DE19529028A1 - Federkraftklemme - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Federkraftklemme
mit einer aus einem federnden Flachmaterial ge
formten Klemmfeder, die an einer in sich steifen
Stromschiene befestigt ist und einen in eine
Klemmstelle zwischen Klemmfeder und Stromschiene
eingeführten elektr. Leiter gegen die Stromschiene
klemmt, und mit einem in dem Isolierstoffge
häuse der Klemme angeordneten Spannelement,
das von der Außenseite des Gehäuses in zwei
definierte und stabil gehaltene Endlagen ver
stellbar ist und das in der einen Endlage bei
offener Klemmstelle die Klemmfeder gespannt
hält und in der anderen Endlage bei der mit
einem elektr. Leiter belegten und geschlossenen
Klemmstelle klemmkraftfrei ist und keine Klemm
kraftbelastung auf das Isolierstoffgehäuse
überträgt.
Klemmen dieses Typs sind aus der DE 30 44 134 C2
bekannt. Die dort verwendeten Spannelemente in
Form von verschiebbaren Keilen oder Stößeln
dienen dazu, die industriell gefertigten Klemmen
mit offener Klemmstelle an den Verbraucher aus
zuliefern, so daß der Verbraucher nach dem Ein
führen eines elektr. Leiters in die Klemmstelle
diese nur noch schließen muß. Dafür genügt es,
das Keil- oder Stößelelement, das die Klemmstelle
offen hält, aus seiner definierten und stabilen
Endlage wegzudrücken oder zu verschieben und die
Klemmstelle zuschnappen zu lassen.
Bei anderen bekannten Klemmen (vergl. z. B.
WAGO-Baureihe 236) werden Spannelemente ohne
definierte und stabil gehaltene Endlagen (soge
nannte Betätigungsdrücker) verwendet, damit die
mit geschlossener Klemmstelle ausgelieferten
Klemmen vom Verbraucher leichter geöffnet werden
können. Das ist insbesondere bei den miniaturisierten
Leiterplattenanschlußklemmen geboten, da deren Be
tätigung mittels handelsüblicher Werkzeuge (z. B.
Schraubendreher) oftmals nicht möglich ist. Es
werden dann Betätigungsdrücker verwendet, die
von außen an das Isolierstoffgehäuse der Klemme
angesetzt werden und mit einem Druckstößel die
Klemmfeder niederdrücken und somit die Klemm
stelle zum Verdrahten öffnen. Solche von außen
an das Klemmengehäuse angesetzte Betätigungs
drücker werden nach ihrer Verwendung wieder ent
fernt. Es sind aber auch bereits Anschlußklemmen
bekannt, bei denen hebelartig wirkende Betätigungs
drücker in das Klemmengehäuse integriert sind
(vergl. DE 42 39 480 A1).
Alle vorgenannten Ausführungsformen eines Be
tätigungsdrückers oder der keil- oder stößel
ähnlichen Spannelemente zum Offenhalten der
Klemmstelle können dann nicht verwendet werden,
wenn es gilt, bei Hochstromklemmen die beachtlich
großen Federkräfte zu beherrschen. Hochstromklemmen
besitzen Leiteranschlußquerschnitte von z. B.
35 mm² oder 50 mm² oder bis zu 95 mm². Ent
sprechend mit den steigenden Anschlußquer
schnitten steigen auch die Betätigungskräfte
zum Öffnen der Klemmstelle, die z. B. bei einem
35 mm² Anschlußquerschnitt bereits ca. 200 N be
tragen und z. B. bei einem 70 mm² Anschlußquer
schnitt in der Größenordnung von 600 N liegen.
Aufgabe der Erfindung ist es, für Hochstrom
klemmen eine vom Verbraucher noch manuell be
herrschbare Anschlußtechnik zu entwickeln.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß zum Öffnen
der Klemmstelle im Prinzip ein Spannelement mit
zwei definierten und stabil gehaltenen Endlagen
verwendet wird, das jedoch in Form einer drehbar
gelagerten Steuerscheibe ausgebildet ist, die
an ihrem Außenumfang eine Steuerkurve aufweist.
Die Steuerkurve erzwingt das Niederdrücken der
Klemmfeder (=Öffnen der Klemmstelle) und be
sitzt zu diesem Zweck zwischen den beiden
definierten Endlagen der Steuerkurve einen
stetigen Kurvenverlauf und eine Steckaufnahme
in der Steuerscheibe zum Einstecken eines Be
tätigungswerkzeuges, vorzugsweise eines Schrauben
drehers, der als Drehhebel für die Verdrehung der
Steuerscheibe verwendbar ist.
Die Kombination der vorgenannten Merkmale ge
währleistet, daß der Verbraucher auch Hoch
stromklemmen mit ihren beachtlichen großen
Federkräften noch optimal betätigen kann. Zum
einen ist dies durch die Art der Drehhebel-Mechanik
bedingt, die bei Verwendung eines handelsüblichen,
eine normale Schaftlänge aufweisenden Schrauben
drehers eine sehr große Obersetzung der manuell
auf den Griff des Schraubendrehers aufgebrachten
Handkraft in eine Drehbewegung der Steuerscheibe
ermöglicht. Zum anderen ist dies auch durch den
stetigen Verlauf der Steuerkurve bedingt, die in
Abstimmung mit der Federcharakteristik der Klemm
feder beim Öffnen der Klemmstelle einen stets
weichen Anstieg der Federkräfte zur Folge hat,
so daß sprunghaft ansteigende und entsprechend
überproportionale Öffnungswiderstände vermieden
sind. Und letztlich optimiert auch die definierte
und stabile Endlage der Steuerscheibe am Ende
des Öffnungsvorgangs der Klemmstelle die Hand
habung der Drehhebel-Mechanik, da der jeweilige
Monteur beim Verdrahten der Klemme keine Dauer
kraft ausüben muß, um die Klemmstelle für das
Einführen eines elektr. Leiters im geöffneten
Zustand zu halten.
Gemäß Anspruch 3 sind beim Öffnen der Klemmstelle
keine Zwischenstellungen zwischen den beiden
stabilen Endlagen der Steuerscheibe zugelassen.
Die Klemmfeder soll außerhalb der beiden End
lagen der Steuerscheibe auf die Steuerscheibe
ein Rückstell-Drehmoment in Richtung der ge
schlossenen Klemmstelle ausüben. Dementsprechend
können einem Monteur beim Verdrahtungsvorgang
keine Fehler unterlaufen, die infolge nicht
vollständig geöffneter Klemmstellen und mangel
haft eingeführter elektr. Leiter auftreten
könnten.
Nach Anspruch 2 ist vorgesehen, daß die Strom
schiene der neuen Klemme mindestens eine ange
formte Seitenwange aufweist, die sich an der
Klemmfeder vorbei bis zur Steuerscheibe er
streckt, und daß die Seitenwange ein Seitenlager
für die drehbare Steuerscheibe bildet.
Zweckmäßig sind zwei relativ dünne, als ange
formte Blechlappen ausgestanzte Seitenwangen
der vorgenannten Art an einander gegenüber
liegenden Längsseiten der Stromschiene vorzusehen,
so daß die Klemmfeder zwischen den Seitenwangen
positioniert ist und eine beidseitige Lagerung der
drehbaren Steuerscheibe vorhanden ist. Die Drehhebel-
Mechanik ist dadurch trotz ihrer platzsparenden
Abmessungen auch für größte Federkräfte robust
zu bauen und hat den besonderen Vorteil, daß
sie keine Klemmkraftbelastungen auf das Isolier
stoffgehäuse der Klemme überträgt, weder im
offenen, noch im geschlossenen Zustand der
Klemmstelle.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnungen näher be
schrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Längsschnitt durch eine erfindungs
gemäße Hochstromklemme,
Fig. 2 die Vorderansicht der Klemme
nach Fig. 1,
Fig. 3 + 4 die selbstarretierenden End
positionen der Steuerscheibe.
Dargestellt ist eine Hochstromklemme als Durch
gangsklemme mit zwei einander gegenüberliegenden
Leiterklemmstellen 5 und 6. Klemmstellen dieser
Art sind aus der DE 27 06 482 C2 bekannt. Sie
bestehen jeweils aus einer Klemmfeder mit einem
Anlageschenkel 7, der an einer Stromschiene 8
anliegt und der mit seinem freien Ende durch eine
allseits geschlossene Ausnehmung in dem Feder
schenkel 9 der Klemmfeder hindurchgreift. Mit
dem freien Ende des Anlageschenkels ist auch das
zugeordnete freie Ende der Stromschiene 8 durch
die Ausnehmung des Federschenkels 9 hindurchge
führt, so daß beim Niederdrücken des Federschenkels 9
die Klemmstelle geöffnet wird (vergl. Fig. 4).
Das Öffnen der Klemmstelle erfolgt erfindungs
gemäß mittels einer drehbar gelagerten Steuer
scheibe 10, deren am Außenumfang der Scheibe ange
ordnete Steuerkurve 11 an dem Federschenkel 9 der
Klemmfeder anliegt.
Die Steuerkurve besitzt zwischen den beiden
definierten Endlagen der Steuerscheibe 11 einen
stetigen Kurvenverlauf. Die Endlagen sind durch
je eine definierte Einbuchtung 12 und 13 an den
Enden der Steuerkurve definiert (vergl. Fig. 3
und Fig. 4).
Die Steuerscheibe 10 ist bei dem Ausführungs
beispiel nach Fig. 1 versenkt in dem Isolierstoffgehäuse
14 der auf einer Tragschiene 15
aufgerasteten Durchgangsklemme angeordnet. Über
den Gehäuseschlitz 16 kann die Klinge eines
Schraubendrehers 17 in die Steckaufnahme 18 der
Steuerscheibe eingesteckt werden, so daß der
Schraubendreher als Drehhebel mit einer sehr
großen Übersetzung für die Verdrehung der dreh
bar gelagerten Steuerscheibe dient.
Das Drehlager der Steuerscheibe 10 ist durch eine
Achse 19 gegeben, die ihrerseits in zwei einander
parallel gegenüberliegenden Seitenwangen 20 ge
halten ist, die in einem Stück aus dem Material
der Stromschiene 8 und beidseitig zu dieser ange
formt sind.
Diese Konstruktion ist platzsparend, zumal da
die Materialstärke der Seitenwangen geringer
als die der Stromschiene ausgeformt sein kann.
Von wesentlichem Vorteil ist zudem, daß diese
Konstruktion eine in sich selbsttragende Bau
einheit von Klemmfeder und Steuerscheibe ge
währleistet, so daß keine Klemmkräfte auf das
Isolierstoffgehäuse übertragen werden, und zwar
auch nicht die bei Hochstromklemmen dieser Art
im geöffneten Zustand dieser Klemme sehr großen
Federkräfte.
Die räumliche Zuordnung der Drehachse 19 der
Steuerscheibe relativ zu der von der Klemmfeder
auf die Steuerscheibe ausgeübten Rückstellkraft
ist so gewählt, daß außerhalb der beiden End
lagen der Steuerscheibe von der Klemmfeder auf
die Steuerscheibe ein Rückstell-Drehmoment aus
geübt wird, das die Steuerscheibe in Richtung der
geschlossenen Klemmstelle verstellt.
Claims (3)
1. Federkraftklemme
- - mit einer aus einem federnden Flachmaterial geformten Klemmfeder, die an einer in sich steifen Stromschiene befestigt ist und einen in eine Klemmstelle zwischen Klemmfeder und Stromschiene eingeführten elektr. Leiter gegen die Stromschiene klemmt,
- - und mit einem in dem Isolierstoffgehäuse der Klemme angeordneten Spannelement, das von der Außenseite des Gehäuses in zwei definierte und stabil gehaltene Endlagen verstellbar ist und das in der einen Endlage bei offener Klemmstelle die Klemmfeder gespannt hält und in der anderen Endlage bei der mit einem elektr. Leiter be legten und geschlossenen Klemmstelle klemmkraft frei ist und keine Klemmkraftbelastung auf das Isolierstoffgehäuse überträgt, dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Spannelement eine drehbar gelagerte Steuerscheibe (10) ist, deren am Außenumfang der Scheibe angeordnete Steuerkurve (11) an der Klemmfeder (7, 9) anliegt,
- - daß die Steuerkurve zwischen den beiden definierten Endlagen der Steuerscheibe einen stetigen Kurven verlauf besitzt
- - und daß die Steuerscheibe eine Steckaufnahme (18) zum Einstecken eines Betätigungswerkzeuges, vorzugsweise eines Schraubendrehers, aufweist, der als Drehhebel für die Verdrehung der Steuer scheibe verwendbar ist.
2. Federkraftklemme nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Stromschiene (8) mindestens eine angeformte Seitenwange (20) aufweist, die sich an der Klemmfeder (7, 9) vorbei bis zur Steuerscheibe (10) erstreckt,
- - und daß die Seitenwange ein Seitenlager für die drehbare Steuerscheibe bildet.
3. Federkraftklemme nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Klemmfeder (7, 9) außerhalb der beiden Endlagen der Steuerscheibe (10) auf die Steuer scheibe ein Rückstell-Drehmoment in Richtung der geschlossenen Klemmstelle ausübt.
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