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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Klemmenblock, insbesondere für geschlossene
Kabelschuhe, mit einem eine Anzahl von Klemmräumen gemeinsamen Gehäuse mit
je Klemmraum einem darin einmündenden
Schraubenkanal und mit zumindest annähernd quer hierzu verlaufend
einer Klemmraumöffnung.
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Ein
derartiger Klemmblock umfasst üblicherweise
mehrere in einer Anschlussreihe nebeneinander und voneinander galvanisch
getrennt liegende Klemmräume
zur Klemmkontaktierung von Leiterenden oder mit diesen verbundenen
Kontaktelementen eines elektrischen Leiters. Zur Klemmkontaktierung wird
das jeweilige Leiterende bzw. das Kontaktelement über eine
Klemmraumöffnung
im Gehäuse
in den jeweiligen Klemmraum eingeführt und anschließend dort
klemmkontaktiert. Für
eine lösbare
Klemmkontaktierung ist üblicherweise
eine Klemmschraube vorgesehen, die in einem sich bis zu einer Gehäuseöffnung erstreckenden
Schraubenkanal geführt
ist. Die Klemmschraube korrespondiert dabei mit einem gehäuseinternen
Gegengewinde, das die Klemmschraube im Klemmblock verliersicher
hält. Ein
derartiger Klemmblock ist beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift
DE-AS 25 15 711 bekannt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Klemmenblock derart
weiterzubilden, dass dieser in besonders einfach handhabbarer Art
und Weise auch zur lösbaren
Klemmkontaktierung von nach Art von geschlossenen Kabelschuhen ausgebildeten Kontaktelementen
geeignet ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
die Merkmale des Anspruches 1. Dazu ist als Klemmschraube eine mittels
einer Feder derart vorgespannte Bundschraube vorgesehen, dass im
Ausgangszustand der Klemmraum freigegeben ist. Dadurch kann auch
ein als geschlossener Kabelschuh ausgebildetes Kontaktelement unmittelbar
in den Klemmraum eingeführt
werden, ohne zuvor die aus dem korrespondierenden Gegengewinde herausgelöste Bundschraube
entfernen zu müssen.
Vielmehr wird die Bundschraube im Schraubenkanal geführt und
durch die vorgespannte Feder soweit angehoben, dass sie den Klemmraum
vollständig
frei gibt. Bei Verschraubung der Bundschraube mit einem korrespondierenden
Schraubengewinde wird dann das Kontaktelement unter Vorspannung
des Federelementes klemmkontaktiert.
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Zur
verliersicheren Führung
des Federelementes, das vorzugsweise eine Druckfeder, insbesondere
eine Spiralfeder, ist, weist die Bundschraube einen Anschlagkragen
und einen sich daran anschließenden
Schraubenbund auf. An diesen wiederum schließt sich unter Bildung einer
Klemmkante für das
Kontaktelement ein Gewindeschaft, vorzugsweise mit Außengewinde,
an. Die Bundschraube ist dabei freiendseitig zweckmäßigerweise
derart ausgeformt, dass das in den Klemmraum eingeführte, z.
B. kabelschuhartige Kontaktelement mittels der dann gegen die Federkraft
eingeschraubten Bolzenschraube zentriert wird und deren Gewindeschaft das
Gegengewinde selbst findet.
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Das
korrespondierende Schrauben- oder Gegengewinde ist zweckmäßigerweise
in einer in den Klemmraum geführten
Stromschiene vorgesehen. Diese kann ein mehrfach, zweckmäßigerweise S-förmig, gebogenes
Kontaktblech sein. Mit der Stromschiene elektrisch leitend verbunden
ist bevorzugt eine Steckbuchse, die ebenfalls in einem entsprechenden
Kontaktkanal des zweckmäßigerweise aus
Kunststoff bestehenden Klemmenblockgehäuse angeordnet ist. Die Stromschiene
weist einen in den Klemmraum geführten
Klemmschenkel und einen Kontaktschenkel auf, der die Steckbuchse
trägt.
An der Stromschiene, insbesondere an deren Klemmschenkel, ist eine Öffnung mit
durchgezogenem Öffnungskragen
vorgesehen. Dieser trägt
vorzugsweise das als Innengewinde ausgebildete korrespondierende
Schraubengewinde für
die Bundschraube. Der durchgezogene Öffnungskragen in der Stromschiene übernimmt
somit eine Doppelfunktion. So trägt
dieser einerseits das Gegengewinde für die Bundschraube und dient
andererseits als Zentrierhilfe für
das in den Klemmraum eingeführte
Kontaktelement, insbesondere wenn dieses ein geschlosser Kabelschuh
ist.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist unterhalb der Stromschiene,
d.h. auf der dem Schraubenkanal gegenüberliegenden Kanalseite des Klemmraums
eine zweckmäßigerweise
aus Kunststoff bestehende Klemmhülse
vorgesehen Diese ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie als Schraubenbremse
wirkt, indem die Klemmhülse
die Bundschraube in klemmkontaktierender Schraubstellung kraftschlüssig aufnimmt.
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Die
Klemmkontaktierung des Kontaktelementes oder Kabelschuhs erfolgt
zwischen dem Klemmkragen der Bundschraube und der Stromschiene,
d.h. deren im Klemmraum liegenden Klemmschenkel. Den Klemmkragen
der Bundschraube bildet dabei der Übergangsbereich zwischen dem
das vorzugsweise als Spiralfeder ausgeführte Federelement tragenden
Schraubenbund und dem Gewindeschaft der Bundschraube. Als erstes Widerlager
für das
Federelement ist dabei der durch einen Schraubenkopf gebildete Anschlagkragen
vorgesehen. Das weitere, gegenüberliegende
Widerlager oder Gegenlager für
das Federelement wird gebildet durch einen kanaleinwärts gerichteten
Anschlag- oder Ringkragen, der im klemmraumnahen Bereich an die
Kanalinnenwand des Schraubenkanals zweckmäßigerweise angeformt ist und
dort den Kanalquerschnitt entsprechend verengt. Die lichte Weite
im Bereich dieser Querschnittsverengung ist dabei zumindest geringfügig größer als
der Außendurchmesser
des zweckmäßigerweise
gewindefreien Schraubenbundes der Bundschraube.
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Ein
weiterer Anschlag als Verliersicherung für die Bundschraube ist im öffnungsnahen
Bereich des Schraubenkanals vorgesehen. Auch hier eignet sich eine
kragenartige, an die Kanalinnenwand angeformte Querschnittsverengung,
beispielsweise in Form eines einzelnen noppenartigen Steges oder mehrerer
am Innenumfang des Kanals angeordneten Noppen. Die am oberen Freiende
des die Bundschraube aufnehmenden Schraubenkanals inwandig am Umfang
verteilt angeordneten Stege bzw. Noppen verhindern ein Austreten
der Bundschraube aus dem Schraubenkanal bei entspanntem Federelement.
Die Noppen sind dabei hinsichtlich deren Geometrie und/oder Biegesteifheit
derart ausgeführt, dass
diese beim erstmaligen Einführen
der Bundschraube in den entsprechenden Aufnahme- oder Schraubenkanal überdrückt werden
können.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass durch Verwendung einer federbelasteten Bundschraube als Klemmschraube
in einem Klemmenblock dessen jeweiliger Klemmraum für praktisch
alle Anschlussarten mit verschiedensten, sowohl offenen als auch
geschlossenen Kontaktelementen, insbesondere auch für geschlossene
Kabelschuhe, in einfach bedienbarer Art und Weise frei zugänglich ist.
Die freie Zugänglichkeit wird
dabei infolge der Federbelastung der Bundschraube durch deren Einziehen
in den Schraubenkanal zuverlässig
erreicht. Dies führt
zu kurzen Anschlusszeiten. So ist ein aufwändiges Aufschrauben der Klemmschraube,
insbesondere zum Einführen
eines als geschlossener Ring ausgeführten Kabelschuhs, mit der
Gefahr eines Herausfallens der gelösten Klemmschraube aus dem
Klemmenblock zuverlässig
vermieden.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 den
erfindungsgemäßen Klemmenblock
in einer Explosionsdarstellung mit einer Anzahl von federbelasteten
Bundschrauben,
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2 in
perspektivischer Darstellung eine andere Ansicht eines Gehäuseoberteils
des Klemmenblocks nach 1,
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3 eine
einzelne Bundschraube in größerem Maßstab,
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4a und 4b in
perspektivischer Darstellung den Klemmenblock in zusammengesetztem Zustand
mit gelöster
bzw. verschraubter Bundschraube.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 zeigt
in einer Explosionsdarstellung den Klemmblock 1 mit einem
ein Gehäuseoberteil 2a und
einen Gehäuseboden 2b aufweisenden
Gehäuse 2.
In das Gehäuseoberteil 2a sind
im Ausführungsbeispiel
drei Schraubenkanäle 3 mit
Kanalschächten 3b,
die von einer jeweiligen Kanalöffnung 3a an
der Gehäuseoberseite 4a ausgehen
und sich parallel zu den Gehäuseseiten
oder -flächen 4b,4c verlaufend
in das Gehäuseoberteil 2a und
damit in den Klemmblock 1 hinein erstrecken.
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In
den Schraubenkanälen 3,
d.h. in deren Kanalschächten 3b ist
jeweils eine federbelastete Bundschraube 5 geführt. Jede
Bundschraube 5 trägt ein
als Druckfeder in Form einer Spiralfeder ausgebildetes Federelement 6.
Nach Einsetzten des Gehäusebodens 2b in
das Gehäuseoberteil 2a,
z. B. durch Verrasten an der der Gehäuseoberseite 4a gegenüberliegenden
und im Vormontagezustand offenen Gehäuseunterseite 4d,
ist das Gehäuse 2 geschlossen.
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Der
Klemmblock 1 umfasst des Weiteren eine der Anzahl der Schraubenkanäle 3 entsprechende
Anzahl von Stromschienen 7. Jede Stromschiene 7 ist
dabei zweckmäßigerweise
ein S-förmig gebogenes
und damit zweifach abgekröpftes
Kontaktblech mit einem nachfolgend als Klemmschenkel 7a bezeichneten
Klemmkontaktschenkel und einem Kontaktschenkel 7b. Die
um einen Abstand h zueinander versetzten Schenkel 7a,7b der
Stromschiene 7 verlaufen bezogen auf einen durch die S-Form
gebildeten, zu den Schenkeln 7a, 7b quer verlaufenden Schienenabschnitt 7c antiparallel.
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Der
Klemmschenkel 7a der Stromschiene 7 bildet eine
Klemmkontaktfläche 8 für das vorliegend als
geschlossener Kabelschuh ausgebildete Kontaktelement 9 aus.
In den jeweiligen Klemmschenkel 7a der Stromschiene 7 ist
mit einem durch- oder eingezogenen Öffnungsbund oder -kragen 10
versehen. Dieser trägt
ein Innengewinde 11, das mit einem Außengewinde 12 der
Bundschraube 5 korrespondiert.
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Mit
dem Kontaktschenkel 7b der Stromschiene 7 elektrisch
leitend verbunden ist ein Steckkontakt 13, der vorliegend
als Steckbuchse ausgebildet ist. Die mechani sche Fixierung des Steckkontaktes 13 mit
dem Kontaktschenkel 7b kann durch Nieten, Stanzen oder
durch Verschraubung hergestellt sein. Auch kann die mechanische
und elektrische Verbindung zwischen der Steckbuchse 13 und
dem Kontaktschenkel 7b durch Schweißen oder Löten hergestellt sein.
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Der
Gehäuseboden 2b des
Klemmenblockgehäuses 2 besteht – ebenso
wie das Gehäuseoberteil 2a – vorzugsweise
aus Kunststoff. Aus der Ebene des Gehäuseboden 2b emporragend
sind auf diesem vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Klemmhülsen 14 angeordnet,
die mit dem Gehäuseboden 2b fest,
z.B. einstückig,
verbunden sind. Die Höhe
b der Klemmhülsen 14 entspricht
dabei dem durch den Schenkelversatz des Klemmschenkels 7a gegenüber dem
Kontaktschenkel 7b der Stromschiene 7 gebildeten
Abstand oder Höheversatz
h.
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Die
Gehäuseseite 4b entspricht
der Einführseite
des Klemmblocks 1. Dazu ist in diese Gehäuseseite 4b eine
der Anzahl der Schraubenkanäle 3 entsprechende
Anzahl von Klemmraumöffnungen 15 zum
Einführen
der Kontaktelemente 9 in den Klemmenblock 1 eingebracht.
An die Gehäuse-
oder Einführseite 4b angeformte
und quer zu dieser sich erstreckende Trennwände 16 verhindern
eine unerwünschte
Kontaktierung von in benachbarte Klemmraumöffnungen 15 eingeführten Kontaktelementen 9.
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Auf
der der Einführseite 4b gegenüberliegenden
und nachfolgend als Kontakt- oder
Steckkontaktseite bezeichneten Gehäuseseite 4c sind aus dieser
domartig herausragende Gehäuseabschnitte 17 vorgesehen.
Diese an die Steckkontaktseite 4c angeformten Gehäuseabschnitte 17 bilden
Isoliergehäuse
für die
Steckkontakte oder -buchsen 13. Dazu sind die Gehäuseabschnitte 17 mit
entsprechenden, oberseitig offenen Steckkontaktkanälen 18 für mit den
Steckbuchsen 13 zu kontaktierenden (nicht dargestellten)
Kontaktsteckern vorgesehen.
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Die
in 3 separat dargestellte Bundschraube 5 weist
einen Schraubenkopf 5a auf. An diesen schließt sich
in Schraubenlängsrichtung
unter Ausbildung eines Anschlagkragens oder einer Anschlagkante 5b ein
Schraubenbund 5c an. Dieser Schraubenbund 5c,
der zweckmäßigerweise
gewindefrei ist, trägt
im Montageendzustand das Federelement 6. Dieses liegt dabei
mit dessen oberem Federende 6a (4) am Anschlagkragen
oder -bund 5b an, so dass dieser ein erstes Wider- oder
Gegenlager für
das Federelement 6 bildet. An den Schraubenbund 5c schließt sich
in Schraubenlängsrichtung unter
Ausbildung einer Klemmkante 5d ein Schraubenschaft 5e an.
Dieser trägt
das Außengewinde 12 der
Bundschraube 5. Der Schraubenkopf 5a ist mit Ausnehmungen 19 zur
Aufnahme eines Handhabungswerkzeugs, insbesondere eines Schraubendrehers
oder eines Mehrkantschlüssels,
versehen.
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Die 4a und 4b zeigen
den Klemmenblock 1 im Montageendzustand. Dabei zeigt die 4a die
Bundschraube 5 bei entlastetem Federelement 6. 4b zeigt
die Bundschraube 5 in dessen mit dem korrespondierenden
Schraubengewinde 11 der Stromschiene 7 verschraubter
Fixierstellung. In dieser in 4b dargestellten
Position der Bundschraube 5 sind im Ausführungsbeispiel
zwei Klemmkontakte in Form geschlossener Kabelschuhe 9 zwischen
der Klemmkante 5d der Bundschraube 5 und dem Klemmschenkel 7a der
Stromschiene 7 klemmkontaktiert. Der oder jeder Klemmkontakt 9 liegt
dabei – quer
zur Kanalrichtung L verlaufend – in einem
Klemmraum 20 des jeweiligen Schraubenkanals 3 ein.
In den Klemmraum 20 mündet
die entsprechende Klemmraumöffnung 15 ein.
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Im
klemmraumnahen Bereich ist in dem jeweiligen Schraubenkanal 3 eine
Querschnittsverengung in Form eines sich in das Kanalinnere erstreckenden
Anlage- oder Ringkragens 21 vorgesehen. Dieser
ist im Schraubenkanal 3 innenwandseitig umlaufend oder
in Form diskreter Kragenelemente angeformt. Der Ringkragen 21 dient
als Anschlag oder Widerlager für
das Federelement 6, in dem dessen dem oberen Federende 6a gegenüberliegendes klemmraumnahes
unteres Federende 6b an der entsprechenden Anlschlagkontur
des Ringkragens 21 anliegt. In der klemmkontaktierenden
Position der Bundschraube 5 im verschraubten Zustand ist
das Federelement 6 vorgespannt (4b).
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4a zeigt
die Position der Bundschraube 5 innerhalb des zugehörigen Schraubenkanals 3 bei entspanntem
Federelement 6. In dieser Position gibt die Bundschraube 5 den
Klemmraum 20 derart vollständig frei, dass auch das als
geschlossener Kabelschuh ausgeführte
Kontaktelement 9 über
die Klemmraumöffnung 15 ungehindert
in den Klemmraum 20 eingeführt werden kann. Das zumindest
annähernd
vollständig
entspannte Federelement 6 liegt dabei mit dessen oberen
Federende 6a am Anschlagkragen 5b der Bundschraube 5 an,
während das
gegenüberliegende
untere Federende 6b an der durch den klemmraumnahen Ringkragen 21 gebildeten
Anlagekontur anschlägt.
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Im
verschraubten Zustand gemäß 4b der
Bundschraube 5 übergreift
der mit dem Außengewinde 12 versehene
Schraubenschaft 5e den das Innengewinde 11 tragenden
durchgezogenen Öffnungsbund 10 im
Klemmschenkel 7a der Stromschiene 7 und dringt
in eine Klemmöffnung 22 der korrespondierenden
Klemmhülse 14 reibschlüssig ein.
Die entsprechende Klemmhülse 14 wirkt
somit als Schraubenbremse für
die Bundschraube 5.
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Bei
entspanntem Federelement 6 ist die Bundschraube 5 in
deren den Klemmraum 20 freigebenden Lageposition innerhalb
des Schraubenkanals 3 verliersicher gehalten. Dazu ist
der Schraubenkanal 3 im Bereich der Kanalöffnung 3a und
damit im öffnungsnahen
Bereich des Gehäuseoberteils 2a wiederum
mit einer Querschnittsverengung versehen. Diese Querschnittsverengung
ist zweckmäßigerweise
durch eine Anzahl von am Innenumfang des Kanalschachtes 3b im öffnungsnahen
Bereich des Schraubenkanals 3 verteilt angeordnete Noppen 23 realisiert.
Diese zweckmäßigerweise
an den Schraubenkanal 3 innenwandseitig angeformten Noppen 23 sind
dabei bezüglich
deren Geometrie und Elastizität
bzw. Verformbarkeit derart ausgestaltet, dass diese beim erstmaligen
Einsetzen der Bundschraube 5 in den entsprechenden Schraubenkanal 5 überdruckt
werden können.
Bei in den Schraubenkanal 3 unter Überdrückung der Noppen 23 eingesteckter
Bundschraube 5 bilden die Noppen 23 einen Anschlag
für die
Bundschraube 5 zu deren verliersicherer Anordnung innerhalb
des Schraubenkanals 3.
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- 1
- Klemmenblock
- 2
- Gehäuse
- 2a
- Gehäuseoberteil
- 2b
- Gehäuseboden
- 3
- Schraubenkanal
- 3a
- Kanalöffnung
- 3b
- Kanalschacht
- 4a
- Gehäuseoberseite
- 4b
- Einführ-/Gehäuseseite
- 4c
- Kontakt-/Gehäuseseite
- 4d
- Gehäuseunterseite
- 5
- Bundschraube
- 5a
- Schraubenkopf
- 5b
- Anschlagkante/-kragen
- 5c
- Schraubenbund
- 5e
- Schraubenschaft
- 5d
- Klemmkante
- 6
- Federelement
- 6a
- oberes
Federende
- 6b
- unteres
Federende
- 7
- Stromschiene
- 7a
- Klemmschenkel
- 7b
- Kontaktschenkel
- 7c
- Schienenabschnitt
- 8
- Klemmkontaktfläche
- 9
- Kontaktelement/Kabelschuh
- 10
- Öffnungsbund/-kragen
- 11
- Innengewinde
- 12
- Außengewinde
- 13
- Steckkontakt/-buchse
- 14
- Klemmhülse
- 15
- Klemmraumöffnung
- 16
- Trennwand
- 17
- Gehäuseabschnitt
- 18
- Steckkontaktkanal
- 19
- Ausnehmung
- 20
- Klemmraum
- 21
- Ringkragen
- 22
- Klemmöffnung
- 23
- Noppe
- L
- Kanallängsrichtung
- b
- Höhe
- h
- Abstand