DE4134004C2 - Anschlußklemme mit unverlierbarer Schraube und Klemmleiste mit derartigen Klemmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlußklemme mit unverlier­ barer Schraube, der in einem elektrischen Gerät zum Anschluß sowohl von abisolierten Drahtenden ohne besondere Vorberei­ tung, als auch von an diesen Enden angebrachten offenen oder geschlossenen Kabelschuhen an diesem Gerät verwendbar ist, mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Bekanntlich sind elektrische Geräte für den Anschluß von elektrischen Drähten im allgemeinen mit Schraubanschlüssen bestückt. Ein häufig benutzer Anschlußtyp besitzt eine Klemm­ schraube, deren mit Gewinde versehener Schaft in eine Gewinde­ bohrung eines festen Anschlußteils eingeschraubt werden kann. Zwischen dem mit Gewinde versehenen Teil des Schaftes und dem Kopf der Schraube ist ein Bügel unverlierbar montiert. Die aus Schraube und Bügel bestehende Einheit ist im Inneren einer Aussparung angeordnet, die in einem aus einem Isolierstoff bestehenden Körper vorgesehen ist und deren Abmessungen eine geradlinige Bewegung des Bügels bei der Ein- und Ausschrau­ bung der Schraube zulassen.

Um die Einführung eines Schraubenziehers zu gestatten, ist die Aussparung von außen durch eine Öffnung zugänglich, die sich gegenüber dem Schraubenkopf befindet und in dem Körper oder in einer an diesem angebrachten Klemmenabdeckung vorgesehen ist. Der elektrische Draht tritt zwischen den mit Gewinde versehenen Schaft der Schraube und eine Wand der Aussparung ein und wird durch die geradlinige Bewegung des Bügels, die sich durch die Einschraubung ergibt, zwischen dem Bügel und dem Anschlußteil festgeklemmt.

Bei derartigen Anschlüssen wird die Unverlierbarkeit der Schraube gewöhnlich durch einen an dem Körper befestigten Anschlag gewährleistet, an dem die Schraube oder der Bügel am Ende der Ausschraubung zum Anschlag kommt und axial blockiert wird.

Diese Lösung gestattet jedoch nicht den Anschluß eines mit einem geschlossenen Kabelschuh versehenen Leiterdrahts, der, um die Einführung des Kabelschuhs zu ermöglichen, erfordert, daß die Schraube axial von dem Anschlußteil entfernt wird.

Es wurde im übrigen die Verwendung einer Klemmschraube vor­ geschlagen, die einen mit einem Gewinde versehenen Kopf be­ sitzt, der am Ende der Ausschraubung in ein am Körper des Geräts vorgesehenes Innengewinde eingeschraubt werden kann, so daß der Halt und die Austrittsbewegung der Schraube nach ihrer Ausschraubung aus dem Anschlußteil weiterhin gewähr­ leistet bleibt.

Hierbei stellt sich jedoch das Problem der Kompatibilität zwischen dem Vorgang der Ausschraubung des Schraubenschafts und dem Vorgang der Einschraubung des Schraubenkopfes: diese beiden Vorgänge sind nämlich nie vollständig kompatibel, so daß es zu ungewünschten Blockierungen der Schraube und/oder zu einem vorzeitigen Verschleiß der Innen- und Außengewinde kommt.

Um zu versuchen, diesen Nachteil zu beseitigen, wurde, insbe­ sondere in der US-Patentschrift 3 414 866, vorgeschlagen, den Schraubenkopf mit Innengewinde-Abschnitten zusammenwirken zu lassen, die an den beiden einander entgegengesetzten Sei­ tenflächen von zwei parallelen Trennwänden vorgesehen sind, die zu beiden Seiten der Schraube angeordnet sind.

Die obengenannten Kompatibilitätsfehler werden hier durch die Querflexibilität der Trennwände ausgeglichen, die bei Kraftaufwendung axiale Bewegungen des Schraubenkopfes in den Innen­ gewinde-Abschnitten zulassen (die sich voneinander entfernen, wenn das Außengewinde auf sie Kräfte ausübt).

Diese Lösung gewährleistet jedoch weder die Unverlierbarkeit noch die Zentrierung der Schraube nach ihrem Austritt aus dem Anschlußteil (die Schraube kann nämlich in dem Raum zwischen den beiden Trennwänden kippen).

Ferner ist die Querbeweglichkeit der Trennwände nicht mehr gegeben, wenn ein und dieselbe Trennwand zwei einander entgegengesetzte Innen­ gewinde-Abschnitte trägt, mit denen zwei Außengewinde in Eingriff kom­ men.

Die Offenlegungsschrift DE 38 07 191 A1 offenbart eine Anschlußvor­ richtung mit einer Klemmschraube, die in ein Kontaktteil einschraubbar ist, einem unter dem Schraubenkopf unverlierbar montierten Bügel und einem Isolierkörper, der eine Kammer zur Aufnahme der aus Schraube und Bügel bestehenden Einheit aufweist. Ein mit dem Isolierkörper ver­ bundenes Blockierorgan ist so ausgebildet, daß es den Schraubenkopf teilweise umgibt und mindestens eine Schulter besitzt, die sich an eine schräge Fläche des Bügels anlegen kann und dadurch ein Herausziehen der Schraube sowie ein seitliches Kippen verhindert.

Die Druckschrift FR 2 563 947 A1 offenbart eine Anschlußvorrichtung mit einem Klemmelement, das auf einer Schraube reitet, die gemeinsam und zueinander drehbar in einer Ausnehmung in einem Isolierkörper unterge­ bracht sind. Während die Schraube durch ein von außen eingeführtes Werkzeug gedreht werden kann, wird das Klemmelement vom Isolierkör­ per am Drehen gehindert, wodurch sich das Klemmelement in axialer Richtung der Schraube bewegt und dabei einen oder mehrere elektrische Leiter einklemmt, um eine elektrische Verbindung zwischen ihnen herzu­ stellen.

Ziel der Erfindung ist es, den oben genannten Nachteil zu beseitigen. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß eine Anschlußklemme vorgeschlagen, die aus einem isolierenden Körper, einem elektrisch leiten­ den Anschlußteil, das an dem Körper fest montiert ist und mit einer Ge­ windebohrung versehen ist, und aus einer Klemmschraube mit einem mit Gewinde versehenen Schaft, der in die Gewindebohrung eingeschraubt werden soll, und einem Kopf besteht, der ein Gewinde aufweist, das am Ende der Ausschraubung mit einem an dem Körper befestigten, mit einem Innengewinde versehenen Element zusammenwirken kann, so daß der Halt und die Austrittsbewegung der Schraube weiterhin gewährleistet wird, wenn diese nach ihrem Austritt aus der Gewindebohrung des An­ schlußteils weiter ausgeschraubt wird, die erfindungsgemäß dadurch ge­ kennzeichnet ist, daß das mit Innengewinde versehene Element aus einer an dem Körper befestigten Wand besteht, die sich senkrecht zur Achse der Gewindebohrung erstreckt und koaxial zu dieser Achse eine durchgehen­ de Öffnung mit im wesentlichen zylindrischer Form aufweist, die mit ei­ nem Innengewinde versehen ist, wobei die Wand so flexibel ist, daß die Öffnung bei der Einschraubung des Kopfes der Schraube eine axiale Ausgleichs­ bewegung ausführen kann.

Aufgrund dieser Anordnung entfernt sich die Schraube bei weiterem Ausschrauben nach Verlassen der Gewindebohrung ohne Gefahr einer Blockierung oder Beschädigung der Ge­ winde von dem Anschlußteil, bis der Abstand zu diesem so groß ist, daß ein oder mehrere geschlossene Kabelschuhe ein­ geführt oder abgenommen werden können. Anschließend kann die Schraube wieder eingeschraubt werden, ohne daß dabei auf die Positionierung der Schraube zu achten ist, da die Schraube ständig koaxial in der Gewindebohrung gehalten bleibt.

Das Innengewinde der durchgehenden Öffnung kann bei der Her­ stellung des Körpers gebildet werden. Vorzugsweise jedoch ist die Öffnung ursprünglich glatt, wobei bei dem ersten Einschraubvorgang durch die selbstschneidende Schraube ein Innengewinde hergestellt wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Klemmenleiste mit mindes­ tens einer Anschlußklemme der beschriebenen Art, die über das Gewinde ihres Schraubenkopfs an einer Klemmenabdeckung befestigt ist.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 bis 5 schematische Darstellungen einer erfindungs­ gemäßen Anschlußklemme in verschiedenen Betriebs­ phasen,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer erfindungs­ gemäßen Klemmenleiste,

Fig. 7 einen schematischen Schnitt durch eine Anschluß­ klemme der in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Art, bei der jedoch eine besondere Schraube mit un­ symmetrischem Ende verwendet wird, und

Fig. 8 bis 10 axiale Schnitte, die verschiedene Ausführungs­ formen von Schrauben mit unsymmetrischen Enden zeigen.

Die in der Zeichnung dargestellte Anschlußklemme bestückt ein Gehäuse eines elektrischen Geräts, von dem lediglich die zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile 1 und 2 dargestellt sind.

Diese Anschlußklemme besitzt auf bekannte Weise ein in dem Gehäuse 1, 2 fest montiertes Anschlußteil 3, das auf einem inneren Bereich 4 eine Kontaktfläche 5 aufweist, an die ein anderes leitendes Teil angeschlossen ist, die zu einer elek­ trischen Schaltung des Geräts gehört.

Dieses Anschlußteil 3 ist mit einer Gewindebohrung 6 ver­ sehen, die sich gegenüber einer Aussparung 7 befindet, die in dem isolierenden Werkstoff des Gehäuses vorgesehen ist.

In diese Gewindebohrung ist eine Klemmschraube 8 eingeschraubt, die mit einem Klemmbügel 9 bestückt ist, der unter dem Kopf 10 der Schraube 8 unverlierbar montiert ist. Der Bügel 9 ist flach, so daß ein geschlossener Kabelschuh oder ein leiten­ des Ende eines Kabels zwischen ihm und dem Teil 3 eingeklemmt werden kann. Der Bügel kann gegebenenfalls V-förmig sein.

Der Berührungsschutz der Klemme wird durch ein am Gehäuse befestigtes Teil - im vorliegenden Fall eine Klemmenab­ deckung 11 -, die an einem zurückversetzten Teil 2 des Ge­ häuses lösbar montiert ist, gewährleistet, das (im vor­ liegenden Fall die Kappe 11) in der Achse der Schraube 8 eine Öffnung 12 aufweist, die den Durchgang eines Schrau­ benziehers zum Ein- und Ausschrauben der Schraube 8 gestat­ tet. Die anzuschließenden Elemente, beispielsweise Leiter­ drähte oder Kabelschuhe 13, werden über einen seitlichen Durchgang 14 eingeführt, der zwischen dem Gehäuse und der Klemmenabdeckung 11 frei bleibt.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung besitzt der Kopf 10 der Schraube 8 einen koaxialen zylindrischen Abschnitt, dessen zylindrische Fläche 16 ein Außengewinde aufweist, wäh­ rend die zylindrische Fläche der Öffnung 12 ein Innengewinde besitzt, in das der Kopf 10 der Schraube 8 auf die im fol­ genden beschriebene Weise eingeschraubt wird.

Der axiale Abstand zwischen der Gewindebohrung 6 und der mit Innengewinde versehenen Öffnung 12 ist kleiner als die Gesamtlänge der Schraube 8, so daß der Kopf 10 der Schrau­ be 8 vor Beendigung der Ausschraubung der Schraube aus der Gewindebohrung 6 in die mit Innengewinde versehene Öffnung 12 der Kappe 11 eintritt und sich in diese einzuschrauben beginnt.

Da die Kappe 11 aus einem leicht bearbeitbaren Kunststoff besteht, kann das Innengewinde der Öffnung 12 zweckmäßiger­ weise durch die selbstschneidende Wirkung des Gewindes der Schraube 8 bei der ersten vollständigen Ausschraubung die­ ser Schraube hergestellt werden.

Fig. 1 zeigt die dem Gewindeschneiden vorhergehende Phase, in welcher die Schraube 8 zum großen Teil eingeschraubt ist, wobei der Kopf der Schraube 8 sowie der Bügel 9 sich in dem zwischen dem Anschlußteil 3 und der Klemmenabdeckung 11 be­ findlichen freien Volumen befinden.

Vor der Beendigung der Ausschraubung der Schraube 8 tritt der Kopf 10 in die Öffnung 12 der Abdeckung 11 ein und beginnt mit dem Gewindeschneiden (Fig. 2). Dieser Vorgang findet solange statt, bis das freie Ende der Schraube 8 weit genug von der Gewindebohrung 6 entfernt ist, um bei­ spielsweise die Einführung von zwei geschlossenen Kabel­ schuhen 13 zu gestatten (Fig. 3 und 4).

Man bemerkt, daß das vollständige Ausschrauben der Schrau­ be 8 dadurch unmöglich gemacht ist, daß der Bügel 9 an der Abdeckung 11 zum Anschlag kommt, so daß die Schraube 8 nicht herausgezogen werden kann (Fig. 4).

Nach Einführung der Kabelschuhe 3 wird die Schraube 8 wieder eingeschraubt, bis die Kabelschuhe in geeigneter Weise an das Anschlußteil 3 angepreßt werden (Fig. 5). In dieser Stellung tritt der Kopf 10 der Schraube 8 nicht mehr in die Öffnung 12 ein.

Zum Abmontieren der Kabelschuhe 13 wird die Schraube 8 wie­ der ausgeschraubt, wobei sich das Gewinde des Kopfes 10 in die Öffnung mit dem zuvor hergestellten Innengewinde ein­ schraubt.

Die Steigung des Gewindes des Schaftes der Schraube 8 kann gleich der Steigung des Gewindes des Kopfes 10 sein, um vor allem ein Ausreißen des Kunststoffes der Abdeckung zu ver­ meiden. Sie kann auch kleiner als die des Kopfes sein, um die Einführung und Abnahme eines geschlossenen Kabelschuhs zu beschleunigen. Sie kann auch größer als die des Kopfes sein, wenn die Abdeckung aus Gründen der Abmessung oder der Machbarkeit aus einem biegsamen Kunststoff geringer Dicke besteht. Wenn die Steigungen verschieden sind, wird die Überlagerung der beiden Schraubvorgänge von einer leich­ ten Durchbiegung der Abdeckung begleitet.

In allen Fällen muß das Teil, das die mit Innengewinde ver­ sehene Öffnung 12 aufweist (im vorliegenden Fall die Klemmen­ abdeckung 11), eine so geringe Dicke haben und so flexibel sein, um durch eine axiale Bewegung der Öffnung 12 (in Fig. 2 mit unterbrochenen Linien angedeutet) einen Ausgleich der Kompatibilitätsfehler der gleichzeitigen Verschraubung des Schaftes und des Kopfes der Schraube 8 zu gewährleisten.

Außerdem kann eine vorzugsweise abgeschrägte Schulter 17 zwi­ schen dem mit dem Schlitz versehenen Ende des Kopfs 10 und dem mit Gewinde versehenen Teil 16 vorgesehen sein, die das Eintreten des Kopfes 10 in die Öffnung 12 der Abdeckung 11 erleichtern soll (Selbstzentrierung).

Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemäße Klemmenleiste, die mehrere aus einer Schraube 8 und einem Bügel 9 bestehende Einheiten besitzt, die an der Klemmenabdeckung 11 durch Eintreten der Gewinde der Köpfe 10 der Schrauben in die Öffnungen 12 der Abdeckung vormontiert sind. Die so ausgeführte Klemmenleiste bildet eine Untergruppe, die am Körper des elektrischen Ge­ räts entweder bei dessen Herstellung, bei seiner Montage oder bei seinem Anschluß am Einsatzort befestigt werden kann.

Die mit mindestens einer oder mehreren Schrauben-Bügel-Ein­ heiten versehene Abdeckung kann ein abnehmbares Element bil­ den, das an einen Gerätekörper beliebig zum Zeitpunkt der Herstellung oder erst bei der Montage und dem endgültigen Anschluß angefügt werden kann.

Diese Abdeckung 11 kann auch als eine Untereinheit ausge­ bildet sein, die ein Gehäuse oder ein Deckel eines Geräts sein kann, das bzw. der die genannten Funktionen sowie bei­ spielsweise die Berührungsschutzfunktion usw. gewährleistet.

Der Schaft der Schraube 8 kann zweckmäßigerweise an seinem Ende eine asymmetrische Form 22 aufweisen, die einen axia­ len Vorsprung bildet, der bezüglich der Längsachse der Schrau­ be 8 versetzt ist.

Diese Form kann auch von einer Abschrägung 23 (Fig. 8) oder von zwei Abschrägungen 24, 25 gebildet werden, die einen Dieder bilden, dessen Kante 26 bezüglich der Längs­ achse der Schraube 8 versetzt ist (Fig. 9). Sie kann auch einen exzentrischen axialen Vorsprung 27 bilden (Fig. 10).

In allen Fällen ist diese Form 22 bis 27 so ausgebildet, daß ein Verklemmen eines Drahts 21 zwischen dem Schaft der Schrau­ be 8 und dem Anschlußteil 3 gegenüber der Gewindebohrung 6 dieses Teils 3 verhindert wird. Sie dient ferner dazu, eine Selbstzentrierung eines Kabelschuhs bei seiner Anschließung zu gewährleisten.

Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung, der sich aus den beschriebenen Anordnungen ergibt, besteht darin, daß die Anschlußklemme in einem Zustand geliefert werden kann, in dem ihre Schraube in ausgeschraubter Stellung blockiert ist, wobei der Bügel an der flexiblen Wand (im vorliegenden Fall der Klemmenabdeckung 11) in Anschlag ist. Dadurch wird die erste Verwendung der Anschlußklemme beträchtlich erleich­ tert.

Claims (9)

1. Anschlußklemme für einen elektrischen Leiter, bestehend aus einem Isolierkörper (1, 2), einem elektrisch leiten­ den Anschlußteil (3), das fest an dem Körper (1, 2) mon­ tiert ist und mit einer Gewindebohrung (6) versehen ist, und einer Klemmschraube (8) mit einem mit Gewinde ver­ sehenen Schaft, der in die Gewindebohrung (6) einge­ schraubt werden soll, und einem Kopf (10), der mit ei­ nem Gewinde (16) versehen ist, das am Ende der Ausschrau­ bung mit einem an dem Körper (1, 2) befestigten, mit einem Innengewinde versehenen Element zusammenwirken kann, so daß der Halt und die Austrittsbewegung der Schraube (8) weiterhin gewährleistet bleibt, wenn sie nach ihrem Austritt aus der Gewindebohrung (6) des Anschlußteils (3) weiter ausgeschraubt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Innengewinde versehene Element aus einer an dem Körper (1, 2) befestigten Wand (11) besteht, die sich senkrecht zur Achse der Gewindebohrung (6) erstreckt und koaxial zu dieser Achse eine durchgehende Öffnung (12) mit im wesentlichen zylindrischer Form aufweist, die mit einem Innengewinde versehen ist, in das der Kopf (10) der Schraube (8) einschraubbar ist, wobei die Wand (11) so flexibel ist, daß die Öffnung (12) bei der Einschraubung des Kopfes (10) der Schraube (8) eine axiale Ausgleichsbewegung ausführen kann.

2. Anschlußklemme nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Bügel (9), der unter dem Kopf (10) der Schraube (8) unverlierbar montiert ist.

3. Anschlußklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde der Öffnung (12) bei der Herstellung des Körpers (1, 2) geformt wird.

4. Anschlußklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (12) des an dem Körper (1, 2) befestig­ ten Elements ursprünglich glatt ist und bei dem ersten Ausschraubvorgang durch die selbstschneidende Schraube (8) ein Gewinde erhält.

5. Anschlußklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das an dem Körper (1, 2) befestigte Element (11) eine abnehmbare Klemmenabdeckung ist.

6. Anschlußklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft der Schraube an ihrem Ende eine asymetri­ sche Form (22) besitzt, die einen bezüglich der Längs­ achse der Schraube (8) versetzten axialen Vorsprung bildet.

7. Anschlußklemme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese Form von einer Abschrägung (23) gebildet ist oder zwei Abschrägungen (24, 25) besitzt, die einen Dieder bilden, dessen Kante (26) bezüglich der Längs­ achse der Schraube (8) versetzt ist.

8. Klemmenleiste mit mindestens einer Anschlußklemme nach Anspruch 5, die durch das Gewinde des Kopfes (10) der Schraube (8) an der Klemmen abdeckung (11) befestigt ist, wobei der oder die Klemmen und die Abdeckung eine Unter­ gruppe bilden, die an dem Körper (1, 2) des elektrischen Geräts befestigt werden kann.

9. Anschlußklemme nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (11), die mit mindestens einer oder mehreren aus einer Schraube und einem Bügel bestehenden Untereinheiten (8, 9) versehen ist, eine abnehmbare Ein­ heit bildet, die an einen Gerätekörper auf beliebige Weise angefügt werden kann.