EP1145384B1 - Anschlussklemme - Google Patents

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EP1145384B1
EP1145384B1 EP99973512A EP99973512A EP1145384B1 EP 1145384 B1 EP1145384 B1 EP 1145384B1 EP 99973512 A EP99973512 A EP 99973512A EP 99973512 A EP99973512 A EP 99973512A EP 1145384 B1 EP1145384 B1 EP 1145384B1
Authority
EP
European Patent Office
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steel
clamping frame
connecting terminal
cold
clamping
Prior art date
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Application number
EP99973512A
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English (en)
French (fr)
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EP1145384A1 (de
Inventor
Kurt Händler
Klaus Schmitz
Albert Zacharias
Jakob Bolz
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Eaton Industries GmbH
Original Assignee
Moeller GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1145384B1 publication Critical patent/EP1145384B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/36—Conductive members located under tip of screw
    • H01R4/363—Conductive members located under tip of screw with intermediate part between tip and conductive member
    • H01R4/366—Conductive members located under tip of screw with intermediate part between tip and conductive member intermediate part attached to the tip of the screw
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/36—Conductive members located under tip of screw
    • H01R4/363—Conductive members located under tip of screw with intermediate part between tip and conductive member

Definitions

  • the invention relates to a connection terminal for electrical switching devices the preamble of claim 1.
  • Such an exclusion clamp is from the Document DE-U-94 06 108 known.
  • connection terminals Essentially two different types are known. Depending on the material used, these clamps are designed with closed clamp frames in a first embodiment and with open clamp frames in a second embodiment.
  • clamp frames in an open embodiment increased demands are to be made of the material to be used with regard to the tensile strength (Rm) and the yield strength (Rp 0.2 ). The requirements are varied. On the one hand, a certain strength of the clamping frame is required so that it does not plastically deform under load, and on the other hand, the material must be sufficiently soft so that it can still be processed as well as possible (especially punching and bending).
  • Known clamping frames only partially meet these requirements.
  • the invention is therefore based on the object of having a connecting terminal to create a particularly open clip frame that the previously mentioned requirements better than conventional Clamping frame.
  • the clamping frame 2 made of a non-magnetizable steel, in Form of a chrome-nickel alloy with an austenitic structure.
  • the Distribution of chromium and nickel within the alloy is chosen so that after work hardening of the material by cold working, this remains non-magnetizable. For this the material becomes like this cold worked that a cross-sectional decrease of 15-20%, preferably 17%, is reached (Fig. 3).
  • FIG. 2 shows the mass content diagram of a particularly preferred material.
  • This is the material with the steel key number 1.4571 (DIN 17007). After a special work hardening, this material fully fulfills the requirements of the invention.
  • the chrome-nickel alloy has the greatest possible distance from the line to the transformation of austenite (not magnetizable) into ferrite or martensite (both magnetizable) with the highest possible proportion of nickel. This distance to the transformation line is required so that no strain of martensite or ferrite is produced during work hardening by cold working, which would then make the material magnetizable. Exactly this magnetizability should be avoided in any case in order to keep the self-heating of the connection terminal which occurs due to eddy current losses as low as possible.
  • this steel is not an expensive custom-made product but a standard steel.
  • this steel is strain hardened to a certain extent in order to obtain the desired properties for the clamping frame according to the invention.
  • the steel is cold worked, for example by rolling or drawing, in such a way that the steel has a cross-sectional decrease of 15% -20%.
  • FIG. 3 shows the tensile strength (Rm / N / mm 2 ), the yield strength (Rp 0.2 / N / mm 2 ) and the elongation at break (A b /%) as a function of the decrease in cross section of the steel 1.4571. It can be seen from this that the desired properties are achieved with a cross-sectional decrease of the above-mentioned material by 15% -20%.
  • a steel treated in this way has a tensile strength of 700-800 N / mm 2 and an elastic limit of 600-700 N / mm 2 .
  • the present invention includes all described in claims 2 to 5 Embodiments.

Landscapes

  • Conductive Materials (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlußklemme für elektrische Schaltgeräte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Auschlußklemme ist aus dem Dokument DE-U-94 06 108 bekannt.
Es sind im wesentlichen zwei unterschiedliche Arten von Anschlußklemmen bekannt. In Abhängigkeit von dem verwendeten Werkstoff sind diese Klemmen in einer ersten Ausführungsform mit geschlossenen und in einer zweiten Ausführungsform mit offenen Klemmrahmen ausgebildet. Für Klemmrahmen in einer offenen Ausführungsform sind erhöhte Anforderungen an das zu verwendende Material in bezug auf die Zugfestigkeit (Rm) und die Dehngrenze (Rp0,2) zu stellen. Die Anforderungen sind vielseitig. So ist zum einen eine gewisse Festigkeit des Klemmrahmens erforderlich, damit dieser unter Belastung sich nicht plastisch verformt, und zum anderen muß der Werkstoff ausreichend weich sein, damit er sich noch möglichst gut verarbeiten (insbesondere stanzen und biegen) läßt. Bereits bekannte Klemmrahmen erfüllen diese Anforderungen nur bedingt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anschlußklemme mit einem insbesondere offenen Klemmrahmen zu schaffen, der die zuvor genannten Anforderungen deutlich besser erfüllt als herkömmliche Klemmrahmen.
Ausgehend von einem Klemmrahmen der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruches gelöst, während den abhängigen Ansprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind. Ein Klemmrahmen mit besonders vorteilhaften Eigenschaften wird geschaffen durch eine Materialzusammensetzung des Klemmrahmens bestehend aus einer Chrom-Nickel-Legierung mit einem Chromgehalt von 16%-18%, insbesondere 17%, Massengehalt wobei dieser Stahl durch Längen (z.B. Walzen oder Ziehen) kaltverfestigt wird. Dabei erfährt das Material durch die Kaltverfestigung eine Querschnittsabnahme von 15%-20%, vorzugsweise 17%.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen
Figur 1:
eine Anschlußklemme mit offenem Klemmrahmen bei herkömmlichem Aufbau;
Figur 2:
ein Massengehaltsdiagramm einer Chrom-Nickel-Legierung; und
Figur 3:
ein Festigkeitsdiagramm für einen bevorzugten Klemmrahmenwerkstoff.
Fig. 1 zeigt eine Anschlußklemme mit einem offenen Klemmrahmen 2, einer - eine Klemmschraube 4 aufnehmenden - Klemmmutter 5 und einer an der Klemmschraube 4 befestigten Druckplatte 6. Gemäß der Erfindung besteht insbesondere der Klemmrahmen 2 aus einem nichtmagnetisierbaren Stahl, in Form einer Chrom-Nickel-Legierung, mit austenitischem Gefüge. Die Verteilung von Chrom und Nickel innerhalb der Legierung ist derart gewählt, daß nach einer Kaltverfestigung des Materials durch Kaltverformung, dieses nach wie vor nichtmagnetisierbar bleibt. Hierfür wird das Material derart kaltverformt, daß eine Querschnittsabnahme von 15-20%, vorzugsweise 17%, erreicht wird (Fig. 3).
In Fig. 2 ist das Massengehaltsdiagramm eines besonders bevorzugten Werkstoffes dargestellt. Es handelt sich hier um den Werkstoff mit der Stahlschlüsselnummer 1.4571 (DIN 17007). Dieser Werkstoff erfüllt nach einer speziellen Kaltverfestigung die im Sinne der Erfindung gestellten Anforderungen in vollem Umfang. Die Chrom-Nickel-Legierung weist einen möglichst großen Abstand von der Linie zu Umwandlung von Austenit (nicht magnetisierbar) in Ferrit oder Martensit (beide magnetisierbar) auf bei gleichzeitig möglichst hohem Nickelanteil. Dieser Abstand zur Umwandlungslinie wird benötigt, damit bei einer Kaltverfestigung durch Kaltverformung kein Martensit oder Ferrit entsteht, wodurch das Material dann magnetisierbar würde. Genau diese Magnetisierbarkeit soll aber auf jeden Fall vermieden werden, um die durch auftretende Wirbelstromverluste auftretende Eigenerwärmung der Anschlußklemme möglichst niedrig zu halten.
Ferner ist von Vorteil, daß dieser Stahl keine teure Sonderanfertigung sondern ein Standardstahl ist. Gemäß der Erfindung wird dieser Stahl in einem bestimmten Maße kaltverfestigt um die gewünschten Eigenschaften für den erfindungsgemäßen Klemmrahmen zu erhalten. Hierfür wird der Stahl kaltverformt, zum Beispiel durch Walzen oder Ziehen, derart, daß der Stahl eine Querschnittsabnahme von 15%-20% erfährt.
In Fig. 3 sind die Zugfestigkeit (Rm / N/mm2), die Dehngrenze (Rp0,2 / N/mm2) sowie die Bruchdehnung (Ab / %) in Abhängigkeit von der Querschnittsabnahme des Stahls 1.4571 dargestellt. Hieraus ist erkennbar, daß bei einer Querschnittsabnahme des o.g. Werkstoffs um 15%-20% die gewünschten Eigenschaften erreicht werden. Ein derart behandelter Stahl weist eine Zugfestigkeit von 700-800 N/mm2 und eine Dehngrenze von 600-700 N/mm2 auf.
Die vorliegende Erfindung umfaßt alle in dem Ansprüchen 2 bis 5 beschriebenen Ausführungsformen.

Claims (6)

  1. Anschlußklemme für elektrische Schaltgeräte, insbesondere Leistungsschalter, mit
    einem offenen Klemmrahmen (2), einer Klemmschraube (4), einer Klemmmutter (5) und einer Druckplatte (6)
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Klemmrahmen (2) aus einem Stahl mit der Schlüsselnummer 1.4571 gemäß DIN 17007 besteht, der derart kaltverformt ist, dass sein ursprünglicher Querschnitt um 15-20% verringert ist.
  2. Anschlußklemme nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmrahmen (2) aus einem mit einer Querschnittsabnahme von 17% kaltverfestigten Stahl besteht.
  3. Anschlußklemme nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl kaltverfestigt ist und nach Kaltverfestigung eine Zugfestigkeit von 700-800 N/mm2 und eine Dehngrenze von > 500 N/mm2, insbesondere 600-700 N/mm2, aufweist.
  4. Anschlußklemme nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmrahmen (2) offen ausgebildet ist.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Klemmrahmenwerkstoffs für den Klemmrahmen (2) einer Anschlußklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stahl mit der Schlüsselnummer 1.4571 gemäß DIN 17007 derart kaltverformt ist, daß sein ursprünglicher Querschnitt um 15-20% verringert ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehngrenze des Stahls 600-700 N/mm2 beträgt.
EP99973512A 1998-12-18 1999-11-09 Anschlussklemme Expired - Lifetime EP1145384B1 (de)

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DE19858488 1998-12-18
DE19858488 1998-12-18
PCT/EP1999/008588 WO2000038277A1 (de) 1998-12-18 1999-11-09 Anschlussklemme

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Publication Number Publication Date
EP1145384A1 EP1145384A1 (de) 2001-10-17
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