EP1345284B1 - Anschlussklemme zum Verbinden eines elektrischen Leiters an einer einzelnen Stromschiene - Google Patents

Anschlussklemme zum Verbinden eines elektrischen Leiters an einer einzelnen Stromschiene Download PDF

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EP1345284B1
EP1345284B1 EP20030005100 EP03005100A EP1345284B1 EP 1345284 B1 EP1345284 B1 EP 1345284B1 EP 20030005100 EP20030005100 EP 20030005100 EP 03005100 A EP03005100 A EP 03005100A EP 1345284 B1 EP1345284 B1 EP 1345284B1
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EP
European Patent Office
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clamping
clamping part
bus bar
busbar
face
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP20030005100
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English (en)
French (fr)
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EP1345284A3 (de
EP1345284A2 (de
Inventor
Humphrey Douglas Archibald Hielckert
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Weber AG
Original Assignee
Weber AG
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Publication date
Application filed by Weber AG filed Critical Weber AG
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Publication of EP1345284A3 publication Critical patent/EP1345284A3/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
    • H01R25/00—Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/16—Rails or bus-bars provided with a plurality of discrete connecting locations for counterparts
    • H01R25/161—Details
    • H01R25/162—Electrical connections between or with rails or bus-bars
    • 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
    • H01R4/38—Clamped connections, spring connections utilising a clamping member acted on by screw or nut
    • H01R4/42—Clamping area to one side of screw only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/38—Clamped connections, spring connections utilising a clamping member acted on by screw or nut
    • H01R4/44—Clamping areas on both sides of screw

Definitions

  • connection terminal for connecting an electrical conductor to a single busbar, having a first clamping part and a second clamping part, which are clamped in a mounting state with their respective clamping surfaces via a laterally arranged next to the busbar connecting element to the busbar.
  • an electrical terminal for connecting electrical conductors to a busbar.
  • the busbar is designed as a so-called double rail and consists of two parallel and spaced-apart flat rails with a rectangular cross-section.
  • the terminal consists essentially of two U-shaped clamping parts, which can be braced against each other via a threaded screw with a hexagonal head.
  • the lower clamping member and the upper clamping member is placed respectively from above and below on the end faces of the spaced side by side busbars, so that the legs of the U-shaped clamping members each side of the end faces of the busbars embrace.
  • the legs of the U-shaped clamping parts are facing each other in this mounting position.
  • About the threaded screw are the both clamping parts moved towards each other and braced with the busbar and thus are in electrical contact with each other.
  • the threaded screw is guided via a central bore in the upper clamping part between the two parallel busbars into a central threaded bore in the lower clamping part.
  • This terminal can also be used for individual trained as a rectangular flat rails busbars.
  • a U-shaped bracket is inserted between the now free clamping areas of the two clamping parts. The bracket thus serves as a kind of abutment.
  • the present invention has the object to provide a simple terminal for connecting an electrical conductor to a single bus bar, which provides easy installation with good contact with the busbar.
  • the first clamping part and the connecting element are designed such that, starting from a pre-assembly state in which the clamping parts rest loosely on the busbar, by actuating the connecting element in addition to the clamping movement of at least the first clamping part in the direction of the busbar, a pivoting movement of the first clamping part in the direction of Busbar takes place.
  • the core of the present invention is to be seen at terminals in connection with individual busbars in the unfolding of the contact surfaces of the clamping part and busbar, which is caused by a relation to the busbar off-center force application via the connecting element on the clamping parts.
  • This is done in the present invention, characterized in that the expected pivoting of the clamping member is compensated by the eccentric introduction of force via the connecting element characterized in that the contact surfaces of the clamping member with respect to the connection surfaces of the connecting element below the expected by the attachment to the clamping part pivot angle becomes.
  • the connecting element has a threaded bolt, which is guided through a bore in the first clamping part.
  • a connection surface for the electrical conductor is arranged on the first clamping member and the connection surface in an angle deviating from a right angle aligned with the longitudinal axis of the bore in the first clamping part.
  • the electrical conductor may be formed as a flat rail or as a cable boot of a conductor, which can be fastened via a threaded nut cooperating with the threaded bolt on the connection surface.
  • the first and the second clamping part are substantially L-shaped, each with a long leg and a short leg configured with arranged in the fastening state facing each other sides of the long legs clamping surfaces which abut in the attached state on opposite sides of the busbar.
  • a particularly good electrical contact between the first clamping part and the busbar can be achieved if the busbar is designed as a flat rail with rectangular cross section and corresponding end faces and side surfaces and clamp in the state of attachment, the clamping surfaces of the first and second clamping members to the end faces of the busbar.
  • a further improvement of the electrical contact can be achieved if adjacent to the short legs and perpendicular to the clamping surfaces contact surfaces, which rest in the attached state on the side surface of the busbar.
  • the clamping surface of the first clamping member is aligned parallel to the pad.
  • Constructively particularly advantageous may be to form the threaded bolt and the second clamping member in one piece and to let pass the threaded nut opposite end of the threaded bolt in the short leg of the second clamping part.
  • the inner wall of the bore is pivoted in the attached state at an angle to the longitudinal axis of the threaded bolt and the threaded bolt is pressed into the long leg opposite part of the inner wall.
  • the aforementioned angle can be in the range of 5 ° to 6 ° and is preferably 5 °.
  • the first clamping part rests on the end face only in the region of its end facing away from the contact surface, the remaining part of the clamping surface and the contact surface being spaced from the end face or side face of the busbar.
  • the inner wall of the bore extends parallel to the longitudinal axis of the threaded bolt.
  • the first clamping part can be produced as a hot pressed part made of copper.
  • the adjoining outer surfaces of the first clamping member which are aligned at a different angle to each other from a right angle, facilitate the release of the pressing part from the tool.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a connecting terminal 1 according to the invention for the frontal connection of an electrical conductor 2 in the form of a flat rail to a single flat busbar 3.
  • the electrical conductor 2 and the busbar 3 each have a flat rectangular Cross-section on.
  • the busbar 3 (for example, 40mm x 10mm) may be a busbar in a control cabinet, not shown, for power distribution.
  • connection terminal 1 consists essentially of a first upper clamping part 4 and a second lower clamping part 5, between which the busbar 3 is clamped.
  • the two clamping parts 4 and 5 are clamped together via a connecting element 6.
  • the first clamping part 4 is made as a hot pressed part of copper or a copper alloy.
  • the connecting element 6 is designed as a threaded bolt 7 with a threaded nut 8 and a washer 9. The first in the FIG.
  • the clamping member 4 shown above is seen in cross-section substantially L-shaped or angularly formed with a long leg 10 and a short leg 13, wherein at the free end of the long leg 10 and on the short leg 13 side facing a lug 11 is arranged ,
  • the long leg 10 with its clamping surface 12, the short leg 13 with its contact surface 14 and the neck 11 with its inner surface define a channel-shaped recess 16, which serves to receive the busbar 3.
  • the clamping part 4 is pushed with its recess 16 on the end face 17 of the busbar 3.
  • the contact surface 14 of the short leg 13 is located on one of the two side surfaces 18 of the rectangular busbar 3, the clamping surface 12 of the long leg 10 on the end face 17 of the busbar 3 and the inner surface of the neck 11 the other of the two side surfaces 18 of the busbar 3 at.
  • the clamping surface 12 facing away from the long leg 10 of the first clamping part 4 has a flat connection surface 19 for the electrical conductor 2 in the form of a flat rail.
  • the flat rail is provided for this purpose at its free end with a bore, not shown, through which the threaded bolt 7 is performed and the flat rail is pressed over the washer 9 and the threaded nut 8 to the pad 19. Due to the flat support of the flat rail on the connection surface 19, a good electrical contact is achieved.
  • About the threaded nut 8 is also the first clamping part 4 and the second clamping part 5 of pressed against opposite sides of the busbar 3.
  • a bore 20 for receiving the threaded bolt 7 is arranged, which extends from the terminal surface 19 through the long leg 10 and leaves the short leg 13 at its opposite the terminal surface 19 free end (see FIG. 5 ).
  • the second clamping part 5 is formed substantially L-shaped with respect to the attachment of the busbar 3 and has a clamping surface 21 on the long leg 22 of the second clamping part 5, a contact surface 23 on the short leg 24 and an inner surface 25 of a projection 26, which limit a further recess 27.
  • the abutment surface 23 of the short leg 24 rests against one of the two side surfaces 18 of the rectangular busbar 3, the clamping surface 21 of the long leg 22 on the end face 28 of the busbar 3 at.
  • the threaded bolt 7 and the second clamping member 5 is integrally formed in the form of a hammer head screw.
  • the screw head is not L-shaped as described above but T-shaped and thus has two respective with respect to the threaded bolt 7 opposite long leg 22, each with a corresponding clamping surface 21.
  • the lugs 26 for guiding the busbar 3 are provided on the side surface 18 in addition to the clamping surfaces 21.
  • the L-shaped configuration of the second clamping part 5 is sufficient.
  • FIG. 2 shows a side view of FIG. 1 that shows the position of the upper first clamping part 4 with respect to the busbar 3 after tightening the connecting element 6 so in the fastening state.
  • the connection surface 19 of the first clamping part 4 which is in contact with the conductor 3 formed as a flat rail 3, approximately at right angles to the longitudinal axis of the l Fastener 6 aligned.
  • the clamping surface 12 of the first clamping member 4 extends approximately at right angles to the longitudinal axis l of the connecting element 6 and the contact surface 14 of the first clamping member 4 approximately parallel to the longitudinal axis l of the connecting element 6.
  • the transverse extent of the side surfaces 18 of the busbar 3 is also approximately parallel to the longitudinal axis l of Connecting element 6.
  • the clamping surface 12 and the abutment surface 14 of the first clamping member 4 are almost full-surface on the end face 17 and the side surface 18 of the busbar 3 at.
  • the connection surface 19 of the first clamping part 4 is thus aligned parallel to the clamping surface 13 of the first clamping part 4 (see also FIG. 5 ).
  • the front surface 29 and the rear surface 30 according to the view of a first clamping part 4 according to FIG. 1 run parallel to each other, the adjoining thereto and the front surface 29 and the rear surface 30 connecting surface 19 is not perpendicular to the front surface 29 and the rear surface 30 but deviates by an angle a of about 5 ° to 6 °, preferably 5 °, of the right angle position and thus increases from the front surface 29 to the rear surface 30 back.
  • the first clamping member 4 after tightening the connecting element 6 extend the front surface 29 and the rear surface 30 of the first clamping member 4 at the angle a to the longitudinal axis l of the connecting element. 6
  • FIG. 3 is a view according to FIG. 2 shown in a pre-assembly state, in which the first and the second clamping part 4 and 5 already engage around the busbar 3 and are loosely held together by the threaded bolt 7 and the threaded nut 8. Also already the conductor 2 in the form of a flat rail and the washer 9 is already arranged between the upper connection surface 19 of the first clamping part 4 and the threaded nut 8. In this Vormontageschreib the first clamping member 4 is pushed onto the threaded bolt 7 and rests with its front end of the clamping surface 12 of its long leg 10 on the front edge of the end face 17 of the busbar 3. The remaining clamping surface 12 and the contact surface 14 are still in the preassembled state not in contact with the end face 17 or side surface 18 of the busbar. 3
  • FIG. 2 shows FIG. 2 (see also FIG. 5 ), that in the first clamping part 4 a centrally extending from the connection surface 19 bore 20 is arranged for the threaded bolt 7.
  • This bore 20 extends with its longitudinal axis L and thus the inner wall 15 parallel to the front surface 29 and the rear surface 30 of the first clamping part 4 and thus at a right angle plus the angle a to the connection surface 19 of the first clamping part 4th
  • the threaded nut 8 is screwed in the direction of the second clamping part 5 and thereby the washer 9, the conductor 2 and the first clamping part 4 to the end face 17th the busbar 3 is pressed.
  • the first clamping part 4 which is supported in the pre-assembly state only in the area of the front edge of the end face 17 of the busbar 3 with its clamping surface 12 about an imaginary axis, which extends laterally spaced in the longitudinal direction and parallel to the busbar 3 and thereof, pivots until the clamping surface 12 and the contact surface 14 substantially substantially over the entire surface of the end face 17 and the side surface 18 of the busbar 3 abut. Then the in FIG. 2 achieved shown attachment state.
  • the first clamping part 4 has plastically deformed in the region of its side facing away from the busbar 3 of the inner wall 15, since the threaded bolt 7 has impressed on the inner wall 15 via the tightening force of the threaded nut 8.
  • the clamping connection achieved is also self-assured.
  • FIG. 2 For better understanding of the impressing of the threaded bolt 7 in the inner wall 15 of the bore 20, the original course of the inner wall 15 in the pre-assembly state is shown by dashed lines.
  • the tolerance field of the bore 20 is unilaterally repealed, ie the bore axis of the bore 20 is slightly displaced in the direction of the busbar 3 (by a few 1/10 mm), so that the threaded bolt 7 in the mounting state in intimate contact with the side surface 18 of the busbar 3 stands.
  • the thread of the threaded bolt 7 in this case can be easily pressed into the side surface 18 of the busbar 3.
  • FIG. 4 is a view of the first upper clamping part 4 according to FIG. 3 from below, that is seen from the busbar to be clamped 3, shown. It can be seen that the substantially in the region of the short leg 13th extending bore 20 is aligned such that the approach of the 11 facing portion of the inner wall 15 of the bore 20, the contact surface 14 in the region of the clamping surface 12 intersects and thus adjacent in the assembled state of the recess 16 and the busbar 3 arranged therein.
  • FIG. 5 which is a sectional view of FIG. 4 along the section line AA, the non-perpendicular or parallel orientation of the connection surface 19, the clamping surface 12 and the contact surface 14 to the front surface 29 and the rear surface 30 of the first clamping member 4 and to the longitudinal axis L of the bore 20 can be seen.
  • the adjoining clamping surface 12 and the contact surface 14 are aligned at a right angle to each other.
  • the clamping surface 12 extends parallel to the connection surface 19.
  • the connection surface 19 is aligned at an angle of 90 ° less the angle a to the longitudinal axis L of the bore 20.
  • the electrical conductor 2 is designed as a flat rail, but this may also be a cable with a cable boot for attachment to the terminal.

Landscapes

  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)
  • Installation Of Bus-Bars (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anschlussklemme zum Verbinden eines elektrischen Leiters an einer einzelnen Stromschiene, mit einem ersten Klemmteil und einem zweiten Klemmteil, die in einem Befestigungszustand mit ihren jeweiligen Klemmflächen über ein seitlich neben der Stromschiene angeordnetes Verbindungselement an die Stromschiene angeklemmt sind.
  • In der DE 32 07 996 ist eine Sammelschienen-Anschlussklemme für elektrische Leitungen offenbart, bei welcher die Leitung zwischen einem Schenkel eines U-förmigen Klemmenkörpers und der Sammelschiene einklemmbar ist.
  • Aus dem Prospektblatt der Weber Control B.V., Coevorden, Niederlande, mit dem Titel "Sammelschienen-Systeme 1250 - 1500 A" (Ausgabe 1999) ist eine elektrische Anschlussklemme für eine Verbindung von elektrischen Leitern an eine Sammelschiene bekannt. Die Sammelschiene ist als sogenannte Doppelschiene ausgebildet und besteht aus zwei parallel und mit Abstand zueinander verlaufenden Flachschienen mit rechteckigen Querschnitt. Die Anschlussklemme besteht im wesentlichen aus zwei u-förmigen Klemmteilen, die über eine Gewindeschraube mit einem Sechskantkopf gegeneinander verspannt werden können. Um die Anschlussklemme an beliebiger Stelle entlang der Stromschiene anzubringen, wird das untere Klemmteil und das obere Klemmteil jeweils von oben und unten auf die Stirnseiten der mit Abstand nebeneinander angeordneten Stromschienen aufgelegt, so dass die Schenkel der u-förmigen Klemmteile jeweils die Stirnseiten der Stromschienen seitlich umgreifen. Die Schenkel der u-förmigen Klemmteile sind in dieser Anbaulage einander zugewandt. Über die Gewindeschraube werden die beiden Klemmteile aufeinander zu bewegt und mit der Stromschiene verspannt und stehen somit in elektrischem Kontakt untereinander. Hierfür wird die Gewindeschraube über eine zentrale Bohrung in dem oberen Klemmteil zwischen den beiden parallelen Stromschienen hindurch in eine zentrale Gewindebohrung in dem unteren Klemmteil geführt. Zwischen der Oberseite des oberen Klemmteils und dem Sechskantschraubenkopf wird an der Anschlussklemme entweder eine Flachschiene oder ein Kabelendschuh eines Kabels elektrisch leitend befestigt. Da die Klemmteile der Anschlussklemme symmetrisch zu der Gewindeschraube ausgebildet sind, können die Klemmkräfte gleichmäßig auf die beiden parallelen Stromschienen aufgebracht werden.
  • Diese Anschlussklemme kann auch für einzelne als rechteckige Flachschienen ausgebildete Stromschienen verwendet werden. Um hierbei jedoch die gewünschte Klemmwirkung zwischen den Klemmteilen über die nun exzentrisch zu der Flachschiene angeordnete Gewindeschraube zu erzielen, obwohl nur eine Stromschiene vorhanden ist, wird zwischen die jetzt freien Klemmbereiche der beiden Klemmteile ein u-förmiger Bügel eingelegt. Der Bügel dient somit als eine Art Widerlager.
  • Da diese Anschlussklemme grundsätzlich für eine Verwendung zum stirnseitigen Anschluss von elektrischen Leitern an Doppelsammelschienen ausgebildet ist, erweist sich deren Montage bei einfachen Stromschienen durch den zusätzlichen Bügel als sehr aufwendig. Auch wird der Aufbau der Anschlussklemme an sich durch den Bügel zu kompliziert.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache Anschlussklemme zum Verbinden eines elektrischen Leiters an einer einzelnen Stromschiene zu schaffen, die eine leichte Montage bei gleichzeitig guter Kontaktierung der Stromschiene zur Verfügung stellt.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Anschlussklemme zum Verbinden eines elektrischen Leiters an einer Stromschiene mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.
  • Erfindungsgemäß wird bei einer elektrischen Anschlussklemme zum Verbinden eines elektrischen Leiters an einer einzelnen Stromschiene, mit einem ersten Klemmteil und einem zweiten Klemmteil, die in einem Befestigungszustand mit ihren jeweiligen Klemmflächen über ein seitlich neben der Stromschiene angeordnetes Verbindungselement an die Stromschiene angeklemmt sind, dadurch erreicht, dass das erste Klemmteil und das Verbindungselement derart ausgebildet sind, dass ausgehend von einem Vormontagezustand, in dem die Klemmteile lose an der Stromschiene anliegen, durch Betätigen des Verbindungselementes neben der Klemmbewegung mindestens des ersten Klemmteils in Richtung der Stromschiene eine Schwenkbewegung des ersten Klemmteils in Richtung der Stromschiene stattfindet. Hierdurch wird eine nahezu vollflächige Kontaktierung der Kontaktflächen des Klemmteils und der Stromschiene (hier die Klemmfläche des Klemmteils und die Stirnfläche der Stromschiene) erreicht. Der Kern der vorliegenden Erfindung ist bei Anschlussklemmen in Verbindung mit einzelnen Stromschienen darin zu sehen, das Aufklaffen der Kontaktflächen von Klemmteil und Stromschiene, die durch eine in Bezug auf die Stromschiene außermittige Krafteinleitung über das Verbindungselement auf die Klemmteile hervorgerufen wird, zu vermeiden. Dies geschieht bei der vorliegenden Erfindung dadurch, dass die zu erwartende Verschwenkung des Klemmteils durch die außermittige Krafteinleitung über das Verbindungselement dadurch kompensiert wird, dass die Kontaktflächen des Klemmteils in Bezug auf die Anschlussflächen des Verbindungselementes unter dem durch die Befestigung an dem Klemmteil zu erwartenden Schwenkwinkel angeordnet wird. Somit wird erst nach vollzogener Befestigung des Klemmteils mit der erfindungsgemäßen Verschwenkung die gewünschte vollflächige Anlage der Klemmfläche des ersten Klemmteils an der Stirnfläche der Stromschiene erreicht.
  • Für die außermittige Einleitung der Klemmkraft weist das Verbindungselement einen Gewindebolzen auf, der durch eine Bohrung in dem ersten Klemmteil geführt ist.
  • Um den Grad der gewünschten Verschwenkung des ersten Klemmteils bei der Befestigung bestimmen und einen elektrischen Leiter mit der Anschlussklemme verbinden zu können, ist an dem ersten Klemmteils eine Anschlussfläche für den elektrischen Leiter angeordnet und die Anschlussfläche in einen um einen Winkel von einem rechten Winkel abweichenden Winkel zur Längsachse der Bohrung in dem ersten Klemmteil ausgerichtet.
  • In bevorzugter Ausgestaltung kann der elektrische Leiter als Flachschiene oder als Kabelendschuh eines Leiters ausgebildet sein, der über eine mit dem Gewindebolzen zusammenwirkende Gewindemutter an der Anschlussfläche befestigt werden kann.
  • Das erste und das zweite Klemmteil sind im wesentlichen L-förmig mit jeweils einem langen Schenkel und einem kurzen Schenkel ausgestaltet mit an den im Befestigungszustand einander zugewandten Seiten der langen Schenkeln angeordneten Klemmflächen, die im Befestigungszustand an gegenüberliegenden Seiten der Stromschiene anliegen.
  • Ein besonders guter elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Klemmteil und der Stromschiene kann ereicht werden, wenn die Stromschiene als Flachschiene mit rechteckigen Querschnitt und entsprechenden Stirnflächen und Seitenflächen ausgebildet ist und sich im Befestigungszustand die Klemmflächen der ersten und zweiten Klemmteile an die Stirnflächen der Stromschiene anklemmen. Eine weitere Verbesserung des elektrischen Kontaktes kann dadurch erreicht werden, wenn sich an den kurzen Schenkeln und rechtwinklig zu den Klemmflächen Anlageflächen anschließen, die im Befestigungszustand an der Seitenfläche der Stromschiene anliegen.
  • Aufgrund des Vorteils in Bezug auf eine im rechten Winkel zur Längsachse des Verbindungselements ausgerichtete Stirnseite der Stromschiene ist, die Klemmfläche des ersten Klemmteils parallel zur Anschlussfläche ausgerichtet.
  • Konstruktiv besonders vorteilhaft kann sein, den Gewindebolzen und das zweite Klemmteil einteilig auszubilden und das der Gewindemutter gegenüberliegende Ende des Gewindebolzens in den kurzen Schenkel des zweiten Klemmteils übergehen zu lassen.
  • Entsprechend dem in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung gewünschten Effektes der Kompensierung der Verdrehung des Klemmteils bei der Befestigung ist im Befestigungszustand die Innenwandung der Bohrung um einen Winkel zur Längsachse des Gewindebolzens verschwenkt und der Gewindebolzen in den dem langen Schenkel gegenüberliegenden Teil der Innenwandung eingedrückt. Hier durch wird zusätzlich eine Selbstsicherung der Klemmverbindung erreicht. Der vorgenannte Winkel kann im Bereich von 5° bis 6° liegen und ist vorzugsweise 5°.
  • Auch ergibt sich aus dem Kern der vorliegenden Erfindung, dass in dem Vormontagezustand das erste Klemmteil nur im Bereich seines der Anlagefläche abgewandten Endes auf der Stirnfläche aufliegt, wobei der restliche Teil der Klemmfläche und die Anlagefläche von der Stirnfläche bzw. Seitenfläche der Stromschiene beabstandet sind. Die Innenwandung der Bohrung verläuft hierbei parallel zur Längsachse des Gewindebolzens.
  • In bevorzugter Weise kann das erste Klemmteil als Warmpressteil aus Kupfer hergestellt sein. Die aneinander angrenzenden Außenflächen des ersten Klemmteils, die in einem von einem rechten Winkel verschiedenen Winkel zueinander ausgerichtet sind, erleichtern das Lösen des Pressteils aus dem Werkzeug.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung an Hand von einem in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anschlussklemme in einem Befestigungszustand,
    Figur 2
    eine Seitenansicht von Figur 1,
    Figur 3
    eine Ansicht gemäß Figur 2 jedoch in einem Vormontagezustand vor dem Anziehen der Schraubverbindung der Anschlussklemme,
    Figur 4
    eine Ansicht von unten auf ein oberes erstes Klemmteil der Anschlussklemme gemäß Figur 2 und
    Figur 5
    eine Schnittansicht von Figur 4 entlang der Schnittlinie A-A.
  • Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anschlussklemme 1 zum stirnseitigen Verbinden eines elektrischen Leiters 2 in Form einer Flachschiene an eine einzelne flache Stromschiene 3. Hierbei weisen der elektrische Leiter 2 und die Stromschiene 3 jeweils einen flachen rechteckigen Querschnitt auf. Die Stromschiene 3 (beispielsweise 40mm x 10mm) kann eine Sammelschiene in einem nicht dargestellten Schaltschrank zur Energieverteilung sein.
  • Aus der Figur 1 ist der grundsätzliche Aufbau der Anschlussklemme 1 zu entnehmen. Die Anschlussklemme 1 besteht im Wesentlichen aus einem ersten oberen Klemmteil 4 und einem zweiten unteren Klemmteil 5, zwischen denen die Stromschiene 3 eingeklemmt wird. Die beiden Klemmteile 4 und 5 werden über ein Verbindungselement 6 miteinander verspannt. Das erste Klemmteil 4 ist als Warmpressteil aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt. Das Verbindungselement 6 ist als Gewindebolzen 7 mit einer Gewindemutter 8 und einer Unterlegscheibe 9 ausgebildet. Das erste in der Figur 1 oben dargestellte Klemmteil 4 ist im Querschnitt gesehen im wesentlichen L-förmig oder winkelförmig mit einem langen Schenkel 10 und einem kurzen Schenkel 13 ausgebildet, wobei an dem freien Ende des langen Schenkels 10 und an der dem kurzen Schenkel 13 zugewandten Seite ein Ansatz 11 angeordnet ist. Der lange Schenkel 10 mit seiner Klemmfläche 12, der kurze Schenkel 13 mit seiner Anlagefläche 14 und der Ansatz 11 mit seiner Innenfläche begrenzen eine rinnenförmige Aussparung 16, die zur Aufnahme der Stromschiene 3 dient. Für die Montage der Anschlussklemme 1 wird das Klemmteil 4 mit seiner Aussparung 16 auf die Stirnfläche 17 der Stromschiene 3 aufgeschoben. Im Befestigungszustand, dass heißt bei angezogenem Verbindungselement 6, liegt die Anlagefläche 14 des kurzen Schenkels 13 an einer der beiden Seitenflächen 18 der rechteckigen Stromschiene 3, die Klemmfläche 12 des langen Schenkels 10 an der Stirnfläche 17 der Stromschiene 3 und die Innenfläche des Ansatzes 11 an der anderen der beiden Seitenflächen 18 der Stromschiene 3 an.
  • Auf der der Stromschiene 3 und somit der Klemmfläche 12 abgewandten Seite weist der lange Schenkel 10 des ersten Klemmteils 4 eine ebene Anschlussfläche 19 für den elektrischen Leiter 2 in Form einer Flachschiene auf. Die Flachschiene ist hierfür an ihrem freien Ende mit einer nicht dargestellten Bohrung versehen, durch die der Gewindebolzen 7 durchgeführt wird und die Flachschiene über die Unterlegscheibe 9 und die Gewindemutter 8 an die Anschlussfläche 19 angepresst wird. Durch die flächige Auflage der Flachschiene auf der Anschlussfläche 19 wird ein guter elektrischer Kontakt erzielt. Über die Gewindemutter 8 wird auch gleichzeitig das erste Klemmteil 4 und das zweite Klemmteil 5 von entgegengesetzten Seiten an die Stromschiene 3 angepresst. In dem ersten Klemmteil 4 ist eine Bohrung 20 für die Aufnahme des Gewindebolzens 7 angeordnet, die ausgehend von der Anschlussfläche 19 durch den langen Schenkel 10 verläuft und den kurzen Schenkel 13 an dessen der Anschlussfläche 19 gegenüberliegenden freien Ende verlässt (siehe Figur 5).
  • Entsprechend dem ersten Klemmteil 4 ist das zweite Klemmteil 5 im Wesentlichen in Bezug auf die Befestigung der Stromschiene 3 L-förmig ausgebildet und weist eine Klemmfläche 21 an dem langen Schenkel 22 des zweiten Klemmteils 5, eine Anlagefläche 23 an dem kurzen Schenkel 24 und eine Innenfläche 25 eines Ansatzes 26 auf, die eine weitere Aussparung 27 begrenzen. Diese Aussparung 27 dient zur Aufnahme der der oberen Stirnfläche 17 gegenüberliegenden unteren Stirnfläche 28 der Stromschiene 3. Im Befestigungszustand, dass heißt bei angezogenem Verbindungselement 6, liegt die Anlagefläche 23 des kurzen Schenkels 24 an einer der beiden Seitenflächen 18 der rechteckigen Stromschiene 3, die Klemmfläche 21 des langen Schenkels 22 an der Stirnfläche 28 der Stromschiene 3 an. In dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Gewindebolzen 7 und das zweite Klemmteil 5 in Form einer Hammerkopfschraube einteilig ausgebildet. Entsprechend einer Hammerkopfschraube ist der Schraubenkopf nicht wie zuvor beschrieben L-förmig sondern T-förmig ausgebildet und weist somit jeweils zwei in Bezug auf den Gewindebolzen 7 gegenüberliegende lange Schenkel 22 mit jeweils einer entsprechenden Klemmfläche 21 auf. Im Unterschied zu einer Hammerkopfschraube sind neben den Klemmflächen 21 jedoch auch die Ansätze 26 für die Führung der Stromschiene 3 an deren Seitenfläche 18 vorgesehen. Für die einwandfreie technische Funktion der erfindungsgemäßen Anschlussklemme 1 für einzelne Stromschienen 3 ist jedoch die L-förmige Ausgestaltung des zweiten Klemmteils 5 ausreichend.
  • Die Figur 2 zeigt eine Seitenansicht von Figur 1, die die Position des oberen ersten Klemmteils 4 in Bezug auf die Stromschiene 3 nach Anziehen des Verbindungselementes 6 also im Befestigungszustand zeigt. Hierbei ist die Anschlussfläche 19 des ersten Klemmteils 4, die mit dem als Flachschiene 3 ausgebildeten Leiter 3 in Kontakt steht, etwa rechtwinklig zur Längsachse l des Verbindungselementes 6 ausgerichtet. Ebenso verläuft die Klemmfläche 12 des ersten Klemmteils 4 etwa rechtwinklig zur Längsachse l des Verbindungselementes 6 und die Anlagefläche 14 des ersten Klemmteils 4 etwa parallel zur Längsachse l des Verbindungselementes 6. Die Querausdehnung der Seitenflächen 18 der Stromschiene 3 verläuft auch etwa parallel zur Längsachse l des Verbindungselementes 6. Somit liegen die Klemmfläche 12 und die Anlagefläche 14 des ersten Klemmteils 4 nahezu vollflächig an der Stirnfläche 17 und der Seitenfläche 18 der Stromschiene 3 an. Die Anschlussfläche 19 des ersten Klemmteils 4 ist also parallel zu der Klemmfläche 13 des ersten Klemmteils 4 ausgerichtet (siehe auch Figur 5).
  • Des Weiteren ist ersichtlich, dass die Vorderfläche 29 und die Hinterfläche 30 entsprechend der Sichtweise auf ein erstes Klemmteil 4 gemäß Figur 1 parallel zueinander verlaufen, die hieran angrenzende und die Vorderfläche 29 und die Hinterfläche 30 verbindende Anschlussfläche 19 verläuft jedoch nicht rechtwinklig zu der Vorderfläche 29 und der Hinterfläche 30 sondern weicht um einen Winkel a von etwa 5° bis 6°, vorzugsweise 5°, von der rechtwinkligen Lage ab und steigt somit von der Vorderfläche 29 zu der Hinterfläche 30 hin an. In der in der Figur 2 gezeigten Stellung des ersten Klemmteils 4 nach Anziehen des Verbindungselementes 6 verlaufen die Vorderfläche 29 und die Hinterfläche 30 des ersten Klemmteils 4 unter dem Winkel a zur Längsachse l des Verbindungselementes 6.
  • In der Figur 3 ist eine Ansicht gemäß Figur 2 in einem Vormontagezustand gezeigt, in dem das erste und das zweite Klemmteil 4 und 5 bereits die Stromschiene 3 umgreifen und lose von dem Gewindebolzen 7 und der Gewindemutter 8 zusammengehalten werden. Auch ist bereits zwischen der oberen Anschlussfläche 19 des ersten Klemmteils 4 und der Gewindemutter 8 bereits der Leiter 2 in Form einer Flachschiene und die Unterlegscheibe 9 angeordnet. In diesem Vormontagezustand ist das erste Klemmteil 4 auf den Gewindebolzen 7 aufgeschoben und ruht mit seinem vorderen Ende der Klemmfläche 12 seines langen Schenkels 10 auf dem vorderen Rand der Stirnfläche 17 der Stromschiene 3. Die restliche Klemmfläche 12 und die Anlagefläche 14 stehen in dem Vormontagezustand noch nicht in Kontakt mit der Stirnfläche 17 bzw. Seitenfläche 18 der Stromschiene 3.
  • Des Weiteren zeigt die Figur 2 (siehe auch Figur 5), dass in dem ersten Klemmteil 4 eine zentral von der Anschlussfläche 19 ausgehende Bohrung 20 für den Gewindebolzen 7 angeordnet ist. Diese Bohrung 20 verläuft mit ihrer Längsachse L und somit deren Innenwandung 15 parallel zu der Vorderfläche 29 und der Hinterfläche 30 des ersten Klemmteils 4 und somit unter einem rechten Winkel zuzüglich des Winkels a zu der Anschlussfläche 19 des ersten Klemmteils 4.
  • Zur Befestigung des Leiters 2 an dem ersten Klemmteil 4 und der beiden Klemmteile 4 und 5 an der Stromschiene 3 wird die Gewindemutter 8 in Richtung des zweiten Klemmteils 5 geschraubt und hierdurch die Unterlegscheibe 9, der Leiter 2 und das erste Klemmteil 4 an die Stirnfläche 17 der Stromschiene 3 angedrückt. Durch die in Bezug auf die Mitte der Stromschiene 3 außermittige Krafteinleitung über das Verbindungselement 6 für die Klemmbewegung wird das sich in dem Vormontagezustand nur im Bereich der vorderen Kante der Stirnfläche 17 der Stromschiene 3 mit seiner Klemmfläche 12 abstützende erste Klemmteil 4 um eine gedachte Achse, die in Längsrichtung und parallel zur Stromschiene 3 sowie hiervon seitlich beabstandet verläuft, verschwenkt, bis die Klemmfläche 12 und die Anlagefläche 14 im wesentlichen vollflächig an der Stirnfläche 17 bzw. der Seitenfläche 18 der Stromschiene 3 anliegen. Dann ist der in Figur 2 dargestellte Befestigungszustand erreicht. In diesem Befestigungszustand hat sich das erste Klemmteil 4 im Bereich seiner der Stromschiene 3 abgewandten Seite der Innenwandung 15 plastisch verformt, da der Gewindebolzen 7 sich über die Anzugskraft der Gewindemutter 8 in die Innenwandung 15 eingeprägt hat. Hierdurch ist die erreichte Klemmverbindung auch zusätzlich selbstgesichert. In Figur 2 ist zum besseren Verständnis des Einprägens des Gewindebolzens 7 in die Innenwandung 15 der Bohrung 20 der ursprüngliche Verlauf der Innenwandung 15 im Vormontagezustand strichliniert eingezeichnet. Auch ist das Toleranzfeld der Bohrung 20 einseitig so aufgehoben, d. h. die Bohrungsachse der Bohrung 20 ist in Richtung der Stromschiene 3 leicht (um wenige 1/10 mm) verlagert, so dass der Gewindebolzen 7 im Befestigungszustand im innigen Kontakt mit der Seitenfläche 18 der Stromschiene 3 steht. Das Gewinde des Gewindebolzens 7 kann hierbei leicht in die Seitenfläche 18 der Stromschiene 3 eingedrückt sein.
  • In Figur 4 ist eine Ansicht des ersten oberen Klemmteils 4 gemäß Figur 3 von unten, dass heißt von der zu klemmenden Stromschiene 3 aus gesehen, dargestellt. Es ist ersichtlich, dass die im wesentlichen im Bereich des kurzen Schenkel 13 verlaufende Bohrung 20 derart ausgerichtet ist, dass der dem Ansatz 11 zugewandte Bereich der Innenwandung 15 der Bohrung 20 die Anlagefläche 14 im Bereich der Klemmfläche 12 schneidet und somit im Montagezustand an die Aussparung 16 bzw. die hierin angeordnete Stromschiene 3 angrenzt.
  • An Hand der Figur 5, die eine Schnittansicht von Figur 4 entlang der Schnittlinie A-A zeigt, ist die nicht rechtwinklige bzw. parallele Ausrichtung der Anschlussfläche 19, der Klemmfläche 12 bzw. der Anlagefläche 14 zu der Vorderfläche 29 und der Hinterfläche 30 des ersten Klemmteils 4 bzw. zu der Längsachse L der Bohrung 20 ersichtlich. Die aneinander angrenzende Klemmfläche 12 und die Anlagefläche 14 sind in einem rechten Winkel b zueinander ausgerichtet. Die Klemmfläche 12 verläuft parallel zu der Anschlussfläche 19. Die Anschlussfläche 19 ist in einem Winkel von 90° abzüglich des Winkels a zu der Längsachse L der Bohrung 20 ausgerichtet.
  • Das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt zwar, dass der elektrische Leiter 2 als Flachschiene ausgebildet ist, jedoch kann dieser auch ein Kabel mit ein Kabelendschuh zur Befestigung an der Anschlussklemme sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Anschlussklemme
    2
    Leiter
    3
    Stromschiene
    4
    erstes Klemmteil
    5
    zweites Klemmteil
    6
    Verbindungselement
    7
    Gewindebolzen
    8
    Gewindemutter
    9
    Unterlegscheibe
    10
    langer Schenkel
    11
    Ansatz
    12
    Klemmfläche
    13
    kurzer Schenkel
    14
    Anlagefläche
    15
    Innenwandung
    16
    Aussparung
    17
    Stirnfläche
    18
    Seitenfläche
    19
    Anschlussfläche
    20
    Bohrung
    21
    Klemmfläche
    22
    langer Schenkel
    23
    Anlagefläche
    24
    kurzer Schenkel
    25
    Innenfläche
    26
    Ansatz
    27
    Aussparung
    28
    Stirnfläche
    29
    Vorderfläche
    30
    Hinterfläche
    a
    Winkel
    b
    Winkel
    I
    Längsachse
    L
    Längsachse

Claims (6)

  1. Anschlussklemme angepasst zum Verbinden eines elektrischen Leiters an einer einzelnen Stromschiene, mit
    einem ersten Klemmteil (4), das im wesentlichen L-förmig mit einem langen Schenkel (10) und einem kurzen Schenkel (13) ist sowie eine Bohrung (20) aufweist, und an dem eine Anschlussfläche (19) für den elektrischen Leiter (2) angeordnet ist, welche in einen um einen Winkel (a) von einem rechten Winkel abweichenden Winkel zur Längsachse (L) der Bohrung (20) ausgerichtet ist, wobei das erste Klemmteil (4) zudem eine Klemmfläche (12) aufweist, welche auf der der Anschlussfläche (19) abgewandten Seite des ersten Klemmteils (4) angeordnet ist, und welche parallel zur Anschlussfläche (19) ausgerichtet ist,
    einem zweiten Klemmteil (5), das im wesentlichen L-förmig mit einem langen Schenkel (22) und einem kurzen Schenkel (24) ist und eine Klemmfläche (21) aufweist, und
    einem seitlich neben der Stromschiene angeordneten Verbindungselement (6), welches einen Gewindebolzen (7) aufweist, der durch die Bohrung (20) in dem ersten Klemmteil (4) geführt ist,
    wobei das erste Klemmteil (4) und das zweite Klemmteil (5) in einem Vormontagezustand lose an der Stromschiene (3) anliegen, sowie in einem Befestigungszustand mit ihren jeweiligen Klemmflächen (12, 21), die im Befestigungszustand an einander zugewandten Seiten der langen Schenkel (10, 22) angeordnet sind und an gegenüberliegenden Seiten der Stromschiene (3) anliegen, über das Verbindungselement (6) an die Stromschiene angeklemmt sind,
    und wobei das erste Klemmteil (4) und das Verbindungselement (6) derart ausgebildet sind, dass ausgehend vom Vormontagezustand, durch Betätigen des Verbindungselementes (6) neben der Klemmbewegung mindestens des ersten Klemmteils (4) in Richtung der Stromschiene (3) eine Schwenkbewegung des ersten Klemmteils (4) in Richtung der Stromschiene (3) erreicht wird.
  2. Anschlussklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (2) als Flachschiene oder Kabelendschuh ausgebildet ist und über eine mit dem Gewindebolzen (7) zusammenwirkende Gewindemutter (8) an der Anschlussfläche (19) befestigbar ist.
  3. Anschlussklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (3) als Flachschiene mit rechteckigem Querschnitt und entsprechenden Stirnflächen (17, 28) und Seitenflächen (18) ausgebildet ist, im Befestigungszustand die Klemmflächen (12, 21) der ersten und zweiten Klemmteile (4, 5) an die Stirnflächen (17, 28) der Stromschiene (3) angeklemmt sind und an den kurzen Schenkeln (13, 24) sich rechtwinklig an die Klemmflächen (12, 21) anschliessende Anlageflächen (14, 23) angeordnet sind, die im Befestigungszustand an der Seitenfläche (18) der Stromschiene (3) anliegen.
  4. Anschlussklemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindebolzen (7) und das zweite Klemmteil (5) einteilig ausgebildet sind, und dass das der Gewindemutter (8) gegenüberliegende Ende des Gewindebolzens (7) in den kurzen Schenkel (24) des zweiten Klemmteils (5) übergeht.
  5. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Befestigungszustand die Innenwandung (15) der Bohrung (20) um den Winkel (a) zur Längsachse (1) des Gewindebolzens (7) verschwenkt ist und der Gewindebolzen (7) in den dem langen Schenkel (10) des ersten Klemmteils (4) gegenüberliegenden Teil der Innenwandung (15) eingedrückt ist.
  6. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (a) im Bereich von 5 DEG bis 6 DEG liegt und vorzugsweise 5 DEG ist.
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