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Die Erfindung betrifft eine Anschlußklemme für ein elektrisches Schaltgerät, die
einen Käfig mit einer Öffnung zur Aufnahme eines Leiters, eine in der genannten
Öffnung angeordnete Anschlußfahne zum Anschluß an einen Stromkreis des
Schaltgeräts und eine in den Käfig eingesetzte Klemmschraube zur Führung der
Anschlußfahne gegen den Leiter umfaßt, wobei die Anschlußfahne eine dem Ende
der Schraube gegenüber liegende Ausnehmung aufweist, derart daß das Ende der
Schraube beim Festziehen in die genannte Ausnehmung eingreifen kann. Eine solche
Vorrichtung ist beispielsweise in der Druckschrift FR-A 1566270 beschrieben.
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Der Anschluß eines elektrischen Schaltgeräts muß über starre oder flexible Leiter
sehr unterschiedlicher Durchmesser erfolgen können. Diese Forderung ergibt sich
entweder aus der Installationspraxis oder aus nationalen und internationalen Normen.
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Zur Gewährleistung dieses Anschlusses ist das Schaltgerät häufig mit Klemmen
sowie diesen zugeordneten Anschlußfahnen zur Stromversorgung der einzelnen
Funktionskreise des Schaltgeräts ausgestattet, wobei diese Klemmen und
Anschlußfahnen im allgemeinen durch Befestigung an einem Isolierstoffgehäuse im
Schaltgerät angeordnet sind. Beim Anschluß beaufschlagt der Bediener
normalerweise mit Hilfe eines mechanischen oder elektrischen Schraubers eine
Schraube und übt somit mechanische Kräfte auf das Schaltgerät aus.
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Aufgrund der großen Vielfalt der anzuschließenden Leitertypen müssen die
Anschlußfahnen für Leiter mit großem Querschnitt ausgelegt sein, was dazu führt,
daß Leite mit geringem Durchmesser beim Anschluß eine Lage links, mittig oder
rechts, bzw. in jeder beliebigen Zwischenstellung innerhalb des Freiraums einnehmen
können. Diese unterschiedlichen Lagen des Leiters bewirken hinsichtlich der
mechanischen Festigkeit der Bestandteile eine ungünstige Kraftverteilung und führen
zu Relativbewegungen zwischen der Anschlußfahne und dem Klemmenkäfig, wie
weiter unten noch gezeigt wird. Diese Bewegungen haben ungünstige Nebenkräfte
zur Folge.
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Die im allgemeinen aus Kunststoff bestehenden Gehäuse werden dadurch
außergewöhnlichen Kräften ausgesetzt, die eine Zerstörung oder unzulässige
Verformung zur Folge haben können. Aus Platzgründen ist eine wesentliche
Verstärkung dieser Gehäuse nicht möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebenen Probleme zu
beheben, indem eine Relativbewegung mit daraus resultierenden, zwischen dem
Käfig der Klemme, der Anschlußfahne und dem Gehäuse bzw. einem anderen, die
Klemme tragenden Teil wirkenden Nebenkräften verhindert wird.
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Die erfindungsgemäße Anschlußklemme ist dadurch gekennzeichnet, daß die
genannte Ausnehmung durch Senken in einem, an der Anschlußfahne befestigten
Verstärkungselement ausgebildet ist.
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So wird die Anschlußfahne beim Festziehen durch das Eingreifen der Schraube in die
zugehörige Ausnehmung von Beginn an in Längs- und Querrichtung gehalten. Selbst
wenn die Anziehkraft hauptsächlich in einem Randbereich des Schraubenendes wirkt,
weil der Leiter entsprechend seitlich angeordnet ist, wird die daraus resultierende
Verschiebungskraft in Längsrichtung in der Ausnehmung selbst abgebaut und somit
nicht auf außerhalb der Klemme angeordnete Teile übertragen. Die Anschlußfahne
kann sich in bezug auf den Käfig praktisch nicht in Längsrichtung verschieben.
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Die Ausnehmung ist vorzugsweise zylindrisch ausgeführt, und ihr Durchmesser kann
etwa dem Durchmesser des Schraubenendes entsprechen. Gemäß einer weiteren
Ausgestaltung kann die Ausnehmung kegel- oder kegelstumpfförmig sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile
und Merkmale näher erläutert. Dabei zeigen
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Fig. 1 eine Vorderansicht einer Klemme nach dem bisherigen Stand der Technik, in
der ein zylindrischer Leiter in einer außermittigen Stellung festgeklemmt ist;
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Fig. 2 eine axiale Schnittansicht entlang der Linie II-II aus Fig. 1;
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Fig. 3 eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Klemme in einer Vorderansicht
analog zu Fig. 1;
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la figure 4 est une vue en coupe axiale suivant la ligne IV-IV de la figure 3,
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Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des Details V aus Fig. 4 und
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Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines in die erfindungsgemäße Klemme
integrierten Verstärkungselements.
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Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Anschlußklemme 1 nach dem bisherigen Stand der
Technik mit einem Metallkäfig 2, der eine in Längsrichtung ausgebildete Öffnung 3
sowie einen an der Unterseite ausgebildeten Überstand 4 in Form einer Lasche
aufweist, welcher beim Anschließen ein ungewolltes Einführen des Kabels unter der
Klemme verhindert. Eine Klemmschraube 5 mit einem Gewindeschaft 6 ist in eine
Gewindebohrung 7 des Käfigs 2 eingesetzt und weist ein zylindrisches Ende 8 auf,
das innerhalb der Öffnung 3 angeordnet ist, wo dieses Ende 8 dazu dient, einen
Leiter 9, eine Anschlußfahne 10 und ein auf der Anschlußfahne 10 befestigtes, als
"Anschlußverstärkung" bezeichnetes Verstärkungselement 11 zusammenzupressen.
Die Anschlußfahne 10 ist als Ende eines Leiterstreifens ausgebildet, der im Innern
des Schaltgeräts verläuft und direkt oder indirekt am Gehäuse befestigt ist. Der
Leiter 9 dient dazu, die Anschlußfahne 10 mit einem äußeren Stromkreis des
Schaltgeräts elektrisch zu verbinden.
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Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Leiter normalerweise in bezug auf die
Schraubenachse seitlich versetzt angeordnet, derart daß die miteinander verbundenen
Teile 10 und 11 beim Anziehen der Schraube dazu neigen, seitlich abzukippen.
Dadurch wirkt die axiale Klemmkraft des Endes 8 der Schraube hauptsächlich auf
eine, bezüglich der Achse 12 seitlich versetzte Angriffsfläche 13 des Elements 11.
Aufgrund der Drehung der Schraube verschiebt sich diese Fläche 13 tangential in
Längsrichtung der Öffnung 3, derart daß sie das Verstärkungselement 11 und die mit
ihm verbundene Anschlußfahne 10 durch Reibung mitführt. Daraus resultiert eine
Längsverschiebung D1 des Käfigs 2 und/oder eine Längsverschiebung der
Anschlußfahne 10 in entgegengesetzter Richtung, d. h. eine Relativbewegung D
zwischen diesen beiden Teilen, die im allgemeinen mit dem Gehäuse des Schaltgeräts
verbunden sind. Auf diese Weise bewirkt das Anziehen der Schraube 5 die in der
Einleitung genannten Nebenkräfte.
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In der Ausgestaltung der Erfindung gemäß Fig. 3 bis 5 sind die meisten
Bestandteile der Anschlußklemme 21 den oben beschriebenen Teilen der Klemme 1
ähnlich, weshalb sie mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dies gilt
insbesondere für den Käfig 2, die Schraube 5 und die Anschlußfahne 10. Das
Verstärkungselement 22 unterscheidet sich jedoch vom Element 11, wie die
Detailansichten in Fig. 5 und 6 zeigen. Die Klemme 21 ist vorzugsweise als
Klemme mit beweglichem Käfig ausgebildet, d. h. mit einem Käfig 2, der bei
Betätigung der Schraube in Richtung der Schraube 5 verschoben werden kann.
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Das Verstärkungselement 22 besteht aus gehärtetem Stahl und ist als im
wesentlichen rechteckiges Plättchen ausgebildet, das beispielsweise durch Crimpen
oder Schweißen mit der Anschlußfahne 10 verbunden ist. In die Oberseite des
Elements ist, beispielsweise durch Senken oder Gesenkschmieden, eine zylindrische
Ausnehmung 23 eingebracht, die durch leichte Reibung mit dem Ende 8 der
Schraube 5 in Eingriff steht. Die Ausnehmung 23 erstreckt sich beispielsweise über
die halbe Dicke des Elements 22. Des weiteren sind an den Enden der Längsränder
des Elements 22 als Anschläge dienende seitliche Vorsprünge 24 ausgebildet, die
gegen die senkrechten Ränder 25 und 26 des Käfigs 2 geführt werden, wenn sich das
Element unbeabsichtigt aus dem Eingriff der Schraube 5 löst, bevor diese angezogen
wird.
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Fig. 5 zeigt insbesondere die Funktionsweise der Vorrichtung während des
Anziehvorgangs, wobei die Schraube 5 unter Einwirkung des durch den Bediener
aufgebrachten Kraftmoments C eine Klemmkraft F ausübt. Das Ende 8 der Schraube
greift in die Ausnehmung 23 ein und beaufschlagt deren Boden mit der Kraft F. Da
der Leiter 9 normalerweise in bezug auf die Achse 12 der Schraube seitlich versetzt
angeordnet ist, neigen die Anschlußfahne 10 und ihr Verstärkungselement 22 dazu,
seitlich abzukippen. Dadurch wirkt die Kraft F fast ausschließlich auf einen
außermittigen Bereich 27, wo die Reibungskräfte versuchen, das
Verstärkungselement 22 in Längsrichtung mitzuführen. Die Seitenwand der
zylindrischen Ausnehmung 23 liegt jedoch an der zylindrischen Seitenfläche des
Endes 8 der Schraube an und verhindert so eine Relativbewegung zwischen dem
Verstärkungselement 22 und dem Käfig 2. Daher bewegen sich die Anschlußfahne
10 und der Leiter 9 nicht, und die sonst auftretenden Nebenkräfte werden verhindert.
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Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt,
sondern auf alle für den Fachmann ersichtlichen Abänderungen und Varianten
übertragbar. Insbesondere müssen die Ausnehmung 23 und das Ende 8 der Schraube
nicht unbedingt zylindrisch ausgebildet sein, sondern können beispielsweise auch eine
kegelige oder eine sonstige Form aufweisen. Ist kein Verstärkungselement
vorgesehen, wird die Ausnehmung in die Anschlußfahne 10 selbst eingebracht. Nach
einer Ausführungsvariante kann anstelle der Ausnehmung auch eine Aufnahme für
das Ende der Schraube in Form von hervorstehenden Bereichen vorgesehen werden,
die durch Gesenkschmieden oder Umkanten am Element 22 ausgebildet sind.
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Eine solche Klemme kann in elektrischen Schaltgeräten beliebigen Typs eingesetzt
werden. Dabei kann es sich um eine Klemme mit feststehendem oder beweglichem
Käfig handeln.