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K 1 e m m e
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Die Erfindung betrifft eine Klemme für den elektrisch leitenden Anschluß
eines eine Isolierhülle mit vorgegebenem maximalen Außendurchmesser und näherungsweise
gleichförmiger Wanddicke aufweisenden ein- oder mehrdrähtigen Leiters mit vorgegebenem
minimalem Durchmesser und näherungsweise runder Querschnittsform,ohne Entfernung
der Isolierhülle, umfassend einen in seiner Gesamtheit den anzuschliessenden
Leiter
und seine Isolierhülle umschliessenden Klemmenkörper, dessen Längsmittelachse im
wesentlichen mit der Längsachse des angeschlossenen Leiters zusammenfällt und der
jeweils auf unterschiedlichen Seiten einer die Längsmittelachse enthaltenden ersten
Längssmittelebene sich erstreckende Seitenteile, sowie ein von diesen gehaltenes
Basisteil und Oberteil aufweist, die auf unterschiedlichen Seiten einer zur ersten
Längsmittelebene lotrechten und die Längsmittelachse enthaltenden zweiten Längsmittelebene
angeordnet sind, mindestens ein auf der einen Seite der zweiten Längsmittelebene
und innerhalb des Klemmenkörpers gelegenes, für die Durchdringung der Isolierhülle
und das Eindringen in den Leiter bestimmtes Kontaktdruckstück, mindestens ein auf
der anderen Seite der zweiten Längsmittelebene und innerhalb des Klemmenkörpers
gelegenes Gegendruckstück und ein Spannglied, mit dem das Kontaktdruckstück und
das Gegendruckstück, ausgehend von einer Aufnahmestellung, in welcher deren Abstand
größer als. der maximale Aussendurchmesser der Isolierhülle ist, in eine Klemmstellung
bringbar sind, in welcher deren Abstand kleiner als der minimale Durchmesser des
Leiters ist.
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Bei einer bekannten derartigen Klemme besteht der Klemmen-
körper
aus einem angenähert rechteckigen Rohrabschnitt, der durch Umkanten eines Blechstanzteils
gebildet ist und der in der Schnittstelle seiner ersten Längsmittelebene mit der
in der Mitte seiner axialen Länge befindli.chen Quermittelebene eines Gewindebohrung
in seinem Oberteil aufweist, das von der einen Schmalseite des Klemmenkörpers gebildet
wird.
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Innerhalb des Klemmenkörpers ist bei der bekannten Klemme eine durch
ein gesondertes Blechstanzteil gebildetes flaches Kontaktdruckstück parallel zur
zweiten Längsmittelebene angeordnet, das sich einseitig und einstückig in eine Anschlußfahne
verlängert. Das Kontaktdruckstück, an dessen einer Flachseite eine in die Gewindebohrung
eingeschraubte Betätigungsschraube angreift, weist auf jeder Seite der Quermittelebene
eine rechtwinkelig abgekanteten schmalen rechteckigen Blechrand auf, dergestalt,
daß beide Blechränder in zueinander und zur Quermittelebene parallelen Ebenen liegen
und i.n Richtung auf die das Basisteil des Klemmenkörpers bildende andere Schmalseite
vorstehen. Beide Blechränder sind an ihren freien Kanten sägezahnförmig gestaltet.
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Im wesentlichen in den gleichen Ebenen wie diese Blechränder
stehen
innen von dem Basisteil des Klemmenkörpers als Gegendruckstücke dienende, durch
Einprägungen gebildete Nockenpaare vor. Die Nocken jedes Paares sind auf unterschiedlichen
Seiten der ersten Längsmittelebene angeordnet und besitzen zum Kontaktdruckstück
gerichtete, zur Längsmittel achse parallele Grate, deren Abstand angenähert dem
Durchmesser des Leiters entspricht, der von der Klemme kontaktiert werden soll.
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Zur leichten axialen Einführung des Leiters in die bekannte Klemme
muß unter Praxisbedingungen die innere Weite zwischen den Seitenteilen des Klemmenkörpers
beachtlich größer als der maximale Außendurchmesser der Isolierhülle gewählt werden,
für den die Klemme noch einsetzbar sein soll. Besonders Leiter, deren Isolierhülle
kleiner als dieser Maximalwert ist, nehmen Jaher innerhalb des Klemmenkörpers eine
undefinierte Lage ein. Beim Anzug der Betätigungsschraube ist es daher nicht wahrscheinl
ich, daß ein Sägezahn des Kontaktdruckstücks genau mittig auf den Leiter auftrifft.Vielmehr
ist zu erwarten, daß der Leiter nur von den Flanken zweier benachbarter Sägezähne
erfaßt wird oder in diese stabile Lage abrollt, wobei anlässlich des Kontaktierungsvorganges
auch bei großer Kraftausübung noch Reste der Isolierhülle zwischen diesen Flanken
und den Leiter eingequetscht bleiben
und eine zuverlässige Kantaktierung
verhindern können bzw.. es ist: durch. den tangentfalen Angriff der Flanken keine
zuverlässige Durchdringung einer etwa den Leiter bedeckenden Oxydschicht möglich.
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Da für den Benutzer der Klemme die Qualität der gerade erzielten Kontaktierung
nicht erkennbar ist, wird er regelmäßig die Betätigungsschraube übermäßig stark
anziehen, was insbesondere bei einer anderen Lage des Leiters im Klemmenkörper zu
einer mechanischen Beschädigung und damit zu einer Bruchgefahr an der Kontaktierungsstelle
führt.
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Selbst wenn bei der bekannten Klemme eine gute Kontaktierung eintreten
sollte, kann sich diese nach einiger Zeit wieder verschlechtern, wenn das Material
des Leiters durch Kaltfluß ausweicht und dadurch der Kontaktierungsdruck ganz oder
teilweise aufgehoben wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Klemme der eingangs genannten Art
so weiterzubilden, daß sowohl blank, als auch mit ihrer Isolierhülle eingeführte
ein- oder mehrdrähtige Leiter unterschiedlichen Durchmessers sicher kontaktierbar
sind, wobei eine die mechanische Stabilität des Leiters un-
zulässig
beeinträchtigende Material verformung und eine Beeinträchtigung des Klemmenkontakts
durch betriebsbedingte oder zeitabhängige Einwirkungen, insbesondere durch einen
Kaltfluß des Leiters zuverlässig vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß zwi.schen zweien
der Bauteile, bestehend aus Spannglied, Kontaktdruckstück, Gegendruckstück und Klemmenkörper
ein Federglied angeordnet ist, dessen Spannkraft im wesentlichen lotrecht zur zweiten
Längsmittelebene gerichtet ist und das mindestens in der Klemmstellung eine Vorspannung
im Sinne einer Annäherung von Kontaktdruckstück und Gegendruckstück aufweist /Ucradß
auf jeder Seite der ersten Längsmittelebene mindestens eine Backe angeordnet ist,
welche sich beiderseits der zweiten Längsmittelebene im Bereich zwischen Kontaktdruckstück
und Gegendruckstück erstreckt Durch di.ese Ausbildung wird einerseits ein Nachsetzen
des Kontaktdruckstücks bzw. Gegendruckstückes erreicht, so daß
auch
bei eintretendem Kaltfluß des Leiters eine hinreichende Mindest-Kontaktierungskraft
ständig beibehalten wird, während andererseits auch für unterschiedliche Durchmesser
von Isolierh.üllen eine sichere Zentrierung des Leiters auf die erste Längsmittelebene
gewährleistet wird, was es wiederum ermöglicht, das Kontaktdruckstück mit Kontaktierungselementen
auszurüsten, die für das Durchdringen der Isolierhülle und ein Eindringen in den
Leiter mit einer gewünschten Eindringtiefe optimal ausgelegt werden können. Es können
daher in weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung am Kontaktdruckstück eine oder
auch zwei prismatische Rippen grosserer Länge angeordnet werden, die mit ihren schneidenartigen
Kanten in der ersten Längsmittelebene liegen, bzw. beidseitig von dieser sehr nahe
aneinanderliegend angeordnet sind und beim Kontaktierungsvorgang den Leiter praktisch
mittig treffen.
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In erfindungsgemäßer Weiterbildung sind die Backen durch Führungseinrichtungen
im wesentlichen lotrecht zur ersten Längsmittelebene federnd verschieblich gelagert
und bestehen aus Biegefedern, die sich im wesentlich.en parallel zur ersten Längsmittelebene
erstrecken.
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Vorzugsweise sind diese Biegefedern am Klemmenkörper gelagert und
bestehen, zusammen mit den Backen und den ihnen zugeordneten Längsseiten des Klemmenkörpers
aus einem einstückigen Blechstanzteil.
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Der praktische Einsatz der Klemme und ihre Verwendung für Leitern
unterschiedlichen Durchmessers wird erleichtert, wenn die Backen an ihren dem Gegendruckstück
benachbarten Enden schräge Führungsflächen oder -kanten aufweisen, dergestalt, daß
sie sich mit zunehmendem Abstand vom Kontaktdruckstück progressiv den Längsseiten
nähern.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung hervor, in der zeigt:
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert, in denen zeigt:
Fig. 1 eine Stirnansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Klemme vor der K.lemmung
und Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Sockels der in Fig. 1 dargestellten
Klemme.
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Die in der Zeichrung veranschaulichte Klemme ist für den Anschluß
eines Leiters 1' bzw. 1'' bestimmt, der eine Isolierhülle 2' bzw. 2'' aufweist und
der ungeschnitten durch die Klemme hindurchgeführt ist, d. h.
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beispielsweise von einem elektrischen Engerieverteiler kommt, von
der Klemme für den Anschluß eines Stromverbrauchers kontaktiert wird und zu einem
weiteren Stromverbraucher führt. Diese Klemme ist darüberhinaus auch für den Anschluß
eines blanken oder nur an der Klemmstelle von seiner Isolierhülle befreiten Leiters
und/oder eines geschnittenen, d. h. mit seinem freien Ende eingeführten Leiters
geeignet. Die Klemme ist ferner einsetzbar für einen massiven oder für einen mehrdrähtigen
Leiter. Die Klemme ist auch nicht auf einen bestimmten Durchmesser beschränkt, vielmehr
ist vorgegeben durch die Baugröße der Klemme, lediglich ein minimaler Durchmesser
für den Leiter und ein maximaler Außendurchmesser für den mit Isolierhülle versehenen
oder blank eingeführten Leiter einzuhalten.
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Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, enthält die Klemme einen
in seiner Gesamtheit mit 3 bezeichneten Klemmkörper, der sich aus einem Sockel 4
und einem zum ungeschnittenen Einlagen des Leiter abhebbaren Deckel 5 zusammensetzt.
Die Klemme weist eine Längsmittelachse 0 auf,
welche durch die
Längsachse L des von der Klemme kontaktierten Leiters 1' mit dem vorerwähnten minimalen
Durchmesser definiert ist, Die Klemme weist ferner eine die Lãnnsmittelachse 0 enthaltende,
sich mittig durch den Sockel 4 und den Deckel 5 erstreckende erste Längsmittelebene
eine auf dieser lotrecht stehende, die Längsmittelachse 0 enthaltende zweite Längsmittelebene
X und eine die Klemme bezüglich ihrer Längserstreckung mittig teilende Quermittelebene
auf.
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Der Sockel 4 ist aus einem Blechstanzteil gebildet und enthält ein
ebenes, rechteckiges, zur zweiten Längsmittelebene X paralleles Basisteil 6 an dessen
beiden Längssei.ten 7, 8 sich über 900-Biegungen in ihrer grundsätzlichen Form ebenfalls
ebene und rechteckige Seitenteile 10 anschliessen, welche sich somit zu beiden Seiten
der ersten Längsmittelebene Y und parallel zu dieser erstrecken.
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Von den Querseiten 11 und 12 des Basisteils 6 stehen
einstückig
angeformte Zungen 13 vor, welche jeweils um 1800 haarnadelförmig nach innen zwischen
die Seitenteile so eingebogen sind, daß sich ihre im wesentlichen ebenen Endabschnitte
in gleichem Abstand von der Innenfläche des Basisteils 6 befinden und daß zwischen
ihren aufeinander zu weisenden Enden ebenfalls ein Abstand verbleibt. Jede Zunge
13 stellt eine Biegefeder dar und beide Zungen zusammen bilden in ihrer Gesamtheit
ein lotrecht zur zweiten Längsmittelebene X wirksames Federglied 15. Auf diesem
Federglied 15 a, nämlich auf den vom Basisteil 6 a abgewandten Flächen der Endabschnitte
der Zungen 13 a, 14 a, liegt ein in seiner Gesamtheit mit 16 bezeichnete Kontaktdruckstück
auf, welches aus elektrisch gut leitendem Material besteht und die Form eines rechteckigen,
angenähert der Größe des Basisteils 6 entsprechenden Streifens aufweist, der mit
Spiel zwischen den Seitenteilen 10 - angeordnet ist. Das Kontaktdruckstück 16 a
verlängert sich einseitig in eine Anschlußfakne welche zu einem mit der Klemme anzuschliess
den, nicht dargestellten Gerät, führt, beispielsweise zu einem Schalter oder einer
Steckdose oder einer weiteren Klemme.
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Vom Kontaktdruckstück 16 steh.t i.n Richtung auf den Deckel 5 eine
prismatische Rippe 17 vor, deren schneidenartige mi.ttlere Kante in der ersten Längsmittelebene
Y liegt und sich beiderseits der Quermittelebene mit einer Gesamtlänge erstreckt,
die größer als der minimale Durchmesser des zu kontaktierenden Leiters 1' ist und
vorzugsweise das 3-fache dieses Durchmessers beträgt. Der Winkel zwischen den die
schneidenartige Kante bildenden Flächen der Rippe 17 ist kleiner oder gleich 4C0.
Die Härte der Rippe 17a muß größer als die Härte des zu kontaktierenden Leiters
sein.
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Für einen universellen Ei.nsatz der Klemme soll die Brinell-Härte
HB der Rippe 17 über 120 kpEmm2 liegen. Besteht das Kontaktdruckstück aus einem
Material, das diesen Härteanforderungen entspricht, kann seine Rippe 17 auch damit
einstückig ausgebildet sein.
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Jedes Seitenteil 9 10 weist zwei obere und zwei untere (dem Basisteil
6 näherliegende), nach innen gebogene Lappen 18 bzw. 19 auf, welche Randbereiche
des Kontaktdruckstückes 16 ibergreifen, bzw. untergreifen. Die Unterseite von allen
vier oberen Lappen 18 liegen in einer gemeinsamen, zur zweiten Längsmittelebene
X parallelen Ebene und bilden zusammen
einen ersten Anschlag 20
der einen solchen Abstand zum Bas-isteil 6 aufweist, daß das Federglied 15 mit Vorspannung
am Kontaktdruckstück 16a anliegt und dieses kraftschlüssig am ersten Anschlag 20
hält. Die Oberseiten von allen vier unteren Lappen 19 liegen in einer anderen gemeinsamen
Ebene, die zur zweiten Längsmittelebene ebenfalls parallel ist, deren Abstand zum
Basisteil 6 jedoch geringer ist und bilden einen zweiten Anschlag, der den Hub des
Kontaktdruckstückes 16 und des Federgli.edes 15 i.m Kompressionssinn begrenzt.
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Durch Stanzschnitte sind aus den Seitenteilen 10 jeweils zwei streifenförmige
Biegefedern 23/soherausgetrennt, daß diese nur an Linien 22 die den strinseitigen
Enden des Sockels 4 benachbart sind und in zur Quermittelebene parallelen Ebenen
liegen, mit dem restlichen Material der Seitenteile zusammenhängen. An den Enden
dieser insgesamt vier Biegefedern, die sich parallel zur Längsmittelachse 0 erstrecken,
ist je eine der vier oberen Lappen 18 ausgebi-l det.
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Die Lappen 18 bilden neben ihrer Funktion als Anschläge auch Backen
25, mit Druckflächen, die zur zweiten Längsmittel ebene X parallel verlaufen und
in einem oberen Ab-
schnitt als Schrägflächen gestaltet sind.
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Das freie Ende jedes Seitenteils 10 weist beidseitige rechteckige
Ausklinkungen auf, dergestalt, daß das Seitenteil sich zwischen niedrigeren Endkanten,
welche insgesamt eine in einer zur zweiten Längsmittelebene X parallelen Ebene liegende
Anlagefläche 27 bilden, mit einem rechteckigen Blechabschnitt 10' verlängert. In
dem Blechabschnitt 10' ist durch Verformung eine nach.
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aussen vorstehende Nase gebildet. Alle Nasen liegen i.n einer gemeinsamen,
zur zweiten Längsmittelebene X parallelen Ebene und bilden erste Rasten 28, welche
mit später erläuterten zweiten Rasten zum Eingriff bringbar sind.
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Der Deckel 5 besteht aus einem einstückigen Blechstanzteil mit einem
ebenen rechteckigen Mittelteil 30, an dessen beiden Längsseiten sich über 900 Biegungen
ebenfalls ebene und rechteckige Randteile 34 anschliessen.
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Parallel tu und dicht an den Längsseiten des Mittelteils 30 sind in
dieses Längsschlitze 38 eingestanzt, deren äußere Schl i tzränder die bereits erwähnten
zweiten Rasten 29 bilden. Ferner sind aus dem Mittelteil 30 und angrenzenden Bereichen
der Randteile 34 zwei rechteckige Zungen versetzt zueinander ausgestanzt, welche
über zur Längs-
ach.se des Deckels parallele Biegungslinien aufeinanderzu
so nach innen umgebogen sind, daß (bei auf den Sockel 4 aufgesetztem Deckel 5) ihre
freien in Längsrichtung versetzt aufeinanderfolgenden Kanten im wesentlichen in
der ersten Längsmittelebene Y, sowie in einer Geraden liegen, welche zur Längsmittelachse
0 parallel ist. Die beiden Zungen bi:lden zusammen ein Gegendruckstück 40 und die
den Kontaktdruckstücken 16 zugekehrten Kanten sind so ausgebildet, daß sie aufgrund
ihrer größeren Längenausdehnung und/oder eines größeren Winkels zwischen den sie
bildenen Flächen und/oder ihrer stärkeren Abrundung ein geringeres Eindringvermögen
in die Isolierhülle 2', 2'' bzw. den Leiter 1', 1'' aufweisen, als die Rippe 17
des Kontaktdruckstücks 16.
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Abgesehen vc der versetzten Anordnung der Zungen im Deckel 5 ist die
Klemme völlig symmetrisch ausgebildet und zwar sowohl hinsichtlich der ersten Längsmittelebene
Y, als auch hinsichtlich der Quermittelebene.
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Beim Einlegen eines Leiters 1' bzw. 1'' wird dieser von den Backen
18/25 unabhängig vom Durchmesser seiner Isolierhülle 2' bzw. 2'' in Bezug auf die
erste Längsmittelebene Y
zentriert, so daß die Rippe. 17 mittig
in die Isolierhülle 2' bzw. 2'' und den Leiter 1' bzw. 2'' eindringt, wenn auf den
Deckel 5 ein Druck in Richtung des Pfeiles A ausgeübt wird.