DE19711051A1

DE19711051A1 - Elektrische Klemme

Info

Publication number: DE19711051A1
Application number: DE19711051A
Authority: DE
Inventors: Hans Josef Koellmann
Original assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Current assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Priority date: 1997-03-03
Filing date: 1997-03-03
Publication date: 1998-09-10
Anticipated expiration: 2017-03-04
Also published as: DE19711051B4; DE19711051C5

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Klemme mit mindestens einem Federkraft- Klemmanschluß zum Anschließen eines elektrischen Leiters. Der Federkraft- Klemmanschluß besteht aus einer aus einem federnden Flachmaterial geformten Klemm feder, die auf ein Endstück einer Strom schiene aufgesetzt ist.

Die Klemmfeder besitzt jeweils ausgehend von ihrem rückwärtigen Federbogen einen Anlageschenkel, der an dem Stromschienen- Endstück anliegt, und einen Klemmschenkel, der in Art einer Schlaufe auf das Ende des Anlageschenkels zugebogen ist und der eine Ausnehmung aufweist, durch die sich das Endstück der Stromschiene hin durch erstreckt derart, daß die eine Kante der Klemmschenkel-Ausnehmung, die das Stromschienen-Endstück untergreift, mit dem Stromschienen-Endstück eine Klemmstelle bildet und einen zwischen dieser Klemmkante der Klemmschenkel- Ausnehmung und dem Stromschienen-Endstück eingeführten elektrischen Leiter gegen das Stromschienen-Endstück festklemmt.

Klemmen dieses Typs sind bekannt, bei spielsweise aus dem DE 94 14 939.9 U1. Die Leitereinführung in die vorher ge öffnete Klemmstelle erfolgt durch einen Leitereinführungskanal, der in dem Isolierstoffgehäuse der Klemme ausgebildet ist und der den zu klemmenden elektrischen Leiter paßgenau an die Klemmstelle heran führen muß. Für die paßgenaue Führung muß die Führungslänge des Leitereinführungs kanals ausreichend groß bemessen sein, so daß zwischen der im Inneren des Isolier stoffgehäuses liegenden Klemmstelle und der äußeren Leitereinführungsöffnung des Isolierstoffgehäuses ein größerer Abstand notwendig ist, der die Bauweise des Isolierstoffgehäuses solcher Klemmen ver größert.

Weiterhin ist es bei den bekannten Klemmen dieses Typs erforderlich, daß das Strom schienen-Endstück, auf dem die Klemmfeder aufsitzt, mindestens so groß zu wählen ist, daß der Anlageschenkel der Klemmfeder mit seinen gegebenen Abmessungen, d. h. mit seiner vollen Länge auf dem Stromschienen-Endstück aufliegen kann.

Aus den beiden vorgenannten Bedingungen für die Bauweise des Isolierstoffgehäuses einerseits und die Bauweise der Strom schienen-Endstücke andererseits resultiert bei einem Massenprodukt dieser Art, das in großen Stückzahlen gefertigt wird, ein er heblicher Materialverbrauch sowohl hin sichtlich des Kunststoffes für das Isolierstoffgehäuse als auch hinsichtlich des relativ teuren Materials für die Strom schiene (üblicherweise Elektrolyt-Kupfer).

Aufgabe der Erfindung ist es, den Material verbrauch für die Klemme dieser Art zu ver ringern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Klemmfeder mit ihrer Klemm schenkel-Ausnehmung voran auf das Strom schienen-Endstück aufgesetzt ist in der Weise, daß sich das Endstück der Stromschiene durch die Ausnehmung des Klemmschenkels in Richtung des rückwärtigen Federbogens der Klemmfeder hindurcherstreckt und daß die Einführung des elektrischen Leiters in die geöffnete Klemmstelle in entgegengesetzter Richtung durch einen Leitereinführungskanal erfolgt, der in dem Isolierstoffgehäuse der Klemme ausgebildet ist und sich mit einem wesent lichen Teil seiner Länge unterhalb des Anlageschenkels der Klemmfeder befindet.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Klemm feder auf dem Stromschienen-Endstück er möglicht es, das Stromschienen-Endstück extrem kurz auszubilden. Das Endstück der Stromschiene, auf dem die Klemmfeder ledig lich im Bereich der Klemmstelle aufsitzen muß, kann so klein bemessen sein, daß es nur noch die Kontaktfläche für den in der Klemmstelle festgeklemmten elektrischen Leiter zur Verfügung stellt.

Zugleich ist nach der Lehre der Erfindung der Leitereinführungskanal mit einem wesentlichen Teil seiner Länge unterhalb des Anlageschenkels der Klemmfeder posi tioniert, wodurch der ohnehin vorhandene Raum unterhalb des Anlageschenkels der Klemmfeder für eine besonders kompakte Bau weise der Klemme genutzt wird.

Für das Einführen des elektrischen Leiters in die Klemmstelle muß die Klemmstelle vorher geöffnet werden. Das kann auf ver schiedene Weise erfolgen, beispielsweise durch ein Werkzeug oder einen Drücker, der in etwa mit senkrechter Ausrichtung zum Klemmschenkel der Klemmfeder bewegt wird und diesen gegen den Anlageschenkel der Klemmfeder drückt. Andere bekannte Aus führungsformen sehen vor, daß die Betäti gung der Klemmfeder zum Öffnen der Klemm stelle in etwa aus derselben Richtung wie die Leitereinführung erfolgt (sogenannte Frontverdrahtungstechnik). Für diese Fälle ist es bekannt, einen Schraubendreher oder einen Stößelschieber in eine Klemmenbetäti gungsöffnung bzw. in einen Klemmenbetäti gungskanal des Isolierstoffgehäuses axial einzuführen und so gegen den Klemmschenkel der Klemmfeder vorzuschieben, daß dieser im wesentlichen quer zur Vorschubrichtung des Betätigungswerkzeuges verdrängt wird und dadurch eine Schwenkbewegung um die Mittelachse des rückwärtigen Federbogens der Klemmfeder ausführt.

Für die zuletzt genannte Art der Betätigung der Klemmfeder schafft die erfindungsge mäße Anordnung der Klemmfeder auf dem Stromschienen-Endstück in der "umgekehrten" Weise, wie es bisher bekannt war, ideale Voraussetzungen, da nunmehr die Spitze des Schraubendrehers oder die Spitze des Stößelschiebers aus der Richtung des rück wärtigen Federbogens der Klemmfeder auf den leicht ansteigenden Rücken des Klemmschen kels der Klemmfeder auftrifft, wodurch ein relativ spitzer Anlaufwinkel gebildet ist, der ein weiches Öffnen der Klemmstelle gewährleistet.

Die "umgekehrte" Anordnung der Klemmfeder auf dem Stromschienen-Endstück schafft auch die idealen Voraussetzungen dafür, daß nach Anspruch 4 der vorliegenden Er findung in dem Federbogen der Klemmfeder die Schwenkachse eines Schwenkhebels aus Isolierstoff gelagert werden kann, der den Klemmschenkel der Klemmfeder von außen übergreift und der zum Öffnen der Klemm stelle den Klemmschenkel gegen den Anlage schenkel der Klemmfeder bewegt, wobei der Schwenkhebel in einer Bahnkurve in dem Isolierstoffgehäuse der Klemme bewegt wird, der einen Stopp-Anschlag für die maximale Schwenkbewegung des Schwenkhebels aufweist, so daß auf diese Weise zugleich die Klemm feder beim Öffnungsvorgang der Klemme gegen Überlastung geschützt ist.

Besonders zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sehen nach Anspruch 2 vor, daß bei den sogenannten Frontverdrahtungs klemmen der rückwärtige Federbogen der Klemmfeder in dem Isolierstoffgehäuse der Klemme zwischen der Leitereinführungsöffnung und der Klemmenbetätigungsöffnung positioniert ist derart, daß der Federbogen im wesentlichen mit seiner gesamten Bogenlänge in dem Isolier stoff des Isolierstoffgehäuses eingebettet und dadurch besonders geschützt ist, so daß auch eine grobe Betätigung der Klemm feder mittels eines Schraubendrehers o. dgl. den Federbogen der Klemmfeder, der im wesent lichen die Federcharakteristik der Klemm feder bestimmt, nicht beschädigen kann.

Nach Anspruch 3 ist vorgesehen, den durch die Anordnung des Federbogens der Klemm feder zwischen der Leitereinführungsöffnung und der Klemmenbetätigungsöffnung gewonnenen Freiraum in der Außenwandung des Isolier stoffgehäuses dadurch zu nutzen, daß in der Frontfläche des Isolierstoffgehäuses zwischen der Leitereinführungsöffnung und der Klemmenbetätigungsöffnung ein Kenn zeichnungsfeld oder eine Aufnahmenut für ein Klemmenbezeichnungsschild angeordnet ist.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der erfindungs gemäßen Klemme,

Fig. 2 einen Querschnitt durch drei Federkraftklemmanschlüsse einer Verteilerklemme,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Zwei-Leiter-Klemme,

Fig. 4 einen Querschnitt durch drei Federkraftklemman schlüsse mit Drückerbetätigung.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Klemm feder ist (für sich allein betrachtet) bekannt. Anhand der Fig. 1 soll sie kurz beschrieben werden.

In Fig. 1 ist die Klemmfeder in einem Isolier stoffgehäuse 5 angeordnet. Sie besitzt ausgehend von ihrem rückwärtigen Federbogen 6 einen An lageschenkel 7, der an dem Stromschienen-End stück 8 anliegt, und einen Klemmschenkel 9, der in Art einer Schlaufe auf das Ende des Anlage schenkels 7 zugebogen ist und der eine Aus nehmung 10 aufweist, durch die sich das End stück 8 der Stromschiene 11 hindurcherstreckt.

Die Kante 12 der Klemmschenkel-Ausnehmung 10 bildet mit dem Stromschienen-Endstück 8 einen Klemmschenkel derart, daß ein zwischen dieser Klemmkante 12 und dem Endstück 8 eingeführter elektrischer Leiter 13 gegen das Stromschienen- Endstück 8 festgeklemmt wird (vergl. hierzu Fig. 2).

Nach der Lehre der Erfindung ist die Klemmfeder mit der Klemmschenkel-Ausnehmung 10 voran auf das Stromschienen-Endstück 8 aufgesetzt. Das Stromschienen-Endstück 8 ist in seiner Erstreckungs richtung unterhalb des Anlageschenkels 7 der Klemmfeder so kurz bemessen, daß es nur noch die Kontaktfläche für den in der Klemmstelle festgeklemmten elektrischen Leiter 13 zur Verfügung stellt.

Ein derartig kurzes Stromschienen-Endstück 8 kann problemlos in Form eines hochgestellten Lappens aus der Stromschiene 11 freigestanzt werden, wie dies Fig. 1 am besten zeigt. Das Stromschienen-Endstück 8 zum Aufsetzen der Klemmfeder erfordert somit kein zusätzliches Material. Es ist die Stromschiene 11 selbst, aus der das Material für das Stromschienen- Endstück 8 herausgestanzt wird und dabei wird zugleich ein Durchbruch in der Stromschiene geschaffen, durch den die Spitze des in die Klemmstelle eingeführten elektrischen Leiters 13 hindurchgesteckt werden kann.

Diese material-sparende Konstruktion einer Stromschiene (die theoretisch endlos lang sein kann) mit beliebig vielen aus der Strom schiene selbst herausgestanzten Stromschienen- Endstücken (die einstückig mit der Stromschiene ausgebildet sind und keine weiteren Arbeits vorgänge für ihre mechanische und/oder -elektrische Verbindung zur Stromschiene benötigen) eignet sich besonders gut für Stromsammelschienen oder für Stromverteileranlagen, die mit einer Vielzahl von Klemmstellen zum Anschließen von elektrischen Leitern ausgerüstet sein müssen. Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt mit drei Klemmstellen einer solchen Mehrleiter-Klemme.

Jeder der in Fig. 2 dargestellten Federkraft klemmanschlüsse besitzt einen Leiterein führungskanal 14, der in dem Isolierstoffge häuse ausgeformt ist. Nach der Lehre der Er findung ist dieser Leitereinführungskanal mit einem wesentlichen Teil seiner Länge unterhalb des Anlageschenkels 7 der Klemmfeder positioniert, wodurch die Länge des Anlageschenkels und die Länge des Leitereinführungskanals einander über lappen und in Richtung der Leitereinführung eine äußerst kompakte, d. h. eine in dieser Richtung sehr kurz bauende Klemme entsteht.

Zum Einführen und Klemmen eines elektrischen Leiters 13 in eine der in Fig. 2 dargestellten Klemmstellen wird die Klinge eines Schrauben drehers 16 (siehe in Fig. 2 die linke Dar stellung) in die Betätigungsöffnung 17 der jeweiligen Klemmstelle eingesteckt, wodurch die Klemmstelle geöffnet wird und der elek trische Leiter in die Klemmstelle eingeführt werden kann (siehe in Fig. 2 die rechte Dar stellung). Unmittelbar neben dem geklemmten elektrischen Leiter bzw. dem jeweiligen Leitereinführungskanal ist eine Aufnahmenut 18 zum Einsetzen eines Klemmenbezeichnungsschildes vorhanden.

Fig. 4 zeigt im Prinzip den gleichen Aus schnitt einer Klemme, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, jedoch in der Ausführungs form mit einem Betätigungsdrücker zum Öffnen der Klemmstelle. Es ist ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Klemmenkonstruktion, daß in dem Federbogen 6 der Klemmfeder die Schwenkachse 20 eines Schwenkhebels 21 ge lagert werden kann, der aus Isolierstoff besteht und der den Klemmschenkel 9 der Klemmfeder übergreift. Infolge der erfindungsgemäßen "umgekehrten" Anordnung der Klemmfeder auf dem Stromschienen-Endstück 8 ist die Be wegungsrichtung des Klemmschenkels 9 der Klemmfeder gleichgerichtet mit der Be wegungsrichtung des Schwenkhebels 21. Da beide Bewegungen um dieselbe Achse ausge führt werden, sind Zwangsverschiebungen des Schwenkhebels auf dem Rücken des Klemmschenkels nicht möglich. Die Klemmfeder wird geschont und ist zudem gegen Überlastung beim Öffnungs vorgang gesichert durch den Stopp-Anschlag 23, der die maximale Schwenkbewegung des Schwenk hebels 21 begrenzt.

Fig. 3 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Zwei-Leiter-Klemme, d. h. es handelt sich um eine sogenannte Durchgangs klemme mit nur zwei Klemmstellen. Dieses Aus führungsbeispiel verdeutlicht, wie extrem kurz (und damit äußerst material-sparend) die Strom schiene 24 einer solchen Durchgangsklemme aus geführt werden kann.

Claims

1. Elektrische Klemme
mit mindestens einem Federkraftklemmanschluß zum Anschließen eines elektrischen Leiters,

- der Federkraftklemmanschluß besteht aus einer aus einem federnden Flachmaterial ge fertigten Klemmfeder, die auf ein Endstück einer Stromschiene aufgesetzt ist,
- die Klemmfeder besitzt jeweils ausgehend von ihrem rückwärtigen Federbogen einen Anlage schenkel, der an dem Stromschienen-Endstück anliegt, und einen Klemmschenkel, der in Art einer Schlaufe auf das Ende des Anlage schenkels zugebogen ist und der eine Ausneh mung aufweist, durch die sich das Endstück der Stromschiene hindurcherstreckt
- derart, daß die eine Kante der Klemmschenkel- Ausnehmung, die das Stromschienen-Endstück untergreift, mit dem Stromschienen-Endstück eine Klemmstelle bildet und einen zwischen dieser Klemmkante der Klemmschenkel-Ausneh mung und dem Stromschienen-Endstück einge führten elektrischen Leiter gegen das Stromschienen-Endstück festklemmt,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Klemmfeder mit ihrer Klemmschenkel- Ausnehmung (10) voran auf das Stromschienen- Endstück (8) aufgesetzt ist in der Weise, daß sich das Endstück (8) der Strom schiene (11) durch die Ausnehmung (10) des Klemmschenkels (9) in Richtung des rückwärtigen Federbogens (6) der Klemmfeder hindurcherstreckt
- und daß die Einführung des elektrischen Leiters (13) in die geöffnete Klemmstelle in entgegengesetzter Richtung durch einen Leitereinführungskanal (14) erfolgt, der in dem Isolierstoffgehäuse der Klemme ausgebildet ist und sich mit einem wesentlichen Teil seiner Länge unterhalb des Anlageschenkels (7) der Klemmfeder befindet.

2. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Leitereinführung und die Betätigung der Klemmfeder zum Öffnen der Klemmstelle in etwa aus derselben Richtung über Gehäuse öffnungen in der Frontfläche des Isolier stoffgehäuses erfolgt (sogenannte Front verdrahtung)
- und daß zwischen der Leitereinführungs öffnung und der Klemmenbetätigungsöffnung der rückwärtige Federbogen (6) der Klemmfeder positioniert ist derart, daß der Federbogen im wesentlichen mit seiner gesamten Bogenlänge in dem Isolierstoff (5) des Isolierstoff gehäuses eingebettet ist.

3. Klemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß in der Frontfläche des Isolierstoffge häuses zwischen der Leitereinführungsöff nung und der Klemmenbetätigungsöffnung ein Kennzeichnungsfeld oder eine Aufnahme nut (18) für ein Klemmenbezeichnungsschild angeordnet ist.

4. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß in dem Federbogen (6) der Klemmfeder die Schwenkachse (20) eines Schwenkhebels (21) aus Isolierstoff gelagert ist, der den Klemmschenkel (9) der Klemmfeder von außen übergreift und der zum Öffnen der Klemmstelle den Klemmschenkel (9) gegen den Anlage schenkel (7) der Klemmfeder bewegt
- und daß der Schwenkhebel in einer Bahnkurve in dem Isolierstoffgehäuse der Klemme bewegt wird, die einen Stopp-Anschlag (23) für die maximale Schwenkbewegung des Schwenkhebels aufweist.