DE202004002779U1 - Klemmenblock - Google Patents

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Abstract

Klemmenblock (1) mit einem einer Anzahl von Klemmräumen (20) gemeinsamen Gehäuse (2) mit je Klemmraum (20) einem darin einmündenden Schraubenkanal (3) und zumindest annähernd quer hierzu verlaufend einer Klemmraumöffnung (15), gekennzeichnet durch eine im jeweiligen Schraubenkanal (3) angeordnete und mittels eines Federelementes (6) federbelastete Bundschraube (5), die bei entspanntem Federelement (6) den zugehörigen Klemmraum (20) für ein elektrisches Kontaktelement (9) freigibt, und die bei Verschraubung mit einem korrespondierenden Schraubengewinde (11) unter Vorspannung des Federelementes (6) das Kontaktelement (9) klemmkontaktiert.

Description

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
  • 1 den erfindungsgemäßen Klemmenblock in einer Explosionsdarstellung mit einer Anzahl von federbelasteten Bundschrauben,
  • 2 in perspektivischer Darstellung eine andere Ansicht eines Gehäuseoberteils des Klemmenblocks nach 1,
  • 3 eine einzelne Bundschraube in größerem Maßstab,
  • 4a und 4b in perspektivischer Darstellung den Klemmenblock in zusammengesetztem Zustand mit gelöster bzw. verschraubter Bundschraube.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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

Claims (10)

  1. Klemmenblock (1) mit einem einer Anzahl von Klemmräumen (20) gemeinsamen Gehäuse (2) mit je Klemmraum (20) einem darin einmündenden Schraubenkanal (3) und zumindest annähernd quer hierzu verlaufend einer Klemmraumöffnung (15), gekennzeichnet durch eine im jeweiligen Schraubenkanal (3) angeordnete und mittels eines Federelementes (6) federbelastete Bundschraube (5), die bei entspanntem Federelement (6) den zugehörigen Klemmraum (20) für ein elektrisches Kontaktelement (9) freigibt, und die bei Verschraubung mit einem korrespondierenden Schraubengewinde (11) unter Vorspannung des Federelementes (6) das Kontaktelement (9) klemmkontaktiert.
  2. Klemmenblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bundschraube (5) zur verliersicheren Führung des Federelementes (6) einen Anschlagkragen (5b) und einen Schraubenbund (5c) aufweist, an den sich über eine Klemmkante (5d) für das Kontaktelement (9) ein Gewindeschaft (5e) anschließt.
  3. Klemmenblock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichent, dass das korrespondierende Schraubengewinde (11) in einer in den Klemmraum (20) geführten Stromschiene (7) vorgesehen ist.
  4. Klemmenblock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichent, dass die Stromschiene (7) an einem Klemmschenkel (7a) einen durchgezogenen Öffnungsbund (10) aufweist.
  5. Klemmenblock nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (7) mit einem in einen Steckkontaktkanal (18) des Gehäuses (2) angeordneten Steckkontaktelement (13) verbunden ist.
  6. Klemmenblock nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (7) ein unter Bildung eines in den Klemmraum (20) geführten Klemmschenkels (7a) und eines Kontaktschenkels (7b) etwa S-förmig gebogenes Kontaktblech ist.
  7. Klemmenblock nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine auf der dem Schraubenkanal (3) abgewandten Unterseite des Klemmraums (20) angeordnete Klemmhülse (14) als Schraubenbremse für die Bundschraube (5).
  8. Klemmenblock nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenkanal (3) im klemmraumnahen Bereich eine kragenartige Querschnittsverengung (21) als Gegenlager für das Federelement (6) aufweist.
  9. Klemmenblock nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenkanal (3) im öffnungsnahen Bereich eine kragenartige Querschnittsverengung (23) als Anschlag für die Bundschraube (5) aufweist.
  10. Klemmenblock nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein Gehäuseoberteil (2a) und einen dieses verschließenden Gehäuseboden (2b) umfaßt.
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