WO2014000881A1 - Abreissschraube, zugehöriges system sowie vorrichtung zum schraubklemmen elektrischer leiter mit einer solchen abreissschraube - Google Patents

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    • F16B33/00—Features common to bolt and nut
    • F16B33/002—Means for preventing rotation of screw-threaded elements

Definitions

  • the invention relates to a tear-off screw, an associated system comprising such a tear-off screw and a pushing element, and a device for screwing electrical conductors with such a tear-off screw.
  • Screw terminals near the surface of the clamp body end, in particular that the connecting elements do not protrude beyond the surface of the clamp body, since after clamping and connecting the conductor insulating layers are applied over the clamp body, for example, iermuffen insulating, and each supernatant on the clamp body
  • Relative movement that is, that when tightening always the head part rotates on the disc, but not the disc on the component.
  • a device for clamping connection of electrical conductors with a terminal holding a housing in which a screw connected to a clamping element is fixable against an electrically connected to the terminal counter position, wherein the connection part of a saw thread having Screw between its legs provided with saw thread segments perpendicular to its counter-layer forming the base leading U-shaped, firmly anchored in the housing connection element.
  • Thread base continuously increased.
  • connection are further improved.
  • the operation of the tear-off, in particular the terminals of the electrical conductors and the exact tearing off the tear-off, as well as the preparation of the screw should be further simplified.
  • the threaded portion of the tear-off screw has, at least in sections, an asymmetrical thread profile, in particular at least one section with a saw thread.
  • the threaded portion disposed between a first end and a second end opposite the tearing screw has at least a portion of its axial extent, preferably over the entire axial length thereof
  • Tear off a tensile force can be introduced. As a result, a tearing off the tear screw causing tensile force is exercised.
  • an edge of the unbalanced closes
  • the flank angle of the thread profile is more than 30 ° and less than 60 °, in particular more than 40 ° and less than 55 °, and preferably more than 45 ° and less than 55 °. In a particular embodiment, the flank angle is 50 °, +/- 1 °.
  • the asymmetrical thread profile has a defined rounding on the radial outside.
  • the asymmetrical thread profile has radially on the outside between the two flanks two fillets with a planar section arranged therebetween. Also, the performance characteristics of the
  • the axial extent of the planar portion parallel to the longitudinal axis of the Abr contemplatschreibe is only a few
  • Fractions of a millimeter in particular less than 0.2 mm, and preferably less than 0.1 mm.
  • the object underlying the present invention is also achieved by a system comprising a tear-off screw with a threaded portion arranged between a first end and a longitudinally opposite second end, which has an outer thread for screwing the tear-off screw into an object over at least part of its axial extent , in particular to
  • the tear-off screw has a bore open at least to the first end with a support; the system further comprises a thrust element insertable into the bore, by means of which a pressure force can be introduced into the tear-off screw by turning on or into a thread of the fastening means of the tear-off screw arranged in a region between the support and the first end, and simultaneously by the thrust element in the region of the thread a tensile force in the
  • Tear-off screw can be introduced, and thereby a tearing-causing tensile stress on the tear-off screw is exercisable.
  • the tear-off screw is designed as described above, and the thrust element has a friction properties between the thrust element and
  • the coating preferably has a zinc flake and / or aluminum lamellae structure.
  • the coating of the thrust element can be done in addition or, above all, alternatively to the use of other lubricants. By using the coating can also without consuming
  • the clamp body is made of a
  • Aluminum material having a copper content of more than 0.1%, in particular more than 0.2%, and preferably more than 0.4%.
  • an aluminum material is used with a
  • a Lubricant introduced in particular a lubricant having a solid lubricant in conjunction with a mineral oil.
  • the clamp body has at least one opening for insertion of the electrical conductor to be clamped.
  • a centering sleeve can be clamped, whose inner diameter is adapted to the outer diameter of the conductor to be clamped, in particular is slightly larger.
  • the insertion of the suitable centering can also be done on site by the installer of the device. For this purpose, it is expedient to attach a number of centering sleeves with different inner diameters to each device.
  • Centering sleeves with pairs of different inner diameters arranged together on a retaining strip and preferably also formed integrally with the retaining strip. This prevents on the one hand that individual centering sleeves when tearing a
  • Packaging bags get lost or dirty when used on a construction site, for example, if they accidentally fall down.
  • centering sleeves Take centering sleeves to hand.
  • an identification of the assignment of the centering sleeves to the respective conductor cross-sections can be carried out on the retaining strip and / or on the centering sleeves themselves, for example, directly, stating the cross-sectional areas.
  • the installer can always use the smallest centering sleeves still suitable for the conductor to be clamped.
  • the retaining strip can be used as a handle or
  • caps have been added loosely to the device in the past, which can be used in the opening of the tear-off screws.
  • the cover elements according to the invention are fixed to the clamp body, for example by clamping support in the opening provided for screwing the tear-off screw in the clamp body.
  • Fig. 1 shows a perspective view of an apparatus for
  • FIG. 2 shows a perspective view on a longitudinal section through the device of FIG. 1, FIG.
  • FIG. 3 shows a side view of the longitudinal section through the device
  • FIG. 4 shows a front view of the device
  • Fig. 5 shows an enlarged section V of the threaded portion of
  • FIG. 6 shows an enlarged detail VI of the threaded portion of FIG.
  • FIG. 7 shows an enlarged detail VII of Fig. 3 with in the
  • FIG. 8 shows the tear-off screw in an enlarged view in section
  • FIG. 9 shows the tear-off screw in the side view
  • FIG. 1 shows a perspective view of a device 1 for screw-connecting two electrical conductors 2, 4 with a
  • Terminal body 10 and a total of four, different depths in the
  • FIG. 4 shows a front view of the device 1.
  • the clamp body 10 is sleeve-shaped and has a central partition wall 12 and the axial end in each case an opening 14, 16 for insertion of the conductors 2, 4 to be joined together.
  • the clamp body 10 has radially extending to its longitudinal axis and the cylinder wall
  • Tear-off screws 20 in the starting position for example in
  • Fig. 8 shows the tear-off screw 20 in an enlarged view in section.
  • Fig. 9 shows the tear-off screw 20 in the side view.
  • FIG. 5 shows an enlarged section V of the threaded portion 22 of the tear-off screw 20 of FIG. 8.
  • the tear-off screw 20 has a bore 24 open towards the first end, which tapers towards the second end to form a shoulder 26.
  • the paragraph 26 forms an axial support for a in the
  • the tear-off screw 20 and the push element 30 form a system according to the invention 40.
  • the tear-off screw 20 has an internal thread 28, by means of which the
  • Pusher 30 having an associated external thread 32, in the tear-off screw 20 can be screwed until the thrust member 30 comes with its axial end in abutment with the shoulder 26.
  • the thrust element 30 has for rotating a tool engagement surface, in particular a hexagon socket 34.
  • the internal thread 28 and the threaded portion 22 on the outside of the tear-off screw 20 overlap by about one turn.
  • Clamping section 38 separated from the tear-off screw 20 and is rotatably mounted opposite to this during further screwing the tear-off screw 20.
  • Thrust element 30 as a result of engagement with the internal thread 28 and the contact with the support or the shoulder 26 a force on the
  • Threaded portion 22 is about 50 °. Radially on the outside, the transition between the two flanks 42, 50 two roundings 52, 54 with an intermediate planar portion 56, the axial extent is small, for example, only 0.03 mm, but to a further improvement of the pull-out strength of the thread 18 leads. Due to the design of the transition between the two flanks 42, 50 a notch effect on the thread 18 of the clamp body 10 and thus an unwanted destruction by tearing is prevented, which is particularly important when the clamp body 10 as in
  • Embodiment of a softer material than the tear-off screw 20 is made. Due to the design of the transition between the two flanks 42, 50 is in conjunction with the shape of the thread 18 of the clamp body 10, a storage or displacement space 84th
  • the outer diameter of the tear-off screw 20 is about 18 mm.
  • the length of the clamp body 10 is about 108 mm and the inside diameter of the
  • the thread 18 of the clamping body 10 is adapted to the unbalanced threaded portion 22 of the tear-off, in particular, the flank angle 58 (Fig. 6) of the thread 18 is about 50 °.
  • the thrust element 30 has a coating which preferably has a structure composed of zinc fins and aluminum fins.
  • the centering sleeve 60 integrally forms a nozzle-shaped portion 62, whose outer diameter is slightly larger than the inside diameter of the opening 14, so that the centering sleeve 60 is preferably made of a plastic clamping by the elastic deformation of the opening 14 of the clamp body 10 can be fixed.
  • Fig. 1 1 shows a plan view of a total of four centering sleeves 60, 64 which are arranged together on a retaining strip 66 and integrally formed therewith as a plastic injection molded part.
  • the centering sleeves 60, 64 are connected via connecting webs 68 with the retaining strip 66 and can be easily separated by separating the connecting webs 68 of the retaining strip 66.
  • the centering sleeves 60, 64 have pairs of different inner diameter 70, 72.
  • the associated opening in the clamp body 10 can be covered with a cover element 76 (FIG. 3).
  • the cover member 76 is thereby fixed by clamping in the opening of the clamp body 10 or alternatively in an opening of the tear-off screw 20.
  • the clamp body 10 in the region of the outside end of the thread 18 on a lateral expansion 78 of the associated opening, through which a cylindrical wall is formed, on which the preferably made of a plastic cover member 76 by elastic deformation is firmly fixed.
  • Holding strips 80 are arranged and are preferably formed integrally with the holding strip 80 as a plastic injection molded part.
  • the cover elements 76 are connected to the retaining strip 80 via easily separable connecting webs 82.
  • the retaining strips 66 and 80 can also serve as a handle or handle when attaching the centering sleeves 60 or the cover elements 76 in the case of the cover elements 76.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abreißschraube (20), insbesondere für eine Vorrichtung (1) zum Schraubklemmen elektrischer Leiter (2, 4), mit einem Gewindeabschnitt (22) zum Einschrauben der Abreißschraube (20) in einen Klemmenkörper (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeabschnitt (22) mindestens abschnittsweise ein Gewinde mit einem unsymmetrischen Gewindeprofil aufweist, insbesondere dass der Gewindeabschnitt (22) mindestens abschnittsweise ein Sägengewinde aufweist, sowie ein System (40) aufweisend eine solche Abreißschraube (20) und ein Schubelement (30) und eine Vorrichtung (1) zum Schraubklemmen elektrischer Leiter (2, 4) mit einer solchen Abreißschraube (20).

Description

Abreißschraube, zugehöriges System sowie Vorrichtung zum Schraubklemmen elektrischer Leiter mit einer solchen Abreißschraube
Die Erfindung betrifft eine Abreißschraube, ein zugehöriges System aufweisend eine solche Abreißschraube und ein Schubelement, sowie eine Vorrichtung zum Schraubklemmen elektrischer Leiter mit einer solchen Abreißschraube.
Beispielsweise in der Schraubverbindungstechnik von elektrischen
Kabelleitern für die Energieversorgungstechnik besteht die Anforderung, dass Befestigungsmittel von Verbindungselementen, insbesondere
Schraubklemmen, nahe der Oberfläche des Klemmenkörpers enden, insbesondere dass die Verbindungselemente nicht über die Oberfläche des Klemmenkörpers überstehen, da nach dem Klemmen und Verbinden der Leiter Isolierschichten über den Klemmenkörper aufgebracht werden, beispielsweise Isol iermuffen, und jeder Überstand über den
Klemmenkörper die Gebrauchseigenschaften dieser Isolierschichten beeinträchtigt.
Aus der DE 10 2004 039 81 1 AI sowie der zugehörigen EP 1 626 187 ΒΊ sind Abreißschrauben bekannt, mit denen die gestellten Anforderungen an eine dauerhafte Kontaktsicherheit und Stromtragfähigkeit der
Verbindungselemente bei einfacher Handhabung erfüllt werden. Aus der EP 2 375 502 A1 ist ein Klemmenkörper bekannt, in den mehrere Abreißschrauben einschraubbar sind.
Aus der DE 20 2006 008 314 U1 ist eine Befestigungsanordnung mit einem Kopfteil und einem Schaftteil bekannt, wobei an dem Kopfteil und auf dem Schaftteil eine Scheibe drehbar gehalten ist, und wobei das Kopfteil und die Scheibe mit jeweils einer funktionellen Beschichtung überzogen sind, so dass beim Anziehen die Scheibe gegenüber einem Bauteil keine
Relativbewegung ausführt, d.h., dass sich beim Anziehen immer das Kopfteil auf der Scheibe dreht, nicht aber die Scheibe auf dem Bauteil.
Aus der DE 25 14 206 AI ist eine Vorrichtung zur Klemmverbindung elektrischer Leiter bekannt mit einem einen Anschluss haltenden Gehäuse, in dem eine mit einem Klemmelement verbundene Schraube gegen eine mit dem Anschluss elektrisch verbundene Gegenlage fixierbar ist, wobei der Anschluss Teil eines die ein Sägengewinde aufweisende Schraube zwischen seinen mit Sägengewindesegmenten versehenen Schenkeln senkrecht zur seiner die Gegenlage bildenden Basis führenden U-förmigen, im Gehäuse fest verankerten Anschlusselements ist.
Aus der DE 32 07 975 A1 ist eine gewindesei stformende Schraube mit einem symmetrischen Gewindeprofil bekannt für den Einsatz in Kunststoff, wobei sich der Flankenwinkel von der Flankenspitze bis zum
Gewindegrund stetig vergrößert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abreißschraube sowie ein System mit einer solchen Abreißschraube und einem Schubelement und eine Vorrichtung zum Schraubverbinden elektrischer Leiter mit einer solchen Abreißschraube bereitzustellen, mit denen die Kontaktsicherheit und Stromtragfähigkeit der mittels der Abreißschraube hergestellten
Verbindung noch weiter verbessert sind. In einer Ausführungsart soll dabei die Betätigung der Abreißschraube, insbesondere das Klemmen der elektrischen Leiter und das genaue Abreißen der Abreißschraube, sowie die Herstellung der Schraubverbindung weiter vereinfacht sein.
Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Abreißschraube gelöst. Ein zugehöriges System aus Abreißschraube und Schubelement sowie eine zugehörige Vorrichtung zum Schraubverbinden von elektrischen Leitern sind in den nebengeordneten Ansprüchen bestimmt. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.
In einer Ausführungsart weist der Gewindeabschnitt der Abreißschraube mindestens abschnittsweise ein unsymmetrisches Gewindeprofil auf, insbesondere mindestens einen Abschnitt mit einem Sägengewinde.
Dadurch ist gegenüber den bekannten Abreißschrauben mit ihrem metrischen ISO-Gewinde bei gleichem Drehmoment eine höhere
Klemmkraft der Abreißschraube erreichbar. Durch die im Verhältnis zum metrischen Gewinde weniger geneigten Druckflächen ist zudem die Reibung im Gewinde kleiner, da der Druck nahezu senkrecht auf die belastete Gewindeflanke trifft. Beim metrischen Gewinde ist die Flanke um 30° geneigt, wodurch Querkräfte entstehen, welche die Reibung erhöhen und damit zu Kraftverlusten führen können. In einer Ausführungsart weist der zwischen einem ersten Ende und einem in Längsrichtung der Abreißschraube gegenüberliegenden zweiten Ende angeordnete Gewindebereich über mindestens einen Teil seiner axialen Erstreckung, vorzugsweise über die gesamte axiale Länge, das
Sägengewinde als Außengewinde auf. Die Abreißschraube weist eine mindestens zum ersten Ende hin offene Bohrung auf, wobei die Bohrung eine axiale Abstützung für ein in die Bohrung einsetzbares Schubelement aufweist, mittels dem beim Eindrehen der Abreißschraube an der
Abstützung eine Druckkraft in die Abreißschraube einleitbar ist und gleichzeitig in einem dem ersten Ende näheren Abschnitt der
Abreißschraube eine Zugkraft einleitbar ist. Dadurch ist eine das Abreißen der Abreißschraube bewirkende Zugkraft ausübbar.
In einer Ausführungsart schließt eine Flanke des unsymmetrischen
Gewindeprofils, insbesondere die beim Einschrauben druckbelastete
Flanke, mit der Längsachse der Abreißschraube einen Winkel von mehr als 60° und weniger als 87° ein, insbesondere einen Winkel von mehr als 70° und weniger als 87°, und vorzugsweise einen Winkel von mehr als 80° und weniger als 87°. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der eingeschlossene Winkel 85°, +/-1 0.
In einer Ausführungsart beträgt der Flankenwinkel des Gewindeprofils mehr als 30° und weniger als 60°, insbesondere mehr als 40° und weniger als 55°, und vorzugsweise mehr als 45° und weniger als 55°. In einer besonderen Ausführungsart beträgt der Flankenwinkel 50°, +/-1 °.
Durchgeführte Untersuchungen haben ergeben, dass durch die vorstehend genannte Flankengeometrie besonders günstige Gebrauchseigenschaften erreicht werden. Insbesondere wird dadurch auch dann, wenn aus
Einzeldrähten bestehende elektrische Leiter geklemmt werden, eine
Selbstzentrierung der Abreißschraube beim Eindrehen erreicht.
Außerdem wird dadurch eine hohe Reproduzierbarkeit des sich
einstellenden Abreißdrehmomentes erreicht. Insgesamt führt dies zu dauerhaft sehr guten Klemmeigenschaften der Abreißschraube bzw. des zugehörigen Schraubverbinders.
In einer Ausführungsart weist das unsymmetrische Gewindeprofil auf der radialen Außenseite eine definierte Verrundung auf. Insbesondere weist das unsymmetrische Gewindeprofil radial außen zwischen den beiden Flanken zwei Verrundungen mit einem dazwischen angeordneten planen Abschnitt auf. Auch dadurch sind die Gebrauchseigenschaften der
erfindungsgemäßen Abreißschraube weiter verbessert, insbesondere ist die Reproduzierbarkeit des sich einstellenden Abreißdrehmoments weiter erhöht. In einer Ausführungsart beträgt die axiale Erstreckung des planen Abschnitts parallel zur Längsachse der Abreißschreibe nur wenige
Bruchteile eines Millimeters, insbesondere weniger als 0,2 mm, und vorzugsweise weniger als 0,1 mm.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch gelöst durch ein System, das eine Abreißschraube mit einem zwischen einem ersten Ende und einem in Längsrichtung gegenüberliegenden zweiten Ende angeordneten Gewindebereich, der über mindestens einen Teil seiner axialen Erstreckung ein Außengewinde zum Eindrehen der Abreißschraube in einen Gegenstand aufweist, insbesondere zum
Eindrehen der Abreißschraube in einen Klemmenkörper einer Vorrichtung zum Schraubverbinden elektrischer Leiter, wobei die Abreißschraube eine mindestens zum ersten Ende hin offene Bohrung mit einer Abstützung aufweist; das System weist weiterhin ein in die Bohrung einsetzbares Schubelement auf, mittels dem durch Drehen auf oder in ein, in einem Bereich zwischen der Abstützung und dem ersten Ende angeordnetes Gewinde des Befestigungsmittels der Abreißschraube an der Abstützung eine Druckkraft in die Abreißschraube einleitbar ist, und gleichzeitig durch das Schubelement im Bereich des Gewindes eine Zugkraft in die
Abreißschraube einleitbar ist, und dadurch eine das Abreißen bewirkende Zugspannung auf die Abreißschraube ausübbar ist. Die Abreißschraube ist dabei wie vorstehend beschrieben ausgebildet, und das Schubelement weist eine die Reibeigenschaften zwischen Schubelement und
Abreißschraube verbessernde Beschichtung auf. In einer Ausführungsart besitzt die Beschichtung vorzugsweise eine Zinklamellen und/oder Aluminiumlamellen aufweisende Struktur. Die Beschichtung des Schubelement kann dabei ergänzend oder vor allem alternativ zur Verwendung sonstiger Schmiermittel erfolgen. Durch die Verwendung der Beschichtung kann auch ohne aufwändige
Selektionsmaßnahmen in der Serienfertigung erreicht werden, dass nur eine sehr geringe Streuung der Abreißdrehmomente auftritt, was einerseits die Montage vereinfacht und andererseits die Verbindungseigenschaften verbessert.
Außerdem haben Untersuchungen ergeben, dass durch die
erfindungsgemäße Beschichtung auch die Dauer und Art der Lagerung der Abreißschrauben mit dem vormontierten Schubelement keinen Einfluss auf die Reibbeiwerte und damit auf das Abreißdrehmoment haben. Besonders vorteilhaft haben sich dabei Beschichtungen erwiesen, die aus Zink- und/oder Aluminiumlamellen in einer vorzugsweise anorganischen Matrix bestehen oder diese aufweisen, insbesondere dann, wenn die Beschichtung auf ein Schubelement aus Stahl aufgebracht ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist auch gelöst durch eine Vorrichtung zum Schraubverbinden elektrischer Leiter, insbesondere eine Schraubverbindungsklemme, mit einem Klemmenkörper und mindestens einer in den Klemmenkörper einschraubbaren Abreißschraube wie vorstehend beschrieben. Die Vorrichtung kann insbesondere zum
Verbinden von Leitern und Kabelleitern in Nieder-, Mittel- und
Hochspannungsnetzen eingesetzt werden. Die Klemmbereiche können dabei zwischen 10 und mehr als 100 mm2 betragen, insbesondere auch mehr als 500 mm2. Der Klemmenkörper kann aus Aluminium hergestellt sein und/oder die Abreißschrauben aus Messing. Der Klemmenkörper kann insbesondere im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet sein mit radial in Bezug auf seine Längsachse verlaufenden Gewindebohrungen für eine oder mehrere Abreißschrauben für jeden zu klemmenden Leiter.
In einer Ausführungsart ist der Klemmenkörper aus einem
Aluminiumwerkstoff hergestellt, der einen Kupferanteil von mehr als 0,1 % aufweist, insbesondere mehr als 0,2 %, und vorzugsweise mehr als 0,4 %. In einer Ausführungsform wird ein Aluminiumwerkstoff mit einem
Kupferanteil zwischen 0,5 und 1 ,1 % verwendet, beispielsweise
entsprechend der Spezifikation EN AW-6056.
Durch die Wahl einer solchen kupferhaltigen Aluminiumlegierung wird eine erhöhte Festigkeit erreicht, insbesondere eine erhöhte Festigkeit des Muttergewindes im Klemmenkörper, in welches die Abreißschraube einschraubbar ist. Hinzu kommt, dass Untersuchungen ergeben haben, dass dadurch auch das Relaxationsverhalten weiter verbessert ist, wodurch die dauerhaft sichere Klemmung weiter verbessert ist, insbesondere auch unter dem Einwirken höherer Temperaturen und insbesondere von
betriebsbedingten Temperaturschwankungen.
In einer Ausführungsart ist zwischen dem Klemmenkörper, insbesondere dem Muttergewinde des Klemmenkörpers, und der Abreißschraube ein Schmiermittel eingebracht, insbesondere ein einen Festschmierstoff in Verbindung mit einem Mineralöl aufweisendes Schmiermittel. Dadurch wird der Reibbeiwert zwischen den in Eingriff befindlichen Gewinden der Abreißschraube und des Klemmenkörpers reduziert, wodurch die
Klemmkraft weiter gesteigert ist.
In einer Ausführungsart weist der Klemmenkörper mindestens eine Öffnung zum Einführen des zu klemmenden elektrischen Leiters auf. In dieser Öffnung ist vorzugsweise vor dem Einführen des Leiters eine Zentrierhülse klemmend festlegbar, deren Innendurchmesser an den Außendurchmesser des zu klemmenden Leiters angepasst ist, insbesondere etwas größer ist. Durch die Verwendung einer von mehreren bereitgestellten Zentrierhülsen mit unterschiedlichen Innendurchmessern kann ein und derselbe metallische Klemmenkörper auf einfache Weise an Leiter mit
unterschiedlichen Außendurchmessern angepasst und für diese verwendet werden. Das Einsetzen der geeigneten Zentrierhülse kann auch vor Ort durch den Monteur der Vorrichtung erfolgen. Hierzu ist es zweckdienlich, jeder Vorrichtung eine Anzahl von Zentrierhülsen mit unterschiedlichen Innendurchmessern beizulegen.
In einer Ausführungsart sind mehrere Zentrierhülsen, vorzugsweise
Zentrierhülsen mit paarweise unterschiedlichen Innendurchmessern, gemeinsam an einem Haltestreifen angeordnet und vorzugsweise auch einstückig mit dem Haltestreifen ausgebildet. Dadurch wird zum einen verhindert, dass einzelne Zentrierhülsen beim Aufreißen eines
Verpackungsbeutels verloren gehen oder beispielsweise beim Einsatz auf einer Baustelle verschmutzen, wenn sie versehentlich herunterfallen.
Vielmehr kann der Monteur den kompletten Haltestreifen mit allen
Zentrierhülsen zur Hand nehmen. Außerdem kann an dem Haltestreifen und/oder an den Zentrierhülsen selbst auch eine Kennzeichnung der Zuordnung der Zentrierhülsen zu den jeweiligen Leiterquerschnitten erfolgen, beispielsweise direkt unter Angabe der Querschnittsbereiche. Der Monteur kann dadurch immer die kleinsten für den zu klemmenden Leiter noch passenden Zentrierhülsen verwenden.
Die Zentrierhülsen sind klemmend in dem Klemmenkörper bzw. dessen Öffnung festlegbar, beispielsweise unter Verwendung eines
Schlagwerkzeuges. Der Haltestreifen kann hierbei als Handgriff bzw.
Montagehilfe dienen, wenn die ausgewählte Zentrierhülse beispielsweise mit einem Hammer in der Öffnung des Klemmenkörpers eingeschlagen wird. In einer Ausführungsart ist nach dem Einschrauben der Abreißschraube in den Klemmenkörper die zugehörige Öffnung des Klemmenkörpers mit einem Abdeckelement abdeckbar, wobei das Abdeckelement klemmend in der Öffnung des Klemmenkörpers oder in einer Öffnung der
Abreißschraube festlegbar sein kann. Auch dadurch ist die Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtungen weiter vereinfacht.
Nach dem Montieren des Verbinders an den zu klemmenden Leitungen bleibt nach dem Abreißen der Abreißschrauben eine mehr oder weniger ausgeprägte Vertiefung in der Oberfläche der Vorrichtung, die bei
Verwendung in einigen Kabelgarnituren abgedeckt werden muss.
Hierzu wurden in der Vergangenheit Abdeckkappen lose der Vorrichtung beigelegt, die in die Öffnung der Abreißschrauben einsetzbar sind. In einer Ausführungsart werden die erfindungsgemäßen Abdeckelemente an dem Klemmenkörper festgelegt, beispielsweise durch klemmende Abstützung in der für das Einschrauben der Abreißschraube vorgesehenen Öffnung im Klemmenkörper.
In einer Ausführungsart sind mehrere Abdeckelemente gemeinsam an einem Haltestreifen angeordnet und vorzugsweise mit dem Haltestreifen einstückig ausgebildet. Dies führt zu einer höheren Verliersicherheit gegenüber lose beiliegenden Abdeckelementen. Außerdem kann der Haltestreifen als Handgriff oder Montagehilfe beim Klemmen der
Abdeckelemente an der Vorrichtung, insbesondere dem Klemmenkörper, eingesetzt werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum
Schraubverbinden von zwei elektrischen Leitern,
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht auf einen Längsschnitt durch die Vorrichtung der Fig. 1 ,
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Längsschnitts durch die Vorrichtung, Fig. 4 zeigt eine Frontansicht auf die Vorrichtung,
Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt V des Gewindeabschnitts der
Abreißschraube der Fig. 8,
Fig. 6 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt VI des Gewindeabschnitts des
Klemmenkörpers der Fig. 3, Fig. 7 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt VII der Fig. 3 mit der in den
Klemmenkörper eingeschraubten Abreißschraube,
Fig. 8 zeigt die Abreißschraube in vergrößerter Darstellung im Schnitt, Fig. 9 zeigt die Abreißschraube in der Seitenansicht,
Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf insgesamt vier Abdeckelemente, die gemeinsam an einem Haltestreifen angeordnet sind, und Fig. 1 1 zeigt eine Draufsicht auf insgesamt vier Zentrierhülsen, die
gemeinsam an einem Haltestreifen angeordnet sind. Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung 1 zum Schraubverbinden von zwei elektrischen Leitern 2, 4 mit einem
Klemmenkörper 10 und insgesamt vier, unterschiedlich tief in den
Klemmenkörper 10 eingeschraubten Abreißschrauben 20. Die Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht auf einen Längsschnitt durch die Vorrichtung 1 der Fig. 1 . Die Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Schnitts durch die
Vorrichtung 1 . Die Fig. 4 zeigt eine Frontansicht auf die Vorrichtung 1 .
Der Klemmenkörper 10 ist hülsenförmig und weist mittig eine Trennwand 12 und axial endseitig jeweils eine Öffnung 14, 16 zum Einführen der miteinander zu verbindenden Leiter 2, 4 auf. Der Klemmenkörper 10 weist radial zu seiner Längsachse verlaufende und die Zylinderwand
durchbrechende Gewindebohrungen für das Einschrauben der
Abreißschrauben 20 auf. Für jeden der zu klemmenden Leiter 2, 4 sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei Abreißschrauben 20 vorgesehen. In der linken Bildhälfte der Figuren 1 bis 3 befinden sich die beiden
Abreißschrauben 20 in der Ausgangsposition, beispielsweise im
Auslieferungszustand der Vorrichtung 1 . In der rechten Bildhälfte der Figuren 1 bis 3 befinden sich die Abreißschrauben 20 in einer weitgehend in den Klemmenkörper 10 eingeschraubten Position, in welcher die Abreißschrauben 20 den (nur in der Fig. 1 ) dargestellten Leiter 4 klemmen und elektrisch mit dem Klemmenkörper 10 verbinden.
Die Fig. 8 zeigt die Abreißschraube 20 in vergrößerter Darstellung im Schnitt. Die Fig. 9 zeigt die Abreißschraube 20 in der Seitenansicht.
Die Abreißschraube 20 weist zwischen einem ersten Ende und einem in Längsrichtung gegenüberliegenden zweiten Ende einen Gewindeabschnitt 22 mit einem Außengewinde auf. Das Außengewinde weist ein
unsymmetrisches Gewindeprofil auf, insbesondere ein Sägengewinde.
Die Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt V des Gewindeabschnitts 22 der Abreißschraube 20 der Fig. 8. Das Innengewinde 18 des
Klemmenkörpers 10 weist ebenfalls ein Sägengewinde auf. Die Fig. 6 zeigt in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt VI der Fig. 3 mit dem Gewinde 18 des Klemmenkörpers 10. Die Fig. 7 zeigt in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt VII der mit dem Innengewinde 18 im Klemmenkörper 10 verschraubten Abreißschraube 20.
Die Abreißschraube 20 weist eine zum ersten Ende hin offene Bohrung 24 auf, die sich zum zweiten Ende hin unter Bildung eines Absatzes 26 verjüngt. Der Absatz 26 bildet eine axiale Abstützung für ein in die
Bohrung 24 einsetzbares Schubelement 30, das in den Figuren 1 bis 4 dargestellt ist. Die Abreißschraube 20 und das Schubelement 30 bilden ein erfindungsgemäßes System 40. An oder nahe seinem ersten Ende weist die Abreißschraube 20 ein Innengewinde 28 auf, mittels dem das
Schubelement 30, das ein zugehöriges Außengewinde 32 aufweist, in die Abreißschraube 20 einschraubbar ist, bis das Schubelement 30 mit seinem axialen Ende in Anlage an den Absatz 26 kommt. Das Schubelement 30 weist zum Drehen eine Werkzeugangriffsfläche auf, insbesondere einen Innensechskant 34. Das Innengewinde 28 und der Gewindeabschnitt 22 auf der Außenseite der Abreißschraube 20 überlappen sich um etwa einen Gewindegang.
Beim weiteren Betätigen des Schubelements 30 wird die Abreißschraube 20 in den Klemmenkörper 10 eingedreht, bis ein im Ausgangszustand über eine verjüngte Sollbruchstelle 36 einstückig mit der Abreißschraube 20 verbundener Klemmabschnitt 38 in Anlage an den zu klemmenden Leiter 2, 4 kommt. Beim weiteren Betätigen des Schubelements 30 wird der
Klemmabschnitt 38 von der Abreißschraube 20 abgetrennt und ist dieser gegenüber beim weiteren Eindrehen der Abreißschraube 20 drehbeweglich gelagert. Beim vollständigen Klemmen des Leiters 2, 4 übt das
Schubelement 30 infolge des Eingriffs mit dem Innengewinde 28 und der Anlage an der Abstützung bzw. dem Absatz 26 eine Kraft auf die
Abreißschraube 20 aus, durch welche diese an geeigneter Stelle abreißt. Aufgrund des unsymmetrischen Gewindeprofils im Gewindeabschnitt 22 werden dabei mit verhältnismäßig geringen Drehmomenten hohe
Abreißkräfte erreicht.
Die beim Einschrauben druckbelastete Flanke 42 des Gewindeabschnitts 22 schließt dabei mit der Längsachse 46 der Abreißschraube 20 einen Winkel 44 von etwa 85° ein. Der Flankenwinkel 48 des unsymmetrischen
Gewindeabschnitts 22 beträgt etwa 50°. Radial außenseitig weist der Übergang zwischen den beiden Flanken 42, 50 zwei Verrundungen 52, 54 mit einem dazwischenliegenden planen Abschnitt 56 auf, dessen axiale Erstreckung zwar gering ist, beispielsweise lediglich 0,03 mm beträgt, der aber zu einer weiteren Verbesserung der Ausreißfestigkeit des Gewindes 18 führt. Durch die Gestaltung des Überganges zwischen den beiden Flanken 42, 50 wird eine Kerbwirkung auf das Gewinde 18 des Klemmenkörpers 10 und damit ein ungewolltes Zerstören durch Ausreißen verhindert, was insbesondere dann wichtig ist, wenn der Klemmenkörper 10 wie im
Ausführungsbeispiel aus einem weicheren Werkstoff als die Abreißschraube 20 hergestellt ist. Durch die Gestaltung des Überganges zwischen den beiden Flanken 42, 50 wird im Zusammenspiel mit der Form des Gewindes 18 des Klemmenkörpers 10 eine Vorrats- oder Verdrängungsraum 84
(Fig. 7) für ein Schmiermittel begrenzt, das zwischen dem Klemmenkörper 10, insbesondere dem Gewinde 18 des Klemmenkörpers 10, und der Abreißschraube 20 eingebracht ist. Im Ausführungsbeispiel beträgt der Außendurchmesser der Abreißschraube 20 etwa 18 mm. Die Länge des Klemmenkörpers 10 beträgt etwa 108 mm und die lichte Weite der
Öffnungen 14, 16 beträgt etwa 20 mm.
Das Gewinde 18 des Klemmkörpers 10 ist an den unsymmetrischen Gewindeabschnitt 22 der Abreißschraube angepasst, insbesondere beträgt auch der Flankenwinkel 58 (Fig. 6) des Gewindes 18 etwa 50°.
Der Klemmenkörper 10 ist aus einem Aluminiumwerkstoff hergestellt, der einen Kupferanteil zwischen 0,5 und 1 ,1 % aufweist. Beispielsweise kann der Klemmenkörper 10 aus einem Aluminium gemäß der Spezifikation EN AW-6056 hergestellt sein. Zwischen dem Klemmenkörper 10 und den Abreißschrauben 20 ist ein Schmiermittel eingebracht, das einen
Festschmierstoff in Verbindung mit einem Mineralöl aufweist.
Das Schubelement 30 weist eine Beschichtung auf, die vorzugsweise eine aus Zinklamellen und Aluminiumlamellen zusammengesetzte Struktur aufweist.
In die Öffnungen 14, 16 zum Einführen der zu klemmenden Leiter 2, 4 in den Klemmenkörper 10 ist eine hinsichtlich ihres Innendurchmessers an den Außendurchmesser des zu klemmenden Leiters 2, 4 angepasste Zentrierhülse 60 einsetzbar und dort klemmend festlegbar. Hierzu bildet die Zentrierhülse 60 einstückig einen stutzenförmigen Abschnitt 62 aus, dessen Außendurchmesser geringfügig größer ist als die lichte Weite der Öffnung 14, so dass die vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestellte Zentrierhülse 60 durch eine elastische Verformung klemmend an der Öffnung 14 des Klemmenkörpers 10 festlegbar ist.
Die Fig. 1 1 zeigt eine Draufsicht auf insgesamt vier Zentrierhülsen 60, 64, die gemeinsam an einem Haltestreifen 66 angeordnet und einstückig mit diesem als Kunststoffspritzteil ausgebildet sind. Die Zentrierhülsen 60, 64 sind dabei über Verbindungsstege 68 mit dem Haltestreifen 66 verbunden und können durch Auftrennen der Verbindungsstege 68 einfach von dem Haltestreifen 66 getrennt werden. Die Zentrierhülsen 60, 64 weisen paarweise unterschiedliche Innendurchmesser 70, 72 auf. Durch Auswahl der passenden Zentrierhülse 60, 64 ist die Vorrichtung 1 mit identischem Klemmenkörper 10 an unterschiedliche Leiterquerschnitte der zu klemmenden Leiter 2, 4 anpassbar. Der Außendurchmesser 74 des stutzenförmigen Abschnitts 62 ist dabei bei den Zentrierhülsen 60, 64 übereinstimmend und passend zu dem jeweiligen Klemmenkörper 10.
Nach dem Einschrauben und Abreißen der Abreißschraube 20 ist die zugehörige Öffnung im Klemmenkörper 10 mit einem Abdeckelement 76 (Fig. 3) abdeckbar. Das Abdeckelement 76 wird dabei klemmend in der Öffnung des Klemmenkörpers 10 oder alternativ in einer Öffnung der Abreißschraube 20 festgelegt. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 weist der Klemmenkörper 10 im Bereich des außenseitigen Endes des Gewindes 18 eine laterale Aufweitung 78 der zugehörigen Öffnung auf, durch die eine zylindrische Wandung gebildet ist, an welcher das vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestellte Abdeckelement 76 durch elastische Verformung klemmend festlegbar ist. Dadurch ist auch die Öffnung 24 der
Abreißschraube 20 abgedeckt.
Die Fig. 10 zeigt die insgesamt vier identisch ausgebildeten
Abdeckelemente 76 der Vorrichtung 1 , die gemeinsam an einem
Haltestreifen 80 angeordnet sind und vorzugsweise einstückig mit dem Haltestreifen 80 als Kunststoffspritzteil ausgebildet sind.
Die Abdeckelemente 76 sind über leicht zu trennende Verbindungsstege 82 mit dem Haltestreifen 80 verbunden. Ebenso wie bei den Zentrierhülsen 60 kann auch bei den Abdeckelementen 76 der Haltestreifen 66 bzw. 80 als Handhabe oder Handgriff beim Anbringen der Zentrierhülsen 60 bzw. der Abdeckelemente 76 dienen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Abreißschraube (20), insbesondere für eine Vorrichtung (1 ) zum Schraubklemmen elektrischer Leiter (2, 4), mit einem
Gewindeabschnitt (22) zum Einschrauben der Abreißschraube (20) in einen Klemmenkörper (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeabschnitt (22) mindestens abschnittsweise ein Gewinde mit einem unsymmetrischen Gewindeprofil aufweist, insbesondere dass der Gewindeabschnitt (22) mindestens abschnittsweise ein
Sägengewinde aufweist.
Abreißschraube (20) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Flanke (42, 50) des unsymmetrischen Gewindeprofils, insbesondere die beim Einschrauben druckbelastete Flanke (42), mit der Längsachse (46) der Abreißschraube (20) einen Winkel von mehr als 60° und weniger als 87° einschließt, insbesondere mehr als 70° und weniger als 87°, und vorzugsweise mehr als 80° und weniger als 87°.
Abreißschraube (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass der Flankenwinkel (48) des unsymmetrischen Gewindeprofils mehr als 30° und weniger als 60° beträgt, insbesondere mehr als 40° und weniger als 55° und vorzugsweise mehr als 45° und weniger als 55°.
Abreißschraube (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das unsymmetrische Gewindeprofil auf der radialen Außenseite eine definierte Verrundung (52, 54) aufweist, insbesondere dass das unsymmetrische Gewindeprofil radial außen zwischen den beiden Flanken (42, 50) des unsymmetrischen
Gewindeprofils zwei Verrundungen (52, 54) mit einem dazwischen angeordneten planen Abschnitt (56) aufweist.
System (40) aufweisend eine Abreißschraube (20) mit einem zwischen einem ersten Ende und einem in Längsrichtung gegenüberliegenden zweiten Ende angeordneten Gewindebereich (22), der über mindestens einen Teil seiner axialen Erstreckung ein Außengewinde zum Eindrehen der Abreißschraube (20) in einen Gegenstand aufweist, insbesondere zum Eindrehen der Abreißschraube (20) in einen Klemmenkörper (10) einer Vorrichtung (1 ) zum
Schraubverbinden elektrischer Leiter (2, 4), und die Abreißschraube (20) eine mindestens zum ersten Ende hin offene Bohrung (24) mit einer Abstützung (26) aufweist, wobei das System (40) weiterhin ein in die Bohrung (24) einsetzbares Schubelement (30) aufweist, mittels dem durch Drehen auf oder in ein, in einem Bereich zwischen der Abstützung (26) und dem ersten Ende angeordnetes Gewinde der Abreißschraube (20) an der Abstützung (26) eine Druckkraft in die Abreißschraube (20) einleitbar ist, und gleichzeitig durch das
Schubelement (30) im Bereich des Gewindes eine Zugkraft in die Abreißschraube (20) einleitbar ist, und dadurch eine das Abreißen bewirkende Zugspannung auf die Abreißschraube (20) ausübbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abreißschraube (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist, und dass das Schubelement (30) eine die Reibeigenschaften zwischen Schubelement (30) und
Abreißschraube (20) verbessernde Beschichtung aufweist,
insbesondere dass die Beschichtung vorzugsweise eine Zinklamellen und/oder Aluminiumlamellen aufweisende Struktur besitzt.
6. Vorrichtung (1 ) zum Schraubverbinden elektrischer Leiter (2, 4), insbesondere Schraubverbindungsklemme, mit einem Klemmenkörper (10) und mindestens einer in den Klemmenkörper (10)
einschraubbaren Abreißschraube (20) nach einem der Ansprüche 1
Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmenkörper (10) aus einem Aluminium-Werkstoff hergestellt ist, der eine Kupferanteil von mehr als 0, 1 % aufweist, insbesondere mehr als 0,2 %, und vorzugsweise mehr als 0,4 %.
Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Klemmenkörper (10) und Abreißschraube (20) ein Schmiermittel eingebracht ist, das einen Festschmierstoff in
Verbindung mit einem Mineralöl aufweist.
Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass der Klemmenkörper (10) mindestens eine Öffnung (14, 16) zum Einführen des zu klemmenden elektrischen Leiters (2, 4) aufweist, und dass in dieser Öffnung (14, 1 6) eine hinsichtlich ihres Innendurchmessers an den Außendurchmesser des zu klemmenden Leiters (2, 4) angepasste Zentrierhülse (60, 64) klemmend festgelegt ist.
Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zentrierhülsen (60, 64), vorzugsweise unterschiedliche Innendurchmesser (70, 72) aufweisende Zentrierhülsen (60, 64), gemeinsam an einem Haltestreifen (66) angeordnet sind und mit diesem vorzugsweise einstückig ausgebildet sind. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einschrauben der Abreißschraube (20) in den Klemmenkörper (10) die zugehörige Öffnung des
Klemmenkörpers (10) mit einem Abdeckelement (76) abdeckbar ist, und dass das Abdeckelement (76) klemmend in der Öffnung des Klemmenkörpers (10) oder in einer Öffnung der Abreißschraube (20) festlegbar ist.
Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Abdeckelemente (76) gemeinsam an einem Haltestreifen (80) angeordnet sind und mit diesem vorzugsweise auch einstückig ausgebildet sind.
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