DE3332914A1

DE3332914A1 - Anschlussklemme fuer niederspannungsanlagen, insbesondere schaltgeraete

Info

Publication number: DE3332914A1
Application number: DE19833332914
Authority: DE
Inventors: Heinz 5277 Marienheide Grunst
Original assignee: Square D Starkstrom GmbH
Current assignee: Square D Starkstrom GmbH
Priority date: 1983-09-13
Filing date: 1983-09-13
Publication date: 1985-04-04
Also published as: ATE26044T1; DE3332914C2; EP0141086B1; EP0141086A1

Description

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Anmelderin: Starkstrom Gummersbach GmbH 5277 Marienheide

Anschlußklemme für Niederspannungsanlagen, ins- , besondere Schaltgeräte

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anschlußklemme für Niederspannungsanlagen, insbesondere Schaltgeräte, wobei der anzuschließende elektrische Leiter durch Druck einer Feder mit ptner Kontaktanschlußschiene verbunden ist.

Bei den in der Praxis vorwendeten und bekannten Anschlußtechniken kann man grundsätzlich zwischen Schraub-, Lot-, Steck-, liitfreien und schraubenlosen Anschlüssen unterscheiden. Dxe Schraubanschlüsse, die meist mit selbstabhebenden bzw. selbstöffnenden Klemmen versehen sind, bringen den Vorteil mit sich, daß die Kontaktkräfte und die Leiterauszugskräfte verhältnismäßig groß sind, vorausgesetzt, daß die Schrauben fest angezogen sind. Die Schraubenschlüssel bringen aber den Nachteil mit eich, daß die Kontaktqualität davon abhängig ist, wie mehr oder weniger sorgfältig die betreffende Bedienungsperson die Schraube des Schraubanschlusses anzieht. Ferner können Betriebsbedingungen, wie HütteLbeanspruchungen, Temperaturwechse1 usw. einen negativen Einfluß nehmen, ohne daß man die Änderung der

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Festigkeit der Klemmstelle von außen erkennen kann. Es kann mitunter auch von der Bedienung·· person vergessen werden, die Verdrahtung an einzelnen Schraubanschlüssen festzuziehen oder beispielsweise nach dem Transport nachzuziehen· In jedem Falle ist die Verarbeitungezeit bei der Verdrahtung und damit der Lohnkontenfaktor sehr groß. Auch bei bekannten Lot- und Steckanschlüssen muß man mit großen Verarbeitungezeiten und zusätzlich entsprechendem Materialaufwand rechnen.

Es haben sich daher in d»»r Praxis lot freie und schraubenlose Anschlüsse im Laufe der Zeit mehr eingeführt. Hier kann man zwischen verschiedenen Konstruktionen von Federklemmen unterscheiden. Bei einem Federklemmsystem wird das nicht isolierte End« eines Leiters durch eine querverlaufende Druckfeder, ggfs. unter Zwischenschaltung eines Druckstückes gegen eine Anlageflache drückt. Dies ist nur bei eindrähtigen bzw. massiven Leitern möglich. Außerdem ist die Zugbelastbarkeit sehr gering. Bei einer anderen Foderkl enune ist die Klemmfeder schräg gestellt, ho daß eine etwa keilförmige Einführungsöffnung für das Leiterende ent- steht. Beim Einführen do» Leitercmdes weicht die Klemmfeder etwas zurück. Bei Zugbeanspruchung übt die Klemmfeder eine Keilwirkung auf den Leiter aus, so daß Beschädigungen des Leiters durch Kerbwirkung entstehen können. Auch diese Federklemme kann in der Praxis nur für eindrähtige, massive Leiter - Anwendung finden, es sei denn, daß man in umständlicher Weise mittels eines Werkzeuges die Klemmstelle öffnet, um mehrdrähtige Leiterenden einführen zu können. Trotzdem besteht die Gefahr des

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Abspleißens und Verbiegens bzw. Zusammendrückens von Einzeladern, was man von außen nicht erkennen kann und was einen negativen Einfluß auf den Stromdurchgang hat.

Bekannt ist weiterhin ein sogenannter Zugbügel-Schnellanschluß, der mit offenen Klemristellen angeliefert wird, so daß ein- mehr- oder feindrähti*- ge Leiterarten eingeführt werden können. Die Konstruktion ist jedoch sehr aufwendig und auch umständlich zu handhaben, da der Zugbügel mittels eines Normschraubendrehers jeweils entriegelt werden muß. Auch zum Lösen des Leiters muß der Zugbügel zunächst mittels eine.^ Werkzeuges verriegelt werden.

Bekannt ist ferner ein Käfigzugfeder-Anschlußsystem, welches zwar den Vorteil hat, daß die Kontaktqualität von der Bedienungsperson nicht beeinflußbar ist. Es ist auch möglich ein- oder mehrdrähtige Leiterarten anzuschließen. Nachteilig ist aber auch hier, daß die Klemmstelle zunächst durch Herunterdrücken der Käfigzugfeder mit einem Schraubendreher geöffnet werden muß, bevor das Leiterende eingeführt werden kann. Auch zum Lösen des Leiters benötigt man wieder ein Werkzeug. Der Gedanke, dieses Käfigzugf eder-Arisch lußsystem mit offenen KlemmsteJlen anzuliefern, hat sich in der Praxis nicht verwirklichen lassen.

Allen oben erläuterten bekannten Anschlußklemmen ist gemeinsam, daß sie keinen Berührungsschutz bieten, d.h. daß die Bedienungsperson immer mit

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stromleitenden metallischen Teilen in Berührung kommen kann und daher stets isolierte Werkzeuge benötigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschlußklemme zu schaffen, welche sowohl das Anschließen als auch das Lösen des Leiters ohne jegliche Werkzeuge gestattet, welche ferner mit offe-' ner Klemmstelle angeliefert werden kann, so daß beliebige ein-, mehr- oder feindrähtige Leiterarten anschließbar sind, ohne daß ein Abspleißen von Einzeladern des Leiters eintritt, und welche einen vollständigen Berührungsschutz bietet.

Die gestellte Aufgabe wird, ausgehend von der zu Anfang erläuterten Anschlußklemme dadurch gelöst, daß auf dem freien Ende der Kontaktanschlußschiene ein Kunststoffkörper verschiebbar angeordnet ist, welcher eine Querbohrung aufweist, in welche eine nach der Kontaktanschlußschiene zu offene Hülse verschiebbar eingesetzt ist, die einerseits in eine erweiterte Ausnehmung einer Bohrung der Kontaktanschlußschiene einrastbar ist und andererseits an einem federnd elastischen Teil des Kunststoffkörpers anliegt, und daß zwischen der Anschlußschiene und dem Kunststoffkörper in dessen Verschieberichtunjar eine Druckfeder vorgesehen ist.

Auf diese Weise wird prrpicht, daß man das Leiterende lediglich von Hand in die offene Klemmstelle • einzuführen braucht. Durch geringen Druck des Leiters wird die Hülse verschoben und entriegelt, so daß die Druckfeder zum Einklemmen des Leiters wirksam werden kann. Zum Lösen des Leiters braucht der

Kunststoffkörper nur von Hand entgegen dem Druck der Druckfeder wieder zurück geschoben zu werden, bis die Hülse wieder einrastet und das Leiterende wieder freigegeben ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsboispiele der Er-' findung im Schema dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schaltgerätes mit mehreren Anschluftklommnn, Fig. 2 ein? Draufsicht auf das Gerät und die Anschlußklemmen gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Anschlußklemme, parallel zur Bildebene der Fig. l, Fig. 4 einen HörizontaLschnitt hierzu, Fig. 5 einen Längsschnitt gemäß Fig. 3i jedoch in Klemmstellung des Leiters, Fig. 6 einen Horizonte 1 schnitt hierzu entsprechend Fig. h und gemäß Schnittlinie VI - VI in Fig. 5 und

Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel einer Anschlußklemme.

Die Figuren 1 und 2 zeigen in Seitenansicht bzw. Draufsicht ein Ausführungsbeispiel eines an sich bekannten Schaltgerätes 1, welches bei diesem Ausführungsbeispiel mit vier Kontaktanschlußschienen 2 b 1 s 't und 9 versehen ist. Diese Kontaktanschlußschienen sind so in dem Schaltgerät angeordnet, daß sie feststehend gehalten sind und beispielsweise am inneren Ende Fpstkontaktstüclce tragen, die mit nicht gezeichneten Teilen beispiels-

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weise eines Kontaktsysterns zusammenarbeiten. An den freien nach außen rädern]«η Enden der Kontaktanschlußschienen 2 bis k und 9 sind je zwei Kunststoffkörper 10 bis 17 verschiebbar angeordnet, wobei der Verschiebeweg zweckmäßigerweise durch Anschläge begrenzt ist.

Die Figuren 3 bis 6 veranschaulichr-n einen dieser Kunststoffkörper 17 in stark vergrößertem Maßstab.

Der Kunststoffkörper 17 weist ein« Querbohrung l8 auf, in welcher eine nach der Kontaktanschlußschiene 9 zu offene Hülse 19 verschiebbar eingesetzt ist, die' einerseits in «ino erweiterte Ausnehmung 21 einer Bohrung 20 der Kontaktanschlußschiene 9 einrastbar ist und andererseits an einem federnd elastischen Teil 22 des Kunststoffkörpers 17 anliegt. Ferner ist zwischen der Kontaktanschlußschiene 9 und dem Kunststoffkörper 17 in dessen Verschieberichtung eine Druckfeder 23 vorgesehen.

Die Hülse 19 ist vorteilhaft aus einem elektrisch gut leitendem Metall gebildet.

Bei dem Ausfuhrungsbeispi.pl nach den Figuren 3 bis 6 ist die Druckfeder 23 in einer Bohrung 2't des Kunststoffkörpers 17 gehalten und einerseits an dem stirnseitigen Ende 25 der Bohrung 2k und andererseits an einem abgewinkelten Arm 26 der Kontaktanschlußschiene 9 abgestützt. Die Bohrung 20 der Kontaktanschlußschiene 9 weist auf der von der Hülse 19 abliegenden Seite eine konische Erweite-• rung 27 auf. Der in der Figur 3 dargestellte obere Teil des Kunststoffkörpers 17, also dor Teil 28 der Bohrung l8, der sich zwischen der Kontakten-

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schlußschiene 9 und der Einführungsseite des Leiters 33 befindet, ist ebenfalls nach außen konisch erweitert um das Einführen des Leiters zu erleichtern und ein Abspleißen von Adern zu verhindern. Die Hülse 19 ist vorteilhaft im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und hat bei der Darstellung nach Fig. 3 nach unten zu einen geschlossenen Boden 32, der wie gesagt an dem federnd elastischen Teil 22 des Kunststoffkörpers 17 anliegt. Der Boden 32 kann gegebenenfalls auch eine Öffnung oder zentrale Bohrung erhalten. Die erweiterte Ausnehmung 21 der Bohrung 20 ist dem Außendurchmesser der Hülse 19 angepaßt, wobei ein gewisses Bewegungsspiel vorgesehen ist, so daß das obere Ende der HüLse 19 leicht in die erweiterte Ausnehmung 21 der Bohrung 20 einrasten kann, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das federnd elastische Teil 22 des Kunststoffkörpers 17 als Wandung ausgebildet, welche einen Hohlraum 37 auf der Außenseite, bei der Darstellung nach Fig. 3 auf der Unterseite, überdeckt.

Vorteilhafterweise ist die Innenquerschnittsflache der Hülse 19 etwas größer als die maximale Querschnittsfläche des Leiters 33 gewählt.

Wenn die erfindungsgemäße Anschlußklemme bei einem Schaltgerät Verwendung findet, welches Öffner- und Schließerkontakte aufweist, ist es vorteilhaft, die Kunststoffkörper 10 bis 17 jeweils mit einer Farbkennzeichnung, wie grün oder rot, zu versehen, um von außen sichtbar eine Unterscheidung der zugehörigen Öffner- oder Schließerkontakte zu erreichen.

Die Wirkungsweise der oben erläuterten Anschluß-

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klemme ist im wesentlichen folgende. Die erfindungsgemäße Anschlußklemme kann mit geöffneter Klemmsteile gemäß Figur 3 angeliefert werden, und zwar entweder fabrikmäßig vorbereitet an der betreffenden Niederspannungsanlage, z.B. an einem Schaltgerät oder als lose Anschlußklemme, die nachträglich mit der betreffenden Kontaktanschlußschie ie verbunden werden kann. Bei geöffneter Klemmstelle befindet sich bei der Darstellung nach Figur 3 das obere Ende der Hülse 19 in der erweiterten Ausnehmung 21 der Bohrung 20, bewirkt durch den Druck des federnd elastischen Teiles 22 dc»s Kunststoffkörpers 17· In dieser geöffneten Klemmst«lie kann man das nicht isolierte Ende des Leiters 33 in diesem Ausführungsbeispiel von oben ungehindert einführen.

Da* gilt sowohl für eindreht ige Leiter als auch für mehr- oder feindrähtige Leiter. Wenn bei mehrdrähtigen Leitern die eine oder andere Leiterader etwas abgespleißt sein sollte, so wird sie durch den konisch erweiterten Teil 28 der Querbohrung l8 sowie die anschließende konische Erweiterung 27 der Kontaktanschlußschiene 9 zusammengeführt. Ein Abspleißen von einzelnen Adern wird dadurch verhindert. Wenn der ein- oder mehrdrähtige Leiter 33 in Richtung des Figur 3 eingezeichneten Pfeiles nach unten geschoben und gleichzeitig von der Hülse 19 umschlossen und geführt wird, so kann auf den Leiter ein gewisser Druck nach unten ausgei bt werden. Hierzu bedarf es keines Werkzeuges, vielmehr kann man den Leiter unbedenklich an der Isolierung Jk . anfassen. Durch den Druck auf den Leiter 33 wird die Hülse 19 entgegen der Federkraft des federnd plastischen Teiles 22 des Kunststoffkörpers 17 nach unten vorschoben, so daß das obere Ende der Hülse

aus der erweiterten Ausnehmung Sl herausgleitet. In diesem Augenblick kann die Druckfeder 23 zur Wirkung kommen und den Kunststoffkörper mitsamt der Hülse 19 in Richtung des in Figur 5 eingezeichneten Pfeiles nach rechts verschieben, so daß der linke Wandungsteil der Hülse 19 mit einer verhältnismäßig großen Fläche an dem Leiter 33 anliegt. Die Hülse 19 steht mit der oberen Stirnfläche zu , einem großen Umfangsteil mit der Kontaktanschlußschiene 9 stromleitend in Verbindung. Außerdem wird der Leiter 33 gegen einen Teil der Wandung der Bohrung 22 gepreßt und damit eingeklemmt. Das Ergebnis ist ein guter Stromübergang und eine gute zugfeste Halterung des Leiters durch Klemmwirkung.

Wenn man die Anschlußklemme wieder öffnen und den Leiter 33 entfernen will, braucht man den Kunststoffkörper 17 nur Ln Richtung des gestrichelt gezeichneten Pfeiles gemäß Figur 5 gegenüber der feststehenden KontaktanschlußschiPne 9 nach links zu verschieben, und zwar <>ntgege » der Kraft der Druckfeder 231 bis das obere Endo der Hülse 19 wieder gegenüber der erweiterten Ausnehmung 21 zu liegen kommt. Durch die Fpderwirkung des Wandungsteiles 22 wird die Hülse 19 wieder nach oben geschoben, bis ihr oberes Ende in der erweiterten Ausnehmung 21 einrastet. Damit, kann der Leiter 33 wieder unbehindert nach oben ausgezogen werden und die Anschlußklemme ist wieder geöffnet. Da der Kunststoffkörper 17 eine ausreichende elektrische • Isolierung bietet, bedarf es für das Zurückverschieben des Kunststoffkörpers keines Werkzeuges, vielmehr kann man diese Bewegung einfach von Hand ausführen.

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Figur 7 veranschaulicht ean anderes Ausführungabeispiel, bei dem für gleicht» oder gluichwirkende Teile die gleichen Bezugszeichen ^ie in den Figuren 3· bis 6 verwendet worden sind. In diesem Falle ist gewissermaßen eine Seitenvertauschung der Anordnung der Druckfeder 23 in bezug auf die Hülse 19 gegenüber dem Ausführungsbeispie1 nach Figur 3 bis 6 vorgenommen. Die Anordnungsweise ist abhängig von den' jeweils gegebenen Raumverhältnissen. Die Wirkungsweise ist wieder im Prinzip die gleiche, d.h. der Leiter 33 ist durch Wirkung der Druckfedern 23 eingeklemmt und der Kunststoffkörper 35 gegenüber der Ruhestellung mit geöffneter Klemmstelle nach links verschoben. Zum Offnen der Klemmstelle muß man in diesem Falle also nicht von rechts, sondern von links in Richtung des gestrichelt eingezeichneten Teiles auf den Kunststoffkörper drücken, diesen nach rechts verschieben, bis das obere Ende der Hülse 19 wieder' in die erweiterte Ausnehmung 21 einrasten kann. Bei dieser Konstruktion ist das federnd elastische Teil 29 des Kunststoffkörpers 35 als froi ausragender Arm ausgebildet, an dessen Ende auf der nach der Hülse 19 zu liegenden Innenseite eine ballige Verdickunjj; 30 vorgesehen ist, die ihrerseits in piner angepaßten Ausnehmung Ji dos Bodens 32 der Hülse 19 anliegt. Dir> Druckfeder setzt in diesem Falle in einer verkürzten Bohrung 36 des Kunststoffkörpers, wodurch die Montage der Druckfeder 23 vereinfacht wird.

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Claims

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Patentansprüche;

1. Anschlußklemme für Niederspannungsanlagen, ins· besondere Schaltgerate, wobei der anzuschlie-

ß-ende elektrische Leiter durch Druck einer Feder mit einer Kontaktanschlußschiene verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem freien Ende der Kontaktanschluß-

to schiene (2 bis k*/HtTn. Kunststoffkörper (10 bis 17) verschiebbar angeordnet ist, welcher eine
Querbohrung (l8) aufweist, in welche eine nach der Kontaktanschlußschiene (17) zu offene Hülse (19) verschiebbar eingesetzt ist, die einer· se its in eine erweiterte Ausnehmung (21) einer Bohrung (20) der Kontaktanschln ßschiene (9)
einrastbar ist und andererseits an einem federnd elastischen Teil (22; 29) des Kunststoffkörpers (17; 35) anliegt, und daß zwischen der Anschlußschiene (9) und dem Kunststoffkörper
(17; 35) in dessen Verschieberichtung eine
Druckfeder (23) vorgesehen ist.

2. Anschlußklemme nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Hülse (19) aus einem eleKtrisch gut

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leitenden Metall gebildet ist.

3· Anschlußklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckfeder (23) in einer Bohrung (2k\

36) des Kunststoffkörpers (17; 35) gehalten ist und einerseits an dem stirnseitigen Ende (25) der Bohrung und andererseits an einem abgewin-« kelten Arm (26) der Kontaktanschlußschiene (9) abgestützt ist.

^lt. Anschlußklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Bohrung (20) do.r Kontaktanschlußschiene (9) auf der von der HüLso (19) abliegenden Seite eine konische Erweiterung (27) aufweist.

5. Anschlußklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß ein Teil (28) der Bohrung; (iR) dos Kunststoffkörpers (17; 35) zwischen der Kontaktanschlußschiene (9) und der Einführungsseite des Leiters (33) konisch erweitert ist.

6. Anschlußklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Hülse (19) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, und daß die erweiterte Ausnehmung (21) der Bohrung (20) dem Außendurchmesser der Hülse angepaßt ist.

7· Anschlußklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß das federnd elastische Teil (22) des Kunststoffkörpers (17) als einen Hohlraum (3?) auf der Außenseite überdeckende Wandung ausgebildet ist.

8. Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß das federnd elastische Teil (29) des Kunststoffkörpers (35) als frei ausrasender Arm (29) ausgebildet ist, an dessen Ende auf der nach der Hülse (19) zu liegenden Innenseite eint» ballige Verdickung (30) vorgesehen ist, die ihrerseits in einer angepaßten Ausnehmung (3l) des Bodens (32) der Hülse (19) anliegt.

9. Anschlußklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Kunststoffkörper (10 bis 17; 35) mit einer Farbkennze ichnunjz;, wie grün oder rot, zur Unterscheidung von zugehörigen Offner- oder Schließerkontakten versehen ist.

10. Anschlußklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Innenquerschnittsf1äche dor Hülse (19) etwas größer als die maximale Querschnittsflache des Leiters (33) gewählt ist.