Borne de conexión sin tornillo.

Borne de conexión sin tornillo que comprende:

- un elemento de contacto (1),

al que se puede conectar eléctricamente un conductor (2) con un segmento de conexión (3) y una superficie de contacto (4) para establecer un contacto eléctrico; y

- un muelle de apriete (5) fijado 5 de manera pretensada en el elemento de contacto (1) y por medio del cual se puede aprisionar el conductor (2) contra la superficie de contacto (4) del elemento de contacto (1), poseyendo el muelle de apriete (5) una pata de apriete (7), una pata de asiento (8) y una pata de tensado (9), estando formada en la pata de apriete (7) una abertura de apriete (6) a través de la cual se puede introducir el conductor (2) en una dirección de introducción (E), aplicándose la pata de asiento (8) del muelle de apriete (5) al elemento de contacto (1) y estableciendo la pata de tensado (9) del muelle de apriete (5) la unión de la pata de asiento (8) con la pata de apriete (7);

presentado también la pata de apriete (7) una prolongación de apriete de conductor (10) cuya superficie de apriete (11) se extiende sustancialmente paralela a la superficie de contacto (4) del elemento de contacto (1) en la dirección de introducción (E) del conductor (2) a conectar eléctricamente, pudiendo aprisionarse el conductor (2) a conectar eléctricamente entre un segmento de la superficie de apriete (11) de la prolongación de apriete de conductor (10) y la superficie de contacto (4) del elemento de contacto (1), caracterizado por que la prolongación de apriete de conductor (10) encaja en un rebajo de guía (15) del elemento de contacto (1) que está provisto de la superficie de contacto (4).

Borne de conexión sin tornillo.

La invención se refiere a un borne de conexión sin tornillo para conectar un conductor eléctrico, especialmente para un dispositivo conector de enchufe eléctrico.

Los bornes de conexión sin tornillo de carácter genérico, que presentan en general muelles de apriete que se denominan frecuentemente también muelles de tracción de jaula, poseen, como es sabido, la ventaja de que un conductor a conectar eléctricamente puede ser montado sin medios de atornillamiento. Mediante el principio del apriete de los extremos de las venas del conductor, que puede ser en principio también un cable eléctrico de una sola vena o de múltiples venas con una línea de conducción trenzada, un alambre macizo o un conductor introducido en un casquillo terminal de vena, contra un elemento de contacto, se efectúa una adaptación automática a la respectiva sección transversal. Esto hace posible que un mismo borne de conexión se utilice para líneas y cables flexibles de dimensiones diferentes. Estos bornes de conexión se emplean, entre otros sitios, en sistemas de conector de enchufe eléctrico diseñados para corriente trifásica y/o corriente alterna, que están constituidos por una parte de enchufe macho y una parte de acoplamiento o un caja de enchufe mural, tal como, por ejemplo, enchufes machos de aparatos, enchufes machos de aparatos con brida, enchufes machos de aparatos sobrepuestos, cajas de montaje adosado y cajas de enchufe, cuyos requisitos se describen también en la norma IEC 60309-1, -2 y EN 60309-1, -2.

Un dispositivo conector de enchufe conocido por el documento EP 1 072 067 B1 presenta un borne de conexión de conductor sin tornillo incorporado en un enchufe macho o en un acoplamiento. La carcasa de enchufe macho o de acoplamiento sustancialmente de forma tubular, hecha de plástico aislante, comprende un soporte de elementos de contacto cilíndrico interior que mantiene los elementos de contacto en posición. El soporte de elementos de contacto de la carcasa de enchufe macho está concebido para recibir clavijas de contacto y el soporte de elementos de contacto del acoplamiento está concebido para recibir hembras de contacto. Durante el montaje del conductor en el borne de conexión sin tornillo se arrastra, a través de una caperuza de plástico aislante, el extremo de conexión del cable que está unido con la carcasa de enchufe macho o de acoplamiento y presenta un alivio de carga de tracción para el cable. Los extremos de las venas del conductor previamente descubiertos y que deben unirse se inmovilizan seguidamente contra los elementos de contacto en el soporte de elementos de contacto por medio de un muelle de apriete. Este muelle de apriete posee una abertura de apriete que ha de ponerse en una posición de liberación pretensada y en la que se introduce el conductor a conectar con el extremo de vena previamente despojado de su aislamiento. Cuando se cierra seguidamente la abertura de apriete del muelle de apriete, el extremo de vena es arrastrado contra la superficie de contacto del elemento de contacto por medio de la superficie de la sección transversal de la pata de apriete del muelle de apriete y seguidamente es inmovilizado, con lo que se produce un contacto eléctrico.

Se conocen otros bornes de conexión de conductor sin tornillo empleando muelles de apriete de la misma construcción para embornar conductores eléctricos con elementos de contacto. Se desprende del documento EP 1 555 724 A1, por ejemplo, un carril conductor de uno a varios polos con uno o varios bornes de conexión de conductor sin tornillo, que presenta una pluralidad de estos muelles de apriete mencionados al principio, dispuestos uno al lado de otro, para la conexión de varios conductores.

La superficie de embornado de tales bornes de conexión sin tornillo que opera en una clase de apriete de esta naturaleza se limita en este caso a la sección transversal del perfil del muelle de apriete y ocupa solamente unos pocos milímetros cuadrados. Por este motivo, en los bornes de conexión sin tornillo según el estado de la técnica reinan en general grandes resistencias de paso eléctricas, de lo que resulta un alto desarrollo de calor. Estas desventajas se presentan reforzadas especialmente cuando deben transmitirse altas intensidades de corriente, por ejemplo 32 A y más. En otros segmentos de superficie de contacto posibles a los que se aplica en principio ciertamente el conductor, pero en los que éste no experimenta ninguna fuerza de apriete directa actuante sobre él a través de la superficie de la sección transversal de la pata de apriete de un borne de conexión o de un muelle de apriete, se proporciona también una resistencia de contacto eléctrica relativamente alta.

En consecuencia, la corriente eléctrica total que circula según el estado de la técnica por las resistencias de contacto de un borne de apriete sin tornillo genera una cantidad de calor no despreciable que tiene que ser evacuada a través del elemento de contacto. Sin embargo, si circulan altas corrientes eléctricas a través de un borne de conexión de conductor de esta clase, éstas, aparte de producir un gran desarrollo de calor, tienen como consecuencia especialmente una alta pérdida eléctrica y un alto nivel de peligro, específicamente respecto de un peligro de fusión o de quemadura. Por tanto, se puede consignar en principio que el campo de uso está limitado en su aplicación respecto de la capacidad de carga de corriente de bornes de conexión convencionales sin tornillo en los que se establece el contacto eléctrico debido a que el embornado de un conductor se efectúa por medio de la superficie de la sección transversal de la pata de apriete de un muelle de apriete.

Un embornado de un conductor por medio de la superficie de la sección transversal de una pata de apriete es proporcionado también, por ejemplo, en un borne de conexión y de unión según el documento DE 10 2004 045025

B3.

Un embornado semejante es proporcionado también, por ejemplo, por un borne de conexión y/o de unión según el documento DE 39 11 459 A1, si bien, en cambio, se aprieta y se contacta eléctricamente un conductor por medio de una superficie de sección transversal entre un canto inferior bombeado en ambos lados de una abertura de apriete del muelle de apriete y un abombamiento transversal inferior de un elemento de contacto.

El documento EP 1 152 271 A2 revela un borne de conexión para conductores ópticos y no para un contacto eléctrico. En este caso, un convertidor optoeléctrico que, en lugar de una superficie de contacto para establecer un contacto eléctrico, posee una superficie de transmisión de señales para el acoplamiento óptico terminal de un conductor óptico, está incorporado en una carcasa del borne de conexión.

El documento FR 2 936 659 A1 revela un borne de conexión que presiona una parte de conexión de un conductor eléctrico contra un segmento de conexión de un elemento de contacto, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Por tanto, la invención se basa en el problema de crear un borne de conexión mejorado sin tornillo, con técnica de muelle de apriete, que se pueda fabricar de manera sencilla y favorable y garantice una unión mecánica y eléctrica segura, especialmente incluso bajo altas cargas de corriente, junto con una reducción simultánea del desarrollo de calor.

Las soluciones del problema según la invención vienen ya dadas por los objetos con las características conforme a las reivindicaciones 1 y 27 independientes adjuntas. Formas de realización y perfeccionamientos ventajosos y/o preferidos son objeto de las reivindicaciones subordinadas.

Por consiguiente, las ventajas esenciales de la invención y sus formas de realización o perfeccionamientos individuales se fundamentan en que se hace posible una unión eléctrica y también mecánica, rápida, segura y controlada, con un conductor y se crean mayores superficies de contacto eléctrico con pequeñas perdidas eléctricas, con lo que se amplía el campo de uso de un borne de conexión sin tornillo según la invención con respecto a su corriente de diseño y a la capacidad de carga de corriente. Además, el borne de conexión sin tornillo según la invención hace posible una buena transmisión de calor debido a una menor resistencia de paso entre el conductor a conectar y el elemento de contacto eléctrico en o sobre un dispositivo de enchufe o de conexión eléctrico y aminora el peligro de sobrecalentamiento o destrucción de un dispositivo de esta clase. Asimismo, la invención proporciona una mejora de la resistencia a la tracción mecánica con respecto a la fijación mecánica de un conductor al elemento de contacto de un dispositivo eléctrico.

En particular, se ha previsto que el... [Seguir leyendo]

1. Borne de conexión sin tornillo que comprende:

-un elemento de contacto (1) , al que se puede conectar eléctricamente un conductor (2) con un segmento de conexión (3) y una superficie de contacto (4) para establecer un contacto eléctrico; y

-un muelle de apriete (5) fijado de manera pretensada en el elemento de contacto (1) y por medio del cual se puede aprisionar el conductor (2) contra la superficie de contacto (4) del elemento de contacto (1) , poseyendo el muelle de apriete (5) una pata de apriete (7) , una pata de asiento (8) y una pata de tensado (9) , estando formada en la pata de apriete (7) una abertura de apriete (6) a través de la cual se puede introducir el conductor

(2) en una dirección de introducción (E) , aplicándose la pata de asiento (8) del muelle de apriete (5) al elemento de contacto (1) y estableciendo la pata de tensado (9) del muelle de apriete (5) la unión de la pata de asiento (8) con la pata de apriete (7) ;

presentado también la pata de apriete (7) una prolongación de apriete de conductor (10) cuya superficie de apriete (11) se extiende sustancialmente paralela a la superficie de contacto (4) del elemento de contacto (1) en la dirección de introducción (E) del conductor (2) a conectar eléctricamente, pudiendo aprisionarse el conductor (2) a conectar eléctricamente entre un segmento de la superficie de apriete (11) de la prolongación de apriete de conductor (10) y la superficie de contacto (4) del elemento de contacto (1) , caracterizado por que la prolongación de apriete de conductor (10) encaja en un rebajo de guía (15) del elemento de contacto (1) que está provisto de la superficie de contacto (4) .

2. Borne de conexión sin tornillo según la reivindicación 1, caracterizado por que la prolongación de apriete de conductor está conformada en la pata de apriete (7) .

3. Borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que la prolongación de apriete de conductor (10) está acodada sustancialmente en un ángulo de 90 grados con relación a la pata de apriete del muelle de apriete (5) .

4. Borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que al menos una parte de la prolongación de apriete de conductor (10) presenta un segmento de apriete (10b) con una superficie de apriete (11b) que está acodada y/o curvada con relación a la superficie de apriete (11) , o por que la prolongación de apriete de conductor (10) presenta un perfil longitudinal acodado y/o curvado en la dirección axial del conductor (2) que se debe conectar.

5. Borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que la superficie de apriete (11, 11b) de la prolongación de apriete de conductor (10) y/o del segmento de apriete (10b) presenta una configuración sustancialmente rectangular.

6. Borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que al menos una parte de la superficie de apriete (11, 11b) de la prolongación de apriete de conductor (10) y/o del segmento de apriete (10b) presenta un chaflán.

7. Borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que al menos una parte de la superficie de apriete (11, 11b) de la prolongación de apriete de conductor (10) y/o del segmento de apriete (10b) y/o al menos una parte de la superficie de contacto (4) del elemento de contacto (1) presentan un perfilado superficial.

8. Borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que la prolongación de apriete de conductor (10) y/o el segmento de apriete (10b) presentan a lo largo de la dirección axial del conductor (2) a conectar un perfil de sección transversal que se corresponde sustancialmente con al menos una parte de la sección transversal del perfil del conductor (2) .

9. Borne de conexión si tornillo según cualquiera de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que la prolongación de apriete de conductor (10) y/o el segmento de apriete (10b) presentan el mismo material que el muelle de apriete (5) .

10. Borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que el muelle de apriete (5) y/o la prolongación de apriete de conductor (10) y/o el segmento de apriete (10b) están configurados como una pieza troquelada-curvada.

11. Borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que la prolongación de apriete de conductor (10) y/o el segmento de apriete (10b) están unidos en una sola pieza con la pata de apriete (7) .

12. Borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 11, caracterizado por que el

segmento de apriete (10b) encaja en el rebajo de guía (15) del elemento de contacto (1) .

13. Borne de conexión sin tornillo según la reivindicación 12, caracterizado por que el rebajo de guía (15) presenta al menos una pata de apoyo lateral (14) para la inmovilización lateral de la prolongación de apriete de conductor (10) y/o del segmento de apriete (10b) .

14. Borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que el elemento de contacto (1) presenta un apéndice de guía (12) que es guiado por una abertura de apriete (6) de la pata de apriete (7) .

15. Borne de conexión sin tornillo según la reivindicación 14, caracterizado por que el apéndice de guía (12) presenta una superficie que es una ampliación de la superficie de contacto (4) .

16. Borne de conexión sin tornillo según la reivindicación 14 o 15, caracterizado por que al menos un segmento del apéndice de guía (12) presenta un chaflán (16)

17. Borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que al menos una parte de la pata de asiento (8) del muelle de apriete (5) encaja en la abertura de apriete (6) de la pata de apriete (7) .

18. Borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que el muelle de apriete (5) está asegurado contra un desplazamiento o torsión con relación al elemento de contacto (1) , a cuyo fin al menos un segmento de la pata de asiento (8) encaja en un rebajo (15b) del elemento de contacto (1) que está practicado en el lado opuesto del rebajo de guía (15) .

19. Borne de conexión sin tornillo según la reivindicación 18, caracterizado por que el rebajo (15b) presenta una superficie plana que está unida con la pata de asiento (8) del muelle de apriete (5) .

20. Borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que el perfil de la sección transversal del muelle de apriete (5) posee una configuración sustancialmente rectangular.

21. Borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que al menos una parte de la pata de apriete (7) del muelle de apriete (5) se aplica al lado frontal del elemento de contacto (13) .

22. Borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones antes citadas, caracterizado por que el elemento de contacto (1) presenta al menos un elemento de superficie de refrigeración.

23. Borne de conexión sin tornillo según la reivindicación 22, caracterizado por que el elemento de superficie de refrigeración está configurado como una ranura anular y/o una ranura longitudinal de una o varias partes formadas en el elemento de contacto (1) .

24. Dispositivo conector de enchufe eléctrico, caracterizado por que comprende al menos un borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23 anteriores.

25. Dispositivo conector de enchufe eléctrico según la reivindicación 24, caracterizado por que está configurado como un enchufe macho eléctrico con una carcasa de enchufe macho (19) y/o como un acoplamiento eléctrico con una carcasa de acoplamiento (18) y/o como una caja de enchufe eléctrica, y presenta un soporte de elementos de contacto (20) en el que está montado el borne de conexión sin tornillo.

26. Dispositivo de barra conductora eléctrica para la conexión de uno o varios conductores, caracterizado por que comprende al menos un borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23 anteriores.

27. Procedimiento para fabricar un borne de conexión sin tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, caracterizado por que la prolongación de apriete de conductor (10) se conforma a partir de un segmento parcial de la pata de apriete (7) del muelle de apriete (5) , a cuyo fin se forman la prolongación de apriete de conductor (10) y la abertura de apriete (6) mediante un seccionamiento parcial de este segmento parcial en la pata de apriete (7) del muelle de apriete (5) y, mediante un proceso de curvado subsiguiente, se orienta la superficie de este segmento parcial de la pata de apriete (7) en dirección sustancialmente paralela a la superficie de la pata de asiento (8) del muelle de apriete (5) y en dirección sustancialmente paralela a la superficie de contacto (4) del elemento de contacto (1) .

28. Procedimiento para fabricar un borne de conexión sin tornillo según la reivindicación 27, caracterizado por que se secciona el segmento parcial en la pata de apriete (7) del muelle de apriete (5) por medio de un proceso de troquelado.