Die Erfindung betrifft eine Schraubklemme für elektrische Leiter, mit einem Käfig und einer drehbar in einem Gewindeabschnitt des Käfigs drehbar angeordneten Klemmschraube sowie mit einem in dem Käfig bewegbar angeordneten Druckstück, das mittels der Klemmschraube gegen ein Kontaktstück bewegbar ist, das schräg zur Klemmschraubenachse in einem von dem Käfig definierten Leiteraufnahmeraum angeordnet ist.

Derartige Schraubklemmen sind in ihrem grundsätzlichen Aufbau bekannt (DE 6 942 001 U1; DE 4 400 571 A1). Bei den bekannten Schraubklemmen sind die Klemmschrauben in dem Käfig drehbar gehalten und gelagert. Sie stehen mit dem im Käfig verlagerbaren Druckstück in formschlüssigem Gewindeeingriff. Dieser Grundaufbau führt zu einer komplizierten, in der Herstellung teuren Konstruktion sowohl im Bereich zwischen der Drehlagerung zwischen Schraube und Käfig, wie insbesondere auch im Bereich des formschlüssigen Gewindeeingriffes zwischen dem Druckstück und der Klemmschraube. Auch die Montage der betroffenen Teile ist aufwendig und erfordert in jedem Fall maschinellen Einsatz. Besonders nachteilig ist ferner, daß die Zahl der in Eingriff stehenden Gewindegänge zwischen Klemmschraube und Druckstück variiert und bei sehr weiter Bewegung des Druckstückes auf das Kontaktstück zu, also beispielsweise bei sehr kleinem eingelegten Leiter, funktionsgefährdend gering sein kann. Bei der aus der DE 4 400 571 A1 bekannten Schraubklemme sind darüber hinaus in weiterhin verkomplizierender Weise zu den Käfigwandungen gesonderte Führungsmittel für das Druckstück vorgesehen, wie dies auch bei gattungsmäßig abweichenden Schraubklemmen (DE 2 262 728 C2) der Fall ist.

Eine weitere Ausführung einer Schraubklemme ist in der zur Gattungsbildung herangezogenen DE-OS 23 57 091 angegeben. In dieser Schrift ist eine Schraubklemme angegeben, die sich durch eine in einem Gewindeabschnitt eines Schraubklemmenkäfigs drehbar angeordnete Klemmschraube auszeichnet, deren Längsachse im wesentlichen parallel zur Einsteckrichtung eines in der Schraubklemme klemmbaren Leiters angeordnet ist. Die Klemmschraube wirkt beim Drehen auf ein Klemmelement mit einer Klemmfläche und einer hierzu winklig angeordneten Druckfläche, das sich gegen ein seitlich der Klemmschraubenachse angeordnetes Widerlager abstützt, wobei sich durch ein Verdrehen der Klemmschraube eine Verlagerung der Druckfläche des Klemmelementes ergibt, die durch ein Kippen des Klemmelementes hervorgerufen wird. Durch dieses Kippen des Klemmelementes wird die Klemmfläche gegen den festzuklemmenden Leiter gedrückt und dieser in der Schraubklemme bestimmungsgemäß festgelegt. In einer weiteren Ausführung dieser Schraubklemme kann das Klemmelement durch eine Biegefeder während des gesamten Weges gegen die Klemmschraube gedrückt sein und damit beim Entspannen der Schraubklemme von der Biegefeder in eine unbelastete Stellung zurückbewegt werden. Diese Schraubklemme weist neben fertigungstechnischen Problemen hinsichtlich der Vormontierbarkeit getrennt von einem je nach Einsatzzweck wechselnden Gehäuse insbesondere das Problem auf, daß durch die Formgebung des Druckstückes und die Kraftweiterleitung mittels einer Kippbewegung die Klemmwirkung dieser Schraubklemme nicht allen Anforderungen gerecht werden kann. Zum einen ist funktionsbedingt nur für einen konstruktiv vorgegebenen, sehr geringen Durchmesserbereich der zu klemmenden Leiter die Klemmung des Leiters durch das Druckstück im wesentlichen parallel zur Leiteroberfläche, wodurch eine gute Klemmwirkung durch große Kontaktflächen zwischen Druckstück und Leiter erzeugt werden. Insbesondere für den Einsatz bei Leitern verschiedener Durchmesser kommt es je nach konstruktiver Auslegung der Schraubklemme zu mehr oder weniger nur punktförmigen Kontakten zwischen dem Druckstück und den Leitern. Darüberhinaus wird das L-förmige Druckstück vorwiegend auf Biegung belastet, da aufgrund der räumlichen Anordnung von Klemmschraube, Druckstück und Leiter eine Kraftumlenkung um den Drehpunkt des Druckstückes erfolgen muß. Hierdurch wird zwar eine gewisse Elastizität der Leiterklemmung erreicht, doch ist unbestreitbar die Gefahr plastischen Verformens und damit nach mehrmaligem Betätigen der Schraubklemme nicht mehr ausreichender Klemmwirkung nicht zu vermeiden. Durch die Abstützung der zusätzlich vorsehbaren Feder an Teilen des Käfigs bzw. der Stromschiene ist die Schraubklemme als Montageeinheit nicht einfach vorzumontieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraubklemme der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die bei guter Funktionssicherheit einen denkbar einfachen konstruktiven Aufbau hat, einfach zu montieren ist und eine sichere, von Verformungseigenschaften und Klemmstellung des Druckstückes innerhalb der Schraubklemme sowie Leiterdurchmesser unabhängige Klemmwirkung hat.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht im wesentlichen darin, daß das Druckstück durch eine Drehung der Klemmschraube entlang der Längsachse der Klemmschraube linear verschiebbar ist, und daß das Druckstück an das freie Ende der Klemmschraube mittels einer sich am Druckstück und am Käfig abstützenden Schraubenfeder über den gesamten Wegbereich des Druckstückes angedrückt gehalten ist.

Die besonders vorteilhafte Wirkung ergibt sich vor allem auch durch die sehr kompakte Bauweise des Druckstückes, innerhalb dessen Außenabmessungen im wesentlichen alle für die Klemmung und die kinematische Bewegung des Druckstückes erforderlichen Funktionselemente angeordnet sind. Als Druckstück ist hierbei ein kompaktes, in seinen Außenabmessungen den Anlageflächen des Kontaktstückes entsprechendes Bauteil vorgesehen, das sich gegenüber Belastungen durch die Klemmung weitgehend unverformbar verhält und daher besonders gute Klemmwirkungen für den Leiter bedingt. Auch ist durch die Anordnung einer Schraubenfeder mit ihrer einfachen Herstellung und ihrem geringen Platzbedarf innerhalb des von dem Druckstück umfaßten Bereichs der Schraubklemme dafür gesorgt, daß die Abstützung des Druckstückes über den gesamten Wegbereich an das freie Ende der Klemmschraube und damit eine automatische Rückholbewegung beim Entspannen der Schraubklemme sicher gewährleistet ist. Hierdurch wird in der Summe eine nur einen geringen Bauraum benötigende und einfache Teile verwendende Klemmechanik realisiert, die darüberhinaus montagetechnisch mit einfachen Mitteln und damit kostengünstig herzustellen und vorzumontieren ist. Darüberhinaus ist aufgrund der Klemmechanik sowie der Zuordnung des Druckstückes und der Bewegungsrichtung des Druckstückes zum Kontaktstück dafür gesorgt, daß für alle Leiterdurchmesser eine gleichmäßig gute und sichere Klemmung des Leiters innerhalb der Schraubklemme zu erzielen ist. Durch die lineare Verschiebung des Druckstückes sowie die bei dieser linearen Verschiebung erfolgende Parallelverschiebung der zugeordneten Flächen von Druckstück und Kontaktstück liegt in jeder Stellung des Druckstückes ein paralleler Einführkanal für einen in die Schraubklemme einzuführenden Leiter vor, der bei Klemmung des Leiters eine große Kontaktfläche zwischen einerseits Kontaktstück und Leiter und andererseits Druckstück und Leiter gewährleistet. Durch diese große Berührungsfläche zwischen Leiter und Klemmstellen der Schraubklemme ist auch bei vibrationsbelasteten Einsatzfällen der erfindungsgemäßen Schraubklemme eine sichere Klemmung gewährleistet.

Die Konstruktion wird weiterhin wesentlich dadurch vereinfacht, daß das Druckstück ein einfach herzustellendes Druckgußteil ohne jedwede Bearbeitung wie Gewindeschneiden oder dergleichen sein kann.

Die Montage dieser Schraubklemme als in sich geschlossenes fertig montiertes Anschlußelement läßt sich in denkbar einfacher Weise, erforderlichenfalls ohne maschinellen Einsatz und auch ohne überhaupt den Einsatz von Werkzeugen durchführen. Es genügt, Schraubenfeder und Druckstück in den Käfig einzulegen und die Klemmschraube einzuschrauben. Die so gebildeten Anschlußelemente können beliebig in Buchsen- oder Stiftleisten, Leiterplattenklemmen, Durchgangsklemmen und dergleichen eingesetzt werden.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

In einer besonders vorteilhaften Weise ist die Längsachse der Schraubenfeder parallel zur Längsachse der Klemmschraube angeordnet, so daß die Schraubenfeder ausschließlich auf Druck beansprucht wird, wenn das Druckstück mittels der Klemmschraube verschoben ist.

Hervorzuheben ist die versetzte Anordnung der Achse der Feder und der Klemmschraubenachse. Dies führt dazu, daß dauerhaft ein Moment erzeugt wird, das dazu genutzt werden kann, das Druckstück beispielsweise gegen die obere Begrenzungswand des Käfigs zu drücken, so daß das Druckstück im Käfig unter Ausnutzung der vorhandenen Käfigwände ohne gesonderte Führungsmittel eine funktionsgerechte einwandfreie Führung erfährt. Dies trägt zum einfachen konstruktiven Aufbau bei.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der Käfig in an sich bekannter Weise als Blechbiegeteil ausgebildet. Der Gewindeabschnitt ist dabei durch zwei einander überlappende Bügel des Käfigs gebildet. Das Gewinde ist damit in vorteilhafter Weise selbsthemmend.

In weiterer, sehr zweckmäßiger Ausgestaltung ist die Feder gegenüber dem Leiteraufnahmeraum unzugänglich gehalten, so daß ausgeschlossen ist, daß ein zu weit eingesteckter Leiter die Feder kontaktieren und in ihrer Lage verändern oder gar beschädigen kann. In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung sind hierzu Schutzrippen am Druckstück und/oder am Käfig vorgesehen, für die Freiräume bei der Relativbewegung zwischen Druckstück und Käfig vorgesehen sind.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Schraubklemme gemäß der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1

eine Seitenansicht einer Schraubklemme gemäß der Erfindung in teilweiser Schnittdarstellung in maximaler Offenstellung,

Figur 2

einen Querschnitt durch die Schraubklemme nach Figur 1,

Figur 3

die Schraubklemme gemäß Figur 1 in maximaler Schließstellung.

Die Schraubklemme hat als wesentliche Bauelemente eine Klemmschraube 1, einen Käfig 2 und ein Druckstück 3. Der Käfig 2 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Blechbiegeteil ausgebildet, das eine obere Begrenzungswand 4, Seitenwände 5 und untere, überlappt liegende, schräg zur Achse der Klemmschraube 1 orientierte Begrenzungswände 6 hat. Die Schmalseitenwände des Käfigs 2 sind auf der einen Seite benachbart der oberen Begrenzungswand 4 durch überlappt liegende Bügel 7 gebildet, in denen sich das Gewinde 8 befindet, in das die Klemmschraube 1 eingeschraubt werden kann. Durch die Ausbildung des Gewindes in überlappt liegenden Bügeln ist das Gewinde selbsthemmend. Unterhalb dieser Bügel 7 ist diese Schmalseitenwand offen und bildet dadurch die Zugangsöffnung zu dem von dem Käfig 2 definierten Leiteraufnahmeraum 9.

Die gegenüberliegende Schmalseitenwand wird im oberen Bereich durch einen Bügel 10 gebildet. Darunter befindet sich eine bis zu den unteren überlappt liegenden Begrenzungswänden 6 reichende Öffnung, durch die hindurch ein Kontaktstück 11 in den Leiteraufnahmeraum 9 des Käfigs 2 eingesteckt werden kann, das dann in Schräglage zur Achse der Klemmschraube 1 auf den unteren überlappenden Begrenzungswänden 6 des Käfigs 2 aufliegt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kontaktstück 11 in Form einer Stromschiene ausgebildet, die an einer außerhalb des Käfigs 2 verbleibenden Abwinkelung 12 beispielsweise einen Doppelflachfederkontakt 13 trägt.

In dem Käfig ist das Druckstück 3 beweglich angeordnet. Es ist an dem freien Ende der Klemmschraube 1 lediglich kraftschlüssig durch eine Schraubenfeder 14 angedrückt gehalten, die so bemessen ist, daß die Andrückung im gesamten Wegbahnbereich des Druckstückes 3 zwischen der maximalen Offenstellung (Fig. 1) und der maximalen Schließstellung (Fig. 3) aufrecht erhalten bleibt. Die Schraubenfeder 14 stützt sich einerseits am Käfig 2, und zwar hier an dessen Bügel 10, und andererseits am Druckstück 3 ab. Zweckmäßig ist hierfür in dem Druckstück 3 ein Aufnahmekanal 15 vorgesehen, in den die Schraubenfeder eintreten kann. Der Bügel 10 übergreift zweckmäßig mit einer in etwa der Federkontur entsprechend gerundeten Abwinkelung 16 das andere Ende der Feder.

Die Längsachse der Schraubenfeder 14 und die Längsachse der Klemmschraube 1 liegen versetzt zueinander. Die Längsachse der Schraubenfeder 14 und damit des Aufnahmekanales 15 liegt dabei näher zur oberen Begrenzungswand 4 des Käfigs 2 und hierdurch entsteht ein dauerndes Kippmoment, das das Druckstück 3 bei seiner Bewegung leicht an die obere Begrenzungswand 4 des Käfigs 2 angedrückt hält und damit unter Ausnutzung der vorhandenen Wand für eine Führung des Druckstückes 3 bei seiner Bewegung sorgt.

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung befindet sich an dem Druckstück 3 eine Vertiefung 17, in die zwecks besserer Abstützung das freie Ende der Klemmschraube 1 eintreten kann.

Um zu verhindern, daß mit einem zu tief eingesteckten anzuschließenden Leiter die Schraubenfeder 14 kontaktiert und womöglich beschädigt werden kann, ist die Schraubenfeder 14 gegenüber dem Leiteraufnahmeraum 9 unzugänglich gehalten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel dient hierzu einerseits die abgerundete Abwinkelung 16 zur Aufnahme des einen Endes der Schraubenfeder 14 und im Zusammenwirken damit eine an dem Druckstück 3 vorgesehene Schutzrippe 18, die sich so weit vorspringend erstreckt, daß sie in der maximalen Offenstellung (Fig. 1) sich mit ihrem freien Ende bis an das freie Ende der abgerundeten Abwinkelung 16 heran erstreckt.

Um insoweit bei der Schließbewegung des Druckstückes eine unbeeinträchtigte freie Bewegungsmöglichkeit zu haben, sind der untere gerundete Bereich der Abwinkelung 16 und die obere Seite der Schutzrippe 18 abständig voneinander gehalten, so daß sie sich frei ohne Kontakt zueinander aneinander vorbei bewegen können.

Die vorstehend geschilderte Anordnung bildet ein in sich geschlossenes, denkbar einfach vorzumontierendes Anschlußelement. Es genügt, in den Käfig 2 die Feder 14 und das Druckstück 3 einzusetzen und die Klemmschraube 1 in den Gewindeabschnitt 8 einzuschrauben. Auch das Kontaktstück 11 kann problemlos eingesteckt werden. Die Anordnung kann dann fertig montiert in den Aufnahmeraum eines Isolierstoffgehäuses 19 eingelegt werden, der entsprechend zur Aufnahme der betroffenen Teile konturiert ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um Isolierstoffgehäuse eines Bauelementes einer Buchsenleiste. Es kann sich auch um das Gehäuse von Leiterplattenklemmen, Durchgangsklemmen und sonstiger elektrischer Verbinder handeln.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem Isolierstoffgehäuse 19 auch ein Freiraum 20 zur Aufnahme des freien Endes der Schutzrippe 18 des Druckstückes 3 in der maximalen Schließstellung der Schraubklemme vorgesehen.

In dem Isolierstoffgehäuse 19 ist unterhalb des Aufnahmebereiches für die Klemmschraube 1 ein Einführungstrichter 21 gebildet, durch den ein anzuklemmender elektrischer Leiter in den Leiteraufnahmeraum 9 im Inneren des Käfigs 2 eingesteckt werden kann. Der eingesteckte Leiter wird in der Schließstellung der Schraubklemme mittels der Klemmschraube 1 von dem Druckstück 3 auf dem Kontaktstück 11 festgeklemmt.