DE3042057C2 - Schraubenlose Klemme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine schraubenlose Klemme gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruches 1. Derartige, aus der DE-OS 19 05 379 bekannte schraubenlose Klemmen können schon fabrikseitig in der Offenstellung der Klemme zur Verfugung gestellt werden und ermöglichen dem Anwender ein schnelles und einfaches Anschließen des Leiters. Es genügt hierzu, den Leiter in die in Offenstellung befindliche Klemme einzustecken und gegen die Kraft der Feder die Arretierung in der Schräglage zu lösen, wodurch der Klemmkäfig unter im wesentlichen senkrechter Ausrichtung zur Stromschiene durch den Druck der Feder in die Schließstellung schnappt und in dieser dann durch den Druck der Feder der eingesteckte Leiter vom Boden des Klemmkäfigs an die Unterseite, der Stromschiene angedrückt wird. Der Anschlußvorgang kann mit nur einer Hand durchgeführt werden und eignet sich auch gut zu einer Automatisierung.

Andererseits bedingt die die Offenhaltung in einer Schräglage ermöglichende Ausgestaltung eine relativ starke Kippbarkeit und Verschiebbarkeit des Klemmkäfigs gegenüber der Stromschiene. Dabei ist zu berücksichtigen, daß auch der Kraft der einzusetzenden Druckfeder, schon unter Berücksichtigung der Größenverhältnisse, wie auch der einzusetzenden Blechstärken für den Klemmikäfig, wie auch durch das Erfordernis einer relativ leichten Handhabbarkeit Grenzen gesetzt

i> sind. All dies kann dazu führen, daß in der Schließstellung der Klemme dann, wenn größere Kräfte in Abzugrichtung des angeschlossenen Leiters auf diese ausgeübt werden, der Leiter nicht sicher genug in der Klemme festgehalten wird. Es kann vielmehr zunächst zu einem Verrutschen des Klemmkäfigs samt Leiter gegenüber der Stromschiene und später zu einem völligen Herausziehen des Leiiers aus dem Anschluß kommen.

Bei einer gattungsmäßig abweichenden schraubenlosen Klemme (DE-AS 10 74 693), bei der die Möglichkeit der Bereitstellung der Klemme in einer arretierten Offenstellung des Klemmkäfigs nicht vorgesehen ist und die von daher bezüglich einer Verlagerung des Klemmkäfigs zur Stromschiene mit engeren Toleranzen versehen werden kann, ist versucht worden, eine erhöhte Sicherheit gegen ein unbeabsichtigtes Herausziehen des eingesteckten Leiters dadurch zu erreichen, daß man den Klemmkäfig bei einer Beanspruchung des Leiters in Leiterabzugrichtung kippbar in dem Sinne macht, daß es dann zu einer sich verpressenden Verkantung von Klemmkäfig, Leiter und Stromschiene kommt. Die hierzu aufgezeigten konstruktiven Lösungen gewährleisten jedoch nicht, daß es wirklich zuverlässig in jedem Fall einer derartigen Belastung zu einem derartigen Kippen des Klemmkäfigs kommt. Selbst wenn es aber zu einer solchen Verkippung kommt,^vird di.,· Klemmkraft durch die begrenzte Kraft der Druckfeder bestimmt, so daß selbst dann der Leiter nicht sicher genug in der Klemme festgehalten wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugründe, eine schraubenlose Klemme der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei welcher sich bei Ausübung von Kräften in Abzugrichtung des Leiters eine sichere Erhöhung der Klemmkraft zwischen Leiter und Stromschiene über die Klemmkraft der Druckfeder hinaus einstellt.

so Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1.

Wird bei dieser Ausgestaltung auf den angeschlossenen Leiter in seiner Abzugrichtung eine Zugkraft ausgeübt, kommt es zwar auch hier zunächst noch zu einer kleinen Wanderbewegung des Klemmkäfigs samt Leiter längs der Stromschiene, weil schon die Möglichkeit der Bereitstellung der Klemme in Offenstellung in einer Schräglage des Klemmkäfigs ein gewisses Spiel bedingt. Nunmehr aber trifft der unterseitig an dem Klemmkäfig vorgesehene Hebel nach sehr kurzer Wegstrecke auf das von dem Klemmengehäuse unverrückbar vor ihn gehaltene Widerlager und es wird zwangsläufig aufgrund der durch den Hebel gebildeten Hebelverhältnisse ein Drehmoment auf den Klemmkäfig ausgeübt, der somit zwangsweise gegenüber der Stromschiene und dem Leiter kippt, so daß nunmehr, über die Klemmkraft der Druckfeder hinaus, durch die Zugbelastung am angeschlossenen Leiter selbst eine weitere Klemmkraft

entsteht, die zu einer sich immer fester zuziehenden Pressung zwischen dem Boden des Klemmkäfigs, dem Leiter und der Stromschiene führt. Die Stromschiene nimmt dabei durch den sicheren Halt im Kiemmengehäuse die entsprechenden Kräfte auf. Der Hebel am Klemmkafig verkompliziert dabei den Aufbau der Klemme nur unwesentlich.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen schraubenlosen Klemme wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schraubeniose Klemme mit einem angrenzenden Gehäuseinnenwandabschnitt in Seitenansicht.

F i g. 2 die Klemme nach F i g. 1 in Frontansicht,

F i g. 3 die Klemme nach F i g. 1 in ihrer Schließstellung bei eingestecktem Leiter sowie dessen Zugbelastung in Afcizugrichtung.

Die dargestellte schraubenlose Klemme dient dem Anschließen eines Leiters 1 (Fig. 3) an eine Stromschiene 2. Anstelle einer Stromschiene kann auch ein anderes stromführendes Teil vorgesehen sein, ε-s das, je • nach Einsatzzweck der Klemme, der Leiter angeschlossen werden soll. Die Klemme weist einen aus gebogenem Blech hergestellten Klemmkäfig 3 auf, in dem eine Druckfeder 4 angeordnet ist. Der Klemmkäfig 3 umgreift die Stromschiene 2 und die Druckfeder 4 stützt sich einerseits auf der Stromschiene 2 und andererseits unter der Klemmkäfigoberseite ab. Der Leiter 1 wird zwischen dem Boden des Klemmkäfigs 3 und der Unterseite der Stromschiene 2 festgesetzt, und zwar durch die von der Druckfeder 4 erzeugte Anpreßkraft.

Der Klemmkäfig 3 ist relativ zur Stromschiene 2 sowohl in seiner senkrechten Längserstreckung wie auch längs der Stromschiene verschieblich und damit in gewissen Grenzen gegenüber der Stromschiene kippbar. Der Klemmkafig 3 ist in der Offenstellung der Klemme in einer Schräglage an einem feststehenden Anschlag lösbar zu verrasten. Hierzu ist — wie es bereits Gegenstand des rech _>kräftig erteilten Patents 30 50 527 ist — im dargestellten Ausführungsbeispiel auf der der Leitereinsteckseite gegenüberliegenden Seite des Klemmkäfigs 3 jeweils auf den beiden Bügeln 3' des Klemmkäfigs 3 im Bereich der Stromschiene 2 eine Rastnase 5 angeformt. Die Stromschiene 2 ist doppellagig ausgebildet und im Bertich der beabsichtigten ^verrastung des Klemmkäfigs 3 in seiner schrägen Offenlage ist die eine Lage 2' der Stromschiene beidseitig über die andere Lage vorstehend ausgebildet. In die vorstehenden Bereiche ist jeweils eine Rastausnehmung 6 eingeformt. In der Offensiellung der Klemme rasten die Rastnasen 5 in die Rastausruhmungen 6 (Fig. l)des Klemmkäfigs,zumindest aber die Druckfeder 4 wird hierdurch in eine kleine Schräglage gebracht. Die Offenstellung wird durch den Druck der Druckfeder 4 gesichert.

Nach Einstecken eines Leiters 1 in die in ihrer Offenstellung befindliche Klemme genügt es, auf das — gesehen auf Fig. 1 — oben liegende Ende des K.lemmkäfigs 3 einzuwirken und unter noch etwas stärkerer Zusammendrückung der Druckfeder 4 die Rastnasen 5 aus den Rastausnehmungen 6 zu drücken. Dabei kommt es automatisch auch zu einer kleinen Verlagerung aus der Schräglage, so daß sich Druckfeder 4 und Klemmkäfig 3 in eine im wesentlichen senkrechte Lage zur Stromschiene 2 orientieren, die Rastnasen 5 aus dem Bereich der Rastausnehmungen 6 gelangen und der eingesteckte Leiter 1 zwischen der Stromschiene 2 und dem Boden des Klemmkäfigs 3 festgeklemmt wird, wie in Fig.3 gezeigt

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispie!- könnte der Klemmkafig 3 für die Offenstellung auch an einem benachbarten ortsfesten Teil, beispielsweise einem Absatz in der Innenwand eines umgebenden Gehäuses eines Schaltgerätes oder einer Reihenkiemme verrastet werden.

An dem Boden des Klemmkäfigs 3 sind, dem eingesteckten Leiter zugewandt, ein oder mehrere Haken 6' vorgesehen, die sich beim Leiteranschluß fest an das Leitermaterial anlegen und mit diesem etwas verhaken können, um eine gute Verbindung zwischen dem Klemmkäfig 3 und dem eingesteckten Leiter zu gewährleisten.

Die vorstehend geschilderte Ausgestaltung, die eine gewisse Verschiebbarkeit und Kippbarkeit des Klemmkäfigs 3 mit sich bringt, führt dazu, daß die Kraft der hier einzusetzenden Druckfedern unter Umständen nicht ausreicht, nach einem entsprechend starken Zug auf den Leiter 1 in Leiterabzugrichtung den angeschlossenen Leiter festzuhalter.. Es kann dann vieiinehr, da ja die Stromschiene 2 feststehend ist, und aucn begünstigt durch die Haken 6', zu einer Verlagerung des Leiters 1 samt Klemmkäfig 3 in Abzugrichtung des Leiters gesehen relativ zur Stromschiene 2 kommen.

Um ein Herausziehen des Leiters 1 nun mit Sicherheit zu verhindern, ist an dem Klemmkäfig 3 ein Kipplager gebildet, in dessen Wegbahn in Leiterabzugrichtung ein feststehendes Widerlager vorgesehen ist Hierzu ist an dem Klemmkafig 3 an seinem Boden, über seine Längserstreckung nach unten über den Boden hinaus vorstehend, ein Hebel 8 vorgesehen, der darüber hinaus auch auf der der Leiterabzugrichtung entsprechenden Seite des Klemmkäfigs 3 über diesen vorsteht, wie aus den F i g. 1 und 3 ersichtlich. Zur Versteifung des Hebels 8, der unter Umständen recht erhebliche Kräfte zu übertragen hat, sind ferner Versteifungslaschen 9 vorgesehen. Der Hebel 8 und die Versteifungslaschen 9 können an den Bodenbereich des Klemmkäfigs 3 angeformt sein.

Da Kipplager für die Verkippung des Klemmkäfigs 3 wird von der freien Endkante 7 des Hebels 8 gebildet. Das Widerlager für die freie Endkante 7 im Sinne der Bildung eines Kipplagers ist im dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen mit einer Riefung 10 versehenen Flächenabschnitt einer angrenzenden Gehäuseinnenwand 11 gebildet.

Im Falle einer größeren Zugbelastung des Leiters 1 in Leiterabzugrichtung trifft nun nach einer sehr kurzen Wanderbewegung des Leiters 1 samt Klemmkäfig 3 relativ zur Stromschiene 2 die freie Endkante 7 des Hebels 8 alsbald auf eine der Riefen 10 der angrenzenden Gehäuseinnenwand 11. Die Endkante 7 verhakt sich in der Riete und aufgrund der von dem Hebel 8 gebildeten Hebelverhältnisse kornmt es zwangsweise zu einer Verkippung des Klemmkäfigs 3, mit der Endkante 7 als Drehachse, und infolge der hieraus resultierenden Kippbewegung des Klemmkäfigs 3 auch sofort zu einer immer festeren, praktisch sich selbst zuziehenden Pressung zwischen dem Boden des Klemmkäfigs 3, dem Leiter 1 und der Stromschiene 2.

In den Fig. 1 und 3 ist ein an das eine Ende der Stromschiene 2 angrenzender Klemmengehäusebereich 12 dargestellt. Dieser Gehäusebereich 12 hat einen relativ langen Aufnahmesrelitz 13 Das doppellagige Ende der Stromschiene ist abgewinkelt und das abgewinkelte Ende ist in den schräg liegenden Aufnahmeschlitz 13

gesteckt. Es ergibt sich somit eine hinge sichere Führung für die Stromschiene 2, die auf ihren beiden Enden vorgesehen sein kann, so daß die Stromschiene einen sicheren Halt hat und die zu erwartenden Kräfte einwandfrei aufnehmen kann. Im übrigen ist dadurch, daß die Verra- j stung des Klemmkäfigs 3 an der Stromschiene 2 selbst erfolgt, dieses System kraftmäßig praktisch in sich geschlossen, dergestalt, daß die Kraft der Druckfeder sowohl in der Offen- wie auch in der Schließstellung der Klemme nicht vom Gehäuse aufgenommen zu werden in braucht.

Damit die Haken 6' eine möglichst gute Wirkverbindung mit dem Leiter bekommen, auch im Sinne einer kleinen Mitnahmebewegung des Klctnmkäfigs 3 bei Auftreten einer größeren Zugbelastung in Leiterabzug- r> richtung, sind zweckmäßig die Haken 6' in ihrem vorspringenden, mit dem Leiter zusammenwirkenden Bereich prismatisch ausgebildet und darüber hinaus hier zusätzlich mit Riefen versehen.

Soll die schraubenlose Klemme mittels eines Betäligungswerkzeuges betätigt werden, müssen bei diesem insbesondere dann, wenn es einmai zu einer sich selbst zuziehenden, starken Verpressung von Klemmkäfig, Leiter und Stromschiene gekommen ist, womöglich recht große Betätigungskräfte auf das obere, dem Hebel 8 abgewandten Ende des Klemmkäfigs 3 ausgeübt werden. Um dies zu erleichtern, ist in diesem Ende des Klemmkäfigs 3 zweckmäßig eine Ausnehmung (nicht dargestellt) vorgesehen, in der das Betätigungswerkzeug, beispielsweise ein Schraubendreher, einen sieheren Halt finden kai,.¹I.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schraubenlose Klemme zum Anschließen eines Leiters an eine Stromschiene, mit einem in einem !Clemmengehäuse angeordneten Klemmkäfig, der die Stromschiene umgreift und an dieser beweglich mittels einer Druckfeder gehalten ist, die sich einerseits auf der Stromschiene und andererseits an der Decke des Klemmkäfigs abstützt, während der Leiter zwischen dem Boden des Klemmkäfigs und der Stromschienenunterseite festsetzbar ist, wobei der Klemmkäfig in der Klemmenoffenstellung, mit seinem Boden abständig zur Stromschiene, mittels der Druckfeder in einer Schräglage an einem feststehenden Anschlag gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkäfig (3) bei Zugbelastung des angeschlossenen Leiters dadurch mit seinem Boden in eine gegenüber der Längserstreckung der Stromschiene (2) schräge Preßlage kippbar ist, daß an seinem Boden, sowohl über seine Längserstreckung nach unten über den Boden hinaus, wie auch über seine der Leiterabzugrichtung entsprechende Seite hinaus vorstehend ein Hebel (8) befestigt ist, dessen freie Endkante (7) mit einem in Leiterabzugrichtung vor ihr liegenden feststehenden Widerlager (10) ein Kipplagfr für das Kippen des Klemmkäfigs (3) bildet, wobei das Klemmengehäuse (11, 12) derart ausgebildet ist, daß es sowohl dem Widerlager (10) wie auch der Stromschiene (2) einen festen Halt zur Aufnahme der Klemmkräfte gibt.

2. Klemrr.j nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager durch einen mit einer Riefung (10) versehenen Flächenabschnitt einer angrenzenden Gehäuseinnenwan^ ill)gebildet ist.

3. Klemme nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Boden des Klemmkäfigs (3) in Richtung zum eingesteckten Leiter (1) hin vorspringende Haken (6') vorgesehen sind.

4. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Hebel (8) Verstärkungslaschen (9) befestigt sind.

5. Klemme nach Anspruch 3, dadurch gekenrzeichnet, daß der Haken (6') in seinem vorspringenden Bereich eine prismatische Form aufweist und hier mit Riefen versehen ist.

6. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkäfig (3) an seinem dem Hebel (8) gegenüberliegenden oberseitigen Ende eine Ausnehmung für ein Betätigungswerkzeug aufweist.