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Die Erfindung betrifft eine elektrische Klemmvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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In der elektrischen Installationstechnik sind unterschiedlichste Techniken und Vorrichtungen bekannt geworden, um elektrische Verbindungen herzustellen. Häufig werden Klemmen verwendet, bei denen Leiter innerhalb eines Klemmenkörpers schraubend fixiert werden. Gemäß einer bekannten Ausführung kann dabei ein elektrisches Verbinden von zwei oder mehr Leitern erfolgen, während gemäß einer weiteren Ausführung ein entsprechend ausgebildeter Klemmenkörper nach Befestigung eines eingeführten Leiters direkt die elektrische Verbindung, beispielsweise innerhalb eines elektrischen Gerätes, herstellt. In dem Klemmenkörper kann ein Klemmstück/Schraubenmutter angeordnet sein, das/die mittels einer im Klemmenkörper geführten Schraube auf und ab bewegt werden kann. Ein in den Klemmenkörper eingeführter Leiter wird befestigt, indem das Klemmstück unter Zwischenlage des Leiters durch die Schraube gegen den Klemmenkörper geschraubt wird.
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Zum Schutz vor Berührung elektrisch leitender Teile kann der Klemmenkörper von einem Gehäuse eines zugehörigen elektrischen Gerätes umgeben sein, wobei die Schraube der Klemme durch entsprechende Öffnungen des Gehäuses zugänglich ist. Zur Vereinfachung von Installationsarbeiten werden Klemmen häufig in einer Offenstellung, in der ein Einführen eines Leiters möglich ist, ausgeliefert, so dass dieser Arbeitsschritt am Installationsort entfällt. Vom Herstellungsort bis zum Installationsort wirken vielfältige Bewegungen und Erschütterungen auf die Klemme, so dass diese Offenstellung nur durch zusätzliche Einrichtungen zuverlässig gewährleistet werden kann.
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Eine bekannte Lösung nutzt eine sogenannte Gewindebremse, bei der eine Schwergängigkeit der Schraube geschaffen wird, indem das Schraubengewinde an einer definierten Stelle mit einer Unregelmäßigkeit versehen ist. Häufig verursacht eine mehrfache Betätigung der Schraube eine irreparable Schädigung des Gewindes bzw. eine Verringerung der Bremswirkung bis hin zur Funktionslosigkeit.
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Eine weitere Möglichkeit besteht in der Verklemmung der Schraube an einem oberhalb der Klemme angeordneten Gehäuseteil. Dabei weist das Gehäuseteil eine gegenüber einem Schraubenkopf kleinere Durchgriffsöffnung für ein Werkzeug auf. Der Schraubenkopf wird gegen einen Rand der Durchgriffsöffnung gedreht, so dass eine axiale Verklemmung der Schraube zwischen diesem Gehäuseteil und dem Klemmkörper erfolgt. Die Klemmwirkung kann durch nachgiebige Gehäusematerialien oder einen angefasten Rand gesteigert werden. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass diese Art der Verklemmung weiterhin durch Erschütterungen gelöst werden kann und die Schraube sich in eine undefinierte Stellung innerhalb des Klemmkörpers bewegen kann. Die exakte Positionierung der Schraube in der Offenstellung ist fertigungstechnisch nur mit aufwendigen und hoch präzisen Werkzeugen zu bewerkstelligen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrische Klemmvorrichtung zu schaffen, bei der die Schraube einer Klemme zuverlässig und einfach in einer Offenstellung fixiert werden kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung, den Zeichnungen und den Unteransprüchen.
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Die Erfindung gemäß Patentanspruch 1 weist den Vorteil auf, dass eine Positionierung einer Schraube einer Klemmvorrichtung in einer Offenstellung von der Produktion bis zum Installationsort gewährleistet werden kann. In der Offenstellung wird von einem Halteelement eine Kraft radial auf einen Schraubenkopf ausgeübt, die ein selbsttätiges Drehen der Schraube wirkungsvoll verhindert. Weiterhin wirkt in der Offenstellung der Schraube ein Reibschluss zwischen dem Halteelement und dem Schraubenkopf und geringfügig eine axiale Kraftkomponente zwischen einem oberseitigen Gehäuseteil und der Schraube.
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Die Klemmvorrichtung umfasst eine Klemme mit einem Klemmenkörper, einer darin geführten Schraube und einem Klemmstück sowie ein oberhalb der Schraube angeordnetes Gehäuseteil mit einer Durchgriffsöffnung durch die ein Zugriff auf die Schraube mittels eines Werkzeuges ermöglicht wird. Die Durchgriffsöffnung ist gegenüber dem Durchmesser des Schraubenkopfes verengt ausgebildet, so dass ein Verlieren der Schraube verhindert werden kann. Die Durchgriffsöffnung ist hierzu von einem Rand umgeben, in dem zumindest ein insbesondere freigeschnittenes und/oder nachgiebig ausgebildetes Halteelement integriert ist. Das Halteelement kann einstückig mit dem Gehäuseteil verbunden sein und kann sich, vorzugsweise senkrecht zum Rand, in Richtung des Klemmenkörpers ertrecken. Beim Hochdrehen der Schraube kommt der Schraubenkopf in Kontakt mit dem Halteelement. Die vorher freigängige Schraube gleitet dabei reibschlüssig entlang des Halteelementes, das dabei radial verformt wird und/oder auswärts bewegt wird. Durch die nachgiebigen Materialeigenschaften und die rückfedernde Lagerung des Halteelementes wird die Schraube fixiert
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Durch die Gestaltung des Halteelementes lässt sich der Verlauf der auf die Schraube einwirkenden Kraft beeinflussen. Durch die Länge und die Form des Halteelementes kann beispielsweise ein stufenweiser Kraftanstieg realisiert werden. Vorteilhaft kann eine schräg ausgebildete Kontaktfläche des Haltelementes sein, wobei auch eine mehrfach abgestufte Kontaktfläche sinnvoll sein kann, beispielsweise für eine anfänglich geringe Kraft und für eine abschließend maximale Kraft.
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Die Länge des Halteelementes trägt wesentlich dazu bei, dass die Positionierung der Schraube in der Offenstellung fertigungstechnisch mit geringem Aufwand realisierbar ist. Da der Schraubenkopf entlang des Halteelementes einen Weg zurücklegt, kann durch eine entsprechende Form des Halteelementes an mehreren Stellen des Weges eine hinreichende Haltekraft definiert werden. Somit entfällt der Einsatz von hochpräzisen Werkzeugen, die auf genau einen definierten Haltepunkt justiert sein müssen.
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Der maximale Verstellweg der Schraube kann durch den Rand der Durchgriffsöffnung oder durch einen Anschlag für das Halteelement begrenzt werden. Vorteilhafterweise sind randnah der Durchgriffsöffnung Anfasungen ausgebildet, so dass der Schraubenkopf einerseits durch das Halteelement und andererseits durch die Anfasungen und/oder den Rand in der Offenstellung zentriert wird. Hierdurch wird ein Verkanten der Schraube wirkungsvoll vermieden.
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Die Elastizität des Halteelementes kann durch die Materialeigenschaften und die Form der Anbindung an das Gehäuseteil beeinflusst werden. Eine Konfigurationsvariante ergibt sich durch die Ausbildung von mehreren Halteelementen entlang des Randes.
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Eine besonders vorteilhafte Verwendung der Erfindung ergibt sich bei mehreren nebeneinanderliegenden Klemmen, die durch ein gemeinsames Gehäuseteil abgedeckt werden, das nicht an jeder Klemme einen separaten Befestigungspunkt zum übrigen Gehäuse aufweist. Häufig werden derartige Gehäuseteile an einer zentralen Stelle befestigt. Bei einer solchen Konstellation waren die bisherigen Lösungen problematisch, da höchstens zwei Schrauben wirksam in einer Offenstellung verklemmt werden konnten. Eine dritte Schraube ist abhängig von der von den anderen Schrauben vorgegebenen Klemmlinie und wird meistens diese Klemmlinie unterbrechen, so dass keine zufriedenstellende Fixierung aller Schrauben möglich ist. Durch das erfindungsgemäße Halteelement ist jede Klemme hinsichtlich der Gewährleistung der Offenstellung eigenständig. Mehrere nebeneinander liegende Schrauben können unabhängig voneinander in der Offenstellung verklemmt werden, obwohl das Gehäuseteil einteilig ist. Vorteilhaft ist dabei die Längserstreckung des Halteelementes. Hierbei ist auch eine Kombination mit der herkömmlichen Technik möglich, wobei beispielsweise zumindest das Halteelement einer mittig angeordneten Klemme einen langen Klemmweg aufweisen sollte.
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Die Klemmvorrichtung eignet sich für elektrische Installationsgeräte, wie Steckdosen oder Schalter. Diese Geräte werden aus einzelnen Gehäuseteilen, Klemmen und Abdeckungen montiert. Hierbei kann ein gemeinsames Gehäuseteil mehrere Klemmen abdecken und gleichzeitig hinreichend die Offenstellung der Schrauben gewährleisten.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen.
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Es zeigen:
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1 schematisch eine Schnittansicht eines elektrischen Steckdosensockels mit Klemmvorrichtung,
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2 eine vergrößerte Schnittansicht durch den Steckdosensockel und durch die Klemmvorrichtung mit nicht fixierter Schraube und
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3 eine vergrößerte Schnittansicht durch den Steckdosensockel und durch die Klemmvorrichtung mit fixierter Schraube.
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Gleiche oder gleichwirkende Bauteile sind in der nachfolgenden Beschreibung mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Steckdosensockel 1 einer elektrischen Steckdose in einer Schnittansicht dargestellt. Übliche frontseitige Abdeckungen sind nicht zeihnerisch dargestellt.
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Der Steckdosensockel 1 weist einen Tragring 2 und einen Gehäusekörper 3 auf, in dem Kontaktbuchsen 4 und ein Erdungsbügel 5 angeordnet sind. Die Kontaktbuchsen 4 und der Erdungsbügel 5 sind jeweils mit einer Klemme 6 verbunden, in der die entsprechende Ader (nicht dargestellt) einer elektrischen Leitung befestigt werden kann. Jede Klemme 6 weist einen umgebenden, elektrisch leitenden Klemmenkörper 7 und eine Schraube 8 auf. Seitlich des Klemmenkörpers 7 ist eine Öffnung 9 zur Einführung der Ader ausgebildet. In einer Öffnung 10 der oberen Wand 11 des Klemmenkörpers 7 ist die Schraube 8 frei bewegbar geführt. An einem Gewindeschaft 12 der Schraube 8 ist ein plattenförmiges mit Innengewinde versehenes Klemmstück 13 angeordnet, das formschlüssig in dem Klemmenkörper 7 geführt ist und bei Drehung der Schraube 8 auf- und abwärts bewegt werden kann. Durch Drehung der Schraube 8 kann eine eingeführte Ader zwischen dem Klemmstück 13 und der oberen Wand 11 des Klemmenkörpers 7 fixiert werden.
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Oberhalb der Klemmen 6 befindet sich ein flächiges Gehäuseteil 14, das alle Klemmen 6 abdeckt und zentral an einem Befestigungspunkt 15 mit dem Gehäusekörper 3 des Steckdosensockels 1 verbunden ist. Das Gehäuseteil 14 weist oberhalb jeder Klemme 6 eine Durchgriffsöffnung 16 auf, durch die ein Zugriff auf einen Schraubenkopf 17 der Schraube 8 mittels eines Werkzeuges möglich ist. Die Durchgriffsöffnung 16 ist gegenüber dem Durchmesser des Schraubenkopfes 17 verengt ausgebildet, so dass ein Verlieren der Schraube 8 verhindert werden kann. Die Durchgriffsöffnung 16 ist hierzu von einem Rand 18 umgeben, in den zumindest ein bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel freigeschnittenes und nachgiebig ausgebildetes Halteelement 19 integriert ist.
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Das Halteelement 19 ist einstückig mit dem Gehäuseteil 14 verbunden und erstreckt sich keilförmig verjüngend senkrecht zum Rand 18 in Richtung des Klemmenkörpers 7. Die Anbindung des Halteelementes 19 an das Gehäuseteil 14 ist einstückig und erfolgt ohne Querschnittsveränderung. Die erforderliche Elastizität des Halteelementes 19 lässt sich insbesondere durch Verwendung von thermoplastischen Materialien erzielen.
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Durch die Gestaltung des Halteelementes 19 hinsichtlich der Länge und der Lage bzw. der Form einer Kontaktfläche 20 kann der Klemmweg und die Klemmkraft definiert werden. Hierbei ist insbesondere eine abgestufte Kontaktfläche 20 vorteilhaft um einen definierten Kraftverlauf zu realisieren. Der maximale Verstellweg der Schraube 8 wird durch den Rand 18 der Durchgriffsöffnung 16 begrenzt. Vorteilhafterweise sind randnah Anfasungen 21 ausgebildet, so dass der Schraubenkopf 17 einerseits durch das Halteelement 19 und andererseits durch die Anfasungen 21 und/oder den Rand 18 in der Offenstellung zentriert wird. Hierdurch wird ein Verkanten der Schraube 8 wirkungsvoll vermieden.
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In 2 ist eine unbestückte, nicht angezogene Klemme 6 mit undefinierter Stellung der Schraube 8 dargestellt. Eine derartige Konfiguration kann jederzeit durch Erschütterungen zwischen verschiedenen Stellungen der Schraube 8 und des Klemmstückes 13 wechseln.
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In 3 ist eine unbestückte Klemme 6 mit definierter Stellung der Schraube 8 dargestellt. Beim Hochdrehen der Schraube 8 kommt der Schraubenkopf 17 in Kontakt mit dem Halteelement 19. Die vorher freigängige Schraube 8 gleitet dabei reibschlüssig entlang der abgestuften Kontaktfläche 20 des Halteelementes 19, das dabei radial verformt wird und/oder auswärts bewegt wird. Durch die nachgiebigen Materialeigenschaften und die rückfedernde Lagerung des Halteelementes 19 wird die Schraube 8 fixiert, wobei der Schraubenkopf 17 einerseits durch das Halteelement 19 und andererseits durch die Anfasungen 21 und/oder den Rand 18 in der Offenstellung zentriert wird.
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Die Erfindung kann bei allen nebeneinanderliegenden Klemmen 6 verwendet werden. Durch das erfindungsgemäße Halteelement 19 ist jede Klemme 6 hinsichtlich der Gewährleistung der Offenstellung eigenständig. Die nebeneinander liegenden Schrauben 8 können unabhängig voneinander in der Offenstellung verklemmt werden, obwohl das Gehäuseteil 14 einteilig ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steckdosensockel
- 2
- Tragring
- 3
- Gehäusekörper
- 4
- Kontaktbuchsen
- 5
- Erdungsbügel
- 6
- Klemme
- 7
- Klemmenkörper
- 8
- Schraube
- 9
- Öffnung
- 10
- Öffnung
- 11
- Wand
- 12
- Gewindeschaft
- 13
- Klemmstück
- 14
- Gehäuseteil
- 15
- Befestigungspunkt
- 16
- Durchgriffsöffnung
- 17
- Schraubenkopf
- 18
- Rand
- 19
- Halteelement
- 20
- Kontaktfläche
- 21
- Anfasung
