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"Elektrische Anschlußklemme, inbesondere Schaltanlagen-Reihenklemme"
Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlußklemme, insbesondere Schaltanlagen-Reihenklemme,
vorzugsweise mit einem Isolierkörper, ggf. mit einem angeformten Montagefuß, mit
mindestens einem hülsenförmigen Klemmkörper mit einem Boden, mit Seitenwänden und
mit einem Kopfstück, bei dem der Boden, die Seitenwände und das Kopfstück einen
Anschlußraum zum Anschluß elektrischer Leiter begrenzen, mit mindestens einer in
dem Kopfstück des Klemmkörpers geführten Klemmschraube und ggf. mit einem von der
Klemmschraube geführten, die Klemmschraube unterfassenden Druck- und Leiterschutzbügel.
Die Formulierungen "vorzugsweise mit einem Isolierkörper", ggf. mit einem angeformten
Montagefuß"
und "ggf. mit einem von der Klemmschraube geführten, die Klemmschraube unterfassenden
Druck- und Leiterschutzbügel" machen deutlich, daß die in Rede stehende elektrische
Anschlußklemme nicht zwingend einen Isolierkörper aufweisen muß, daß an den Isolierkörper,
falls ein solcher vorhanden ist, nicht zwingend ein Montagefuß angeformt sein muß,
und daß nicht zwingend ein Druck- und Leiterschutzbügel vorgesehen sein muß.
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Elektrische Anschlußklemmen der in Rede stehenden Art, an die sowohl
elektrische Leiter aus Kupfer als auch solche aus Aluminium angeschlossen werden,
weisen häufig Klemmkörper auf, die aus Profilmaterial durch einfaches längenrichtiges
Abschneiden oder aus Vollmaterial durch spanende Bearbeitung, z.B. Bohren oder Fräsen,
oder spanlose Bearbeitung, z.B. Fleßpressen, hergestellt worden sind. Allen diesen
Klemmkörpern ist gemeinsam, daß der Anschlußraum solcher Klemmkörper "glatte" Begrenzungsflächen
aufweist. Das hat zur Folge, daß der angeschlossene elektrische Leiter nach mehrfachem,
auf Stromwärme und/oder Werkstoffsetzung zurückgehendem Dehnungs- und Setzungsspiel
nicht mehr mit hinreichend großer Kraft an den Boden des Klemmkörpers angepreßt
ist.
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Im Ergebnis ist einerseits die Auszugskraft - Kraft, mit der ein angeschlossener
elektrischer Leiter aus der Anschlußklemme herausgezogen werden kann - relativ gering,
andererseits die Kontaktierung relativ schlecht und folglich der Ubergangswiderstand
relativ hoch; ein relativ hoher Ubergangswiderstand tritt insbesondere dann auf,
wenn ein aus Aluminium bestehender elektrischer Leiter angeschlossen ist.
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Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, die elektrische
Anschlußklemme der zuvor beschriebenen Art so auszugestalten und weiterzubilden,
daß trotz der durch die Herstellungsweise ihres Klemmkörpers bedingten "glatten"
Begrenzungsflächen des Anschlußraumes eine relativ hohe Auszugskraft und ein relativ
geringer
Übergangswiderstand, auch beim Anschluß elektrischer Leiter
aus Kupfer, erreicht wird.
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Die erfindungsgemäße elektrische Anschlußklemme, bei der diese Aufgabe
gelöst ist, ist zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der Boden
des Klemmkörpers einen quer zur Längsachse des Klemmkörpers verlaufenden, bis an
die den Anschlußraum begrenzende Seite des Bodens reichenden Schlitz aufweist. Der
erfindungsgemäß vorgesehene Schlitz setzt sich vorzugsweise zumindest teilweise
in den Seitenwänden des Klemmkörpers fort. Im übrigen empfiehlt es sich, den Schlitz
durch Sägen zu realisieren, also den Klemmkörper von seinem Boden her an zus ägen
bzw. in den Klemmkörper, von seinem Boden her, hineinzusägen. Wird der erfindungsgemäß
vorgesehene Schlitz in der zuletzt beschriebenen Weise durch Sägen realisiert, so
hat dieser Schlitz an der den Anschlußraum begrenzenden Seite des Bodens des Klemmkörpers
besonders scharf ausgeprägte Kanten. Schließlich geht zunächst eine weitere Lehre
der Erfindung dahin, den Schlitz im Boden des Klemmkörpers unterhalb der Klemmschraube
vorzusehen, und zwar vorzugsweise in bezug auf die Klemmschraube symmetrisch.
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Dadurch, daß erfindungsgemäß im Boden des Klemmkörpers ein Schlitz
vorgesehen ist, wird der angeschlossene elektrische Leiter durch die Klemmschraube
teilweise in diesen Schlitz hineingedrückt. Die Folge ist, daß der angeschlossene
elektrische Leiter nicht nur kraftschlüssig - wie bei den bekannten elektrischen
Anschlußklemmen, von denen die Erfindung ausgeht -, sondern zusätzlich formschlüssig
in dem Klemmkörper gehalten ist; der erreichte Auszugswiderstand ist also unvergleichbar
größer als bei den bekannten Anschlußklemmen. Darüber hinaus ist auch ein relativ
geringer Ubergangswiderstand verwirklicht. Tatsächlich besteht nämlich zwischen
dem in den erfindungsgemäß vorgesehenen Schlitz hineingedrückten Teil des angeschlossenen
elektrischen Leiters und dem
Boden des Klemmkörpers im Bereich des
Schlitzes ein hoher Kontaktdruck, resultierend aus dem Hineindrücken des elektrischen
Leiters in den Schlitz.
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Nach einer weiteren Lehre der Erfindung, der besondere Bedeutung zukommt,
ist der Klemmkörper an einer Seite des Schlitzes, vorzugsweise jedoch an beiden
Seiten des Schlitzes als stoffschlüssig mit seinem Kopfstück oder mit seinen Seitenwänden
verbundener Balken ausgeführt. Es handelt sich dabei gleichsam um einseitig eingespannte,
nämlich stoffschlüssig an das Kopfstück oder an die Seitenwände "angeschlossene"
Balken, die unter dem Keildruck des in den Schlitz teilweise hineingedrückten elektrischen
Leiters seitlich ausweichen können, also eine elastische Verformung, nämlich eine
Biegung erfahren. Die zuletzt beschriebene Ausführungsform der erfindungsgemäßen
elektrischen Anschlußklemme ist aus folgenden Gründen besonders vorteilhaft: Die
scharfen Kanten des erfindungsgemäß vorgesehenen Schlitzes haben bei dem seitlichen
Ausweichen der "Balken" eine Schabewirkung zur Folge, so daß der elektrische Leiter,
der durch Anziehen der Klemmschraube angeschlossen wird, eine jungfräuliche Oberfläche
bekommt, was besonders dann von erheblicher Bedeutung ist, wenn es sich um einen
aus Aluminium bestehenden elektrischen Leiter handelt. Bekanntlich bildet sich ja
auf ungeschützten Oberflächen von Aluminium sofort eine Oxidschicht, die zu einem
relativ hohen übergangswiderstand führt. Bei der zuvor beschriebenen bevorzugten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlußklemme wird nun aber
nicht nur eine für die Kontaktierung und damit für die Erreichung eines geringen
übergangswiderstandes wesentliche jungfräuliche, d.h. metallisch blanke Oberfläche
mit dem Anziehen der Klemmschraube geschaffen. Vielmehr wird diese metallisch blanke
Oberfläche auch gleichsam konserviert.
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Tatsächlich besteht bei dem in den Schlitz hineingedrückten Teil des
angeschlossenen elektrischen Leiters keine Möglichkeit der Oxidbildung, weil Luft
und damit Sauerstoff nicht zwischen den in den Schlitz hineingedrückten Teil des
angeschlossenen elektrischen Leiters und den angrenzenden Bereichen des Bodens des
Klemmkörpers eindringen kann; der in Rede stehende Bereich der Kontaktierung ist
also gasdicht abgeschlossen.
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Bei vielen bekannten elektrischen Anschlußklemmen der in Rede stehenden
Art sind zur Kompensation des auf Stromwärme und/oder Werkstoffsetzung zurückgehenden
Dehnungs- und Setzungsspiels elastische Ausgleichsglieder vorgesehen, deren Wirkrichtung
in Achsrichtung der Klemmschrauben verläuft. Das ist insoweit nachteilig, weil mit
dem Wirksamwerden der Ausgleichsglieder der ursprünglich vorhandende Kontaktdruck
abnimmt. Bei der in Rede stehenden bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Anschlußklemme ist der Bereich der Kontaktierung teilweise in den Schlitz hineingedrückter
Leiter - angrenzender Bereich des Bodens des Klemmkörpers " nun gleichsam eine Nebenkontaktstelle
mit einem besonders hohen Kontaktdruck. Der Kontaktdruck im Bereich der Nebenkontaktstelle
wird durch das auf Stromwärme und/oder Werkstoffsetzung zurückgehende Dehnungs-
und Setzungsspiel und durch die angesprochenen Ausgleichsglieder praktisch nicht
beeinflußt.
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Im übrigen weist nach einer weiteren Lehre der Erfindung bei einer
Anschlußklemme in der Ausführungsform mit einem Klemmkörper und zwei Klemmschrauben
der Klemmkörper im Bereich zwischen den beiden Klemmschrauben eine Ausnehmung auf
und ist der Isolierkörper mit einem der Ausnehmung des Klemmkörpers zugeordneten
Vorsprung versehen. Der in die Ausnehmung des Klemmkörpers hineingreifende Vorsprung
des Isolierkörpers kann eine doppelte Funktion haben. Einerseits kann der Vorsprung
des Isolierkörpers der Festlegung
des Klemmkörpers innerhalb des
Isolierkörpers dienen. Andererseits kann der Vorsprung des Isolierkörpers aber auch
die Aufgabe haben, einen Durchsteckschutz zu bilden, d.h. zu verhindern, daß ein
von einer Seite in den Anschlußraum des Klemmkörpers eingeführter elektrischer Leiter
so weit durchgesteckt wird, daß der für den zweiten elektrischen Leiter bestimmte
Anschlußraum des Klemmkörpers bereits ganz oder teilweise besetzt ist.
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Aus den vorangegangenen Erläuterungen in bezug auf die erfindungsgemäße
elektrische Anschlußklemme ergibt sich, daß der allgemeine Erfindungsgedanke darin
besteht, den Boden des Klemmkörpers einer elektrischen Anschlußklemme so zu verwirklichen,
daß der anzuschließende elektrische Leiter durch das Anziehen der Klemmschraube
in eine Ausnehmung des Bodens des Klemmkörpers teilweise hineingedrückt werden kann.
Von diesem allgemeinen Erfindungsgedanken wird also auch dann Gebrauch gemacht,
wenn z.B. der Boden des Klemmkörpers eine quer zur Längsachse des Klemmkörpers verlaufende,
bis an die den Anschlußraum begrenzende Seite des Bodens reichende Bohrung aufweist.
Diese eingangs beschriebene Realisierung des allgemeinen Erfindungsgedankens - Versehen
des Bodens des Klemmkörpers mit einem Schlitz - ist aus den dargelegten Gründen
jedoch vorteilhafter als die zuletzt beschriebene Realisierung des allgemeinen Erfindungsgedankens
- Versehen des Bodens des Klemmkörpers mit einer Bohrung.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht
einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlußklemme, Fig. 2 in gegenüber
der Fig. 1 vergrößerter Darstellung einen Teil eines Klemmkörpers der Anschlußklemme
nach Fig. 1 mit angeschlossenem elektrischen Leiter,
Fig. 3 wiederum
in gegenüber der Fig. 1 vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch einen Klemmkörper
einer erfindungsgemäßen Anschlußklemme, bei der einseitig zwei elektrische Leiter
angeschlossen sind und Fig. 4 einen Schnitt durch den Klemmkörper einer anderen
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlußklemme.
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Die in Fig. 1 dargestellte elektrische Anschlußklemme, nämlich eine
Schaltanlagen-Reihenklemme, besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Isolierkörper
1 mit einem angeformten Montage fuß 2, aus einem hülsenförmigen Klemmkörper 3 mit
einem Boden 4, mit Seitenwänden 5, 6 und mit einem Kopfstück 7, bei dem der Boden
4, die Seitenwände 5, 6 und das Kopfstück 7 einen Anschlußraum 8 zum Anschluß elektrischer
Leiter 9, 10 begrenzen, aus zwei in dem Kopfstück 7 des Klemmkörpers 3 geführten
Klemmschrauben 11, 12 und aus zwei von jeweils einer Klemmschraube 11 bzw. 12 geführten,
die jeweilige Klemmschraube 11. bzw. 12 unterfassenden Druck- und Leiterschutzbügel
13, 14.
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Wie die Figuren zeigen, weist der Boden 4 des Klemmkörpers 3 zwei
quer zur Längsachse 15 des Klemmkörpers 3 verlaufende, bis an die den Anschlußraum
8 begrenzende Seite des Bodens 4 reichende Schlitze 16, 17 auf. In den dargestellten
Ausführungsbeispielen setzen sich die Schlitze 16, 17 in den Seitenwänden 5, 6 des
Klemmkörpers 3 fort. Im übrigen sind die Schlitze 16, 17 durch Sägen realisiert,
nämlich dadurch, daß in den Klemmkörper 3 von seinem Boden 4 her hineingesägt worden
ist. Dadurch, daß die Schlitze 16, 17 durch Sägen realisiert sind, haben die Schlitze
16, 17 an der den Anschlußraum 8 begrenzenden Seite des Bodens 4
des
Klemmkörpers 3 besonders scharf ausgeprägte Kanten 18, 19.
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Schließlich zeigen die Figuren, daß die Schlitze 16, 17 im Boden 4
des Klemmkörpers 3 unterhalb der Klemmschrauben 11, 12 vorgesehen sind, und zwar
symmetrisch in bezug auf die Klemmschrauben 11, 12.
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Wie die Fig. 2 und die Fig. 4, rechter Teil, zeigen, werden die angeschlossenen
elektrischen Leiter 9, 10 durch die Klemmschrauben 11, 12 teilweise in die Schlitze
16, 17 hineingedrückt. Die Folge ist, daß die angeschlossenen elektrischen Leiter
9, 10 nicht nur kraftschlüssig, sondern zusätzlich formschlüssig in dem Klemmkörper
3 gehalten sind; der dadurch erreichte Auszugswiderstand ist wesentlich größer als
bei den bekannten Anschlußklemmen, von denen die Erfindung ausgeht. Darüber hinaus
zeichnet sich die erfindungsgemäße Anschlußklemme auch durch einen relativ geringen
Ubergangswiderstand aus. Es besteht nämlich zwischen den in die Schlitze 16, 17
hineingedrückten Teilen der angeschlossenen elektrischen Leiter 9, 10 und dem Boden
4 des Klemmkörpers 3 im Bereich der Schlitze 16, 17 ein hoher Kontaktdruck, resultierend
aus dem Hineindrücken der elektrischen Leiter 9, 10 in die Schlitze 16, 17.
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Im übrigen zeigen die Figuren insoweit eine bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlußklemme, als der Klemmkörper 3 an einer
Seite der Schlitze 16, 17 (Fig. 4) bzw. an beiden Seiten der Schlitze 16, 17 (Fig.
1 und 2) als stoffschlüssig mit seinen Seitenwänden 5, 6 verbundener Balken 20 ausgeführt
ist. Es handelt sich dabei gleichsam um einseitig eingespannte Balken 20, die unter
dem Keildruck der in die Schlitze 16, 17 teilweise hineingedrückten elektrischen
Leiter 9, 10 seitlich ausweichen können, also eine elastische Verformung, nämlich
eine Biegung erfahren, was besonders deutlich in Fig. 2 dargestellt ist. Dadurch
wird folgendes erreicht:
Die scharfen Kanten 18, 19 der Schlitze
16, 17 haben bei dem seitlichen Ausweichen der Balken 20 eine Schabewirkung zur
Folge, so daß die elektrischen Leiter 9, 10, die durch Anziehen der Klemmschrauben
11, 12 angeschlossen werden, eine jungfräuliche Oberfläche bekommen; daß ist besonders
dann von erheblicher Bedeutung, wenn es sich um ausAluminium bestehende elektrische
Leiter 9, 10 handelt. Außerdem wird erreicht, daß der Kontaktdruck zwischen dem
Klemmkörper 3 (im Bereich der Schlitze 16, 17) und dem angeschlossenen elektrischen
Leiter 9 bzw. 10 und folglich auch der Übergangswiderstand auch nach einer Vielzahl
von stromwärmebedingten Temperaturwechseln praktisch konstant bleibt.
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Schließlich zeigen die Fig. 1 und 4 insoweit bevorzugte Ausführungsformen
von erfindungsgemäßen Anschlußklemmen, als der Klemmkörper 3 im Bereich zwischen
den beiden Klemmschrauben 11, 12 eine Ausnehmung 21 aufweist und der Isolierkörper
1 mit einem der Ausnehmung 21 des Klemmkörpers 3 zugeordneten Vorsprung 22 versehen
ist. Der Vorsprung 22 dient dazu, einerseits den Klemmkörper 3 innerhalb des Isolierkörpers
1 festzulegen, andererseits als Durchsteckschutz.