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Die
Erfindung betrifft eine Kontaktklemme, insbesondere eine Schraubklemme
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Schraubklemmen
sind in den verschiedensten Ausführungsformen
bekannt, wobei eine Schraubklemme ein Klemmelement aufweist, mit dem
ein Kontaktelement gegen einen zugeordneten Kontakt geklemmt wird.
Das Kontaktelement kann beispielsweise über eine Schraube mit einer
Kontaktfläche
gegen den zugeordneten Kontakt vorgespannt werden. Der zugeordnete
Kontakt besteht beispielsweise aus einem ebenen Kontaktblech, gegen
das Leitungsdrähte
mithilfe des Klemmelementes vorgespannt werden. Weiterhin ist es
bekannt, ringförmige Kontaktelement
mithilfe einer Schraube als Klemmelement gegen das Kontaktblech
festzuschrauben. Dabei wird die Schraube durch ein Loch des ringförmigen Kontaktelementes
geschraubt. Verschiedene Kontaktelement erfordern unterschiedliche
Anschlusselemente.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kontaktklemme bereitzustellen,
die ein Festklemmen eines ringförmigen
Kontaktelements ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kontaktklemme
herzustellen, mit der unterschiedliche Formen von Kontaktelementen
sicher und zuverlässig
mit einem zugeordneten Kontakt kontaktiert werden können.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch eine Kontaktklemme mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Kontaktklemme weist den Vorteil auf, dass ringförmige Kontaktelemente
sicher und zuverlässig
kontaktierbar sind. Zudem können
sowohl Kontaktelemente in Form von Leitungsdrähten als auch in Form von Ringkontakten
sicher und zuverlässig
kontaktiert werden. Diese Vorteile werden dadurch erreicht, dass
ein Klemmelement vorgesehen ist, das gegen eine Kontaktfläche vorspannbar ist.
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Die
Kontaktfläche
weist ein Halteelement auf, das aus der Kontaktfläche in Richtung
Klemmelement herausragt und aus ein ringförmiges Kontaktelement gegen
ein Herausziehen aus der Kontaktklemme sichert. Das Halteelement
und das Klemmelement sind vorzugsweise in der Weise ausgebildet, dass
geradlinige Kontaktelemente, die seitlich des Halteelementes angeordnet
sind, mit dem Klemmelement gegen die Kontaktfläche vorspannbar sind.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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In
einer Ausführungsform
der Kontaktfläche ist
das Halteelement als Teil der Kontaktfläche ausgebildet und gegenüber dem übrigen Bereich
der Kontaktfläche
in Richtung auf das Klemmelement hervorstehend ausgebildet. Vorzugsweise
weist das Halteelement eine ringförmige seitliche Kontur auf, mit
der zum einen ein großer
Randbereich zur Anlage an das ringförmige Kontaktelement bereitgestellt
wird und zum anderen eine Justierung des ringförmigen Kontaktelementes auf
der Kontaktfläche
ermöglicht wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Kontaktklemme weist das Klemmelement eine Klemmseite auf, die
in Richtung auf die Kontaktfläche
vorspannbar ist. Auf der Klemmseite des Klemmelementes ist eine
Ausnehmung vorgesehen, die dem Halteelement zugeordnet ist. Zudem
weist die Klemmseite eine Klemmfläche auf, die zum Festklemmen
eines Kontaktelementes vorgesehen ist und seitlich des Halteelementes
angeordnet ist. Auf diese Weise wird ein sicheres Festklemmen des
Kontaktelementes mit der Klemmfläche
unabhängig
von der Form des Kontaktelementes erreicht, wobei das Halteelement
der Ausnehmung zugeordnet ist und beim Festklemmen des Kontaktelementes
nicht oder nur mit wenig Druck zur Anlage am Klemmelement gelangt.
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Vorzugsweise
sind beidseitig der Ausnehmung an der Klemmseite des Klemmelementes Klemmflächen ausgebildet.
Damit können Kontaktelemente
wenigstens mit zwei Klemmflächen
festgeklemmt werden. Zudem können
auch zwei Kontaktelemente gleichzeitig festgeklemmt werden. Vorzugsweise
ist das Halteelement wenigstens teilkreis- oder teilringförmig ausgebildet.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Klemmelement in Form eines Hebelarmes ausgebildet, der über eine
Drehachse am Gehäuse
der Kontaktklemme drehbar gelagert ist. Der Hebelarm weist eine
Anlagefläche
auf, die zur Anlage einer Schraube vorgesehen ist. Zum Einschrauben
der Schraube weist das Gehäuse
der Kontaktklemme ein Schraubgewinde auf, das an einer Oberseite
der Kontaktklemme ausgebildet ist. Zudem weist das Klemmelement
im Bereich der Drehachse einen Nocken auf, an den ein Vorspannmittel
angreift, das das Klemmelement gegen die Schraube vorspannt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist das Schraubgewinde an der gleichen Seite der Kontaktklemme angeordnet
wie eine Einführöffnung,
die zum Einführen
eines oder mehrerer Kontaktelemente in die Kontaktklemme vorgesehen
ist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist das Klemmelement an einer Drehachse drehbar gelagert, wobei
die Lagerung in der Weise ausgebildet ist, dass das Klemmelement
in der Ebene, die durch die Drehachse festgelegt ist, in einem festgelegten
Winkelbereich kippbar ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass die
Kontaktfläche
des Klemmelementes in einem festgelegten Winkel zur Kontaktfläche des
Kontaktbereiches angeordnet werden kann. Damit können zwei unterschiedlich dicke
Kontaktelemente gleichzeitig mit einem Klemmelement gegen die Kontaktfläche vorgespannt
werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird die kippbare Lagerung des Klemmelementes dadurch erreicht,
dass die Drehachse einen konstanten Durchmesser und die Lagerbohrung
des Klemmelementes einen Durchmesser aufweist, der sich, ausgehend
von einem Mittenbereich, in die zwei Richtungen der zwei Öffnun gen
der Lagerbohrung vergrößert. Die
Drehachse selbst weist in dieser Ausführungsform einen konstanten
Durchmesser auf. In analoger Ausführung kann auch die Lagerbohrung einen
konstanten Durchmesser aufweisen und die Drehachse, ausgehend von
einem Mittenbereich, zu den zwei Enden hin jeweils einen sich verjüngenden Durchmesser
aufweisen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Kontaktbereich Teil eines Kontaktbleches, das vorzugsweise
U-förmig
ausgebildet ist. Der Kontaktbereich ist dabei innerhalb des Gehäuses der
Kontaktklemme angeordnet und der zweite Schenkel des Kontaktbleches
ist außerhalb
des Gehäuses
angeordnet. Der zweite Schenkel dient zum Anschließen eines
weiteren Kontaktes. Die U-förmige
Ausbildung des Kontaktbleches stellt eine einfache und kostengünstige Realisierung
eines Kontaktanschlusses dar.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Explosionsdarstellung der Kontaktklemme,
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2 eine
erste Seitenansicht der Kontaktklemme,
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3 einen
Querschnitt durch die Kontaktklemme,
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4 einen
Querschnitt durch das Kontaktelement mit einer festgeklemmten Ringzunge,
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5 einen
Querschnitt durch die Kontaktklemme,
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6 einen
Querschnitt durch die Lagerbohrung des Klemmelementes, und
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7 einen
Querschnitt durch eine Kontaktklemme, die zwei unterschiedlich dicke
Leitungsdrähte
festklemmt.
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1 zeigt
eine Explosionsdarstellung einer Kontaktklemme 1 mit einem
Gehäuse 19,
einem Stift 7, einer Schraube 3, einem Klemmelement 10,
einem Federblech 8 und einem Kontaktblech 9. Das
Gehäuse 19 weist
an einer Oberseite eine Gewindebohrung 4 auf, in die die
Schraube 3 einschraubbar ist. An der gleichen Seite ist
am Gehäuse 19 eine
schlitzförmige Kontaktöffnung 2 ausgebildet.
In gegenüberliegenden
Seitenwänden
des Gehäuses 19 sind
Lagerlöcher 6 zur
Halterung des Stiftes 7 vorgesehen. Zudem weist das Gehäuse 19 an
einer unteren Seitenkante einer Frontseite einen Absatz 5 auf,
um den die Frontseite des Gehäuses 19 nach
oben zurückversetzt
ist. Das Klemmelement 10 ist im Wesentlichen in der Form
eines Hebelarmes ausgebildet, in dessen unteren Bereich eine Lagerbohrung 15 vorgesehen ist.
Im Bereich der Lagerbohrung 15 ist eine Nocke 18 in
senkrechter Richtung zur Lagerbohrung 15 am Klemmelement 10 ausgebildet.
Im oberen Endbereich weist das Klemmelement 10 einen Klemmbereich 11 auf,
in dem eine Ausnehmung 12 eingebracht ist. Seitlich der
Ausnehmung 12 sind zwei Klemmflächen 14 angeordnet,
wobei die Klemmflächen 14 abgerundete
Flächen
darstellen, die mit einer Riffelung 13 versehen sind und
vorzugsweise auf gleicher Höhe
auf einer Achse parallel zur Lagerbohrung 15 angeordnet
sind. Der Klemmbereich 11 weist auch im Bereich der Ausnehmung 12 eine
Riffelung 13 auf.
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Das
Federblech 8 weist einen Haltebereich auf, in dem zwei
Haltelaschen 20 ausgebildet sind. Der Haltebereich ist
mit einem Anlagebereich 21 verbunden, wobei der Haltebereich
und der Anlagebereich 21 in einem Winkel < 90° zueinander
angeordnet sind.
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Das
Kontaktblech 9 ist im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei ein
erster Schenkel der U-Form einen Kontaktbereich 22 mit
einer Kontaktfläche 23 und
der zweite Schenkel der U-Form einen Anschlussbereich 24 darstellt.
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2 zeigt
die Kontaktklemme 1 im montierten Zustand in einer ersten
Seitenansicht mit Blick auf die Kontaktöffnung 2 und den Anschlussbereich 24 des
Kontaktblechs 9, das außerhalb des Gehäuses 19 angeordnet
ist. Das Kontaktblech 9 ist durch den Absatz 5 in
das Innere des Gehäuses 19 geführt. Die
Schraube 3 ist in die Gewindebohrung 4 eingeschraubt.
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3 zeigt
einen Querschnitt durch die Kontaktklemme 1. Das Klemmelement 10 ist über den Stift 7,
der in den Lagerlöchern 6 gegenüberliegender Seitenwände des
Gehäuses 19 gehaltert
ist, drehbar gelagert. Das Klemmelement 10 weist eine Anlagefläche 17 auf,
die der Schraube 3 zugeordnet ist. Die Anlagefläche 17 ist
im oberen Bereich des Klemmelements gegenüberliegend zu den Klemmflächen 14 an
einer Rückseite
des Klemmelemente 10 ausgebildet.
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Das
Federblech 8 ist an einer rückseitigen Innenwand des Gehäuses 19 mit
den Haltelaschen 20 befestigt, wobei der Anlagebereich 21 an
dem Nocken 18 des Klemmelementes 10 anliegt und
das Klemmelement 10 mit der Anlagefläche 17 gegen die Schraube 3 vorspannt.
Gegenüberliegend
zum Klemmelement 10 ist der Kontaktbereich 22 des
Kontaktbleches 9 an einer frontseitigen Innenwand des Gehäuses 19 angeordnet.
Der Kontaktbereich 22 ist im Wesentlichen als ebene Platte
ausgebildet, wobei ein kreisförmiger
Bereich in Richtung auf das Klemmelement 10 hervorstehend
ausgebildet ist und ein Halteelement 26 darstellt. Auf
das Halteelement 26 ist eine Ringzunge 25 aufgesteckt.
Die Ringzunge 25 stellt ein ringförmiges Kontaktelement dar.
Anstelle der geschlossenen Ringform kann auch eine offene Ringform
oder eine Teilringform als Kontaktelement verwendet werden. Die
Ringzunge 25 weist ein Loch auf, in das das Halteelement 26 eingreift.
Zum Festklemmen der Ringzunge 25 am Kontaktblech 9 wird die
Schraube 3 tiefer in das Gehäuse 19 eingeschraubt.
Dabei drückt
die Schraube 3 auf die Anlagefläche 17 des Kontaktelementes 10 und
schwenkt das Kontaktelement 10 mit den Klemmflächen 14 und der
Ausnehmung 12 in Richtung auf die Ringzunge 25 und das
Halteelement 26 gegen die Federkraft des Federbleches 8.
Das Klemmelement 10 und das Halteelement 26 sind
in der Weise angeordnet, dass das Halteelement 26 der Ausnehmung 12 zugeordnet
ist und beim Festklemmen der Ringzunge 25 am Kontaktblech 9 die
Klemmflächen 14 seitlich
des Halteelementes 26 angeordnet sind und auf der Ringzunge 25 zur
Auflage gelangen. Das Halteelement 26 greift dabei in die
Ausnehmung 12 ein. In der festgeklemmten Position ist die
Ringzunge 25 durch das Halteelement 26 gegen ein
Abziehen von der Kontaktklemme 1 gesichert.
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Soll
die Ringzunge 25 wieder aus der Kontaktklemme 1 gelöst werden,
so wird die Schraube 3 aus dem Gehäuse 19 herausgeschraubt.
Als Folge davon wird das Klemmelement 10 von der Klemmposition
in die Offenposition durch das Federblech 8 zurückgeschwenkt.
Dabei wird die Ringzunge 25 freigegeben und kann vom Halteelement 26 abgehoben und
nach oben aus der Kontaktöffnung 2 herausgezogen
werden.
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4 zeigt
einen Querschnitt durch die Kontaktklemme 1, bei der die
Ringzunge 25 von den zwei Klemmflächen 14 des Kontaktelementes 10 gegen die
Kontaktfläche 23 vorgespannt
ist. Im dargestellten Querschnitt ist das Klemmelement 10 in
einer Ebene parallel zum Kontaktblech 9 und im Bereich der
Ausnehmung 12 geschnitten, so dass nur die zwei Klemmflächen 14 vom
Kontaktelement 10 dargestellt sind. Die Ringzunge 25 besteht
im Wesentlichen aus einem Ring, der an einem Leiterstück ausgebildet
ist. Die Ringzunge 25 ist auf das Halteelement 26 aufgesteckt
und durch die zwei seitlich des Halteelementes 26 angeordneten
Klemmflächen 14 gegen
das Kontaktblech 9 vorgespannt.
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In
Abhängigkeit
von der gewählten
Ausführungsform
kann das Halteelement 26 beliebige Formen aufweisen, die
ein seitliches Abziehen eines Kontaktelementes verhindern. Vorzugsweise
ist das Halteelement 26, wie in 4 dargestellt,
kreisförmig ausgebildet,
um zusätzlich
zur Haltefunktion eine Jus tierfunktion für die Ringzunge 25 bereitzustellen. Durch
die kreisförmige
seitliche Kontur des Halteelementes 26 und die kreisförmige Kontur
des Loches der Ringzunge 25 ist eine Justierung der Ringzunge 25 auf
die Position des Halteelementes 26 gegeben. Dazu sind die
Durchmesser des Halteelementes 26 und des Loches der Ringzunge 25 aufeinander
abgestimmt. In Abhängigkeit
von der gewählten
Ausführungsform
kann das Halteelement 26 auch als Teil des Gehäuses 19 ausgebildet
sein, das durch eine entsprechende Öffnung des Kontaktbleches 9 ragt. Zudem
kann das Halteelement 26 auch anstelle der Ausnehmung 12 am
Kontaktelement 10 ausgebildet sein und über die Klemmflächen 14 in
Richtung auf die Kontaktfläche 23 hinausragen.
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In
einer einfachen Ausführungsform
weist das Klemmelement 10 nur eine Klemmfläche 14 auf, die
seitlich des Halteelementes 26 angeordnet ist. In Abhängigkeit
von der gewählten
Ausführungsform kann
auch auf die Ausnehmung 12 verzichtet werden. Dies ist
insbesondere dann der Fall, wenn die Höhe des Halteelementes 26,
mit der das Halteelement 26 über die Kontaktfläche 23 oder
die Klemmflächen 14 hinausragt,
geringer ist als die Dicke des festzuklemmenden Kontaktelementes,
insbesondere der Ringzunge 25.
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Zudem
kann auf die Ausnehmung 12 verzichtet werden, wenn die
Klemmfläche 14 des
Klemmelementes 10 neben dem Halteelement 6 angeordnet
ist. Vorzugsweise weist jedoch das Klemmelement 10 mehrere
Klemmflächen 14 auf,
die in verschiedenen Bereichen seitlich des Halteelementes 26 angeordnet
sind. In dieser Ausführungsform
ist es vorteilhaft, wenn die Klemmflächen 14 über den Klemmbereich 11 des
Klemmelementes 10 hinausragen. Anstelle der dargestellten
Ausführungsform können auch
drei oder vier Klemmflächen 14 vorgesehen
sein, die ein den verschiedensten Anordnungen seitlich des Halteelementes 26 angeordnet
sind. Die bevorzugte Anordnung ist in 4 dargestellt,
in der die Klemmflächen 14 auf
gleicher Höhe
und pa rallel zur Drehachse des Klemmelementes 10, die durch
den Stift 7 festgelegt ist, angeordnet sind.
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5 zeigt
einen Querschnitt durch das Klemmelement 10 im Bereich
der Ausnehmung 12.
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6 zeigt
einen Querschnitt C-C der 5, der durch
eine Mittenachse der Lagerbohrung 15 führt und eine bevorzugte Ausführungsform
der Lagerbohrung 15 zeigt. Die Lagerbohrung 15 weist
einen Durchmesser auf, der sich, ausgehend von einem Mittenbereich 27,
zu beiden Seiten in Richtung der Öffnungen der Lagerbohrung 15 vergrößert. Somit
besteht die Lagerbohrung 15 aus zwei in Richtung des Mittenbereiches 27 vorzugsweise
konisch zulaufenden Bohrungsabschnitten. Im Zusammenwirken mit dem
Stift 7, der im Wesentlichen eine Zylinderform mit konstantem
Durchmesser aufweist, ist ein Verkippen des Klemmelementes 10 gegenüber der
Drehachse möglich.
Da im Mittenbereich 27 die Lagerbohrung 15 in
einem festgelegten Abschnitt einen konstanten Durchmesser aufweist,
wird auch eine parallele Lagerung des Klemmelementes 10 in der
Drehachse ermöglicht,
wenn das Klemmelement 10 beidseits des Mittenbereichs 27 gleichmäßig mit den
Klemmflächen 14,
beispielsweise auf der Ringzunge 25, aufliegt, wie in 4 dargestellt
ist. Jedoch bietet die doppelseitige konische Lagerbohrung 15 der 6 zudem
den Vorteil, dass das Klemmelement 10 in beiden Seiten
senkrecht zur Längsachse des
Klemmelementes 10 kippbar gelagert ist. In einer einfachen
Ausführungsform
ist die Lagerbohrung 15 in Form einer einzigen durchgehend
konischen Bohrung ausgebildet
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7 zeigt
einen Querschnitt durch ein kippbar gelagertes Klemmelement auf
der Höhe
der Klemmflächen 14.
Der Querschnitt ist parallel zu der Drehachse und senkrecht zur
Kontaktfläche 23 angeordnet.
Die kippbare Lagerung des Klemmelementes 10 ermöglicht es,
dass das Klemmelement 10 einen ersten und einen zweiten
Leiter 28, 29 gegen die Kontaktfläche 23 des
Kontaktbleches 9 vorspannt. Die zwei Leiter 28, 29 sind
an gegenüberliegenden Seiten
des Halteelementes 26 in die Kontaktöffnung 2 eingesteckt
und von den zwei Klemmflächen 14 des
Kontaktelementes 10 gegen die Kontaktfläche 23 des Kontaktbleches 9 vorgespannt.
Der erste Leiter 20 weist einen kleineren Durchmesser als
der zweite Leiter 29 auf. In dieser Anordnung kommt die kippbare
Lagerung in der Ebene der Drehachse des Klemmelementes 10 zur
Wirkung, da dadurch die zwei Klemmflächen 14 einen festgelegten
maximalen Winkel α zur
Kontaktfläche 23 des
Kontaktbleches 9 einnehmen können, wie in 7 dargestellt
ist.
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- 1
- Kontaktklemme
- 2
- Kontaktöffnung
- 3
- Schranke
- 4
- Gewindebohrung
- 5
- Absatz
- 6
- Lagerloch
- 7
- Stift
- 8
- Federblech
- 9
- Kontaktblech
- 10
- Klemmelement
- 11
- Klemmbereich
- 12
- Ausnehmung
- 13
- Riffelung
- 14
- Klemmfläche
- 15
- Lagerbohrung
- 17
- Anlagefläche
- 18
- Nocken
- 19
- Gehäuse
- 20
- Haltelasche
- 21
- Anlagebereich
- 22
- Kontaktbereich
- 23
- Kontaktfläche
- 24
- Anschlussbereich
- 25
- Ringzunge
- 26
- Halteelement
- 27
- Mittenbereich
- 28
- erster
Leiter
- 29
- zweiter
Leiter