EP1465292A1 - Anschlussklemme, insbesondere Verbindungsklemme - Google Patents

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EP1465292A1
EP1465292A1 EP04004923A EP04004923A EP1465292A1 EP 1465292 A1 EP1465292 A1 EP 1465292A1 EP 04004923 A EP04004923 A EP 04004923A EP 04004923 A EP04004923 A EP 04004923A EP 1465292 A1 EP1465292 A1 EP 1465292A1
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elevation
busbar
conductor
terminal
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Friedrich Maris
Klaus Holterhoff
Olaf Despang
Ralf Güthoff
Thomas Kulke
Ulrich Lütkemeier
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Weidmueller Interface GmbH and Co KG
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Weidmueller Interface GmbH and Co KG
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/50—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw
    • H01R4/5058—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw using a ball
    • 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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    • H01R4/58—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 characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/62—Connections between conductors of different materials; Connections between or with aluminium or steel-core aluminium conductors

Definitions

  • the invention relates to a terminal according to the preamble of the claim 1.
  • connection terminal designed as a connecting terminal, is off known from EP 0 082 285 B2.
  • the connecting clamp shown in this document has proven itself. It exists but the need, their property regarding the connection of soft conductors, made of aluminum, for example, since there is a tendency that when wiring such conductors there is insufficient securing of the conductor.
  • One of the reasons for this is that the yield point of such conductors at Tightening the screw with the clamp body and / or due to temperature (possibly temperature changes caused by current flow or weather influences) easily is exceeded.
  • the busbar is in its area facing away from the clamping screw in their clamping zone with at least one crowned, not cutting into the conductor Provide elevation, which presses into the conductor, but in the conductor - as a rule - not sharp the material structure (at least not below the oxide layer of an aluminum conductor) piercing or cutting but only deformed it.
  • the at least one elevation configured in this way also enables soft conductors, made of aluminum or an aluminum alloy, for example to switch with the terminal of the invention.
  • soft conductors made of aluminum or an aluminum alloy, for example to switch with the terminal of the invention.
  • the bulge does not have a relatively large area forms too high surface pressure in the conductor and the conductor is securely clamped, without exceeding its yield point.
  • a flow of the conductor will open prevented easily with inexpensive design.
  • the centering effect essentially secures the geometry of the drawbar. Incisive surveys would have the disadvantage, however, that in certain sections the surface pressure would be too high would act on the conductor, which in turn would in the long run to the known Effect of the flow of the conductor would lead.
  • the surveys in the area of material webs and / or approaches are preferred the track. This is a particularly advantageous connection realized when the surveys cover only a sub-area of the Extend material webs and / or approaches.
  • An in is particularly advantageous Top view cross-shaped geometry of the survey in the area of the material webs and Approaches.
  • the elevation and the recess (s) have an interlocking, corresponding geometry in the drawbar to ensure optimal centering.
  • the connecting terminal of FIG. 1 has two tension clips 1 (also clamping bodies called), of which only one is shown in Figure 1 for the sake of simplicity.
  • the tension bracket 1 is preferably bent from a sheet metal strip and on the top side or on the side facing away from the conductor insertion area by a clamping screw 2 enforced.
  • the clamping screw 2 is a screw with a hexagon socket recess for engagement of an Allen key, not shown here. This interpretation ensures that realizes a particularly high tightening torque by means of the Allen key can be.
  • connection terminal The conductive connection between the two drawbars 1 at the two end regions the connection terminal is made by a busbar 3, which the two Drawbar 1 penetrates and which on its side facing the clamping screws here has depressions 4 which engage the ends of the two clamping screws 2 serve.
  • each tension bow 1 (bottom in FIG. 1) has a concave to the central axis towards converging taper 6, so that two diagonally downwards bottom walls 7, 8 extending towards the central longitudinal axis of the drawbar, the Intersection forms the tapered tip 9, which is preferably rounded is.
  • the bottom walls 7, 8 form a centering for the conductor to be clamped.
  • the associated, formed in the illustrated embodiment by the busbar 3 Pressure piece is on the underside at both ends with corresponding tapering provided in the form of built-in inclined surfaces 10 to the bottom side the busbar 3 converge and into a central, axial material web 11 (flattened or slightly convex, possibly with an additional one, the conductor with additional securing corrugation).
  • the clamping zone in the area of the tension bracket or the inclined surfaces 10 are each at least at one point, preferably in the middle of the clamping zone, on the side protruding projections 12 formed over the inclined surface, which for engaging in a corresponding recess 13 is formed in the bottom walls 7, 8 of the tension bow are.
  • the elevation 14 is in the area of the material web 11 1 and also in the region of the lugs 12 (likewise designed as a material web) in the form of spherical sections shaped.
  • Slots 15 can be provided between the bottom walls 7, 8 and the recesses 13 be formed, in which a conductor 5 made of soft material is additionally pressed can be.
  • the recesses 13 can also be directly without slots
  • Bottom walls 7, 8 can be formed on corresponding material connections.
  • connection terminal 5 e.g. made of aluminum
  • the busbar 3 in the Clamping zones on their side facing the conductor each with convex elevations 14 provided. It can also be a harder on one side of the connection terminal Copper conductor and a soft aluminum conductor connected to the other side become. It is also possible to use the connection terminal only in the area of one To provide the clamping point with one of the elevations 14.
  • the length and height of the elevations 14 on the to be contacted Head is voted. So the length of the elevation 14 in the longitudinal direction the busbar may be larger, for example, than the diameter D of the to be connected Head 5 or it can turn the maximum height of the elevation 14 can be, for example, smaller than the radius D / 2 of the smallest conductor to be connected 5th
  • the elevation 14 is preferably only in the area of the web 8 and in the area of the webs 11 and lugs 12 so that they are a kind of a top view Cross shape has something in connection with the round, spherical design of the elevation surface for a particularly advantageous determination of the one to be connected Conductor leads without exceeding the flow forces even with higher tightening forces becomes.

Landscapes

  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

Anschlussklemme, insbesondere Verbindungsklemme für elektrische Leiter, mit zentrierendem Klemmanschluß, bestehend aus einem hohen Klemmkörper nach Art eines Zugbügels (1), einer Klemmschraube (2) und einem durch die Klemmschraube (2) bewegbaren Druckstück (3), welches als Stromschiene ausgebildet ist und mit einem Gegendruckstück des Zugbügels (1) einen Leiter festklemmt und leitend kontaktiert, wobei die Stromschiene (3) in ihrem vom der Klemmschraube abgewandten Bereich in ihrer Klemmzone mit wenigstens einer balligen, nicht in den Leiter einschneidenden Erhebung (14) versehen ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlussklemme nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige - als Verbindungsklemme ausgestaltete - Anschlussklemme ist aus der EP 0 082 285 B2 bekannt.
Die in dieser Schrift gezeigte Verbindungsklemme hat sich an sich bewährt. Es besteht aber der Bedarf, ihre Eigenschaft hinsichtlich des Anschlusses weicher Leiter, beispielsweise aus Aluminium, zu verbessern, da die Tendenz dazu besteht, daß beim Beschalten derartiger Leiter nur eine ungenügende Sicherung des Leiters erfolgt. Dies liegt unter anderem daran, daß die Fließgrenze derartiger Leiter beim Anziehen der Schraube mit dem Klemmkörper und/oder temperaturbedingt (u.U. durch Stromfluss oder Witterungseinflüsse verursachte Temperaturwechsel) leicht überschritten wird.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegentand des Anspruches 1.
Danach ist die Stromschiene in ihrem vom der Klemmschraube abgewandten Bereich in ihrer Klemmzone mit wenigstens einer balligen, nicht in den Leiter einschneidenden Erhebung versehen, welche sich zwar in den Leiter eindrückt, aber in den Leiter - im Regelfall - nicht scharf das Materialgefüge (zumindest nicht unterhalb der Oxidschicht eines Aluminiumleiters) durchtrennend einsticht oder einschneidet sondern diesen lediglich verformt.
Die derart ausgestaltete wenigstens eine Erhebung ermöglicht es, auch weiche Leiter, beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehend, sicher mit der Anschlussklemme der Erfindung schalten zu können. Dabei bleibt einerseits die Zentrierwirkung auf den Leiter erhalten. Andererseits wird durch die Erhebung aber sichergestellt, daß sich beim Festklemmen des Leiters eine vorzugsweise im Vergleich zum Durchmesser des Leiters relativ großflächige Auswölbung mit nicht zu hoher Flächenpressung im Leiter bildet und der Leiter sicher festgeklemmt wird, ohne daß seine Fließgrenze überschritten wird. Ein Fließen des Leiters wird so auf einfache Weise bei kostengünstiger Ausgestaltung verhindert. Die Zentrierwirkung sichert im wesentlichen die Geometrie des Zugbügels. Einschneidende Erhebungen hätten demgegenüber den Nachteil, dass abschnittsweise eine zu hohe Flächenpressung auf den Leiter einwirken würde, was wiederum auf Dauer zu dem bekannten Effekt des Fliessens des Leiters führen würde.
Bevorzugt sind die Erhebungen im Bereich von Materialstegen und/oder Ansätzen der Stromschiene ausgebildet. Dabei wird eine besonders vorteilhafte Anschlussverbindung realisiert, wenn sich die Erhebungen lediglich über einen Teilbereich der Materialstege und/oder Ansätze erstrecken. Ganz besonders vorteilhaft ist eine in Draufsicht kreuzförmige Geometrie der Erhebung im Bereich der Materialstege und Ansätze.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Erhebung und die Ausnehmung(en) im Zugbügel eine ineinandergreifende, korrespondierende Geometrie auf, um eine möglichst optimale Zentrierung zu gewährleisten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen anhand von Ausfiihrungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt:
Figur 1
eine erste perspektivische Ansicht einer Anschlußklemme mit einem dargestellten Klemmkörper;
Figur 2
eine zweite perspektivische Ansicht der Anschlußklemme aus Figur 1,
Figur 3
eine erste perspektivische Ansicht einer als Stromschiene dienenden Druckstücks für die Anschlußklemme aus Figur 1,
Figur 4
eine weitere perspektivische Ansicht des Druckstücks aus Figur 3.
Die Anschlußklemme der Figur 1 weist zwei Zugbügel 1 auf (auch Klemmkörper genannt), von denen der Einfachheit halber nur einer in Figur 1 dargestellt ist.
Der Zugbügel 1 ist vorzugsweise aus einem Blechstreifen gebogen und oberseitig bzw. an der vom Leitereinführbereich abgewandten Seite von einer Klemmschraube 2 durchsetzt.
Die Klemmschraube 2 ist hier als Schraube mit Innensechskantaussparung zum Eingriff eines hier nicht gezeigten Inbusschlüssels ausgelegt. Diese Auslegung stellt sicher, daß mittels des Inbusschlüssels eine besonders hohes Anzugsdrehmoment realisiert werden kann.
Die leitende Verbindung zwischen den beiden Zugbügeln 1 an den beiden Endbereichen der Anschlussklemme erfolgt durch eine Stromschiene 3, welche die beiden Zugbügel 1 durchsetzt und welche an ihrer den Klemmschrauben zugewandten Seite hier Vertiefungen 4 aufweist, welche zum Eingriff der Enden der zwei Klemmschrauben 2 dienen.
Zwischen die Stromschiene 3 und den Zugbügel 1 ist auf der von der Klemmschraube abgewandten Seite der Stromschiene 3 ein Leiter 5 einschiebbar.
Der Bodenbereich jedes Zugbügels 1 (in Figur 1 unten) weist eine konkave zur Mittelachse hin konvergierende Verjüngung 6 auf, so daß sich zwei schräg nach unten zur Zugbügelmittellängsachse hin verlaufende Bodenwände 7, 8 ergeben, deren Schnittpunkt die Verjüngungsspitze 9 bildet, die vorzugsweise abgerundet ausgebildet ist. Die Bodenwände 7, 8 bilden für den festzuklemmenden Leiter eine Zentrierung.
Das zugehörige, im dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Stromschiene 3 gebildete Druckstück ist unterseitig an seinen beiden Enden mit entsprechenden Verjüngungen in Form von eingearbeiteten Schrägflächen 10 versehen, die zur Bodenseite der Stromschiene 3 hin konvergieren und in einen mittigen, axialen Materialsteg 11 (abgeflacht oder leicht konvex ausgebildet, ggf. mit zusätzlicher, den Leiter ergänzend sichernder Riffelung versehen) münden.
In der Klemmzone im Bereich des Zugbügels bzw. der Schrägflächen 10 sind jeweils an wenigstens an einer Stelle, bevorzugt in der Mitte der Klemmzone, seitlich über die Schrägfläche vorstehende Ansätze 12 ausgebildet, welche zum Eingriff in einer entsprechende Ausnehmung 13 in den Bodenwänden 7, 8 des Zugbügels ausgebildet sind. Dabei ist die Erhebung 14 sowohl im Bereich des Materialsteges 11 1 als auch im Bereich der Ansätze 12(ebenfalls als Materialsteg ausgebildet) kugelabschnittsförmig geformt.
Zwischen den Bodenwänden 7, 8 und den Ausnehmungen 13 können Schlitze 15 ausgebildet sein, in welche ein Leiter 5 aus weichem Material zusätzlich eingedrückt werden kann. Die Ausnehmungen 13 können aber auch ohne Schlitze direkt an die Bodenwände 7, 8 über entsprechende Materialverbindungen angeformt sein.
Um den Anschluss weicher Leiter 5 z.B. aus Aluminium zu verbessern, insbesondere von solchen Leitern, welche einen dem Klemmraum angepassten Durchmesser aufweisen, d.h. einen solchen Durchmesser, der ganz oder im wesentlichen den Raum zwischen den Bodenwänden 7, 8 ausfüllt, ist die Stromschiene 3 in den Klemmzonen an ihrer zum Leiter gewandten Seite jeweils mit balligen Erhebungen 14 versehen. Es kann dabei auch an eines Seite der Anschlussklemme ein härterer Leiter aus Kupfer und an die andere Seite ein weichrer Leiter aus Aluminium angeschlossen werden. Es ist auch möglich, die Anschlussklemme nur im Bereich einer Klemmstelle mit einer der Erhebungen 14 zu versehen.
Es ist vorteilhaft, wenn die Länge und Höhe der Erhebungen 14 auf die zu kontaktierenden Leiter abgestimmt wird. So kann die Länge der Erhebung 14 in Längsrichtung der Stromschiene beispielhaft größer sein als der Durchmesser D des anzuschließenden Leiters 5 oder es kann die maximale Höhe der Erhebung 14 wiederum beispielhaft kleiner sein als der Radius D/2 des kleinsten anzuschließenden Leiters 5.
Die Erhebung 14 wird vorzugsweise lediglich im Bereich des Steges 8 und im Bereich der Stege 11 und Ansätze 12 ausgebildet, so dass sie in Draufsicht eine Art Kreuzform hat, was in Verbindung mit der runden, balligen Ausgestaltung der Erhebungsoberfläche zu einer besonders vorteilhaften Festlegung des anzuschließenden Leiters führt, ohne dass selbst bei höheren Anzugskräften die Fließkräfte überschritten wird.
Bezugszeichenliste
Zugbügel
1
Klemmschraube
2
Stromschiene
3
Vertiefung
4
Leiter
5
Verjüngung
6
Bodenwände
7, 8
Verjüngungsspitze
9
Schrägflächen
10
Materialsteg
11
Ansätze
12
Ausnehmung
13
Erhebung
14
Schlitze
15
Riffelung
16

Claims (14)

  1. Anschlussklemme, insbesondere Verbindungsklemme für elektrische Leiter, mit zentrierendem Klemmanschluß, bestehend aus einem hohen Klemmkörper nach Art eines Zugbügels (1), einer Klemmschraube (2) und einem durch die Klemmschraube (2) bewegbaren Druckstück (3), welches als Stromschiene ausgebildet ist und mit einem Gegendruckstück des Zugbügels (1) einen Leiter festklemmt und leitend kontaktiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschiene (3) in ihrem vom der Klemmschraube abgewandten Bereich in ihrer Klemmzone mit wenigstens einer balligen, nicht in den Leiter einschneidenden Erhebung (14) versehen ist.
  2. Anschlussklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenbereich der Zugbügel (1) eine konkave, zur Mittelachse hin konvergierende Verjüngung (6) aufweist, so daß sich zwei schräg nach unten zur Zugbügelmittellängsachse hin verlaufende Bodenwände (7, 8) ausbilden, deren Schnittpunkt eine Verjüngungsspitze (9) bildet.
  3. Anschlussklemme nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Stromschiene (3) gebildete Druckstück unterseitig an seinen beiden Enden mit Verjüngungen in Form von eingearbeiteten Schrägflächen (10) versehen ist, die zur Bodenseite der Stromschiene (3) hin konvergieren und in einen mittigen, axialen Materialsteg (11) münden.
  4. Anschlussklemme nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Klemmzone im Bereich des Zugbügels bzw. der Schrägflächen (10) jeweils an wenigstens an einer Stelle seitlich über die Schrägfläche vorstehende Ansätze (12) ausgebildet sind, welche zum Eingriff in eine entsprechende Ausnehmung (13) in den Bodenwänden (7, 8) des Zugbügels dienen.
  5. Anschlussklemme nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Bodenwänden (7, 8) und den Ausnehmungen (13) Schlitze (15) ausgebildet sind.
  6. Anschlussklemme nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (13) direkt an die Bodenwände (7, 8) Materialverbindungen angeformt sind.
  7. Anschlussklemme nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Erhebung (14) im Bereich des Materialsteges (11) und/oder der Ansätze (12) ausgebildet ist.
  8. Anschlussklemme nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (14) kugelabschnittsförmig ausgebildet ist.
  9. Anschlussklemme nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die wenigstens eine Erhebung (14) lediglich über ein Teilbereich des Materialsteges (11) und/oder der Ansätze (12) erstreckt.
  10. Anschlussklemme nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Erhebung (14) in Draufsicht eine Kreuzform aufweist.
  11. Anschlussklemme nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (14) und die Ausnehmung(en) (13) im Zugbügel eine ineinandergreifende, korrespondierende Geometrie aufweisen.
  12. Anschlussklemme nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschiene (3) und/oder die wenigstens eine Erhebung (14) aus dem Material des Leiters bestehen.
  13. Anschlussklemme nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialsteg (11) konvex ausgebildet und/oder mit einer Riffelung (16) versehen ist.
  14. Anschlussklemme nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmschraube (2) zum Ansetzen eines Inbusschlüssels ausgelegt ist.
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