DE2509158A1

DE2509158A1 - Elektrische klemme

Info

Publication number: DE2509158A1
Application number: DE19752509158
Authority: DE
Inventors: Hans Simon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-03-03
Filing date: 1975-03-03
Publication date: 1976-09-09
Also published as: US4059335A; DE2509158C3; DE2509158B2

Description

Elektrische Klemme

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Klemme mit einem U-förmig ausgebildeten Hauptteil, dessen parallele Schenkel zwei einander gegenüberliegende Ausnehmungen aufweisen, einer die Ausnehmungen durchdringenden, vorzugsweise vierkantigen Mutter und einer in diese geschraubten Klemmschraube, deren Kopf eine flache oder leicht gekrümmte Oberseite aufweist, wobei der Abstand zwischen den Innenseiten der beiden Schenkel kleiner als der Kopfdurchmesser der Klemmschraube ist und an dem der Basisseite des Hauptteils abgewandten Ende jedes Schenkels über der für die Mutter vorgesehenen Ausnehmung ein Durchbruch für den Kopf der Klemmschraube vorhanden und zwischen den Schenkeln ein in Längs-

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richtung konvex gewölbtes und eine dem Abstand der Schenkelinnenseiten entsprechende Breite aufweisendes Federblech angeordnet ist, nach Patent 2 232 556.

Wie im Hauptpatent ausgeführt ist, hat das zwischen den Schenkeln angeordnete, konvex gewölbte Federblech die Aufgabe, die bekannten Nachteile des Kaltfliessens des festgeklemmten Kupfer- oder Litzenleiters zu beseitigen und die durch die Wärmeausdehnung und anschliessende Abkühlung nach jeder Ein- und Ausschaltung des durch die Klemme fliessenden Stromes auftretende Verringerung des Kontaktdruckes zu verhindern. Wird eine Verringerung des Kontaktdruckes nicht unterbunden, dann kommt es zuerst zur Verringerung des leitenden Querschnittes, weil der geklemmte Leiter nicht mehr satt angepresst in der Klemme anliegt, sondern nur noch punktförmig an Kanten, an der Klemmschraube oder dem Drahtschutz, welches wie eine Querschnittsvereinigung als erhöhter Übergangswiderstand wirkt und sich so aufheizen kann, dass Glut entsteht und Brandgefahr gegeben ist. Diese Gefahr, die bei starren Klemmenkonstruktionen (Lüsterklemmen) allgemein bekannt ist, führt in manchen Fällen nicht nur zur Funktionsunfähigkeit oder Zerstörung der Klemme, sondern auch zu Bränden.

Die Anordnung des Federbleches auf dem Boden des U-förmigen Basisteiles hat den Nachteil, dass es im Stromweg liegt und bei Durchwölbung den Leiter gegen die Klemmschraube presst. Dadurch wird das Optimum an leitendem Querschnitt nicht beibehalten bzw. verringert. Ferner unterliegt das Federblech der direkten Erwärmung, was sich auf deren Lebensdauer ungünstig auswirken kann.

Die Anordnung des Federbleches am Basisteil des U-förmig ausgebildeten Hauptteils der Klemme bringt es mit sich, dass die Montage des Federbleches im allgemeinen ohne Werkzeug, mit dem das Federblech über die vier Vorsprünge an den Schenkelkanten des Hauptteils gedrückt werden kann, nicht

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möglich ist und infolge dessen relativ ungünstige Montagezeiten auftreten. Hinzu kommt, dass das Stanzwerkzeug für die Klemme im Bereich der Vorsprünge einem erhöhten Verschleiss unterworfen ist. Darüber hinaus hat es sich gezeigt, dass durch die Anordnung des Federblechs im Stromweg, wo es der durch den Strom hervorgerufenen Erwärmung unmittelbar ausgesetzt ist, seine Federeigenschaften langfristig ungünstig beeinflusst werden.

Diese Nachteile sollen durch die Erfindung überwunden werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Massnahmen zu treffen, die die Montage des Federbleches vereinfachen und verbilligen und gewährleisten, dass die Federeigenschaften des Federblechs möglichst über die gesamte Lebensdauer der Klemme sich nicht oder allenfalls in geringfügigem Umfang verändern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Höhe jeder der beiden für die Mutter vorgesehenen Ausnehmungen grosser als die Dicke der-Mutter und eines gewölbten Federbleches ist, das ein zentrales Loch aufweist und das Federblechstück ersetzt und zwischen der Mutter und den dem Schraubenkopf benachbarten Kanten der Ausnehmungen angeordnet und mit Mitteln zu seiner Lagesicherung versehen ist.

Bei einem derartigen Aufbau erfolgt die Sicherung des Kontaktdruckes durch das über die Klemmschraube auf den Leiter wirkende Federblechstück. Dieses liegt nunmehr nicht mehr unmittelbar im Strompfad, so dass eine Beeinflussung der Federeigenschaften durch die Stromwärme ausgeschlossen ist. Zudem befindet sich das Federblechstück in einem bei der Montage gut zugänglichen Bereich, so dass das Federblechstück vollautomatisch montiert werden kann. Vorsprünge oder Einschnitte am Hauptteil der Klemme zur Festlegung des Federblechstücks werden nicht mehr benötigt. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Klemmenaufbaus besteht darin, dass bei entsprechender Ausbildung des Federblechstückes Mittel zum Verhindern des Durchbiegens der beiden Schenkel des U-för-

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migen Hauptteils im Bereich der Mutter bei einem Festziehen der Klemmschraube mit erhöhter Kraft in Wegfall kommen können, also der die Ausnehmungen durchsetzende und zu einer Kante der Mutter parallel angeordnete, an seinen Längskanten zwei in einem dem Abstand der Schenkelaussenseiten entsprechenden Abstand angeordnete Nockenpaare aufweisende Blechstreifen bei der Klemme nach dem Hauptpatent nicht mehr benötigt wird. Dadurch vereinfacht sich die Gesamtmontage der Klemme beträchtlich, und es tritt eine erhebliche Verminderung der Produktkosten auf.

Als Mittel zur Lagesicherung des Federblechstückes ist am zweckmässigsten an den den beiden Schenkeln des Hauptteils gegenüberliegenden Kanten des Federblechs jeweils ein in den von den Schenkeln gebildeten Zwischenraum ragender Ansatz vorgesehen. Wesentlich vorteilhafter ist jedoch eine Ausführungsform, bei der an die den beiden Schenkeln des Hauptteils gegenüberliegenden Kanten des Federblechstücks jeweils zwei Nocken angeformt sind, deren Innenseite an den Schenkelaussenseiten anliegen. Durch eine derartige Ausbildung des Federblechstücks ist nämlich gleichzeitig gewährleistet, dass bei einem Festziehen der Klemmschraube mit erhöhter Kraft die beiden Schenkel des U-förmigen Hauptteils im Bereich der Mutter sich nicht nach aussen durchbiegen können.

Zur zusätzlichen Lagesicherung der Mutter hat es sich als zweckmässig erwiesen, das Federblechstück an seinen zu den Schenkeln des Hauptteils parallelen Kanten jeweils mit einem abgewinkelten, an einer Kante der Mutter anliegenden Lappen zu versehen.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung besteht das Federblechstück aus einem Bimetall. Dadurch wird insbesondere bei einer gelockerten Klemmverbindung, bei der durch die erhöhten Übergangswiderstände eine stärkere Erwärmung der Klemme auftritt, über die wärmebedingte Durchbiegung des bimetallischen Federblechstückes eine Erhöhung des Kontaktdruckes

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zwischen Klemme und Leiter und damit eine Verringerung des Tibergangswiderstandes zwischen beiden, also eine Begrenzung der Erwärmung erreicht.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Klemme,

Figur 2 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer Klemme gemäss Figur 1 und

Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer Klemme gemäss Figur 1 mit darin festgeklemmtem Leiter.

Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, besteht die elektrische Klemme aus einem U-förmig ausgebildeten Hauptteil 1 mit einer Basisfläche 2 und zwei zueinander parallelen Schenkeln 3 und 4. In jedem der beiden Schenkel 3 und 4 befindet sich eine Ausnehmung 6 bzw. 7, in die eine Vierkantmutter 8 einsetzbar ist. Die Höhe der Ausnehmungen

6 und 7 ist grosser als die Dicke der Vierkantmutter 8 gewählt. Die Ausnehmungen 6 und 7 gehen an ihrer der Basisfläche 2 abgewandten Kante jeweils in zwei Durchbrüche 9 und 10 über, die eine langgestreckte, rechteckige Form besitzen und schmäler als die Länge der Ausnehmungen 6 und

7 sind. In die Mutter R ist eine Klemmschraube 11 mit einem Senkkopf 12 einschraubbar. Zwischen der Mutter P und den durch die Ausnehmungen 6 und 9 bzw. 7 und 10 gebildeten Schultern 26 bzw. 27 ist ein gewölbtes Federblechstück 28 mit einem zentralen Loch 29 angeordnet.

An die den beiden Schenkeln 3 und 4 des Hauptteils 1 gegenüberliegenden Kanten 30 und 31 des F^derblechstückes 28 sind

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jeweils zwei Nocken 32 bzw. 33 angeformt. Die Innenseiten der Nocken 32 und 33 liegen an den Aussenseiten der Schenkel 6 und 7 an.

Bei der Montage der Klemme 1 wird zuerst das Federblechstück 28 unter einer Neigung zu den Schenkeloberkanten in die Ausnehmungen 6 und 7 eingeführt und danach die Mutter 8 in den Zwischenraum zwischen die der Basisfläche 2 zugewandte Seite des Federblechstücks 28 und die der Basisfläche 2 benachbarten Kanten der Ausnehmungen 6 und 7 eingeschoben. Danach wird die Schraube 11 in die Mutter 8 eingeschraubt. Dabei spreizen sich die Schenkel 3 und 4 aufgrund der konischen Unterseite des Schraubenkopfes 12 auf und federn, wenn die Oberseite des Schraubenkopfes 12 unter die Oberkante der Durchbrüche 9 und 10 gelangt, wieder in ihre Ausgangs lage zurück. Damit stehen alle Teile der Klemme in unverlierbarer Verbindung miteinander.

Wie aus Figur 3 hervorgeht, wandert beim Festklemmen eines Leiters 34 in der Klemme die Mutter 8 bei jeder Umdrehung der Schraube 11 weiter nach oben, wodurch die von dem Federblechstück 28 auf die Mutter 8 ausgeübte Kraft wächst. Demgemäss steht die Mutter 8, wenn der Leiter 34 in der Klemme festgeklemmt ist, dauernd unter einer von dem Federblechstück 28 herrührenden Kraft, die zum einen verhindert, dass sich die Klemmverbindung durch Vibrationen lockert und zum anderen gewährleistet, dass auch nach einer Vielzahl von Erwärmungs- und \bkühlungszyklen keine Verminderung des Kontaktdruckes auftritt. Zur Verbesserung der Formstabilität der Klemme sind die Schenkel 3 und 4 jeweils mit einer Sicke 35 versehen.

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Claims

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- 7 Patentansprüche

Elektrische Klemme mit einem U-förmig ausgebildeten Hauptteil, dessen parallele Schenkel zwei einander
gegenüberliegende Ausnehmungen aufweisen, einer die Ausnehmungen durchdringenden, vorzugsweise vierkantigen Mutter und einer in diese eingeschraubten
Klemmschraube, deren Kopf eine flache oder leicht
gekrümmte Oberseite aufweist, wobei der Abstand zwischen den Innenseiten der beiden Schenkel kleiner
als der Kopfdurchmesser der Klemmschraube ist und
an dem der Basisseite des Hauptteils abgewandten
Ende jedes Schenkels über der für die Mutter vorgesehenen Ausnehmung ein Durchbruch für den Kopf der
Klemmschraube vorhanden und zwischen den Schenkeln
ein in Längsrichtung konvex gewölbtes und eine dem
Abstand der Schenkelinnenseiten entsprechende Breite aufweisendes Federblech angeordnet ist, nach Patent 2 232 556 , dadurch gekennzeichnet,· dass die Höhe jeder der beiden für die Mutter (8) vorgesehenen Ausnehmungen (6,7) grosser als die Dicke der Mutter (R) und eines gewölbten Federbleches ist, das ein zentrales Loch (29) aufweist und das Federblechstück (28) ersetzt und zwischen der Mutter (P) und den dem Schraubenkopf (12) benachbarten Kanten der Ausnehmungen (6,7) verspannend angeordnet und mit Mitteln (32,33) zu seiner Lagesicherung versehen ist.
2. Elektrische Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass an den den beiden Schenkeln (3,4) des Hauptteils (1) gegenüberliegenden Kanten (30,31) des F^derblechstückes (2P) jeweils ein in den von den Schenkeln (3,4) gebildeten Zwischenraum ragender Ansatz vorgesehen ist.

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3. Elektrische Klemme nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass an die den beiden Schenkeln (3,4) des Hauptteils (1) gegenüberliegenden Kanten (30,31) des Federblechstückes (2P) jeweils zwei Nocken (32,33) angeformt sind, deren Innenseite an den Schenkelaussenseiten anliegen.
4. Elektrische Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federblechstück (28) an seinen zu den Schenkeln (3,4) des Hauptteils (1) parallelen Kanten jeweils mit einem abgewinkelten, an einer Kante der Mutter (8) anliegenden Lappen versehen ist.
5. Elektrische Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federblechstück (28) aus einem Bimetall besteht.

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