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Elektrische Klemme
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Die Erfindung betrifft eine elektrische Klemme mit einem aus Isoliermaterial
bestehenden Gehäuse und wenigstens einem darin angeordneten Kontaktstück, das eine
schlitzförmige Oeffnung, die in ihrer Querrichtung durch einander gegenüberliegende
schneidenartige Kanten zum Durchschneiden der Isolation eines elektrischen Leiters
und zum Kontaktieren des Leiters begrenzt ist, sowie eine erweiterte Mündung am
einen Ende der schlitzförmigen Oeffnung aufweist, und mit einem am Gehäuse bewegbar
geführten Mitnehmerkörper, der zumindest annähernd parallel zu den schneidenartigen
Kanten des Kontaktstückes bewegbar ist, um den Leiter mit den genannten Kanten in
Eingriff zu bringen.
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Beim praktischen Gebrauch von Klemmen der genannten Art hat sich gezeigt,
dass sie für den elektrischen Anschluss von massiven Leitern, d.h. Leitern mit einem
vollen Querschnitt, sehr gut geeignet sind, weniger gut aber für den Anschluss von
Leitern in Form von Litzen, die aus einer Mehrzahl von relativ dünnen Drähten bestehen.
Deshalb ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Klemme der
eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass sie zum Anschliessen von isolierten
litzenförmigen elektrischen Leitern ebenso gut geeignet ist wie zum Anschliessen
von isolierten massiven Leitern.
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Diese Aufgabe ist bei einer elektrischen Klemme der eingangs genannten
Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Kontaktstück aus mindestens zwei übereinandergeschichteten
Blechteilen zusammengesetzt ist und die schlitzförmige Oeffnung und die erweiterte
Mündung durch Jeden der Blechteile hindurchgehen, und dass auf Jeder Seite der schlitzförmigen
Oeffnung die schneidenartigen Kanten der einander benachbarten Blechteile quer zur
Längsrichtung der schlitzförmigen Oeffnung in bezug aufeinander versetzt sind.
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Durch diese Ausbildung des Kontaktstückes der Klemme wird eine einwandfreie
Kontaktierung von massiven und litzenförmigen Leitern erzielt und zugleich das Durchschneiden
der Isolation des anzuschliessenden Leiters erleichtert.
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In zweckmässiger Ausgestaltung der erfindungsgemässen Klemme kann
das Kontaktstück aus drei bis sechs Blechteilen zusammengesetzt sein, wobei die
einander entsprechenden schneidenartigen Kanten der aufeinanderfolgenden Blechteile
abwechselnd nach der einen und der andern Seite hin versetzt sind.
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Mit Vorteil können sämtliche Blechteile des Kontaktstückes schlitzförmige
Durchbrechungen mit gleicher Länge und gleicher Breite aufweisen, wobei diese Durchbrechungen
in den aufeinanderfolgenden Blechteilen abwechslungsweise nach der einen und der
andern Seite hin versetzte Lagen haben, damit an den einander benachbarten Blechteilen
die schneidenartigen Längskanten der schlitzförmigen Durchbrechungen in bezug aufeinander
in Querrichtung versetzt sind.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile von zweckmässigen Weiterbildungen
der erfindungsgemässen elektrischen Klemme ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen,
aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus der zugehörigen
Zeichnung, in welcher der Erfindungsgegenstand rein beispielsweise veranschaulicht
ist.
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Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen
elektrischen Klemme, teils in Seitenansicht und teils im Schnitt entlang der Linie
1-1 in Fig. 2; Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Klemme von links in Fig. 1 gesehen;
Fig. 3 ist eine Ansicht eines Kontaktstückes der Klemme;
Fig. 4
stellt einen Querschnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3 in grösserem Massstab dar.
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Die dargestellte elektrische Zwillings-Reihenklemme weist ein aus
Isoliermaterial bestehendes Gehäuse 10 auf, das in bekannter Weise mit zwei Haltefüssen
11 und 12 zum Befestigen der Klemme auf einer nicht dargestellten stationären Tragschiene
versehen ist. Im Gehäuse 10 befinden sich zwei zueinander spiegelbildlich ausgebildete
und angeordnete Räume 13 und 14, welche gegen die eine Flachseite des Gehäuses 10
(rechts in Fig. 2) und gegen die von den Haltefüssen 11 und 12 abgewandte Stirnseite
(links in Fig. 1) offen sind. Die beiden Räume 13 und 14 sind von einem gemeinsamen
Kontaktstück 15 durchsetzt, das gemäss Fig. 4 aus mehreren übereinandergeschichteten
Metallblechteilen 15', 15" und 15"' zusammengesetzt ist, die zweckmässig Federungseigenschaft
aufweisen. Sämtliche Blechteile 15', 15", 15"' haben die Gestalt eines Profilstückes
mit U-förmigem Querschnitt und sind aneinander derart angepasst, dass sowohl die
Mittelstege als auch die seitlichen U-Schenkel der einander benachbarten Blechteile
unmittelbar aneinander anliegen. Die U-förmigen Blechteile 15', 15" und 15"' sitzen
somit rittlings übereinander. Die Mittelpartie des Kontaktstückes 15 durchsetzt
eine Ausnehmung 18 des Gehäuses 10, wie in Fig. 1 zu sehen ist. In der Mittelpartie
des Kontaktstückes 15 ist eine Schraubenmutter 16 eingepresst, in welche eine Schraube
19, die durch eine Bohrung 20 des Gehäuses hindurchgeht, eingeschraubt werden kann
(Fig. 3).
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Die Mittelstege der das Kontaktstück 15 bildenden Blechteile 15',
15" und 15"' sind Je mit zwei relativ grossen Durchbrechungen 22 und 23 (Fig. 3)
versehen, die bei allen Blechteilen 15', 15" und 15"' gleiche Form, Grösse und Lage
aufweisen.
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An Jeder Endpartie des Kontaktstückes 15 ist ferner eine in der Längsrichtung
des Kontaktstückes verlaufende schlitzförmige Oeffnung 24 bzw. 25 vorhanden, die
über eine trichterartig erweiterte Mündung 26 bzw. 27 in die Durchbrechung 22 bzw.
23
übergeht. Die schlitzförmigen Oeffnungen 24 und 25 wie auch die
erweiterten Mündungen 26 und 27 durchsetzen die Mittelstege sämtlicher Blechteile
15', 15" und 15"'. Die erweiterten Mündungen 26 und 27 haben bei allen Blechteilen
übereinstimmende Form, Grösse und Lagen. Im Gegensatz hierzu sind die schlitzförmigen
Oeffnungen 24 und 25 durch schlitzförmige Durchbrechungen, z.B. 24', 24" und 24"'
(Fig. 4), der Blechteile 15', 15" und 15"' gebildet, welche Durchbrechungen zwar
ebenfalls die gleiche Länge und die gleiche Breite aufweisen, aber in den aufeinanderfolgenden
Blechteilen abwechslungsweise nach der einen und der andern Seite hin quer zur Längsrichtung
der schlitzförmigen Oeffnung 24 bzw. 25 in bezug auf eine Mittellängsebene 60 des
Kontaktstückes 15 versetzt sind, wie Fig. 3 und insbesondere Fig. 4 zeigen. Jede
der schlitzförmigen Durchbrechungen 24', 24" und 24"' ist in ihrer Querrichtung
durch zwei parallele, schneidenartige Kanten 24A und 24B begrenzt.Wegen der erwähnten
seitlichen Versetzung der schlitzförmigen Durchbrechungen der Blechteile 15', 15"
und 15"' ergibt sich, dass die einander entsprechenden, d.h. Jeweils auf der gleichen
Seite der schlitzförmign Oeffnung 24 liegenden schneidenartigen Kanten 24A bzw.
24B/aufeinanderfolgenden Blechteile ebenfalls abwechselnd nach der einen und der
andern Seite hin querversetzt sind. Diese schneidenartigen Kanten 24A und 24B sind
dazu bestimmt, die Isolation eines an die Klemme anzuschliessenden isolierten elektrischen
Leiters zu durchschneiden und mit dem Leiter zu kontaktieren, wie noch erläutert
werden wird. Das Gleiche gilt analogerweise auch für die andere schlitzförmige Oeffnung
25 und die dieselbe in Querrichtung begrenzenden schneidenartigen Kanten 25A und
25B (Fig. 3).
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Zweckmässig ist die Strecke, um welche die einander entsprechenden,
d.h. auf der gleichen Seite der schlitzförmigen Oeffnung 24 bzw. 25 liegenden schneidenartigen
Kanten 24A, 24B bzw.
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25A, 25B in bezug aufeinander querversetzt sind, etwa gleich der Stärke
Jedes einzelnen Blechteiles 15', 15", 15"'. Z.B. für
anzuschliessende
elektrische Leiter mit einem Querschnitt von 1,5 mm2 haben die Blechteile 15', 15",
15"' vorzugsweise Je eine Stärke von 0,2 bis 0,3 mm, und die Anzahl der übereinandergeschichteten
Blechteile beträgt zweckmässig drei bis sechs.
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Die Breite oder lichte Weite Jeder schlitzförmigen Oeffnung 24 bzw.
25 muss selbstverständlich an die Querschnittsabmessung des anzuschliessenden elektrischen
Leiters angepasst sein und soll zweckmässig etwa 80 96 des Nenndurchmessers eines
anzuschliessenden massiven Leiters oder etwa 65 96 des Nenndurchmessers eines als
Litze ausgebildeten Leiters messen.
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In jedem der zwei Räume 13 und 14 des Gehäuses 10 befindet sich ein
bewegbarer Mitnehmerkörper 28 bzw. 29, der durch die Durchbrechung 22 bzw. 23 des
Kontaktstückes 15 hindurchragt und mittels einer Achse 30 bzw. 31 im Gehäuse 10
schwenkbar gelagert ist. Die Achsen 30 und 31 verlaufen rechtwinklig zur Längsrichtung
der schlitzförmigen Oeffnungen 24 und 25, und zwar auf der den Haltefüssen 11, 12
zugekehrten Seite des Kontaktstückes 15. Zweckmässig sind die Achsen 30 und 31 einstückig
mit dem Gehäuse 10 ausgebildet. Jeder Mitnehmerkörper 28 bzw.
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29 weist eine zur Aufnahme eines isolierten Leiters bestimmte Ausnehmung
32 bzw. 33 auf, die sich annähernd radial zur betreffenden Achse 30 bzw. 31 erstreckt
und an dem von letzterer abgewandten Ende des Mitnehmerkörpers offen ist. In Fig.
1 ist deutlich erkennbar, dass die im Mitnehmerkörper 29 vorhandene Ausnehmung 33
teils die Form einer offenen Nut 33A und teils die Form einer Bohrung 33B mit einer
geschlossenen Umfangswand und einem geschlossenen Ende 33C zur Begrenzung der Einstecktiefe
des isolierten Leiters hat. Die Ausnehmung 32 im andern Mitnehmerkörper 28 ist spiegelbildlich
gleich ausgebildet. Jeder Mitnehmerkörper 28 bzw. 29 weist ferner einen maulartigen
Einschnitt 34 bzw. 35 auf, in welchen die die schlitzförmige Oeffnung 24 bzw. 25
und die erweiterte Mündung 26 bzw. 27 aufweisende Partie des Kontaktstückes 15 mit
ausreichend Spiel eingreift, so dass die Schwenkbewegung des Mitnehmerkörpers nicht
behindert ist.
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Die Mitnehmerkörper 28 und 29 sind Je zwischen einer Leitereinführungsstellung
und einer Kontaktierstellung verschwenkbar.
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In den Fig, 1 und 2 ist der eine Mitnehmerkörper 29 in der Leitereinführungsstellung
und der andere Mitnehmerkörper 28 in der Kontaktierstellung gezeigt. Wenn die Mitnehmerkörper
28, 29 sich in der Leitereinführungsstellung befinden, fluchtet die Ausnehmung 32
bzw. 33 mit einer im Bereich der erweiterten Mündung 26 bzw. 27 am einen Ende der
schlitzförmigen Oeffnung 24 bzw. 25 des Kontaktstückes liegenden Stelle, so dass
ein isolierter Leiter ungehindert indie Ausnehmung 32 bzw. 33 bis zum geschlossenen
Ende 32C bzw. 33C derselben eingeführt werden kann. Befinden sich Jedoch die Mitnehmerkörper
28, 29 in der Kontaktierstellung, so fluchtet die Ausnehmung 32 bzw. 33 mit einer
zwischen den schneidenartigen Kanten 24A, 24B bzw. 25A, 25B der schlitzförmigen
Oeffnung 24 bzw. 25 nahe bei dem geschlossenen Ende derselben liegenden Stelle,
wie man in Fig. 2 im Falle des Mitnehmerkörpers 28 deutlich sehen kann. Zum Festlegen
der Leitereinführungsstellung eines Jeden Mitnehmerkörpers 28 bzw. 29 ist innerhalb
des betreffenden Raumes 13 bzw. 14 des Gehäuses 10 ein Anschlagnocken 36 bzw. 37
vorhanden.
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Jeder der beiden Mitnehmerkörper 28 und 29 steht unter dem Einfluss
einer Schraubendruckfeder 61 bzw. 62, die grösstenteils in einer zugeordneten Ausnehmung
63 bzw. 64 des Gehäuses 10 untergebracht ist. Das eine Ende Jeder Feder 61 bzw.
62 ist an dem geschlossenen Ende 65 bzw. 66 der Ausnehmung 63 bzw. 64 abgestützt,
während das andere Ende der Feder gegen einen nasenförmigen Vorsprung 67 bzw. 68
des betreffenden Mitnehmerkörpers 28 bzw. 29 anliegt. Die Feder 61 bzw. 62 ist bestrebt,
den betreffenden Mitnehmerkörper 28 bzw. 29 in die vorstehend erwähnte Kontaktierstellung
zu drängen, wie sie z.B. für den Mitnehmerkörper 28 in Fig. 1 dargestellt ist. Schliesslich
weist oder Mitnehmerkörper 28 bzw. 29 noch eine zusätzliche Bohrung 69 bzw. 70 zum
Einstecken eines stabförmigen Handwerkzeuges,
z.B. eines Schraubenziehers
71 (Fig. 1), auf, mit dessen Hilfe dann der Mitnehmerkörper entgegen dem Einfluss
der zugeordneten Feder 61 bzw. 62 aus der Kontaktierstellung in die Leitereinführungsstellung
schwenkbar ist, wie in Fig. 1 für den Mitnehmerkörper 29 gezeigt ist.
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Die Gebrauchs- und Wirkungsweise der beschriebenen Reihenklemme ist
wie folgt: Es sei vorausgesetzt, dass die Klemme mittels der Haltefüsse 11 und 12
des Gehäuses 10 auf einer stationären Tragschiene befestigt ist, und dass die an
die Klemme anzuschliessenden elektrischen Leiter Je einen Durchmesser aufweisen,
der die Breite der schlitzförmigen Oeffnungen 24 und 25 im Kontaktstück 15 ein wenig
übersteigt. Die Isolation der Leiter weist demgemäss einen grösseren Aussendurchmesser
auf. Zum Vorbereiten des Anschlusses eines elektrischen Leiters an das in den Fig.
1 und 2 untere Ende des Kontaktstückes 15 wird z.B. mittels eines in die Bohrung
70 eingesteckten Schraubenziehers 71 der Mitnehmerkörper 29 in die Leitereinführungsstellung
gemäss der Darstellung in Fig. 1 geschwenkt. Die Ausnehmung 33 des Mitnehmerkörpers
29 fluchtet dann mit einer im Bereich der erweiterten Mündung 27 der schlitzförmigen
Oeffnung 25 des Kontaktstückes 15 liegenden Stelle. Nachher führt man den anzuschliessenden
elektrischen Leiter, ohne vorheriges Abisolieren, in die Ausnehmung 33 hinein, und
zwar bis das vorangehende Ende des isolierten Leiters gegen das geschlossene Ende
33C der Ausnehmung 33 stösst. Nachher schwenkt man mit Hilfe des Schraubenziehers
71, der als Hebel benutzt wird, den Mitnehmerkörper 29 in die Kontaktierstellung.
Hierbei wird der isolierte Leiter in die erweiterte Mündung 27 und anschliessend
in die schlitzförmige Oeffnung 25 des Kontaktstückes 15 hineingedrängt, wobei die
Bewegung des Leiters angenähert in einer Richtung parallel zu den schneidenartigen
Kanten 25A und 25B längs der schlitzförmigen Oeffnung erfolgt. Hierdurch wird mittels
der schneidenartigen Kanten 25A und 25B die Iso lation des Leiters quer durchschnitten,
so dass der an Jener
Stelle blank werdende Leiter mit den genannten
Kanten kontaktiert. Da der isolierte Leiter in der Ausnehmung 33 des Mitnehmerkörpers
29 geführt ist, wird ein Verbiegen des Leiters bei dem Hineindrängen desselben in
die schlitzförmige Oeffnung 25 verhütet. Wenn die Weite der schlitzförmigen Oeffnung
25 in der bereits beschriebenen Weise an den Durchmesser des Leiters angepasst ist,
ergibt sich eine gewisse Deformation des Leiters in Querrichtung der schlitzförmigen
Oeffnung, wobei auch eine geringe elastische Spreizung dieser Oeffnung erfolgt.
Wegen der relativ geringen Stärke der einzelnen Blechteile 15', 15" und 15"' schmiegt
sich der elektrische Leiter verhältnismässig leicht an die wechselweise seitlich
versetzten schneidenartigen Kanten 25A und 25B an, wodurch der elektrische Kontakt
zwischen dem Leiter und dem Kontaktstück 15 beträchtlich verbessert wird. Dies zeigt
sich in besonderem Mass, wenn der Leiter eine Litze ist. Unter dem Einfluss der
Feder 62 wird der angeschlossene Leiter mittels des Mitnehmerkörpers 29 fortwährend
an das geschlossene Ende der schlitzförmigen Oeffnung 25 gedrückt, wodurch nicht
nur ein ungewolltes Lösen des Leiters von dem Kontaktstück 15 wirksam verhütet ist,
sondern im Falle eines als Litze ausgebildeten Leiters die Litzendrähte ständig
aneinander und an das Kontaktstück gepresst werden.
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Infolge der Federungseigenschaft der einzelnen Blechteile 15', 15"
und 15"' drücken die schneidenartigen Kanten 25A und 25B auch von beiden Seiten
her elastisch auf den angeschlossenen elektrischen Leiter. Gesamthaft resultiert
ein hervorragender elektrischer Kontakt zwischen dem Kontaktstück 15 und dem angeschlossenen
Leiter, unabhängig davon, ob es sich um einen massiven Leiter oder einen als Litze
ausgebildeten Leiter handelt.
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Auf völlig analoge Weise lässt sich ein zweiter isolierter Leiter
mit den schneidenartigen Kanten 24A und 24B der anderen schlitzförmigen Oeffnung
24 des Kontaktstückes 15 kontaktieren, indem der zweite Leiter in die Ausnehmung
32 des Mitnehmerkörpers 28 eingeführt und nachher durch Verschwenken des
Mitnehmerkörpers
28 in die schlitzförmige Oeffnung 24 hineingedrängt wird. Dadurch entsteht eine
elektrische Verbindung zwischen den beiden an das Kontaktstück 15 angeschlossenen
Leitern.
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Die beschriebene Klemme gestattet auch, die angeschlossenen Liter
wieder vom Kontaktstück 15 zu lösen und von der Klemme zu trennen. Zum Lösen eines
mit den Kanten 24A, 24B der schlitzförmigen Oeffnung 24 kontaktierenden Leiters
steckt man wieder ein stabförmiges Handwerkzeug, z.B. einen Schraubenzieher, in
die Bohrung 69 des Mitnehmerkörpers 28, wonach man den letzteren mittels des genannten
Werkzeuges in die entgegengesetzte Endstellung drängt. Dabei wird der elektrische
Leiter mittels der geschlossenen Umfangswandung der inneren Partie 32B der im Mitnehmerkörper
28 vorhandenen Ausnehmung 32 aus der schlitzförmigen Oeffnung 24 heraus in die erweiterte
Mündung 26 geschoben und somit ausser Eingriff mit den schneidenartigen Kanten 24A,
24B der Oeffnung 24 gebracht.
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Schliesslich lässt sich der Leiter aus der Ausnehmung 32 herausziehen.
In analoger Weise wird auch zum Lösen und Abnehmen eines mit den Kanten 25A, 25B
der andern schlitzförmigen Oeffnung 25 kontaktierenden Leiters verfahren.
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Es ist ersichtlich, dass sowohl das Anschliessen als auch das Abnehmen
von isolierten Leitern auf einfache Weise rasch und mühelos durchführbar ist, wobei
weder ein Teil der Isolation entfernt noch Klemmschrauben betätigt werden müssen.
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Die schwenkbar gelagerten Mitnehmerkörper 28 und 29 können gegebenenfalls
durch als Schieber ausgebildete Mitnehmerkörper ersetzt sein, die im Gehäuse 10
hin und her verschiebbar gelagert sind.
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Schliesslich ist noch zu erwähnen, dass auch eine Ausführungsform
der erfindungsgemässen Klemme nützlich und zweckdienlich sein kann, bei welcher
nur ein einziger Mitnehmerkörper, wie 28 oder 29, vorhanden ist. In diesem Fall
muss ein zweiter Stromanschluss vom Kontaktstück 15 z.B. mittels der Schraube 19
realisiert sein.