DE102005058307A1 - Electrical connector clamp with a cylindrical actuator having an external thread arranged on the clamp arm - Google Patents

Electrical connector clamp with a cylindrical actuator having an external thread arranged on the clamp arm Download PDF

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Abstract

The clamp has an insulating housing (1) and a spring biased clamp connector for connecting an electric lead to a current rail (2) in the housing. The connector is formed as a spring cage (3) having a clamp arm (7) with a recess through which the current rail extends and a stop arm which extends through the recess. A cylindrical actuator element (4) in the housing has an external thread and is arranged on the clamp arm (8) above the point of intersection of that arm and the force arm (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrische Anschlussklemme mit einem Isolierstoffgehäuse und mindestens einem Federkraftklemmanschluss für den Anschluss eines elektrischen Leiters an eine in dem Isolierstoffgehäuse der Klemme angeordneten Stromschiene, wobei der Federkraftklemmanschluss als Käfigzugfeder ausgebildet ist, bestehend aus einem Klemmschenkel, der eine Ausnehmung aufweist, durch die sich die Stromschiene hindurcherstreckt und einem Anlageschenkel, der auf der Stromschiene eine Anlage findet und ebenfalls durch die Ausnehmung ragt, sowie einen beide Schenkel verbindenden Kraftschenkel und einem Betätigungselement, welches in dem Isolierstoffgehäuse der Käfigzugfeder angeordnet ist.The The invention relates to an electrical terminal with an insulating material and at least a spring clamp connection for the Connecting an electrical conductor to one in the insulating material of Terminal arranged busbar, the spring terminal connection as Spring Cage is formed, consisting of a clamping leg, a recess has, through which the busbar extends and a plant leg, which finds a plant on the power rail and also protrudes through the recess, and a connecting both thighs Power leg and an actuator, which in the insulating material the cage tension spring is arranged.

Elektrische Anschlussklemmen, insbesondere Schraubklemmen besitzen die Fähigkeit mit hohen Stromstärken belastbar zu sein und sind daher für den Anschluss grosser Leitungsquerschnitte geeignet. Es gibt sie nicht nur mit Schraubklemmanschlüssen, sondern auch mit Federkraftklemmanschlüssen, wobei die notwendigen hohen Klemmkräfte im Stand der Technik durch Verstärkung der Klemmanschlüsse bei üblichen Stromklemmen erreicht werden. Da diese Klemmen in der Regel manuell betätigt werden, um ihre Öffnung oder Schliessung zu erreichen, sind ihrer komfortablen Bedienung durch die auftretenden Klemmkräfte Grenzen gesetzt. Insbesondere bei Käfigzugfedern ist für den Hub bzw. für die Kraft, die mit einem herkömmlichen Schraubendreher durch Einstecken zu ihrer Betätigung erreicht werden kann, eine Grenze für Leitungen über einem Querschnitt von 35 qmm zu sehen. Ohne entsprechende Unterstützung von Übersetzungen wäre hier der erforderliche Kraftaufwand für grössere Querschnitte nicht zu realisieren.electrical Terminals, especially screw terminals have the ability with high currents To be resilient and are therefore for the connection of large cable cross sections suitable. They are not only available with Schraubklemmanschlüssen, but also with spring clamps, where the necessary high clamping forces in the prior art by reinforcement the terminal connections at usual Current terminals can be achieved. Because these terminals are usually manual actuated be to her mouth or to achieve closure are their convenient controls by the occurring clamping forces Set limits. Especially with cage tension springs is for the hub or for the power with a conventional Screwdriver can be achieved by plugging to their operation, a Border for Lines over to see a cross section of 35 sqmm. Without appropriate support for translations would be here the required effort for larger Cross sections can not be realized.

Eine andere bekannte Art der Federkraftklemmung ist die des Zugbügelanschlusses, der mit vorgespannten zylindrischen Druckfedern arbeitet, welche im Zugbügel eingebaut sind und das untere Ende des Zugbügels gegen die Unterseite einer Stromschiene zieht, so dass ein dort eingeführter Leiter gegen die Unterseite der Stromschiene verklemmt wird. Trotz Unterstützung beim Öffnen der Klemme durch ein Vorschub-Gewinde sind die Kräfte immer noch so hoch, dass ein spezielles Schraubwerkzeug (Imbusschlüssel) erforderlich ist, um die Klemmkräfte bei Öffnung des Klemmverschlusses komfortabel zu gestalten. Ein weiterer Nachteil dieser Klemme ist, dass sie mit ihrer ausladenden Bauweise nur für einen bestimmten Bereich von Anschlussquerschnitten geeignet ist. Die große Anzahl von Einzelbauteilen macht diese Klemme auch in ihrer Herstellung unwirtschaftlich.A another known type of spring clamp is that of the drawbar connection, which works with prestressed cylindrical compression springs, which in the drawbar are installed and the lower end of the drawbar against the underside of a busbar pulls, so that introduced there Conductor is jammed against the bottom of the busbar. In spite of support When opening the clamp by a feed thread are always the forces still so high that a special screwing tool (Allen key) is required is to the clamping forces at opening to make the clamp closure comfortable. Another disadvantage This clamp is that with its sweeping design, it is only for one certain range of connection cross sections is suitable. The size Number of individual components makes this terminal in their production uneconomical.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrische Anschlussklemme mit Federkraftklemmanschluss zu entwickeln, die die Vorteile von Schraubklemmen und Käfigzugfederklemmen vereint, wobei die Klemmstellen auch für höhere Federkräfte lediglich mit einem normalen Schraubendreher manuell zu betätigen sind, so dass die Bauweise für ein breites Spektrum verschiedenster Leiterquerschnitte anwendbar ist.The Object of the present invention is to provide an electrical To develop terminal with spring terminal connection, the combines the advantages of screw terminals and cage clamps, wherein the clamping points only for higher spring forces only are manually operated with a normal screwdriver, so the design for a wide range of different conductor cross sections applicable is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des 1. Anspruchs gelöst bzw. durch die abhängigen Unteransprüche in vorteilhafter Weise ausgebildet.These Task is according to the invention solved by the features of the first claim or by the dependent claims in an advantageous Way trained.

Gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung ist das Betätigungselement zylindrich ausgeführt und mit einem Aussengewinde versehen. Es ist oberhalb des Schnittpunktes bzw. Übergangs von Klemmschenkel und Kraftschenkel in axialer Richtung auf dem Klemmschenkel angeordnet. Dadurch bleiben die Vorteile von herkömmlichen Schraub- bzw. Kafigzugfederklemmen erhalten. Dies wären ein schmaler Aufbau, quer zur Tragschiene verlaufend, und Betätigung rechtwinklig zur Leitereinführrichtung. Die erhöhten Klemmkräfte sind bei einer Käfigzugfeder dank der Übersetzung mittels akzeptabeler Drehkräfte des Betätigungselements mit normalem Schraubendreher zu händeln.According to the first Aspect of the invention is the actuator cylindrich executed and provided with an external thread. It is above the intersection or transition of clamping legs and power arms in the axial direction on the Clamping legs arranged. This keeps the benefits of conventional Screw or Kafigzugfederklemmen received. This would be one Narrow construction, running transversely to the mounting rail, and operation at right angles to the conductor insertion direction. The raised clamping forces are thanks to a cage tension spring the translation by means of acceptable rotational forces of the actuating element to handle with a normal screwdriver.

In einer weiteren vorteilhaften Gestaltung der Erfindung ist das Gewinde des Betätigungselements als mehrgängiges Bewegungsgewinde ausgebildet, und nach Anspruch 3 ist für die Öffnung der Käfigzugfeder ein Drehwinkel des Betätigungselements erforderlich, der lediglich kleiner 180° und grösser 90° ist. Durch die Verteilung der Spannkräfte auf mehrere Gewindegänge ist eine Belastung auf mehrere Teilflächen gegeben, was einem vorzeitigen Verschleiss der Gewindegänge entgegenwirkt. Gleichzeitig erlaubt der geringe Drehwinkel eine sehr vorteilhafte Handhabung des Schraubendrehers bei der Öffnung der Klemmfeder, ohne das nachgefasst werden muss. Der Monteur ist in der Lage, mit der einen Hand über den Schraubendreher die Klemme offenzuhalten, während er mit der anderen Hand die Leitung einsteckt.In Another advantageous embodiment of the invention is the thread of the actuating element as multi-course Movement thread formed, and according to claim 3 is for the opening of the Spring Cage a rotation angle of the actuating element required, which is only smaller 180 ° and greater 90 °. By the distribution of clamping forces on several threads is given a load on several faces, causing a premature Wear of the threads counteracts. At the same time, the low angle of rotation allows one very advantageous handling of the screwdriver in the opening of the Clamping spring, without having to be followed. The fitter is in able to handle one hand over the screwdriver to hold the clamp open while holding it with the other hand the line is inserted.

Ein wesentlicher Vorteil für den Zusammenbau der Klemme ergibt sich gemäss Anspruch 4, in dem das komplementäre Innengewinde zur Aufnahme des Betätigungselements als zweischaliges Gehäuse und somit zweischaliges Gewinde gefertigt ist. Ausserdem erlaubt diese Gestaltung die Verwendung herkömmlicher, unkomplizierter Spritzgiesswerkzeuge, die die Kosten niedrig halten.One significant advantage for the assembly of the terminal results according to claim 4, in which the complementary internal thread for receiving the actuating element as a double-shell housing and thus bivalve thread is made. Also allowed this design the use of conventional, uncomplicated injection molding tools, keeping costs low.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung befindet sich im Gehäuse über der Stirnseite des Betätigungselements eine Durchstecköffnung für ein Schraubendreher, die im Durchmesser mindestens dem Schraubendreher entspricht, aber kleiner als der Aussengewindedurchmesser ist. Dadurch wird das Betätigungselement in seiner Bewegung nach oben begrenzt, und es besteht gleichzeitig ein Verlierschutz für das Betätigungsteil. Durch die Öffnung im Gehäuse ist der für die Betätigung nach Anspruch 5 vorgesehene Schraubendreher in einen in der Stirnseite des Betätigungselements befindlichen Hohlraum steckbar.In another advantageous embodiment of the invention is located in the housing over the end face of the actuating element, an insertion opening for a screwdriver, in the through at least equal to the screwdriver, but smaller than the external thread diameter. As a result, the actuating element is limited in its upward movement, and there is also a Verliersschutz for the actuating part. Through the opening in the housing provided for the actuation according to claim 5 screwdriver can be plugged into a cavity located in the end face of the actuating element.

Von besonderer Bedeutung für die Einhaltung der Kriech- und Luftstrecken ist die Ausführungsform gemäss Anspruch 7, bei der der Klemmschenkel mit seinem freien Ende bei maximaler Öffnung der Käfigzugfeder von einer Fangtasche umgeben ist. Dabei trägt je eine Gehäusehälfte eine Fangtasche und wirkt gleichzeitig als Führungszapfen beim Zusammenstecken.From of special importance for Compliance with the creepage distances and clearances is the embodiment according to Claim 7, wherein the clamping leg with its free end at maximum opening the cage tension spring surrounded by a catch bag. It carries a housing half each Catch bag and acts as a guide pin when mating.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:following is an embodiment of Invention described in more detail with reference to the drawings. Show it:

1 die perspektivische Seitenansicht in eine offene Gehäusehälfte einer Durchgangsklemme mit eingesetzten Käfigzugfederklemmen und Betätigungselementen 1 the perspective side view into an open housing half of a through terminal with inserted Käfigzugfederklemmen and actuators

2 eine separate Darstellung der Käfigzugfeder mit dem aufgesetzten Betätigungselement in Seitenansicht 2 a separate view of the cage clamp with the attached actuator in side view

In 1 ist eine offene Isolierstoffgehäusehälfte 1 einer Durchgangsklemme mit eingesetzter Stromschiene 2 dargestellt. Auf den Enden 17 der Stromschiene 2 befindet sich jeweils eine aufgerastete Käfigzugfeder 3. Oberhalb beider Käfigzugfedern 3 befindet sich jeweils ein Betätigungselement 4, in dessen zylindrischer Mantelfläche Gewindeprofile 5 eines viergängigen Bewegungsgewindes angeformt sind. Die Käfigzugfeder 3 setzt sich, wie aus 2 ersichtlich aus einem Auflageschenkel 6, einem Kraftschenkel 7 und einem Klemmschenkel 8 zusammen. Unmittelbar im Übergang bzw. im Schnittpunkt von Kraftschenkel 7 und Klemmschenkel 8 sitzt mit seiner unteren Stirnseite 9 das Betätigungselement 4 auf. Eine in der oberen Stirnseite 10 des Betätigungselements 4 befindlicher Hohlraum 11 ist zur Aufnahme eines Schraubendrehers 12 vorgesehen. In Verlängerung des Klemmschenkels 8 nach unten sind aus 1 ersichtlich Fangtaschen zur Aufnahme des Klemmschenkelendes 16 vorgesehen, die der Minimierung von Luft- und Kriechstrecken dienen. Die zweite Fangtasche 15 ist in einer nicht dargestellten zweiten Isolierstoffgehäusehälfte 1 angeformt. Auf der offenen Seite der Gehäusehälfte 1 befinden sich weiterhin Führungszapfen 13 und Verrastzapfen 14, die der festen Verbindung beider Gehäusehälften 1 dienen. Ein gesteckter Leiter ist mit 18 bezeichnet.In 1 is an open insulating housing half 1 a feed-through terminal with inserted busbar 2 shown. On the ends 17 the busbar 2 there is a latched cage tension spring 3 , Above both cage tension springs 3 each is an actuator 4 in whose cylindrical surface thread profiles 5 a four-speed movement thread are formed. The cage tension spring 3 settles, how out 2 visible from a support leg 6 , a power leg 7 and a clamping leg 8th together. Immediately in the transition or at the intersection of power legs 7 and clamping legs 8th sits with his lower end face 9 the actuator 4 on. One in the upper front 10 of the actuating element 4 cavity located 11 is for receiving a screwdriver 12 intended. In extension of the clamping leg 8th down are off 1 visible catch pockets for receiving the clamping leg end 16 intended to minimize air and creepage distances. The second catch bag 15 is in a second Isolierstoffgehäusehälfte, not shown 1 formed. On the open side of the case half 1 continue to be guide pins 13 and latching pins 14 that the firm connection of both housing halves 1 serve. An inserted ladder is with 18 designated.

Um bspw. den Leiter 18 auf der Durchgangsklemme, die auf einer Montageschiene geklemmt sein kann zu montieren, ist folgender Ablauf denkbar. Der Monteur steckt den Schraubendreher 12 mit einer Hand in den Hohlraum 11 des Betätigungselements 4 und verdreht diesen etwa um eine halbe Umdrehung. Damit drückt das Betätigungselement 4 mit seiner unteren Stirnfläche 9 auf den Übergang zwischen Kraftschenkel 7 und Klemmschenkel 8 der Käfigzugfeder 3. Infolgdessen senkt sich der Klemmschenkel 8 soweit ab, dass sein Ende 16 in die Fangtasche 15 eintaucht und gleichzeitig ein Einsteckfenster für den Leiter 18 freigibt. Nach Einstecken des Leiters 18 gibt der Monteur die Verdrehung am Betätigungselement frei, so dass ein Rückstellmoment der Käfigzugfeder 3 nach oben auf das Betätigungselement 4 wirkt und letzteres annähernd (reduziert um die Dicke des Leiters 18) wieder in die Ausgangsstellung zurück dreht. Wesentlich hierbei ist, dass der gasamte Betätigungsvorgang bei einem sehr moderaten Kraftaufwand der Drehkräfte für den Monteur abläuft.For example, the head 18 The following procedure is conceivable on the through terminal, which may be clamped on a mounting rail. The mechanic puts the screwdriver 12 with one hand in the cavity 11 of the actuating element 4 and twist it about half a turn. This pushes the actuator 4 with its lower end face 9 on the transition between power legs 7 and clamping legs 8th the cage tension spring 3 , As a result, the clamping leg lowers 8th so far off that, his end 16 in the catch bag 15 dips and at the same time a plug-in window for the conductor 18 releases. After plugging in the conductor 18 the fitter releases the rotation on the actuating element, so that a restoring moment of the cage tension spring 3 up on the actuator 4 acts and the latter approximate (reduced by the thickness of the conductor 18 ) turns back to the starting position. It is essential here that the gas-fired actuation process takes place at a very moderate expenditure of force of the rotational forces for the installer.

11
IsolierstoffgehäusehälfteIsolierstoffgehäusehälfte
22
Stromschieneconductor rail
33
KäfigzugfederSpring Cage
44
Betätigungselementactuator
55
Gewindeprofilethread profiles
66
Auflageschenkelsupporting leg
77
Kraftschenkelpower leg
88th
Klemmschenkelclamping leg
99
untere Stirnseitelower front
1010
obere Stirnseiteupper front
1111
Hohlraumcavity
1212
Schraubendreherscrewdriver
1313
Führungszapfenspigot
1414
VerrastzapfenVerrastzapfen
1515
Fangtaschencollecting pockets
1616
KlemmschenkelendeClamping limb end
1717
Endenend up
1818
Leiterladder

Claims (7)

Elektrische Anschlussklemme, – mit einem Isolierstoffgehäuse und mindestens einem Federkraftklemmanschluss für den Anschluss eines elektrischen Leiters an eine in dem Isolierstoffgehäuse der Klemme angeordneten Stromschiene, – der Federkraftklemmanschluss ist als Käfigzugfeder ausgebildet, bestehend aus einem Klemmschenkel, der eine Ausnehmung aufweist, durch die sich die Stromschiene hindurcherstreckt und einem Anlageschenkel, der auf der Stromschiene eine Anlage findet und ebenfalls durch die Ausnehmung ragt, sowie einen beide Schenkel verbindenden Kraftschenkel, – und einem Betätigungselement, welches in dem Isolierstoffgehäuse der Käfigzugfeder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, – dass das Betätigungselement 4 zylindrisch ausgeführt und mit einem Aussengewinde versehen ist und oberhalb des Schnittpunktes bzw. Übergangs von Klemmschenkel 8 und Kraftschenkel 7 in axialer Richtung auf den Klemmschenkel 8 angeordnet ist.Electrical terminal, - with an insulating housing and at least one spring terminal connection for connecting an electrical conductor to a arranged in the insulating housing of the terminal busbar, - the spring terminal is designed as a cage clamp, consisting of a clamping leg having a recess through which the busbar durcherstreckt and a plant leg, which finds a plant on the busbar and also protrudes through the recess, and a leg connecting both legs of force, - and an actuating element, which in the Isolierstoffgehäuse the cage clamp is arranged, characterized in that - that the actuating element 4 is cylindrical and provided with an external thread and above the intersection or transition of clamping legs 8th and power legs 7 in the axial direction on the clamping leg 8th is arranged. Elektrische Anschlussklemme, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass das Gewinde des Betätigungselements 4 ein- oder mehrgängig ausgeführt ist.Electrical terminal, according to claim 1, characterized in that - the thread of the actuating element 4 is executed one or more times. Elektrische Anschlussklemme, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass der notwendige Drehwinkel des Betätigungselements 4 zur Öffnung der Käfigzugfeder 3 kleiner 180° und grösser 90° ist.Electrical terminal, according to one of the preceding claims, characterized in that - the necessary angle of rotation of the actuating element 4 for opening the cage tension spring 3 less than 180 ° and greater than 90 °. Elektrische Anschlussklemme, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass sich das komplementäre Innengewinde zum Betätigungselement 4 in einem zweischalig aufgebauten Isolierstoffgehäuse 1 befindet.Electrical terminal, according to one of the preceding claims, characterized in that - that the complementary internal thread to the actuating element 4 in a double-shell insulating housing 1 located. Elektrische Anschlussklemme, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass sich in der oberen Stirnseite 10 des Betätigungselements 4 ein Hohlraum 11 zur Aufnahme eines Schraubendrehers 12 befindet.Electrical terminal, according to one of the preceding claims, characterized in that - in the upper end face 10 of the actuating element 4 a cavity 11 for receiving a screwdriver 12 located. Elektrische Anschlussklemme, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass sich im Gehäuse über der Stirnseite des Betätigungselements eine Durchstecköffnung für ein Schraubendreher 12 befindet, die im Durchmesser mindesten dem Schraubendreher 12 entspricht, aber kleiner als der Aussengewindedurchmesser ist.Electrical connection terminal, according to one of the preceding claims, characterized in that - in the housing over the end face of the actuating element, an insertion opening for a screwdriver 12 located in the diameter of at least the screwdriver 12 but smaller than the external thread diameter. Elektrische Anschlussklemme, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass der Klemmschenkel 8 mit seinem freien Ende 16 bei maximaler Öffnung der Käfigzugfeder 3 von einer Fangtasche 15 umgeben istElectrical terminal, according to one of the preceding claims, characterized in that - that the clamping leg 8th with his free end 16 at maximum opening of the cage tension spring 3 from a catch bag 15 is surrounded
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