EP3843221B1

EP3843221B1 - Halterahmen für einen steckverbinder

Info

Publication number: EP3843221B1
Application number: EP20212986.2A
Authority: EP
Inventors: Lukas BRILLO
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2020-12-10
Publication date: 2025-12-03
Anticipated expiration: 2040-12-10
Also published as: EP3843221A1; DE102019135726A1; CN113097771A

Description

Die Erfindung betrifft einen Halterahmen für einen Steckverbinder zur Aufnahme mehrerer Kontakteinsätze, mit zwei einander gegenüberliegenden Seitenteilen und zwei ebenfalls einander gegenüberliegenden Stirnteilen, wobei die beiden Stirnteile senkrecht zu den Seitenteilen angeordnet sind, wobei an den beiden Seitenteilen jeweils mindestens eine elastische Lasche vorgesehen ist und wobei die Laschen jeweils ein Rastmittel zur Fixierung eines Rastvorsprungs eines in den Halterahmen eingesetzten Kontakteinsatzes aufweisen, wobei mindestens ein Stirnteil zumindest teilweise aus einem elektrisch leitenden Material besteht und einen PE-Anschluss aufweist.
Derartige Halterahmen dienen zur Aufnahme mehrerer, in den Halterahmen einsetzbarer Kontakteinsätze, die aus einem Isolierkörper mit rechteckigem Querschnitt bestehen, in dem unterschiedliche Kontaktelemente angeordnet sein können. Dadurch, dass die Kontakteinsätze einzeln in den Halterahmen eingesetzt werden können, besteht die Möglichkeit, einen Halterahmen je nach Einsatzzweck mit unterschiedlichen Kontakteinsätzen zu bestücken. Der Halterahmen mit den Kontakteinsätzen ist somit modulartig aufgebaut, so dass die Kontakteinsätze auch als Kontakteinsatzmodule oder Kontaktmodule bezeichnet werden. Der fertig bestückte Halterahmen, in dem die jeweiligen Kontakteinsätze eingesetzt sind, kann in ein Gehäuseteil eines Steckverbinders eingesetzt und darin befestigt werden, wobei der Steckerverbinder zur Befestigung mit einem korrespondierenden Gegensteckverbinder dient.
Aus der Praxis sind verschiedene Arten von Halterahmen bekannt, die ein modulares Einsetzen einzelner Kontakteinsätze ermöglichen. So gibt es Halterahmen, die aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Rahmenhälften bestehen, wobei die Kontakteinsätze im geöffneten Zustand des Halterahmens in entsprechende Ausnehmungen im Halterahmen eingesetzt und im geschlossenen Zustand des Halterahmens formschlüssig in ihrer Position gehalten werden. Daneben gibt es Halterahmen, die einen festen Grundrahmen aufweisen, in den die einzelnen Kontakteinsätze in einem ersten Schritt ebenfalls in entsprechende Ausnehmungen eingesetzt werden. Zur Halterung und Befestigung der Kontakteinsätze in dem Grundrahmen wird in einem zweiten Schritt ein Befestigungsbügel am Grundrahmen fixiert. Der Befestigungsbügel übergreift dabei Vorsprünge, die an den Stirnseiten der Kontakteinsätze ausgebildet sind und in entsprechende Ausnehmungen am oberen Rand des Grundrahmens eingreifen.
Aus der EP 1 801 927 B1 ist ein Halterahmen für einen Steckverbinder bekannt, der einteilig ausgebildet ist und aus einem Kunststoffmaterial besteht. Zur Befestigung der in den Halterahmen einzusetzenden Kontakteinsätze weisen die beiden einander gegenüberliegenden Seitenwände des Halterahmens mehrere durch Schlitze getrennte elastische Wandsegmente auf, in denen jeweils eine fensterartige Öffnung ausgebildet ist. Dadurch kann ein Kontakteinsatz mit seinen an den Stirnseiten ausgebildeten Rastvorsprüngen zwischen zwei einander gegenüberliegenden Wandsegmenten eingeschoben werden, bis die beiden Rastvorsprünge in die einander gegenüberliegenden fensterartigen Öffnungen einrasten. Nachteilig ist dabei jedoch, dass der Halterahmen vollständig aus Kunststoff besteht, so dass er nicht zur Schutzerdung geeignet ist, wenn der Halterahmen in ein metallisches Steckverbindergehäuse eingebaut wird.
Die EP 3 480 898 A1 offenbart einen Halterahmen für einen Steckverbinder, der dadurch flexibel einsetzbar und einfach handhabbar sein soll, dass er mehrteilig ausgebildet ist. Vorzugsweise besteht der Halterahmen dazu aus zwei einander gegenüberliegenden Seitenteilen und zwei ebenfalls einander gegenüberliegenden Stirnteilen, wobei die beiden Stirnteile senkrecht zu den Seitenteilen angeordnet sind und die Seitenteile mit den Stirnteilen verrastet werden können. Die beiden Stirnteile weisen jeweils einen PE-Schraubkontakt auf, so dass sie als PE-Wand ausgebildet sind. Zur Fixierung der Kontakteinsätze im Halterahmen sind in den Seitenteilen Rastfenster ausgebildet, die zu den Rastnasen der Kontakteinsätze korrespondieren. Das Einsetzen der Kontakteinsätze in den Halterahmen muss dabei jedoch erfolgen, bevor der Halterahmen zusammengesetzt ist, da die Rastnasen der Kontakteinsätze ansonsten nicht in die Rastfenster in den Seitenteilen eingeführt werden können.
Die DE 10 2015 103 563 A1 offenbart einen Halterahmen aus einem elektrisch leitfähigen Material, der aus einem starren, rechteckigen Grundrahmen mit zwei Seitenteilen und zwei Stirnteilen besteht, wobei am oberen Rand der Seitenteile nach oben offene Ausnehmungen ausgebildet sind, die seitlich von Stegen begrenzt sind, die sich parallel zur Einführrichtung eines Kontakteinsatzes erstrecken. An den beiden Seitenteilen sind mehrere durch Schlitze voneinander getrennte federelastische Laschen befestigt, wozu die unteren Abschnitte der Schlitze um 180° um den unteren Rand der entsprechenden Seitenwand des Grundrahmens umgebogen sind. Zusätzlich weisen die Laschen in ihrem umgebogenen Abschnitt jeweils eine Haltezunge auf, die in eine korrespondierende Halteöffnung im Seitenteil eingreift.
In den Laschen ist jeweils eine Aussparung ausgebildet, wobei die Laschen derart an den Seitenteilen angeordnet sind, dass die Aussparungen in den Laschen und die Ausnehmungen in den Seitenteilen zueinander ausgerichtet sind. Der obere Rand der Aussparungen wird jeweils von einem Bügelabschnitt begrenzt, an dem eine nach innen ragende Rastnase ausgebildet ist. Die Rastnase ragt dabei in die jeweilige Ausnehmung eines Seitenteils hinein, so dass der Rastvorsprung eines in den Halterahmens eingesetzten Kontakteinsatzes von der an der Lasche ausgebildeten Rastnase übergriffen wird. Der untere Rand des Rastvorsprungs liegt dabei auf dem unteren Rand der Ausnehmung des Seitenteils auf, während die seitlichen Ränder des Rastvorsprungs von den die Ausnehmung seitlich begrenzenden Stegen gehalten werden.
Die Laschen bestehen vorzugsweise aus einem federelastischen Blech, so dass die Laschen entsprechende federelastische Eigenschaften aufweisen, die ein Einführen der Kontakteinsätze zwischen zwei einander gegenüberliegenden Laschen ermöglichen, bis die an den Kontakteinsätzen ausgebildeten Rastvorsprünge von den an den Laschen ausgebildeten, nach innen ragenden Rastnase übergriffen und dadurch im Halterahmen fixiert werden.
Die Stirnteile, die aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere aus Blech bestehen, weisen jeweils einen Flanschabschnitt auf, an dem ein PE- Anschluss ausgebildet ist. Der PE-Anschluss weist einen Schraubanschluss auf, so dass ein Schutzleiter mit Hilfe des Schraubanschlusses elektrisch mit dem Anschlusskontakt des PE-Anschlusses verbunden werden kann.
Ein derart ausgebildeter Halterahmen ermöglicht eine einfache und gleichwohl sichere Befestigung der Kontakteinsätze in dem Halterahmen, wobei auch ein Auswechseln einzelner Kontakteinsätze problemlos möglich ist. Allerdings ist die Montage etwas aufwendig, insbesondere wenn ein Schutzleiter bei beengten Platzverhältnissen angeschlossen werden soll.
Aus der EP 3 312 940 A1 ist ein Kontakteinsatz für ein Steckverbinderteil bekannt, der aus einem Rahmenteil, in das ein Kontaktmodul einsetzbar ist, und einem Erdungselement besteht, das an einer Stirnseite des Rahmenteils befestigt werden kann. Dazu weist das Erdungselement umgebogene Eingriffsabschnitte auf, die zugeordnete Eingriffsöffnungen an einer Stirnseite des Rahmenteils eingeschoben werden können. An das Erdungselement kann eine Schutzleitung mittels eines Federelements angeschlossen werden, indem der Schutzleiter vom Klemmschenkel des Federelements gegen einen am Erdungselement ausgebildeten Kontaktierungsabschnitt geklemmt wird. An dem Erdungselement ist außerdem eine Kontaktierungsfahne ausgebildet, die zur Kontaktierung mit einer entsprechenden Kontaktierungsfahne eines zweiten Kontakteinsatzes dient.
Ein ähnlicher Kontakteinsatz für einen Steckverbinder ist aus der DE 10 2017 105 079 A1 bekannt. Auch diese Druckschrift offenbart ein Erdungselement, das an einer Stirnseite des Rahmenteils befestigt wird. Die mit dem Erdungselement zusammenwirkende Kontaktierungseinrichtung weist ein Federelement auf, das mit einem Lagerabschnitt an einem an dem Erdungselement ausgebildeten Gegenlagerabschnitts schwenkbar gelagert ist, sodass ein Schutzleiter vom Klemmschenkel des Federelements gegen ein am Erdungselement ausgebildetes Kontaktstück geklemmt werden kann.
Die DE 10 2013 114 261 A1 offenbart eine Schutzkontaktanordnung für eine Elektronikgehäuse, die einen Federkraftklemmanschluss aufweist. Die bekannte Schutzkontaktanordnung ist dazu ausgebildet, federnd eine Tragschiene zu kontaktieren, wozu im Bodenbereich des Elektronikgehäuses ein spezieller Montageschacht vorgesehen ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Halterahmen zur Verfügung zu stellen, der möglichst einfach herstellbar ist und eine möglichst einfache Montage ermöglicht.
Diese Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen Halterahmen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Der PE-Anschluss weist eine schraubenlose Anschlusseinrichtung und einen metallischen Anschlusskontakt auf, der mit der Anschlusseinrichtung elektrisch leitend verbunden ist. Die schraubenlose Anschlusseinrichtung ist dabei als Federkraftklemmanschluss ausgebildet, der eine Klemmfeder und ein Kontaktstück aufweist. Als Klemmfeder wird eine Schenkelfeder verwendet, die einen Klemmschenkel und einen Halteschenkel aufweist, die über einen Federbogen miteinander verbunden sind. Der Klemmschenkel der Klemmfeder bildet dabei mit dem Kontaktstück eine Klemmstelle für den anzuschließenden Schutzleiter, indem das abisolierte Ende des Schutzleiters von dem Klemmschenkel gegen das Kontaktstück gedrückt wird, das elektrisch leitend mit dem Anschlusskontakt verbunden ist. Die Ausbildung des PE-Anschlusses als Federkraftklemmanschluss kann dadurch besonders einfach realisiert werden, dass das Kontaktstück, gegen das der anzuschließende Leiter vom Klemmschenkel der Klemmfeder gedrückt wird, einstückig mit dem Stirnteil ausgebildet ist.
Besteht das Stirnteil beispielsweise aus Blech, insbesondere aus einem Stahlblech oder einem Blech aus einem Kupferwerkstoff, so kann das Kontaktstück einfach aus dem Stirnteil freigestanzt und abgebogen werden. Ist das Stirnteil dagegen als Druckgussteil ausgebildet, insbesondere als Zink-Druckgussteil oder als Aluminium-Druckgussteil, so wird das Kontaktstück vorzugsweise direkt im Druckgussprozess an dem Stirnteil angeformt.
Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Halterahmen der mindestens eine PE-Anschluss keinen Schraubanschluss, sondern eine schraubenlose Anschlusseinrichtung aufweist, ist der Aufwand beim Anschließen eines Schutzleiters verringert. Damit vereinfacht sich auch die Montage des Halterahmens, was mit einer Verkürzung der Bestückungszeiten der einzelnen Halterahmen verbunden ist.
Der Vorteil eines Federkraftklemmanschlusses mit einer Schenkelfeder als Klemmfeder besteht darin, dass zum Anschließen eines starren Leiters kein zusätzlicher Montageschritt erforderlich ist. Das Ende eines starren Leiters kann einfach in die Klemmstelle eingesteckt werden, da der Klemmschenkel vom Ende des starren Leiters beim Einstecken ausgelenkt wird. Ist der anzuschließende Schutzleiter in die Klemmstelle eingesteckt, so wird er durch das schräg zur Einsteckrichtung des Leiters verlaufende Ende des Klemmschenkels sicher gehalten, so dass ein unbeabsichtigtes Herausziehen des Leiters aus der Klemmstelle verhindert wird.
Um eine ungewollte Berührung des PE-Anschlusses zu vermeiden, ist zumindest an dem Stirnteil, das einen PE-Anschluss aufweist, ein Gehäuseteil angeordnet. Das Gehäuseteil kann dabei an dem Stirnteil vorzugsweise durch entsprechende Rastelemente befestigt sein. Das Gehäuseteil, das aus einem isolierenden Material besteht, weist eine Leitereinführungsöffnung zum Einführen des anzuschließenden Schutzleiters und darüber hinaus vorzugsweise noch eine Betätigungsöffnung zum Öffnen der Klemmstelle auf. Wie zuvor ausgeführt worden ist, wird ein Schutzleiter durch den Klemmschenkel nicht nur gegen das Kontaktstück gedrückt, wodurch eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem freien Ende des Schutzleiters und dem Kontaktstück hergestellt wird, sondern der Schutzleiter wird durch das freie Ende des Klemmschenkels auch gegen ein ungewolltes Herausziehen aus der Klemmstelle gehindert. Um einen angeschlossenen Leiter gewollt aus der Klemmstelle bzw. dem Federkraftklemmanschluss zu lösen, muss der Klemmschenkel der Klemmfeder entgegen seiner Federkraft ausgelenkt werden. Hierzu kann ein entsprechendes Betätigungswerkzeug, beispielsweise das Ende eines Schraubendrehers, durch die Betätigungsöffnung in das Gehäuseteil eingesteckt werden, wobei die Betätigungsöffnung derart zur Klemmfeder angeordnet ist, dass der Klemmschenkel beim Einstecken des Betätigungswerkzeugs entgegen seiner Federkraft ausgelenkt und damit von dem angeschlossenen Leiter abgehoben wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist zum Öffnen der Klemmstelle ein Betätigungselement in der Betätigungsöffnung angeordnet, das aus einer ersten Position, in der die Klemmstelle geschlossen ist, in eine zweite Position, in der die Klemmstelle geöffnet ist, verbringbar ist. In der zweiten Position des Betätigungselements ist dabei der Klemmschenkel der Klemmfeder durch das Betätigungselement entgegen seiner Federkraft ausgelenkt. Bei dem Betätigungselement kann es sich beispielsweise um einen schwenkbar gelagerten Betätigungshebel oder um einen verschiebbar in der Betätigungsöffnung angeordneten Betätigungsdrücker handeln. Durch die Anordnung eines entsprechenden Betätigungselements in der Betätigungsöffnung kann sichergestellt werden, dass die Klemmfeder beim Öffnen der Klemmstelle, d.h. beim Auslenken des Klemmschenkels nicht beschädigt wird, beispielsweise durch die Verwendung eines ungeeigneten Betätigungswerkzeugs.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Halterahmens ist an dem Stirnteil, das einen PE-Anschluss aufweist, nicht nur das Kontaktstück für die Klemmstelle, sondern darüber hinaus auch noch ein Befestigungselement für die Klemmfeder und vorzugsweise auch ein Anschlagelement für den Klemmschenkel der Klemmfeder ausgebildet. Durch die Ausbildung eines entsprechenden Befestigungselements ist eine sichere Positionierung und Halterung der Klemmfeder gewährleistet, wobei hierzu zusätzlich in dem Gehäuse entsprechende Anlageabschnitte für die Klemmfeder ausgebildet sein können, so dass die Klemmfeder durch das Stirnteil und das Gehäuseteil sicher und funktionsgerecht gelagert und positioniert ist. Die Ausbildung eines zusätzlichen Anschlagelements an dem Stirnteil hat den Vorteil, dass der Klemmschenkel der Klemmfeder dadurch gegen ein zu starkes Auslenken, welches die Klemmfeder beschädigen oder die Federeigenschaft beeinträchtigen könnte, geschützt ist.
Der erfindungsgemäße Halterahmen kann grundsätzlich einen einstückigen Grundrahmen aufweisen, der von den beiden Seitenteilen und den beiden Stirnteilen gebildet wird. Ein solcher Grundrahmen ist dann vorzugsweise als Druckgussteil ausgebildet, beispielsweise als Zink-Druckgussteil oder Aluminium-Druckgussteil. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Halterahmens sind die beiden Seitenteile und die beiden Stirnteile jedoch zunächst als separate Bauteile ausgebildet bzw. hergestellt, bevor die beiden Seitenteile mit den beiden Stirnteilen fest verbunden werden, insbesondere miteinander verschweißt, verlötet, vernietet oder verprägt werden. Bei einem solchen, aus separaten Bauteilen zusammengesetzten Halterahmen bestehen die einzelnen Bauteile, also die Seitenteile und die Stirnteile, vorzugsweise aus Blech, beispielsweise aus einem Stahlblech oder einem Blech aus einem Kupferwerkstoff.
Zur einfachen Vorpositionierung weisen die Seitenteilen und die Stirnteile an den Verbindungsstellen vorzugsweise ineinandergreifenden Konturen auf, so dass die Seitenteile und die Stirnteile zunächst zusammengesetzt bzw. zusammengesteckt werden können, bevor sie an den Verbindungsstellen durch Verschweißen, Verlöten, Vernieten oder Verprägen dauerhaft miteinander verbunden werden. Die Ausgestaltung von ineinandergreifenden Konturen hat dabei den zusätzlichen Vorteil, dass zusätzlich zu einem Kraft- bzw. Stoffschluss auch ein Formschluss an den Verbindungsstellen erzeugt wird.
Die Ausbildung des Halterahmens aus mehreren separaten Bauteilen hat auch den Vorteil, dass auf diese Art und Weise einfach verschiedene Halterahmen hergestellt werden können, die zur Aufnahme von unterschiedlichen Anzahlen von Kontakteinsätzen vorgesehen sind. Bei einem Halterahmen, der zur Aufnahme von beispielsweise sechs Kontakteinsätzen vorgesehen ist, müssen dann im Vergleich zu einem Halterahmen, der zur Aufnahme von vier Kontakteinsätzen vorgesehen ist, nur andere, entsprechend längere Seitenteile verwendet werden, während für beide Halterahmen dieselben Stirnseiten verwendet werden können. Die einzelnen Seitenteile können dabei vorzugsweise aus einem endlosen Stanzband hergestellt werden, dass je nach Baugröße des herzustellenden Halterahmens unterschiedlich lang abgestanzt wird.
Eingangs ist ausgeführt worden, dass die Laschen an den Seitenteilen jeweils ein Rastmittel aufweisen. Bei den Rastmitteln kann es sich beispielsweise um Aussparungen oder Rastfenster in den Laschen handeln. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind als Rastmittel jeweils zwei Halteelemente am in Einführrichtung E eines Kontakteinsatzes oberen Bereich der Laschen ausgebildet, wobei sich die Halteelemente senkrecht zur Einführrichtung E in entgegengesetzte Richtung vom oberen Bereich der Lasche nach außen erstrecken. Die Laschen sind dabei derart an den Seitenteilen angeordnet, dass jeweils eine Lasche zumindest mit ihrem oberen Bereich zwischen zwei Rastvorsprüngen angeordnet ist, so dass die Halteelemente die Rastvorsprünge der Kontakteinsätze zumindest teilweise übergreifen, wenn die Kontakteinsätze in den Halterahmen eingesetzt sind.
Ein solcher Halterahmen unterscheidet sich dann auch dadurch von den aus dem Stand der Technik bekannten Halterahmen, dass als Rastmittel jeweils zwei Halteelemente an den einzelnen Laschen ausgebildet sind, wobei die beiden Halteelemente mit zwei Rastvorsprüngen der Kontakteinsätze zusammenwirken. Im Unterschied dazu weisen im Stand der Technik die einzelnen Laschen nur ein Rastmittel auf, so dass jede Lasche auch nur mit einem Rastvorsprung eines Kontakteinsatzes zusammenwirkt, unabhängig davon, ob das Rastmittel als Rastfenster oder als Rastnase ausgebildet ist. Die beiden Rastvorsprünge, die von den beiden Halteelementen einer Lasche zumindest teilweise übergriffen werden, können entweder an zwei Kontakteinsätzen, die nebeneinander im Halterahmen angeordnet sind, oder an einem Kontakteinsatz, der dann eine doppelte Breite aufweist, ausgebildet sein.
Ist ein Kontakteinsatz in den Halterahmen eingesetzt, so wird ein an seiner Stirnseite ausgebildeter Rastvorsprung zumindest von einem Halteelement einer Lasche übergriffen. Befindet sich der Kontakteinsatz zwischen zwei Laschen, so wird dessen Rastvorsprung von jeweils einem Halteelement der beiden Laschen, also von insgesamt zwei Halteelementen übergriffen. Die Halteelemente weisen dabei vorzugsweise eine Länge senkrecht zur Einführrichtung E der Kontakteinsätze auf, die nur etwas geringer als die korrespondierende Erstreckung eines Rastvorsprungs eines Kontakteinsatzes ist, so dass zwischen zwei Halteelementen zweier benachbarter Laschen, die gemeinsam einen Rastvorsprung übergreifen, nur ein geringer Freiraum verbleibt.
Um das Einstecken der Kontakteinsätze in den Halterahmen zu erleichtern, sind die Halteelemente der Laschen vorzugsweise so ausgebildet oder angeordnet, dass sie eine Einführschräge für einen Rastvorsprung eines Kontakteinsatzes bilden. Eine solche Einführschräge kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass die Halteelemente unter einem geringen Winkel zur Einführrichtung E bzw. zur Längserstreckung der Laschen am oberen Bereich der Laschen angeordnet sind. Die Halteelemente sind somit gegenüber der Einführrichtung E etwas geneigt.
Eingangs ist ausgeführt worden, dass an den beiden Seitenteilen des Halterahmens jeweils mindestens eine elastische Lasche vorgesehen ist. Vorzugsweise sind an beiden Seitenteilen mehr als eine Lasche, beispielsweise zwei, drei, vier, fünf oder auch mehr Laschen vorgesehen. Bevorzugt ist die mindestens eine Lasche einstückig mit dem jeweiligen Seitenteil ausgebildet, so dass eine Befestigung der Laschen an den Seitenteilen nicht erforderlich ist, wodurch ein entsprechender Arbeitsschritt entfallen kann. Die Laschen sind dann vorzugsweise an der oberen Kante der Seitenteile angeformt. Das jeweilige Seitenteil und die daran angeformten Laschen sind dann im Wesentlichen flächig ausgebildet, was aufgrund des in der Regel begrenzten Einbauraums für einen Halterahmen in einem Gehäuseteil eines Steckverbinders vorteilhaft ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind an den Laschen zwei Schultern ausgebildet, die sich jeweils mit einem Abstand unterhalb eines Halteelements befinden. Der Abstand zwischen einer Schulter und dem gegenüberliegenden Halteelement ist dabei so gewählt, dass der Rastvorsprung eines in den Halterahmen eingesetzten Kontakteinsatzes auf der Schulter aufliegt und dabei gleichzeitig von dem Halteelement teilweise übergriffen wird. Dadurch, dass an den Laschen Schultern ausgebildet sind, die zur Auflage für die Rastvorsprünge der Kontakteinsätze dienen, kann die Erstreckung der Laschen relativ groß gewählt werden. Beim Einstecken eines Kontakteinsatzes zwischen zwei einander gegenüberliegende Laschen federnd dann die Laschen ohne größeren Kraftaufwand etwas auseinander, so dass der Kontakteinsatz mit seinen beiden Rastvorsprüngen zwischen den Halteelementen der Lasche vorbeigleiten kann.
Unabhängig davon, ob bei dem Halterahmen die Laschen als separate Bauteile oder einstückig mit den Seitenteilen ausgebildet sind, weisen die Laschen des einen Seitenteils in ihrem oberen Bereich vorzugsweise eine andere Breite als die Laschen des anderen Seitenteils auf. Die Ausbildung von, zumindest im oberen Bereich, unterschiedlich breiten Laschen an den beiden einander gegenüberliegenden Seitenteilen führt dazu, dass auch der Abstand zwischen zwei benachbarten Laschen im oberen Bereich an den beiden Seitenteilen unterschiedlich groß ist. Dadurch kann eine Kodierung für die einzelnen Steckplätze geschaffen werden, die ein Einsetzen der Kontakteinsätze nur in genau einer Ausrichtung ermöglicht, wenn die an den Kontakteinsätzen vorgesehenen Rastvorsprünge an den beiden Stirnseiten ebenfalls eine unterschiedliche Breite haben.
Im Einzelnen gibt es mehrere Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Halterahmen auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die nachgeordneten Patentansprüche, als auch auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Halterahmens,
Fig. 2: eine Explosionsdarstellung des Halterahmens gemäß Fig. 1,
Fig. 3: eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Halterahmens, mit drei eingesetzten Kontakteinsätzen,
Fig. 4: ein Stirnteil des Halterahmens gemäß Fig. 1 oder Fig. 3, schräg von der Seite,
Fig. 5: das Stirnteil des Halterahmens gemäß Fig. 4 mit einem Gehäuse, einmal mit geschlossener Klemmstelle und einmal mit geöffneter Klemmstelle,
Fig. 6: eine perspektivische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines Halterahmens. und
Fig. 7: den Halterahmen gemäß Fig. 6, mit einem Seitenteil mit abgenommenem Gehäuse.

Die Figuren 1 und 6 zeigen zwei verschiedene Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen Halterahmens 1, jeweils in perspektivischer Darstellung, schräg von oben, wobei als "oben" die Seite des Halterahmens 1 bezeichnet wird, von der ein Kontakteinsatz 2 in Einsteckrichtung E in den Halterahmen 1 eingesteckt wird. Während die Halterahmen 1 gemäß den Fig. 1 und 6 zur Aufnahme von jeweils zwei Kontakteinsätzen vorgesehen sind, ist in Figur 3 eine Variante des Halterahmens 1 gemäß Fig. 1 dargestellt, in den drei Kontakteinsätze 2 eingesteckt sind.
Der Halterahmen 1 weist bei allen Ausführungsbeispielen eine rechteckige Grundform auf und besteht aus zwei einander gegenüberliegenden Seitenteilen 3, 3' und zwei ebenfalls einander gegenüberliegenden Stirnteilen 4, 4', wobei die beiden Stirnteile 4, 4' senkrecht zu den Seitenteilen 3, 3' angeordnet sind. Die beiden Seitenteile 3, 3' weisen bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2 jeweils nur eine elastische Lasche 5, 5' auf, die einstückig mit den Seitenteilen 3, 3' ausgebildet und einander gegenüberliegend angeordnet sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 3 sind zwei Laschen 5, 5' pro Seitenteil 3, 3' vorgesehen, wobei auch hier die Laschen 5, 5' einstückig mit den Seitenteilen 3, 3' ausgebildet und einander paarweise gegenüberliegend angeordnet sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 6 und 7 werden an dem nur dargestellten Grundrahmen jeweils zwei separate Laschen paarweise einander gegenüberliegend als separate Bauteile an den beiden Seitenteilen 3, 3' befestigt. Die Laschen können dabei so ausgebildet sein, wie die in der DE 10 2015 103 563 dargestellten und beschriebenen Laschen. Die Befestigung kann der Laschen an den Seitenteilen 3, 3' dabei durch Nieten oder Verrasten erfolgen.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Halterahmen 1 unterscheiden sich darüber hinaus dadurch von dem in den Fig. 6 und 7 dargestellten Halterahmen 1, dass bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis 3 die Seitenteile 3, 3' und die Stirnteile 4, 4' jeweils aus Blech, insbesondere aus Stahlblech bestehen und als separate Bauteile ausgebildet sind, während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6 und 7 die Seitenteile 3, 3' und die Stirnteile 4, 4' einen einstückigen Grundrahmen bilden und im Druckgussverfahren als Zink-Druckgussteil oder als Aluminium-Druckgussteil hergestellt sind.
Der in den Figuren dargestellte Halterahmen weist an seinen beiden Stirnteilen, 4, 4' jeweils einen PE-Anschluss auf, wobei der PE-Anschluss jeweils von einer schraubenlosen Anschlusseinrichtung 7 und einem Anschlusskontakt 8, 9 gebildet wird. Der eine Anschlusskontakt 8 ist dabei als Kontaktstift ausgebildet, während der andere Anschlusskontakt 9 als Kontaktbuchse ausgebildet ist. In den in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen ist die schraubenlose Anschlusseinrichtung 7 als Federkraftklemmanschluss ausgebildet, der eine Klemmfeder 10 und ein Kontaktstück 11 aufweist. Die etwa V-förmige oder U-förmige Klemmfeder 10 weist einen Klemmschenkel 12 und einen Halteschenkel 13 auf, wobei der Klemmschenkel 12 zusammen mit dem Kontaktstück 11 eine Klemmstelle für einen anzuschließenden Schutzleiter bildet. Im angeschlossenen Zustand wird das abisolierte Ende des Schutzleiters von dem Ende des Klemmschenkels 12 gegen das Kontaktstück 11 gedrückt, das elektrisch leitend mit einem Anschlusskontakt 8, 9 verbunden ist.
Der erfindungsgemäße Halterahmen 1 weist neben den beiden Seitenteilen 3, 3' und den beiden Stirnteilen 4, 4' noch zwei Gehäuseteile 14 auf, die jeweils an einem Stirnteil 4, 4' angeordnet sind. Die Befestigung der Gehäuseteile 14 an den Stirnteilen 4, 4' erfolgt dabei insbesondere durch entsprechende Rastelemente, so dass die Gehäuseteile 14 einfach und werkzeuglos an den Stirnteilen 4, 4' befestigt werden können. Die Gehäuseteile 14 weisen jeweils eine Leitereinführungsöffnung 15 zum Einführen des anzuschließenden Schutzleiters und eine Betätigungsöffnung 16 zum Öffnen der Klemmstelle auf. In der Betätigungsöffnung 16 ist dabei ein Betätigungselement 17 derart verschiebbar angeordnet, dass er aus einer ersten Position (Fig. 5a), in der die Klemmstelle geschlossen ist, in eine zweite Position (Fig. 5b), in der die Klemmstelle geöffnet ist, verschiebbar ist. In der zweiten Position des als Drücker ausgebildeten Betätigungselements 17 wird der Klemmschenkel 12 der Klemmfeder 10 durch das im Inneren des Gehäuseteils 14 angeordnete freie Ende ausgelenkt, so dass das freie Ende des Klemmschenkels 12 beabstandet vom Kontaktstück 11 angeordnet ist. In der Schnittdarstellung gemäß Fig. 5a ist die zuvor genannte erste Position des Betätigungselements 17 bzw. des Klemmschenkels 12 und in der Fig. 5b die zweite Position dargestellt. Das Verschieben des Betätigungselements 17 aus seiner ersten Position in die zweite Position kann beispielsweise mit Hilfe der Spitze eines Schraubendrehers erfolgen.
Aus der separaten Darstellung eines Stirnteils 4 in Fig. 4 ist ersichtlich, dass bei dem dort aus Blech hergestellten Stirnteil 4 das Kontaktstück 11 einstückig mit dem Stirnteil 4 ausgebildet ist. Das Kontaktstück 11 ist dabei zunächst an drei Seiten freigestanzt und dann von der Grundfläche des Stirnteils 4 im wesentlichen um 90° abgebogen. Neben dem Kontaktstück 11 weist das Stirnteil 4 noch zwei laschenförmige Befestigungselemente 18 zur Halterung und Fixierung der Klemmfeder 10 und ein Anschlagelement 19 für den Klemmschenkel 12 der Klemmfeder 10 auf. Auch die beiden Befestigungselemente 18 und das Anschlagelement 19 sind dabei durch Freistanzen und Abbiegen aus der Grundfläche des Stirnteils 4 hergestellt. Dadurch ist insgesamt auf einfache Art und Weise eine sichere Positionierung und Halterung der Klemmfeder 10 am Stirnteil 4 gewährleistet, wobei die Klemmfeder 10 zusätzlich durch im Gehäuseteil 14 ausgebildete Anlageflächen in ihrer Position gehalten werden kann.
Fig. 2 zeigt, dass bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Halterahmen 1 aus einzelnen Bauteilen besteht, nämlich insbesondere aus den beiden Seitenteilen 3, 3' und den beiden Stirnteilen 4, 4', die miteinander fest verbunden werden. Zur einfachen Vorpositionierung weisen die Seitenteile 3, 3' und die Stirnteile 4, 4' an den Verbindungsstellen ineinandergreifende Konturen 20, 21 auf. Dadurch können die Seitenteile 3, 3' und die Stirnteile 4, 4' zunächst ineinandergesteckt werden, bevor sie dann beispielsweise durch Verschweißen, Verlöten oder Verprägen fest miteinander verbunden werden.
Die beiden Stirnteile 4, 4' weisen jeweils einen Flanschabschnitt 22, 22' auf, der jeweils mit einem metallischen Anschlusskontakt 8, 9 verbunden ist. Außerdem sind in den Flanschabschnitten 22, 22' Löcher ausgebildet, die zur Aufnahme von Schrauben dienen, mit denen der Halterahmen 1 in einem Steckergehäuse eingeschraubt werden kann. Die Flanschabschnitte 22, 22' dienen zusätzlich zur Aufnahme der Gehäuseteile 14, die oberhalb der Flanschabschnitte 22, 22' an den Stirnteilen 4. 4' befestigt sind.
Damit die in den Halterahmen 1 eingesetzten Kontakteinsätze 2 in dem Halterahmen 1 fixiert werden können, weisen die Kontakteinsätze 2 an ihren einander gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils einen Rastvorsprung 6 auf. Außerdem weisen die Laschen 5, 5' jeweils zwei Halteelemente 23 am oberen Bereich 24 der Laschen 5, 5' auf. Die beiden Halteelemente 23 einer Lasche 5, 5' erstrecken sich dabei senkrecht zur Einführrichtung E eines Kontakteinsatzes 2 in entgegengesetzte Richtungen vom oberen Bereich 24 der Lasche 5, 5' nach außen, so dass im eingesetzten Zustand der Kontakteinsätze 2 deren Rastvorsprünge 6 teilweise von den Halteelementen 23 übergriffen werden. Aus Fig. 3 ist dabei ersichtlich, dass die Laschen 5, 5' derart an den Seitenteilen 3, 3' angeordnet sind, dass jeweils eine Lasche 5, 5' mit ihrem oberen Bereich 24 zwischen zwei Rastvorsprüngen 6 zweier Kontakteinsätze 2 angeordnet ist. Die Laschen 5, 5' befinden sich mit ihrer Mittelachse somit zwischen zwei in den Halterahmen 1 eingesetzten Kontakteinsätzen 2.
Der in Fig. 1 dargestellte Halterahmen 1 ist zur Aufnahme von zwei Kontakteinsätzen 2 vorgesehen, wobei jeder Kontakteinsatz 2 an beiden Stirnseiten jeweils einen Rastvorsprung 6 aufweist. Daneben besteht auch die Möglichkeit, in dem Halterahmen 1 einen Kontakteinsatz mit doppelter Breite einzusetzen, der dann an seinen beiden Stirnseiten jeweils zwei Rastvorsprünge aufweist. Der in Fig. 3 dargestellte Halterahmen 1 ist dagegen zur Aufnahme von drei Kontakteinsätzen 2 "einfacher" Breite vorgesehen. Selbstverständlich kann der erfindungsgemäße Halterahmen auch eine solche Länge aufweisen, dass er zur Aufnahme einer anderen Anzahl an Kontakteinsätzen geeignet ist, beispielsweise vier, fünf, sechs oder mehr Kontakteinsätze 2 aufnehmen kann.
Um das Einstecken eines Kontakteinsatzes 2 in den Halterahmen 1 zu erleichtern, sind die Halteelemente 23 so an den Laschen 5, 5' angeordnet, dass sie eine Einführschräge für einen Rastvorsprung 6 eines Kontakteinsatzes 2 bilden. Hierzu sind die Halteelemente 23 derart von den Laschen 5, 5' abgebogen, dass die Halteelemente 23 etwas geneigt zur Einführrichtung E verlaufen. Ein Kontakteinsatz 2 kann dadurch einfach zwischen zwei aneinander gegenüberliegenden Laschen 5, 5' eingesteckt werden, wobei die Laschen 5, 5' etwas nach außen ausgelenkt werden, wenn die Rastvorsprünge 6 an den Halteelementen 23 entlanggleiten.
Bei dem Ausführungsbeispiel des Halterahmens gemäß den Fig. 1 bis 3 sind die Laschen 5, 5' einstückig mit den Seitenteilen 3, 3' ausgebildet. Hierzu sind die Laschen 5, 5' an der oberen Kante 25 der Seiten 3, 3' angeformt, wobei sich die Laschen 5, 5' von der oberen Kante 25 entgegensetzt zur Einsteckrichtung E erstrecken. Damit die Kontakteinsätze 2 beim Einstecken in den Halterahmen 1 eine definierte Endposition haben, sind an den Laschen 5, 5' jeweils zwei Schultern 26 ausgebildet, die sich jeweils etwas unterhalb eines Halteelements 23 befinden. Der freie Abstand zwischen den Schultern 26 und den Halteelementen 23 ist dabei an die entsprechende Höhe der Rastvorsprünge 6 der Kontakteinsätze 2 angepasst. Im eingesetzten Zustand der Kontakteinsätze 2 liegen die Rastvorsprünge 6 auf den Schultern 26 der Laschen 5, 5' auf und werden gleichzeitig von den Halteelementen 23 teilweise übergriffen.
Aus den Explosionsdarstellungen gemäß den Fig. 2 ist darüber hinaus ersichtlich, dass die beiden Stirnteile 4, 4' des Halterahmens 1 gleich ausgebildet sind. Hierdurch vereinfacht sich die Herstellung des Halterahmens 1. Die beiden einander gegenüberliegenden Seitenteile 3, 3' unterscheiden sich dagegen dadurch, dass die Lasche 5 des einen Seitenteils 3 in ihrem oberen Bereich 24 breiter ist als die Lasche 5' des anderen Seitenteils 3'. Dies führt dazu, dass der Abstand zwischen der Lasche 5 des einen Seitenteils 3 und den beiden Stirnteilen 4, 4' geringer ist als der Abstand der Lasche 5' des anderen Seitenteils 3' zu den Stirnteilen 4, 4'. Hierdurch kann eine Kodierung für die einzelnen Steckplätze erreicht werden, so dass ein Einsetzen der Kontakteinsätze 2 nur in genau einer Ausrichtung möglich ist, wenn die an den Kontakteinsätzen 2 vorgesehenen Rastvorsprünge 6 an den beiden Stirnseiten ebenfalls unterschiedlich breit ausgebildet sind.
Um die federelastischen Eigenschaften der Laschen 5, 5' zu verbessern, sind in den einzelnen Laschen 5, 5' Ausnehmungen 27 ausgestanzt. Dadurch können die Seitenteile 3, 3' einerseits und die Laschen 5, 5' andererseits auch dann eine unterschiedliche Elastizität aufweisen, wenn die Laschen 5, 5' und die Seitenteile 3, 3' einstückig miteinander ausgebildet sind oder die separaten Laschen 5, 5' aus demselben Material wie die Seitenteile 3, 3' bestehen.

Claims

Halterahmen (1) für einen Steckverbinder zur Aufnahme mehrerer Kontakteinsätze (2), mit zwei einander gegenüberliegenden Seitenteilen (3, 3') und zwei ebenfalls einander gegenüberliegenden Stirnteilen (4, 4'), wobei die beiden Stirnteile (4, 4') senkrecht zu den Seitenteilen (3, 3') angeordnet sind,
wobei an den beiden Seitenteilen (3, 3') jeweils mindestens eine elastische Lasche (5, 5') vorgesehen ist und die Laschen (5, 5') jeweils ein Rastmittel zur Fixierung eines Rastvorsprungs (6) eines in den Halterahmen (1) eingesetzten Kontakteinsatzes (2) aufweisen, und

wobei mindestens ein Stirnteil (4, 4') zumindest teilweise aus einem elektrisch leitenden Material besteht und einen PE-Anschluss aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

dass der PE-Anschluss eine schraubenlose Anschlusseinrichtung (7) und einen metallischen Anschlusskontakt (8, 9) aufweist, der mit der Anschlusseinrichtung (7) elektrisch leitend verbunden ist,

dass die schraubenlose Anschlusseinrichtung (7) als Federkraftklemmanschluss ausgebildet ist, der eine Klemmfeder (10) und ein Kontaktstück (11) aufweist, dass die Klemmfeder (10) einem Klemmschenkel (12) und einem Halteschenkel (13) aufweist, wobei der Klemmschenkel (12) mit dem Kontaktstück (11) eine Klemmstelle für einen anzuschließenden Schutzleiter bilden, und dass das Kontaktstück (11) elektrisch leitend mit dem Anschlusskontakt (8, 9) verbunden ist, und dass das Stirnteil (4, 4') und das Kontaktstück (11) einstückig ausgebildet sind.
Halterahmen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest dem Stirnteil (4, 4'), das einen PE-Anschluss aufweist, eine Gehäuseteil (14) angeordnet ist, wobei das Gehäuseteil (14) aus einem isolierenden Material besteht und eine Leitereinführungsöffnung (15) zum Einführen des anzuschließenden Schutzleiters und eine Betätigungsöffnung (16) zum Öffnen der Klemmstelle aufweist.
Halterahmen (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betätigungselement (17) in der Betätigungsöffnung (16) angeordnet ist, dass das Betätigungselement (17) aus einer ersten Position, in der die Klemmstelle geschlossen ist, in eine zweite Position, in der die Klemmstelle geöffnet ist, verbringbar ist, wobei der Klemmschenkel (12) der Klemmfeder (10) in der zweiten Position des Betätigungselements (17) durch das Betätigungselement (17) entgegen seiner Federkraft ausgelenkt ist.
Halterahmen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Stirnteil (4, 4'), das einen PE-Anschluss aufweist, aus Blech, insbesondere aus einem Stahlblech oder einem Blech aus einem Kupferwerkstoff bestehen, und dass das Kontaktstück (11) aus dem Stirnteil (4, 4') freigestanzt und abgebogen ist.
Halterahmen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Stirnteil (4, 4'), das einen PE-Anschluss aufweist, als Druckgussteil ausgebildet ist, insbesondere als Zink-Druckgussteil oder Aluminium-Druckgussteil, und dass das Kontaktstück (11) an dem Stirnteil (4, 4') im Druckgussprozess angeformt ist.
Halterahmen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stirnteil (4, 4'), das einen PE-Anschluss aufweist, ein Befestigungselement (18) für die Klemmfeder (10) und/oder ein Anschlagelement (19) für den Klemmschenkel (12) der Klemmfeder (10) ausgebildet ist bzw. sind.
Halterahmen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (3, 3') und die Stirnteile (4, 4') als separate Bauteile ausgebildet sind, wobei die beiden Seitenteile (3, 3') mit den beiden Stirnteilen (4, 4') fest verbunden sind, insbesondere miteinander verschweißt, verlötet, vernietet oder verprägt sind.
Halterahmen (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (3, 3') und die Stirnteile (4, 4) an den Verbindungsstellen ineinandergreifende Konturen (20, 21) aufweisen.
Halterahmen (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stirnteile (4, 4') gleich ausgebildet sind.
Halterahmen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens an dem Stirnteil (4, 4'), das einen PE-Anschluss aufweist, ein Flanschabschnitt (22, 22') angeordnet ist, der mit dem metallischen Anschlusskontakt (8, 9) elektrisch leitend verbunden ist.
Halterahmen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Rastmittel jeweils zwei Halteelemente (23) am in Einführrichtung E eines Kontakteinsatzes (2) oberen Bereich (24) der Laschen (5, 5') ausgebildet sind, dass sich die Halteelemente (23) einer Lasche (5, 5') senkrecht zur Einführrichtung E in entgegengesetzte Richtung vom oberen Bereich (24) der Lasche (5, 5') nach außen erstrecken, und dass die Laschen (5, 5') derart an den Seitenteilen (3, 3') angeordnet sind, dass jeweils eine Lasche (5, 5') zumindest mit ihrem oberen Bereich (24) zwischen zwei Rastvorsprüngen (6) angeordnet ist, so dass die Halteelemente (23) die Rastvorsprünge (6) in den Halterahmen (1) eingesetzter Kontakteinsätze (2) zumindest teilweise übergreifen.
Halterahmen (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (5, 5') einstückig mit den Seitenteilen (3, 3') ausgebildet sind.
Halterahmen (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass an den Laschen (5, 5') zwei Schultern (26) ausgebildet sind, die sich jeweils unterhalb eines Halteelements (23) befinden, so dass der Rastvorsprung (6) eines in den Halterahmen (1) eingesetzten Kontakteinsatzes (2) auf einer Schulter (26) aufliegt.
Halterahmen (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (5) des einen Seitenteils (3) in ihrem oberen Bereich (24) eine andere Breite als die Laschen (5') des anderen Seitenteils (3') in ihrem oberen Bereich (24) aufweisen.