-
Die
Erfindung betrifft einen Adapter mit einem Kontaktteil, umfassend
ein erstes Kontaktelement und ein zweites Kontaktelement zur elektrischen
Verbindung eines als Schraubklemmanschluss ausgebildeten Gegen-Kontaktelements
eines elektrischen Geräts
und/oder einer Verbindungsklemme, wobei das zweite elektrische Kontaktelement
derart ausgebildet ist, dass bei geöffnetem Schraubklemmanschluss
eine elektrische und eine mechanische Verbindung zwischen dem Schraubklemmanschluss
und dem zweiten Kontaktelement herstellbar ist.
-
Daneben
betrifft die Erfindung eine elektrische Verbindungsklemme oder elektrisches
Gerät umfassend
einen Schraubklemmanschluss mit Druckstück, wobei der Adapter der eingangs
genannten Art an dem Schraubklemmanschluss angeschlossenen ist.
-
Darüber hinaus
betrifft die Erfindung die Verwendung des Adapters in der elektrischen
Verbindungsklemme oder dem elektrischen Gerät.
-
Elektrische
Verbindungsklemmen, insbesondere Anschlussklemmen und Reihenklemmen,
sind seit Jahrzehnten bekannt und werden millionenfach bei der Verdrahtung
elektrischer Anlagen und Geräte verwendet.
Die Reihenklemmen werden meist auf Tragschienen aufgerastet, welche
ihrerseits häufig
in einer Mehrzahl in einem Schaltschrank angeordnet sind.
-
Als
Leiteranschlusselemente der elektrischen Klemmvorrichtungen werden
Schraubklemmen, Zugfederklemmen oder Schneidklemmen verwendet. Das
Klemmprinzip bei Zugfederklemmen ist ähnlich dem der Schraubtechnik.
Während
bei der Schraubklemme eine Zughülse
durch die Betätigung der
Klemmenschraube den Leiter gegen den Strombalken zieht, wird bei der
Zugfederklemme diese Aufgabe von der Zugfeder übernommen.
-
Elektrische
Anschluss- und Reihenklemmen sind in der Regel Verbindungsklemmen,
so dass sie mindestens zwei Leiteranschlusselemente aufweisen, die über ein
elektrisch leitendes Verbindungsstück, den Strombalken, elektrisch
miteinander verbunden sind. Neben diesem Grundtyp der Reihenklemmen
und Anschlussklemmen gibt es darüber
hinaus eine Vielzahl von unterschiedlichen Klemmentypen, die speziell
den jeweiligen Anwendungsfällen angepasst
sind. Als Beispiel seien hier Doppelstock- oder Dreistock-Klemmen
sowie Dreileiter- oder Vierleiter-Klemmen genannt, die dann jeweils
eine entsprechend größere Anzahl
an Leiteranschlusselementen aufweisen.
-
Darüber hinaus
gibt es Reihenklemmen, die aus einer Grundklemme und einem Anschlussstecker
bestehen, wobei die Grundklemme ein Klemmengehäuse, mindestens ein darin angeordnetes Leiteranschlusselement
und mindestens einen mit dem Leiteranschlusselement elektrisch verbundenen und
als Steckplatz ausgeführten
weiteren Kontaktanschluss aufweist. Der Anschlussstecker weist ebenfalls
mindestens ein Leiteranschlusselement und ein mit dem Leiteranschlusselement
elektrisch verbundenen Steckkontakt auf. Bei diesem Typ von Reihenklemme
wird die Grundklemme in der Regel zunächst auf einer Tragschiene
aufgerastet und anschließend der
Anschlussstecker mit seinem Steckkontakt auf einen korrespondierenden
Steckplatz der Grundklemme aufgesteckt.
-
Alle
vorgenannten elektrischen Klemmvorrichtungen wie die Reihenklemme,
die Grundklemme sowie der Anschlussstecker sollen bei Betrieb Strom von
einem an das Leiteranschlusselement angeschlossenen elektrischen
Leiter über
das Verbindungsstück
und den weiteren Kontaktanschluss zu dem weiteren Kontaktelement übertragen.
-
Mit
der insgesamt zunehmenden Miniaturisierung von elektrischen Geräten und
elektrischen Anlagen wird auch eine zunehmende Verkleinerung der
Schaltschränke
gewünscht.
Da darüber
hinaus immer mehr elektrische Geräte und Anlagen miteinander
verdrahtet werden müssen,
wird der zur Verfügung
stehende Platz für
die elektrische Klemmvorrichtungen im Schaltschrank zusätzlich verringert. Daher
besteht ein zunehmendes Bedürfnis
nach so genannten ”Mini-Klemmvorrichtungen” in extrem kompakter
Bauweise und geringen Abmaßen.
-
Neben
der kompakten Bauweise zur Integration der Klemmvorrichtungen kommt
dem für
den Anschluss von elektrischen Leitern benötigte Montageraum eine zentrale
Bedeutung zu. Gerade bei Klemmvorrichtungen mit Schraubklemmanschluss muss
oberhalb der Schraube für
ihre Betätigung über einen
Schraubendreher ein großer
Montageraum zur Verfügung
gestellt werden. Abhilfe schafft hier der aus der
DE 20 2007 005 385 U1 bekannte
Adapter für
einen Schraubklemmanschluss. Der bekannte Adapter umfasst elektrische
Kontaktelemente, die derart ausgebildet sind, dass über sie
eine elektrische Verbindung zu einem als Gegen-Kontaktelement ausgebildeten Schraubklemmanschluss
im geöffnetem
Zustand herstellbar ist. Als elektrische Kontaktelemente sind bspw.
Federelemente beschrieben, die gegen das Druckstück des Schraubklemmanschlusses
wirken.
-
DE 103 54 873 A1 beschreibt
ein elektrisch leitendes Steckkontaktelement mit einem an einem Ende
des Steckkontaktelementes ausgebildeten Schraubklemmanschluss und einem
am anderen Ende des Steckkontaktelementes ausgebildeten Steckkontakt,
wobei der Schraubklemmanschluss wenigstens zwei voneinander beabstandet
angeordnete Anschlussabschnitte für jeweils eine Schraubklemme
zum lösbaren
und elektrisch leitenden Verbinden des jeweiligen Anschlussabschnitts
mit einem elektrischen Leiter, insbesondere einem eine elektrisch
isolierende Ummantelung aufweisenden elektrischen Leiter, aufweist.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Adapter zur Verfügung zu
stellen, durch den der elektrische Kontakt zu einem Schraubklemmanschluss
herstellbar ist, wobei der elektrische Kontakt auch bei starken
mechanischen Schwingungen und/oder Vibrationen dauerhaft sichergestellt
ist.
-
Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Die
Aufgabe ist bei einem Adapter mit einem Kontaktteil, umfassend ein
erstes Kontaktelement und ein zweites Kontaktelement zur elektrischen
Verbindung eines als Schraubklemmanschluss ausgebildeten Gegen-Kontaktelements
eines elektrischen Geräts
und/oder einer Verbindungsklemme, wobei das zweite elektrische Kontaktelement
derart ausgebildet ist, dass bei geöffnetem Schraubklemmanschluss
eine elektrische und eine mechanische Verbindung zwischen dem Schraubklemmanschluss und
dem zweiten Kontaktelement herstellbar ist, dadurch gelöst, dass
das zweite Kontaktelement zur mechanisch festen Verbindung zu dem
Schraubklemmanschluss mindestens ein Rastelement umfasst.
-
Darüber hinaus
weist der erfindungsgemäße Adapter
den Vorteil auf, dass der Schraubklemmanschluss von bereits vorhandenen
elektrischen Verbindungsklemmen und/oder elektrischen Geräten durch
Anschluss des Adapters einfach zu einer anderen Leiter-Klemmtechnik umfunktioniert
werden kann. Die Schraube des Schraubklemmanschlusses muss bei dem
vorbeschriebenen Anschluss nicht betätigt werden.
-
Bei
Anschluss des Adapters an den Schraubklemmanschluss wird das zweite
Kontaktelement des Adapters in den Klemmraum des Schraubanschlusses
eingeführt.
Dabei verrastet das Rastelement des zweiten Kontaktelements mit
einem korrespondierend hierzu ausgebildeten Gegenrastelement. Dadurch,
dass das zweite Kontaktelement des Adapters selbst das Rastelement
umfasst, ist dieses im Klemmraum des Schraubklemmanschlusses selbst
bei Vibrationen und Schwingungen unbeweglich fixiert. Die Position
des Rastelements gegenüber
dem Gegen-Kontaktelement ist für
die Qualität der
elektrischen Verbindung maßgeblich.
Damit diese Position unveränderlich
bleibt, ist in einer vorteilhaften Ausführung vorgesehen, dass das
Rastelement derart ausgebildet ist, dass es zum Verrasten mit einem
am Gegen-Kontaktelement angeordneten Gegenrastelement geeignet ist.
-
Gerade
bei dieser Ausführung
ist es besonders vorteilhaft, wenn über das Rastelement die elektrische
Verbindung von dem zweiten Kontakt des Adapters zu dem Gegen-Kontaktelement
des Schraubklemmanschlusses herstellbar ist, weil sich bei einer Verrastung
keine Relativbewegung zwischen den stromübertragenden Teilen ergibt.
Hierdurch ist somit selbst bei starken Erschütterungen eine gute elektrische
Verbindung sichergestellt.
-
Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Rastelement
als Eingriffsteil eine aus zwei Flächen gebildete keilförmige Kontaktspitze
enthält.
Eine Kontaktspitze ist einfach herzustellen und bietet darüber hinaus
den Vorteil, dass sie über
ihre zwei Seitenflächen
verrastbar ist und hierüber
auch Strom transportierbar ist.
-
Existierende
Schraubklemmanschlüsse nach
dem Stand der Technik weisen ein Druckstück auf, dessen Oberfläche zickzackförmig ausgeführt ist.
Der Zwischenraum zweier benachbarter Zacken ist wie die Kontaktspitze
keilförmig
ausgebildet und von zwei etwa V-förmigen Flächen begrenzt. Somit hat die
keilförmige
Kontaktspitze des Rastelementes den Vorteil, dass sie bei existierenden
Schraubklemmanschlüssen
mit einem Druckstück
der vorbeschriebenen Art bereits eingesetzt werden kann. Anpassungen
des Schraubklemmanschlusses sind nicht notwendig, weil die keilförmige Kontaktspitze bereits
auf die Geometrie des keilförmigen
Zwischenraum angepasst ist. Darüber
hinaus wird bei Eingriff der keilförmigen Kontaktspitze in den
keilförmigen Zwischenraum
eine Stromübertragung
zwischen den keilförmigen
Flächen
des Zwischenraums und der Kontaktspitze realisiert. Die Stromübertragung über Flächen ist
wesentlich effektiver als über
punktförmig oder
linienförmig
ausgebildete Bereiche.
-
Besonders
einfach kann das Rastelement über
einen ausgestanzten zungenförmigen
Abschnitt des Adapters gebildet werden. Ferner ist bei dieser Ausführung von
Vorteil, dass das Rastelement und das Kontaktteil einstückig ausgeführt werden
können und
das Rastelement nicht als ein separates Bauteil noch an dem Kontaktteil
zu befestigen ist.
-
Damit,
insbesondere bei Übertragung
von Strom oder elektrischer Energie über das Rastelement, dauerhaft
ein unverändert
guter Kontakt zu dem Gegen-Kontakt des Schraubklemmanschluss ermöglicht wird,
ist in einer vorteilhaften Ausführung der
Erfindung vorgesehen, dass das Rastelement im verrasteten Zustand
mit einem korrespondierend ausgeführten Gegenrastelement des
Schraubklemmanschlusses unlösbar
ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass es nicht zu einem mechanischen
Verschleiß und
Spiel zwischen den Rastelement durch Lösen und erneutes Verrasten
der Rastverbindung kommen kann. Ein Spiel in der Verrastung würde die relative
Position des zweiten Kontaktelements des Adapters zu dem Gegen-Kontaktelement
des Schraubklemmanschlusses, insbesondere bei Belastungen durch
Schwingungen und/oder Vibrationen, verändern. Dies würde die
elektrische Verbindung negativ beeinflussen. Somit wird durch die
Unlösbarkeit
sichergestellt, dass die elektrische Verbindung zwischen dem zweiten
Kontaktelement und dem Gegen-Kontaktelement selbst bei schwingenden
Belastungen unbeeinträchtigt
bleibt.
-
Besonders
einfach kann die unlösbare
Verrastung bei der erfindungsgemäßen Ausführung mit einem
ausgestanzten zungenförmigen
Abschnitt des Kontaktteils als Rastelement dadurch erreicht werden,
dass das freie Ende des ausgestanzten zungenförmigen Abschnitts im Wesentlichen
in Richtung des ersten Kontaktelements des Adapters weist. Durch diese
Ausrichtung wird erreicht, dass beim Einführen des zweiten Kontaktelements
in den Klemmraum des Schraubklemmanschlusses eine Verrastung mit
dem bspw. als Vertiefung ausgebildeten Gegenrastelement besonders
einfach möglich
ist.
-
Ein
Lösen des
Adapters und der Verrastung ist jedoch nicht möglich, da beim Zug des Adapters entgegen
der Einführrichtung
das freie Ende des Rastelements mit seiner Spitze auf die Wand der
keilförmigen
Vertiefung stößt, und
die Zugkraft auf das angebundene Ende des Rastelements wirkt. Somit wird
das Lösen
der Verrastung sicher verhindert.
-
Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass der Adapter einen Rahmen oder Gehäuse umfasst, in dem ein oder
mehrere Kontaktteile aufgenommen sind. Hierdurch wird die Handhabung
des Adapters beim Anschluss an den Schraubklemmanschluss verbessert.
Dabei ist besonderes vorteilhaft, wenn eine Vielzahl von Adaptern
in einem Rahmen oder Gehäuse aufgenommen
sind, weil sich hierdurch die entsprechende Anzahl der Adapter gleichzeitig
an entsprechend viele Schraubklemmanschlüsse angeschlossen werden können. Somit
wird die Zeit zum Anschluss des einzelnen Adapters stark verringert.
-
Da
der Adapter Bestandteil der elektrische Verbindungsklemme oder des
elektrischen Gerätes ist,
sind alle Vorteile des Adapters ebenfalls von der elektrischen Verbindungsklemme
bzw. von dem elektrischen Gerät
umfasst.
-
Insbesondere
wird durch erfindungsgemäße elektrische
Verbindungsklemme bzw. durch das erfindungsgemäße elektrische Gerät erreicht,
dass die elektrische Verbindung zwischen Schraubklemmanschluss und
Adapter bei auf die elektrische Verbindungsklemme oder dem elektrischen
Gerät wirkende Vibrationen
und/oder Schwingungen verbessert wird.
-
Neben
den vorbeschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung sind weitere
vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt
und wird nachfolgend näher
beschrieben. Es zeigt
-
1 eine
perspektivische Darstellung eines Adapters mit einem Rahmen in dem
sich ein Kontaktteil mit einem ersten Kontaktelement und einem zweiten
Kontaktelement befindet;
-
2 den
Adapter aus 1 in Seitenansicht, wobei der
Adapter mit seinem zweiten Kontaktelement ein Druckstück eines
Schraubklemmanschlusses kontaktiert und mit dem Druckstück über sein
Rastelement verrastet ist;
-
3 einen
vergrößert dargestellten
Ausschnitt des Adapters 2 in Seitenansicht;
-
4 in
Perspektive ein elektrisches Gerät mit
einem Schraubklemmanschluss teilweise geschnitten sowie das Kontaktteil
des Adapters aus 1 und
-
5 in
perspektivischer Ansicht das elektrische Gerät aus 4, wobei
das Kontaktteil mit seinem zweiten Kontaktelement das Druckstück des Schraubklemmanschlusses
kontaktiert und das Rastelement des Kontaktteils mit dem Druckstück verrastet
ist.
-
In 1 ist
ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Adapters
dargestellt. Der Adapter 1 umfasst Kontaktteil 3 mit
einem ersten Kontaktelement 5 an seinem ersten Ende und
einem zweiten Kontaktelement 7 an seinem zweiten Ende.
Das erste Kontaktelement 5 dient zum Anschluss eines nicht dargestellten
elektrischen Leiters. Das erste Kontaktelement 5 ist gem. 1 durch
zwei zungenförmig gestaltete
Federschenkel 9 gebildet.
-
Die
Federschenkel 9 sind symmetrisch zu einer zur Längsachse
des Kontaktteils 3 sich erstreckende Mittenebene angeordnet.
Alternativ könnte das
erste Kontaktelement 5 durch jede andere bekannte Anschlusstechnik,
wie Schneidtechnik oder Piercetechnik etc. gebildet sein. Ferner
ist nicht zwingend vorgesehen, dass das Kontaktelement 5 zum Anschluss
eines elektrischen Leiters geeignet sein muss. Es könnte auch
zum Anschluss eines Steckers einer elektrischen Buchse und dergleichen
ausgebildet sein.
-
Das
zweite Kontaktelement 7 ist zur elektrischen Verbindung
eines bspw. in 4 gezeigten als Schraubklemmanschluss 11 ausgebildeten
Gegen-Kontaktelements geeignet. Der Schraubklemmanschluss 11 könnte Bestandteil
eines elektrischen Geräts,
insbesondere eines in 4 teilweise dargestellten Schützes 13,
und/oder einer nicht gezeigten Verbindungsklemme sein.
-
Wie
aus den 4 und 5 ersichtlich,
ist das zweite elektrische Kontaktelement 7 derart ausgebildet,
dass bei geöffnetem
Schraubklemmanschluss eine elektrische und eine mechanische Verbindung
zwischen dem Schraubklemmanschluss 11 und dem zweiten Kontaktelement 7 herstellbar
ist. Hierfür
könnte
das zweite Kontaktelement 7 endseitig bspw. eine oder zwei
Kontaktfedern 15 aufweisen, die gegen das mit 17 bezeichnete Druckstück des Schraubklemmanschlusses 11 wirken.
Gemäß der vorliegenden
Ausführung
weist das zweite Kontaktelement 7 zwei symmetrisch zu einer
zur Längsachse des
Kontaktteils 3 sich erstreckende Mittenebene flache Federkontakte 15 auf.
Zur mechanisch festen Verbindung von dem Adapter 1 mit
dem Schraubklemmanschluss weist das zweite Kontaktelement 7 mindestens
ein Rastelement 19 auf. Sie sind bei der vorliegenden Ausführung auf
den Innenseiten der Kontaktfedern 15 angeordnet. Die beiden
Rastelemente 19 stellen sowohl die mechanische als auch die
elektrische Verbindung zu dem Schraubklemmanschluss 11 her.
Die Rastelemente 19 weisen gem. den 1 bis 4 eine
keilförmige
Kontaktspitze auf. Sie sind vorzugsweise, wie in 1 zu
sehen, über
einen ausgestanzten zungenförmigen
Abschnitt des Kontaktteils 3 gebildet. Das freie Ende des
ausgestanzten zungenförmigen
Abschnitts weist im Wesentlichen in Richtung des ersten Kontaktelements 5. Die
Ausrichtung des ausgestanzten zungenförmigen Abschnitts führt dazu,
dass das Rastelement 19 bei Verrastung in dem Schraubklemmanschluss 11 mit einem
korrespondierend ausgeführten
Gegenrastelement unlösbar
ist. Als Gegenrastelement kann wie besonders gut in 3 zu
sehen eine auf der Oberfläche
des Druckstücks 17 ausgebildete
Vertiefung vorgesehen sein, welche vorzugsweise durch einen Zwischenraum 21 zweier
benachtbarter Zacken 23 gebildet ist. Die Geometrie des
Zwischenraums 21 ist durch die Außenkontur der Zacken 23 bestimmt.
Der Zwischenraum 21 ist im Profil keilförmig und entspricht somit im
Wesentlichen auch der Außenkontur des
keilförmigen
Kontaktspitze des Rastelementes 19.
-
Die
dargestellte und vorstehend beschriebene Kontaktteil 3 ist
als Stanzbiegeteil ausgeführt.
-
4 und 5 zeigen
als elektrisches Gerät
das Schütz 13 mit
dem Schraubklemmanschluss 11. Dieser Schraubklemmanschluss 11 ist
besonders ausgebildet, weil sein Klemmraum zwei Klemmbereiche 25, 27 aufweist.
Der erste Klemmbereich 25 ist oberhalb des Druckstücks 17 und
der zweite Klemmbereich 27 unterhalb des Druckstücks angeordnet. Für diese
Art des Schraubanschlusses 11 ist der in den Figuren gezeigte
Adapter besonders gut geeignet, weil gem. 5 zwischen
die beiden Kontaktfedern 15 mit ihren jeweiligen Rastelementen
das Druckstück 17 geklemmt
werden kann. Somit wird die elektrische und mechanische Verbindung
zu dem Schraubklemmanschluss 11 über zwei Kontaktfedern 15 realisiert.
-
Bei
Schraubklemmanschlüssen 11 mit
einem einzigen Klemmraum ist das dargestellte Kontaktteil 3 mit
seinen beiden Kontaktfedern 15 nicht geeignet. Hier könnte alternativ
zu den beiden Kontaktfedern eine nicht dargestellte bogenförmige Kontaktfeder verwendet
werden, welche nach außen
wirkt und auf deren Außenseite
ein Rastelement gem. der gezeigten Ausführung angeordnet ist. Im angeschlossenen Zustand
drückt
dabei die bogenförmige
Kontaktfeder nach außen
auf das Druckstück 17.
Vorzugsweise wird dabei das Rastelement in ein als Vertiefung ausgebildetes
Gegenrastelement des Druckstücks 17 gedrückt.
-
Es
sein noch angemerkt, dass der Adapter (1) vorzugsweise
einen Rahmen 29, wie in den 1 und 2 gezeigt,
oder ein Gehäuse
enthält,
in dem ein oder mehrere Kontaktteile 3 aufgenommen sind. Der
Rahmen 29 kann dabei auch derart geformt sein, dass er
einen oberen abgewinkelten Bereich umfasst, der bei an dem Schraubklemmanschluss
(11) angeschlossen Adapter (1) bspw. den Zugang
zu der Schraube des Schraubklemmanschlusses (11) bedeckt.
-
- 1
- Adapter
- 3
- Kontaktteil
- 5
- erstes
Kontaktelement
- 7
- zweites
Kontaktelement
- 9
- Federschenkel
- 11
- Schraubklemmanschluss
- 13
- Schütz
- 15
- Kontaktfeder
- 17
- Druckstück
- 19
- Rastelement
- 21
- Zwischenraum
- 23
- Zacken
- 25
- erster
Klemmbereich
- 27
- zweiter
Klemmbereich
- 29
- Rahmen