EP0263390A2 - Schraubklemme - Google Patents

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Publication number
EP0263390A2
EP0263390A2 EP87114123A EP87114123A EP0263390A2 EP 0263390 A2 EP0263390 A2 EP 0263390A2 EP 87114123 A EP87114123 A EP 87114123A EP 87114123 A EP87114123 A EP 87114123A EP 0263390 A2 EP0263390 A2 EP 0263390A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
screw
frame
box frame
spring element
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP87114123A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0263390A3 (de
Inventor
Dieter Hoeft
Erwin Leible
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASEA BROWN BOVERI AKTIENGESELLSCHAFT
Original Assignee
Asea Brown Boveri AG Germany
BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asea Brown Boveri AG Germany, BBC Brown Boveri AG Germany filed Critical Asea Brown Boveri AG Germany
Publication of EP0263390A2 publication Critical patent/EP0263390A2/de
Publication of EP0263390A3 publication Critical patent/EP0263390A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/38—Clamped connections, spring connections utilising a clamping member acted on by screw or nut

Definitions

  • the invention relates to a screw terminal, in particular intended for use in a housing of an electrical installation device, for the electrical connection of one or more electrical conductors formed from wire and / or busbars with a box frame which is open on two opposite sides and has a through opening in its upper holding surface has for a clamping screw, which interacts with the box frame and a terminal frame which extends through this on the open sides and has a thread on its upper holding surface and thereby fixes the conductors to be connected in a fluid manner, in that these between the lower adjacent holding surfaces of the box frame and the Clamping frame and / or is clamped between the lower holding surface of the box frame and the shaft-side end face of the clamping screw and / or between the upper holding surface of the box frame and the head of the clamping screw.
  • Screw terminals can be found in various ways on electrical installation devices and are used to connect electrical lines with which the power supply of electrical consumers takes place.
  • the electrical conductors which can be designed as simple wires, wires provided with cable lugs or as a busbar, are mechanically fixed by the interaction of two clamping elements.
  • these clamping elements consist of a stationary contact part which is connected to one of the switching contacts of the installation device, and a clamping screw which can be screwed into the contact part and clamps the conductor to be connected between itself and the contact part.
  • the contact parts of screw terminals are often provided with recesses into which the conductor to be connected is to be inserted, where it is then fixed by means of the clamping screw.
  • Such a screw terminal has become known from DE-OS 3 137 117, in which the contact part is formed from a box frame and a terminal frame, the terminal frame reaching through the box frame open on two opposite sides and interacting with the clamping screw carried out through a through opening in the box frame.
  • This interaction consists in that the conductor or conductors to be connected - as wire of the same or different diameter or as a busbar - can be clamped between the screw head and the box frame, between the screw shaft and the box frame or between the box frame and the terminal frame.
  • Box frames and terminal frames are designed similarly and are each open on two opposite sides. In the ready-to-install state, the extension levels of the respective open side surfaces of the box clamp and box clamp are arranged at right angles to each other.
  • Screw terminals of the type described above are used in many ways in electrical switching devices, in particular in installation devices.
  • the installation devices are used in control cabinets with mounting rails designed according to general standards.
  • the distance between the mounting rails, which are generally designed as profile mounting rails with a hat profile, is arranged at such a small distance that the connection of the provided electrical conductors is made extremely difficult due to the restricted accessibility of the connection terminals.
  • the invention has for its object to provide a screw terminal of the generic type, which allows the easy connection of the conductor to be connected with a simple design even in confined spaces due to the use of busbars for cross wiring.
  • a spring element is inserted into the box frame, which is guided by the clamping screw and is supported on the box and clamp frame and thereby presses the lower holding surfaces of the box and clamp frame together.
  • the inserted conductors are held without the clamping screw initially participating.
  • the clamping screw is used to permanently fix the conductor rail intended for cross-wiring.
  • the invention takes into account that the required holding force of the spring element varies depending on the size of the screw terminals and thus on the number and thickness of the conductors to be connected. Accordingly, the size of the spring force of the spring element is matched to the size of the screw terminal.
  • the front and rear end faces of the box frame are each provided with an opening which serves to receive electrical conductors.
  • the terminal frame is also provided with recesses on its enclosed side surfaces, which are also provided for inserting and fixing electrical conductors.
  • the spring element which is preferably made of metallic material, is generally designed as a cylindrical compression spring. However, it is also possible to provide the spring element as a leaf spring instead, which is axially loaded at its ends by being supported on the box and terminal frame.
  • the spring element in a special embodiment of the invention, it can be advantageous to design the spring element as a truncated cone-shaped compression coil spring, which in the fully tensioned state, i.e. completely compressed, has only the thickness of a single layer of spring wire.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides for the spring element to be manufactured as a permanently elastic plastic part which is inserted between the box frame and the terminal frame in the manner described above and acts on these in opposite directions.
  • the spring element can also be formed from disc springs, which are preferably placed opposite one another, so that a larger spring travel can be set.
  • box frame is provided on its lower holding web with outwardly directed, sharp-edged features which press into the electrical conductors introduced there and thus ensure a positive fit.
  • the box frame is connected in one piece to a busbar which leads to a switch contact within the installation device.
  • FIG. 1 shows the side view of a counter space or switch panel 10 of an installation system with two hat profile support rails 12 arranged one above the other, on each of which standard installation devices 14, each with a fixed nose 16 and a movable nose 18, are snapped on.
  • the hat profile mounting rails 14 are attached to the rear wall 11 of the control panel 10 at a vertical distance "A", which according to the applicable regulations with regard to the best possible use of space is determined so that in the fully assembled state only a small space 13 remains between the installation devices 14, which is provided for establishing the electrical connection of the installation devices.
  • the single-pole installation devices 14, 15 have two connection terminals 20, which are each arranged on the lower and on the upper narrow side of the installation device 14, 15.
  • the arrangement of the installation devices 14, 15 shown in FIG. 1 shows them during the electrical connection work. Both recognizable installation devices 14, 15 are connected by means of lines 22 to the supply network and by means of lines 24 to the connected consumers, not shown.
  • the upper installation device 14 is moreover connected to a busbar 26, via which adjacent installation devices, which cannot be seen in this side view, are supplied.
  • the screw terminals 20 arranged on the lower narrow side of the installation devices 14, 15 are shown in a partial section.
  • the screw terminals 20 are connected to a busbar 21 integrated in the installation devices 14, 15, which leads to switching contacts (not shown in more detail) within the installation devices 14, 15.
  • sectional view shows that the lines 22 inserted into the screw terminals 20 from below are held in the screw terminals 20 although the clamping screw 30 has not yet been tightened.
  • a spring element 32 provided according to the invention, which is shown by means of dashed lines, pressurizes the inserted line ends and thus clamps them in the screw terminal 20.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of a screw terminal 20 according to the invention, which has a box frame 34, which is penetrated by a terminal frame 36 and which interacts with a clamping screw 30.
  • a spring element 32 is arranged within the screw terminal 20 and is enclosed by the box frame 34 and the terminal frame 36.
  • the box frame 34 has the shape of a cuboid box, in which two opposite sides are open and the other sides are closed. An opening is let into the top of the box frame 34, through which the clamping screw 30 is inserted.
  • the box frame 34 is on its Side faces open, ie here no wall belonging to the box frame 34 is provided.
  • the front and rear end faces of the box frame 34 are each interrupted by a recess 33, which is used to insert conductors to be connected.
  • the clamp frame 36 also encloses a cuboid cavity and is open on two opposite sides, while the other side surfaces, with the exception of the lower side surface, have recesses 35.
  • the corresponding recess in the top of the frame clamp 36 is provided with a screw thread which interacts with the clamping screw 30.
  • the recesses 35 on the side surfaces of the clamping frame 36 have the shape of narrow strips and are also provided for receiving conductors to be connected.
  • the spring element 32 already mentioned which is designed as a helical compression spring in FIG. 2, is arranged between the underside of the box frame 34 and the top of the clamp frame 36 and acts on both in the opposite direction, so that the underside of the clamp frame 36 contacts the top of the box frame 34 is pressed.
  • the clamping screw 30, which can be actuated by means of a tool 40 shown in FIG. 2, is loosely pushed through the top of the box frame 34 and screwed into the top of the clamp frame 36. By pressing the screw head 38, the clamping screw 30 can be moved with its shaft 39 into the interior of the box frame 34.
  • the clamp frame 36 also moves in unison, so that the top and bottom sides of the box frame 34 and the clamp frame 36, which are adjacent to one another in the idle state, take a distance between them. Becomes released the clamping screw 30, the clamp frame 36 is pressed against the box frame 34 due to the action of the spring element 32.
  • a conductor piece provided for connection can be clamped in, i. H. provisionally mounted, without the clamping screw 30 having to be operated first. If several conductor pieces are to be connected in the same screw terminal, then it is sufficient for a provisional fastening by means of pressure on the clamping screw 30 to leave a space between the lower holding surfaces of the box frame 34 and the terminal frame 36. After releasing the terminal screw 30, the conductor pieces are then clamped onto the box frame 34 and terminal frame 36 by means of the force of the spring element 32.
  • the box frame 34 has an outward indentation on its underside, which accordingly appears on the outside as an indentation 37 and is intended to contribute to holding the inserted conductor pieces for the electrical connection in a form-fitting manner, in which the indentation 37 presses into the conductor below.
  • the screw terminal 20 shown in Figure 2 is made from pre-punched sheet metal parts which are assembled in the manner described above. That the nesting of the terminal frame 36 in the box frame 34 and the insertion of the spring element 32 during production must be taken into account, that is to say that the individual parts have to be put together at the right time, if this is still possible, goes without saying.
  • the spring element 32 is guided inside the screw clamp 20 essentially by the screw shaft 39 of the clamping screw 30, but the casing through the box frame 34 around the clamp frame 36 also contributes to the axial alignment of the spring element 32.
  • FIG. 3 shows a part of a spring element 32 guided by the screw shaft 39, which is designed as a leaf spring.
  • This spring element is a rectangular strip of elastic material, for example spring steel sheet, in which a likewise strip-shaped recess 42 is punched out, so that a frame-like structure remains similar to a picture frame, the longitudinal axis of which runs parallel to the screw axis.
  • the spring element 32 is acted upon axially on its two narrow sides, whereupon it deflects laterally and bends around its transverse axis arranged at half the length.
  • the dimensions of the spring element i.e. Both its length and its width, as well as the material thickness, are determined in such a way that a sufficient holding force is achieved, taking into account the geometric conditions with regard to the dimensions of the screw terminal 20 and the electrical conductor provided for fixing.
  • the size of the spring force and the size of the screw terminal correspond.
  • FIG. 4 shows a side view of the illustration shown in FIG. 3, from which the lateral deflection of the spring element 32 can be seen on its narrow sides when acted upon.
  • the two spring strips 44 held together by the narrow sides take the screw shaft 39 between them.
  • a screw terminal 20 is shown, as can be seen from Figure 2.
  • the spring element 32 which is designed here as a frustoconical compression coil spring
  • the design of the screw terminal 20 is identical to that known from FIG. Accordingly, the reference numerals for the same parts correspond to those in FIG. 2.
  • a conductor 23 is additionally introduced in FIG. 5, which is clamped between the undersides of the box frame 34 and the terminal frame 36.
  • the design of the spring element 32 as a frustoconical compression coil spring has the advantage that the individual layers of the spring do not lie against each other but one inside the other, so that a lower overall height of the spring element 32, namely in extreme cases only one position, results or that the same Terminal size a larger number of conductors can be connected.
  • the screw terminal 20 according to the invention is installed in the installation devices 14, which are pre-assembled on the mounting rails 12 in the switch panel 10.
  • difficulties can arise when connecting the electrical conductors 23, for example individual wires 22, 24 of different cross-section or busbars 26, due to the narrow space 13 between installation devices 14 arranged one above the other, in particular if there are several conductors 22, 23 to be connected is because a conductor 23 already inserted into the screw terminal 20 can slip out again when the next conductor, e.g. B. a busbar 26 is subsequently introduced.
  • the screw terminal 20 itself is composed of stamped sheet metal parts which are given their respective shape after stamping.
  • An advantage that is associated with the configuration of the screw terminal 20 according to the invention is based on the rigidity of the screw terminal 20 achieved by the box construction of the box frame 34 and the terminal frame 36. A deformation due to the tightening of the clamping screw 30 and a loosening of the electrical connection caused thereby the consequence of possibly increased contact resistances or sparking can thus be reliably avoided.

Landscapes

  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)

Abstract

Eine Schraubklemme (20), welche insbesondere bei elektrischen Installationsgeräten (14, 15) zum Anschluß von einem oder mehreren aus Draht (22, 24) und/oder Stromschienen (26) gebildeten elektrischen Leitern (23) dient, weist einen Kastenrahmen (34) auf, welcher von einem Klemmenrahmen (36) durchgriffen ist, der mit einer den Kastenrahmen (34) durchdringenden Klemmschraube (30) zusammenwirkt. Die Klemmschraube (30) dient als axiale Führung für ein in die Schraubklemme (20) eingesetztes Federelement (32), welches den Kastenrahmen (34) und den Klemmenrahmen (36) beaufschlagt und deren untere Halteflächen zusammenpreßt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schraubklemme, insbesondere zum Einsatz in ein Gehäuse eines elektrischen Installa­tionsgerätes vorgesehen, für den elektrischen Anschluß von einem oder mehreren aus Draht und/oder Sammelschie­nen gebildeten elektrischen Leiter mit einem nach zwei entgegengesetzten Seiten offenen Kastenrahmen, der in seiner oberen Haltefläche eine Durchgangsöffnung auf­weist für eine Klemmschraube, welche mit dem Kastenrah­men und einem diese an den offenen Seiten durchgreifen­den Klemmenrahmen, der an seiner oberen Haltefläche ein Gewinde besitzt, zusammenwirkt und dabei die anzuschlie­ßenden Leiter kraftflüssig fixiert, in dem diese zwi­schen den unteren einander benachbarten Halteflächen des Kastenrahmens und des Klemmenrahmens und/oder zwischen der unteren Haltefläche des Kastenrahmens und der schaftseitigen Stirnfläche der Klemmschraube und/oder zwischen der obernen Haltefläche des Kastenrahmens und dem Kopf der Klemmschraube eingeklemmt ist.
  • Schraubklemmen finden sich in vielfältiger Weise an elektrischen Installationsgeräten und dienen dort zum Anschluß von elektrischen Leitungen, mit denen die Stromversorgung von elektrischen Verbrauchern erfolgt. Hierbei werden die elektrischen Leiter, welche als ein­fache Drähte, mit Kabelschuhen versehe Drähte oder als Stromschiene ausgebildet sein können, durch das Zusam­menwirken von zwei Klemmelementen mechanisch fixiert. Diese Klemmelemente bestehen bei herkömmlichen Schraub­klemmen aus einem ortsfesten Kontaktteil, welches mit einem der Schaltkontakte des Installationsgerätes ver­bunden ist, und einer Klemmschraube, welche in das Kon­taktteil einschraubbar ist und zwischen sich und das Kontaktteil den anzuschließenden Leiter klemmt. Häufig sind die Kontaktteile von Schraubklemmen mit Aus­nehmungen versehen, in welche der anzuschließende Leiter einzuführen ist, wo er dann mittels der Klemmschraube fixiert wird.
  • Eine solche Schraubklemme ist aus der DE-OS 3 137 117 bekanntgeworden, in welcher das Kontaktteil aus einem Kastenrahmen und einem Klemmenrahmen gebildet ist, wobei der Klemmenrahmen den auf zwei entgegengesetzten Seiten offenen Kastenrahmen durchgreift und mit der durch eine Durchgangsöffnung im Kastenrahmen durchgeführten Klemm­schraube zusammenwirkt. Dieses Zusammenwirken besteht darin, daß der oder die anzuschließenden Leiter - als Draht gleichen oder unterschiedlichen Durchmessers oder als Stromschiene - zwischen Schraubenkopf und Kastenrah­men, zwischen Schraubenschaft und Kastenrahmen oder zwi­schen Kastenrahmen und Klemmenrahmen einklemmbar ist. Kastenrahmen und Klemmenrahmen sind hierbei ähnlich ge­staltet und sind jeweils nach zwei entgegengesetzen Sei­ten offen. Im einbaufertigen Zustand sind die Erstrek­kungsebenen der jeweils offenen Seitenflächen von Ka­stenklemme und Rahmenklemme rechtwinklig zueinander an­geordnet.
  • Schraubklemmen der vorstehend beschriebenen Art finden vielerlei Anwendung bei elektrischen Schaltgeräten, ins­besondere bei Installationsgeräten. Die Installationsge­räte werden dabei in nach allgemeinen Standards gestal­teten Schaltschränken mit Tragschienen eingesetzt. Der Abstand der Tragschienen, die im allgemeinen als Profil­tragschienen mit Hutprofil ausgeführt sind, ist dabei in derart engem Abstand angeordnet, daß das Anschließen der vorgesehen elektrischen Leiter aufgrund der behinderten Zugänglichkeit der Anschlußklemmen stark erschwert ist.
  • Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schraubklemme der oberbegrifflichen Art zu schaffen, welche bei einfa­cher Gestaltung den problemlosen Anschluß der anzu­schließenden Leiter auch bei beengten Platzverhältnissen infolge des Einsatzes von Stromschienen für die Querver­drahtung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Kastenrahmen ein Federelement eingesetzt ist, welches von der Klemmschraube geführt sich am Kasten- und Klemmenrahmen abstützt und dadurch jeweils die unte­ren Halteflächen des Kasten- und Klemmenrahmens aneinan­derdrückt. Gemäß der Erfindung werden so die eingeführ­ten Leiter gehalten, ohne daß die Klemmschraube zunächst mitwirkt. Die Klemmschraube dient zur dauerhaften Fixie­rung der für die Querverdrahtung vorgesehenen Strom­schiene.
  • Bei der Erfindung ist berücksichtigt, daß abhängig von der Größe der Schraubklemmen und damit abhängig von der Anzahl und der Dicke der anzuschließenden Leiter die erforderliche Haltekraft des Federlements variiert. Dem­gemäß ist die Größe der Federkraft des Federlements auf die Größe der Schraubklemme abgestimmmt.
  • Ferner ist vorgesehen, daß die vordere und die hintere Stirnseite des Kastenrahmens jeweils mit einer Öffnung versehen ist, welche zur Aufnahme von elektrischen Lei­tern dient. In gleicher Weise ist auch der Klemmenrahmen mit Ausnehmungen an seinen umschlossenen Seitenflächen versehen, die ebenfalls für das Einlegen und fixieren elektrischer Leiter vorgesehen sind.
  • Das Federelement, welches vorzugsweise aus metallischem Werkstoff besteht, ist im allgemeinen als zylindrische Druckfeder gestaltet. Es ist aber auch möglich, statt­dessen das Federlement als Blattfeder vorzusehen, welche an ihren Enden axial belastet wird, in dem sie sich an den Kasten- und Klemmenrahmen abstützt.
  • In besonderer Ausgestaltung der Erfindung kann es vor­teilhaft sein, das Federelement als kegelstumpfförmige Druck-Spiralfeder auszugestalten, welche im voll ge­spannten Zustand, d.h. völlig zusammengedrückt, nur die Dicke einer einzigen Lage aus Federdraht hat.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, das Federelement als dauerelastisches Kunst­stoffteil zu fertigen, welches in der vorstehend be­schriebenen Weise zwischen dem Kastenrahmen und dem Klemmenrahmen eingefügt ist und diese entgegengesetzt beaufschlagt.
  • Darüberhinaus kann das Federelement auch aus Tellerfe­dern gebildet sein, die vorzugsweise gegenläufig aufein­ander gelegt sind, so daß sich ein größerer Federweg einstellen läßt.
  • Eine zusätzliche vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin­dung besteht darin, daß der Kastenrahmen an seinem unte­ren Haltesteg mit nach außen gerichteten scharfkantigen Ausprägungen versehen ist, welche sich in dort einge­führte elektrische Leiter eindrücken und so einen form­schlüssigen Halt sicherstellen.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Kastenrahmen einstückig mit einer Stromschiene verbunden ist, die innerhalb des Installationsgerätes zu einem Schaltkontakt führt.
  • Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Er­findung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt ist, sollen die Erfindung, vorteilhaf­ter Ausgestaltungen und weitere Vorteile der Erfindung näher beschrieben und erläutert werden.
  • Es zeigt:
    • Figur 1 eine ausschnittweise Seitenansicht von In­stallationsgeräten, die in einem Schaltfeld angeordnet sind
    • Figur 2 eine Seitenansicht einer Schraubklemme mit angesetztem Werkzeug
    • Figur 3 Frontansicht eines Federelementes
    • Figur 4 Seitenansicht der Darstellung in Figur 3
    • Figur 5 Seitenansicht einer Schraubklemme
  • In Figur 1 ist die Seitenansicht eines Zählerplatzes bzw. Schaltfeldes 10 einer Installationsanlage mit zwei übereinander angeordneten Hutprofiltragschienen 12 wie­dergegeben, an welchen jeweils handelsübliche Installa­tionsgeräte 14 mit je einer festen Nase 16 und einer beweglichen Nase 18 aufgeschnappt sind. Die Hutprofil­tragschienen 14 sind an der Rückwand 11 des Schaltfeldes 10 in einem vertikalen Abstand "A" befestigt, der gemäß den geltenden Vorschriften im Hinblick auf bestmögliche Raumausnutzung so festgelegt ist, daß im fertigmontier­ten Zustand zwischen den Installationgeräten 14 nur ein geringer Zwischenraum 13 verbleibt, der zur Herstellung des elektrischen Anschlusses der Installationgeräte vor­gesehen ist.
  • Die einpoligen Installationsgeräte 14, 15 weisen zwei Anschlußklemmen 20 auf, welche jeweils an der unteren und an der oberen Schmalseite des Installationgerätes 14, 15 angeordnet sind.
  • Die in Figur 1 dargestellte Anordnung der Installations­geräte 14, 15 zeigt diese während der elektrischen An­schlußarbeiten. Beide erkennbaren Installationsgeräte 14, 15 sind mittels Leitungen 22 mit dem Versorgungsnetz und über Leitungen 24 mit den angeschlossenen, nicht gezeigten Verbrauchern verbunden. Das obere Installati­onsgerät 14 ist darüberhinaus an eine Stromschiene 26 angeschlossen, über welche benachbarte Installationsge­räte, die in dieser Seitenansicht nicht erkennbar sind, versorgt werden. An der Vorderseite der Installationsge­räte 14, 15 ist jeweils ein Handbetätigungshebel 28 an­geordnet, mit welchem die Installationsgeräte manuell ein- oder ausgeschaltet werden können.
  • Zu Verdeutlichung des mit der Erfindung gelösten Pro­blems sind die an der unteren Schmalseite der Installa­tionsgeräte 14, 15 angeordneten Schraubklemmen 20 im Teilausschnitt wiedergegeben.
  • Wie der Teilausschnitt erkennen läßt, sind die Schraub­klemmen 20 mit einer in den Installationsgeräten 14, 15 integrierten Stromschiene 21 verbunden, welche zu nicht näher gezeigten Schaltkontakten innerhalb der Installa­tionsgeräte 14, 15 führt.
  • Ferner ist der Schnittdarstellung zu entnehmen, daß die von unten in die Schraubklemmen 20 eingeführten Leitun­gen 22 in den Schraubklemmen 20 gehalten werden, obwohl die Klemmschraube 30 noch nicht festgeschraubt ist. Dies hat seinen Grund darin, daß ein erfindungsgemäß vorgese­henes Federelement 32, welches mittels gestrichelter Linienführung gezeigt ist, die eingeführten Leitungsen­den kraftschlüssig beaufschlagt und damit in der Schraubklemme 20 festklemmt.
  • Hierdurch ist die Möglichkeit geschaffen, zur Stromzu­führung Leitungen 22, 24 auch an schwer zugänglichen Stellen, z.B. in dem Zwischenraum 13 an den Schraubklem­men 20 zunächst unterzuklemmen, d. h. provisorisch anzu­schließen, ohne daß sogleich die Klemmschraube 30 fi­xiert werden muß. Gleichermaßen wird auch die abgangs­seitige Verdrahtung vorgenommen. Hierbei wird die Strom­schiene 26, welche den Zwischenraum 3 weitestgehend aus­füllt und dadurch die Anschlußarbeiten behindert, zum Schluß eingesetzt und gemeinsam mit den Leitungen 22 mittels der Schrauben 30 zu fixieren.
  • In Figur 2 ist eine erfindungsgemäße Schraubklemme 20 in vergrößerter Darstellung gezeigt, welche einen Kasten­rahmen 34 aufweist, der von einem Klemmenrahmen 36 durchgriffen ist und der mit einer Klemmschraube 30 zu­sammenwirkt. Innerhalb der Schraubklemme 20 ist ein Fe­derelement 32 angeordnet, das vom Kastenrahmen 34 und Klemmenrahmen 36 umschlossen ist.
  • Der Kastenrahmen 34 hat die Gestalt eines quaderförmigen Kastens, bei dem zwei gegenüberliegende Seiten offen sind und die übrigen Seiten geschlossen. In die Obersei­te des Kastenrahmens 34 ist eine Öffnung eingelassen, durch welche die Klemmschraube 30 durchgesteckt ist.Der Kastenrahmen 34 ist, wie bereits erwähnt, auf seinen Seitenflächen offen, d.h. hier ist keine zum Kastenrah­men 34 gehörende Wandung vorgesehen. Die vordere und rückwärtige Stirnseite des Kastenrahmens 34 ist jeweils von einer Ausnehmung 33 unterbrochen, welche zum Ein­führen von anzuschließenden Leitern dient. Auch der Klemmenrahmen 36 umschließt einen quaderförmigen Hohl­raum und ist nach zwei gegenüberliegenden Seiten offen, während die übrigen Seitenflächen mit Ausnahme der unte­ren Seitenfläche Ausnehmungen 35 aufweisen. Die entspre­chende Ausnehmung in der Oberseite der Rahmenklemme 36 ist mit einem Schraubgewinde versehen, welches mit der Klemmschraube 30 zusammenwirkt. Die Ausnehmungen 35 auf den Seitenflächen des Klemmrahmens 36 haben die Form schmaler Streifen und sind ebenfalls zur Aufnahme von anzuschließenden Leitern vorgesehen.
  • Zur Bildung der erfindungsgemäßen Schraubklemme 20 ist ihr Kastenrahmen 34 vom Klemmenrahmen 36 derart durch­griffen, daß deren beider offene Seitenflächen jeweils im rechten Winkel zueinander angeordnet sind.
  • Das bereits erwähnte Federelement 32, das in Figur 2 als schraubenförmige Druckfeder ausgebildet ist, ist zwi­schen der Unterseite des Kastenrahmens 34 und der Ober­seite des Klemmenrahmens 36 angeordnet und beaufschlagt beide in entgegengesetzter Richtung, so daß die Unter­seite des Klemmenrahmens 36 an die Oberseite des Kasten­rahmens 34 gepresst wird. Die Klemmschraube 30, welche mittels einem in Figur 2 gezeigten Werkzeug 40 betätig­bar ist, ist lose durch die Oberseite des Kastenrahmens 34 durchgesteckt und in die Oberseite des Klemmenrahmens 36 eingeschraut. Durch Druck auf den Schraubenkopf 38 kann die Klemmschraube 30 mit ihrem Schaft 39 in das Innere des Kastenrahmens 34 bewegt werden. Hierbei be­wegt sich gleichlaufend auch der Klemmenrahmen 36, so daß die im Ruhezustand erfindungsgemäß aneinanderliegen­den Ober- und Unterseiten von Kastenrahmen 34 und Klem­menrahmen 36 zwischen sich einen Abstand nehmen. Wird die Klemmschraube 30 wieder losgelassen, so wird der Klemmenrahmen 36 aufgrund der Beaufschlagung durch das Federlement 32 gegen den Kastenrahmen 34 gepresst.
  • Aufgrund dieser Anordnung des Federelements 32 kann ein zum Anschluß vorgesehenes Leiterstück untergeklemmt, d. h. provisorisch montiert, werden, ohne daß zunächst er­forderlich ist, die Klemmschraube 30 zu betätigen. Wenn also mehrere Leiterstücke in derselben Schraubklemme angeschlossen werden sollen, dann genügt es für eine vorläufige Befestigung mittels Druck auf die Klemm­schraube 30, einen Zwischenraum zwischen den unteren Halteflächen von Kastenrahmen 34 und Klemmenrahmen 36 entstehen zu lassen. Nach Loslassen der Klemmenschraube 30 werden und anschließend mittels Kraft des Federle­ments 32 die Leiterstücke an den Kastenrahmen 34 und Klemmenrahmen 36 eingeklemmt.
  • Wie in der Figur 2 ebenfalls gezeigt ist, besitzt der Kastenrahmen 34 an seiner Unterseite eine nach außen gerichtete Einprägung, die auf der Außenseite dement­sprechend als Ausprägung 37 erscheint und dazu beitragen soll für den elektrischen Anschluß eingeführte Leiter­stücke auch formschlüssig festzuhalten, in dem sich die Ausprägung 37 in den darunterliegenden Leiter eindrückt.
  • Die in Figur 2 gezeigte Schraubklemme 20 ist aus vorge­stanzten Blechformteilen gefertigt, die in der vorste­hend beschriebenen Weise zusammengefügt sind. Das dabei die Verschachtelung des Klemmenrahmens 36 im Kastenrah­men 34 sowie das Einsetzen des Federelements 32 bei der Fertigung zu berücksichtigen ist, d.h., daß die Einzel­teile zum jeweils richtigen Zeitpunkt zusammenzufügen sind, wenn dies noch möglich ist, versteht sich von selbst.
  • Das Federlement 32 wird innerhalb der Schraubklemme 20 im wesentlichen von dem Schraubenschaft 39 der Klemm­schraube 30 geführt, allerdings trägt auch die Ummante­lung durch den Kastenrahmen 34 um den Klemmenrahmen 36 zur axialen Ausrichtung des Federelements 32 bei.
  • In Figur 3 ist auszugsweise ein vom Schraubenschaft 39 geführtes Federelement 32 gezeigt, welches als Blattfe­der ausgebildet ist. Dieses Federelement ist ein recht­eckiger Streifen aus elastischem Material, beispielswei­se Federstahlblech, in welchem eine ebenfalls streifen­förmige Ausnehmung 42 ausgestanzt ist, so daß ein rah­menförmiges Gebilde ähnlich einem Bilderrahmen übrig bleibt, dessen Längsachse achsparallel zur Schraubenach­se verläuft. Um die Federwirkung zu erzielen, wird das Federelement 32 an seinen beiden Schmalseiten axial be­aufschlagt, worauf es seitlich auslenkt und sich um sei­ne auf halber Länge angeordnete Querachse biegt.
  • Die Abmessungen des Federelementes, d.h. sowohl dessen Länge als auch dessen Breite sowie die Materialdicke ist so festgelegt, daß sich sowohl unter Berücksichtigung der geometrischen Bedingungen bezüglich der Abmessungen der Schraubklemme 20 als auch der zur Fixierung vorgese­henen elektrischen Leiter eine ausreichende Haltekraft einstellt. Dabei korrespondieren Größe der Federkraft und die Größe der Schraubklemme.
  • In Figur 4 ist eine Seitenansicht der in Figur 3 gezeig­ten Darstellung wiedergegeben, aus der die seitliche Auslenkung des Federelements 32 bei Beaufschlagung an seinen Schmalseiten ersichtlich ist. Die beiden durch die Schmalseiten zusammengehaltenen Federstreifen 44 nehmen dabei den Schraubenschaft 39 zwischen sich.
  • In Figur 5 ist eine Schraubklemme 20 gezeigt, wie sie aus Figur 2 bereits hervorgeht. Mit Ausnahme des Feder­elementes 32, welches hier als kegelstumpfförmige Druck-Spiralfeder ausgebildet ist, ist die Gestaltung der Schraubklemme 20 mit der aus Figur 2 bekannten iden­tisch. Demgemäß stimmen die Bezugsziffern für gleiche Teile mit denen in Figur 2 überein.
  • Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der erfindungsge­mäßen Schraubklemme 20 ist in Figur 5 zusätzlich ein Leiter 23 eingeführt, welcher zwischen den Unterseiten des Kastenrahmens 34 und des Klemmenrahmesn 36 einge­klemmt ist.
  • Die Ausgestaltung des Federelements 32 als kegelstumpf­förmige Druck-Spiralfeder bietet den Vorteil, daß die einzelnen Lagen der Feder sich nicht aneinander sondern ineinander legen, so daß eine geringere Gesamthöhe des Federelementes 32, namlich im Extremfall nur eine Lage, resultiert bzw., daß bei gleicher Klemmengröße eine größere Anzahl von Leitern anschließbar ist.
  • Zur Funktionsweise der vorstehenden Erfindung ist fol­gendes auszuführen. Die erfindungsgemäße Schraubklemme 20 ist in die Installationsgeräte 14 eingebaut, welche in dem Schaltfeld 10 vormontiert an den Tragschienen 12 befestigt sind. Wie bereits angedeutet, kann es bei der Anschlußmontage der elektrischen Leiter 23, z.B. Einzel­drähte 22, 24 unterschiedlichen Querschnitts oder Strom­schienen 26, aufgrund des engen Zwischenraums 13 zwi­schen übereinander angeordneten Installationsgeräten 14 zu Schwierigkeiten kommen, insbesondere wenn es sich um mehrere anzuschließende Leiter 22, 23 handelt, weil ein in die Schraubklemme 20 bereits eingeführter Leiter 23 wieder herausrutschen kann, wenn der nächste Leiter, z. B. eine Stromschiene 26, nachträglich eingeführt wird.
  • Mit der Erfindung kann dieses verhindert werden, da die Klemmkraft des Federelements 32 ausreicht, den einge­führten Leiter 23 ausreichend zu fixieren und so zu ver­hindern, daß er beim Einführen der Stromschiene 26 aus der Schraubklemme 20 herausrutscht. Diese elastische Haltewirkung ist weitgehend unabhängig von der Stellung der Klemmschraube 30. Dadurch ist es z.B. durchaus mög­lich, einerseits die als Drahtleiter 22 ausgebildete Netzzuführung anzuschließen und andererseits zur Unter­verteilung an die auf der selben Tragschiene 12 aufge­schnappten Installationsgeräte einzelne Stromschienen 26 oder Sammelstromschienen 26 anzuschließen. Erst jetzt, wenn alle zum Anschluß vorgesehenen Leiter 23 in die Schraubklemme 20 eingeführt sind, wird durch Betätigung der Klemmschraube 30 die dauerhafte mechanische Fixie­rung vorgenommen. Hierdurch ist ein deutlicher Zeitvor­teil und eine erleichterte Verdrahtung gegenüber her­kömmlichen Schraubklemmen erzielbar.
  • Die Schraubklemme 20 selbst ist gemäß der Erfindung aus Blechstanzteilen zusammengesetzt, die nach dem Stanzen ihre jeweilige Formgebung erhalten.
    Ein Vorteil, der sich mit der erfindungsgemäßen Ausge­staltung der Schraubklemme 20 verbindet, beruht auf der durch die Kastenbauweise des Kastenrahmens 34 und des Klemmenrahmens 36 erzielten Steifigkeit der Schraubklem­me 20. Eine Verformung infolge des Festdrehens der Klemmschraube 30 und ein dadurch verursachtes Lockern der elektrischen Verbindung mit der Folge von ggf. er­höhten Ubergangswiderständen bzw. Funkenbildung kann so sicher vermieden werden.

Claims (10)

1. Schraubklemme, insbesondere zum Einsatz in ein Gehäuse eines elektrischen Installationsgerätes vorgese­hen, für den elektrischen Anschluß von einem oder mehre­ren aus Draht und/oder Sammelschienen gebildeten elek­trischen Leitern mit einem nach zwei entgegesetzten Sei­ten offenen Kastenrahmen, der in seiner obereren Halte­fläche eine Durchgangsöffnung aufweist für eine Klemm­schraube, welche mit dem Kastenrahmen und einem diese an den offenen Seiten durchgreifenden Klemmenrahmen, der an seiner obereren Haltefläche eine Gewinde besitzt, zusam­menwirkt und dabei die anzuschließenden Leiter kraft­schlüssig fixiert, in dem diese zwischen den unteren einander benachbarten Halteflächen des Kastenrahmens und des Klemmenrahmens und/oder zwischen der unteren Halte­fläche des Kastenrahmens und der schaftseitigen Stirn­fläche der Klemmschraube und/oder zwischen der oberen Haltefläche des Kastenrahmens und dem Kopf der Klemm­schraube eingeklemmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kastenrahmen (34) ein Federelement (32) einge­setzt ist, welches sich an dem Kastenrahmen (34) und am Klemmenrahmen (36) abstützt und dadurch die unteren Hal­teflächen des Kastenrahmens (34) und des Klemmenrahmens (36) aneinanderdrückt.
2. Schraubklemme nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Kastenrahmen (34) an seinen umschlos­senen Seiten jeweils eine Ausnehmung (33) aufweist, die zur Aufnahme von elektrischen Leitern vorgesehen ist.
3. Schraubklemme nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Klemmenrahmen (36) an seinen Seiten­flächen durchbrochen ist und so das Einlegen und Fixie­ren elektrischer Leiter (23) gestattet.
4. Schraubklemme nach einem der vorherigen Ansprü­che, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (32) eine schraubenförmige Druckfeder ist.
5. Schraubklemme nach einem der vorherigen Ansprü­che, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (32) aus gegenläufig angeordneten Tellerfedern gebildet ist.
6. Schraubklemme nach einem der vorherigen Ansprü­che, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (32) aus einer Blattfeder gebildet ist, welche sich mit einer Schmalseite an der oberen Haltefläche des Klemmenrahmens (36) und mit zur anderen Schmalseite an der unteren Hal­tefläche des Kastenrahmens (34) abstützt.
7. Schraubklemme nach einem der vorherigen Ansprü­che, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (32) aus einer kegelstumpfförmigen Druck-Spiralfeder gebildet ist.
8. Schraubklemme nach einem der vorherigen Ansprü­che, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (39) der Klemmschraube (30) als axiale Führung für das Federele­ment (32) dient.
9. Schraubklemme nach einem der vorherigen Ansprü­che, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (32) aus metallischem Werkstoff gefertigt ist.
10. Schraubklemme nach einem der vorherigen Ansprü­che, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (32) aus dauerelastischem Kunststoff gefertigt ist.
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