außenverzahnung zumindest teilweise innerhalb des Zahnrads mit der Innenverzahnung angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Getriebemechanismus besonders platzsparend realisiert werden. In dieser Ausführungsform kann das Zahnradgetriebe bspw. als Planetengetriebe ausgebildet sein.
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Auch in den anderen Ausführungsformen des Getriebemechanismus kann die erwähnte Anordnung des einen Elements innerhalb des anderen Elements realisiert sein, z. B. dadurch, dass die eine Kurvenbahn innerhalb der anderen Kurvenbahn angeordnet ist. Gleiches gilt für die miteinander in Berührung stehenden Oberflächen, die wahlweise am Außenumfang des Betätigungshebels und des Federbetätigers angeordnet sein können, oder zumindest am Innenumfang eines Hohlraums eines der Elemente Betätigungshebel oder Federbetätiger.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter dem unbestimmten Begriff „ein“ kein Zahlwort zu verstehen. Wenn also z.B. von einem Bauteil die Rede ist, so ist dies im Sinne von „mindestens einem Bauteil“ zu interpretieren. Soweit Winkelangaben in Grad gemacht werden, beziehen sich diese auf ein Kreismaß von 360 Grad (360°).
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbespielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
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Figurenliste
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- 1 eine Leiteranschlussklemme in einer ersten Seitenansicht und
- 2 die Leiteranschlussklemme gemäß 1 in einer zweiten Seitenansicht und
- 3 die Leiteranschlussklemme gemäß 1 in einer perspektivischen Darstellung und
- 4, 5 weitere Ausführungsformen von Getriebemechanismen.
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Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 wird eine Leiteranschlussklemme 1 beschrieben, bei der ein Getriebemechanismus in einer ersten Ausführungsform realisiert ist. Die Leiteranschlussklemme 1 weist ein Gehäuse 2, eine Stromschiene 3, eine Klemmfeder 4, einen Betätigungshebel 5 und einen Federbetätiger 6 auf. Die Stromschiene 3, die Klemmfeder 4, der Betätigungshebel 5 und der Federbetätiger 6 können dabei vollständig oder zumindest teilweise in dem Gehäuse 2 angeordnet sein.
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Die Klemmfeder 4 weist einen Anlageschenkel 40, einen sich an den Anlageschenkel 40 anschließenden Federbogen 41 und einen sich an den Federbogen 41 anschließenden Klemmschenkel 42 auf. Der Klemmschenkel 42 endet an seinem freien Ende mit einer Klemmkante 43.
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Die Stromschiene 3 ist als rahmenförmiges Metallteil ausgebildet, das einen Halterahmen für die Klemmfeder 4 bildet. Die Stromschiene 3 weist einen Klemmbereich 30 auf, an dem zusammen mit dem Klemmschenkel 42 eine Klemmstelle zum Festklemmen eines elektrischen Leiters gebildet ist. Der elektrische Leiter kann zwischen der Klemmkante 43 und dem Klemmbereich 30 festgeklemmt werden. Die Stromschiene 3 erstreckt sich über mehrere Abwinklungen weiter hin zu einem Haltebereich 31, an dem die Klemmfeder 4 mit ihrem Anlageschenkel 40 an der Stromschiene 3 befestigt, festgelegt oder eingehängt ist. Die Klemmfeder 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel dementsprechend in dem rahmenartigen Aufbau der Stromschiene 3 fixiert, sodass die Kräfte der Klemmfeder 4 nicht auf das Gehäuse 2 übertragen werden.
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Das Gehäuse 2 weist eine Leitereinführungsöffnung 20 auf, an die sich ein Leitereinführungskanal 21 anschließt. Ein elektrischer Leiter kann durch die Leitereinführungsöffnung 20 in das Gehäuse 2 eingeführt werden und an der Klemmstelle mittels der Klemmfeder 4 und der Stromschiene 3 fixiert werden.
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Die Leiteranschlussklemme 1 weist zum Auslenken des Klemmschenkels 42, d. h. um die Klemmstelle zu Öffnen, den Federbetätiger 6 auf. Der Federbetätiger 6 weist einen Basiskörper 61 auf, an dem ein Federmitnehmer 65 angeordnet ist. Der Federmitnehmer 65 kann beispielsweise seitlich von dem Basiskörper 61 abragen und dementsprechend in Kontakt mit dem Klemmschenkel 42 kommen. Wie insbesondere die 3 zeigt, erstreckt sich der Federmitnehmer 65 nur über einen Teil der Breite des Klemmschenkels 42, sodass genügend Platz für die Anordnung des elektrischen Leiters verbleibt.
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Der Basiskörper 61 des Federbetätigers 6 ist um eine Drehachse 63 verschwenkbar, d. h. um diese Drehachse 63 drehbar. Zur drehbaren Lagerung des Federbetätigers 6 um die Drehachse 63 kann der Basiskörper 61 beispielsweise einen Lagerzapfen 62 oder eine durch den Basiskörper 61 ganz oder teilweise hindurchgehende Welle aufweisen. Der Federmitnehmer 65 ist exzentrisch zur Drehachse 63 an einer Seitenfläche des Basiskörpers 61 angeordnet.
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Der Betätigungshebel 5 weist einen manuellen Betätigungsbereich 50 auf, an dem der Betätigungshebel 5 von einem Anwender zu betätigen ist. Der manuelle Betätigungsbereich erstreckt sich zumindest zum Teil aus dem Gehäuse 2 hinaus, sodass er vom Anwender leicht gegriffen werden kann. Der Betätigungshebel 5 weist einen mit dem manuellen Betätigungsbereich 50 verbundenen Basiskörper 51 auf. Der Betätigungshebel 5 ist um eine Drehachse 53 verschwenkbar, d. h. um diese Drehachse 53 drehbar. Der Betätigungshebel 5 kann beispielsweise durch einen Lagerzapfen 52 oder eine ganz oder teilweise durch den Basiskörper 51 hindurchgehende Welle drehbar gelagert sein. Der Basiskörper 51 ist über einen Getriebemechanismus mit dem Federbetätiger 6 bzw. mit dessen Basiskörper 61 gekoppelt. Der Getriebemechanismus ist in diesem Ausführungsbeispiel als Zahnradgetriebe ausgebildet. Dementsprechend weist der Basiskörper 51 des Betätigungshebels 5 am Außenumfang eine Verzahnung 54 auf. Der Basiskörper 61 des Federbetätigers 6 weist am Außenumfang eine Verzahnung 64 auf, wobei die Verzahnung 64 des Basiskörpers 61 als Gegenstück zur Verzahnung 54 des Basiskörpers 51 ausgebildet ist. Die Verzahnungen 54, 64 stehen im Eingriff miteinander.
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Die Figuren zeigen den Betätigungshebel 5 jeweils in der Geschlossen-Stellung. Der Betätigungshebel 5 kann in eine Offen-Stellung verschwenkt werden, indem er um einen Winkel, der z. B. im Bereich von 45° bis 135° liegen kann, derart verschwenkt wird, dass der manuelle Betätigungsbereich 50 nach oben, d. h. vom Gehäuse 2 fort, bewegt wird. Mit anderen Worten, in der Darstellung der 1 wird der Betätigungshebel 5 im Uhrzeigersinn verschwenkt, wenn er von der dargestellten Geschlossen-Stellung in die Offen-Stellung bewegt wird. Durch den Getriebemechanismus mit den Verzahnungen 54, 64 wird die dabei erzeugte Verschwenkbewegung des Basiskörpers 51 in eine Verschwenkbewegung des Federbetätigers 6 umgelenkt. Hierdurch wird der Federmitnehmer 65 gegen den Klemmschenkel 42 gedrückt und lenkt diesen nach oben hin aus, d. h. der Klemmschenkel 42 wird durch den Federmitnehmer 65 von dem Klemmbereich 30 der Stromschiene 3 fortbewegt. In der Ansicht gemäß 2 führt der Federbetätiger 6 beim Bewegen des Betätigungshebels 5 von der Geschlossen-Stellung in die Offen-Stellung beispielsweise eine Drehung im Uhrzeigersinn aus. Bei einer Bewegung des Betätigungshebels 5 von der Offen-Stellung in die Geschlossen-Stellung wird dementsprechend eine umgekehrte Verschwenkbewegung sowohl beim Betätigungshebel 5 als auch beim Federbetätiger 6 durchgeführt.
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Das bei der Ausführungsform der 1 bis 3 realisierte Zahnradgetriebe mit den Verzahnungen 54, 64 kann auch derart realisiert sein, dass zumindest eine der Verzahnungen 54, 64 als Innenverzahnung ausgebildet ist. In diesem Fall weist der entsprechende Basiskörper 51, 61 einen Innenraum auf, an dessen Innenumfang die jeweilige Verzahnung 54, 64 ausgebildet ist. Das andere Element mit der als Gegenstück zugeordneten Verzahnung ist dann entsprechend kleiner ausgebildet und ragt in den Innenraum hinein und steht mit der Innenverzahnung im Eingriff. Es können in diesem Innenraum auch weitere Zahnradelemente vorhanden sein, z. B. derart, dass darin ein Planetengetriebe realisiert ist.
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Die 4 und 5 zeigen anhand von Ausschnittdarstellungen einer Leiteranschlussklemme alternative Ausführungsformen von Getriebemechanismen. Die Leiteranschlussklemmen mit den Getriebemechanismen der 4 und 5 können im Übrigen vergleichbar ausgebildet sein wie die Leiteranschlussklemme 1, wie sie zuvor anhand der 1 bis 3 beschrieben wurde.
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Bei der 4 wird der Getriebemechanismus dadurch gebildet, dass der Basiskörper 51 des Betätigungshebels 5 über einen flexiblen Verbindungsabschnitt 7 mit dem Basiskörper 61 des Federbetätigers 6 verbunden ist. Der Verbindungsabschnitt 7 ist aus einem geeigneten flexiblen Material gefertigt, z. B. in Form eines flexiblen Bands, welches beispielsweise in einem Zweikomponenten-Spritzgießverfahren mit dem Basiskörper 61 des Federbetätigers 6 und dem Basiskörper 51 des Betätigungshebels 5 verbunden werden kann. Auch hierdurch kann ein Getriebemechanismus mit der entsprechenden Umlenkung einer Verschwenkbewegung des Betätigungshebels 5 in eine Verschwenkbewegung des Federbetätigers 6 realisiert werden.
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Bei der 5 ist der Getriebemechanismus durch jeweilige zueinander korrespondierende Kurvenbahnen 56, 66 am Betätigungshebel 5 bzw. dessen Basiskörper 51 und am Federbetätiger 6 bzw. dessen Basiskörper 61 realisiert. Die Kurvenbahnen 56, 66 können z. B. als ellipsenförmige, auf Druck beanspruchte Kurvenbahnen ausgebildet sein. Auch hierdurch kann die gewünschte Umlenkung realisiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leiteranschlussklemme
- 2
- Gehäuse
- 3
- Stromschiene
- 4
- Klemmfeder
- 5
- Betätigungshebel
- 6
- Federbetätiger
- 7
- Verbindungsabschnitt
- 20
- Leitereinführungsöffnung
- 21
- Leitereinführungskanal
- 30
- Klemmbereich
- 31
- Haltebereich
- 40
- Anlageschenkel
- 41
- Federbogen
- 42
- Klemmschenkel
- 43
- Klemmkante
- 50
- Betätigungsbereich
- 51
- Basiskörper
- 52
- Lagerzapfen
- 53
- Drehachse
- 54
- Verzahnung
- 56
- Kurvenbahn
- 61
- Basiskörper
- 62
- Lagerzapfen
- 63
- Drehachse
- 64
- Verzahnung
- 65
- Federmitnehmer
- 66
- Kurvenbahn
