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Die Erfindung betrifft ein Installationsschaltgerät mit einem Gehäuse, und mit einer in einem Klemmenanschlussraum des Gehäuses lagefixierten schraubenlosen Federzugklemme, welche eine Klemmfeder umfasst, die einen Anlageschenkel, einen Klemmschenkel mit einem eine Klemmkante umfassenden Klemmfenster und einem freien Klemmschenkel-Endstück, sowie einen den Anlage- und Klemmschenkel verbindenden gebogenen Federrücken hat, und die mit einem einen Klemmstreifen umfassenden Trägerteil so zusammenwirkt, dass ein Anschlussleiter zwischen der Rückseite des Klemmstreifens und der Klemmkante des Klemmfensters anklemmbar ist, wobei das Gehäuse eine Leitereinführöffnung für das Einführen eines Anschlussleiters in die Federzugklemme hat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Gattungsgemäße Installationsschaltgeräte können beispielsweise Leitungsschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter, Motorschutzschalter oder selektive Hauptleitungsschutzschalter sein. Üblicherweise wird zum Öffnen der Federzugklemme ein Werkzeug benötigt, mit dem Druck auf das Federblatt ausgeübt wird. Die Federzugklemmenanordnung selbst ist dann zwar sehr einfach gestaltet, jedoch muss im Gehäuse des Installationsschaltgerätes eine zusätzliche Bedienöffnung vorgesehen sein, und die Handhabung ist wegen des zum Einführen und Entfernen des Anschlussleiters benötigten Werkzeugs kompliziert.
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Um ohne Werkzeug an den gattungsgemäßen Federzugklemmen einen Anschlussleiter anschließen und wieder entfernen zu können, ist es erforderlich, dass die Federzugklemmenanordnung ein Federbetätigungsmittel umfasst, mit welchem ein Bediener die Federzugklemme bei Bedarf durch Druck auf das Federblatt öffnen kann. Das Schließen der Klemme erfolgt von selbst aufgrund der rückstellenden Federkraft des Federblattes, wenn der Druck auf das Federblatt zurückgenommen wird.
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Die
WO 2008/128668 zeigt ein solches Installationsschaltgerät mit einer Federzugklemmenanordnung, bei dem ein von außerhalb des Gehäuses betätigbarer Federbetätigungshebel mit dem Gehäuse schwenkbar verbunden ist, welcher beim Verschwenken aus einer Ruheposition in eine Öffnungsposition mit einem Biegearm so auf den Federrücken drückt, dass das Klemmfenster eine Klemmöffnung an der Rückseite des Klemmstreifens zum Einführen des Anschlussleiters freigibt.
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Wenn bei einem gattungsgemäßen Installationsschaltgerät die Klemmfeder entspannt ist und sich kein Anschlussleiter in der Klemme befindet, dann spricht man von der Klemme im geschlossenen Zustand. Bei geschlossener Klemme kann bei gattungsgemäßen Installationsschaltgeräten durch die Leitereinführöffnung hindurch das freie Endstück des Klemmschenkels zugänglich sein. Es kann dann zu einer Fehlbedienung bei der Installation kommen dergestalt, dass bei geschlossener Klemme dennoch ein Anschlussleiter in die Leitereinführöffnung eingesteckt wird. Dieser liegt dann an dem freien Endstück des Klemmschenkels an und kontaktiert diesen elektrisch. Wenn in üblicher Weise die Installation mittels einer einfachen Durchgangsprüfung überprüft wird, fällt eine solche Fehlbelegung nicht auf und kann nicht sofort als fehlerhaft erkannt werden. Insbesondere bei Starrdrahtapplikationen kann es im weiteren Betrieb dann aber zu einer lokalen Schweißverbindung zwischen dem anliegenden Leiterende und der Klemmfederkommen, wobei der Übergangswiderstand an der Klemme dann zu hochohmig wird und es unter Lastverhältnissen zu lokalen Überhitzungen kommen kann.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät zu schaffen, bei dem eine Fehlbelegung durch Einstecken eines Anschlussleiters an eine geschlossene Federzugklemme verhindert ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
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Erfindungsgemäß also weist derjenige Teil des freien Klemmschenkel-Endstücks, der im entspannten Zustand der Feder ohne eingeführtem Anschlussleiter durch die Leitereinführöffnung hindurch von außen zugänglich ist, eine elektrisch isolierende Schicht auf. Wenn nun bei einem solchen erfindungsgemäß gestalteten Installationsschaltgerät bei geschlossener Klemme ein Anschlussleiter in die Einführöffnung eingeführt wird, so trifft sein abisoliertes Ende auf die elektrisch isolierende Schicht. Bei einer einfachen Durchgangsprüfung wird dies auffallen, da nun kein Stromfluss über die Klemme mehr erfolgt. Somit kann bei einem erfindungsgemäßen Installationsschaltgerät eine Fehlbelegung durch Einführen eines Anschlussleiters in die Einführöffnung bei geschlossener Klemme leicht erkannt und korrigiert werden, bevor es im Betrieb unter Lastbedingungen zu einer lokalen Erhitzung kommen kann. Die Schichtdicke und/oder die Härte sind dabei so eingestellt, dass ein fehlerhaft in die Einführöffnung bei geschlossener Klemme eingesetzter Anschlussleiter auch bei Ausübung von erhöhtem Druck durch die Person, die die Fehlbelegung ausführt, nicht die isolierende Schicht verletzen, etwa ankratzen, oder durchdringen kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist derjenige Teil des freien Klemmschenkel-Endstücks, der im entspannten Zustand der Feder ohne eingeführtem Anschlussleiter durch die Leitereinführöffnung hindurch von außen zugänglich ist, mit einem Kunststoffmaterial beschichtet. Eine einfache Beschichtung, beispielsweise mit einem aufgespritzten Thermoplastmaterial, erfordert keine zusätzlichen Teile. Zudem können Schichtparameter, wie beispielsweise die Schichtdicke oder die Härte des Materials, leicht gesteuert und optimal an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist derjenige Teil des freien Klemmschenkel-Endstücks, der im entspannten Zustand der Feder ohne eingeführtem Anschlussleiter durch die Leitereinführöffnung hindurch von außen zugänglich ist, mit einem scheidenartigen Aufsteckteil aus Kunststoffmaterial ummantelt. Hierbei ist die Einfachheit der Montage von Vorteil, denn ein erfindungsgemäßes scheidenförmiges Aufsteckteil kann sehr preiswert vorgefertigt und auch bei einer automatisierten Montage des Installationsschaltgerätes einfach auf das freie Ende des Klemmschenkels der Klemmfeder aufgesteckt werden. Zur besseren Befestigung des scheidenförmigen Aufsteckteils auf dem Klemmschenkel kann dieses entweder in Presspassung aufgesteckt werden, oder es sind zusätzliche verrastungsmittel vorhanden, beispielsweise eine Rastnut an der Feder und eine Rastleiste oder ein Rastnoppen oder ähnliches an der Innenseite des scheidenartigen Aufsteckteils.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist derjenige Teil des freien Klemmschenkel-Endstücks, der im entspannten Zustand der Feder ohne eingeführtem Anschlussleiter durch die Leitereinführöffnung hindurch von außen zugänglich ist, ein plattenartiges Abdeckteil aus einem Kunststoffmaterial aufweist. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein plattenartiges Aufsteckteil wenig Material beansprucht und als kostengünstiges Massenprodukt vorkonfiguriert mit der optimal an den Anwendungsfall angepassten Parametern wie Schichtdicke oder Festigkeit bezogen werden kann. Zur Befestigung des plattenartigen Abdeckteils an dem freien Klemmschenkel-Endstück kann dieses dort beispielsweise aufgeklebt werden, oder es wird aufgerastet.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die elektrisch isolierende Schicht durch eine im Gehäuse verschieblich gelagerte, schieberartige Platte gebildet, die an das freie Klemmschenkel-Endstück so gekoppelt ist, dass sie beim Öffnen der Klemme aus dem Bereich der Einführöffnung herausgeschoben wird. Bei dieser Ausführungsform ist kein Eingriff in oder keine Veränderung an der Klemmfeder selbst erforderlich, die Abdeckung der Einführöffnung im geschlossenen Zustand der Klemme erfolgt durch ein Gehäuseteil, lediglich die Freilegung der Einführöffnung beim Öffnen der Klemme wird von der Klemmfeder bewirkt.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Einsicht in den teilweise geöffneten Klemmenaufnahmeraum eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes mit einer eine isolierende Schicht aufweisenden Federzugklemme in der Ruheposition,
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2 eine weitere Ausführungsform für eine Federzugklemme, die eine isolierende Schicht aufweist,
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3 eine weitere Ausführungsform für eine Federzugklemme, die eine isolierende Schicht aufweist,
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4 eine weitere Ausführungsform, bei der die elektrisch isolierende Schicht durch eine im Gehäuse verschieblich gelagerte, schieberartige Platte gebildet ist.
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Es werde zunächst die 1 betrachtet. Diese zeigt eine Klemmfeder 20 mit einem Federbetätigungshebel 10, eingebaut in den Klemmenaufnahmeraum 32 eines Installationsschaltgerätes 30, in der Ruheposition, auch geschlossene Position genannt. Das Installationsschaltgerät 30 kann ein Leitungsschutzschalter, ein Hauptschalter, ein Motorschutzschalter oder dergleichen sein. Sein Gehäuse aus einem Isolierstoff ist schematisch angedeutet. Es umfasst eine vordere Frontseite 31, eine hintere Frontseite 33, eine vordere Schmalseite 34, eine hintere Schmalseite 35 und eine Befestigungsseite. Eine Breitseite, welche die Front- und Schmalseiten parallel zu der Zeichenebene verbindet, ist ebenfalls vorhanden, aber in der Darstellung nach 1 nicht dargestellt.
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Ein Installationsschaltgerät 30 dient üblicherweise dazu, einen Strompfad, der zwischen zwei Anschlussklemmen durch es hindurchgeleitet wird, zu überwachen und/oder zu schalten. Dazu sind im Inneren des Installationsschaltgerätes weitere Baugruppen und Elemente vorhanden, wie beispielsweise wenigstens eine Kontaktstelle umfassend ein bewegliches und ein feststehendes Kontaktstück, ein beweglicher Kontakthebel, ein Schaltwerk zur Betätigung des Kontakthebels, ein oder mehrere Auslösebaugruppen, beispielsweise ein thermischer Überstromauslöser und/oder ein magnetisches Schlagankersystem, ein Bedienhebel zur manuellen Betätigung von außen, eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige des Schaltzustandes, und dergleichen mehr. An der Befestigungsseite 36 können sich Befestigungsvorrichtungen befinden, mit denen das Installationsschaltgerät auf Tragschienen oder auch auf Stromschienen in Installationsverteileranlagen angebracht sein kann. Der innere Aufbau und die äußeren Anschluß- sowie Befestigungsvorrichtungen eines Installationsschaltgerätes sollen im Hinblick auf die vorliegende Erfindung als bekannt vorausgesetzt sein.
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Die Anschlussklemmen sind dabei in Klemmenaufnahmeräumen, von denen in der 1 einer mit der Bezugsziffer 32 dargestellt ist, untergebracht. Der Klemmenaufnahmeraum 32 befindet sich im Bereich der hinteren Schmalseite 35, in der Nähe der hinteren Frontseite 33. In der hinteren Schmalseite befindet sich eine Einführöffnung 40, durch die hindurch von außen ein Anschlussleiter (nicht dargestellt) in die Anschlussklemme eingeführt werden kann.
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In dem Klemmenanschlussraum 32 ist eine Klemmfeder 20 gelagert. Das Federblatt der Klemmfeder bildet eine Schleife mit dreieckiger Kontur und abgerundeten Ecken. Die Klemmfeder 20 hat somit einen Anlageschenkel 21, mit dem sie auf dem freien Ende einer Stromschiene 22 aufliegt, welche die Verbindung zu dem Strompfad ins Geräteinnere hinein bildet. Das freie Ende 23 der Stromschiene 22 wird hier auch als Klemmstreifen bezeichnet, und die Stromschiene 22 wird auch als Trägerteil bezeichnet.
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Die Klemmfeder 20 hat weiterhin einen Klemmschenkel 24, der etwa senkrecht zu dem Anlageschenkel 21 verläuft. In dem Klemmschenkel 24 ist eine als Klemmfenster 25 bezeichnete, rechteckige Aussparung vorhanden, deren untere Kante die Klemmkante 26 bildet.
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Der Anlage- und der Klemmschenkel 21, 24 sind durch den Federrücken 27 verbunden. Durch Druck von oben auf den Federrücken 27, also in Richtung senkrecht zu dem Anlageschenkel 21 auf diesen zu, kann der Klemmschenkel 24 nach unten verschoben werden, so dass das Klemmfenster auf die dem Anlageschenkel 21 abgewandte Seite des Klemmstreifens gedrückt wird. Die Klemmfeder 20 ist dann in der geöffneten Position. Von der hinteren Schmalseite 35 her kann nun ein Anschlussleiter durch die Einführöffnung 40 in das Klemmfenster 25 eingeschoben werden. Wenn die Druckkraft auf den Federrücken aufgehoben wird, dann zieht dieser aufgrund seiner Federeigenschaft den Klemmschenkel 24 wieder zurück in Richtung auf die Ruheposition. Dabei wird dann der eingeführte Anschlussleiter zwischen der Klemmkante 26 und er dem Anlageschenkel 21 abgewandten Seite des Klemmstreifens 23 festgeklemmt.
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Zum Betätigen der Klemmfeder, also zum Aufbringen des zur Öffnung erforderlichen Druckes auf den Federrücken, ist in dem Installationsschaltgerät ein Federbetätigungshebel 10 angebracht. Dieser ist in einer mit dem Gehäuse gekoppelten Achse 11 drehbar gelagert. Der Federbetätigungshebel 10 ist ein Doppelarmhebel mit einem aus dem Gehäuse überstehenden Bedienarm 12 und einem im Inneren des Gehäuses verlaufenden Biegearm 13. Der Bedienarm 12 wirkt als Handgriff zum Betätigen der Klemmfeder 20. Der Biegearm 13 beaufschlagt die federnde Schleife an dem Federrücken 27.
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In der Ruheposition steht der Bedienarm 12 senkrecht zu der hinteren Schmalseite 35 und bündig mit der hinteren Frontseite vom Gehäuse ab. Er wirkt damit gleichzeitig als Verschluss des Klemmenaufnahmeraumes 32 im Bereich des Übergangs von der hinteren Frontseite 33 zu der hinteren Schmalseite 35.
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Der Biegearm 13 des Federbetätigungshebels 10 trägt an seinem freien Ende eine nockenförmig gewölbte Kontaktfläche 14. Diese ist von dem Federrücken 27 weg gebogen. An ihrem Ende trägt der Biegearm 13 eine Abplattung 15.
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Wenn der Federbetätigungshebel 10 durch einen Bediener von Hand aus der Ruheposition gemäß 1 in die Öffnungsposition um die Achse 11 verschwenkt wird, dann rollt der Biegearm 13 dabei mit seiner Kontaktfläche 14 auf dem Federrücken 27 ab, wobei er diesen in seine Öffnungsstellung hin verbiegt.
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Das freie Ende 37 des Klemmschenkels 24 der Klemmfeder 20 ist in dem Bereich, der bei geschlossener Klemmfeder 20 gemäß 1 durch die Einführöffnung 40 hindurch von außenzugänglich ist, mit einer isolierenden Schicht 38 versehen. Die isolierende Schicht 38 ist hier eine aufgespritzte Schicht aus Thermoplast. Sie ist so dick und fest, dass ein fehlerhaft in die Einführöffnung 40 bei geschlossener Klemme eingesetzter Anschlussleiter auch bei Ausübung von erhöhtem Druck durch die Person, die die Fehlbelegung ausführt, nicht die isolierende Schicht 38 verletzen, etwa ankratzen, oder durchdringen kann.
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Die 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der derjenige Teil des freien Klemmschenkel-Endstücks 37, der im entspannten Zustand der Feder 20 ohne eingeführtem Anschlussleiter durch die Leitereinführöffnung 40 hindurch von außen zugänglich ist, mit einem scheidenartigen Aufsteckteil 41 aus Kunststoffmaterial ummantelt ist. Das Aufsteckteil 41 ist hier in Presspassung aufgesteckt. Es könnten auch zusätzliche Verrastungsmittel vorhanden sein, beispielsweise eine Rastnut an der Feder 20 und eine Rastleiste oder ein Rastnoppen oder ähnliches an der Innenseite des scheidenartigen Aufsteckteils 41, dies ist hier aber nicht dargestellt.
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Die 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der derjenige Teil des freien Klemmschenkel-Endstücks 37, der im entspannten Zustand der Feder 20 ohne eingeführtem Anschlussleiter durch die Leitereinführöffnung 40 hindurch von außen zugänglich ist, ein plattenartiges Abdeckteil 42 aus einem Kunststoffmaterial auf. Zur Befestigung des plattenartigen Abdeckteils 42 an dem freien Klemmschenkel-Endstück 37 ist dieses mittels eines Rastnoppens 45 in einer Bohrung in dem freien Klemmschenkel-Endstück 37 verrastet.
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4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die elektrisch isolierende Schicht durch eine im Gehäuse verschieblich gelagerte, schieberartige Platte 43 gebildet ist. Diese ist mittels eines kleinen Dorns 44, der an dem freien Klemmschenkel-Endstück 37 angebracht ist und mit einer Nut 46 in der schieberartigen Platte in Eingriff steht, an das freie Klemmschenkel-Endstück 37 so gekoppelt ist, dass sie beim Öffnen der Klemme aus dem Bereich der Einführöffnung in Pfeilrichtung P mitgenommen und damit herausgeschoben wird.
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Die vorliegende Erfindung umfasst auch weitere beliebige Kombinationen bevorzugter Ausführungsformen sowie einzelner Ausgestaltungsmerkmale oder Weiterbildungen, sofern diese sich nicht gegenseitig ausschließen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Federbetätigungshebel
- 11
- Achse des Federbetätigungshebels
- 12
- Bedienarm
- 13
- Biegearm
- 14
- Kontaktfläche
- 15
- Abplattung
- 20
- Klemmfeder
- 21
- Anlageschenkel
- 22
- Stromschiene, auch: Trägerteil
- 23
- Klemmstreifen, auch: freies Ende der Stromschiene
- 24
- Klemmschenkel
- 25
- Klemmfenster
- 26
- Klemmkante
- 27
- Federrücken
- 30
- Installationsschaltgerät
- 31
- vordere Frontseite
- 32
- Klemmenaufnahmeraum
- 33
- hintere Frontseite
- 34
- vordere Schmalseite
- 35
- hintere Schmalseite
- 36
- Befestigungsseite
- 37
- freies Ende des Klemmschenkels
- 38
- isolierende Schicht
- 40
- Einführöffnung
- 41
- scheidenartiges Aufsteckteil
- 42
- isolierende Platte
- 43
- schieberartige Platte
- 44
- Dorn
- 45
- Rastnoppen
- 46
- Nut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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