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Die Erfindung betrifft einen elektrisch leitenden Schraubanschluss, aufweisend ein Schraubelement, das durch ein Klemmelement und ein elektrisch leitendes Anschlusselement geführt ist und in einen Gewindedurchzug mündet.
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Schaltgeräte benötigen zum Anschließen von elektrischen Leitungen Anschlussklemmen. Diese Anschlussklemmen sind in den meisten Fällen als Schraubanschlüsse ausgeführt. Das Bestreben, die Geräte so klein wie möglich zu gestalten, hat zur Folge, dass das Anschließen der Leiter schwieriger wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn mehrere Geräte auf engstem Raum angeordnet sind.
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Schaubanschlüsse von elektrischen Geräten sind in der Regel so gestaltet, dass der Leiter senkrecht, das heißt im 90° Winkel, zur Schraubachse eingeführt und geklemmt wird. Aus ergonomischen Gründen ist es vorteilhaft, dass das Betätigungswerkzeug für die Schrauben, zum Beispiel ein Schraubendreher, senkrecht zur Montageebene der elektrischen Geräte angesetzt wird. Dies ist insbesondere der Fall, wenn zum Betätigen der Anschlussschrauben ein elektrisch oder pneumatisch angetriebenes Werkzeug verwendet wird. Dies bedingt wegen des 90° Winkels zwischen Schraubachse und Leiter, dass bei dicht nebeneinander angeordneten Geräten das Einführen der Leiter erschwert wird und die Leiter unmittelbar an der Klemmstelle gebogen werden müssen.
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Um die Zugänglichkeit der Leitungseinführung zu verbessern und damit das Anschließen der Leiter zu erleichtern, sind Lösungen bekannt, bei denen die Schraubachse gegenüber der Senkrechten zur Montageebene geneigt ist. Dies hat allerdings den Nachteil, dass die Achsen der Anschlussschrauben eines Gerätes nicht parallel sind und damit nicht aus der gleichen Richtung betätigt werden können, was aus ergonomischer Sicht ungünstig ist.
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In der
EP 073 56 14 wird eine Schraubklemme für elektrische Leiter beschrieben. Bei dieser Schraubklemme ist in einem als Blechbiegeteil ausgebildeten Käfig ein Gewindeabschnitt gebildet, in welchen eine Klemmschraube eingeschraubt ist. Im auch den Leiteraufnahmeraum definierenden Innenraum des Käfigs ist ein Druckstück angeordnet, das sich lediglich durch die Kraft einer Feder am freien Ende der Klemmschraube abstützt und von dieser auf ein im Käfig befindliches, schräg zur Achse der Klemmschraube liegendes Kontaktstück zubewegbar ist, um einen dort aufliegenden eingesteckten elektrischen Leiter zu klemmen.
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Nachteilig an dieser aus dem Stand der Technik bekannten Lösung ist, dass sie zum Einen sehr aufwändig ist und zum Anderen der Leiter beim Anschließen nicht zuverlässig vor Beschädigung geschützt ist. Außerdem ist lediglich ein Leiter pro Klemme anschließbar.
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Des Weiteren geht aus der
DE 10 78 204 A1 eine Klemme hervor zum Verklemmen einer von oben und schräg zur Klemmschraubenachse zwischen einem im Querschnitt annähernd U-förmigen Klemmkörper und einen durch die Klemmschraube in den Raum des Klemmkörpers hinein schraubbaren Klemmstück einführbaren Leitung. Dabei besitzt der eine Schenkel des Klemmkörpers innen eine zur Achse der Klemmschraube geneigte Fläche, der eine parallel liegende Klemmfläche des beweglichen Klemmstücks gegenübersteht. Zudem weist der andere Schenkel des Klemmkörpers innen eine parallel zur Achse der Klemmschraube liegende Planfläche auf, an der das Klemmstück mit einer entsprechend ausgebildeten Fläche gleitbar angeordnet ist.
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Die
DE 19 40 758 U beschreibt eine keilförmige Unterlegscheibe als Sicherung von Schrauben oder Schraubmuttern gegen ungewolltes Lösen durch Erschütterung oder Stöße.
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Die
DE 14 75 044 A beschreibt eine einteilige Unterlegscheibe mit einem gewölbten, zur Zusammenwirkung mit einem äußeren, Kraft einleitenden Element bestimmten Grundkörperteil mit einem angeformten, krummlinigen, aus einer Ebene hervorragenden Vorsprung zur Verstärkung des Kompressionswiderstands der Unterlegscheibe bei deren Andrückung an ein Werkstück durch das Kraft einleitende Element.
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Weitere elektrische Schraubanschlüsse für elektrische Leiter gehen aus der
US 3 491 331 A sowie aus der
US 2006/0 128 232 A1 hervor.
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Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine elektrisch leitende Anschlussanordnung zu schaffen, die einfach in der Handhabung ist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
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Der erfindungsgemäße elektrisch leitende Schraubanschluss weist ein Schraubelement auf, das durch ein Klemmelement und ein elektrisch leitendes Anschlusselement geführt ist und in einen Gewindedurchzug am elektrisch leitenden Anschlusselement mündet. Dabei ist erfindungswesentlich, dass das elektrisch leitende Anschlusselement mit der durch das Schraubelement definierten Schraubachse einen Winkel kleiner 90° umfasst. Sowohl das Klemmelement als auch der Gewindedurchzug bilden eine schräge Auflagefläche für die Aufnahme des elektrisch leitenden Anschlusselementes. Der Gewindedurchzug am elektrisch leitenden Anschlusselement wird nicht senkrecht, sondern in einem Winkel ungleich 90°, d. h. kleiner 90° ausgeführt, um so zu ermöglich, dass die Anschlussschrauben am Gerät senkrecht oder nahezu senkrecht zur Montageebene und gleichzeitig die Leitereinführöffnungen schräg angeordnet sind. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Leitungseinführungen am Gerät nicht parallel zur Montagefläche verlaufen, sondern der Person, die das Anschließen des Leiters vornimmt, mehr oder weniger zugewandt sind. Dadurch wird das Einführen des Leiters erleichtert, womit auch eine gewisse Zeitersparnis verbunden ist. Außerdem ist die Klemmstelle besser einsehbar. Dies erlaubt eine Sichtkontrolle, ob der Leiter ordnungsgemäß angeklemmt ist, oder ob eventuell die Isolierung eingeklemmt ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Leiter nicht unmittelbar an der Klemmstelle abgebogen werden muss. Ein Abbiegen des Leiters an der Stelle bedeutet eine mechanische Belastung für den Leiter und die Klemmstelle.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das elektrisch leitende Anschlusselement keilförmig ausgebildet. Dies ermöglicht, dass die Klemmkraft der Schraube gleichmäßig auf das elektrisch leitende Anschlusselement verteilt wird.
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Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das elektrisch leitende Anschlusselement dachförmig ausgeführt ist, so dass die Klemmscheibe einen gewissen Betrag kippen kann und somit pro Klemmstelle zwei Leiter mit gleichem oder unterschiedlichem Querschnitt sicher geklemmt werden können.
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Zudem kann es von Vorteil sein, wenn die erforderliche Schiefstellung durch Prägeputzen realisiert wird, um das Anschlusselement auf der Seite, auf der der Leiter geklemmt wird, genauso gestalten zu können, wie sich das bei üblichen Anschlusselementen bewährt hat. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass bewährte Konturen, die sich zum Klemmen von bis zu zwei Leitern mit gleichem oder unterschiedlichem Querschnitt entwickelt haben, beibehalten werden können.
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Prinzipiell ist es auch denkbar, anstatt der Gewindedurchzüge Gegenmuttern zu verwenden, die vorzugsweise keilförmig ausgebildet sind.
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In vorteilhafter Weise wird der erfindungsgemäße elektrisch leitende Schraubanschluss in elektrischen Geräten, wie zum Beispiel Schaltgeräten, Schützen, elektronischen Steuergeräten oder Reihenklemmen eingesetzt. Im Gerät bestehen die Vorteile im Wesentlichen darin, dass der Leiter einfacher anzuschließen ist und eine größere Packungsdichte von elektrischen Geräten erreicht wird, die sich durch den geringeren Abstand zwischen den Geräten ergibt.
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Weitere Vorteile werden anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigen schematisch:
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1 in einer schematischen Darstellung ein elektrisches Gerät mit gerade geführtem Schraubanschluss zur Montageebene (Stand der Technik);
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2 in einer schematischen Darstellung ein elektrisches Gerät mit schrägem Schraubanschluss zur Montageebene (Stand der Technik);
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3 in einer schematischen Darstellung einen Schraubanschluss mit senkrechter Einführung eines elektrisch leitenden Anschlusselementes (Stand der Technik);
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4 in einer perspektivischen Darstellung der Schraubanschluss nach 3 (Stand der Technik);
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5 in einer schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßer Schraubanschluss mit schräger Einführung eines elektrisch leitenden Anschlusselementes;
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6 in einer schematischen Darstellung das Anschlusselement nach 5;
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7 in einer schematischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schraubanschluss mit Prägeputzen aufweisendem Klemmelement;
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8 in einer schematischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Klemmelements mit Prägeputzen;
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9 in einer schematischen Darstellung das Klemmelement nach 8 in der Draufsicht;
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10 in einer schematischen Darstellung das Klemmelement nach 8 und 9 von der Seite;
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11 in einer schematischen Darstellung ein elektrisches Gerät mit erfindungsgemäßem Schraubanschluss.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein elektrisches Gerät 1 mit aus dem Stand der Technik bekannten gerade geführtem Schraubanschluss 2 zur Montageebene 3. Seitlich ragen aus dem Gerät 1 elektrische Leiter 4 heraus, die am Schraubanschluss 2 fixiert sind. Aus 1 geht zudem hervor, dass die Schraubachse 5 senkrecht zur Montageebene 3 angeordnet ist. Die Leiterzuführung 4 in das elektrische Gerät 1 verläuft nahezu in einer 90° Abwinklung.
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2 zeigt in einer schematischen Darstellung ebenfalls ein elektrisches Gerät 1 mit einem aus dem Stand der Technik bekannten schrägen Schraubanschluss 2 zur Montageebene 3. Aus der 2 geht zudem hervor, dass die Schraubachse 5 in einem kleineren Winkel als 90° zur Montageebene 3 angeordnet ist. Die Leiterzuführung 4 in das elektrische Gerät 1 verläuft in einem Winkel von nahezu 90° zur Schraubachse 2.
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In der 3 und 4 ist ein Schraubanschluss mit senkrechter Einführung eines elektrisch leitenden Anschlusselementes 7 zur Schraubachse 5 aus dem Stand der Technik dargestellt. Der Schraubanschluss 6 weist eine Schraube 8 auf, die durch eine Klemmscheibe 9 und das elektrisch leitende Anschlusselement 7 in einen Gewindedurchzug 10 mündet. Zwischen der Schraubachse 5 und dem zwischen der Klemmscheibe 9 und dem Gewindedurchzug 10 eingeführten elektrisch leitenden Anschlusselement 7 besteht ein Winkel von 90°.
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In 5 ist ein erfindungsgemäßer Schraubanschluss 11 mit schräger Einführung eines elektrisch leitenden Anschlusselementes 12 dargestellt. Der erfindungsgemäße Schraubanschluss 11 weist eine Schraube 13 auf, die durch ein vorzugsweise keilförmiges Klemmelement 14 und das elektrisch leitende Anschlusselement 12 geführt ist und in einen Gewindedurchzug 15 am elektrisch leitenden Anschlusselement 12 mündet. Der zwischen der Schraubachse 16 und dem zwischen dem Klemmelement 14 und dem Gewindedurchzug 15 eingeführten elektrischen leitenden Anschlusselement 12 bestehende Winkel ist dabei kleiner als 90°. Dies wird auch in 6 nochmals dargestellt.
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7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schraubanschlusses 11, wobei das Klemmelement 14 zusätzlich einen Prägeputzen 17 aufweist. Um die Anschlussscheibe auf der Seite, auf der der Leiter geklemmt wird, genauso gestalten zu können, wie sich das bei üblichen Anschlussscheiben bewährt hat, kann die erforderliche Schiefstellung auch durch diesen Prägeputzen realisiert werden, gemäß den 8, 9 und 10. So können bewährte Konturen, die sich zum Klemmen von bis zu zwei Leitern mit gleichem oder unterschiedlichem Querschnitt bewährt haben, beibehalten werden. Vorzugsweise kann das Klemmelement gemäß 8 auch dachförmig ausgebildet sein.
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In 11 ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Schraubanschlusses 11 in einem elektrischen Gerät 18 dargestellt. Durch die Schrägstellung der Anschlussklemmen wird die Realisierung von elektrischen Geräten ermöglicht, bei denen durch einen leichteren Leiteranschluss und einer größeren Packungsdichte von elektrischen Geräten große Vorteile erreicht werden. Dieses Prinzip ist bei allen Geräten und Komponenten mit einer oder mehreren Anschlussklemmen anwendbar, wie zum Beispiel Schaltgeräten, Schutzgeräten, elektronischen Steuergeräten, Reihenklemmen.
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Der erfindungsgemäße Schraubanschluss bietet gegenüber dem bekannten Stand der Technik deutliche Vorteile hinsichtlich der Zugänglichkeit der Leitungsführung, so dass eine mechanische Belastung des Leiters und der Klemmstelle durch Abbiegen des Leiters an der Klemmstelle vermieden wird. Zudem sind die nahezu parallelen Schraubachsen ergonomisch günstiger für den Einsatz von Elektroschraubern beziehungsweise pneumatischen Schraubern. Zusätzlich wird eine größere Packungsdichte der elektrischen Geräte ermöglicht, da geringere Abstände zwischen den Geräten benötigt werden. Von Vorteil ist auch, dass zwei Leiter pro Klemme mit unterschiedlichem Querschnitt anschließbar sind.
