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BAUEINHEIT FÜR ELEKTRISCHE ANSCHLUSSVORRICHTUNGEN, VORZUGSWEISE ZUR
ANWENDUNG IN REIHENKLEMMEN Gegenstand der Erfindung ist eine Baueinheit für elek-trische
Anschußvorrichtungen, bei der die Gestaltung der Klemmkörpertasche und der in diese
eingebauten Klemmbügel, sowie die Art der gegenseitigen Anordnung zweier -zum Andruck
an je einen Anschlußleiter bestimmter - Klemmbügel zu einander - die Einfachheit
der Benutzung im Betrieb, - die leichte Montage im Herstellungsprozeß, und - die
Gestaltung eineL billigen und handlichen Arbeitsgerätschaft
für
die Montage im Herstellungsprezeß ermöglich@, Es sind vielerlei Baueinheiten für
selche Zwcke bekannt, bei denen in Längsrichtung an beiden Enden je ein Nest geformt
ist, in welche von entgegengesetzten Seiten je ein Anschlußleiter eingerführt werden
kann. Bei diesen Baueinheiten wird die querschnittsymmetrische Klemmkörpertasche
aus elektrisch gut leitendem Metall, z. ß. aus oberflächenbehandeltem Kupfer oder
Messing angefertigt und durch die obere Wand der Klemmkörpertasche durchgeführte
Klemmschrauben und/oder an diese Wand angestützte Federn dienen dazu, die in die
Neste eingeführten Enden der Auschlußleiter an den Klemmkörperboden anzudrücken.
Die Vielfalt der Ausführunggen erschwert, die allgemeine Bekanntheit der auf diesem
Gebiet bestehenden technischen Schwierigkeiten erübrigt eine detaillierte Diskussion
der Troblematik; es wird davon auch gegangen, daß die zweckmäßige Gestaltung und
Anordnung der Klembügel eine der heikelsten Frangen der Konstrukttion und Verfahrenstechnik
solche Baueinheiten ist. Die Klemmbiigel müssen innerhalb der Neste viele Lagen
einnehmen können (abhängig vom unterschiedlichen Leiterquerschnitt und davon, ob
der Leiter entfernt oder eingeklemmt ist), sie wissen forinbeständig sein und sich
doch verschiedenen Formen anpassen können, im Betrieb muß man sie leicht handhaben
können und auch die Montage im Herstellungsprozeß rf nicht verzwickt sein. Insbesondere
die gleichzeitige Erfüllung der letzten zwei Bedingungen ist schwierig und alle
bekannten Ausführungen sind Kompromißlösungen, die aber nicht als optimal betrachtet
werden können. Wcnii man den zwischen Klemmschraube und Anschlußleiter frei beweglich
angeordneten Klemmbügel längs der Klemmschraube verschieben will, wird damit eine
Hand beschäftigt, und mit nur einer freien Hand kann die Montage nur schwer bewerkstelligt
werden. Bei der Montage der elastischen Klemmbügel muß man gegen deren Federkraft
Druck ausüben. Ein besonderes Problem ist die Schwerfälligkeit der Montage der ganzen
Baueinheit.
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Die Erfindung fußt auf der Erkenntais, daß eine entsprechende Gestaltung
der Klemmbügel der en polarsymmetrische Anordnung ermöglicht, so daß die beiden
Klemmbügel in der Klemmkörpertasche nur in den gewünschten Richtungen beweglich
seien und der Klemmbügel sich bei leerem Nest elastisch an die Klemmschraube anstützte;
in diesem Fall muß bei der handhabung im Betrieb die Momentanlage der Klemmbügel
nicht beachtet werden und auch bei leerem Nest kann der Klemmbügel sich nicht in
unerwiinschte Richtungen verschieben; zugleich erleichtert und vereinfacht diese
Anordnung auch die Montage im Herstellungsprozeß.
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Je entstand der Erfindung ist eine Baueinheit für elektrische Anschlußverrichtungen,
vorzugsweise zur Anwendung in Reihenklemmen, bestehend aus ein.er - querschnittsymmetrischen
- Klemmkörpertasche mit an ihren - beiderseitig;der Symmetrieebene gelegellen -
beiden Enden geformteil Nesten zur Aufnahme je eines Anschlußleiters,k mit in den
Nesten angeordneten metallischen Klemmbügeln und mit Klemmechrauben, die über den
Klemmbügeln durch die obere Wand der Klemmkörpertasche durchgeführt sind.
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Die Erfindung besteht darin, daß a) die Klemmbügel aus Flachstreifen
geboger sind, welche - als ebene Figur - aus fünf der Längsebene entlang nebeneinander
liegenden Teilfiguren (z. B. Vierecken) bestehen, zwischen deren Höhen, nämlich
den Höhen b1, b2, b3, bp und b5 folgende.Zusammenhänge bestehen: b3 = b5 ; b1 #
2.b3(=2.b5); b1>4b>b3; wobei die längs einer ersten Achse liegenden Seiten
der ersten, zweiten, dritten und fünften Teilfiguren eine Kante des Flachstreifens,
und die längs einer zweiten - zur ersten parallelen - Achse liegenden Seiten der
dritten, vierten und fünften Teilfiguren eine weitere Kante des Flachstreifens bilden;
b) in der unteren Hälfte der Klemkörpertasche ein senkrecht zur Längsachse verlaufender,
die Symmetrieebene
einschließender und zu dieser symmetrischer Einschnitt
geformt ist, dessen Breite die Länge der vierten Teilfigur überschreitet; c) in
der glemmkörpertasche zwei Klemmbügel zueinander polarsymmetrisch angeordnet Ind
derartig, daß der Bymmetriepol der Schnittpunkt der Symmetrieeben der Längsachse
der Klemmkörpertasche ist, die weiterer, Kanten lose angepaßt nebeneinander liegen
und derjenige Teil der vierten Teilfiguren, welcher die eine Kante überragt, an
der entsprechenden Seite der Klemmkörpertasche im Einschnitt in die Seitenwand hineinragt,
beziehungsweise aus der Seitenwand durchgehend hinausragt, und in die durch den
Einschnitt entstandene Öffnung ist - elastisch eng angepaßt -ein elastischer Pfropfen
eingeklemmt, dessen Oberfläche an der unteren Wand der Klemmbügel aufliegt. Ein
Ende oder beide Enden des Flachstreifens sind zweckmäßig - längs Je einer zur Längsachse
senkrechten Geraden - aufgebogen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Abbildungen
beschrieben. tlbersichtshalber wurden folgende Maßstäbe gewählt: Bei Abbildung 1
10:1, bei Abbildungen 2-12 5:1j bei Abbildung 13 1:1 und bei Abbildungen 14 und
15 2:1.
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Abbildung 1 zeigt den Flachstreifen aus dem mittels Aufbiegen der
beiden Enden eine beispielsweise Ausführung des Elemmbügels angefertigt werden kann,
Abbildung 2 die Seitenansicht dieses Klemmbügels, Abbildung 3 die polarsymmetrische
Anordnung zweier Klemmbügel, Abbildung 4 die Lage der beiden Klemmbügel in der Klemmkörpertasche,
welche im waagerechten Längsschnitt gezeigt ist, Abbildung 5 den senkrechten Längs
schnitt der montierten Baueinheit mit eingeführten, aber noc-h nicht angeklemmten
Anschlußleitern, Abbildung 6 denselben Schnitt für nur ein Nest in
der
Anfangsphase der Anklemmung, Abbildung 7 denselben Schnitt - wieder für beide Neste
- mit völlig angeklemmten Anschlußleitern, Abbildung 8 die Seitenansicht in der
in Abbildung 5 gezeigten Montagephase, Abbildung 9 die Seitenansicht in der in Abbildung
7 gezeigten Montaephase (Halbschnitt-Halbansicht).
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Abbildung 10 zeigt die Vorderansicht der Klemmkörpertasche, Abbildung
11 das axonometrische Bild eines prismatischen Pfropfens, Abbildung 12 eine Ansicht
eines rohrförmigen Propfens, Abbildung 13 die Seitenansicht einer beispielsweisen
MontagegerätBchaft, die im Weiteren beschrieben wird, Abbildung 14 die Vorderansicht
einer weiteren Ausführung der Montagegerätschaft, Abbildung 15 den Schnitt des Endes-einer
Stange, die bei der Ausführung nach Abbildung 14 einen Magnet trägt.
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Abbildung 1 zeigt, daß der in Oberansicht abgebildete Flachstreifen
für den Klemmbügel 1 aus fünf der Längsachse entlang nebeneinander liegenden Vierecken
A, B, C, D und E besteht. Für den Zusammenhang zwischen deren Höhen ergibt sich,
daß die dritte und fünfte Höhe b3 und b5 einander gleich sind, die erste Höhe b1
mindestens zweimal so viel beträgt, die vierte Höhe b4 zwischen diesen beiden Hö-.
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hen liegt, das heißt b1 > b4 > b. Das zweite Viereck B hat eine
stetig veränderliche Höhe, z. B. von einer bzw.
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mehreren Geraden begrenzt, deren Wert zwischen den Größen b1 und b
variieren kann. Je eins Seite des ersten, zweiten, dritten und fünften Vierecks
A, B, C und E bilden eine Kante F des Flachstreifens und Je eine Seite des dritten,
vierten und fünften Vierecks C, D und E bilden eine weitere Kante G des Flachstreifenn.
Die strichpunktierten Linien im ersten Viereck A und im fünften Viereck E zeigen
die beiden Geraden, längs deren die beiden Enden - in gleicher
Richtung
- aufgebogen werden. Den Klemmbügel 1 im aufgebogenen Zustand zeigt Abbildung 2.
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Werden nun zwei solcher Klemmbügel 1 gemäß Abbildung 3 nebeneinander
gelegt, dann sieht man, daß diese Anordnung zum Symmetriepol Q polarsymmetrih ist.
Es ist ersichtlich, daß die die Höhe bestimmendeii Kanten der beiden Klemmbügel
1 - abgesehen von einer in der Mitte liegenden, a4 langen Strecke - in gleicher
Höhe liegen und daß diese gemeinsame Höhe eben der ersten Höhe b1 entspricht. Dies
ermöglicht die Anordnung der beiden Klemmbügel 1 in der Klemmkörpertasche 2 in der
in Abbildung 4 gezeigten Lage, da Ja der entsprechende Innenraum der Klemmkörpertasche
2 einer losen Passung entsprechend größer ist, als die erste Höhe b1, und in der
Umgebung der Symmetrieebene in der Klemmkörpertasche 2 ein Einschnitt 17 gebildet
ist (s. auch Abbildung 10), dessen Breite die Länge a4 überschreitet. In Abbildung
5 ist ersichtlich, daß der nachträglich in den Einschnitt 17 eingeklemmte Pfropfen
5 die Klemmbügel 1 gegen die obere Wand der Klemmkörpertasche 2, bzw. bei den vierten
Vierecken D gegen die obere Wand des Einschnittes 17 drücken. So können die beiden
Enden der Anschlußleiter 6 und. 7 in der Betriebslage leicht in d.ie Neste eingeführt
werden, was insbesondere bei vieladrigen flexiblen Leitern von sehr großer Bedeutung
ist. Zum Einführen eines Anschlußleiters, z. B. des Anschlußieitels 6, braucht man
nur eine Hand da Ja die Lage des Klemmbügels 1 festgelegt ist. So kann man mit der
anderen Hand die Klemmschraube 8 betätigen, dessen Anfangsphase in Abbildung 6 gezeigt
ist. Unter Einwirkung des Schraubendrucks verformt sich der elastische, z. B. aus
Silikongummi gefertigte Pfropfen 5 bis endlich der Klemmbügel 1 mit den durch Norm
bestimmten Klemmdruck völlig an das Ende des Anschlußleiters 6 angedrückt ist. Dasselbe
wird nun beim in das rechtseitige Nest eingeführten Anschlußleiter 7 wiederholt
und so entsteht die in Abbildung 7 und 9 gezeigte Anordnung. Die beiden Klemmschrauben
8 sind durch die in
Abbildung 5 gezeigten beiden Gewindebohrungen
3 durchgeführt , die in Abbildung 5 gezeigte weitere Gewindebohrung 4 dient dem
Zweck - wenn notwendig - auf bekannte Weise eine aber brückung zustande zu bringen.
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Abbildung 11 zeigt die einfachste Ausführung des Pfropfens 5, Abbildung
12 dessen vorteilhafte, rohrförmige Ausführung.
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Ein bedeutender Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung besteht
in der leichteren Montage im Betrieb, wie vorangehend beschrieben, da Ja zur Handhabung
die Hände immer entsprechend frei zur Verfügung stehen. Ein weiterer Vorteil besteht
darin, daß die Montage auch im Herstellungsprozeß schneller und leichter verrichtbar
ist, denn wenn man die Klemmbügel 1 nebeneinander gelegt hat und den Pfropfen 5
eingeklemmt hat, können die Klemmbügel 1 die weitere Montage schon nicht mehr-beeinträchtigen;
der Pfropfen 5 erleichtert auch das lagegerechte Einsetzen der Klemmkörpertasche
2 in das in Abbildung 9 gezeigte Isolierstoffgehäuse 10 und da Ja derartig die Lage
im Isolierstoffgehäuse 10 mittels-elastischem Druck festgelegt ist, können die Teile
der Baueinheit im Laufe der weiteren Montage, des Transports und der Handhabung
im Betrieb keine von der erwünschten Betriebslage abwei.chende Position einnehmen
und können auch nicht herausfallen.
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Die.Wärmebeständigkeit des Pfropfens 5 liegt höher als die des Isoliermaterials
der Anschlußleiter und auch die Ermüdungsgrenze des Pfropfens 5 überschreitet um
ein Vielfaches die. Ermüdungsgrenze, bei der die durch Norm erforderte höchste Zahl
der wiederholten Ein- und Ausmontierbarkeit gewährleistet werden kann.
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Besondere Aufmerksamkeit und Geschicklichkeit ist nur bei einer Operation
von Nöten, nämlich beim Einlegen der beiden Klemmbügel 1 in die Klemmkörpertasche
2. Die erfindungsgenäße Gestaltung ermöglicht eine bedeutende ErleichQerung dieser
Operation mit einer einfachen Montagegerätschaft, womit auch der Zeitaufwand bedeutend
vermindert
werden kann. Diese Reiterentwicklung der Erfindung fußt
auf der Erkenntnis, daß die Normvorschriften gestatten, die Klemmkörpertasche 2
aus elektrisch gut leitendem, aber nichtmagnetischem Metall, hingegen die Klemmbügel
1 aus magnetischem Metall anzufertigen und dami kann man die Stoßwirkung gleichpoliger
Magnetpole nutzbar machen, um die beiden Klemmbügel 1 bequem nebeneinander zu legen.
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Hierzu fertigt man z. B. eine Montagegerätschaft wie in Abbildung
13 gezeigt an. Sie besteht aus einem als Drehkörper geformten Stiel 11, in dessen
Seitenwand ein Magnet 13 eingepaßt ist. Es kann aber auch eine Stange 12 in den
Stiel 11 eingespannt sein, und dann wird der Magnet 13 in die Seitenwand dieser
Stange 12 eingefügt. Die Polebene 14 des Magneten 13 liegt parallel zur Seitenwand
und in dieser Polebene 14 ist eine Vertiefung geformt deren Umfang einer losen Anpassung
entsprechend größer ist, als der Umfang des Endes des Klemmbügels 1 welches durch
das erste Viereck A gebildet wird. Die Vertiefung kann aber auch so zustande gebracht
werden, daß die Polebene 14 zwar eben ist, aber der Magnet 13 in den Stiel 11, bzw.
die Stange 12 so eingelassen ist, daß die Polebene 14 tiefer als die Seitenwand
liegt, wobei aber diese Vertiefung ein Doppeltes der Dicke des den Klemmbügel 1
bildenden Flachstreifens nicht überschreitet.
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Der Drehkörper (Stiel 11 oder Stange 12) ist in der Umgebung der Seitenwand
derartig verjüngt, daß der Querschnitt an der Seitenwand ein Rechteck ist, dessen
Umfang kleiner ist, als der Umfang des durch die Klemmkörpertasche gebildeten Hohlraums.
In der Umgebung der Seitenwand ist der Rand der Vertiefung, z. B. die Aussparung
im Stiel 11, bzw. der Stange 12 abgekantet. Einzelheiten der verschiedenen Ausführungen
können anhand der Abbildungen 14 und 15 verfolgt Werden. In Abbildung 14 ist der
Umfang der Elemmkörpertasche mit strichpunktierter Linie eingezeichnet.
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Die Phasen des Montagevorganges sind folgende: Die als Scbüttware
bereitstehenden Klemmbügel 1
werden, z. B. mit Hand, auf eine Platte
geschüttet, deren Oberfläche das Gleiten erschwert (haftend ist). Sie können auch
mittels einer Schüttvorrichtung hingeschüttet werden.
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Die Klemmkörpertasche 2 wird in einer Halterung so angebracht, daß
sie nach unten gekehrt ist, also der Einschnitt, bzw. der Klemmkörperboden oben
liegt. In Jeder Hahd.einen Stiel haltend wird mittels Je einer Polebene 14 der Magneten
13 erst der eine Klemmbügel 1, dann der andere Klemmbügel 1 angehoben, indem man
die Polebenen 14 den Enden der.Klemmbügel 1 nähert, welche durch das erste Viereck
A gebildet wurden. Da die Vertiefung sowohl bei der Ausführung gemäß Abbildung 13,
als auch bei der Ausführung gemäß Abbildung 15 abgekantet ist und der Drehkörper
des Stiels, bzw. der Stange 12 aus nichtmagnetischem Werkstoff besteht, wird die
Anziehkraft des Magneten 13 das Ende des Klemmbügels zur Polebene 14 ziehen, so
daß der Klemmbügel. 1 in der Achse des Drehkörpers liegt. Dannowird der eine Klemmbügel
1 in ein Nest der Klemmkörpertasche 2 eingeschoben und das herausragende Stück des
vierten Vierecks D wird an der entsprechenden Stelle in den Einschnitt 17 eingepaßt.
Es liegt auf der Hand, daß der andere Klemmbügel 1 Jetzt unmittelbar nicht in die
Betriebslage eingeschoben werden kann, da Ja wegen des herausragenden Stückes des
vierten Vierecks D der Einschub nur in einer verschobenen Lage erfoigen kann, so
das also in dieser Schubphase der Klemmbügel 1 eher in der Mitte des Hohlraume in
der Klemmkörpertasche 2 schwebt. Darum wird also der zweite Klemmbügel 1 entweder
über dem schon in Betriebslage befindlichen einen Klemmbügel 1 eingeschoben, oder
schräg, um die Längsachse verdreht. Da die beiden Magneten die Klemmbügel mit gleichartig
gepolten Polebenen 14 anziehen, werden diese aneinander nicht anhaften, die Stoßkraft
erleichtert daher das ißebeneinanderlegen und Verschieben, der nachträglich eingeschobene
Klemmbügel 1 wird Ja eben zur entgegengesetzten Wand der Elemmkörpertasche 2 gedrängt.
Wenn nun der vorstehende Teil des vierten Vierecks D auch die Höhe des
Einschnitts
17 erreicht hat, kann auch der zweite Klemmbügel 1 in die Betriebslage eingeschoben
werden. Beide Klemmbügel 1 stützen sich jetzt schon an die Wand des Einschnitts
17 an, so können jetzt die Magnete 13 von ihnen abgezogen werden. Dann wird der
elastische Pfropfen 5 in den verbliebenen Raum des Einschnitts 17 eingeklemmt und
die Klemmkörpertasche 2 in das Isoliergehäuse 10 hinein geschoben.
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Der Magnet 13 kann ja auch als Elektromagnet ausgeführt werden, in
welchem Fall das Abziehen erleichtert wird, indem man das Magnetfeld abschaltet.
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Mit diesem Verfahren konnten angelernte Arbeiter mit gewisser Übung
den ganzen Montagevorgang, der mit der Einlage der Klemmbügel 1 in die Elemmkörpertasche
2 beginnt und mit dem Einschieben der Klemmkörpertasche 2 in das Isoliergehäuae
10 beendet wird, in durchschnittlich höchstens 15 Sekunden vornehmen.