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Die Erfindung betrifft eine Bügelklemme zum Anschließen eines Leiters an eine Schiene gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Bügelklemmen dieser Gattung dienen dazu, einen Leiter, insbesondere ein Kabel elektrisch an eine stromführende Schiene anzuschließen. Die Bügelklemme weist einen Klemmenkörper mit Seitenwangen auf, wobei in den Seitenwangen Einschnitte vorgesehen sind, durch welche eine Schienenaufnahme gebildet wird, mit welcher die Bügelklemme auf die Schiene aufgesetzt wird. Oberhalb der Schienenaufnahme bilden die Seitenwangen einen Klemmraum, in welchen der Leiter eingeführt wird. Mittels einer Klemmschraube wird der Leiter gegen die Schiene gedrückt, um diese elektrisch leitend zu kontaktieren.
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Bestehen die Schiene und der Leiter aus demselben metallischen Werkstoff, so ist hierbei ein guter elektrischer Kontakt gewährleistet. Werden jedoch Schienen und Leiter aus unterschiedlichem Metall verwendet, so kann die Kontaktierung nachteilig beeinflusst werden. Insbesondere werden in der Regel Schienen aus Kupfer verwendet, während zunehmend aus Kosten- und Gewichtsgründen Aluminiumkabel als Leiter eingesetzt werden. Die Kontaktstellen zwischen verschiedenen Metallen neigen zur Korrosion, wodurch der elektrische Kontakt beeinträchtigt wird. Aluminium hat insbesondere die Eigenschaft, eine passive Oberflächenschicht auszubilden, die ebenfalls zu einem erhöhten Übergangswiderstand führt.
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Um dieses Problem zu vermeiden, ist es bekannt, Klemmbacken aus Aluminium zum Klemmen eines Aluminiumleiters zu verwenden und diese Klemmbacken zum Klemmen eines Kupfer-Leiters mit einer Kupferschicht zu plattieren (
DE 28 07 679 C2 ) oder die an dem Kupfer-Leiteranliegende Seite der Klemmbacke mit einem Zweimetall-Blech zu bedecken (
DE 1 623 344 U1 ). Bei diesen bekannten Klemmen müssen für jeden Klemmentyp die Klemmbacken mit der Zweimetall-Lage gesondert hergestellt werden, was diese Klemmen aufwändig macht.
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Weiterer Stand der Technik betreffend Anschlussklemmen für Sammelschienen ist in den Druckschriften
DE 10 2007 058 495 B3 und
DE 86 29 688 U1 , offenbart. Die
DE 33 05 364 A1 offenbart eine Klemme für Blitzschutzanlagen für Leiter aus unterschiedlichen Metallen, bei denen eine Kontaktplatte mit einer Schicht aus einer Kupferlegierung und einer Schicht aus einer Aluminiumlegierung Verwendung findet. Die
DE 239 431 A offenbart ein Verfahren zur Verhütung der Beschädigung der Kontaktstellen durch Bildung eines galvanischen Plattenpaares bei der Verbindung elektrischer Leiter aus zwei verschiedenen Metallen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bügelklemme zu schaffen, die bei kostengünstiger Herstellung und Montage einen guten elektrischen Kontakt auch zwischen Leitern und Schienen aus unterschiedlichen Metallen gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Bügelklemme mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Bügelklemme entspricht im grundsätzlichen Aufbau einer herkömmlichen Bügelklemme, die einen durch zwei Seitenwangen gebildeten Klemmenkörper aufweist, der einen Klemmraum zum Einführen des Leiters und eine Schienenaufnahme zum Aufstecken des Klemmenkörpers auf die Schiene zeigt. Eine in den Klemmenkörper eingedrehte Klemmschraube drückt den Leiter gegen die Schiene, um den Kontaktdruck herzustellen. Um einen guten Kontakt zwischen unterschiedlichen Metallen von Schiene und Leiter sicherzustellen, ist erfindungsgemäß ein Kontaktplättchen aus einem Zweimetall-Werkstoff zwischen den Seitenwangen des Klemmenkörpers eingesetzt und trennt den Klemmraum von der Schienenaufnahme. Die Klemmschraube presst somit den Leiter, die Schiene und das dazwischenliegende Kontaktplättchen zusammen, wobei der Leiter mit dem seinem Werkstoff angepassten Metall und die Schiene mit der ihrem Werkstoff angepassten Metall des Kontaktplättchens in Berührung kommt.
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Die Herstellung und Montage der Bügelklemme gestaltet sich besonders einfach, da das Kontaktplättchen ein einfaches Stanz- und Biegeteil aus dem Zweimetall-Blech ist und zur Montage erfindungsgemäß lediglich lose in den Klemmenkörper eingelegt wird.
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Dient die Bügelklemme zum Anschließen eines Aluminiumleiters an eine Schiene aus Kupfer, so besteht das Kontaktplättchen vorzugsweise aus einem Verbundstoff, der durch Kaltwalzen aus Kupfer- und Aluminiumbahnen hergestellt wird. Ein solcher Verbundstoff ist beispielsweise unter der Marke „Cupal” im Handel. Alternativ kann auch ein Kontaktplättchen verwendet werden, welches aus einem Kupferblech besteht, dessen Oberfläche verzinnt ist.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1 in perspektivischer Darstellung die Bügelklemme in einer ersten Ausführung,
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1a das Kontaktplättchen dieser Ausführung,
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1b einen Vertikalschnitt durch diese Ausführung,
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2 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführung der Bügelklemme,
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2a das Kontaktplättchen dieser Ausführung,
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2b einen Vertikalschnitt durch diese Ausführung,
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3 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführung der Bügelklemme,
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3a das Kontaktplättchen dieser Ausführung,
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3b einen Vertikalschnitt durch diese Ausführung,
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4 eine perspektivische Darstellung einer vierten Ausführung der Bügelklemme,
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4a das Kontaktplättchen dieser Ausführung,
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4b einen Vertikalschnitt dieser Ausführung.
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Soweit die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele übereinstimmen, sind für übereinstimmende Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet und die übereinstimmenden Teile sind nur einmal beschrieben.
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Die Bügelklemme weist einen Klemmenkörper 10 auf, der beispielsweise aus Kunststoff oder als Metalldruckguß-Teil hergestellt ist. Der Klemmenkörper 10 hat die Form eines U-Profils mit zwei zueinander parallelen Seitenwangen 12, die oben durch eine Dachfläche 14 miteinander verbunden sind. Im oberen Bereich des Klemmenkörpers 10 bilden die Seitenwangen 12 und die Dachfläche 14 einen Klemmraum 16, in welchen ein nicht dargestellter Leiter, insbesondere ein Aluminiumkabel eingeführt werden kann. Die Dachfläche 14 weist mittig eine Gewindebohrung auf, in welche eine Klemmschraube 18 eingedreht ist. An dem in den Klemmraum 16 hineinragenden inneren Ende der Klemmschraube 18 ist ein Leiterschutz 20 angebracht, der einen gleichmäßigen Anpressdruck der Klemmschraube 18 gegen den in den Klemmraum 16 eingeführten Leiter gewährleistet.
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Unterhalb des Klemmraumes 16 im Bereich der freien Schenkel der Seitenwangen 12 ist eine Schienenaufnahme 22 ausgebildet. Die Schienenaufnahme 22 wird durch zwei Einschnitte 24 in den Seitenwangen 12 gebildet. Die Einschnitte 24 der zwei Seitenwangen 12 sind symmetrisch zur vertikalen Längsmittelebene ausgebildet und verlaufen unterhalb an den Klemmraum 16 angrenzend von einer Seitenkante der Seitenwangen 12 senkrecht zu dieser Seitenkante, d. h. parallel zur Einführrichtung des Klemmraumes 16 und erstrecken sich über etwa 2/3 der Breite der Seitenwangen 12. Unterhalb der Schienenaufnahme 22 ist in die Seitenwangen 12 eine Blattfeder 26 eingesetzt, die insbesondere aus einem Federblech besteht. Die Blattfeder 26 ragt mit einer freien federnden Federzunge 28 in die Schienenaufnahme 22. Die Blattfeder 26 ist an der Unterkante der Schienenaufnahme 22 an deren Eintrittsseite festgelegt, während die Federzunge 28 in das Innere der Schienenaufnahme 22 gerichtet ist und mit ihrem freien federnden Ende in den Klemmraum 16 ragt.
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Wird die Bügelklemme auf eine Schiene, z. B. aus Flachkupfer aufgesetzt, so wird der Klemmenkörper 10 mit der Schienenaufnahme 22 auf die Schiene aufgeschoben. Dabei wird die Federzunge 28 durch die Schiene nach unten gedrückt, so dass die Federzunge 28 mit ihrer Federkraft den Klemmenkörper 10 mit der Oberkante der Einschnitte 24 federnd auf der Schiene anliegend hält.
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Insoweit entspricht die Bügelklemme dem Stand der Technik und ist in allen dargestellten Ausführungsbeispielen übereinstimmend ausgebildet.
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Erfindungsgemäß ist in dem Klemmenkörper 10 ein Kontaktplättchen 30 angeordnet, welches aus einem Zweimetall-Werkstoff besteht. Vorzugsweise ist das Kontaktplättchen 30 aus einem kaltgewalzten Verbundstoff aus Kupfer und Aluminium gebildet. Das Kontaktplättchen 30 ist in den Klemmenkörper 10 lose eingelegt und so angeordnet, dass es mit seiner Fläche den Klemmraum 16 und die Schienenaufnahme 22 voneinander trennt. Die dem Klemmraum 16 zugewandte Oberfläche des Kontaktplättchens 30 ist dem Metall des in den Klemmraum 16 eingeführten Leiters angepasst, während die der Schienenaufnahme 22 zugewandten Oberfläche des Kontaktplättchens 30 dem Metall der in die Schienenaufnahme 22 eingreifenden Schiene angepasst ist. Soll beispielsweise ein Aluminiumleiter an eine Kupferschiene angeschlossen werden, so kann ein Kontaktplättchen 30 verwendet werden, bei welchem die dem Klemmraum 16 zugewandte Oberfläche aus Aluminium und die der Schienenaufnahme 22 zugewandte Oberfläche aus Kupfer besteht.
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Ist die Bügelklemme auf eine Schiene aufgesetzt und wird ein Leiter angeschlossen, so wird der Leiter in den Klemmraum 16 eingeführt und die Klemmschraube 18 wird eingedreht, so dass die Klemmschraube 18 mit dem Leiterschutz 20 den Leiter gegen das Kontaktplättchen 30 drückt und dieses unter Verformung gegen die Schiene. Dabei ergibt sich ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem Leiter und der diesem zugewandten Oberfläche des Kontaktplättchens 30 einerseits und zwischen der Schiene und der dieser zugewandten Oberfläche des Kontaktplättchens 30 andererseits.
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Im Ausführungsbeispiel der 1 ist das Kontaktplättchen 30 als rechteckiges Plättchen ausgebildet, dessen Breite dem Abstand der Außenflächen der Seitenwangen 12 entspricht. Die Länge in Axialrichtung des Klemmraumes 16 entspricht nahezu der axialen Tiefe des Klemmraumes 16. An den beiden äußeren Längskanten des Kontaktplättchens 30 ist ein Rand 32 nach oben abgekantet, der die Außenflächen der Seitenwangen 12 jeweils übergreift und an diesen anliegt. Entlang der nach oben abgekanteten Ränder 32 erstreckt sich jeweils ein Einführschlitz 34, der nach der inneren Stirnkante des Kontaktplättchens 30 hin offen ist. Anschließend an den Einführschlitz 34 ist entlang des Randes 32 eine Aussparung 36 vorgesehen.
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Das Kontaktplättchen 30 wird in die Schienenaufnahme 22 eingeschoben, wobei das Kontaktplättchen 30 an der Oberkante der Einschnitte 24 der Schienenaufnahme 22 an den Seitenwangen 12 anliegt. Die Einführschlitze 34 übergreifen dabei die Seitenwangen 12 am inneren Ende der Schienenaufnahme 22. Die Ränder 32 umgreifen die Seitenwangen 12 von außen. Ein an der Oberkante der Einschnitte 24 nach unten vorspringender Zapfen der Seitenwangen 12 greift jeweils in die Aussparungen 36. Die Blattfeder 26 liegt mit ihrer Federzunge 28 von unten an dem Kontaktplättchen 30 an und hält dieses an den Seitenwangen 12 anliegend. Die Ränder 32 sichern das Kotaktplättchen 30 gegen ein seitliches Verschieben, während die in die Aussparungen 36 eingreifenden Zapfen das Kontaktplättchen 30 in der Einführrichtung des Klemmraums 16 bzw. der Schienenaufnahme 22 unverschiebbar halten.
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In dem Ausführungsbeispiel der 2 weist das Kontaktplättchen 30 an seiner inneren Stirnkante und an seiner äußeren Stirnkante jeweils nach oben abgebogene Laschen 38 auf, die in seitlich abstehende Nasen 40 auslaufen. Das Kontaktplättchen 30 sitzt mit den Nasen 40 der Laschen 38 jeweils auf Vorsprüngen 42 der vorderen bzw. hinteren Stirnkante der Seitenwangen 12 auf. Die Laschen 38 mit den Nasen 40 halten somit das Kontaktplättchen 30 gegen eine seitliche Verschiebung und gegen eine Verschiebung in der Einführrichtung von Klemmraum 16 und Schienenaufnahme 22. Da das Kontaktplättchen 30 mit den nach oben abgebogenen Laschen 38 in den Seitenwangen 12 gehalten wird, ist die Fläche des Kontaktplättchens 30 nach unten in die Schienenaufnahme 22 ausgewölbt, so dass sich ein zuverlässiger Kontakt mit der in der Schienenaufnahme 22 angeordneten Schiene ergibt.
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Im Ausführungsbeispiel der 3 weist das Kontaktplättchen 30 in seiner Ebene seitlich abstehende Laschen 38 an seiner inneren und an seiner äußeren Stirnkante auf. Mit diesen Laschen 38 liegt das Kontaktplättchen auf den Vorsprüngen 42 der vorderen und hinteren Stirnkante der Seitenwangen 12 auf. Dadurch ist das Kontaktplättchen 30 gegen ein seitliches Verschieben und gegen ein axiales Verschieben gesichert.
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In dem Ausführungsbeispiel der 4 weist das Kontaktplättchen 30 an seinen Längskanten jeweils an deren innerem und äußerem Ende nach oben hochgebogene Laschen 38 auf, die in waagerecht nach außen gerichtete Nasen 40 auslaufen. Mit diesen Nasen 40 liegt das Kontaktplättchen 30 jeweils auf den Vorsprüngen 42 an der hinteren und der vorderen vertikalen Stirnkante der Seitenwangen 12 auf. Die Laschen 38 mit den Nasen 40 fixieren das Kontaktplättchen 30 gegen eine seitliche Verschiebung und gegen eine Verschiebung in Längsrichtung. Durch die nach oben abgebogenen Laschen 38 ergibt sich eine Absenkung der Fläche des Kontaktplättchens 30, so dass dieses in die Schienenaufnahme 22 ausgewölbt ist. Hierdurch ergibt sich in dieser Ausführung ein verbesserter Kontakt mit der in der Schienenaufnahme 22 angeordneten Schiene.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Klemmenkörper
- 12
- Seitenwangen
- 14
- Klemmraum
- 18
- Klemmschraube
- 20
- Leiterschutz
- 22
- Schienenaufnahme
- 24
- Einschnitte
- 26
- Blattfeder
- 28
- Federzunge
- 30
- Kontaktplättchen
- 32
- Rand
- 34
- Einführschlitz
- 36
- Aussparung
- 38
- Laschen
- 40
- Nasen
- 42
- Vorsprünge