DE10021027A1 - Elektrische Klemme - Google Patents
Elektrische KlemmeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Klemme mit einer gehäuseinternen Stromschiene und mindestens einem Klemmanschluß zum abisolierfreien Anschließen eines lackisolierten oder kunststoffisolierten elektrischen Leiters. Es wird vorgeschlagen, die Stromschiene mit einem in sich steifen, stromführenden Kontaktpfosten auszubilden, der die eine Klemmkante des Klemmanschlusses darstellt und zugleich das Werkzeug zum Ablacken eines Lackdrahtes oder das Werkzeug zum Durchschneiden der Leiterisolierung eines Drahtleiters ist, wobei die andere Klemmkante des Klemmanschlusses durch das freie Ende einer Klemmfeder gegeben ist, die aus hochwertigem Federstahl zum Klemmen einer großen Bandbreite von Leiterdurchmessern gefertigt ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Klemme
mit einem Isolierstoffgehäuse und mit einer
gehäuseinternen Stromschiene, die zwei oder
mehrere Endstücke aufweist, von denen mindestens
ein Endstück mit einem Klemmanschluß zum An
schließen eines lackisolierten oder kunststoff
isolierten (= kunststoffummantelten) elektrischen
Leiters versehen ist.
Die Erfindung befaßt sich speziell mit dem
Klemmanschluß zum abisolierfreien Anschließen
von Lackdrähten oder kunststoffisolierten
Drahtleitern, und es kann dahingestellt bleiben,
ob eine Klemme dieser Art noch weitere Klemm
anschlüsse für das abisolierfreie Anschließen
elektrischer Leiter oder andere Klemmanschlüsse
aufweisen, die mit einer anderen bekannten
Anschlußtechnik arbeiten, beispielsweise einem
Schraubklemmanschluß oder einem sonstigen
Federkraftklemmanschluß für das Anschließen
von elektrischen Leitern, deren Leiterende
vorher abisoliert worden ist.
Klemmen der gattungsgemäßen Art sind als An
schluß- oder als Durchgangsklemmen bekannt.
Sie werden vielfach als Geräte- oder Motor
anschlußklemmen verwendet, aber auch als
Reihenklemmen auf Tragschienen oder in Form
von aus anreihbaren Einzelklemmen aufgebauten
Klemmenblocks oder als Vorschaltgeräte- und
Transformator-Klemmen oder als sonstige An
schlußklemmeinrichtungen, und zwar immer dann,
wenn zumindest auf einer Anschlußseite der
Klemmen Lackdrähte mittels eines Ablack-Klemm
anschlusses oder kunststoffummantelte Leiter
mittels eines Schneid-Klemmanschlusses ab
isolierfrei verdrahtet werden sollen.
Es ist ein wesentliches Merkmal der gattungs
gemäßen Klemmen, daß deren Klemmanschlüsse
für das abisolierfreie Anschließen von Lack
drähten oder kunststoffummantelten Draht
leitern eine andere Anschlußtechnik erfordern
als dies bei den sonst üblichen Federkraft
klemmanschlüssen oder Schraubanschlüssen für
abisolierte Leiterenden der Fall ist. Grund
sätzlich besitzen die Klemmanschlüsse für
das abisolierfreie Verdrahten zwei einander
gegenüberliegende Klemmkanten, und die jeweils
anzuschließenden Leiter werden (mit Queraus
richtung zu den Klemmkanten) in Erstreckungs
richtung der Klemmkanten zwischen diese ein
gedrückt, wobei die Klemmkanten als Werkzeug
zum Entlacken (Ablacken) oder als Werkzeug
zum Durchschneiden der Leiterisolierung aus
gebildet sind, so daß der jeweilige Leiter
zum Zwecke der elektrischen Kontaktierung
beim Einschieben bzw. Eindrücken zwischen die
Klemmkanten entlackt oder dessen Kunststoff
isolierung durchschnitten wird (siehe hierzu
die bekannten Ablack-Klemmanschlüsse oder
Schneid-Klemmanschlüsse).
Natürlich muß bei dieser Anschlußtechnik auch
das Isolierstoffgehäuse der Klemme entsprechend
angepaßt sein und geeignete gehäuseoffene
Einführungsschlitze für das Eindrücken der
Drahtleiter zur Verfügung stellen (vergl. hier
zu DE 43 12 778 A1). Das Eindrücken der Draht
leiter kann sowohl manuell mittels eines Ein
drückwerkzeuges als auch vollautomatisch
mittels eines Verdrahtungsautomaten erfolgen.
In der Praxis treten jedoch Probleme auf, da
mit dieser Anschlußtechnik überwiegend
Wicklungsdrähte (z. B. von Motorenwicklungen
oder von Transformatorenwicklungen) verdrahtet
werden, die als Lackdrähte mit einer Bandbreite
der Durchmesser von z. B. 0,18 mm bis z. B.
1,2 mm vorliegen. Eine solche Bandbreite der
Durchmesser ist mit den bisher bekannten Ab
lack-Klemmanschlüssen nicht zu verarbeiten,
insbesondere dann nicht, wenn zwischen den
einander gegenüberliegenden Klemmkanten des
selben Klemmanschlusses zwei oder mehr Lack
drähte mit unterschiedlich großen Draht
durchmessern geklemmt werden sollen.
Das gilt gleichermaßen auch für die bisher
bekannten Schneid-Klemmanschlüsse, die z. B.
sowohl kunststoffisolierte Schaltdrähte von
nur 0,6 mm Durchmesser als auch stromführende
Leiter mit wesentlich größeren Leiterdurch
messern verarbeiten müssen.
Die bekannten Klemmanschlüsse beherrschen
diese Bandbreite der in der Praxis üblichen
Leiterdurchmesser nicht. Sie sind als gabel
förmiger Kontakt mit zwei Klemmschenkeln aus
einem federharten Kontaktwerkstoff ausgestanzt,
wobei die Klemmschenkel des Gabelkontaktes die
einander gegenüberliegenden Klemmkanten dar
stellen, die je nach Anwendungsfall als Werk
zeug zum Ablacken oder als Werkzeug zum Durch
schneiden der Leiterisolierung ausgebildet
sind. Der Federweg und die Federkräfte der
Klemmschenkel solcher Gabelkontakte müssen
jedoch im Prinzip schon bei ihrer Konstruktion
relativ genau auf den jeweiligen Leiterdurch
messer ausgelegt sein, um ein beschädigungs
freies Klemmen des Leiters sicherzustellen.
Um die Bandbreite der zu klemmenden Leiterdurch
messer zu erhöhen, ist vorgeschlagen worden,
die Klemmschenkel der vorgenannten Gabelkontakte
bei Schneid-Klemmanschlüssen relativ frei beweg
lich (d. h. frei von größeren Rückstellkräften)
an den Grundkörper des Gabelkontaktes anzuformen,
so daß sich beide Klemmschenkel besser an den
jeweiligen Leiterdurchmesser anpassen können,
wobei die erforderliche Schneid-Klemmkraft
durch eine Klemmfeder aufgebracht wird, die
in Form einer äußeren Klammer beide Klemm
schenkel umgreift. Das hat jedoch den Nachteil,
daß solche Schneid-Klemmanschlüsse zu breit
gebaut sind und deshalb für schmale Reihen
klemmen oder für andere Klemmen, die eine
geringe Baubreite voraussetzen, nicht verwend
bar sind.
Auch ein anderer Vorschlag hat sich in der
Praxis nicht durchsetzen können. Dieser be
stand darin, die Klemmschenkel von Gabel
kontakten in verschiedenen Teilabschnitten
mit unterschiedlich beabstandeten Klemmkanten
zu versehen, was aber den Nachteil hat, daß
dann die Drahtleiterin einer fest vorgegebenen
Reihenfolge, d. h. sortiert nach größer werdenden
Leiterdurchmessern in den Gabelkontakt einge
bracht werden müssen.
Der nachfolgend beschriebenen Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, einen Klemmanschluß mit
zwei einander gegenüberliegenden Klemmkanten
für das abisolierfreie Anschließen von Lack
drähten oder kunststoffummantelten Draht
leitern zu schaffen, der eine große Bandbreite
von Leiterdurchmessern verarbeiten kann und
der dennoch eine sehr geringe Baubreite besitzt,
so daß er auch in schmalen Reihenklemmen oder
sonstigen Klemmen mit geringen Baugrößen ein
setzbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruches 1 dadurch, daß aus einer
Stromschiene, die üblicherweise aus einem
elektrisch gut leitfähigen Material (z. B. Elektro
lytkupfer) hergestellt wird, ein Endstück frei
gestanzt ist, das die Form eines in sich steifen,
stromführenden Kontaktpfostens hat, dessen
Breite schmaler ist als die Breite der Strom
schiene und der die eine Klemmkante des Klemm
anschlusses bildet. Die andere Klemmkante des
Klemmanschlusses ist durch das freie Ende einer
Klemmfeder gegeben, die aus hochwertigem Feder
stahl (z. B. einem austenitischen Chromnickel-
Federstahl) gefertigt ist, wobei die Klemm
kante des Kontaktpfostens als Werkzeug zum
Ablacken oder als Werkzeug zum Durchschneiden
der Leiterisolierung ausgebildet ist und die
Klemmkante der Klemmfeder die Funktion der
Andrückung des Leiters gegen die Klemmkante des
Kontaktpfostens übernimmt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind,
daß die Klemmfeder als U-förmige Blattfeder
ausgebildet ist, in die sich der strom
führende Kontaktpfosten mit paralleler Aus
richtung zum Rücken der Blattfeder hinein
erstreckt (siehe Anspruch 3) und daß die
Klemmkante der Klemmfeder in Form einer breit
flächigen Andrück-Gleitkufe ausgebildet ist
(siehe Anspruch 4).
Wesentliche Vorteile der Erfindung ergeben
sich durch die Verwendung des in sich steifen
Kontaktpfostens für einen Klemmanschluß dieser
Art. Ein in sich steifer Kontaktpfosten kann
im Querschnitt relativ schmal ausgeführt werden.
Er ist stromführend und zugleich das Werkzeug
für das Ablacken und das Durchschneiden einer
Leiterisolierung. Das hat erhebliche Baugrößen
vorteile. Der in sich steife Kontaktpfosten
federt nicht und benötigt deshalb keine
konstruktiven Bewegungsräume. Er kann rand
seitig an der Stromschiene positioniert sein,
so daß die verbleibende Breite der Stromschiene
ausreicht, um dort den jeweils zu klemmenden
Drahtleiter und die Abdrück-Klemmkante der Klemm
feder anzuordnen. Da zugleich auch die Form
gebung der Klemmfeder weitgehend unabhängig
von der Formgebung des Kontaktpfostens ist,
kann die Klemmfeder so geformt sein, daß ihre
Außenkonturen im wesentlichen innerhalb der
Breite der Stromschiene liegen.
Bei diesem Grundaufbau des erfindungsgemäßen
Klemmanschlusses wird der Lackdraht oder der
kunststoffummantelte Drahtleiter nur an einer
Seite des Leiters durchkontaktiert. Das ist
für den angestrebten niedrigen Stromübergangs
widerstand nicht nachteilig, da der Strom
übergang direkt auf den stromführenden Kontakt
pfosten erfolgt, dessen elektrische Leit
fähigkeit durch die bestmögliche Material
auswahl (z. B. Elektrolytkupfer) optimiert ist.
Bei dem Klemmanschluß gemäß der Erfindung ist
die Stromleitung von der Klemmkrafterzeugung
getrennt. Das läßt auch eine bestmögliche
Materialauswahl für die Klemmfeder zu. In
Verbindung mit der bereits genannten unab
hängigen Formgebung der Klemmfeder ist somit
gewährleistet, daß die Federkraft-Kennlinie
der Klemmfeder für eine große Bandbreite der
Durchmesser der zu klemmenden Drahtleiter
ausgelegt werden kann, und zwar derart, daß
sich die Klemmkraft der Andrück-Klemmkante
der Klemmfeder automatisch dem jeweiligen
Durchmesser des zu klemmenden Leiters anpaßt.
Trotz hoher Klemmkräfte bleibt die Isolierung
des Leiters auf der Seite der Andrück-Klemm
kante der Klemmfeder beschädigungsfrei, ins
besondere dann, wenn die Andrück-Klemmkante
in Form einer breitflächigen Andrück-Gleit
kufe ausgebildet ist. Das hat den Vorteil,
daß bei einer Klemme, deren Klemmfeder nicht
unter Stromspannung steht (z. B. weil sie
im Isolierstoffgehäuse der Klemme gelagert
und geführt ist) der Luft- und Kriechstrecken
abstand zu einer benachbarten Klemme auf der
dem stromführenden Kontaktpfosten abgewandten
Seite (das ist die Seite der Andrück-Klemm
kante der Klemmfeder) leicht einzuhalten ist,
und zwar auch bei Klemmen mit einer sehr
schmalen Baubreite.
Der neue Klemmanschluß kann an einem
stromführenden Kontaktpfosten mehrfach vor
handen sein, beispielsweise stockwerksartig
übereinander angeordnet sein (als 2-Leiter-
Klemmanschluß, siehe hierzu Anspruch 2), oder
es kann mit derselben Anschlußtechnik (und
falls dies gewünscht ist) auch ein Mehrfach-
Leiter-Klemmanschluß hergestellt werden, bei
dem der stromführende Kontaktpfosten mittig
zwischen die beiden Klemmschenkel einer z. B.
U-förmigen Blattfeder gesetzt ist, so daß
sich beidseitig des Kontaktpfostens je eine
Klemmstelle für Leiter mit voneinander ver
schiedenen Leiterdurchmessern ergeben.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnung näher be
schrieben. Es zeigt:
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung
eine Stromschiene mit end
seitigen Leiter-Klemmanschlüssen.
Dargestellt ist eine Stromschiene 2, die an
jedem ihrer Enden Leiter-Klemmanschlüsse 3 und 4
aufweist und die in der üblichen und bekannten
Weise gehäuseintern in einem Isolierstoffgehäuse
(nicht dargestellt) angeordnet ist. Solche
Stromschienen besitzen üblicherweise auch eine
Steckaufnahme 5 zur Aufnahme der Steckkontakte
eines Querbrückers, mittels dem die Stromschienen
von Klemmen, die benachbart zueinander angeordnet
sind, elektrisch gebrückt werden können.
Auch der Leiter-Klemmanschluß 3 ist von bekannter
Bauart und in der DE 196 41 206 C2 genauer be
schrieben. Dieser Klemmanschluß dient zum An
schluß von Leiterenden, die vorher abisoliert
worden sind. Der Klemmanschluß besteht aus
dem Endstück 6 der Stromschiene 2 und einer
Klemmfeder 7, die in Art einer Schlaufe geformt
ist und einen an der Stromschiene anliegenden
Anlageschenkel 8 und einen Klemmschenkel 9
aufweist. Der Klemmschenkel besitzt eine
Fensterausnehmung, durch die sich das Kopf
ende des Stromschienen-Endstücks hindurch
erstreckt derart, daß die außenliegende Klemm
kante der Fensterausnehmung einen zwischen
der Unterseite des Stromschienen-Endstücks
und der Klemmkante der Fensterausnehmung
eingeführten elektrischen Leiter (nicht dar
gestellt) gegen die Unterseite des Strom
schienen-Endstücks festklemmt.
Für die vorliegende Erfindung sind die in
Fig. 1 an dem rechten Ende der Stromschiene
dargestellten, beiden Klemmanschlüsse
wesentlich. Beide Klemmanschlüsse sind bau
gleich ausgeführt, jedoch geeignet, elektrische
Leiter mit einer sehr großen Bandbreite von
Leiterdurchmessern zu klemmen. In Fig. 1
sind zu Demonstrationszwecken zwei geklemmte
elektrische Leiter 10 und 11 dargestellt,
deren Durchmesser deutlich voneinander ver
schieden sind.
Jeder der beiden Klemmanschlüsse besteht aus
dem Endstück der Stromschiene und einer
eigenen Blattfeder 12 und 13. Das Endstück
der Stromschiene ist erfindungsgemäß in Form
eines in sich steifen Kontaktpfostens 14
ausgebildet, dessen Breite schmaler ist als
die Breite der Stromschiene 2.
Für die Leiter 10 und 11, die jeweils von
oben und nacheinander in ihre dargestellten
Klemmpositionen eingedrückt werden (mittels
der Spitze eines Schraubendrehers oder mittels
eines flachen Schieberstücks oder mittels
eines besonderen Eindrückwerkzeuges, das
an die vorhandenen konstruktiven Räume
angepaßt ist) bietet der Kontaktpfosten 14
eine vorstehende Klemmkante 15, die je nach
Anwendungsfall (zu verklemmender Lackdraht
oder zu verklemmender kunststoffummantelter
Leiter) als Ablack-Werkzeug oder als Werk
zeug zum Durchschneiden der Leiterisolierung
ausgebildet ist. Diese Werkzeugeigenschaften
einer Klemmkante sind im Stand der Technik
bei Ablack-Klemmanschlüssen und bei Schneid-
Klemmanschlüssen bekannt und deshalb im
Detail nicht weiter dargestellt.
Die dem Kontaktpfosten gegenüberliegenden
Klemmkanten der Klemmanschlüsse werden jeweils
von den freien Schenkelenden der U-förmigen
Blattfeder 12 bzw. 13 gebildet. Das nicht
freie Ende der Blattfedern ist bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel am Rücken
des Kontaktpfostens fixiert, beispielsweise
durch ein vorspringendes Nasenstück am
Rücken des Kontaktpfostens, das in eine
Ausnehmung des Blattfederschenkels eingreift.
Da die Blattfeder vorgespannt montiert wird,
ist sie auf dem Kontaktpfosten selbsthaltend.
Die freien Schenkelenden der Blattfedern, die
die dem Kontaktpfosten gegenüberliegenden
Klemmkanten bilden, haben die Form von breit
flächigen Andrück-Gleitkufen 16 und 17 und
jeweils eine deutliche Einlaufschräge, so
daß das Eindrücken der elektrischen Leiter
in die dargestellten Klemmpositionen problem
los ist.
Die in Fig. 1 dargestellte Position der Anordnung
des Kontaktpfostens am Ende der Stromschiene
und zugleich randseitig versetzt bis nahe an
den (darstellungsgemäß) rechten Rand der Strom
schiene muß nicht für alle Ausführungsformen
der Erfindung die geeignetste Anordnung
sein. Der Kontaktpfosten kann auch an einer
anderen Stelle entlang der Stromschiene
positioniert sein, und es können auch mehrere
Kontaktpfosten entlang einer Stromschiene
errichtet werden, um dort je nach Anwendungs
fall Lackdrähte oder kunststoffummantelte
Drahtleiter abisolierfrei anzuschließen.
Claims (4)
1. Elektrische Klemme
mit einem Isolierstoffgehäuse und mit einer gehäuseinternen Stromschiene;
die Stromschiene besteht aus einem elektrisch gut leitfähigen Material und besitzt mindestens ein Endstück mit mindestens einem Klemmanschluß zum Anschließen eines lack isolierten oder kunststoffisolierten elektrischen Leiters;
der Klemmanschluß besitzt zwei einander gegen überliegende Klemmkanten, zwischen die der elektrische Leiter in Erstreckungsrichtung der Klemmkanten eingedrückt wird, wobei der Leiter zum Zweck der elektrischen Kontaktierung ent lackt oder dessen Kunststoffisolierung durch schnitten wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Endstück der Stromschiene die Form eines in sich steifen, stromführenden Kontaktpfostens (14) hat, dessen Breite schmaler ist, als die Breite der Stromschiene (2) und der die eine Klemmkante (15) des Klemm anschlusses bildet,
und daß die andere Klemmkante (16, 17) des Klemmanschlusses durch das freie Ende einer Klemmfeder (12, 13) gegeben ist, die aus hochwertigem Federstahl gefertigt ist,
wobei die Klemmkante des Kontaktpfostens als Werkzeug zum Ablacken oder als Werkzeug zum Durchschneiden der Leiterisolierung ausgebildet ist
und die Klemmkante der Klemmfeder die Funktion der Andrückung des Leiters gegen die Klemm kante des Kontaktpfostens übernimmt.
mit einem Isolierstoffgehäuse und mit einer gehäuseinternen Stromschiene;
die Stromschiene besteht aus einem elektrisch gut leitfähigen Material und besitzt mindestens ein Endstück mit mindestens einem Klemmanschluß zum Anschließen eines lack isolierten oder kunststoffisolierten elektrischen Leiters;
der Klemmanschluß besitzt zwei einander gegen überliegende Klemmkanten, zwischen die der elektrische Leiter in Erstreckungsrichtung der Klemmkanten eingedrückt wird, wobei der Leiter zum Zweck der elektrischen Kontaktierung ent lackt oder dessen Kunststoffisolierung durch schnitten wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Endstück der Stromschiene die Form eines in sich steifen, stromführenden Kontaktpfostens (14) hat, dessen Breite schmaler ist, als die Breite der Stromschiene (2) und der die eine Klemmkante (15) des Klemm anschlusses bildet,
und daß die andere Klemmkante (16, 17) des Klemmanschlusses durch das freie Ende einer Klemmfeder (12, 13) gegeben ist, die aus hochwertigem Federstahl gefertigt ist,
wobei die Klemmkante des Kontaktpfostens als Werkzeug zum Ablacken oder als Werkzeug zum Durchschneiden der Leiterisolierung ausgebildet ist
und die Klemmkante der Klemmfeder die Funktion der Andrückung des Leiters gegen die Klemm kante des Kontaktpfostens übernimmt.
2. Klemme nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß entlang der axialen Länge des stromführenden
Kontaktpfostens und benachbart zueinander
mindestens zwei Leiterklemmanschlüsse mit
jeweils einer eigenen Klemmfeder (12, 13) ange
ordnet sind.
3. Klemme nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klemmfeder als U-förmige Blattfeder
ausgebildet ist, in die sich der strom
führende Kontaktpfosten mit paralleler
Ausrichtung zum Rücken der Blattfeder
hineinerstreckt.
4. Klemme nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klemmkante der Klemmfeder in Form
einer breitflächigen Andrück-Gleitkufe (16, 17)
ausgebildet ist.
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Cited By (6)
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