DE69710245T2

DE69710245T2 - Elektrische Klemme und Verfahren

Info

Publication number: DE69710245T2
Application number: DE69710245T
Authority: DE
Inventors: Jacques Chauquet; Jean Claude Fuchs
Original assignee: Erico International Corp
Current assignee: Erico International Corp
Priority date: 1996-04-18
Filing date: 1997-04-16
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2017-04-17
Also published as: ATE213100T1; DE69710245D1; JPH1083846A; BR9703164A; US6040525A; AU1788497A; EP0802580A1; EP0802580B1; AU713622B2

Description

ERFINDUNGESBEREICH
Die vorliegende Erfindung betrifft generell eine elektrische Klemmschelle. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Konstruktion einer solchen Klemmschelle, um den Stromleiter an der Fläche einer Sammelschiene zu befestigen.
GRUNDLAGE DER ERFINDUNG
Die Patentanmeldung DE-A-3724883 beschreibt eine elektrische Klemmschelle für die Befestigung eines Stromleiters an der Fläche einer Sammelschiene, welche ein Gehäuse enthält, das gegenüber der Fläche der Sammelschiene offen ist, sowie Mittel auf diesem Gehäuse aufweist, um einen Stromleiter an der Fläche des Stromleiters festzuklemmen. Im Stand der Technik der Industrie werden elektrische Stromleiter, und insbesondere Stromleiter einer Art eingesetzt, welche für den Anschluss eines Stromleiters an die Fläche an die Sammelschiene bestimmt sind. Für den elektrischen Anschluss zwischen den Stromkabeln und der Sammelschiene einer Schalttafel werden zum Beispiel verschiedene Systeme eingesetzt. Eine Möglichkeit bestand zum Beispiel darin, Löcher in die aus Kupfer oder Aluminium bestehenden Ränder der Sammelschienen zu bohren oder zu senken, und mit Hilfe von Schraubenbolzen, welche die Anschlussfahnen in den Gewinden durchqueren, entsprechende Anschlussfahnen zu befestigen. Die Anschlussfahnen können an das nackte Stromkabel gepresst werden. Wenn das Loch nicht gesenkt wird, sind Zusammenbauten aus Muttern, Schraubenbolzen und Unterlegscheiben erforderlich. Diese Verbindung kann selbstverständlich nicht reguliert werden und ist auf die Position der Bohrung oder der Bohrungen limitiert.
Bei Schalttafeln für den Anschluss von Niederspannungskabeln (verseilt oder fest) auf Kupferschienen, in denen keine Bohrungen für die Sammelschiene verwendet werden, sind zwei generelle Typen von Anschlüssen entwickelt worden. Ein Anschluss, der in der Gestalt eines G hergestellt wird, ist an die Kante der Sammelleitung angepasst. Die Oberseite enthält eine Klemmschraube, welche eine Lamelle gegen den Stromleiter der Sammelschiene drückt und ihn am Rand der Oberfläche der Sammelleitung festklemmt. Obwohl dieser Typ eines Anschlusses angeordnet werden kann, nachdem die Sammelschiene zusammengebaut worden ist, und an praktisch allen Positionen der Sammelschiene positioniert werden kann, weist er doch gewisse Nachteile auf. Einer dieser Nachteile besteht darin, dass er zu fest gespannt werden kann. Dadurch kann sich die Klemmschelle öffnen. Diese Öffnung ergibt sich aus dem Drehmoment, welches auf die Schraube beaufschlagt wird, und aus der Reaktion an einem einzelnen Rand der Sammelschiene. Die Öffnung kann bewirken, dass die Klemmschelle ausfällt, oder sich lockert. Zweckmäßigerweise sollte die Reaktion des Drehmomentes an beiden Rändern und im allgemeinen symmetrisch an diesen beiden Rändern eintreten.
Der andere Typ eines Anschlusses besitzt viereckige Öffnungen in seinen beiden Schenkeln und muss am Ende einer Sammelschiene mit einem Gewinde ausgestattet werden, bevor die Isolatoren montiert werden. Wenn eine Änderung oder auch ein zusätzliches Anschlusskabel notwendig sind, müssen die Sammelschiene und möglicherweise auch die Anschlüsse ausgebaut und dann erneut angeschlossen werden, wofür Zeit und Sorgfalt notwendig sind.
Dementsprechend wäre es zweckmäßig, eine Federklemme vorzusehen, die an den beiden Ränder der Sammelschiene einrastet und die Klemmschraube weitgehend im Mittelpunkt der Sammelschiene positioniert. Außerdem ist es zweckmäßig, eine Klemmschelle einzusetzen, die symmetrisch an den Rändern der Sammelschiene angeordnet ist und die an beliebigen Stellen über die Länge der Sammelschiene platziert werden kann, ohne dass diese Sammelschiene oder andere Verbindungen abgebaut werden müssen. Außerdem sollte eine Klemmschelle verwendet werden, die außergewöhnlich widerstandsfähig und steif ist, und die nicht durch Verformungen, zu starke Spannungen und Öffnungen beeinflusst wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht des Vorgesagten bietet die vorliegende Erfindung eine elektrische Klemmschelle für die Befestigung eines Stromleiters an der Fläche einer Sammelschiene, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ein U-förmiges Gehäuse mit gegenüberliegenden Fenstern aufweist, durch die ein Stromleiter eingeschoben werden kann, und außerdem Federbeine enthält, die so gestaltet sind, dass sie die beiden Ränder der Sammelschiene umrunden und in sie einrasten können. Die Klemmschelle enthält außerdem ein Mittel, um einen durch die Fenster eingeführten Stromleiter an die Fläche einer Sammelschiene zu drücken.
In einer besonderen Ausführungsart der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Klemmschelle für die Befestigung eines Stromleiters an der Fläche einer Sammelschiene vorgeschlagen, die ein steifes Gehäuse mit gegenüberliegenden Fenstern enthält, in die oder durch die ein Stromleier eingeschoben werden kann, wobei dieses Gehäuse ebenfalls zwei entgegengesetzte Federbeine aufweist, die so gestaltet sind, dass sie die beiden Ränder der Sammelschiene umrunden und in sie einrasten können, und das Gehäuse an der Fläche der Sammelschiene offen ist. An dem Gehäuse ist eine Klemmschraube angeordnet und eine mit der Schraube verbundene Lamelle wird verwendet, um den durch ein oder beide Fenster eingeschobenen Stromleiter an die Fläche der Sammelschiene zu drücken. Die Federbeine bestehen aus zwei Wänden des Gehäuses und zwischen den Federbeinen sind Flansche angeordnet, welche das Gehäuse versteifen und den Stromleiter festhalten.
In der nachstehenden Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen werden verschiedene Beispiele von Ausführungsarten der vorliegenden Erfindung im Einzelnen erklärt. Diese Ausführungsbeispiele dienen nur als Information für nur einige der verschiedenen Arten, in denen die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwirklicht werden können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den beigefügten Zeichnungen ist folgendes dargestellt:
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Klemmschelle nach der vorliegenden Erfindung;
Die 2 zeigt eine teilweise weggebrochene Ansicht und im Querschnitt dargestellte elektrische Klemmschelle;
Die 3 zeigt eine ähnliche Ansicht der Klemmschelle für die Befestigung eines Stromleiters an der Fläche einer Sammelschiene; und
Die 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Klemmschelle, die in eine Sammelschiene eingerastet ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTN AUSFÜHRUNGSARTEN
In der Darstellung der 1–3 ist eine erfindungsgemäße Klemmschelle mit der Bezugsnummer 10 gekennzeichnet. Die Klemmschelle 10 hat eine allgemein U-förmige Gestalt und ist aus einem Federstahl hergestellt.
Die Klemmschelle enthält zwei elastische seitliche Federbeine 12 und 14 für die Halterung, die so gestaltet sind, dass sie die beiden Ränder von elektrischen Sammelschienen od.dgl. umfassen können. Die Federbeine 12 und 14 erstrecken sich von den Enden einer oberen Platte 16 und enden in konisch erweiterten Fußabschnitten 18 und 20. Außerdem erstrecken sich zwei ziemlich tiefe seitliche Versteifungsflansche 22 von den Seiten der Platte 16 und reichen zwischen die Federbeine 12 und 14. Der obere Teil der Federbeine 12 und 14, die Platte 16 und die Versteifungsflansche 22 bilden ein Gehäuse 24. Die Versteifungsflansche 22 dienen dem doppelten Zweck der Herstellung der strukturellen Integrität der Klemmschelle 10 und der Isolierung der freiliegenden Spitze des Stromleiters 26. Die Versteifungsflansche 22 verleihen der Klemmschelle 10 eine außergewöhnliche Festigkeit und Steifigkeit. Die oberen Abschnitte des Gehäuses 24 enthalten außerdem gegenüberliegende Fenster 28, in welche das nackte Ende des Stromleiters 26 durch beide Seiten der Klemmschelle 10 eingeschoben werden kann. Die unteren Ränder 30 der Fenster 28 sind so geformt, dass sie unter dem Stromleiter 28 liegen, wenn der Stromleiter gegen die Fläche 31 der Sammelschiene 32 gedrückt wird.
Die Fußteile 18 und 20 liegen zueinander in einem räumlichen Verhältnis zwischen ihren jeweiligen Oberkanten 40 und 42. Das räumliche Verhältnis zwischen den Oberseiten der Fußteile 18 und 20 ist etwas größer, als die Breite der Sammelschiene 32.
Wenn man sich von den Oberseiten der Fußteile 18 und 20 wegbewegt, neigen sich die Federbeine 12 und 14 gegeneinander, um abgerundete Absätze 46 und 48 zu bilden, wobei der Abstand zwischen diesen Absätzen kleiner ist, als die Breite der Sammelschiene 32. An den Absätzen 46 und 48 bilden die Federbeine 12 und 14 eine Vertiefung 50, in welche die Sammelschiene 32 fest einrasten kann.
Die Vertiefung 50 wird durch Biegungen der Federbeine 12 und 14 gebildet. Ab den abgerundeten Absätzen 46 und 48 werden die Federbeine nach innen und nach oben gebogen, um runde Biegungen 52 und 54 zu bilden. Von den runden Biegungen 52 und 54 biegen sich die Federbeine 12 und 14 nach oben, um die Seiten 56 und 58 der Vertiefung 50 zu bilden. Über den Seiten 56 und 58 der Vertiefung werden die Federbeine erneut nach innen gebogen, um runde Biegungen 60 und 62 herzustellen. Aus dem horizontalen Bereich der Biegungen 60 und 62 werden die Federbeine erneut vertikal gebogen, um den oberen Bereich der Federbeine zu bilden, welcher die Seitenwand des Gehäuses bildet, in dem der größte Teil des Fensters liegt.
Wenn die Klemmschelle 10 an die Sammelschiene 32 gepresst wird, werden die Federbeine 12 und 14 gespreizt, um die Sammelschiene aufzunehmen, bis sie in der Vertiefung 50 einrastet, wobei die Absätze an den Rändern der Sammelschiene einrasten. In der bevorzugten Ausführungsart sind die beiden Federbeine 12 und 14 symmetrisch angeordnet und haben dieselbe Länge. Die Symmetrie der Federbeine erfordert eine feste Verklemmung und die Reaktion des Drehmomentes wird an den beiden Rändern der Sammelschiene 32 ausgeglichen und ist an beiden Rändern weitgehend symmetrisch.
Die Federbeine bilden dann gegenüberliegende nach innen offene Kerben, welche die seitlichen Endbereiche der Vertiefung 50 bilden. Wenn die Federbeine gespreizt werden, bildet die Vertiefung 50 einen Bereich, der weitgehend dem Querbereich der Sammelschiene 32 entspricht. Nachdem die Sammelschiene die Absätze 46 und 48 durchquert hat, rasten die Ränder in die jeweiligen Kerben ein, und die Sammelschiene wird in der Vertiefung 50 festgehalten und verriegelt. Die Klemmschelle kann entsprechend den Abmessungen der Sammelschiene bemessen werden, die sie aufnehmen und festklemmen soll.
Die Klemmschelle kann durch den Druck mit dem Finger befestigt und leicht von der Sammelschiene abgenommen werden, wenn dies gewünscht wird. Daher kann die Klemmschelle 10 sehr schnell eingebaut und ausgebaut werden.
In der Darstellung der 1–3 enthält die dargestellte Klemmschelle 10 eine Klammer 70, die verwendet wird, um den Stromleiter 26 an die Sammelschiene 32 zu pressen. In der bevorzugten Ausführungsart enthält die Klammer 70 eine Klemmschraube 72 und eine damit verbundene Lamelle 74. Die Lamelle 74 hat die Gestalt eines G und besitzt einen oberen Abschnitt 75, eine vertikale Seite 76 und einen unteren Abschnitt 77, die weitgehend parallel zu dem oberen Abschnitt liegen. Der untere Abschnitt 77 endet in einer nach oben gerichteten Spitze 78, die weitgehend parallel zu der Seite 76 liegt. Die Oberseite des Gehäuses 24 der Klemmschelle enthält eine extrudierte Gewindebohrung 80, in welche die Klemmschraube 72 eingesetzt wird. Die extrudierte Gewindebohrung 80 nimmt das Gewinde der Klemmschraube 54 auf, während sie sich dreht und die Lamelle 74 an den Stromleiter 26 drückt, um diesen Stromleiter fest an die Fläche der Sammelschiene 32 zu drücken. Die Klemmschraube 72 sorgt für einen innigen Kontakt des Kabels und fixiert gleichzeitig die Anordnung der Klemmschelle 10 auf der Sammelschiene 32 in der gewünschten Position. Der untere Abschnitt der Lamelle kann eine konkave seitliche Biegung aufweisen, die in gewisser Weise mit der Oberfläche der Kabel der Sammelschiene übereinstimmt.
Auf diese Weise sorgt die Klemmschelle 10 für die sichere Befestigung eines Stromleiters 26 an einer Sammelschiene 32, wobei die Klemmschelle 10 für die ideale Positionierung auf der Sammelschiene 32 gleitend verschoben werden kann. Außerdem kann die Klemmschelle 10 an der Sammelschiene 32 befestigt oder von ihr abgenommen werden, ohne dass es notwendig wäre, die Sammelschiene oder andere bereits hergestellte Anschlüsse abzubauen. Die Klemmschelle 10 ermöglicht ebenfalls eine einfachere Befestigung des Stromleiters 26 an der Sammelschiene 32, da sie in einem einzigen Schritt an der Sammelschiene 32 festgeklemmt und in einem zweiten Schritt den Stromleiter 26 durch ein oder zwei Fenster 28 aufnehmen kann. Außerdem gewährleistet die Klemmschelle 10 eine feste und zuverlässige Verbindung zwischen dem Stromleiter 26 und der Sammelschiene 32.
Für die Verwirklichung der vorgenannten und vergleichbarer Ziele umfasst die vorliegende Erfindung die nachstehenden Merkmale, die in den Ansprüchen voll beschrieben und speziell hervorgehoben werden.

Claims

Elektrische Klemmschelle (10) für die Befestigung eines Stromleiters (26) an der Fläche einer Sammelschiene (32) mit einem Gehäuse (24), wobei dieses Gehäuse (24) gegenüber einer Fläche der Sammelschiene (32) offen ist, sowie mit an diesem Gehäuse (24) angeordneten Mitteln (70, 72, 74), um einen Stromleiter (26) an der Fläche der Sammelschiene festrullemmen, dadurch gekennzeichnet, dass – das Gehäuse (24) mindestens ein Fenster (28) aufweist, durch das der Stromleiter (26} eingesetzt werden kann, – wobei dieses Gehäuse (24) zwei Federbeine (12,14) aufweist, die so gestaltet sind, dass sie – die beiden Ränder der Sammelschiene (32) umrunden und in sie einrasten können.
Elektrische Klemmschelle (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Federbein (12, 14) ein Fenster (28) vorgesehen ist.
Elektrische Klemmschelle (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federbeine (12, 14) einen sich nach innen öffnenden Einschnitt aufweisen, welcher den Rand der Sammelschiene (32) umgibt und in ihn einrastet.
Elektrische Klemmschelle (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt dieses Einschnittes weitgehend mit dem Querschnitt des Randes der Sammelschiene übereinstimmt.
Elektrische Klemmschelle (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rand des Fensters (28) jenseits des Randes dieses Einschnittes liegt.
Elektrische Klemmschelle (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel für das Festklemmen eines Stromleiters (26) eine Klemmschraube (72) und eine Lamelle (74) aufweisen, und dass die Klemmschraube mit dem Gehäuse (24) der Klemmschelle in Eingrifftreten kann und die Lamelle (74) mit Hilfe dieser Lamelle so gegen den Stromleiter (26) gedrückt wird, dass der Stromleiter (26) an der Fläche der Sammelschiene (32) befestigt werden kann.
Elektrische Klemmschelle (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Gehäuse (24) eine eingepresste Gewindebohrung (80) aufweist, in welche die Klemmschraube (72) eingesetzt werden kann.
Elektrische Klemmschelle (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese Lamelle (74) weitgehend G-förmig gestaltet ist und ein oberes Federbein (75), ein seitliches Federbein (76) und ein unteres Federbein (77) aufweist, wobei dieses untere Federbein an dem Stromleiter (26) anliegt.
Elektrische Klemmschelle (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Federbein (76) dieser Lamelle (74) eine Öffnung aufweist, in welche die Klemmschraube (72) eingesetzt werden kann.
Elektrische Klemmschelle (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (24) Versteifungsrippen (22) aufweist, welche zwischen den Federbeinen (12, 14) verlaufen.
Elektrische Klemmschelle (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsrippen (22) weitgehend an die Sammelschiene (32) reichen und dazu dienen, einen Stromleiter (26) zu führen und zu isolieren, welcher durch eines der Fenster eingesetzt worden ist.
Verfahren für die Befestigung eines Stromleiters (26) an der Fläche einer Sammelschiene (32}, bei dem nacheinander eine Federklemme (10) an dieser Sammelschiene (32) einrastet, um mit den beiden Rändern dieser Sammelschiene (32) in Eingriff zu treten, und ein Stromleiter (26) durch mindestens eines der Fenster (28) in die Klemmschelle (26) an der Fläche der Sammelschiene eingesetzt wird und der Stromleiter (26) mit Hilfe der Klemmschelle (10) als Klemmteil an der Fläche der Sammelschiene festgeklemmt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schraubengewinde in der Klemmschelle (14) dazu verwendet wird, um den Stromleiter (26) an der Fläche der Sammelschiene (32) festzuklemmen, wobei dieses Schraubengewinde symmetrisch gegenüber den Rändern der Sammelschiene (32) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Klemmschelle (10) ein Fenster (28) für die Aufnahme des Stromleiters (26) vorgesehen ist, wobei ein Rand des Fensters (28) in der axialen Richtung der Schraube über die Fläche der Sammelschiene (32) hinausreicht.