EP3120420A1 - Parallel screw connection - Google Patents

Parallel screw connection

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Publication number
EP3120420A1
EP3120420A1 EP15706667.1A EP15706667A EP3120420A1 EP 3120420 A1 EP3120420 A1 EP 3120420A1 EP 15706667 A EP15706667 A EP 15706667A EP 3120420 A1 EP3120420 A1 EP 3120420A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connection
screw
electrical conductor
busbar
clamping body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15706667.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Xiafu Wang
Martin Schmidt
Nicole Spilker
Stefan Garske
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harting Electric Stiftung and Co KG
Original Assignee
Harting Electric GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harting Electric GmbH and Co KG filed Critical Harting Electric GmbH and Co KG
Publication of EP3120420A1 publication Critical patent/EP3120420A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01R4/40—Pivotable clamping member
    • 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
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/305—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member having means for facilitating engagement of conductive member or for holding it in position
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    • H01R4/50—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw
    • H01R4/5008—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw using rotatable cam
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/26—Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting
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    • H01R4/50—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw
    • H01R4/505—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw using an excentric element

Definitions

  • the invention relates to a parallel screw according to the preamble of the independent main claim 1 and a method for electrical contacting of an electrical conductor with a busbar according to the preamble of the independent independent claim 15th
  • Such screw terminals are preferably used in terminal blocks, which in turn find use, for example in control cabinets.
  • Such a screw is used within such terminal blocks of contacting an electrical conductor, in particular a stripped portion of an electrical cable, with a busbar.
  • the screw has a terminal screw, the axis of space parallel to the inserted electrical conductor and usually runs parallel to the busbar, resulting in the naming "parallel screw" derived.
  • the document DE891 1218U1 describes a corresponding electrical Druckschreibunselement for a terminal.
  • a clamping device for the connection of electrical conductors which has a clamping body which is bent from a sheet metal strip and has a self-contained form.
  • the clamping device further comprises a displaceable by means of a clamping screw pressure transmitting member, which is designed as a loose, guided only by the clamp body clamp on one end of a clamping screw acts when pressed the clamping bracket about a pivot point in a recess of the clamp body or loosely on a any bearing point of the clamp body interior is provided on a retaining lug, is displaced in the direction of the conductor insertion channel.
  • the inserted conductor between clamping body inner edge and clamping bracket is clamped.
  • Clamping bracket which is displaceable by means of a clamping screw in the direction of a Porterein enclosureskanales and designed for clamping the inserted conductor to the sprag inner edge and / or a busbar, wherein the clamping bracket has a retaining lug, which in the traction between the clamping bracket and inserted conductor substantially between the clamping bracket and Head occurring forces absorbs, such that the pendulum bearing between clamp and clamp body of forces is relieved parallel to the clamping screw direction.
  • a disadvantage of this prior art is that while the power transmission from the terminal screw on the electrical conductor, in particular special depending on the cross section of the inserted electrical conductor, is not optimal.
  • the object of the invention is therefore a parallel
  • Specify screw which is on the one hand as variable as possible with respect to the cross section of the electrical conductor, and in particular independent of the cross section of the electrical conductor ensures the best possible power transmission between the screwing and the pressing force.
  • the object is achieved by a method of the type mentioned by the features of the characterizing part of the independent subsidiary claim 15.
  • the screwing force denotes that force which exerts the connection screw on the clamping body.
  • the pressure force is ideally perpendicular to it and denotes the force with which the electrical conductor is pressed by the clamp body against the busbar.
  • the quality of the power transmission is given by the quotient of screw force and pressure force.
  • parallel screw connection is to be understood as meaning an electrical connection which is intended to connect an inserted electrical conductor, preferably an electrical cable, at its stripped-off region, for example to a busbar in an electrically conductive manner, the axis being that to the screw connection belonging Terminal screw parallel to the inserted electrical conductor runs.
  • the force vector which is created by screwing in the terminal screw and is therefore initially directed parallel to the axis thereof, therefore, must be deflected, for example by a clamping body, ideally perpendicular to its original direction. As a result, the clamping body presses the electrical conductor with which it is in direct mechanical contact by screwing in the connecting screw, against which the busbar, whereby a generally very good conductive electrical contact between the electrical conductor and the busbar is established.
  • the screw connection can have a connection housing which has a first opening on a first side and has a second opening on a second side opposite the first side.
  • the first opening may be provided for insertion of one of the two ends of the bus bar; the second opening can serve to receive the electrical conductor.
  • the bus bar and the electrical conductor in particular the electrical cable with its associated stripped area, can be inserted from opposite directions into the terminal housing and electrically contact each other therein.
  • connection housing may have on its second side a circular screw opening, which preferably has an internal thread.
  • the terminal screw may already be at least partially screwed in the non-contacting state.
  • the terminal screw is screwed in from the same direction, from which also the electrical conductor, in particular the stripped area of the electric cable, is inserted, so that it the screw connection is a parallel screw connection.
  • the present invention has the advantage that an optimal contact pressure can also be ensured independently of the respective cable cross section.
  • Another advantage is that an electrical cable that is to be contacted with the busbar, need only be stripped in a relatively short area, which facilitates the manual operation.
  • the guaranteed by the good power transmission high contact pressure allows safe installation and stable contact even over a relatively long period of time and in particular under the action of vibration.
  • the clamping body is designed symmetrically, in particular this symmetry with respect to a rotation about its axis of rotation by a discrete angle, it is then an n-fold rotational symmetry, because it ensures the same power transmission even in different rotational positions and thus can apply the same pressure force.
  • the clamping body is mounted in the connection housing such that it can perform both a translational movement and a rotational movement relative to the connection housing.
  • the clamping body has symmetrical to its axis of rotation a preferably cylindrical wheel axis which is slidably mounted in a slot or in a plurality of slots of the connection housing, because thereby the translational movement in the form of a displacement of the Klemmköpers in the direction of the electrical conductor and also a rotational movement about its axis of rotation is made possible.
  • This variable adjustment of the position of the clamp body finally allows an equally high pressure force on electrical conductors of different diameters, in particular cables of different cross sections.
  • the axis of rotation designates the idealized axis about which the Klemmgroper rotates.
  • the wheel axle denotes the mechanically present, preferably cylindrical, axle, which is formed or attached to the clamping body.
  • the clamping body is designed as a gear, wherein the teeth of the gear each have two edges, of which a first edge may have a concave shape and a second edge may have a convex shape.
  • the concave shape is particularly well suited to provide the terminal screw a suitable point of attack, via a sufficiently large rotation and a sufficiently large displacement range of the gear.
  • the convex shape is particularly well suited to press the electrical conductor against the busbar by rotating the gearwheel always with a surface element directed at right angles to the electrical conductor.
  • the gear which in this case represents the clamping body, has an n-fold rotational symmetry, since it has the same shape when rotated about its axis of rotation by a discrete angle ⁇ .
  • the clamping body in particular the gearwheel, additionally also has a mirror symmetry with respect to its axis of rotation, and is therefore also designed to be axially symmetrical.
  • the clamping element is able to be moved by screwing the terminal screw, in particular in a translational movement, in the direction of the electrical conductor and thus to be contacted busbar.
  • This displacement can be made possible, for example, by virtue of the terminal housing each having a slot on a third and an opposite fourth side, which are preferably arranged perpendicularly to the first and second side, wherein these two slots mirror each other. are arranged opposite each other and preferably run in a straight line.
  • the clamping body which is preferably the toothed wheel, can have a cylindrical passage opening, in particular symmetrically about its axis of rotation.
  • this passage opening may be introduced a preferably designed as a cylindrical pin wheel axle.
  • a cylindrical wheel axle can be formed on both sides of the clamping body, in particular about its axis of rotation, so that the clamping body can also be made in one piece together with the wheel axle.
  • the wheel axle can thus engage on both sides in the respective slot, wherein the diameter of the wheel axle preferably corresponds to the width of the slot.
  • the Klemmgroper is on the one hand displaceable and on the other hand additionally held rotatably about its axis of rotation in the connection housing.
  • the slots can also be curved, for example in the form of an ellipse. Preferably, however, the slots are straight. In particular, the direction of the rectilinear slots is inclined to the busbar.
  • connection screw in the Y direction.
  • ⁇ is greater than 0 °, preferably greater than 10 °, particularly preferably greater than 20 °, in particular greater than 25 °, so for example 30 ° and can be more.
  • Farther ⁇ can be smaller than 60 °, preferably smaller than 50 ° and in particular smaller than 45 °.
  • the angle is accordingly (90 ° -).
  • the angle ⁇ between the tangent to the corresponding curve shape in the bearing point and the X-axis can be measured.
  • the bearing point is that point of the slot at which the wheel axle is located and in which it is in mechanical contact with the third or fourth side of the connection housing.
  • a particular advantage of the oblique course of the slot is that the side parts in the region of the bearing point can at least partially receive a counterforce to the pressing force. It is thus particularly advantageous that, on the one hand, at least part of the counterforce to the pressure force can be absorbed by the bearing, that is to say by the third and fourth side part in the region of the slot, since this allows a particularly good transmission of force. At the same time a particular transverse displacement of the clamp body is nevertheless possible, whereby the same particularly good power transmission is ensured even for different sized cable cross-sections.
  • the clamping body When screwing in the terminal screw, the clamping body is first moved in the direction of the electrical conductor and the busbar and rotates advantageously such about its axis of rotation that the terminal screw on the clamping body, preferably on the convex side of a tooth of the gear finds a suitable attack surface. Accordingly, the relative position between the Clamping body and the electrical conductor, regardless of the respective cable cross-section remain the same. Then, by the rotation of the clamping body, in particular the gear, the pressing force against the electrical conductor, in particular the stripped portion of the electric cable, applied and thus presses the cable against the busbar. At the concave edge of the respective tooth of the gear, the terminal screw always finds a suitable point of attack, so that the same good power transmission is ensured even for different positions of the gear.
  • the screw force vector Fy1 counteracts a force vector Fy2 picked up by the bearing together with a frictional force vector Fy3 of the clamping body on the electrical conductor:
  • the screwing force and the frictional force of the clamping body on the connecting screw are also connected to one another via the material-specific friction coefficient ⁇ :
  • Fx3 Fy1 ( 2 sina + 2 cosa + sina) / ( 2 cosa + 2 sina + cosa)
  • the clamping body can be made of steel.
  • ⁇ 0.2.
  • the angle ⁇ is between the axis A and a plane which is aligned perpendicular to the screw axis.
  • the axis A is the axis of the linear slot or the tangent to the curved slot in the bearing point.
  • an angle ⁇ can be assumed as a realistic value, for example, 30 °.
  • the design is not limited to the use of steel.
  • brass, copper, aluminum, plastic, ceramic, or any other suitable material may be used instead. This material also does not necessarily have to be electrically conductive.
  • the slot length is preferably smaller than the sum of this radius of the gear and the diameter of the terminal screw. Furthermore, it is advantageous if the slot extends between the axis of the terminal screw and the busbar and begins, for example, in the region of the screw axis.
  • the slot length is less than or equal to the diameter of the terminal screw.
  • FIG. 1 An embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be explained in more detail below.
  • FIG. 1 a perspective view of a terminal block; a perspective view of a segment of a terminal block; an unassembled screw connection with connection housing and separate gearwheel, wheel axle, connection screw and busbar in an exploded view;
  • Fig. 7 The connection housing in the side view with a rectilinear slot and an indicated axis of the slot.
  • the figures contain partially simplified schematic representations. In part, identical reference numerals are used for the same but possibly not identical elements. Different views of the same elements could be scaled differently.
  • Fig. 1 shows a terminal block with an insulating body 1, consisting of a plurality of segments 1 1.
  • Each segment 1 1 has a plurality of cable entries 1 1 1 and each cable entry 1 1 1 a
  • Fig. 2 shows in particular a single segment 1 1 of the insulating body 1 in cross section with four exemplarily inserted therein busbars 2 and four also exemplary inserted parallel screw terminals 3, each with a terminal housing 31 and a terminal screw 32, wherein one end of the respective busbar 2 in the respective terminal housing 31 of the screw terminal 3 is arranged.
  • the respective busbar 2 is at least partially disposed in the segment 1 1 of the insulating body 1 and thus also in the insulating body 1.
  • the respective busbar 2 is at least partially disposed in the respective terminal housing 31 of the screw terminal 3.
  • connection housing 31 shows an unassembled screw connection 3 in an exploded view, together with a busbar 2 to be inserted into the connection housing 31 belonging to the screw connection 3.
  • the connection housing 31 may preferably be formed as a stamped and bent part.
  • the terminal housing 31 has in a first side, which is covered by the terminal housing 31 and therefore can not be seen in the drawing, a first opening, which is accordingly also not visible in the drawing.
  • the terminal housing 31 has a second opening 314 disposed in a first side opposite the second side 317.
  • a screw opening 316 is arranged, which has an internal thread ,
  • For power connection 3 also includes a terminal screw 32, which fits into the screw 316.
  • the terminal housing 31 Perpendicular to the first and second sides 317, the terminal housing 31 has a third side 318 and a fourth side 319. These two sides 318, 319 each have a preferably rectilinear slot 315, the two slots facing each other symmetrically. In the drawing, only one slot 315 can be seen, because the other is covered by the terminal housing 31.
  • the screw connection 3 includes a clamping body, in particular a gear 33, which preferably has a plurality of teeth 331 each having a concave and a convex edge.
  • the gear 33 has a cylindrical passage opening 332 in its center.
  • the gear wheel 33 has a wheel axle 333, which has a cylindrical shape and can be inserted into the passage opening 332 in a form-fitting manner.
  • the wheel axle 333 is positively inserted into the cylindrical passage opening 332 of the gear 33 and the gear 33 is slidably and rotatably supported with this wheel axle 333 in the slots 315 of the connection housing 31. In this way, the gear 33 is disposed in the terminal housing 3.
  • the connecting screw 32 is partially way screwed into the screw hole 316.
  • an electrical cable 4 with a stripped area 41 is shown as an electrical conductor.
  • the busbar 2 is already inserted through the first opening in the terminal housing 31.
  • the electrical cable 4 is intended to be inserted with its stripped region 41 through the second opening in the terminal housing.
  • Through the slot 315 a part of the gear 33 can be seen. Furthermore, it is shown how the gear 33 with the wheel axle 331 in the slot 315 is rotatably and slidably held.
  • Fig. 5a shows the same arrangement in a cross section.
  • the terminal screw 32 is screwed as deep as it is necessary for a first mechanical contact of the gear 33.
  • the gear 33 When screwing in the terminal screw 32, the gear 33 first shifts in the direction of the stripped area 41 of the electric cable 4 to be contacted. Whether the gear wheel 33 thereby automatically performs an additional rotational movement is irrelevant in this case; it is important that the gear 33 in this case in any case also has a movement proportion corresponding to a translational movement, i. that the axis of rotation of the gear 33 in the form of its wheel axis 331 along the slot 315 in the direction of the electrical conductor, namely in this case the stripped portion 41 of the electric cable 4, and thereby of course also in the direction of the busbar 2 moves.
  • the terminal screw 32 exerts a corresponding force on the gear 33 from.
  • This screwing force acts in particular on a tooth of the gear 33 and in particular on the convex edge of a tooth of the gear 33.
  • the gear 33 exerts via a rotational movement of a corresponding force on the electrical conductor, in particular on the electrical cable 4 at its stripped part 41, and thus presses this against the busbar second
  • FIG. 5b shows, in a representation comparable to FIG. 5a, the electrical cable 4 inserted into the terminal housing 31 with its stripped area 41.
  • the terminal screw 32 is finally screwed in for contacting.
  • busbar 2 on the one hand and the electrical conductor, in particular the electrical cable 4 are introduced with its stripped part 41, on the other hand from opposite directions in the terminal housing.
  • the electrical cable 4 and the busbar run parallel within the terminal housing and continue parallel to the axis of the terminal screw.
  • FIG. 6 shows the equilibrium of forces in the screw connection for the aforementioned state, in which therefore the terminal screw 32 is screwed in and the electrical contact between the electrical conductor, in particular the stripped part 41 of the electric cable 4 and the busbar 2, is finally established.
  • the electrical cable 4 and the busbar 2 are not shown in this illustration for reasons of clarity.
  • the screw force vector Fy1 counteracts a force vector Fy2 picked up by the bearing together with a friction force vector Fy3, the friction force vector Fy3 describing the frictional force between the clamping body and the electrical conductor:
  • the pressure force vector Fx3 counteracts a force vector Fx2 received by the bearing together with a friction force vector Fx1, wherein the friction force vector Fx1 describes the frictional force between the connection screw and the clamping body:
  • the pressure force and the frictional force of the clamp body on the cable are connected to each other via the material-specific friction coefficient ⁇ :
  • the screwing force and the frictional force of the clamping body on the connecting screw are also connected to one another via the material-specific friction coefficient ⁇ :
  • Fx2 Fy2 (sin30 o + MCOs30 °) / (cos30 o + Msin30 °)
  • Fx3 Fy1 ( 2 sina + 2 cosa + sina) / ( 2 cosa + 2 sina + cosa)
  • the clamping body can be made of steel.
  • a material-specific friction coefficient ⁇ of approximately 0.2 results for the use of such a clamp made of steel.
  • the design is not limited to the use of steel.
  • brass, copper, aluminum, plastic, ceramic, or any other suitable material may be used instead.
  • angle ⁇ for example, 30 ° can be assumed.
  • FIG. 7 shows the connection housing 31 in a side view.
  • the rectilinear slot 315 is clearly visible.
  • its axis A is easily recognizable and has an angle ⁇ of 30 ° with the X-axis of the said coordinate system.

Abstract

In parallel screw connections (3), which are preferably used in series terminals, the transmission of force from the connection screw (32) to electric conductors (41) which have different diameters is not always optimal. As a solution, the clamping element (33) is mounted in or on the connection housing (31) both in a movable manner as well as in a rotational manner about a rotational axis (333). By screwing the connection screw (32), the clamping element (33) is moved in the direction of the electric conductor (41), mechanically contacts the electric conductor (41), is rotated by further screwing the connection screw (32) about the rotational axis (333), and thus presses the electric conductor (41) against the busbar (2) with a corresponding degree of force. In this manner, an optimal pressing force is ensured independently of the respective diameter of the electric conductor (41).

Description

Paralleler Schraubanschluss  Parallel screw connection
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft einen parallelen Schraubanschluss nach dem Oberbegriff des unabhängigen Hauptanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines elektrischen Leiters mit einer Stromschiene gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Nebenanspruchs 15. The invention relates to a parallel screw according to the preamble of the independent main claim 1 and a method for electrical contacting of an electrical conductor with a busbar according to the preamble of the independent independent claim 15th
Derartige Schraubanschlüsse werden bevorzugt in Reihenklemmen eingesetzt, die ihrerseits beispielsweise in Schaltschränken Verwendung finden. Ein solcher Schraubanschluss dient innerhalb solcher Reihenklemmen der Kontaktierung eines elektrischen Leiters, insbesondere eines abisolierten Bereichs eines elektrischen Kabels, mit einer Stromschiene. Dabei besitzt der Schraubanschluss eine Anschlussschraube, deren Achse aus Platzgründen parallel zum eingeführten elektrischen Leiter und in der Regel auch parallel zur Stromschiene verläuft, woraus sich auch die Namensgebung„paralleler Schraubanschluss" herleitet. Such screw terminals are preferably used in terminal blocks, which in turn find use, for example in control cabinets. Such a screw is used within such terminal blocks of contacting an electrical conductor, in particular a stripped portion of an electrical cable, with a busbar. In this case, the screw has a terminal screw, the axis of space parallel to the inserted electrical conductor and usually runs parallel to the busbar, resulting in the naming "parallel screw" derived.
Stand der Technik State of the art
Im Stand der Technik gibt es mehrere Varianten, um die Schraubkraft zur Kontaktierung der Stromschiene mit dem elektrischen Leiter idealerweise rechtwinklig zu ihrer Ursprungsrichtung umzuleiten. In the prior art, there are several variants to redirect the screwing for contacting the busbar with the electrical conductor ideally perpendicular to their original direction.
Die Druckschrift DE891 1218U1 beschreibt ein entsprechendes elektrisches Druckübertragunselement für eine Anschlussklemme. Aus der Druckschrift DE 7533712 U1 ist eine Klemmvorrichtung für den Anschluss elektrischer Leiter bekannt, die einen Klemmkörper aufweist, der aus einem Blechstreifen gebogen ist und eine in sich geschlossene Form aufweist. Die Klemmvorrichtung umfasst ferner ein mittels einer Klemmschraube verstellbares Druckübertragungsorgan, welches als loser, lediglich vom Klemmkörper geführter Klemmbügel ausgebildet ist, auf dessen eines Ende eine Klemmschraube wirkt, bei deren Betätigung der Klemmbügel um einen Drehpunkt, der in einer Aussparung des Klemmkörpers oder lose an einem beliebigen Auflagepunkt des Klemmkörperinnenraumes an einer Haltenase vorgesehen ist, in Richtung des Leitereinführungskanales verlagert wird. Dadurch wird der eingeschobene Leiter zwischen Klemmkörperinnenkante und Klemmbügel festgeklemmt. The document DE891 1218U1 describes a corresponding electrical Druckübertragunselement for a terminal. From the document DE 7533712 U1 a clamping device for the connection of electrical conductors is known, which has a clamping body which is bent from a sheet metal strip and has a self-contained form. The clamping device further comprises a displaceable by means of a clamping screw pressure transmitting member, which is designed as a loose, guided only by the clamp body clamp on one end of a clamping screw acts when pressed the clamping bracket about a pivot point in a recess of the clamp body or loosely on a any bearing point of the clamp body interior is provided on a retaining lug, is displaced in the direction of the conductor insertion channel. As a result, the inserted conductor between clamping body inner edge and clamping bracket is clamped.
Darauf aufbauend offenbart die Druckschrift DE 29902870 U1 eine Klemmvorrichtung für den Anschluss elektrischer Leiter mit einem Klemmkörper, der aus einem Blechstreifen in eine U-Form gebogen ist, einem im Klemmkörper mittels einer Pendellagerung gelagerten Building on this, the document DE 29902870 U1 discloses a clamping device for connecting electrical conductors with a clamping body which is bent from a metal strip in a U-shape, mounted in the clamping body by means of a pendulum bearing
Klemmbügel, der mittels einer Klemmschraube in Richtung eines Leitereinführungskanales verlagerbar ist und zum Festklemmen des eingeschobenen Leiters an der Klemmkörperinnenkante und/oder einer Stromschiene ausgelegt ist, wobei der Klemmbügel eine Haltenase aufweist, die beim Kraftschluss zwischen Klemmbügel und eingeschobenem Leiter im Wesentlichen die zwischen Klemmbügel und Leiter auftretenden Kräfte aufnimmt, derart, dass die Pendellagerung zwischen Klemmbügel und Klemmkörper von Kräften parallel zur Klemmschraubenrichtung entlastet ist. Clamping bracket, which is displaceable by means of a clamping screw in the direction of a Leitereinführungskanales and designed for clamping the inserted conductor to the sprag inner edge and / or a busbar, wherein the clamping bracket has a retaining lug, which in the traction between the clamping bracket and inserted conductor substantially between the clamping bracket and Head occurring forces absorbs, such that the pendulum bearing between clamp and clamp body of forces is relieved parallel to the clamping screw direction.
Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist, dass dabei die Kraftübertragung von der Anschlussschraube auf den elektrischen Leiter, insbe- sondere in Abhängigkeit vom Querschnitt des eingeschobenen elektrischen Leiters, nicht optimal ist. A disadvantage of this prior art is that while the power transmission from the terminal screw on the electrical conductor, in particular special depending on the cross section of the inserted electrical conductor, is not optimal.
Aufgabenstellung task
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen parallelen The object of the invention is therefore a parallel
Schraubanschluss anzugeben, der einerseits möglichst variabel in Bezug auf den Querschnitt des elektrischen Leiters ist, und der insbesondere unabhängig von dem Querschnitt des elektrischen Leiters eine möglichst gute Kraftübertragung zwischen der Schraubkraft und der Andruckkraft gewährleistet. Specify screw, which is on the one hand as variable as possible with respect to the cross section of the electrical conductor, and in particular independent of the cross section of the electrical conductor ensures the best possible power transmission between the screwing and the pressing force.
Diese Aufgabe wird in einem ersten Aspekt mit einem parallelen Schraubanschluss der eingangs erwähnten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Hauptanspruchs 1 gelöst. This object is achieved in a first aspect with a parallel screw of the type mentioned by the features of the characterizing part of the independent main claim 1.
In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs erwähnten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Nebenanspruchs 15 gelöst. In a further aspect, the object is achieved by a method of the type mentioned by the features of the characterizing part of the independent subsidiary claim 15.
Dabei bezeichnet die Schraubkraft diejenige Kraft, welche die Anschlussschraube auf den Klemmkörper ausübt. Die Andruckkraft verläuft idealerweise senkrecht dazu und bezeichnet diejenige Kraft, mit welcher der elektrische Leiter von dem Klemmkörper gegen die Stromschiene gepresst wird. Die Qualität der Kraftübertragung ist durch den Quotienten aus Schraubkraft und Andruckkraft gegeben. In this case, the screwing force denotes that force which exerts the connection screw on the clamping body. The pressure force is ideally perpendicular to it and denotes the force with which the electrical conductor is pressed by the clamp body against the busbar. The quality of the power transmission is given by the quotient of screw force and pressure force.
Unter dem Begriff„paralleler Schraubanschluss" ist ein elektrischer An- schluss zu verstehen, der dazu vorgesehen ist, einen eingeschobenen elektrischen Leiter, bevorzugt ein elektrisches Kabel an seinem abisolierten Bereich, beispielsweise mit einer Stromschiene elektrisch leitend zu verbinden, wobei die Achse der zum Schraubanschluss gehörenden Anschlussschraube parallel zu dem eingeschobenen elektrischen Leiter verläuft. Derjenige Kraftvektor, der durch Einschrauben der Anschlussschraube entsteht und dadurch zunächst parallel zu deren Achse gerichtet ist, muss daher, beispielsweise durch einen Klemmkörper, idealerweise rechtwinklig zu seiner ursprünglichen Richtung umgelenkt werden. Dadurch presst der Klemmkörper den elektrischen Leiter, mit dem er durch das Einschrauben der Anschlussschraube in direktem mechanischen Kontakt steht, gegen die die Stromschiene, wodurch ein in der Regel sehr gut leitender elektrischer Kontakt zwischen dem elektrischen Leiter und der Stromschiene zustande kommt. The term "parallel screw connection" is to be understood as meaning an electrical connection which is intended to connect an inserted electrical conductor, preferably an electrical cable, at its stripped-off region, for example to a busbar in an electrically conductive manner, the axis being that to the screw connection belonging Terminal screw parallel to the inserted electrical conductor runs. The force vector which is created by screwing in the terminal screw and is therefore initially directed parallel to the axis thereof, therefore, must be deflected, for example by a clamping body, ideally perpendicular to its original direction. As a result, the clamping body presses the electrical conductor with which it is in direct mechanical contact by screwing in the connecting screw, against which the busbar, whereby a generally very good conductive electrical contact between the electrical conductor and the busbar is established.
Der Schraubanschluss kann dazu ein Anschlussgehäuse besitzen, welches an einer ersten Seite eine erste Öffnung aufweist und an einer der ersten Seite gegenüber liegenden zweiten Seite eine zweite Öffnung aufweist. For this purpose, the screw connection can have a connection housing which has a first opening on a first side and has a second opening on a second side opposite the first side.
Die erste Öffnung kann zum Einführen eines der beiden Enden der Stromschiene vorgesehen sein; die zweite Öffnung kann der Aufnahme des elektrischen Leiters dienen. Somit können die Stromschiene und der elektrische Leiter, insbesondere das elektrische Kabel mit seinem dazugehörigen abisolierten Bereich, aus entgegengesetzten Richtungen in das Anschlussgehäuse eingeführt werden und darin miteinander elektrisch kontaktieren. The first opening may be provided for insertion of one of the two ends of the bus bar; the second opening can serve to receive the electrical conductor. Thus, the bus bar and the electrical conductor, in particular the electrical cable with its associated stripped area, can be inserted from opposite directions into the terminal housing and electrically contact each other therein.
Weiterhin kann das Anschlussgehäuse an seiner zweiten Seite eine kreisrunde Schrauböffnung aufweisen, die bevorzugt ein Innengewinde besitzt. In diese Schrauböffnung kann die Anschlussschraube auch im nicht kontaktierenden Zustand bereits zumindest teilweise eingeschraubt sein. Die Anschlussschraube wird aus der gleichen Richtung eingeschraubt, aus der auch der elektrische Leiter, insbesondere der abisolierte Bereich des elektrischen Kabels, eingeführt wird, so dass es sich bei dem Schraubanschluss um einen parallelen Schraubanschluss handelt. Furthermore, the connection housing may have on its second side a circular screw opening, which preferably has an internal thread. In this screw hole, the terminal screw may already be at least partially screwed in the non-contacting state. The terminal screw is screwed in from the same direction, from which also the electrical conductor, in particular the stripped area of the electric cable, is inserted, so that it the screw connection is a parallel screw connection.
Diese Parallelität ermöglicht die Verwendung einer Vielzahl solcher Schraubanschlüsse beispielsweise in einer Reihenklemme und deren Anordnung sowohl über- als auch nebeneinander in einem Isolierkörper, was eine entsprechend einfache Bedienung und Zuordnung ermöglicht. Es können also auf engem Raum eine Vielzahl von elektrischen Kabeln übersichtlich in eine solche Reihenklemme eingeführt und angeschlossen werden. This parallelism allows the use of a variety of such screw terminals, for example in a terminal block and their arrangement both above and next to each other in an insulating body, which allows a correspondingly simple operation and assignment. It can therefore be introduced and connected in a small space a variety of electrical cables clearly in such a terminal.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Die vorliegende Erfindung besitzt den Vorteil, dass eine optimale An- druckkraft auch unabhängig vom jeweiligen Kabelquerschnitt gewährleistet werden kann. The present invention has the advantage that an optimal contact pressure can also be ensured independently of the respective cable cross section.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein elektrisches Kabel, das mit der Stromschiene kontaktiert werden soll, nur in einem vergleichsweise kurzen Bereich abisoliert zu sein braucht, was den händischen Bedienaufwand erleichtert. Another advantage is that an electrical cable that is to be contacted with the busbar, need only be stripped in a relatively short area, which facilitates the manual operation.
Weiterhin gestattet die durch die gute Kraftübertragung gewährleistete hohe Andruckkraft eine sichere Montage und eine stabile Kontaktierung auch über einen vergleichsweise langen Zeitraum und insbesondere auch unter Einwirkung von Vibrationen. Furthermore, the guaranteed by the good power transmission high contact pressure allows safe installation and stable contact even over a relatively long period of time and in particular under the action of vibration.
Besonders vorteilhaft wirkt es sich dabei aus, wenn der Klemmkörper symmetrisch ausgeführt ist, insbesondere besteht diese Symmetrie bezüglich einer Drehung um seine Drehachse um einen diskreten Winkel, es handelt sich dann dabei also um eine n-zählige Rotationssymmetrie, weil er dadurch auch in verschiedenen Drehpositionen jeweils die gleiche Kraftübertragung gewährleisten und somit auch die gleiche An- druckkraft aufbringen kann. It is particularly advantageous in this case if the clamping body is designed symmetrically, in particular this symmetry with respect to a rotation about its axis of rotation by a discrete angle, it is then an n-fold rotational symmetry, because it ensures the same power transmission even in different rotational positions and thus can apply the same pressure force.
Besonders vorteilhaft ist es, dass der Klemmkörper derart in dem Anschlussgehäuse gelagert ist, dass er relativ zum Anschlussgehäuse sowohl eine Translationsbewegung als auch eine Rotationsbewegung ausführen kann. Insbesondere ist es von besonderem Vorteil, wenn der Klemmkörper symmetrisch zu seiner Drehachse eine bevorzugt zylinderförmige Radachse besitzt, welche in einem Schlitz oder in mehreren Schlitzen des Anschlussgehäuses verschiebbar gelagert ist, weil dadurch die Translationsbewegung in Form einer Verschiebung des Klemmköpers in Richtung des elektrischen Leiters sowie auch eine Rotationsbewegung um seine Drehachse ermöglicht wird. Diese variable Anpassung der Position des Klemmkörpers ermöglicht schließlich eine gleichermaßen hohe Andruckkraft auf elektrische Leiter verschiedenen Durchmessers, insbesondere Kabel verschiedener Querschnitte. It is particularly advantageous that the clamping body is mounted in the connection housing such that it can perform both a translational movement and a rotational movement relative to the connection housing. In particular, it is of particular advantage if the clamping body has symmetrical to its axis of rotation a preferably cylindrical wheel axis which is slidably mounted in a slot or in a plurality of slots of the connection housing, because thereby the translational movement in the form of a displacement of the Klemmköpers in the direction of the electrical conductor and also a rotational movement about its axis of rotation is made possible. This variable adjustment of the position of the clamp body finally allows an equally high pressure force on electrical conductors of different diameters, in particular cables of different cross sections.
Die Drehachse bezeichnet dabei die idealisierte Achse, um welche der Klemmköper rotiert. Die Radachse dagegen bezeichnet die mechanisch vorhandene, bevorzugt zylinderförmige, Achse, welche an dem Klemmkörper angeformt oder angebracht ist. The axis of rotation designates the idealized axis about which the Klemmköper rotates. The wheel axle, on the other hand, denotes the mechanically present, preferably cylindrical, axle, which is formed or attached to the clamping body.
Besonders vorteilhaft ist es somit, dass sowohl die Verschiebung (Translation) als auch die Drehung (Rotation) des Klemmkörpers um seine Drehachse durch das Einschrauben der Anschlussschraube, also durch eine einzige Aktion, bewirkt werden, weil dies die Bedienung vereinfacht. Somit wird mit einer einzigen Aktion sowohl eine optimierte Anpassung des Schraubanschlusses an die Kabelstärke als auch die Kontaktierung selbst vorgenommen. Vorteilhafterweise ist der Klemmkörper als Zahnrad ausgebildet, wobei die Zähne des Zahnrades jeweils zwei Kanten aufweisen, von denen eine erste Kante eine konkave Form und eine zweite Kante eine konvexe Form besitzen kann. Dabei ist die konkave Form besonders gut dazu geeignet, der Anschlussschraube einen geeigneten Angriffspunkt zu bieten, und zwar über einen ausreichend großen Dreh- und einen ausreichend großen Verschiebebereich des Zahnrades. Die konvexe Form dagegen ist besonders gut dazu geeignet, durch Drehung des Zahnrades stets mit einem rechtwinklig zum elektrischen Leiter gerichteten Flächenelement den elektrischen Leiter gegen die Stromschiene zu pressen. It is thus particularly advantageous that both the displacement (translation) and the rotation (rotation) of the clamping body about its axis of rotation by screwing the terminal screw, so by a single action, be effected, because this simplifies the operation. Thus, with a single action both an optimized adaptation of the screw to the cable thickness and the contacting itself made. Advantageously, the clamping body is designed as a gear, wherein the teeth of the gear each have two edges, of which a first edge may have a concave shape and a second edge may have a convex shape. The concave shape is particularly well suited to provide the terminal screw a suitable point of attack, via a sufficiently large rotation and a sufficiently large displacement range of the gear. By contrast, the convex shape is particularly well suited to press the electrical conductor against the busbar by rotating the gearwheel always with a surface element directed at right angles to the electrical conductor.
Mit einer Anzahl n von Zähnen besitzt das Zahnrad, das in diesem Fall den Klemmkörper darstellt, eine n-zählige Rotationssymmetrie, da es bei einer Rotation um seine Drehachse um einen diskreten Winkel δ jeweils die gleiche Form aufweist. Dabei wird dieser diskrete Winkel δ aus dem Quotienten aus 360° und dieser Anzahl n der Zähne gebildet: δ = 360° / n With a number n of teeth, the gear, which in this case represents the clamping body, has an n-fold rotational symmetry, since it has the same shape when rotated about its axis of rotation by a discrete angle δ. In this case, this discrete angle δ is formed from the quotient of 360 ° and this number n of the teeth: δ = 360 ° / n
Handelt es sich bei n um eine gerade Zahl, so weist der Klemmkörper, insbesondere das Zahnrad, zusätzlich auch eine Spiegelsymmetrie zu seiner Drehachse auf, ist also auch achsensymmetrisch ausgeführt. If n is an even number, then the clamping body, in particular the gearwheel, additionally also has a mirror symmetry with respect to its axis of rotation, and is therefore also designed to be axially symmetrical.
Weiterhin ist das Klemmelement in der Lage, durch das Einschrauben der Anschlussschraube, insbesondere in einer Translationsbewegung, in Richtung des elektrischen Leiters und der damit zu kontaktierenden Stromschiene verschoben zu werden. Diese Verschiebung kann z.B. dadurch ermöglicht sein, dass das Anschlussgehäuse an einer dritten und einer ihr gegenüberliegenden vierten Seiten, die bevorzugt senkrecht zur ersten und zweiten Seite angeordnet sind, jeweils einen Schlitz aufweist, wobei diese beiden Schlitze einander spiegelsymmet- risch gegenüberliegend angeordnet sind und bevorzugt geradlinig verlaufen. Furthermore, the clamping element is able to be moved by screwing the terminal screw, in particular in a translational movement, in the direction of the electrical conductor and thus to be contacted busbar. This displacement can be made possible, for example, by virtue of the terminal housing each having a slot on a third and an opposite fourth side, which are preferably arranged perpendicularly to the first and second side, wherein these two slots mirror each other. are arranged opposite each other and preferably run in a straight line.
Der Klemmkörper, bei dem es sich bevorzugt um das Zahnrad handelt, kann, insbesondere symmetrisch um seine Drehachse herum, eine zylinderförmige Durchgangsöffnung aufweisen. In diese Durchgangsöffnung kann eine bevorzugt als zylindrischer Stift ausgebildete Radachse eingeführt sein. Alternativ dazu kann an den Klemmköper, insbesondere um seine Drehachse beiderseitig eine zylinderförmige Radachse angeformt sein, so dass der Klemmkörper zusammen mit der Radachse auch einstückig ausgeführt sein kann. The clamping body, which is preferably the toothed wheel, can have a cylindrical passage opening, in particular symmetrically about its axis of rotation. In this passage opening may be introduced a preferably designed as a cylindrical pin wheel axle. Alternatively, a cylindrical wheel axle can be formed on both sides of the clamping body, in particular about its axis of rotation, so that the clamping body can also be made in one piece together with the wheel axle.
Die Radachse kann so beiderseitig in den jeweiligen Schlitz eingreifen, wobei der Durchmesser der Radachse bevorzugt der Breite des Schlitzes entspricht. Dadurch ist der Klemmköper einerseits verschiebbar und anderseits zusätzlich auch um seine Drehachse drehbar im Anschlussgehäuse gehalten. The wheel axle can thus engage on both sides in the respective slot, wherein the diameter of the wheel axle preferably corresponds to the width of the slot. As a result, the Klemmköper is on the one hand displaceable and on the other hand additionally held rotatably about its axis of rotation in the connection housing.
Die Schlitze können auch gekrümmt, beispielsweise in Form einer Ellipse, verlaufen. Bevorzugt verlaufen die Schlitze jedoch geradlinig. Insbesondere ist die Richtung der geradlinig verlaufenden Schlitze gegen die Stromschiene geneigt. The slots can also be curved, for example in the form of an ellipse. Preferably, however, the slots are straight. In particular, the direction of the rectilinear slots is inclined to the busbar.
Zur folgenden detaillierteren Beschreibung sei die Achse der Anschlussschraube in Y-Richtung angenommen. For the following more detailed description, assume the axis of the connection screw in the Y direction.
Für einen Winkel α , der zwischen der Achse des Schlitzes und einer Ebene, welche senkrecht zur Achse der Anschlussschraube verläuft, gebildet ist, bedeutet dies, dass α größer ist als 0°, bevorzugt größer ist als 10°, besonders bevorzugt größer ist als 20°, insbesondere größer ist als 25°, also beispielsweise 30° und mehr betragen kann. Weiterhin kann α kleiner sein als 60°, bevorzugt kleiner sein als 50° und insbesondere kleiner sein als 45°. For an angle α, which is formed between the axis of the slot and a plane which is perpendicular to the axis of the terminal screw, this means that α is greater than 0 °, preferably greater than 10 °, particularly preferably greater than 20 °, in particular greater than 25 °, so for example 30 ° and can be more. Farther α can be smaller than 60 °, preferably smaller than 50 ° and in particular smaller than 45 °.
Zwischen der Achse der Anschlussschraube und der Achse des Schlitzes beträgt der Winkel dementsprechend (90° - ). Between the axis of the terminal screw and the axis of the slot, the angle is accordingly (90 ° -).
Handelt es sich um einen kurvenförmig gebogenen Schlitz, so kann der Winkel α zwischen der Tangente an die entsprechende Kurvenform im Lagerpunkt und der X-Achse gemessen werden. If it is a curved curved slot, the angle α between the tangent to the corresponding curve shape in the bearing point and the X-axis can be measured.
Als Lagerpunkt wird derjenige Punkt des Schlitzes bezeichnet, an dem sich die Radachse befindet und an dem sie mit der dritten bzw. vierten Seite des Anschlussgehäuses in mechanischem Kontakt steht. The bearing point is that point of the slot at which the wheel axle is located and in which it is in mechanical contact with the third or fourth side of the connection housing.
Ein besonderer Vorteil des schrägen Verlaufs des Schlitzes besteht darin, dass die Seitenteile im Bereich des Lagerpunktes zumindest anteilig eine Gegenkraft zur Andruckkraft aufnehmen können. Besonders vorteilhaft ist es somit, dass einerseits zumindest ein Teil der Gegenkraft zur Andruckkraft von dem Lager, also vom dritten und vierten Seitenteil im Bereich des Schlitzes, aufgenommen werden kann, da dies eine besonders gute Kraftübertragung ermöglicht. Gleichzeitig ist dennoch eine insbesondere transversale Verschiebbarkeit des Klemmkörpers ermöglicht, wodurch auch für unterschiedlich große Kabelquerschnitte die gleiche besonders gute Kraftübertragung gewährleistet ist. A particular advantage of the oblique course of the slot is that the side parts in the region of the bearing point can at least partially receive a counterforce to the pressing force. It is thus particularly advantageous that, on the one hand, at least part of the counterforce to the pressure force can be absorbed by the bearing, that is to say by the third and fourth side part in the region of the slot, since this allows a particularly good transmission of force. At the same time a particular transverse displacement of the clamp body is nevertheless possible, whereby the same particularly good power transmission is ensured even for different sized cable cross-sections.
Beim Einschrauben der Anschlussschraube wird der Klemmkörper zunächst in Richtung des elektrischen Leiters und der Stromschiene bewegt und dreht dabei vorteilhafterweise derart um seine Drehachse, dass die Anschlussschraube an dem Klemmkörper, bevorzugt an der konvexen Seite eines Zahnes des Zahnrades, eine geeignete Angriffsfläche findet. Dementsprechend kann die Relativposition zwischen dem Klemmkörper und dem elektrischen Leiter unabhängig vom jeweiligen Kabelquerschnitt gleich bleiben. Dann wird durch die Drehung des Klemmkörpers, insbesondere des Zahnrades, die Andruckkraft gegen den elektrischen Leiter, insbesondere den abisolierten Bereich des elektrischen Kabels, aufgebracht und presst das Kabel somit gegen die Stromschiene. An der konkaven Kante des jeweiligen Zahns des Zahnrades findet die Anschlussschraube immer einen geeigneten Angriffspunkt, so dass auch für unterschiedliche Positionen des Zahnrades dieselbe gute Kraftübertragung gewährleistet ist. When screwing in the terminal screw, the clamping body is first moved in the direction of the electrical conductor and the busbar and rotates advantageously such about its axis of rotation that the terminal screw on the clamping body, preferably on the convex side of a tooth of the gear finds a suitable attack surface. Accordingly, the relative position between the Clamping body and the electrical conductor, regardless of the respective cable cross-section remain the same. Then, by the rotation of the clamping body, in particular the gear, the pressing force against the electrical conductor, in particular the stripped portion of the electric cable, applied and thus presses the cable against the busbar. At the concave edge of the respective tooth of the gear, the terminal screw always finds a suitable point of attack, so that the same good power transmission is ensured even for different positions of the gear.
Nimmt man die Schraubkraft als vertikal (Y-Richtung) und die Andruckkraft als horizontal (X-Richtung) an, dann ergibt sich für den endgültigen Kontaktzustand folgende zweidimensionale vektorielle Betrachtung: Assuming the screw force as vertical (Y-direction) and the pressure force as horizontal (X-direction), then the following two-dimensional vectorial view results for the final contact state:
In vertikaler (Y-)Richtung ergibt sich folgendes Kräftegleichgewicht: Dem Schraubkraftvektor Fy1 wirkt ein vom Lager aufgenommener Kraftvektor Fy2 zusammen mit einem Reibkraftvektor Fy3 des Klemmkörpers am elektrischen Leiter entgegen: In the vertical (Y) direction, the following equilibrium of forces results: The screw force vector Fy1 counteracts a force vector Fy2 picked up by the bearing together with a frictional force vector Fy3 of the clamping body on the electrical conductor:
Fy1 = Fy2 + Fy3 Fy1 = Fy2 + Fy3
In horizontaler Richtung ergibt sich folgendes Kräftegleichgewicht: Dem Andruckkraftvektor Fx3 wirkt ein vom Lager aufgenommener Kraftvektor Fx2 zusammen mit einem Reibkraftvektor Fx1 des Klemmkörpers an der Anschlussschraube entgegen: In the horizontal direction, the following equilibrium of forces results: The pressure force vector Fx3 counteracts a force vector Fx2 picked up by the bearing together with a friction force vector Fx1 of the clamping body against the connection screw:
Fx1 + Fx2 = Fx3 Fx1 + Fx2 = Fx3
Die Andruckkraft und die Reibkraft des Klemmkörpers am Kabel sind über den materialspezifischen Reibungskoeffizienten μ miteinander verbunden: Fy3 = μ Fx3 The pressure force and the frictional force of the clamp body on the cable are connected to each other via the material-specific friction coefficient μ: Fy3 = μ Fx3
Die Schraubkraft und die Reibkraft des Klemmkörpers an der Anschlussschraube sind ebenfalls über den materialspezifischen Reibungskoeffizienten μ miteinander verbunden: The screwing force and the frictional force of the clamping body on the connecting screw are also connected to one another via the material-specific friction coefficient μ:
Fx1 = μ Fy1 Fx1 = μ Fy1
Für die Kräfte am Lagerpunkt gilt: Fx2=Fy2(sin30o+MCOs30°)/(cos30o+Msin30°) For the forces at the bearing point: Fx2 = Fy2 (sin30 o + MCOs30 °) / (cos30 o + Msin30 °)
Somit ergibt sich in Abhängigkeit vom Winkel α und vom jeweiligen Material: Thus, depending on the angle α and the respective material:
Fx3 = Fy1 ( 2sina+2 cosa+sina)/( 2cosa+2 sina+cosa) Fx3 = Fy1 ( 2 sina + 2 cosa + sina) / ( 2 cosa + 2 sina + cosa)
Beispielsweise kann der Klemmkörper aus Stahl gefertigt sein. Für die Verwendung eines solchen aus Stahl gefertigten Klemmkörpers ergibt sich ein materialspezifischer Reibungskoeffizient μ von 0,2. For example, the clamping body can be made of steel. For the use of such made of steel clamp body results in a material-specific friction coefficient μ of 0.2.
Der Winkel α liegt zwischen der Achse A und einer Ebene, die senkrecht zu Schraubachse ausgerichtet ist. Bei der Achse A handelt es sich um die Achse des geradlinigen Schlitzes bzw. der Tangente an den gekrümmten Schlitz im Lagerpunkt. Als Winkel α kann als realistischer Wert beispielsweise 30° angenommen werden. The angle α is between the axis A and a plane which is aligned perpendicular to the screw axis. The axis A is the axis of the linear slot or the tangent to the curved slot in the bearing point. As an angle α can be assumed as a realistic value, for example, 30 °.
Für die Kraftübertragung ergibt sich dann als theoretisch errechneter Wert: For the force transmission then results as a theoretically calculated value:
Fx3 / Fy1 = 78,7 % Dieser Wert gilt für einen geradlinig verlaufenden Schlitz unabhängig von der Position des Lagerpunkts, d.h. der Position der Radachse am Schlitz. Fx3 / Fy1 = 78.7% This value applies to a straight running slot regardless of the position of the bearing point, ie the position of the wheel axle at the slot.
Die Ausführung ist aber selbstverständlich nicht auf die Verwendung von Stahl beschränkt. Es kann stattdessen beispielsweise auch Messing, Kupfer, Aluminium, Kunststoff, Keramik oder irgendein anderes geeignetes Material verwendet werden. Dieses Material braucht auch nicht unbedingt elektrisch leitfähig zu sein. Of course, the design is not limited to the use of steel. For example, brass, copper, aluminum, plastic, ceramic, or any other suitable material may be used instead. This material also does not necessarily have to be electrically conductive.
Somit ist insbesondere durch die Verwendung geradlinig verlaufender Schlitze gewährleistet, dass elektrische Leiter, welche unterschiedliche Durchmesser aufweisen, also beispielsweise elektrische Kabel unterschiedlicher Kabelquerschnitte, trotzdem die gleiche Andruckkraft erfahren, da für jede Position des Klemmkörpers beim Andruck an den elektrischen Leiter die gleichen Bedingungen existieren. Thus, it is ensured in particular by the use of straight running slots that electrical conductors having different diameters, so for example electrical cables of different cable cross-sections, still experience the same pressing force, since the same conditions exist for each position of the clamp body when pressed against the electrical conductor.
Definiert man den Radius des Zahnrades als den Abstand der Spitze eines seiner Zähne zu seiner Drehachse, dann ist die Schlitzlänge bevorzugt kleiner, als die Summe aus diesem Radius des Zahnrades und dem Durchmesser der Anschlussschraube. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Schlitz zwischen der Achse der Anschlussschraube und der Stromschiene verläuft und beispielsweise im Bereich der Schraubachse beginnt. Defining the radius of the gear as the distance of the tip of one of its teeth to its axis of rotation, then the slot length is preferably smaller than the sum of this radius of the gear and the diameter of the terminal screw. Furthermore, it is advantageous if the slot extends between the axis of the terminal screw and the busbar and begins, for example, in the region of the screw axis.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Schlitzlänge kleiner oder gleich dem Durchmesser der Anschlussschraube. Auf diese Weise für alle möglichen transversalen Positionen des Klemmkörpers, insbesondere des Zahnrades, die gleiche Kraftübertragung sichergestellt. Ausführungsbeispiel In a particularly preferred embodiment, the slot length is less than or equal to the diameter of the terminal screw. In this way, for all possible transverse positions of the clamping body, in particular the gear, the same power transmission ensured. embodiment
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen: eine perspektivische Darstellung einer Reihenklemme; eine perspektivische Darstellung eines Segments einer Reihenklemme; einen nicht montierten Schraubanschluss mit Anschlussgehäuse und separatem Zahnrad, Radachse, Anschlussschraube und Stromschiene in einer Explosionsdarstellung; An embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be explained in more detail below. In the drawings: a perspective view of a terminal block; a perspective view of a segment of a terminal block; an unassembled screw connection with connection housing and separate gearwheel, wheel axle, connection screw and busbar in an exploded view;
Den montierten Schraubanschluss mit der eingeschobenen Stromschiene in einer Seitenansicht; The assembled screw connection with the inserted busbar in a side view;
Den Schraubanschluss im Querschnitt mit der eingeführten Stromschiene und einer nicht eingeschraubten Anschlussschraube und einem einzuführenden Kabel; The screw connection in cross-section with the inserted bus bar and a non-screwed connection screw and a cable to be inserted;
Den Schraubanschluss im Querschnitt im kontaktierten Zustand mit eingeführtem Kabel und eingeschraubter Anschlussschraube; The screw connection in cross-section in the contacted state with inserted cable and screwed connection screw;
Fig. 6 Eine Darstellung der Kraftvektoren im Schraubanschluss im kontaktierten Zustand; 6 shows a representation of the force vectors in the screw connection in the contacted state;
Fig. 7 Das Anschlussgehäuse in der Seitenansicht mit einem geradlinigen Schlitz und einer eingezeichneten Achse des Schlitzes. Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein. Fig. 7 The connection housing in the side view with a rectilinear slot and an indicated axis of the slot. The figures contain partially simplified schematic representations. In part, identical reference numerals are used for the same but possibly not identical elements. Different views of the same elements could be scaled differently.
Die Fig. 1 zeigt eine Reihenklemme mit einem Isolierkörper 1 , bestehend aus mehreren Segmenten 1 1 . Jedes Segment 1 1 weist jeweils mehrere Kabeleinführungen 1 1 1 und zu jeder Kabeleinführung 1 1 1 eine Fig. 1 shows a terminal block with an insulating body 1, consisting of a plurality of segments 1 1. Each segment 1 1 has a plurality of cable entries 1 1 1 and each cable entry 1 1 1 a
Schrauböffnung 1 12 auf. Screw opening 1 12 on.
Die Fig. 2 zeigt insbesondere ein einzelnes Segment 1 1 des Isolierkörpers 1 im Querschnitt mit vier exemplarisch darin eingelegten Stromschienen 2 und vier ebenfalls exemplarisch eingelegten parallelen Schraubanschlüssen 3 mit jeweils einem Anschlussgehäuse 31 und einer Anschlussschraube 32, wobei ein Ende der jeweiligen Stromschiene 2 in dem jeweiligen Anschlussgehäuse 31 des Schraubanschlusses 3 angeordnet ist. Auf diese Weise ist die jeweilige Stromschiene 2 zumindest teilweise in dem Segment 1 1 des Isolierkörpers 1 und somit auch im Isolierkörper 1 angeordnet. Weiterhin ist die jeweilige Stromschiene 2 zumindest teilweise in dem jeweiligen Anschlussgehäuse 31 des Schraubanschlusses 3 angeordnet. Fig. 2 shows in particular a single segment 1 1 of the insulating body 1 in cross section with four exemplarily inserted therein busbars 2 and four also exemplary inserted parallel screw terminals 3, each with a terminal housing 31 and a terminal screw 32, wherein one end of the respective busbar 2 in the respective terminal housing 31 of the screw terminal 3 is arranged. In this way, the respective busbar 2 is at least partially disposed in the segment 1 1 of the insulating body 1 and thus also in the insulating body 1. Furthermore, the respective busbar 2 is at least partially disposed in the respective terminal housing 31 of the screw terminal 3.
Fig. 3 zeigt einen nicht montierten Schraubanschluss 3 in einer Explosionsdarstellung zusammen mit einer in das zum Schraubanschluss 3 gehörende Anschlussgehäuse 31 einzuführenden Stromschiene 2. Das Anschlussgehäuse 31 kann bevorzugt als Stanzbiegeteil ausgebildet sein. 3 shows an unassembled screw connection 3 in an exploded view, together with a busbar 2 to be inserted into the connection housing 31 belonging to the screw connection 3. The connection housing 31 may preferably be formed as a stamped and bent part.
Zur Einführung der Stromschiene 2 besitzt das Anschlussgehäuse 31 in einer ersten Seite, welche durch das Anschlussgehäuse 31 verdeckt und daher nicht in der Zeichnung zu sehen ist, eine erste Öffnung, die dementsprechend ebenfalls in der Zeichnung nicht zu sehen ist. Zur Einfüh- rung eines elektnschen Leiters, insbesondere eines abisolierten Teils 41 eines elektrischen Kabels 4, besitzt das Anschlussgehäuse 31 in einer der ersten Seite gegenüberliegend angeordneten zweiten Seite 317 eine zweite Öffnung 314. Weiterhin ist in dieser zweiten Seite 317 eine Schrauböffnung 316 angeordnet, welche ein Innengewinde aufweist. For the introduction of the busbar 2, the terminal housing 31 has in a first side, which is covered by the terminal housing 31 and therefore can not be seen in the drawing, a first opening, which is accordingly also not visible in the drawing. For intro- tion of an elektnschen conductor, in particular a stripped portion 41 of an electric cable 4, the terminal housing 31 has a second opening 314 disposed in a first side opposite the second side 317. Furthermore, in this second side 317 a screw opening 316 is arranged, which has an internal thread ,
Zum Stromanschluss 3 gehört außerdem eine Anschlussschraube 32, welche in den Schraubanschluss 316 passt. For power connection 3 also includes a terminal screw 32, which fits into the screw 316.
Senkrecht zu der ersten und der zweiten Seite 317 besitzt das Anschlussgehäuse 31 eine dritte Seite 318 und eine vierte Seite 319. Diese beiden Seiten 318, 319 weisen jeweils einen bevorzugt geradlinigen Schlitz 315 auf, wobei die beiden Schlitze einander symmetrisch gegenüber stehen. In der Zeichnung ist nur ein Schlitz 315 zu sehen, weil der andere vom Anschlussgehäuse 31 verdeckt ist. Perpendicular to the first and second sides 317, the terminal housing 31 has a third side 318 and a fourth side 319. These two sides 318, 319 each have a preferably rectilinear slot 315, the two slots facing each other symmetrically. In the drawing, only one slot 315 can be seen, because the other is covered by the terminal housing 31.
Weiterhin gehört zum Schraubanschluss 3 ein Klemmkörper, insbesondere ein Zahnrad 33, das bevorzugt mehrere Zähne 331 mit jeweils einer konkaven und einer konvexen Kante aufweist. Das Zahnrad 33 weist in seiner Mitte eine zylinderförmige Durchgangsöffnung 332 auf. Weiterhin gehört zum Zahnrad 33 eine Radachse 333, die zylinderförmig ausgebildet und formschlüssig in die besagte Durchgangsöffnung 332 einfügbar ist. Furthermore, the screw connection 3 includes a clamping body, in particular a gear 33, which preferably has a plurality of teeth 331 each having a concave and a convex edge. The gear 33 has a cylindrical passage opening 332 in its center. Furthermore, the gear wheel 33 has a wheel axle 333, which has a cylindrical shape and can be inserted into the passage opening 332 in a form-fitting manner.
Die Fig. 4 zeigt den montierten Schraubanschluss 3 mit der eingeschobenen Stromschiene 2 in einer Seitenansicht. 4 shows the assembled screw 3 with the inserted busbar 2 in a side view.
Die Radachse 333 ist formschlüssig in die zylinderförmige Durchgangsöffnung 332 des Zahnrades 33 eingefügt und das Zahnrad 33 ist mit dieser Radachse 333 in den Schlitzen 315 des Anschlussgehäuses 31 verschiebbar und drehbar gehalten. Auf diese Weise ist das Zahnrad 33 in dem Anschlussgehäuse 3 angeordnet. Die Anschlussschraube 32 ist teil- weise in die Schrauböffnung 316 eingeschraubt. The wheel axle 333 is positively inserted into the cylindrical passage opening 332 of the gear 33 and the gear 33 is slidably and rotatably supported with this wheel axle 333 in the slots 315 of the connection housing 31. In this way, the gear 33 is disposed in the terminal housing 3. The connecting screw 32 is partially way screwed into the screw hole 316.
Weiterhin ist als elektrischer Leiter ein elektrisches Kabel 4 mit einem abisolierten Bereich 41 dargestellt. Die Stromschiene 2 ist bereits durch die erste Öffnung in das Anschlussgehäuse 31 eingefügt. Das elektrische Kabel 4 ist dafür vorgesehen, mit seinem abisolierten Bereich 41 durch die zweite Öffnung in das Anschlussgehäuse eingefügt zu werden. Durch den Schlitz 315 ist ein Teil des Zahnrades 33 erkennbar. Weiterhin ist gezeigt, wie das Zahnrad 33 mit der Radachse 331 in dem Schlitz 315 drehbar und verschiebbar gehalten ist. Furthermore, an electrical cable 4 with a stripped area 41 is shown as an electrical conductor. The busbar 2 is already inserted through the first opening in the terminal housing 31. The electrical cable 4 is intended to be inserted with its stripped region 41 through the second opening in the terminal housing. Through the slot 315, a part of the gear 33 can be seen. Furthermore, it is shown how the gear 33 with the wheel axle 331 in the slot 315 is rotatably and slidably held.
Die Fig. 5a zeigt die gleiche Anordnung in einem Querschnitt. Die Anschlussschraube 32 ist so tief angeschraubt, wie es zu einer ersten mechanischen Kontaktierung des Zahnrades 33 notwendig ist. Fig. 5a shows the same arrangement in a cross section. The terminal screw 32 is screwed as deep as it is necessary for a first mechanical contact of the gear 33.
Beim Einschrauben der Anschlussschraube 32 verschiebt sich das Zahnrad 33 zunächst in Richtung des zu kontaktierenden abisolierten Bereichs 41 des elektrischen Kabels 4. Ob das Zahnrad 33 dabei automatisch auch eine zusätzliche Rotationsbewegung ausführt, ist dabei unerheblich; wichtig ist, dass das Zahnrad 33 bei diesem Vorgang auf jeden Fall auch einen Bewegungsanteil besitzt, der einer Translationsbewegung entspricht, d.h. das sich die Drehachse des Zahnrades 33 in Form seiner Radachse 331 entlang der Schlitzte 315 in Richtung des elektrischen Leiters, nämlich in diesem Fall des abisolierten Teils 41 des elektrischen Kabels 4, und dadurch selbstverständlich auch in Richtung der Stromschiene 2 bewegt. When screwing in the terminal screw 32, the gear 33 first shifts in the direction of the stripped area 41 of the electric cable 4 to be contacted. Whether the gear wheel 33 thereby automatically performs an additional rotational movement is irrelevant in this case; it is important that the gear 33 in this case in any case also has a movement proportion corresponding to a translational movement, i. that the axis of rotation of the gear 33 in the form of its wheel axis 331 along the slot 315 in the direction of the electrical conductor, namely in this case the stripped portion 41 of the electric cable 4, and thereby of course also in the direction of the busbar 2 moves.
Sobald, wie in Fig. 5b dargestellt, der mechanische Kontakt zwischen dem Zahnrad 331 und dem elektrischen Leiter, in diesem Fall dem abisolierten Teils 41 des elektrischen Kabels 4, hergestellt ist, übt die Anschlussschraube 32 eine entsprechende Kraft auf das Zahnrad 33 aus. Diese Schraubkraft wirkt insbesondere auf einen Zahn des Zahnrades 33 und insbesondere auf die konvexe Kante eines Zahnes des Zahnrades 33. Das Zahnrad 33 übt über eine Rotationsbewegung eine entsprechende Kraft auf den elektrischen Leiter, insbesondere auf das elektrische Kabel 4 an seinem abisolierten Teil 41 , aus und presst diesen somit gegen die Stromschiene 2. Once, as shown in Fig. 5b, the mechanical contact between the gear 331 and the electrical conductor, in this case the stripped portion 41 of the electric cable 4, is made, the terminal screw 32 exerts a corresponding force on the gear 33 from. This screwing force acts in particular on a tooth of the gear 33 and in particular on the convex edge of a tooth of the gear 33. The gear 33 exerts via a rotational movement of a corresponding force on the electrical conductor, in particular on the electrical cable 4 at its stripped part 41, and thus presses this against the busbar second
Dadurch wird der elektrische Kontakt zwischen dem elektrischen Leiter, bei dem es sich insbesondere um das elektrische Kabel 4 handelt, und der Stromschiene 2 hergestellt. As a result, the electrical contact between the electrical conductor, which is in particular the electric cable 4, and the busbar 2 is produced.
Die Fig. 5b zeigt dazu in einer mit der Fig. 5a vergleichbaren Darstellung das mit seinem abisolierten Bereich 41 in das Anschlussgehäuse 31 eingeführte elektrische Kabel 4. Die Anschlussschraube 32 ist zur Kontaktie- rung endgültig eingeschraubt. 5b shows, in a representation comparable to FIG. 5a, the electrical cable 4 inserted into the terminal housing 31 with its stripped area 41. The terminal screw 32 is finally screwed in for contacting.
Dabei ist es offensichtlich, dass die Stromschiene 2 einerseits und der elektrische Leiter, insbesondere das elektrische Kabel 4 mit seinem abisolierten Teil 41 , andererseits von entgegengesetzten Richtungen in das Anschlussgehäuse eingeführt sind. Das elektrische Kabel 4 und die Stromschiene verlaufen innerhalb des Anschlussgehäuses parallel und weiterhin parallel zur Achse der Anschlussschraube. It is obvious that the busbar 2 on the one hand and the electrical conductor, in particular the electrical cable 4 are introduced with its stripped part 41, on the other hand from opposite directions in the terminal housing. The electrical cable 4 and the busbar run parallel within the terminal housing and continue parallel to the axis of the terminal screw.
Die Fig. 6 stellt das Kräftegleichgewicht im Schraubanschluss für den vorgenannten Zustand dar, in dem also die Anschlussschraube 32 eingeschraubt und der elektrische Kontakt zwischen dem elektrischen Leiter, insbesondere dem abisolierten Teil 41 des elektrischen Kabels 4 und der Stromschiene 2, endgültig hergestellt ist. Das elektrische Kabel 4 und die Stromschiene 2 sind in dieser Darstellung aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeigt. FIG. 6 shows the equilibrium of forces in the screw connection for the aforementioned state, in which therefore the terminal screw 32 is screwed in and the electrical contact between the electrical conductor, in particular the stripped part 41 of the electric cable 4 and the busbar 2, is finally established. The electrical cable 4 and the busbar 2 are not shown in this illustration for reasons of clarity.
Nimmt man nun die Schraubkraft als vertikal (Y-Richtung) und die An- druckkraft als horizontal (X-Richtung) an, dann ergibt sich für das vor- stehend beschriebene Kräftegleichgewicht die folgende vektorielle Betrachtung: Assuming the screw force as vertical (Y-direction) and the pressure force as horizontal (X-direction), then the result for the previous The balance of forces described below is the following vectorial consideration:
In vertikaler (Y-)Richtung ergibt sich das folgende Kräftegleichgewicht: Dem Schraubkraftvektor Fy1 wirkt ein vom Lager aufgenommener Kraftvektor Fy2 zusammen mit einem Reibkraftvektor Fy3 entgegen, wobei der Reibkraftvektor Fy3 die Reibkraft zwischen dem Klemmkörper und dem elektrischen Leiter beschreibt: In the vertical (Y) direction, the following equilibrium of forces results: The screw force vector Fy1 counteracts a force vector Fy2 picked up by the bearing together with a friction force vector Fy3, the friction force vector Fy3 describing the frictional force between the clamping body and the electrical conductor:
Fy1 = Fy2 + Fy3 Fy1 = Fy2 + Fy3
In horizontaler (X-)Richtung ergibt sich folgendes Kräftegleichgewicht: Dem Andruckkraftvektor Fx3 wirkt ein vom Lager aufgenommener Kraftvektor Fx2 zusammen mit einem Reibkraftvektor Fx1 entgegen, wobei der Reibkraftvektor Fx1 die Reibkraft zwischen der Anschlussschraube und dem Klemmkörper beschreibt: In the horizontal (X) direction, the following equilibrium of forces results: The pressure force vector Fx3 counteracts a force vector Fx2 received by the bearing together with a friction force vector Fx1, wherein the friction force vector Fx1 describes the frictional force between the connection screw and the clamping body:
Fx1 + Fx2 = Fx3 Fx1 + Fx2 = Fx3
Die Andruckkraft und die Reibkraft des Klemmkörpers am Kabel sind über den materialspezifischen Reibungskoeffizienten μ miteinander verbunden: The pressure force and the frictional force of the clamp body on the cable are connected to each other via the material-specific friction coefficient μ:
Fy3 = μ Fx3 Fy3 = μ Fx3
Die Schraubkraft und die Reibkraft des Klemmkörpers an der Anschlussschraube sind ebenfalls über den materialspezifischen Reibungskoeffizienten μ miteinander verbunden: The screwing force and the frictional force of the clamping body on the connecting screw are also connected to one another via the material-specific friction coefficient μ:
Fx1 = μ Fy1 Für die Kräfte am Lagerpunkt gilt in Abhängigkeit vom Neigungswinkel a, den beispielsweise die Achse A des geradlinigen Schlitzes mit der X- Achse bildet; im Falle eines kurvenförmigen Schlitzes würde der Winkel α von der Tangente dieser Kurvenform im Lagerpunkt und der X-Achse gebildet: Fx1 = μ Fy1 For the forces at the bearing point is dependent on the inclination angle a, for example, the axis A of the rectilinear slot forms with the X axis; in the case of a curved slot, the angle α would be formed by the tangent of this curve shape in the bearing point and the X-axis:
Fx2 = Fy2 (sin30o+MCOs30°)/(cos30o+Msin30°) Fx2 = Fy2 (sin30 o + MCOs30 °) / (cos30 o + Msin30 °)
Somit ergibt sich in Abhängigkeit vom Winkel α und vom jeweiligen Material des Klemmkörpers: This results in dependence on the angle α and the respective material of the clamp body:
Fx3 = Fy1 ( 2sina+2 cosa+sina)/( 2cosa+2 sina+cosa) Fx3 = Fy1 ( 2 sina + 2 cosa + sina) / ( 2 cosa + 2 sina + cosa)
Beispielsweise kann der Klemmkörper aus Stahl gefertigt sein. Für die Verwendung eines solchen aus Stahl gefertigten Klemmkörpers ergibt sich beispielsweise eine materialspezifischer Reibungskoeffizient μ von ungefähr 0,2. Die Ausführung ist aber selbstverständlich nicht auf die Verwendung von Stahl beschränkt. Es kann stattdessen beispielsweise auch Messing, Kupfer, Aluminium, Kunststoff, Keramik oder irgendein anderes geeignetes Material verwendet werden. For example, the clamping body can be made of steel. For example, a material-specific friction coefficient μ of approximately 0.2 results for the use of such a clamp made of steel. Of course, the design is not limited to the use of steel. For example, brass, copper, aluminum, plastic, ceramic, or any other suitable material may be used instead.
Als Winkel α kann beispielsweise 30° angenommen werden. As an angle α, for example, 30 ° can be assumed.
Für die Kraftübertragung ergibt sich dann als theoretisch errechneter Wert: For the force transmission then results as a theoretically calculated value:
Fx3 / Fy1 = 78,7 % Fx3 / Fy1 = 78.7%
Da der Schlitz 315 geradlinig verläuft, gilt dieser Wert unabhängig von der Position des Lagerpunktes, d.h. unabhängig von der Position der Radachse 331 am Schlitz 315. Die Fig. 7 zeigt das Anschlussgehäuse 31 in einer Seitenansicht. Dabei ist der geradlinige Schlitz 315 gut zu sehen. Insbesondere ist seine Achse A gut erkennbar und weist mit der X-Achse des besagten Koordinatensys- tems einen Winkel α von 30° auf. Since the slot 315 is rectilinear, this value is independent of the position of the bearing point, ie regardless of the position of the wheel axle 331 at the slot 315th FIG. 7 shows the connection housing 31 in a side view. The rectilinear slot 315 is clearly visible. In particular, its axis A is easily recognizable and has an angle α of 30 ° with the X-axis of the said coordinate system.
Paralleler Schraubanschluss Bezugszeichenliste Parallel screw connection
1 Isolierkörper 1 insulating body
I I Segment des Isolierkörpers  I I segment of the insulating body
I I I Kabeleinführung  I I I cable entry
1 12 Schrauböffnung 1 12 screw opening
2 Stromschiene 2 busbar
3 Schraubanschluss 3 screw connection
31 Anschlussgehäuse  31 connection housing
314 zweite Öffnung  314 second opening
315 Schlitz  315 slot
316 Schrauböffnung  316 screw opening
317 zweite Seite  317 second page
318 dritte Seite  318 third page
319 vierte Seite  319 fourth page
32 Anschlussschraube  32 connection screw
33 Zahnrad  33 gear
331 Zahn des Zahnrades  331 tooth of the gear
332 zylinderförmige Durchgangsöffnung  332 cylindrical passage opening
333 Radachse  333 wheel axle
4 elektrisches Kabel, elektrischer Leiter 4 electrical cable, electrical conductor
41 elektrischer Leiter, abisolierter Teil des elektrischen Kabels  41 electrical conductor, stripped part of the electric cable
A Achse des geradlinig verlaufenden Schlitzes A axis of the rectilinear slot

Claims

Ansprüche Expectations
1 . Paralleler Schraubanschluss (3), umfassend zumindest ein Anschlussgehäuse (31 ), eine Anschlussschraube (32) und einen Klemmkörper (33) dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper (33) im oder am Anschlussgehäuse (31 ) sowohl verschiebbar als auch um eine Drehachse drehbar gelagert ist. 1 . Parallel screw connection (3), comprising at least one connection housing (31), one connection screw (32) and a clamping body (33), characterized in that the clamping body (33) is mounted in or on the connection housing (31) both displaceably and rotatably about an axis of rotation is.
2. Paralleler Schraubanschluss (3) nach Anspruch 1 , 2. Parallel screw connection (3) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussgehäuse (31 ) an zwei gegenüberliegenden Seitenteilen (318,319) jeweils einen Schlitz (315) aufweist. characterized in that the connection housing (31) has a slot (315) on two opposite side parts (318,319).
3. Paralleler Schraubanschluss (3) nach Anspruch 2, 3. Parallel screw connection (3) according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper (33) eine Radachse (333) aufweist, die in den Schlitzen (315) verschiebbar und drehbar gehalten ist. characterized in that the clamping body (33) has a wheel axle (333) which is held displaceably and rotatably in the slots (315).
4. Paralleler Schraubanschluss (3) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Radachse (333) zylinderförmig ausgestaltet ist und eine Symmetrieachse aufweist. 4. Parallel screw connection (3) according to claim 3, characterized in that the wheel axle (333) is cylindrical and has an axis of symmetry.
5. Paralleler Schraubanschluss (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper (33) mit seiner Radachse (333) in den Schlitzen (315) drehbar gelagert ist, wobei die Drehachse des Klemmkörpers der besagten Symmetrieachse entspricht. 5. Parallel screw connection (3) according to claim 4, characterized in that the clamping body (33) is rotatably mounted with its wheel axis (333) in the slots (315), the axis of rotation of the clamping body corresponding to said axis of symmetry.
Paralleler Schraubanschluss (3) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (315) jeweils einen geradlinigen Verlauf besitzen. Parallel screw connection (3) according to one of claims 2 to 5, characterized in that the slots (315) each have a straight course.
Paralleler Schraubanschluss (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper (33) symmetrisch ausgebildet ist. Parallel screw connection (3) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the clamping body (33) is designed symmetrically.
Paralleler Schraubanschluss (3) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper (33) achsensymmetrisch seiner Drehachse ausgebildet ist. Parallel screw connection (3) according to claim 7, characterized in that the clamping body (33) is designed axially symmetrical to its axis of rotation.
Paralleler Schraubanschluss (3) nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper (33) eine n-zählige Rotationssymmetrie aufweist. Parallel screw connection (3) according to one of claims 7 to 8, characterized in that the clamping body (33) has n-fold rotational symmetry.
Paralleler Schraubanschluss (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Klemmkörper (33) um ein Zahnrad (33) handelt, welches mehrere Zähne (331 ) aufweist Parallel screw connection (3) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the clamping body (33) is a gear (33) which has a plurality of teeth (331).
1 1 . Paralleler Schraubanschluss (3) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, jeder Zahn (331 ) des Zahnrades (33) eine konkave und eine konvexe Kante besitzt. 1 1 . Parallel screw connection (3) according to claim 10, characterized in that each tooth (331) of the gear (33) has a concave and a convex edge.
12. Reihenklemme, bestehend aus einem Isolierkörper (1 ) und mindestens einem darin angeordneten parallelen Schraubanschluss (3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 sowie mindestens einer zumindest teilweise in dem Isolierkörper (1 ) angeordneten Strom- schiene (2). 12. Terminal block, consisting of an insulating body (1) and at least one parallel screw connection (3) arranged therein according to one of claims 1 to 1 1 and at least one busbar (2) arranged at least partially in the insulating body (1).
13. Reihenklemme gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (2) zumindest teilweise im Anschlussgehäuse (31 ) des parallelen Schraubanschlusses (3) angeordnet ist. 13. Terminal block according to claim 12, characterized in that the busbar (2) is at least partially arranged in the connection housing (31) of the parallel screw connection (3).
Reihenklemme gemäß einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (1 ) mindestens ein Kabeleinführung (1 1 1 ) aufweist, durch welche ein elektrischer Leiter (4,41 ) in den parallelen Schraubanschluss (3) einführbar ist, und dass der Isolierkörper (1 ) weiterhin mindestens eine Schrauböffnung (1 12) aufweist, durch welche die Anschlussschraube (32) in das Anschlussgehäuse (3) zur Kontaktierung des elektrischen Leiters (4) mit der Stromschiene (2) einschraubbar ist. Terminal block according to one of claims 12 to 13, characterized in that the insulating body (1) has at least one cable entry (1 1 1) through which an electrical conductor (4, 41) can be inserted into the parallel screw connection (3), and that the insulating body (1) further has at least one screw opening (1 12) through which the connection screw (32) can be screwed into the connection housing (3) for contacting the electrical conductor (4) with the busbar (2).
Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines elektrischen Leiters (4,41 ) mit einer Stromschiene (2), wobei der elektrische Leiter (4,41 ) in ein Anschlussgehäuse (31 ) parallel zu der zumindest teilweise darin angeordneten Stromschiene (2) eingeschoben wird und wobei eine Anschlussschraube (32) parallel zu der Stromschiene (2) und zu dem elektrischen Leiter (4,41 ) in das Anschlussgehäuse (31 ) eingeschraubt wird und dadurch einen Klemmkörper (33) gegen den elektrischen Leiter (41 ) und diesen elektrischen Leiter (41 ) gegen die Stromschiene (2) presst, wodurch der elektrische Leiter (41 ) die Stromschiene (2) elektrisch kontaktiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper (33) sich zunächst durch das Einschrauben der Anschlussschraube (32) in Richtung des elektrischen Leiters (41 ) verschiebt, den elektrischen Leiter (41 ) daraufhin mechanisch kontaktiert und sich durch ein weiteres Einschrauben der Anschlussschraube (32) um eine Drehachse (333) dreht und dadurch den elektrischen Leiter (41 ) gegen die Stromschiene (2) presst. Method for electrically contacting an electrical conductor (4,41) with a busbar (2), wherein the electrical conductor (4,41) is inserted into a connection housing (31) parallel to the busbar (2) arranged at least partially therein and wherein a Connection screw (32) is screwed into the connection housing (31) parallel to the busbar (2) and to the electrical conductor (4, 41) and thereby a clamping body (33) against the electrical conductor (41) and this electrical conductor (41) presses against the busbar (2), whereby the electrical conductor (41) electrically contacts the busbar (2), characterized in that the clamping body (33) first moves in the direction of the electrical conductor (41) by screwing in the connecting screw (32). moves, the electrical conductor (41) is then contacted mechanically and rotates about an axis of rotation (333) by further screwing in the connecting screw (32) and thereby presses the electrical conductor (41) against the busbar (2).
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