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TECHNISCHES
GEBIET
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Bei
der Erfindung wird ausgegangen von einer Anschlussklemme an einem
Gehäuse
eines quer zu einer Stromschiene aus einem Verband von elektrischen
Reiheneinbaugeräten
entfernbaren oder in diesen Verband einsetzbaren Gerätes mit
zwei Klemmelementen zur elektrischen Kontaktierung der Stromschiene
und mit einer Klemmkraft erzeugenden, auf die Klemmelemente wirkenden
Schraubverbindung. Eine solche Anschlussklemme zeichnet sich dadurch
aus, dass sie den Ausbau des Gerätes nach
Lösen der
Schraubverbindung auf engstem Raum und ohne Entfernung der Stromschiene
oder benachbarter Geräte
ermöglicht.
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Die
Erfindung nimmt auf einen Stand der Technik Bezug, wie er in
EP 0155905 B1 oder
in
DE 43 09 198 A1 angegeben
ist. In diesem Stand der Technik beschriebene Anschlussklemmen von
elektrischen Einbaugeräten,
wie beispielsweise von Leitungsschutzschaltern, weisen jeweils eine
feststehende Klemmplatte mit bügelförmig angeformten Schenkeln
und eine Schraubverbindung mit einer Klemmschraube und einer als
bewegliche Klemmplatte wirkenden Klemmutter auf. Die Klemmschraube
ist in einer in der Klemmplatte vorgesehenen Öffnung drehbar gelagert und
verklemmt beim Anziehen eine Sammelschiene einer Installationsanlage
zwischen der Klemmplatte und der Klemmutter. In jedem der beiden
Schenkel ist ein gewinkelt ausgebildete Führungsbahn für nockenartige
Vorsprünge
der Klemmutter vorgesehen. Beim Lösen der Schraubverbindung wird die
Klemmutter zunächst
von der Sammelschiene abgerückt
und werden anschliessend die Klemmutter und die mit ihr verbundene Klemmschraube
um eine im Bereich der Auflageflache des Schraubenkopfes liegende
Achse geschwenkt. Ein mit einer solchen Anschlussklemme versehener
und in eine Installationsanlage eingebauter Einbauapparat kann dann
ohne Querverschiebung und ohne Ausbau der Sammelschiene aus der Installationsanlage
entfernt werden.
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Eine
in
DE 40 13 818 C2 beschriebene
Anschlussklemme ermöglicht
den Ein- oder Ausbau eines ein Gehäuse aufweisenden Geräts in eine
oder aus einer Anlage, welche eine das Gerät haltende Tragschiene und
eine fest installierte Stromschiene aufweist. Diese Anschlussklemme
enthält
einen Trennschieber und eine schienenförmig ausgeführte Stromverbindung mit einem
Klemmkörper
für den Anschluss
eines Kabels. Der Trennschieber besteht aus einem kastenförmigen Klemmbügel, durch
den die Stromverbindung geführt
ist, einem im Klemmbügel
verschiebbar geführten,
elektrisch gut leitenden Klemmstück,
einer in ein Muttergewinde des Klemmbügels eingreifenden Klemmschraube
und einem den Klemmbügel
und die Klemmschraube tragenden Haltestück. Zur Herstellung einer manuell
auf trennbaren elektrischen Verbindung zwischen dem Klemmkörper und
der Stromschiene, wird der Trennschieber längs einer quer zur Stromschiene
ausgerichteten Führungsleiste
an die Stromschiene geschoben und wird anschliessend die Stromschiene durch
Verschieben des Klemmstücks
mittels der Klemmschraube zwischen einer Klemmfläche des Klemmbügels und
einer Klemmfläche
des Klemmstücks
eingeklemmt. Da durch das Verschieben des Klemmstücks zugleich
auch die Stromverbindung zwischen dem Klemmbügel und dem Klemmstück verklemmt
wird, ist ein guter Stromübergang
von der Stromschiene über
das Klemmstück
und die Stromverbindung zum Klemmkörper für das anzuschliessende Kabel
sichergestellt.
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In
DE 40 13 225 A1 und
DE 44 03 012 A1 sind
Schraubanschlussklemmen mit einem beweglich auf einem feststehenden
Klemmelement angeordneten Klemmrahmen dargestellt, die für den Anschluss
einer Stromschiene und/oder eines Rundleiters ausgebildet sind.
Im Unterschied zum vorstehend genannten Stand der Technik nach
EP 0 155 905 B1 und
DE 40 13 818 C2 sind
solche Anschlussklemmen nicht geeignet, um ein damit ausgerüstetes Gerät in eine
elektrische Installationsanlage einzubauen, in der die Stromschiene
quer zum Gerät
verläuft.
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Dies
trifft auch für
eine in
DE 34 21 875
A1 beschriebene Anschlussklemme für einen Leitungsschutzschalter
zu. Diese Anschlussklemme weist einen auf einem feststehenden Klemmenkasten
verschiebbar geführten
und als geschlossener Rahmen ausgeführten Klemmenkasten auf und
ist für
den Anschluss zweier Stromleiter geeignet. An einem Schenkel des
Klemmenkastens ist eine Lichtbogenschiene angeschweisst, welche
der Übernahme
eines Fusspunktes eines beim Schalten des Schutzschalters auftretenden
Schaltlichtbogens von einem beweglichen Kontaktstück dient.
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KURZE DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschlussklemme für ein Gerät zum Einbau
in eine elektrische Installationsanlage mit einer quer zur Einbaurichtung
ausgerichteten Stromschiene zu schaffen, welche in einfacher und
sicherer Weise das Anschliessen der Stromschiene und/oder eines Drahtleiters
ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Die
Anschlussklemme nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass
sie den Ausbau des Gerätes
aus einem Verband von stromschienengespeisten Reiheneinbaugeräten ermöglicht,
ohne dass eine Querverschiebung des Gerätes ausgeführt oder die Stromschiene entfernt
werden muss, und dass zugleich neben der Stromschiene auch ein quer zur
Stromschiene zugeführter
Draht sowie gegebenenfalls nur der Draht oder nur die Stromschiene
angeschlossen werden können.
Dies wird durch einen in einer Ausnehmung des Gerätegehäuses gradlinig und
quer zur Sammelschiene verschiebaren Klemmrahmen mit einem mit einer
Schraube zusammenwirkenden Gegengewinde sowie durch zwei nach Art
eines Drehgelenks gegeneinander schwenkbar im Klemmrahmen geführte und
durch Betätigung
der Schraube mit Klemmkraft beaufschlagbare Klemmelemente erreicht.
Bei einer solchen Anschlussklemme kann beim Ausbau des Gerätes unabhängig von der
Schraube oder irgendeiner anderen Antriebsvorrichtung eines der
beiden Klemmelemente aus dem Bereich der Stromschiene weggeschwenkt
werden. Die Schraube erfüllt
dann nur noch die Aufgabe der Bildung der Klemmkraft und wird dann
nicht mehr zum Wegführen
des Klemmelementes aus dem Bereich der Stromschiene benötigt. Durch
diese Entkoppelung von klemmkraft- und antriebsbildenden Massnahmen kann
die Schraube eine geringe Länge aufweisen
und dementsprechend die Bauhöhe
des Gerätes
gering gehalten werden.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung und die damit erzielbaren weiteren Vorteile werden
nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:
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1 eine
Aufsicht auf einen quer zu einer Stromschiene geführten Schnitt
durch ein Gehäuse eines
Reiheneinbaugerätes
mit einer Anschlussklemme nach der Erfindung nach dem Öffnen der
Anschlussklemme und – gestrichelt
dargestellt – beim Wegschwenken
des Gerätes
von einer weitere Reiheneinbaugeräte tragenden profilierten Tragschiene,
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2 eine
Ansicht eines Stromanschlusses und einer federbelasteten Bride der
Anschlussklemme gemäss 1 quer
zur Stromschiene nach Entfernen eines Klemmrahmens in geschlossenem
Zustand,
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3 eine
Ansicht des Stromanschlusses und der federbelasteten Bride gemäss 2 parallel zur
Stromschiene,
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4 eine
Ansicht des Stromanschlusses und der federbelasteten Bride gemäss den 2 und 3 quer
zur Stromschiene, jedoch in geöffnetem Zustand,
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5 eine
Ansicht des Stromanschlusses und der federbelasteten Bride nach 4 parallel
zur Stromschiene,
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6 eine
Aufsicht gemäss 1,
bei der jedoch im Unterschied zu 1 anstelle
einer Stromschiene ein quer zur Stromschiene ausgerichteter Draht
zur Anschlussklemme geführt
und in der Klemme fixiert ist,
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7 eine
Aufsicht gemäss 6,
bei der anstelle eines Drahtes eine Stromschiene in der Anschlussklemme
fixiert ist, und
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8 eine
Aufsicht gemäss 7,
bei der sowohl eine Stromschiene als auch ein quer zur Stromschiene
geführter
Draht in der Anschlussklemme fixiert sind.
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WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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In
allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen auch gleichwirkende
Teile. In 1 bezeichnet 1 eine
geschnitten dargestellte und senkrecht zur Zeichenebene verlaufende
profilierte Tragschiene einer elektrischen Installationsanlage.
An dieser Tragschiene sind dicht nebeneinander angeordnete Reiheneinbaugeräte, wie
beispielsweise ein Leitungsschutzschalter mit einem geschnitten
dargestellten, im wesentlichen kastenförmigen Gehäuse 2, aufgeschnappt.
Das Gehäuse 2 ist
aus zwei in der Zeichenebene zusammengefügten Gehäusehälften aufgebaut. An seiner
Rückseite
ist das Gehäuse 2 an
der Tragschiene 1 befestigt und trägt an seiner nach oben zeigenden
Frontseite einen Schalthebel 3. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet
eine parallel zur Tragschiene 1 verlaufende Stromsiene,
welche mit einer stromschienenseitig im Gehäuse 2 gelagerten Anschlussklemme 5 des
Reiheneinbaugerätes
elektrisch verbindbar ist. An der von der Stromschiene 4 abgewandten
Seite des Gehäuses 2 ist
eine mit einer elektrischen Leitung verbindbare, nicht dargestellte weitere
Anschlussklemme vorgesehen.
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Die
Anschlussklemme 5 weist einen rechteckig ausgebildeten,
in Richtung der Stromschiene 4 offenen metallenen Klemmrahmen 6 auf,
welcher in einer Ausnehmung 7 des Gerätegehäuses 2 in vertikaler
Richtung, also quer zur Stromschiene 4, verschiebar angeordnet
ist. Durch den Klemmrahmen erstrecken sich zwei Klemmelemente, welche
nach Art eines Drehgelenks um eine parallel zur Stromschiene 4 verlaufende
Drehachse gegeneinander geschwenkt werden können. Eines der beiden Klemmmelemente
ist ein in einer Ausnehmung 8 des Gerätegehäuses 2 feststehend
gehaltener Stromanschluss 9. Der Stromanschluss 9 weist
einen geräteseitig
aus dem Klemmrahmen herausgeführten, gebogen
ausgebildeten Abschnitt auf, an dem das als Klemmbride 10 ausgeführte weitere
Klemmelement unter Bildung der Drehachse gelagert ist. Das geräteseitige
Ende der Klemmbride 10 steht unter Wirkung einer in einer
Ausnehmung des Gehäuses 2 angeordneten,
vorgespannten Feder 11, welche die Bride in einer – aus 1 nicht
ersichtlichen – ersten Endlage
oder in einer – aus 1 ersichtlichen – zweiten
Endlage fixiert. Durch die obere Querverbindung des Klemmrahmens 6 ist
ein Muttergewinde 12 geführt, in das das Gegengewinde
einer vertikal ausgerichteten Schraube 13 mit einem von
der Frontseite des Reiheneinbaugerätes verdrehbaren Schraubenkopf 14 eingreift.
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Aus
den 2 bis 5 sind Aufbau und Wirkungsweise
des Stromanschlusses 9 und der Klemmbride 10 zu
entnehmen. Der Stromanschluss 9 und die Klemmbride 10 sind
jeweils aus einem Blechstreifen aus elektrisch leitendem Material,
wie etwa Stahl mit einer gegebenenfalls vorgesehenen Kupferbeschichtung,
Bronze oder Messing, geformt. Beide Teile weisen jeweils einen im
nicht dargestellten Klemmrahmen im wesentlichen eben verlaufenden Abschnitt 15, 16 auf.
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Stromschienenseitig
schliesst sich beim Stromanschluss 9 ein zwei gegenläufige Biegungen enthaltender
Abschnitt an mit einem überwiegend horizontal
geführten
und als krallenförmiges
Kontaktelement 17 ausgebildeten freien Ende. Bei der Klemmbride 10 schliesst
sich stromschienenseitig ein vertikal aufgebogener Abschnitt an
mit einem ein freies Ende der Bride bildenden klauenförmigen Kontaktelement 18.
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Das
geräteseitige
Ende des Stromanschlusses 9 enthält den die Drehachse bestimmenden,
aus dem Klemmrahmen herausgeführten
und gebogen ausgebildeten Abschnitt, welcher in den 3 und 5 mit
dem Bezugszeichen 19 gekennzeichnet ist. Da der Stromanschluss 9 zugleich
das feststehende Kontaktstück
der Kontaktanordnung des Leitungsschutzschalters ist, trägt er an
seinem geräteseitigen
Ende ein Kontaktstück 20 und
ein an das Kontaktstück 20 anschliessendes
Lichtbogenhorn 21. Das geräteseitige Ende der Klemmbride 10 ist
gegenläufig
zum Stromanschluss 9 aufgebogen und ist an seinem vertikal
nach oben auslaufenden Ende mit der Kraft der vorgespannten Feder 11 belastet.
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Die
Feder 11 ist eine U-förmig
gebogene Blattfeder und ist mit ihrem oberen Schenkel auf dem nicht
dargestellten Gehäuse
und mit ihrem unteren Schenkel auf dem geräteseitigen Ende der Klemmbride 10 abgestützt. An
ihrem unteren Schenkel ist eine aufwärts gebogene und zur nicht
dargestellten Stromschiene 4 weisende Nase 22 eingeformt.
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In
der in den 2 und 3 dargestellten ersten
Endlage drückt
die Feder 11 die bügelförmig ausgebildete
und am Abschnitt 19 schwenkbar gelagerte Klemmbride 10 an
ihrem geräteseitigen
Ende nach unten. Entsprechend wird das das Kontaktelement 18 enthaltende
stromschienenseitige Ende der Bride 10 nach oben geführt. Die
Anschlussklemme 5 kann in dieser Endlage geschlossen oder
offen sein.
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In
der in den 4 und 5 dargestellten zweiten
Endlage ist die Klemmbride 10 an der Nase 22 eingerastet.
Diese Raststellung wird dadurch erreicht, dass das Kontaktelement 18 solange
nach unten gedrückt
wird, bis das geräteseitige
Ende der Klemmbride 10 hinter der Nase 22 einrastet.
Die Anschlussklemme 5 ist in dieser Endlage geöffnet.
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Am Übergang
vom ebenen 15 in den gebogenen geräteseitigen Abschnitt 19 des
Stromanschlusses 9 ist eine Nut 23 eingeformt,
in welche die Klemmbride 10 im Bereich einer im gegenläufig gebogenen
Bridenabschnitt vorgesehenen Nut 24 unter Bildung der Drehachse
eingeschoben ist.
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Aus
den 6 bis 8 ist ersichtlich, dass das
freie Ende der Schraube 13 auf dem ebenen Abschnitt 15 des
Stromanschlusses abgestützt
ist, und dass der ebene Abschnitt 16 der Klemmbride 10 unmittelbar
oder über
ein festzuklemmendes Drahtende 25 auf die vom Muttergewinde 12 abgewandte
Seite des Klemmrahmens 6 wirkt. Die auf das festzuklemmende
Drahtende 25 wirkende Fläche des ebenen Bridenabschnitts 16 kann
zur Verbesserung der Reibung geriffelt ausgebildet ist.
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Ersichtlich
ist das freie Ende der Schraube 13 als gewindefreier Zapfen 26 ausgebildet
ist, wohingegen der Kopf 14 der Schraube in axialsymmetrischer
Anordnung eine mit einem ringförmigen
Anschlag 27 des Gerätegehäuses zusammenwirkende Ringscheibe 28 trägt.
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Die
Wirkungsweise der Anschlussklemme 5 ist wie folgt: Zum
Ausbau des Reiheneinbaugerätes muss
dieses nach oben entfernt werden. Zu diesem Zweck wird – wie aus 1 ersichtlich
ist – die Schraube 13 durch
Drehen nach oben geführt.
Der Klemmrahmen 6 gleitet hierbei in der Ausnehmung 7 nach
unten. Ein vollständiges
Entfernen der Schraube 13 aus dem Muttergewinde 12 wird
durch den aus den 6 bis 8 ersichtlichen
Zapfen 26 vermieden. Dieser Zapfen zentriert die Schraube 13 nach dem
Herausdrehen im Muttergewinde 12. Die Schraube 13 kann
dann problemlos wieder einge schraubt werden. Der Anschlag 27 und
die Ringscheibe 28 sorgen dafür, dass der Klemmrahmen 6 beim
Herausdrehen der Schraube 13 mit Sicherheit nach unten
gleitet. Die Klemmbride 10 kann nun nach unten und gleichzeitig
ins Gehäuseinnere
in die auch aus 5 ersichtliche Endlage geschwenkt
werden, in der die Bride 10 hinter der Nase 22 eingerastet
ist. Das Reiheneinbaugerät
kann nun problemlos durch Schwenken um die Achse eines in 1 gestrichelt angegebenen
Kreises nach oben weggeführt
werden.
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Beim
Einbau wird das Gerät
zunächst
bei geöffneter
Anschlussklemme 5 – wie
aus 1 ersichtlich ist – solange im Gegenuhrzeigersinn
eingeschwenkt bis das aus 3 ersichtliche
Kontaktelement 17 auf der Stromschiene 4 aufliegt.
Ein gegebenfalls zusätzlich
noch anzuschliessender Draht (8) wird
mit seinem freien Ende 25 quer zur Stromschiene 4 unterhalb
der Klemmbride 10 in den Klemmrahmen 6 eingeführt. Durch
Anziehen der Schraube 13 wird der Klemmrahmen nach oben
geführt
und bewirkt ein Verklemmen der Stromschiene 4 zwischen
den Kontaktelementen 17 und 18 sowie ein Verklemmen
des gegebenenfalls vorgesehenen Drahtes zwischen dem unteren Teil
des Klemmrahmens 6 und der Klemmbride. Von der Stromschiene 4 wird
Strom direkt in den Stromanschluss 9 eingespeist. Da die
Klemmbride 10 bei angezogener Schraube 13 mit
grosser Kraft gegen den Stromanschluss 9 sowie gegen das
Drahtende 25 des gegebenenfalls vorgesehenen Drahtes gepresst
ist, wird Strom vom gegebenenfalls vorgesehenen Draht mit einem
relativ kleinen Übergangswiderstand
in den Stromanschluss 9 eingespeist.
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Die
Bauhöhe
des Gerätes
im Bereich der Anschlussklemme 5 ist im wesentlichen durch
die Höhe des
Klemmrahmens 6 und die Schubhöhe des Klemmrahmens 6 in
der Ausnehmung 7 bestimmt. Die Höhe des Klemmrahmens 6 und
die Schubhöhe sind
im wesentlichen durch die vorgegebenen Dicken von Stromschiene 4 und
Draht 25 vorgegeben. Da das beim Ausbau erforderliche Verschwenken
der Klemmbride 10 im Inneren des Klemmrahmen 6 ausgeführt werden
kann, wird für
den Schwenkvorgang praktisch keine zusätzliche Bauhöhe benötigt.
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Durch
Verlagerung der Drehachse nahe an den Klemmrahmen 6 heran
lässt sich
ein besonders grosser Schwenkwinkel erreichen und kann so ein zum
Ausbau des Gerätes
ausreichendes Ausschwenken der Klemmbride 10 auch dann
erreichen, wenn der Klemmrahmen 6 eine relativ geringe
Höhe aufweist.
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- 1
- Tragschiene
- 3
- Schalthebel
- 5
- Anschlussklemme
- 7,
8
- Ausnehmungen
- 10
- Klemmbride
- 12
- Muttergewinde
- 14
- Schraubenkopf
- 17,
18
- Kontaktelemente
- 20
- Kontaktstück
- 22
- Nase
- 25
- Drahtende
- 27
- Anschlag
- 2
- Gehäuse
- 4
- Stromschiene
- 6
- Klemmrahmen
- 9
- Stromanschluss
- 11
- Feder
- 13
- Schraube
- 15,
16
- Abschnitte
- 19
- Abschnitt
- 21
- Lichtbogenhorn
- 23,
24
- Nuten
- 26
- Zapfen
- 28
- Ringscheibe