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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
System zur mechanischen und elektrischen Verbindung
von Stromschienen untereinander, und insbesondere auf
die Verbindung von elastischen Teilen mit
Zuleitungsschienen, wie sie in elektrischen
Schaltschränken weitgehend gebräuchlich sind.
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Die elastischen Bauteile sind elektrische
Leiter, die aus einem Blechfolienpaket aus Kupfer,
verzinntem Aluminium oder sonstigem leitfähigem
Material bestehen, außen durch das Aufschäumen eines
Mantels aus geeignetem Material isoliert sind und im
allgemeinen einen rechteckigen Querschnitt haben.
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Bislang ergeben sich bei der Elektro-
Installation von Anschlüssen und durch die damit
verbundenen Unzulänglichkeiten viele Schwierigkeiten.
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Derzeit gibt es zwei verschiedene
Anschlußmöglichkeiten, bei der ersten werden in die
zu verbindenden Teile Löcher gebohrt oder gestanzt
und dann mit Hilfe von Bolzen geklemmt, bei der
anderen werden die zu verbindenden Teile
übereinandergelegt und zwischen zwei durch vier
Bolzen verbundene Platten festgeklemmt.
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Beide Lösungen sind im Hinblick auf die
Qualität der Verbindung ungeeignet.
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Bei der ersten Lösung sind zum Bohren bzw.
Stanzen der Löcher viele spezielle Werkzeuge und
Geräte erforderlich. Außerdem entstehen dabei an den
Blechfolien Beschädigungen, Verformungen und Grate.
Sie ist zeit- und kostenaufwendig, und bei
Installationsfehlern wird das elastische Teil
beschädigt und muß ersetzt werden. Schließlich müssen
für einen einwandfreien elektrischen Anschluß unter
den Bolzenköpfen elastische Unterlegscheiben zum
Ausgleich der Materialausdehnung angebracht und die
Bolzen mit einem gut funktionierenden
Drehmomentschlüssel angezogen werden, der auf die
vorgeschriebene Anziehkraft eingestellt ist, aufgrund
seiner unhandlichen Form aber oft nur schwierig, ja
sogar unmöglich anzusetzen ist.
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Des weiteren ist festzustellen, daß der vom
Bolzenteil ausgeübte Druck, der nur durch die
Unterlegscheiben verteilt wird, oft die Belastbarkeit
des Verbindungsteils übersteigt und zu Dellen und
Verformungen führt, wodurch der Anschluß schadhaft
wird; als Abhilfe müssen Stahlplättchen zur
Druckverteilung verwendet werden.
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Das zweite Verfahren läßt sich bei der
Installation zwar leichter handhaben, doch der grobe
Nachteil dabei ist, daß der Druck auf den
aufliegenden Flächen nicht gleichmäßig verteilt wird,
da es nahezu unmöglich ist, die eingebauten Platten
vollkommen parallel zu halten und somit vor
Verformungen zu schützen.
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Darüber hinaus ist wie im ersten Verfahren bei
der elastischen Vorrichtung und beim Ansetzen des
Drehmomentschlüssels die gleiche Vorsicht geboten,
was bei der Lieferform der Platten nicht eingeplant
ist.
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Aus Patent FR-A-2.634.327 ist ebenfalls eine
sehr funktionssichere elektrische Anschlußvorrichtung
mit voreingestelltem Anzugswinkel und Klemmkraft
bekannt. Bei diesem Patent wird der Leiter durch
spezielle Werkzeuge im Anschlußteil festgeklemmt und
wieder gelöst, die ein Schraubwerk betätigen, das aus
einer mit dem Klemmkörper zusammenwirkenden
Axialfedervorrichtung besteht. Das führt dazu, daß
auf den Leiter unabhängig von dessen Toleranzen eine
konstante, voreingestellte Klemmkraft wirkt. Zur
Betätigung der Vorrichtung ist das oben genannte
Spezialwerkzeug erforderlich. Außerdem kann der
Leiter nur dann eingeführt bzw. wieder abgezogen
werden, wenn das Spezialwerkzeug in einem bestimmten
Drehwinkel angesetzt wird. Dadurch ergibt sich ein
ziemlich komplizierter Aufbau.
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Nun gibt es aber, wie in vorliegender
Erfindung ausgeführt, eine einfach aufgebaute
Vorrichtung zur Verbindung von zwei elektrischen
Leitern, bei der der eine in Form einer starren
Schiene und der andere entweder in Form einer starren
Schiene oder eines elastischen, aus einem
Blechfolienpaket bestehenden Anschlußteils vorliegen
kann; durch sie werden alle diese Aufgaben gelöst, da
der Vorgang der Anschlußinstallation nicht nur
vereinfacht wird, sondern im übrigen und vor allem
auch ein einwandfreier elektrischer Kontakt zwischen
den beiden so verbundenen Leitern gewährleistet ist.
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Zur Lösung dieses Problems wurde eine
Vorrichtung konstruiert und entwickelt, mit der zwei
elektrische Leiter miteinander verbunden werden
können, von denen mindestens einer in Form einer
starren Schiene und der andere in Form einer starren
Schiene oder eines elastischen, aus einem
Blechfolienpaket bestehenden Anschlußteils ausgeführt
ist, die zwei Aussparungen oder Eintiefungen zur
Aufnahme von je einem Anschlußteil sowie in eine Wand
eingeschraubte Klemmittel aufweist, wobei besagte
Mittel in jeder Aussparung oder Eintiefung gegen die
Auflagefläche jedes Anschlußteils drücken.
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Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung dadurch
gekennzeichnet, daß:
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- jeder Klemmkörper im wesentlichen aus einer
eigentlichen, zylinderförmigen Hülse mit einem
Außengewinde besteht, die in eine entsprechende
Öffnung in einer Wand des Anschlußblocks zur Führung
der zu verbindenden Elemente eingeschraubt werden
kann;
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- die Auflagefläche gegenüber dem
festzuklemmenden Teil aus einem im Innern einer
offenen Aussparung angeordneten, in der Hülse axial
verschiebbaren Kopf besteht, dessen Hinterseite unter
der Einwirkung eines Mittels steht, mit dem ein
voreingestellter Druck ausgeübt werden kann, wobei
der Kopf durch einen an der Außenseite überstehenden
Bolzen oder Spannelement im Innern der Hülse gehalten
wird und als eigentliches Teil zum Feststellen dient;
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- der Bolzen, der dafür sorgt, daß die
Auflagefläche in der Hülse gehalten wird, aus einem
umgekehrt zur Hülse geschnittenen Gewindestift
besteht, wodurch bei Erreichen der Klemmkraft der
Stift bzw. das eigentliche Spannelement gelöst werden
können.
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Im übrigen können bei einer vorteilhaften
Ausführungsform gemäß der Erfindung eine Schutzkappe
oder sonstige Zubehörteile an der Anschlußvorrichtung
angebracht werden, ohne daß zusätzliche
Befestigungselemente verwendet werden müssen.
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Die Erfindung und die damit verbundenen
Vorteile werden anhand des nachstehend zur
Verdeutlichung aufgeführten Ausführungsbeispiels
leichter verständlich, das durch die beigefügten
Zeichnungen veranschaulicht wird; es zeigen:
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- Figur 1 eine schematische, perspektivische
Gesamtansicht, aus der hervorgeht, wie bei der
erfindungsgemäßen Vorrichtung die Verbindung zwischen
einer Stromschiene und der Anschlußschnur in einer
gegebenen Anlage erreicht wird.
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- Figur 2 eine schematische, perspektivische,
explodierte Ansicht, aus der der gesamte Aufbau einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung im einzelnen
hervorgeht, wobei in der Zeichung aber nur ein
Klemmkörper dargestellt ist;
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- Figur 3 eine perspektivische, teilweise
geschnittene und explodierte Ansicht, aus der der
Aufbau eines Klemmkörpers bei einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung hervorgeht;
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- Figur 4 eine geschnittene Vorderansicht der
vorteilhaften Ausführungsform, die in Figur 3
dargestellt ist;
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- Figur 5 eine Ansicht mit Schnitt durch
Ebene B in Figur 4, in der die Wirkfläche am
Klemmkörper, wie sie bei der erfindungsgemäßen
Ausführung der Vorrichtung ausgebildet ist, im
einzelnen zu sehen ist.
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Wie in den beigefügten Zeichnungen,
insbesondere in Figur 1, zu erkennen ist, betrifft
die Erfindung somit eine Vorrichtung, die im
allgemeinen wie in Figur 1 mit der Ziffer 1
bezeichnet wird und durch die zur Stromzuführung an
einem beliebigen Schaltgerät (4), das im Abstand D
zur Zuleitungsschiene (2) angeordnet ist, ein
Leiterelement (3) an eine Stromschiene (2)
angeschlossen werden kann. In der abgebildeten
Ausführungsform ist der Leiter (3) ein elastisches
Bauteil, das aus einem in einem isolierenden Mantel
angeordneten Blechfolienpaket besteht und einen
rechteckigen Querschnitt besitzt.
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Zum Anschließen der Teile ist die
erfindungsgemäße Vorrichtung (1), wie sie aus den
Detailansichten (Fig. 2 - 5) der vorteilhaften
Ausführungsform hervorgeht, in Form eines
Anschlußblocks aus Kupfer oder einer Kupferlegierung
ausgeführt, wobei in zwei Aussparungen oder
Eintiefungen am Block jeweils die anzuschließenden
Elemente (2, 3) eingeführt werden. Im vorliegenden
Fall ist der Block (1) H-förmig ausgeführt, wobei die
Aussparungen (5, 6) weitgehend genauso hoch sind wie
die anzuschließenden Elemente (2, 3) breit. Durch
Mittel, die im allgemeinen durch die Ziffer 7
bezeichnet werden, können die anzuschließenden
Elemente (2, 3) im Innern der Aussparungen (5, 6)
festgeklemmt werden.
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Gemäß Erfindung sind die Klemmkörper (7) (in
Figur 2 ist nur einer eingezeichnet) in Form von
Klemmen oder Hülsen (8) ausgebildet, die in die eine
Wand (9), die jede Aussparung oder Vertiefung (5, 6)
bildet, eingeschraubt werden können, wobei die
jeweils andere Wand (10) voll ausgeführt ist und als
Auflagefläche für eine Seite der anzuschließenden
Elemente (2, 3) dient. Die Klemmen oder Hülsen (8)
drücken jeweils von der anderen Seite gegen die
anzuschließenden Elemente (2, 3) und halten sie somit
unverrückbar im Innern des Anschlußblocks (1) fest.
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Erfindungsgemäß sind die Klemmkörper bzw.
Hülsen (7) grundsätzlich so aufgebaut, daß die
Klemmkraft daran mit entsprechenden Mitteln geregelt
und ein weiteres Anziehen verhindert werden kann,
sobald ein voreingestellter Grenzwert erreicht wurde.
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Figur 3 - 5 zeigen eine Ausführungsform, die
diese Aufgabe erfüllt.
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Wie aus den Zeichnungen zu erkennen ist,
besteht jeder Klemmkörper (8) im wesentlichen aus der
eigentlichen, zylinderförmigen Hülse mit einem
Außengewinde (11). Die Hülse (8) kann in eine
entsprechende Öffnung (12) in der Wand (9) des
Anschlußblocks zum Anschluß der zu verbindenden
Elemente eingeschraubt werden. Die Auflagefläche (13)
gegenüber dem festzuklemmenden Teil bildet im
vorliegenden Falle ein sechseckiger Kopf (14), der im
Innern einer entsprechend gestalteten, offenen
Aussparung (15) angeordnet ist und axial innerhalb
der Hülse verschiebbar ist. Auf die Hinterseite (16)
wirken mit einem voreingestellten Druck Mittel, die
in Figur 3 in Form einer Feder (17) dargestellt sind,
vorteilhaft aber, wie in Figur 4 dargestellt, als
vorgespannte Unterlegscheiben (17a, 17b) ausgeführt
sind. Der Kopf (14) wird durch einen außen an der
Hülse überstehenden Bolzen oder Spannelement (18) im
Innern der Hülse gehalten, mit dessen Ende (19) der
Feststellvorgang durchgeführt werden kann. Bei der
dargestellten vorteilhaften Ausführungsform bildet
den Bolzen (18), der dafür sorgt, daß der Klemmkopf
(14) in der Hülse gehalten wird, ein umgekehrt zur
Hülse (8) geschnittener Gewindestift.
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Angesichts der von den vorgespannten
Unterlegscheiben (17a) (17b) ausgeübten Kraft werden
die Hülse (8) und das Spannelement (18, 19)
vorübergehend fest aneinander gedrückt. Wird also am
Bauteil (18, 19) wie bei einem normalen
Schraubvorgang (Drehbewegung im Uhrzeigersinn)
gedreht, tritt zeitgleich ein Mitdrehen der Hülse (8)
ein, bis die Auflagefläche (13) auf das
anzuschließende Bauteil (3) drückt.
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Wird in dieser Stellung, d.h. bei Aufliegen
der Hülse, mit Hilfe vom Element (18, 19) weiter an
ihr gedreht, so dreht sich die Hülse (8) solange
weiter mit, bis die voreingestellte Klemmkraft, die
so groß ist wie die Vorspannung an den
Unterlegscheiben (17a) (17b), erreicht ist. Die
Drehbewegung jeweils in Schraubrichtung des Elements
(18, 19) bleibt jedoch nach Erreichen der
voreingestellten Klemmkraft ohne Wirkung auf die
Hülse und somit auch auf die Auflagefläche (13), da
sich das Spannelement (19) aufgrund des umgekehrt zur
Hülse (8) ausgeführten Gewindes des Stifts (18) eher
wieder löst.
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Zu beachten ist, daß das Bauteil (18, 19) nach
Festziehen der Hülse unter den angegebenen
Bedingungen und Erreichen der voreingestellten
Klemmkraft ganz abgenommen und durch eine Schutzkappe
oder sonstige Zubehörteile ersetzt werden kann.
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Zum Lösen der Vorrichtung ist lediglich in
Gegenrichtung an dem Element (19) zu drehen, dadurch
wird zeitgleich die Hülse (8) herausgeschraubt und
somit auch die Andruckkraft aufgehoben.
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Für so eine besonders einfach aufgebaute
Baugruppe sprechen viele Vorteile, es seien u.a.
genannt:
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- problemloses Einführen und vereinfachter
Klemmvorgang dadurch, daß dafür nur ein und dasselbe
Werkzeug gebraucht wird;
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- konstanter, voreingestellter Klemmdruck, der
eine einwandfreie elektrische Kontaktgabe
gewährleistet;
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- die Möglichkeit, den Anschlußblock als
Halterung für zusätzliche Zubehörteile, wie eine
Schutzkappe, zu nutzen.
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Natürlich beschränkt sich die Erfindung nicht
auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel,
sondern sie gilt auch für alle Ausführungsformen, die
nicht über den Rahmen der Erfindung, wie in den
Patentansprüchen festgelegt, hinausgehen. So käme der
Anschlußblock gemäß Erfindung z.B. auch für die
Verbindung stumpf anstoßender Leiterelemente in
Frage.