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Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung zum Klemmen von mindestens einem elektrischen Leiter.
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Aus der
DE 20 2011 005 397 U1 ist eine derartige Klemmvorrichtung für den Blitzschutz an Metall- oder Stahlkonstruktionen und/oder Gebäudeteilen bekannt. Beispielsweise kann eine derartige Klemmvorrichtung zum Verbinden von Rund- und Flachleitern in einem Betonfundament oder zum Verbinden einer Betonstahl-Matte und Bewehrungen mit Rund- und Flachleitern verwendet werden. Eine derartige Klemmvorrichtung umfasst relativ zueinander verlagerbare Klemmenteile, die mittels einer Verbindungsschraube miteinander verbunden sind. Zur Aufnahme der zu verbindenden Leiter sind die Klemmenteile jeweils im Wesentlichen U-förmig ausgeführt. Insbesondere das zur Klemmung entlang der Verbindungsschraube verlagerte Klemmenteil kann bezüglich der Verbindungsschraube verkippen. Die Montage, d. h. das Anbringen der Klemmvorrichtung an miteinander zu verbindenden elektrischen Leitern, ist dadurch erschwert. Um ein Verkippen der Klemmenteile zu unterbinden, schlägt die
DE 20 2011 005 397 U1 vor, das Klemmenoberteil zwischen dem Kopf der Verbindungsschraube und einem zusätzlichen Element wie beispielsweise einem geschlitzten Kunststoffring klemmend zu fixieren. Die Herstellung einer derartigen Klemmvorrichtung ist aufwändig. Insbesondere ist die Anzahl der miteinander zu verbindenden Einzelteile erhöht. Es sind zusätzliche Fertigungs- und insbesondere Montageschritte erforderlich.
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Aus einem Produktblatt „Fundamenterder Verbindungsklemmen”, DS 190/0811 der Firma DEHN + SÖHNE GmbH & Co. KG ist eine Klemmvorrichtung mit einem Kunststoffring ebenfalls bekannt. Darüber hinaus ist eine weitere Klemmvorrichtung bekannt, wobei eine Führung des Klemmenoberteils durch seitlich an dem Klemmenunterteil überstehende Randabschnitte erfolgt. Dadurch ist das Klemmenoberteil entlang des Klemmenunterteils geführt verlagerbar. Die Herstellung des Klemmenoberteils aus einem ebenen Blechstreifen, insbesondere durch Stanz-, Biege- und/oder Abkantprozesse, ist unwirtschaftlich, da vergleichsweise viel Blechmaterial, insbesondere mehr als 90% der Länge des Blechstreifens, zur Erzeugung der seitlich überstehenden Randabschnitte beim Zuschnitt des Blechstreifens als Abfall verloren ist.
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Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Klemmvorrichtung derart zu verbessern, dass ein Klemmenoberteil kippfrei an einem Klemmenunterteil anbringbar ist, wobei insbesondere die Herstellung der Klemmvorrichtung vereinfacht ist.
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Diese Aufgabe ist durch eine Klemmvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass das Führungselement einstückig mit dem Klemmenoberteil zu verbinden ist. Dadurch ist die Herstellung, insbesondere die Montage, der Klemmvorrichtung vereinfacht. Die Herstellung der Klemmvorrichtung ist unaufwändig und damit kostensparend. Insbesondere ist es für einen metallverarbeitenden Betrieb nicht erforderlich, ein Kunststoff-Produkt in Form eines Aufsteckrings herzustellen oder zuzukaufen. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung ist ohne Materialmix möglich. Die Klemmvorrichtung ist robust. Insbesondere ist es nicht erforderlich, ein separates Führungselement wie beispielsweise einen Klemmring zusätzlich zu montieren. Das Klemmenoberteil mit dem einstückig damit verbundenen Führungselement weist eine erhöhte Stabilität auf. Insbesondere ist es ausgeschlossen, dass das Führungselement gegenüber bzw. an dem Klemmenoberteil verrutscht. Die Führungseigenschaften der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung sind verbessert. Weiterhin weist das Klemmenoberteil eine Durchgangsöffnung auf. Die Durchgangsöffnung dient zum Durchführen einer ein Außengewinde und eine Längsachse aufweisenden Verbindungsschraube zum Verbinden des Klemmenoberteils mit einem Klemmenunterteil. Das Klemmenunterteil weist eine Gewindebohrung mit einem mit dem Außengewinde der Verbindungsschraube korrespondierenden Innengewinde zum Einschrauben der Verbindungsschraube auf. Dadurch können zwischen dem Klemmenoberteil und dem Klemmenunterteil angeordnete elektrische Leiter geklemmt werden. Das Führungselement wirkt mit der Verbindungsschraube zusammen. Die Gefahr des Verkippens des Klemmenoberteils gegenüber der Längsachse der Verbindungsschraube, insbesondere gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Klemmvorrichtung mit einer durch seitlich an dem Klemmenunterteil überstehende Randabschnitte erzeugten Führung, ist reduziert. Die Führungsgenauigkeit ist erhöht.
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Eine Klemmvorrichtung nach Anspruch 2 ist insbesondere materialsparend herstellbar. Dadurch, dass das Führungselement im Bereich der Durchgangsöffnung und insbesondere benachbart zur Durchgangsöffnung angeordnet ist, kann insbesondere gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Führung an einer Rückseite des Klemmenunterteils der Blechverschnitt reduziert werden.
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Eine Klemmvorrichtung nach Anspruch 3 weist ein als Ringsteg ausgeführtes Führungselement auf. Der Ringsteg ist zumindest abschnittsweise zylinderförmig ausgeführt. Der Ringsteg wirkt wie eine Verschiebebuchse entlang der Verbindungsschraube.
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Eine Klemmvorrichtung nach Anspruch 4 ermöglicht eine vereinfachte Herstellung des Ringstegs an dem Klemmenoberteil. Darüber hinaus ist eine Oberseite des Klemmenoberteils dem Schraubenkopf der Verbindungsschraube zugewandt. Eine zwischen dem Schraubenkopf und dem Klemmenoberteil angeordnete Klemmfläche ist trotz der einstückigen und benachbarten Anordnung des Führungselements an der Durchgangsöffnung nicht verkleinert. Eine derartige Klemmvorrichtung ermöglicht ein stabiles und robustes Klemmen der elektrischen Leiter.
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Eine Klemmvorrichtung nach Anspruch 5 weist den Ringsteg derart auf, dass dessen Innendurchmesser einerseits derart klein gewählt ist, dass eine kippfreie Anordnung an der Verbindungsschraube gewährleistet ist, und der andererseits groß genug ist, um eine Verlagerung des Klemmenoberteils entlang der Verbindungsschraube, beispielsweise für das Vorbereiten einer herzustellenden Klemmverbindung, geeignet ist, ohne dass das Klemmenoberteil an der Verbindungsschraube blockiert.
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Eine Klemmvorrichtung nach Anspruch 6 reduziert die Gefahr des Verkippens des Klemmenoberteils an der Verbindungsschraube.
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Eine Klemmvorrichtung nach Anspruch 7 ist besonders effektiv und materialsparend herstellbar. Der Ringsteg ist insbesondere durch ein aus der Blechumformung bekanntes Ziehverfahren wie beispielsweise das Durchziehen herstellbar. Dadurch ist es möglich, den Ringsteg als zylindrischen Kragen herzustellen. In Folge der Herstellung durch Blechumformung weist das Klemmenoberteil und insbesondere der Ringsteg eine hohe mechanische Festigkeit auf. Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, zusätzliche Fertigungsschritte wie beispielsweise ein Fügeverfahren zum Anschweißen des Ringstegs an das Klemmenoberteil durchzuführen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit einem darin zu klemmenden Bewehrungsstab,
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2 eine 1 entsprechende, senkrecht zu einer Stabachse des Bewehrungsstabes orientierte Seitenansicht,
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3 eine perspektivische Darstellung eines Klemmenoberteils gemäß 1,
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4 eine perspektivische Darstellung einer Klemmvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
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5 eine 4 entsprechende Seitenansicht.
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6 einen vergrößerten Detailausschnitt eines Führungselements gemäß 5 und
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7 eine vergrößerte, perspektivische Darstellung des Klemmenoberteils gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Eine in den 1 und 2 dargestellte Klemmvorrichtung 1 umfasst ein im Wesentlichen U-förmiges Klemmenoberteil 2 und ein im Wesentlichen U-förmiges Klemmenunterteil 3. Die beiden Klemmenteile 2, 3 sind mittels einer Verbindungsschraube 4 miteinander verbunden. Die Klemmvorrichtung 1 dient zum Klemmen von, insbesondere mindestens zwei, elektrischen Leitern, also beispielsweise einer nicht dargestellten Blitzableiter-Einrichtung mit einem Bewehrungsstab 5. Der Bewehrungsstab 5 weist einen im Wesentlichen runden Vollquerschnitt senkrecht zu einer Stablängsachse 6 auf. Bezüglich der Stablängsachse 6 sind an dem äußeren Umfang des Bewehrungsstabs 5 diametral gegenüberliegende, sich parallel zur Stablängsachse 6 erstreckende Zentrierungsstege vorgesehen. Weiterhin weist der Bewehrungsstab 5 ein Außen-Grobgewinde 7 beispielsweise zum Aufschrauben einer Muffe mit Innengewinde auf. Dadurch ist es möglich, mehrere Bewehrungsstäbe entlang der Stablängsachse 6 zu verbinden. Es ist auch möglich, dass die Klemmvorrichtung zur Klemmung lediglich eines einzigen Leiters oder zur Klemmung von elektrischen Nicht-Leitern verwendet wird.
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Die Bezeichnungen Klemmenoberteil und Klemmenunterteil sind in Anlehnung an die Darstellungen in 1 und 2 gewählt. Je nach Einbaulage und Anwendung der Klemmvorrichtung 1 ist es auch möglich, dass das Klemmoberteil 2 unterhalb des Klemmenunterteils 3 angeordnet ist. Es ist auch möglich, dass beispielsweise bei einer im Wesentlichen vertikalen Ausrichtung der Stablängsachse 6 die Klemmenteile 2, 3 im Wesentlichen auf gleichem horizontalen Niveau angeordnet sind, so dass das Klemmenoberteil 2 und das Klemmenunterteil 3 seitlich nebeneinander angeordnet sind.
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Das Klemmenoberteil 2 weist einen oberen Steg 8 auf, in dem eine Durchgangsöffnung 9 zum Hindurchführen der Verbindungsschraube 4 vorgesehen ist. Einstückig an den oberen Steg 8 des Klemmenoberteils 2 ist ein Führungselement 10 benachbart zur Durchgangsöffnung 9 angeformt. Das Führungselement ist in Form eines Ringstegs 10 ausgeführt.
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Die Verbindungsschraube 4 ist als Schraube mit einem Außengewinde 11, einer Längsachse 12 und einem Außensechskant-Schraubenkopf 13 ausgeführt. Der Schraubenkopf 13 kann auch eine andere Form wie beispielsweise eine Innensechskant-Form aufweisen oder mit einer schlitz- oder kreuzförmigen Ausnehmung zur Betätigung der Verbindungsschraube 4 mit einem Schraubendreher ausgeführt sein. Das Außengewinde 11 weist einen Außendurchmesser da auf. Das Außengewinde 11 ist gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel als metrisches Gewinde ausgeführt. Es ist auch möglich, dass das Außengewinde 11 beispielsweise als Rund- oder Trapezgewinde ausgeführt ist. Eine Ganghöhe h des Außengewindes 11 ist durch den Abstand zwei benachbarter Gewindegänge entlang der Längsachse 12 definiert.
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Das Klemmenunterteil 3 ist als Blech-Profilelement ausgeführt. Das Klemmenunterteil 3 ist im Wesentlichen U-förmig mit zwei im Wesentlichen identisch ausgeführten Seitenstegen 14 und einer die beiden Seitenstege 14 miteinander verbindenden Basis 15 ausgeführt. Das Klemmenunterteil 3 ist einstückig aus einem Blechstreifen, insbesondere aus Dickblech mit einer Blechdicke von mehr als 2 mm, hergestellt. Das Klemmenunterteil 3 weist mehrere die Kontur verstärkende und aussteifende Sicken 16 auf. Die Seitenstege 14 weisen jeweils eine Ausnehmung 17 zum Einlegen des Bewehrungsstabes 5 auf. An der Basis 15 des Klemmenunterteils 3, der auch als Aufnahmebügel bezeichnet wird, ist eine Gewindebohrung 18 mit einem zu dem Außengewinde 11 der Verbindungsschraube 4 korrespondierenden Innengewinde angeordnet. Die Gewindebohrung 18 kann insbesondere umformtechnisch hergestellt sein. Es ist beispielsweise möglich, ein Loch zu stanzen, anschließend einen Kragen durchzuziehen und in den durchgezogenen Kragen ein Gewinde zu schneiden. Die Gewindebohrung 18 ist einstückig an dem Klemmenunterteil 3 angeformt.
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Das Klemmenoberteil 2 ist mit dem oberen Steg 8 zwischen dem Schraubenkopf 13 der Verbindungsschraube 4 und der Basis 15 des Klemmenunterteils 3 angeordnet. Die Verbindungsschraube 4 ist durch die Durchgangsöffnung 9 durchgesteckt. Der Ringsteg 10 ist an einer dem Klemmenunterteil 3 zugewandten Unterseite 19 des oberen Stegs 8 angeordnet. Es ist auch möglich, dass der Ringsteg 10 an einer dem Klemmenunterteil 3 abgewandten Oberseite des oberen Stegs 8 angeordnet ist. Der Ringsteg 10 weist ausgehend von dem oberen Steg 8 einen trichterförmigen Übergangsabschnitt 20 und einen sich daran anschließenden Zylinderabschnitt 21 auf. Der Trichterabschnitt 20 weist entlang der Längsachse 12 einen sich verändernden Durchmesser auf. Entlang der Längsachse 12 ist ein Innendurchmesser des Zylinderabschnitts 21 des Ringstegs 10 konstant. Der Innendurchmesser des Zylinderabschnitts 21 beträgt höchstens 110% des Außendurchmessers da des Außengewindes 11, insbesondere höchstens 105% des Außengewindes da des Außengewindes 11 und insbesondere höchstens 102% des Außendurchmessers da des Außengewindes 11. Entlang der Längsachse 12 weist der Ringsteg 10 eine Höhe H auf, die etwa doppelt so groß ist wie ein Gewindegang h des Außengewindes 11 der Verbindungsschraube 4. Insbesondere ist die Höhe H größer als ein Gewindegang h und insbesondere größer als 150% eines Gewindegangs h.
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Das Klemmenoberteil 2 weist einen im Wesentlichen parallel zu dem oberen Steg 8 angeordneten unteren Steg 22 auf. Der untere Steg 22 und der obere Steg 8 sind über einen im Wesentlichen vertikal angeordneten Verbindungssteg 25 einstückig miteinander verbunden. Der untere Steg 22 weist zwei kreuzförmig angeordnete, dem oberen Steg 8 zugewandte Wölbungen 23 auf. Die Wölbungen 23 dienen einerseits zur Stabilisierung und Aussteifung des unteren Stegs 22 als Sicken. Gleichzeitig dienen die Wölbungen 23 zur zumindest teilweisen Aufnahme der miteinander zu verbindenden elektrischen Leiter in der Klemmvorrichtung 1. Eine Kreuzungsstelle 24 der Wölbungen 23 ist entlang der Längsachse 12 der Verbindungsschraube 4 unterhalb der Durchgangsöffnung 9 angeordnet. In der Anordnung der Klemmvorrichtung 1, in der das Klemmenoberteil 2 an der Verbindungsschraube 2 gehalten ist, ist die Verbindungsschraube 4 mit einem unteren Ende an der Kreuzungsstelle 24 angeordnet. Durch Betätigen der Verbindungsschraube 4, d. h. durch Drehen der Verbindungsschraube 4, drückt diese mit ihrem freien Ende auf die Kreuzungsstelle 24 des unteren Steges 22 des Klemmenoberteils 2. Dadurch wird das Klemmenoberteil 2 entlang der Längsachse 12 der Verbindungsschraube 4 gemäß der Darstellung in 2 nach unten gedrückt und dadurch verlagert. Ein Klemmen der elektrischen Leiter zwischen dem unteren Steg 22 des Klemmenoberteils 2 und den Seitenstegen 14 des Klemmenunterteils 3 ist damit ermöglicht.
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Das Klemmenoberteil 2 ist aus einem Blechstreifen hergestellt. Der Blechstreifen ist aus einem Stahlwerkstoff hergestellt, insbesondere aus einem Baustahl und insbesondere aus StW-22. Der Blechstreifen kann auch aus verzinktem Stahl oder aus Edelstahl hergestellt sein. Die Blechdicke s beträgt mindestens 2 mm. Der Ringsteg 10 ist mittels Blechumformung hergestellt. Beispielsweise wird der Ringsteg 10 mittels eines Ziehverfahrens, insbesondere mittels Durchziehen einer Ausstanzung, ausgebildet.
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Wie in 2 dargestellt, wird der Bewehrungsstab 5 in die dafür vorgesehenen Ausnehmungen 17 der Seitenstege 14 eingelegt. Zusätzlich kann ein nicht dargestellter elektrischer Leiter beispielsweise senkrecht zu der Stablängsachse 6 entsprechend der dafür vorgesehenen Wölbung 23 an der Klemmvorrichtung 1 angeordnet und durch Betätigen der Verbindungsschraube 4 durch das Klemmenoberteil 2 geklemmt werden. Die Klemmvorrichtung 1 wird auch als Verbindungsklemme bezeichnet.
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Die Klemmvorrichtung 1 ermöglicht ein Klemmen der elektrischen Leiter dadurch, dass die Verbindungsschraube 4 mit dem freien unteren Ende auf die Kreuzungsstelle 24 des unteren Stegs 22 des Klemmenoberteils 2 drückt. Das Klemmenoberteil 2 wird auch als Druckbügel bezeichnet.
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Im Folgenden wird anhand der 4 bis 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Klemmvorrichtung 26 näher erläutert. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
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Der wesentliche Unterschied der Klemmvorrichtung 26 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel gegenüber der Klemmvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel besteht in der Ausführung des Klemmenunterteils 27. Die Ausnehmungen 28 in den Seitenstegen 14 des Klemmenunterteils 27 weisen eine geschlossene Kontur auf. Die Ausnehmungen sind fensterartig ausgeführt.
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Darüber hinaus ist eine zusätzliche Haltevorrichtung 26a in Form einer Bandrohrschelle vorgesehen. Diese zusätzliche Haltevorrichtung 26a weist ein im Wesentlichen rechteckhohlprofilförmiges Gehäuse 26b mit jeweils einer in einer Seitenwand des Gehäuses vorgesehenen schlitzförmigen Öffnung 26d auf. Durch die schlitzförmigen Öffnungen 26d kann beispielsweise ein nicht dargestelltes Befestigungsband, das auch als Spannband bezeichnet wird, oder ein Flachleiter gesteckt und mittels einer Klemmschraube 26c in dem Gehäuse 26b geklemmt werden. Mittels des Spannbandes kann die Bandrohrschelle 26a an einem Bauteil wie beispielsweise einem Rohr oder einem Leiter spannend befestigt werden. In Verlängerung einer der Seitenwände des rechteckhohlprofilförmigen Gehäuses 26b ist einstückig eine Auflageplatte 29 befestigt. An einer Unterseite des Klemmenunterteils 27 ist die Auflageplatte 29 als Auflage für insbesondere einen zu klemmenden elektrischen Leiter vorgesehen. Die Auflageplatte 29 weist eine dem unteren Steg 22 des Klemmenoberteils 2 zugewandte Kreuzvertiefung 29a auf, die mit den Wölbungen 23 des Klemmenoberteils 2 korrespondiert und eine sichere Klemmung eines elektrischen Leiters in der Klemmvorrichtung 26 ermöglicht. Aufgrund der Kreuzstruktur kann ein Leiter parallel oder senkrecht zu einer Profillängsachse des Gehäuses 26b in der Klemmvorrichtung 26 geklemmt werden. Durch die Auflageplatte 29 sind die an einem Leiter oder Rohr geklemmte Haltevorrichtung 26a und der in Klemmvorrichtung 26 geklemmte Leiter elektrisch miteinander verbunden. Außerdem kann die Haltevorrichtung 26a insbesondere auch mit dem Element, an das sie geklemmt ist, also mit dem Leiter oder mit dem Rohr, elektrisch leitend verbunden sein.
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Das Klemmenoberteil 2 ist im Wesentlichen identisch gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt. Das Klemmenoberteil 2 umfasst einen oberen Steg 8, einen unteren Steg 22 und einen die Stege 8, 22 verbindenden Verbindungssteg 25. An dem oberen Steg 8 ist eine Durchgangsöffnung 9 vorgesehen, die durch einen Rundsteg 10 als Führungselement umgeben ist. Der Rundsteg 10 weist einen Trichterabschnitt 20 und einen Zylinderabschnitt 21 auf. Der untere Steg 22 weist kreuzförmig mit einer Kreuzungsstelle 24 angeordnete Wölbungen 23 auf.
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Die Funktionsweise der Klemmvorrichtung 26 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ähnlich zu der des ersten Ausführungsbeispiels. Hinsichtlich der Anwendung liegt ein wesentlicher Unterschied darin, dass die Klemmvorrichtung 26 zur Verbindung kleinerer, d. h. dünnerer elektrischer Leiter vorgesehen ist. Entsprechend weisen die Blechzuschnitte zur Herstellung des Klemmenoberteils 2 und des Klemmenunterteils 27 eine vergleichsweise reduzierte Blechdicke auf. Die Blechdicke beträgt entsprechend zwischen 1 mm und 2 mm.
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Wie insbesondere in 6 dargestellt, ist die Höhe H des Ringstegs 10 größer als eine Ganghöhe h des Außengewindes 11 der Verbindungsschraube 4. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Blechdicke des Klemmenoberteils 2 kleiner ist als die Ganghöhe h eines Gewindegangs des Außengewindes 11. Dadurch kann ein Verhaken des Klemmenoberteils 2 an dem Außengewinde 11 der Verbindungsschraube 4 verhindert werden. Das Klemmenoberteil 2 ist entlang der Verbindungsschraube 4 leichtgängig verlagerbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011005397 U1 [0002, 0002]
