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Die
Erfindung betrifft eine Schraubklemme zum Anschluß wenigstens
eines elektrischen Leiters mit einem Klemmkörper und mit wenigstens einer Klemmschraube,
mit einem in dem Klemmkörper ausgebildeten
Hohlraum zur Aufnahme des Leiters über eine in dem Klemmkörper vorgesehene
Leiteraufnahme und mit einer in dem Klemmkörper vorgesehenen Klemmschraubenaufnahme,
wobei der Klemmkörper
aus wenigstens einem umgeformten Blechelement besteht und die Klemmschraubenaufnahme
durch wenigstens zwei benachbarte Bereiche des Blechelements gebildet
ist und der Leiter mit der Klemmschraube zumindest mittelbar in
dem Klemmkörper
festklemmbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Reihenklemme
mit einem Isolierkörper
und mit wenigstens einer in dem Isolierkörper angeordneten Schraubklemme
zum Anschluß wenigstens
einer Leiters.
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Schraubklemmen
der in Rede stehenden Art sind seit langem bekannt. Sie dienen dazu,
eine elektrische Verbindung zwischen mindestens zwei Leitern herzustellen,
indem die Leiter entweder in dem in dem Klemmkörper ausgebildeten Hohlraum
zusammen festgeklemmt und damit gegenseitig elektrisch verbunden
werden, oder indem die Leiter indirekt über den elektrisch leitenden
Kontaktkörper
miteinander verbunden werden, wobei einer der Leiter in dem Hohlraum
des Klemmkörpers
fixiert wird und der andere Leiter mittels eines weiteren elektrischen Kontaktelements
kontaktiert wird, das – zumindest teilweise – außerhalb
dieses Hohlraums vorgesehen ist. Derartige Schraubklemmen werden
häufig
bei Reihenklemmen zu ganz unterschiedlichen Kontaktierungs- und
Anschlußzwecken
eingesetzt. Aus dem Anlagenbau sind beispielsweise Reihenklemmen
bekannt, die üblicherweise
in einem Schaltschrank zur Hutschienen-Montage vorgesehen sind,
wobei dann beispielsweise zwei Schraubklemmen miteinander über eine
Stromschiene verbunden sind. Aus der Schaltungstechnik sind solche
Reihenklemmen bekannt, die beispielsweise zur Montage auf Printplatten
verwendet werden.
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Schraubklemmen
werden häufig
aus Vollmaterial gefertigt, wobei der Hohlraum innerhalb des Klemmkörpers durch
eine Bohrung realisiert wird. Die Klemmschraubenaufnahme entsteht
dann durch eine senkrecht zur ersten Boh rung durchgeführte weitere Bohrung
mit anschließendem
Gewindeschnitt in der Wandung der zweiten Bohrung. Die Fertigung
aus Vollmaterial ist aufgrund des verwendeten Materials und der
notwendigen Bearbeitungsschritte vergleichsweise kostenintensiv.
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Eine
preiswerte, bekannte Möglichkeit
der Herstellung einer Schraubklemme bzw. des Klemmkörpers einer
Schraubklemme besteht in der Verwendung von Blechen, bzw. von gestanzten
Blechteilen, die durch entsprechende Umformarbeiten zu Klemmkörpern weiterverarbeitet
werden. Da das den Klemmkörper
bildende Blech meist vergleichsweise dünnwandig gegenüber den
Abmessungen des von ihm umschlossenen Hohlraumes ist, ist der Halt
der Klemmschraube in der – insbesondere
einwandig – ausgebildeten
Klemmschraubenaufnahme mechanisch nicht sehr belastbar.
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Dem
zuvor beschriebenen Problem wird bei bekannten Schraubklemmen beispielsweise
dadurch begegnet, daß die
Klemmschraubenaufnahme mittels eines Durchzugs in axialer Richtung
der Klemmschraube erweitert wird, so daß die Klemmschraube über mehr
Gewindegänge
geführt
werden kann, als dies bei einem nur gelochten Blech der Fall wäre. Beim
Aufstellen eines solchen Kragens (Durchzug) wird der Durchmesser
eines zuvor in das Blech eingebrachten Loches auf den Durchzug-Durchmesser aufgeweitet
und somit der Werkstoff einer Streckbeanspruchung unterworfen. Die
Blechdicke nimmt daher zum Rand des Durchzugs hin ab, so daß die mechanische
Festigkeit der Klemmschraubenaufnahme in diesem Bereich auch nicht
sehr groß ist
(vgl.
DE 37 07 780
A1 ).
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Eine
weitere bekannte Maßnahme
zur Erhöhung
der Festigkeit der Klemmschraubenaufnahme besteht in der doppelschichtigen
Ausführung
des Klemmkörpers
im Bereich der Klemmschraubenaufnahme, indem das verarbeitete Blech
in diesem Bereich entsprechend umgeformt und überlappt wird. Die Klemmschraubenaufnahme
wird in diesem Fall durch zwei benachbarte Bereiche des Blechelements gebildet,
die sich also in axialer Klemmschraubenrichtung, d. h. in Längsrichtung
der Klemmschraube überlappen,
so daß die
Klemmschraubenaufnahme in den beiden benachbarten Bereichen des
Blechelements ausgebildet ist (vgl.
DE 43 22 790 A1 ). Nachteilig ist hier, daß die axiale
Erstreckung der Klemmschraubenaufnahme ebenfalls begrenzt ist und
bei entsprechend starken Klemmschrauben zwangsläufig sehr dünne Stege im Bereich der Klemmschraubenaufnahme
entstehen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schraubklemme mit
verbesserten Eigenschaften hinsichtlich der Festigkeit der in dem Klemmkörper ausgebildeten
Klemmschraubenaufnahme zur Verfügung
zu stellen, die möglichst
einfach zu fertigen ist.
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Die
erfindungsgemäße Schraubklemme,
bei der diese Aufgabe gelöst
ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmschraubenaufnahme
zwischen den benachbarten Bereichen des Blechelements ausgebildet
ist, so daß sich
die benachbarten Bereiche in der axialen Klemmschraubenrichtung,
d. h. in Längsrichtung
der Klemmschraube nicht überlappen.
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Die
erfindungsgemäße Schraubklemme
ist in mehrfacher Hinsicht vorteilhaft. Dadurch, daß die Klemmschraubenaufnahme
zwischen den benachbarten Bereichen des Blechelements ausgebildet
ist, die Klemmschraube also von den benachbarten Bereichen gleichsam
umschmiegt wird und diese nicht – wie aus dem Stand der Technik
bekannt – durchdringt,
kann die Klemmschraubenaufnahme in axialer Klemmschraubenrichtung
praktisch beliebig ausgedehnt und damit mit nahezu beliebiger Festigkeit ausgestattet
werden. Auch die Herstellung der erfindungsgemäßen Schraubklemme ist denkbar
einfach, da nur miteinander und nicht gegeneinander verlaufende
Bereiche des Blechelements geschaffen werden müssen. Die benachbarten Bereichen
des Blechelements, zwischen denen die Klemmschraubenaufnahme ausgebildet
ist, sind somit nicht – wie
bei der
DE 43 22 790
A1 – senkrecht
zur axialen Klemmschraubenrichtung angeordnet, sondern weisen eine dazu
parallele Erstreckung auf.
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Die
erfindungsgemäße Schraubklemme
läßt sich
hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit noch weiter verbessern, wenn die
benachbarten Bereiche des Blechelements miteinander verbunden sind,
wobei es sich insbesondere anbietet die benachbarten Bereiche des
Blechelements miteinander zu verschweißen, beispielsweise durch Laser-
oder Widerstandsschweißen.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung der
Schraubklemme gegenüber
den aus dem Stand der Technik beschriebenen Schraubklemmen besteht
auch darin, daß die
be nachbarten Bereiche des Klemmelements beide von außen einfach zugänglich sind,
und nicht einer der beiden benachbarten Bereiche des Blechelements
nur über
den in dem Klemmekörper
ausgebildeten Hohlraum zugänglich
ist. Dies vereinfacht insbesondere das Verbinden der benachbarten
Bereiche des Blechelements in entscheidender Weise.
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Nach
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die benachbarten
Bereiche des Blechelements im wesentlichen halbzylindrisch umgeformt,
so daß sie
zusammen eine im wesentlichen zylindrische Klemmschraubenaufnahme
bilden. Es ist unerheblich, ob einer der beiden benachbarten Bereiche
einen größeren Teil
der zylindrischen Klemmschraubenaufnahme bildet als der andere,
bevorzugt ist jedoch eine möglichst
gleiche Aufteilung der Klemmschraubenaufnahme auf beide benachbarten Bereiche
des Blechelements. Die Umformung der benachbarten Bereiche des Blechelements
geschieht in dieser Ausgestaltung der Erfindung durch spanlose Bearbeitung,
bevorzugt durch Prägen.
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Bei
der Verarbeitung von besonders dickwandigen Blechen besteht nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Möglichkeit, die Klemmschraubenaufnahme
durch spanende Bearbeitung der benachbarten Bereiche des Blechelements
auszugestalten, beispielsweise durch eine Bohrung. Ganz allgemein
ist dazu anzumerken, daß wenn
von einem Blechelement die Rede ist, damit nicht nur ein Blech einer
im wesentlichen einheitlichen Dicke gemeint ist, sondern das damit
auch Bleche unterschiedlicher Dicke, also profilierte Bleche gemeint sein
können,
aus denen das umzuformende Blechelement beispielsweise gestanzt
wird. Dadurch ist es möglich,
ganz gezielt die benachbarten Bereiche, in denen die Klemmschraubenaufnahme
ausgebildet wird, deutlich stärker
auszubilden, als den übrigen Teil
des Klemmkörpers.
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Die
in dem Klemmkörper
vorgesehene Leiteraufnahme legt die Richtung fest, in der der Leiter in
den Hohlraum des Klemmkörpers
eingeführt
wird; genauso legt die Orientierung der Klemmschraubenaufnahme fest,
in welcher Richtung die Klemmschraube in den Hohlkörper eingebracht
wird. In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schraubklemme
stehen die durch die Leiteraufnahme festgelegte Einführrichtung
des Leiters und die durch die Klemmschraubenaufnahme festgelegte Klemmschraubenrichtung im
wesentlichen senkrecht zueinander. Bei dieser Ausgestaltung wird
der Leiter vorzugsweise durch direkte Kraftwirkung der Klemmschraube
auf den Leiter in dem Klemmkörper
fixiert.
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In
einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schraubklemme sind die
durch die Leiteraufnahme festgelegte Einführrichtung des Leiters und
die durch die Klemmschraubenaufnahme festgelegte Klemmschraubenrichtung
im wesentlichen parallel zueinander orientiert, insbesondere unidirektional
zueinander, so daß der
Leiter von der gleichen Seite in den Klemmkörper eingeführt wird, von der aus auch
die Klemmschraube eingedreht wird. In diesem Fall läßt sich
der Leiter durch direkte Kraftwirkung der Klemmschraube praktisch
nicht mehr in dem Klemmkörper
fixieren, so daß in
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Leiter durch einen Drehkeil
in dem Klemmkörper
festklemmbar ist, wobei die Kraftwirkung der Klemmschraube durch
den Drehkeil umgelenkt wird; der Leiter wird also nicht mehr zwischen
Klemmschraube und Klemmkörper sondern
zwischen Drehkeil und Klemmkörper
festgeklemmt.
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"Im wesentlichen senkrecht" und "im wesentlichen parallel" ist hier sehr weit
auszulegen. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß im Falle der direkten Fixierung
durch die Klemmschraube der Leiter auch ohne weiteres 10°, 20° oder mehr
gegenüber
der Klemmschraube geneigt sein kann. Entsprechendes gilt für die parallel
zueinander ausgerichtete Klemmschraube und den Leiter, wobei hier
sogar noch größere Abweichungen
möglich
sind, bei denen der Drehkeil seine Aufgabe – Festklemmen des Leiters – noch ohne
weiteres erfüllen
kann.
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Die
erfindungsgemäße Schraubklemme
ist selbstverständlich
in beliebiger Weise erweiterbar, beispielsweise indem ein weiteres
Kontaktmittel elektrisch mit dem Klemmkörper verbunden ist. Damit ist mit
dem Kontaktmittel ein weiterer, außerhalb des in dem Klemmkörper ausgebildeten
Hohlraums vorgesehener Leiter elektrisch an den Klemmkörper anschließbar, wodurch
der Klemmkörper
dann eine elektrische Verbindung zwischen dem im Hohlraum des Klemmkörpers fixierten
Leiter und dem weiteren Leiter herstellt. In einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung wird das Kontaktmittel zur Kontaktierung des weiteren
Leiters als Schneidklemme oder als Federklemme ausgebil det. Die
Schneidklemme oder die Federklemme kann dabei über ein Kontaktstück mit dem
Klemmkörper
verbunden sein, wobei das Kontaktstück insbesondere in dem Klemmkörper eingesteckt
und durch die Kraftwirkung der Klemmschraube oder mittelbar die
Kraftwirkung des Drehkeils gegen eine Wandung des Klemmkörpers gedrückt werden
kann.
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Die
der der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist ferner bei einer
Reihenklemmen dadurch gelöst,
daß in
dem Isolierkörper
der Reihenklemme eine erfindungsgemäße Schraubklemme verwendet
wird.
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Im
einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Schraubklemme
auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits
auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits
auf die folgende Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung
mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
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1 eine
perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schraubklemme,
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2 eine
perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schraubklemme
und
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3 ein
letztes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Schraubklemme
in perspektivischer Darstellung.
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Die 1 bis 3 zeigen
jeweils ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Schraubklemme 1 zum
Anschluß eines – nicht
dargestellten – elektrischen
Leiters mit einem Klemmkörper 2 und mit
wenigstens einer Klemmschraube 3 (3). In dem
Klemmkörper 2 ist
jeweils ein Hohlraum 4 zur Aufnahme des Leiters über eine
in dem Klemmkörper 2 vorgesehene
Leiteraufnahme 5 ausgebildet. Die Ausführungsbeispiele in den 1 und 2 weisen
mehrere Leiteraufnahmen 5 auf, über die aus unterschiedlichen
Richtungen ein Leiter in den Hohlraum 4 des Klemmkörpers 2 eingeführt werden
kann. In dem Klemmkörper 2 ist
jeweils eine Klemmschraubenaufnahme 6 vorgesehen, über die
die Klemmschraube 3 in den Hohlraum 4 des Klemmkörpers 2 eingeschraubt
werden kann.
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In
den dargestellten Ausführungsbeispielen besteht
der Klemmkörper 2 aus
einem einzigen umgeformten Blechelement, wobei das Blechelement aus
einem Blech einheitlicher Dicke geformt worden ist. Die Erfindung
ist jedoch weder auf die Verwendung eines einzigen umgeformten Blechelements noch
auf die Verwendung eines Blechelements einheitlicher Dicke beschränkt, vielmehr
lassen sich erfindungsgemäße Schraubklemmen 1 auch
aus mehreren Blechelementen und aus Blechelementen mit unterschiedlichen
Dicken bzw. aus Blechen mit einem Dickenprofil herstellen.
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In
allen Ausführungsbeispielen
wird die Klemmschraubenaufnahme 6 durch zwei benachbarte
Bereiche 7, 8 des Blechelements gebildet, wobei der
Leiter mit der Klemmschraube 3 zumindest mittelbar in dem
Klemmkörper 2 festklemmbar
ist.
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Die
in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele
haben gemeinsam, daß die Klemmschraubenaufnahme 6 zwischen
den benachbarten Bereichen 7, 8 des Blechelements
ausgebildet ist, wobei sich die benachbarten Bereiche 7, 8 in der
axialen Klemmschraubenrichtung nicht überlappen. Die Klemmschraube 3 durchdringt
also nicht jeweils die benachbarten Bereiche 7, 8 des
Blechelements, sondern sie wird von diesen benachbarten Bereichen 7, 8 des
Blechelements gleichsam berührend
umgeben, wobei keiner der benachbarten Bereiche 7, 8 des
Blechelements den Umfang der Klemmschraube 2 vollständig umgibt.
Die Figuren lassen erkennen, daß es
ohne weiteres möglich
ist, die Klemmschraubenaufnahme 6 in axialer Richtung, d.
h. in Längsrichtung
der Klemmschraube 3, beliebig auszudehnen und damit zu
verstärken.
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In
den Figuren sind die benachbarten Bereiche 7, 8 des
Blechelements fest miteinander verbunden und zwar durch zwei punktförmige Verschweißungen.
Da beide benachbarten Bereiche 7, 8 des Blechelements
ohne weiteres von außen
zugänglich sind,
ohne den Klemmkörper 2 über den
Hohlraum 4 innwandig kontaktieren zu müssen, ist das Verbinden der
benachbarten Bereiche 7, 8 des Blechelements besonders
einfach.
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In
allen dargestellten Ausführungsbeispielen sind
die benachbarten Bereiche 7, 8 des Blechelements
durch spanlose Bearbeitung im wesentlichen halbzy lindrisch umgeformt,
so daß sie
zusammen eine im wesentlichen zylindrische Klemmschraubenaufnahme 6 bilden.
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Bei
der in 1 dargestellten Schraubklemme sind die durch die
Leiteraufnahme 5 festgelegte Einführrichtung des Leiters und
die durch die Klemmschraubenaufnahme 6 festgelegte Klemmschraubenrichtung
im wesentlichen senkrecht zueinander orientiert. Der Leiter wird
in dem Klemmkörper 2 durch
direkte Kraftwirkung der Klemmschraube 3 auf den Leiter
in der Schraubklemme 1 fixiert, wobei der Leiter gegen
die Innenwand des Klemmkörpers 2 gedrückt wird.
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Bei
den Ausführungsbeispielen
in den 2 und 3 sind die durch die Leiteraufnahme 5 festgelegte
Einführrichtung
des Leiters und die durch die Klemmschraubenaufnahme 6 festgelegte
Klemmschraubenrichtung im wesentlichen parallel zueinander orientiert;
in den dargestellten Ausführungsbeispielen
ist vor allem an die gleichsinnige, also unidirektionale Einführung der
Klemmschraube 3 und des Leiters in den Klemmkörper 2 gedacht.
Bei Betrachtung der 2 und 3 ist unmittelbar
ersichtlich, daß die
Klemmschraube 3 einen in die Leiteraufnahme 5 eingeführten Leiter
nicht durch direkte Kraftwirkung festklemmen kann. Aus diesem Grund
ist – wie in 3 dargestellt – ein Drehkeil 9 vorgesehen,
der schwenkbar im Klemmkörper 2 gelagert
ist. Beim Eindrehen der Schraube 3 in den Klemmkörper 2 drückt die
Klemmschraube 3 gegen den Drehkeil 9 und schwenkt
ihn in Richtung auf den Leiter, so daß der Leiter durch den Drehkeil 9 im
Klemmkörper 2 fixiert
wird. Durch den Drehkeil 9 ist also die Kraftwirkung der
Klemmschraube 3 umlenkbar. Der Leiter wird dabei zwischen
dem Drehkeil 9 und der Innenwand des Klemmkörpers 2 eingeklemmt.
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Die
Schraubklemme 1 in 3 weist
ein zusätzliches
Kontaktmittel 10 auf, das elektrisch mit dem Klemmkörper 2 verbunden
ist, nämlich
den Klemmkörper 2 im
Bereich der Leiteraufnahme 5 über eine Stromschiene kontaktiert. Über das
Kontaktmittel 10 ist ein weiterer – ebenfalls nicht dargestellter
Leiter – mit
dem Klemmkörper 2 bzw.
der Schraubklemme 1 elektrisch verbindbar, wobei der weitere
Leiter außerhalb
des in dem Klemmkörper 2 ausgebildeten
Hohlraums 4 liegt. Zur Kontaktierung des weiteren Leiters
ist das Kontaktmittel 10 in einem Bereich als eine Federklemme 11 ausgebildet.
Anstelle einer direkten Kontaktierung des weiteren Leiters in der
Federklemme 11, kann die Federklemme 11 auch zur
Kontaktierung eines korrespondierenden Steckers oder Stiftes dienen,
wobei der Stecker oder Stift dann seinerseits über ein entsprechendes Kontaktelement
mit einem Leiter verbunden sein kann.
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In
einem weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel werden die in
den 1 bis 3 dargestellten Schraubklemmen 1 in
Reihenklemmen verwendet, indem die Schraubklemmen 1 in
Isolierkörpern
angeordnet werden, wobei die Reihenklemmen schwerpunktmäßig zur
Hutschienen- oder Platinen-Montage
vorgesehen sind. Mehrere Schraubklemmen 1 sind dann insbesondere über eine
Stromschiene miteinander verbunden.