DE4309198C2

DE4309198C2 - Anschlussklemme für ein Einbaugerät, insbesondere für einen Leitungsschutzschalter

Info

Publication number: DE4309198C2
Application number: DE19934309198
Authority: DE
Inventors: Willy Schwarz
Original assignee: CMC CARL MAIER and CIE AG SCHAFFHAUSEN CH; CMC Carl Maier and Cie AG
Current assignee: CMC CARL MAIER and CIE AG SCHAFFHAUSEN CH; ABB CMC Carl Meier AG
Priority date: 1993-03-22
Filing date: 1993-03-22
Publication date: 1997-06-12
Anticipated expiration: 2013-03-23
Also published as: DE4309198A1

Description

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer Anschlußklemme für ein Reihen-Einbaugerät, insbesondere für einen Leitungsschutzschalter, nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine Anschlußklemme der eingangs genannten Art ist in EP 0155905 B1 beschrieben. Diese Anschlußklemme weist eine feststehende Klemmplatte mit bügelförmig angeformten Schenkeln und eine Schraubverbindung mit einer Klemmschraube und einer als bewegliche Klemmplatte wirkenden Klemmutter auf. Die Klemmschraube ist in einer in der Klemmplatte vorgesehenen Öffnung drehbar gelagert und verklemmt beim Anziehen eine Sammelschiene einer Installationsanlage zwischen der Klemmplatte und der Klemmutter. In jedem der beiden Schenkel ist ein gewinkelt ausgebildeter Schlitz vorgesehen. Diese Schlitze dienen der Führung von nockenartigen Vorsprüngen der Klemmutter beim Lösen oder Anziehen der Schraubverbindung. Beim Lösen der Schraubverbindung wird die Klemmutter zunächst von der Sammelschiene abgerückt und werden anschließend die Klemmutter und die mit ihr verbundene Klemmschraube um eine im Bereich der Auflagefläche des Schraubenkopfes liegende Achse geschwenkt. Ein mit einer solchen Anschlußklemme versehener und in eine Installationsanlage eingebauter Einbauapparat kann dann ohne Querverschiebung aus der Installationsanlage entfernt werden, obwohl die Klemmutter die Sammelschiene der Installationsanlage hintergreift.

Aus DE 32 28 643 A1 ist eine Wäscheklammer bekannt, bei der mit Hilfe eines entsprechend einer logarithmischen Spirale gekrümmten Klemmelementes unabhängig von der Stoffdicke der Wäschestücke stets eine konstante Klemmkraft erreicht wird.

In DE 40 04 124 A1 ist eine Vorrichtung zum Ausgeben von Bahnabschnitten von einer Abgaberolle abgegeben. Bei dieser Vorrichtung bewegt eine Gleitfläche ein Schneidelement zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung. Die Gleitfläche ist als Positionierwalze ausgeführt. Die Stirnflächen der Walze sind mit einer Spiralführung zur Führung eines Schiebers, an den ein Messer angelenkt ist, versehen.

Bei einer aus DE 85 34 698 U1 bekannten Schraubklemme zur elektrischen Verbindung eines leitenden Drahtes mit einer Leitschiene eines Elektrogerätes werden der Draht und die Schiene mittels einer Klemmschraube in einem Käfig miteinander verpreßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anschlußklemme nach dem Stand der Technik derart weiterzubilden, daß das Verschwenken der beweglichen Klemmplatte besonders rasch und mit vergleichsweise geringem Kraftaufwand ausgeführt werden kann.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Anschlußklemme nach der Erfindung ermöglicht einen raschen Ein- und Ausbau von Geräten in elektrische Anlagen, bei denen aus Gründen der Platzersparnis eine die Sammelschiene hintergreifende Klemmplatte schwenkbar ausgebildet sein muß. Durch die spiralig verlaufende Krümmung des die Schwenkung der beweglichen Klemmplatte bewirkenden Abschnitts der Führungsbahn genügen bereits wenige Drehungen der Klemmschraube, um die bewegliche Klemmplatte aus dem Bereich der Sammelschiene zu rücken. Ein besonders rasches und sicheres Aus- bzw. Einrücken der beweglichen Klemmplatte mit gleichmäßigem Kraftaufwand wird hierbei dadurch erreicht, daß der die Schwenkbewegung verursachende Abschnitt der Führungsbahn entsprechend einer logarithmischen Spirale gekrümmt ist.

Eine zusätzliche Kraftkomponente für das Ausschwenken der bewegbaren Klemmplatte läßt sich dadurch erzielen, daß ein im gekrümmten Führungsbahnabschnitt geführter Gleitkörper gegenüber der Schraubenachse in Richtung des gekrümmten Teils der Führungsbahn versetzt ist.

Mit Vorteil sind an einer ersten der beiden Klemmplatten zwei parallel zueinander und parallel zur Schraubenachse ausgerichtete Schenkel angeformt, und ist eine zweite der beiden Klemmplatten mit geringem Spiel zwischen den beiden Schenkeln geführt. Beim Anziehen oder Lösen der Schraubverbindung werden dann ein übermäßiges Verdrehen der beweglich geführten Klemmplatte und damit eine übermäßige Belastung des Gleitkörpers vermieden. Dies ist dadurch bedingt, daß beim Anziehen der Schraubverbindung die Schenkel das von der Klemmschraube über ein Gegengewinde auf die bewegliche Klemmplatte übertragene Anzugsdrehmoment aufnehmen und vom Gleitkörper fernhalten. Eine solchermaßen weitergebildete Anschlußklemme kann mit besonderem Vorteil in Einbaugeräten eingesetzt werden, welche hohe Nennströme führen und große Anschlußquerschnitte aufweisen.

Der gekrümmt ausgebildete Abschnitt der Führungsbahn weist zwei Führungszonen aufweist, von denen eine den Gleitkörper beim Lösen der Schraubverbindung und eine andere den Gleitkörper beim Anziehen der Schraubverbindung führt. Ist dieser Abschnitt der Führungsbahn als Schlitz oder Nut ausgebildet und lediglich in einem der beiden Schenkel oder lediglich in einem Gehäuseteil des Einbaugerätes vorgesehen, so kann die Anschlußklemme nach der Erfindung geometrisch sehr einfach gestaltete Einzelteile aufweisen. Für die Fertigung dieser Einzelteile notwendige Werkzeuge können dann besonders einfach und kostengünstig gestaltet werden und die Einzelteile wie auch die Werkzeuge sind vergleichsweise robust und praktisch kaum bruchgefährdet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht von rechts auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anschlußklemme nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht von links auf die Anschlußklemme nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen längs III-III geführten Schnitt durch die Anschlußklemme nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht von rechts auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer Anschlußklemme nach der Erfindung,

Fig. 5 eine Seitenansicht von links auf die Anschlußklemme nach Fig. 4,

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen längs VI-VI geführten Schnitt durch die Anschlußklemme nach Fig. 4,

Fig. 7 eine Seitenansicht von rechts auf ein drittes Ausführungsbeispiel einer Anschlußklemme nach der Erfindung,

Fig. 8 eine Seitenansicht von links auf die Anschlußklemme nach Fig. 7,

Fig. 9 eine Aufsicht auf einen längs IX-IX geführten Schnitt durch die Anschlußklemme nach Fig. 7,

Fig. 10 eine Seitenansicht von rechts auf ein viertes Ausführungsbeispiel einer Anschlußklemme nach der Erfindung,

Fig. 11 eine Frontansicht der Anschlußklemme nach Fig. 10, und

Fig. 12 eine Draufsicht auf einen längs XII-XII geführten Schnitt durch die Anschlußklemme nach Fig. 10.

In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen auch gleichwirkende Teile. Bei dem in den Fig. 1 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispielen des Stromanschlusses nach der Erfindung bezeichnet 1 eine geschnitten dargestellte und senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Sammelschiene einer elektrischen Installationsanlage. An diese Sammelschiene sind jeweils mittels einer Anschlußklemme nach der Erfindung Reiheneinbaugeräte, wie insbesondere Leitungsschutzschalter, angeschlossen, welche dicht nebeneinander angeordnet sind. Jede der Anschlußklemmen ist an einer der Sammelschiene 1 zugewandten, vergleichsweise schmalen Frontseite eines Gehäuse 2 des Reiheneinbaugerätes befestigt. An der nicht dargestellten Rückseite des Reiheneinbaugerätes ist eine mit einer elektrischen Leitung verbindbare Anschlußklemme vorgesehen.

Zum Ein- oder Ausbau des Reiheneinbaugerätes muß dieses nach oben entfernt werden. Die erfindungsgemäße Anschlußklemme weist dazu jeweils zwei Platten 3, 4 zum Verklemmen der Sammelschiene 1 auf sowie eine Schraubverbindung mit einer um eine Achse 5 drehbaren, auf eine bewegliche 3 beider Klemmplatten 3, 4 wirkenden Schraube 6 zur Erzeugung der Klemmkraft und eine Führungsvorrichtung mit einer Führungsbahn 7 zur Führung eines Gleitkörpers der beweglichen Klemmplatte 3.

Die Führungsbahn 7 weist zwei ineinanderübergehende Abschnitte 8, 9 auf, von denen der Abschnitt 8 im wesentlichen geradlinig und bei angezogener Klemme (in den Figuren dargestellt) parallel zur Schraubenachse 5 verläuft. Der Abschnitt 9 ist gegenüber dem Abschnitt 8 um einen stumpfen Winkel, von typischerweise 120 bis 150°, geneigt angeordnet. Im Abschnitt 9 ist die Führungsbahn 7 in Form einer logarithmischen Spirale gekrümmt ausgebildet.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 ist die Führungsbahn eine als Schlitz ausgebildete Materialausnehmung.

Diese Materialausnehmung ist in einem 10 von zwei an der feststehend angeordneten Klemmplatte 4 angeformten, parallel zueinander und parallel zur Schraubenachse 5 ausgerichteten Schenkeln 10, 11 vorgesehen. Zwischen den Schenkeln 10, 11 ist die bewegliche Klemmplatte 3 mit geringem Spiel angeordnet. In die Klemmplatte 3 ist ein mit der Klemmschraube 6 zusammenwirkendes Innengewinde 12 eingelassen. An einer kantenartigen Seitenfläche der Klemmplatte 3 ist als Gleitkörper eine in der Führungsbahn 7 geführte Nase 13 angebracht. Die Nase 13 ist gegenüber der Schraubenachse 5 in Richtung des spiralig gekrümmt ausgebildeten Abschnitts 9 der Führungsbahn 7 versetzt angeordnet.

Beim Lösen der Schraubverbindung durch Drehen der Klemmschraube 6 wird die Klemmplatte 3 im Abschnitt 8 der Führungsbahn 7 nach unten geführt und dabei von der Sammelschiene 1 abgerückt. Nach einigen Umdrehungen der Klemmschraube 6 schlägt die Nase 13 an einer als Kante ausgebildete Führungszone 14 des im Abschnitt 9 vorgesehenen Teils der Führungsbahn 7 an und wird nun längs der in Form der logarithmischen Spirale gekrümmten Führungszone 14 nach rechts unten weitergeführt. Die Klemmplatte 3 und die mit ihr verbundene und in einem nicht ersichtlichen spielbehafteten Loch oder Langloch der Klemmplatte 4 gelagerte Klemmschraube 6 führen nun eine die Klemmplatte 3 nach rechts (Fig. 1) verschiebende Schwenkbewegung aus. Die hierbei wirksame Drehachse steht in den Fig. 1 und 2 senkrecht zur Zeichnungsebene und schneidet in guter Näherung die Schraubenachse 5 im Bereich des in der Klemmplatte 3 vorgesehenen Langlochs. Der Ursprung der logarithmischen Spirale ist auf die Drehachse gelegt. Bei einer derart ausgebildeten Form der Führungsbahn 7 im Abschnitt 9 genügen wenige Umdrehungen der Klemmschraube 6, um die Klemmplatte 3 von der Sammelschiene 1 wegzuschwenken und das Einbaugerät nun nach oben aus der Installationsanlage zu entfernen. Da bei einer logarithmischen Spirale der Winkel zwischen einer Geraden vom Ursprung der Spirale und einer am Schnittpunkt dieser Geraden an die Spirale gelegten Tangenten konstant ist, erfolgt das Ausschwenken mit gleichmäßiger Geschwindigkeit und mit konstanter Kraft. Ein besonders rasches Ausschwenken läßt sich erreichen, wenn der Winkel zwischen der Ursprungsgeraden und der Tangente möglichst groß gewählt wird. Jedoch darf dieser Winkel nur so groß gewählt werden, daß bei der Bewegung der Nase 13 auf der Führungszone 14 keine Selbsthemmung eintritt. Durch die Versetzung der Nase 13 gegenüber der Schraubenachse 5 in Richtung der erwünschten Schwenkbewegung ergibt sich eine zusätzliche Kraftkomponente für das Ausschwenken.

Beim Anziehen der Schraubverbindung wird die Nase 13 zunächst längs einer ebenfalls in Form einer logarithmischen Spirale gekrümmten Führungszone 15 geführt und die Klemmplatte 3 mit wenigen Umdrehungen der Klemmschraube 6 in die Horizontale geschwenkt und anschließend in vertikaler Richtung an die Sammelschiene 1 gerückt. Da die beiden Schenkel 10, 11 die Klemmplatte lediglich mit geringem Spiel umgeben, kann das Drehmoment beim Anziehen groß sein, da es nicht von der Nase, sondern von den Schenkeln 10, 11 aufgenommen wird.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 4 bis 6 weist die bewegliche Klemmplatte 3 als Gleitkörper zwei an einander gegenüberstehenden kantenartigen Seitenflächen angebrachte und gegenläufig wirkende Schultern 16, 17 auf. Die Führungsbahn 7 ist auf beide Schenkel 10 bzw. 11 verteilt und enthält auf jedem der beiden Schenkel 10, 11 jeweils eine als kantenartige, schmale Seitenfläche ausgebildete Führungszone 14 bzw. 15.

Beim Lösen der Schraubverbindung wird das Ausschwenken durch die auf der Führungszone 14 gleitende Schulter 16 erreicht. Beim Anziehen wird das Einschwenken der Klemmplatte 3 dadurch erzielt, daß die gegenüberliegende Schulter 17 auf der Führungszone 15 gleitet. Da beide Führungszonen die Form einer logarithmischen Spirale haben, wird auch bei dieser Ausführungsform mit wenigen Umdrehungen der Klemmschraube 6 das Ein- oder Ausschwenken erreicht. Ein übermäßiges Verdrehen der als Mutter wirkenden Klemmplatte 3 beim Öffnen und beim Festdrehen wird durch das geringe Spiel der Klemmplatte 3 zwischen den Schenkeln 10, 11 vermieden.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 7 bis 9 weist im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Abschnitt 8 der Führungsbahn 7 lediglich eine parallel zur Schraubenachse 5 erstreckte Kante 18 auf. Das freie Ende der Klemmschraube 6 ist gegen einen festen Anschlag 19 geführt, welcher derart angeordnet ist, daß ein Ausweichen der Klemmschraube 6 während der Führung der Klemmplatte 3 entlang der Kante 18 entgegen der Schwenkrichtung der beweglichen Klemmplatte 3 verhindert ist.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 10 bis 12 sind die beiden parallel zueinander und parallel zur Schraubenachse 5 ausgerichteten Schenkel 10, 11 an die bewegliche Klemmplatte 3 angeformt. Zwischen beiden Schenkeln ist die feststehende, einen Stromleiter haltende Klemmplatte mit einem derart gering bemessenen Spiel angeordnet, daß beim Anziehen oder Lösen der Schraubverbindung ein übermäßiges Verdrehen der beweglichen Klemmplatte vermieden wird. An den von der Klemmplatte 3 abgewandten Enden der beiden Schenkel ist eine mit der Klemmschraube 6 zusammenwirkende Mutter 20 angeformt ist. Das freie Ende der Klemmschraube 6 ist auf der feststehenden Klemmplatte 4 abgestützt. Die entsprechend der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 ausgebildete Führungsbahn 7 ist in einer Nut des Gehäuses 2 vorgesehen.

Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anschlußklemme wird das Anzugsdrehmoment beim Lösen und Anziehen der Schraubverbindung über die Schenkel 10, 11 auf die Klemmplatte 4 übertragen und von der Führungsbahn 7 ferngehalten.

Bezugszeichenliste

1 Sammelschiene
2 Gehäuse
3, 4 Klemmplatten
5 Schraubenachse
6 Klemmschraube
7 Führungsbahn
8, 9 Abschnitte
10, 11 Schenkel
12 Innengewinde
13 Nase
14, 15 Führungszonen
16, 17 Schultern
18 Kante
19 Anschlag
20 Mutter

Claims

1. Anschlußklemme für ein Reiheneinbaugerät, insbesondere für einen Leitungsschutzschalter, mit zwei Platten (3, 4) zum Verklemmen einer Sammelschiene (1), einer Schraubverbindung mit einer drehbaren, auf eine bewegliche (3) beider Klemmplatten (3, 4) wirkenden Schraube (6) zur Erzeugung der Klemmkraft und einer Führungsvorrichtung mit einer Führungsbahn (7) zur Führung eines als Gleitkörper wirkenden Teils der beweglichen Klemmplatte (3), bei der die Führungsbahn (7) zwei ineinanderübergehende Abschnitte (8, 9) aufweist, von denen beim Lösen der Schraubverbindung ein erster Abschnitt (8) dem Abrücken der beweglichen Klemmplatte (3) von der Sammelschiene (1) und ein gegenüber dem ersten (8) um einen stumpfen Winkel geneigt angeordneter zweiter Abschnitt (9) dem Verschwenken der von der Sammelschiene (1) abgerückten beweglichen Klemmplatte (3) dient, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt (9) der Führungsbahn (7) als Abschnitt einer logarithmischen Spirale ausgebildet ist, deren Ursprung bei Ausführung der Schwenkbewegung in der Drehachse der beweglichen Klemmplatte (3) liegt, und bei der der Winkel zwischen einer durch den Ursprung gelegten und den Spiralenabschnitt schneidenden Geraden und einer im Schnittpunkt an den Spiralenabschnitt gelegten Tangente höchstens so groß ist, daß die Belegung des Gleitkörpers im zweiten Abschnitt (9) der Führungsbahn (7) nicht gehemmt ist.

2. Anschlußklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper gegenüber der Schraubenachse (5) in Richtung des zweiten Abschnitts (9) der Führungsbahn (7) versetzt angeordnet ist.

3. Anschlußklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt (9) der Führungsbahn (7) zwei Führungszonen (14, 15) aufweist, von denen eine erste (14) den Gleitkörper beim Lösen der Schraubverbindung und eine zweite (15) den Gleitkörper beim Anziehen der Schraubverbindung führt.

4. Anschlußklemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an eine feststehende (4) der beiden Klemmplatten (3, 4) zwei parallel zueinander und parallel zur Schraubenachse (5) ausgerichtete Schenkel (10, 11) angeformt sind, zwischen denen die bewegliche Klemmplatte (3) mit Spiel geführt ist.

5. Anschlußklemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die bewegliche Klemmplatte (3) zwei parallel zueinander und parallel zur Schraubenachse (5) ausgerichtete Schenkel (10, 11) angeformt sind, zwischen denen eine feststehende (4) der beiden Klemmplatten (3, 4) mit Spiel angeordnet ist.

6. Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt (9) der Führungsbahn (7) eine in lediglich einem (10) der beiden Schenkel (10, 11) oder in lediglich einem Gehäuseteil (2) des Reiheneinbaugerätes vorgesehene Materialausnehmung ist, und daß die bewegliche Klemmplatte (3) als Gleitkörper eine Nase (13) aufweist, welche beim Schwenken der beweglichen Klemmplatte (3) in der Materialausnehmung geführt ist und beim Lösen der Schraubverbindung auf der ersten Führungszone (14) und beim Anziehen der Schraubverbindung auf der zweiten Führungszone (15) gleitet.

7. Anschlußklemme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auch der erste Abschnitt (8) der Führungsbahn (7) von der in lediglich einem (10) der beiden Schenkel (10, 11) oder in lediglich einem Gehäuseteil (2) des Reiheneinbau gerätes vorgesehenen Materialausnehmung gebildet ist.

8. Anschlußklemme nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den von der beweglichen Klemmplatte (3) abgewandten Enden der beiden Schenkel (10, 11) eine mit der Klemmschraube (6) zusammenwirkende Mutter (20) angeformt ist, und daß das freie Ende der Klemmschraube (6) auf der feststehenden Klemmplatte (4) abgestützt ist.

9. Anschlußklemme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (8) der Führungsbahn (7) als parallel zur Schraubenachse (5) erstreckte Kante (18) ausgebildet ist.

10. Anschlußklemme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führungszone (14) eine Kante eines ersten (10) und die zweite Führungszone (15) eine Kante eines zweiten (11) beider Schenkel (10, 11) ist, und daß die bewegliche Klemmplatte (3) an einander gegenüberstehenden kantenartigen Seitenflächen als Gleitkörper zwei Schultern (16, 17) aufweist, von denen eine erste (16) beim Lösen der Schraubverbindung auf der Kante des ersten Schenkels (10) und eine zweite (17) beim Anziehen der Schraubverbindung auf der Kante des zweiten Schenkels (11) gleitet.