DE102008015379B4

DE102008015379B4 - Schraubklemme mit von der Klemmschraube beaufschlagtem Druckelement

Info

Publication number: DE102008015379B4
Application number: DE102008015379A
Authority: DE
Inventors: Dat-Minh Trinh
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2008-03-20
Filing date: 2008-03-20
Publication date: 2010-02-04
Anticipated expiration: 2028-03-21
Also published as: DE102008015379A1

Abstract

Eine solche Schraubklemme weist einen Klemmkörper, eine Klemmschraube und das von der Klemmschraube beaufschlagte Druckelement auf, letzteres ist gegenüber zwei Klemmwiderlagern am Klemmkörper angeordnet. Das Druckelement besteht aus einer Blattfeder mit zwei Federschenkeln, die mit den beiden Klemmwiderlagern zusammenwirken. Die Blattfeder ist mit ihrem Mittenabschnitt an der Klemmschraube zwecks Mitnahme in deren Achsrichtung gehalten. Die Federschenkel der Blattfeder verlaufen geneigt zur Schraubenachse und für ihre Anlage mit der vom jeweiligen Klemmwiderlager abliegenden Seite sind Stützlager vorgesehen. Die Blattfeder, die Klemmwiderlager und die die Blattfeder abstützenden Stützlager sind spiegelsymmetrisch zur selben Radialebene der Klemmschraube angeordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraubklemme gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Bei Schraubklemmen dieser Art besteht das von der Klemmschraube beaufschlagte Druckelement aus einem im Klemmkörper beweglich angeordneten Druckstück, an dem die Klemmschraube senkrecht zu ihrer Achsrichtung angreift und das Klemmwiderlager sich ebenfalls senkrecht zur Druckrichtung der Schraube erstreckt. In anderer Ausführung liegt die Ebene des Klemmwiderlagers parallel zur Achse der Klemmschraube, und das Druckstück ist derart zwischen dem Klemmwiderlager und der Klemmschraube angeordnet, daß es beim Eindrehen der Klemmschraube in Richtung zum Klemmwiderlager hin verdrängt wird. Problematisch bei solchen Schraubklemmen ist der Anschluß zweier Leiter vor allem dann, wenn die Leiter unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Um ein Nachlassen der Klemmkraft aufgrund von Elastizität zu vermeiden, müssen Schraubklemmen in Relation zur Leiterdicke sehr stabil ausgeführt werden.
Noch unsicherer ist die Klemmung zweier Leiter in einem einzigen Klemmraum einer Federkraftklemme, was deshalb grundsätzlich unzulässig ist. Sollen zwei Leiter an einem Potential angeschlossen werden, muß bei den Federkraftklemmen je Klemmstelle eine Klemmfeder vorgesehen werden. Bei der Federkraftklemme ist das Nachlassen der Federkraft weniger ein Problem, allerdings hängt die Größe der Federkraft weitgehend von der Größe der Klemmfeder ab, weshalb sich ein ungünstigeres Verhältnis zwischen dem Durchmesser der zu klemmenden Leiter und der Baugröße der Klemme ergibt.
Aus der DE 103 01 577 A1 ist eine Schraubklemme für den Anschluss zweier Leiter am selben Potential bekannt, mit einem metallenen Klemmkörper (Stromschiene) an dem zwei spiegelsymmetrisch angeordnete Klemmwiderlager ausgebildet sind. Diese Schraubklemme besitzt ebenfalls zwei Druckelemente in Form von Blattfedern und zwei Klemmschrauben (also ein Klemmkörper, zwei Druckelemente, zwei Klemmschrauben), wobei jedem Klemmwiderlager eine Klemmschraube mit daran angeordnetem Druckelement zugeordnet ist. Das Klemmwiderlager liegt dabei jeweils auf der von der Klemmschraube abgewandten Seite des Klemmkörpers.
Die GB 1 382 750 A zeigt eine Schraubklemme für den Anschluss zweier Leiter am selben Potential, die jedoch zwei metallene Klemmkörper mit jeweils einem Klemmwiderlager aufweist, sowie jeweils ein Druckelement in Form federnder Klemmbügel und jeweils eine Klemmschraube (also zwei Klemmkörper, zwei Druckelemente, zwei Klemmschrauben) besitzt, wobei die beiden Klemmwiderlager der beiden Klemmkörper spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind.
Aus DE 19 81 886 U ist eine Anschlussklemme für den Anschluss zweier Leiter am selben Potential mit einem metallenen Klemmkörper bekannt, der zwei gegenüberliegende Klemmwiderlager 18 aufweist und mit einem Druckelement in Form eines federnden Klemmbügels, der aus einer V-förmigen Blattfeder besteht, wobei der Mittelabschnitt über eine Lasche am Klemmkörper gehalten ist und die beiden freien Enden der V-förmigen Blattfeder zusammen mit den beiden Klemmwiderlagern des Klemmkörpers zwei Klemmstellen für zwei anzuschließende elektrische Leiter bilden.
Die CH 552 286 A , WO 93/010576 A1 und US 3,812,453 A zeigen gattungsgemäße Schraubklemmen mit einem aus Metall bestehenden Klemmkörper, mit einer Klemmschraube und mit einem von der Klemmschraube beaufschlagten Druckelement, welches gegenüber einem Klemmwiderlager am Klemmkörper angeordnet und unter Zwischenfügen eines zu klemmenden Leiters mittels der Klemmschraube gegen das Klemmwiderlage verspannbar ist. Aus den genannten Druckschriften ist zudem bekannt, dass die Klemmschenkel der Druckelemente zumindest in einem Abschnitt geneigt zur Schraubenachse verlaufen und für die Anlage jedes dieser Abschnitte mit seiner vom zugehörigen Klemmwiderlager abliegenden Seite Stützlager vorgesehen sind, wobei diese Stützlager fest (einstückig) am Klemmkörper vorgesehen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraubklemme der eingangs genannten Art zu schaffen, die den sicheren Anschluß zweier Leiter am selben Potential bei geringem Bauraum und Betätigung der Klemmschraube in nahezu paralleler Richtung zur Leitereinführrichtung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit einer die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweisenden Schraubklemme gelöst.
Für die Erfindung ist wesentlich, daß die Schraubklemme die Vorteile der Schraubanschlußtechnik und die der Federanschlußtechnik miteinander verbindet. Über den zugelassenen Hub der Klemmschraube läßt sich die Klemmkraft der Federschenkel bestimmen, und die Elastizität der Federschenkel sorgt für eine dauerhafte Klemmkraft.
Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an Ausfüh rungsbeispielen noch näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine perspektivische Seitansicht einer Schraubklemme in erster Ausführung,
2 in gleicher Darstellung die Schraubklemme nach 1 in der Klemmlage,
3 eine perspektivische Seitansicht einer Schraubklemme in zweiter Ausführung,
4 eine perspektivische Seitansicht einer Schraubklemme in dritter Ausführung und
5 eine perspektivische Seitansicht einer Schraubklemme in vierter Ausführung unter Weglassung der Klemmschraube.
Im einzelnen zeigt 1 einen Klemmkörper 1, der aus einer ebenen Grundplatte 2 besteht. An der einen Flachseite der Grundplatte 2 sind alle weiteren Klemmenbauteile angeordnet, wobei der gesamte Aufbau der Klemmenbauteile spiegelsymmetrisch ist. So finden sich an einander gegenüberliegenden Rändern der Grundplatte 2 einander spiegelbildlich gegenüberliegende Abkantungen 3 mit miteinander parallelen Oberabschnitten. Mit ihren Innenseiten bilden die Abkantungen 3 an der Grundplatte 2 Klemmwiderlager 4.
Im mittleren Bereich der Grundplatte 2 findet sich eine Halterung 5 für eine Klemmschraube 6, von der eine der Radial- bzw. Diametralebenen die Symmetrieebene des Klemmenaufbaus bildet.
Die Halterung 5 für die Klemmschraube 6 besteht im wesentlichen aus einer aus der Ebene der Grundplatte 2 herausgestellten Lasche 5.1, die ein die Klemmschraube 6 aufnehmnendes Gewindeloch 14 aufweist.
Auf die Schraube 6 ist eine ebenfalls symmetrische Blattfeder 7 aufgesetzt, die einen zur Anlage am Kopf 6.1 der Klemmschraube 6 bestimmten Mittenabschnitt 8 aufweist, der für den Durchtritt des Schaftes 6.2 der Klemmschraube 6 mit einem Durchgangsloch versehen ist. An den Mittenabschnitt 8 der Blattfeder 7 schließen V-förmig nach unten hin auseinanderstrebende Federschenkel 9 an, so daß in umgekehrter Richtung die V-förmigen Federschenkel 9 zu dem im V-Scheitel befindlichen Mittenabschnitt 8 der Blattfeder 7 hin konvergieren. Die Federschenkel 9 haben freie Enden, die als Klemmenden 10 fungieren und mit den Klemmwiderlagern 4 seitlich an der Grundplatte 2 zusammenwirken.
Dies geschieht, indem die Klemmschraube 6 aus der in 1 gezeigten Position in diejenige Lage an der Grundplatte 2 weiter eingeschraubt wird, die sich aus 2 ergibt. Hierbei spreizen sich die beiden Federschenkel 9 der Blattfeder 7 voneinander weg, und zwar soweit, daß ihre Klemmenden 10 gegebenenfalls unter Zwischenfügen eines zu klemmenden Leiters gegen die Klemmwiderlager 4 an den einander gegenüberliegenden Rändern der Grundplatte 2 verspannt werden. Dazu stützen sich die Federschenkel 9 mit ihren mittleren Abschnitten 11, die ebenso wie die gesamten Federschenkel 9 geneigt zur Achse der Klemmschraube 6 verlaufen, an Stützlagern 12 ab, bei denen es sich ebenfalls um Abkantungen vom oberen Rand der Grundplatte 2 handelt. Die Federschenkel 9 liegen hierbei mit den inneren zur Klemmschraube 6 hin angeordneten Seiten 11.1 ihrer Abschnitte 11 auf den Stützlagern 12 auf. Andererseits stützt sich die Blattfeder 7 mit ihrem Mittenabschnitt 8 an der zum Schraubenschaft 6.2 hin liegenden Ringseite des Schraubenkopfes 6.1 ab. Die eingedrehte Endlage der Klemmschraube 6 wird durch Anschläge 13 begrenzt, bei denen es sich ebenfalls um Abkantungen vom Oberrand der Grundplatte 2 handelt und die an einander diametral zur Klemmschraube 6 gegenüberliegenden Übergangsbereichen zwischen dem Mittenabschnitt 8 und den Federschenkeln 9 die Blattfeder 7 unterstützen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 wird die Blattfeder 7 in axialer Richtung durch die Klemmschraube 6 beim Eindrehen mitgenommen, sie dreht sich hierbei jedoch nicht mit der Klemmschraube 6 mit, weil zum einen die Reibung der Federschenkel 9 an den Stützlagern 12 und vor allem ein Anschlagen des betreffenden Federschenkels 9 an der Flachseite der Grundplatte 2 eine Drehmitnahme der Blattfeder 7 verhindert.
3 zeigt eine Schraubklemme, deren Funktion, soweit es das Zusammenspiel der Blattfeder 7 mit den Klemmwiderlagern 4 an der Grundplatte 2 betrifft, die gleiche wie bei der Schraubklemme nach den 1 und 2 ist. Es liegt lediglich eine kinematische Vertauschung insoweit vor, als die Klemmschraube 6 in axialer Richtung an einer mit der Grundplatte 2 festen Konsole 15, bei der es sich ebenfalls um eine Abkantung von der Grundplatte 2 handelt, abgestützt ist, insbesondere kann die Klemmschraube 6 beim Spreizen der Federschenkel 9 der Blattfeder 7 nicht nach oben hin ausweichen, wenngleich die Klemmschraube 6 gegenüber der Konsole 15 drehbar ist. Bei dieser Ausführung ist das Durchgangsloch im Mittenabschnitt 8 der Blattfeder 7 als Gewindeloch 16 ausgeführt, so daß bei passender Drehrichtung der Klemm schraube 6 der Mittenabschnitt 8 der Blattfeder 7 von der Konsole 15 weg nach unten hin wandert. Die Abstützung der Klemmschraube 6 an der Konsole 15 kann mittels einer Hinterschneidung des Schraubenschaftes 6.2 nahe am Schraubenkopf und mittels einer schlitzförmigen Aufnahme an der Konsole 15 verwirklicht werden.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer Blattfeder 7, deren Federschenkel 9 zusammengezogen werden, so daß sich deren Klemmenden 10 aufeinander zu bewegen und mit Klemmlagern 4 zusammenwirken, die der Klemmschraube 6 unmittelbar benachbart angeordnet sind. Deshalb müssen sich hier die Federschenkel 9 der Blattfeder 7 mit den äußeren Seiten 11.1 ihrer geneigten Abschnitte 11 an den Stützlagern 12 der Grundplatte 2 abstützen, und es sind diese Stützlager 12 mit entsprechend größerem Abstand von der Schraubenachse angeordnet. Entsprechend länger ist auch der mit der Klemmschraube 6 in Verbindung stehende Mittenabschnitt 8 der Blattfeder 7. Verläuft der Mittenabschnitt 8 der Blattfeder 7, wie in 4 dargestellt, in radialer Richtung von der Achse der Klemmschraube 6 weg, sind hiervon die Federschenkel 9 unter einem spitzen Winkel vom Mittenabschnitt 8 in Richtung zur Klemmschraube 6 hin abgewinkelt. In der dargestellten Ausführungsform ist die Klemmschraube 6 axial fest, jedoch in Drehrichtung lose mit dem Mittenabschnitt 8 der Blattfeder verbunden. Grundsätzlich kann bei dieser Ausführungsform ebenfalls die Klemmschraube 6 in ein Gewindeloch des Mittenabschnitts 8 der Blattfeder 7 eingreifen, wobei dann die Klemmschraube 6 an der mit der Grundplatte 2 festen Konsole 15 axial fest und in Drehrichtung lose gehalten ist.
Die in 5 dargestellte Ausführungsform ist in der Funk tionsweise der nach 4 ähnlich. Zwar geht es auch hier darum, den Abstand der Federschenkel 9 der Blattfeder 7 durch Verschieben des Angriffspunktes der Klemmschraube 6 relativ zu den seitlichen Stützlagern 6 an der Grundplatte 2 zu verändern, bedeutsamer ist jedoch, daß sich die Klemmenden 10 der Federschenkel 9 auf die mittig nahe der Klemmschraube 6 angeordneten Klemmlager 4 zu bzw. davon weg bewegen. Die Klemmschenkel 9 sind als Doppelschenkelfedern ausgebildet, weil die Klemmenden 10 schlaufenförmig zu den Federschenkeln 9 zurückgebogen sind.

Claims

Schraubklemme mit einem aus Metall bestehenden Klemmkörper (1), mit einer Klemmschraube (6) und mit einem von der Klemmschraube (6) beaufschlagten Druckelement (7), welches gegenüber zumindest einem Klemmwiderlager (4) am Klemmkörper (1) angeordnet und unter Zwischenfügen eines zu klemmenden Leiters mittels der Klemmschraube (6) gegen das Klemmwiderlager (4) verspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (1) zwei Klemmwiderlager (4) aufweist, die mit Bezug auf eine Radialebene der Klemmschraube (6) spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind, und das Druckelement aus einer Blattfeder (7) besteht, die zwei Federschenkel (9) mit mit den Klemmwiderlagern (4) zusammenwirkenden Klemmenden (10) aufweist und die zur selben Radialebene der Klemmschraube (6) spiegelsymmetrisch angeordnet und die mit ihrem die Federschenkel (9) verbindenden Mittenabschnitt (8) an der Klemmschraube (6) zwecks Mitnahme in einer der Achsrichtungen der Klemmschraube (6) gehalten ist, wobei die Federschenkel (9) zumindest in einem Abschnitt (11) geneigt zur Schraubenachse verlaufen und für die Anlage jedes dieser Abschnitte (11) mit seiner vom zugehörigen Klemmwiderlager (4) abliegenden Seite Stützlager (12) vorgesehen sind, die ebenfalls spiegelsymmetrisch zur selben Radialebene der Klemmschraube (6) liegen und fest am Klemmkörper (1) angeordnet sind.
Schraubklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (1) eine Grundplatte (2) aufweist, an deren einer Flachseite die Klemmwiderlager (4), eine Halterung (5) für die Klemmschraube (6) und die Stützlager (12) vorstehend angeordnet sind.
Schraubklemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmwiderlager (4) und/oder die Halterung (5) für die Klemmschraube (6) und/oder die Stützlager (12) mittels randlicher Abkantungen (3) an der Grundplatte (2) und/oder mittels daraus herausgestellter Laschen (7) gebildet sind.
Schraubklemme nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (5) das Gewinde zur Aufnahme der Klemmschraube (6) aufweist und der Mittenabschnitt (8) der Blattfeder (7) mit der Klemmschraube (6) axial fest sowie in Drehrichtung der Klemmschraube (6) lose verbunden ist.
Schraubklemme nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittenabschnitt (8) der Blattfeder (7) das Gewinde zur Aufnahme der Klemmschraube (6) aufweist und die Klemmschraube (6) an der Halterung (5) der Grundplatte (2) axial fest sowie in Drehrichtung der Klemmschraube (6) lose gehalten ist.
Schraubklemme nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federschenkel (9) zu den Klemmwiderlagern (4) hin spreizbar sind und entsprechend sich die Klemmwiderlager (4) benachbart den von der Klemmschraube (6) abgewandten Seiten (11.1) und die Stützlager (12) an den der Klemmschraube (6) zugekehrten Seiten (11.2) der Federschenkelabschnitte (11) befinden.
Schraubklemme nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federschenkel (9) zu den Klemmwiderlagern (4) hin zusammenziehbar sind und entsprechend sich die Stützlager (12) an den von der Klemmschraube (6) abgewandten Seiten (11.1) der Federschenkelabschnitte (11) und die Klemmwiderlager (4) benachbart der Klemmschraube (6) befinden.
Schraubklemme nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmenden (10) an den Federschenkeln (9) schlaufenförmig umgelenkt sind und zusammen mit den Federschenkeln (9) eine Doppelschenkelfeder bilden.
Schraubklemme nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (7) zweiteilig ausgebildet ist, indem die Federschenkel (9) separate Teile sind, die mittels der Klemmschraube (6) im Mittelabschnitt (8) der Blattfeder (7) zusammengehalten sind.