[0001] Die Erfindung betrifft eine Kontaktschraube zum Kontaktieren von isolierten elektrischen
Leitungen oder Kabeln in einer Klemme, mit einem Schraubenkörper mit einem zylindrischen
Schaft mit einem Außengewinde; mit einem Einschraubteil am vorderen Ende der Kontaktschraube,
das Räumeinrichtungen zum Durchtrennen und Forträumen von Isoliermaterial und ein
Kontaktstück zum Kontaktieren des Leitermaterials aufweist; und mit einem Angriffsteil
im hinteren Bereich der Kontaktschraube, insbesondere einem Innenkant oder Außenkant
zum Ansetzen eines Werkzeugs.
[0002] Zum Anschließen und Kontaktieren von isolierten elektrischen Leitungen oder Kabeln
werden seit vielen Jahren Kontaktschrauben verwendet, die an ihren Stirnseiten, die
mit dem jeweiligen Leiter in Eingriff kommen, Räumeinrichtungen in Form von Fräseinrichtungen
aufweisen, die insbesondere schlitzförmig ausgebildet sein können. Diese Schlitze
sind zweckmäßigerweise sowohl gegenüber der Achse der Kontaktschraube als auch gegenüber
einer Querschnittsfläche der Kontaktschraube schräg angeordnet und bilden scharfkantige
Schneiden.
[0003] Wird eine derartige Kontaktschraube, die in einer Klemme sitzt, in diese Klemme hineingeschraubt,
so kommt ihr stirnseitiges Ende zunächst mit der Leiterisolierung in Eingriff. Beim
Vortrieb der Kontaktschraube schneiden die Schneidkanten in dieses Isoliermaterial
hinein und schaben es fortschreitend ab. Das abgenommene Material wird dann, je nach
Ausbildung der Stirnseite der Kontaktschraube, entweder in den darin ausgebildeten
Schlitzen aufgenommen oder seitlich fortgeräumt. Die Kontaktschraube wird dabei so
weit hineingeschraubt, bis die Isolierung an der Stirnseite der Kontaktschraube vollständig
abgeschabt worden ist und die Stirnseite der Kontaktschraube (mechanischen und später
auch elektrischen) Kontakt mit der eigentlichen Leiteroberfläche hat. Damit eine möglichst
große vollkontaktierte Fläche erreicht wird, wird eine derartige Kontaktschraube noch
etwas weiter hineingeschraubt, wobei von den Schneidkanten der Räumeinrichtungen weiteres
Material vom Leiter abgetragen wird, bis eine kreisförmige Kontaktfläche im Leiter
ausgearbeitet ist, die dem Durchmesser der Kontaktschraube entspricht. Bei Leitern
mit runden oder sektorförmigen Querschnitten wird dabei die Oberfläche des jeweiligen
Leiters an der Kontaktstelle unter Querschnittsverlust an die Form des Schraubenendes
angepaßt.
[0004] Wenn es sich bei den zu kontaktierenden Leitungen um Leiter aus massivem oder verdichtetem
mehrdrähtigem Material handelt, treten in der Regel keine größeren Probleme auf. Der
Monteur merkt ohne weiteres, wenn die Kontaktschraube das Isoliermaterial durchschnitten
hat und mit dem Leitermaterial in Eingriff gekommen ist, weil dann der mechanische
Widerstand beim Hineindrehen der Kontaktschraube erheblich ansteigt. Er wird somit
beim Anstieg des erforderlichen Drehmomentes nur noch eine vorgegebene Anzahl von
Umdrehungen der Kontaktschraube vornehmen oder aber das vorgegebene maximale Drehmoment
beachten, um einen sicheren Kontakt über eine maximale Querschnittsfläche zu gewährleisten.
[0005] Es können aber in der Praxis Probleme auftreten, wenn das Material zu kontaktierender
mehrdrähtiger Leiter besonders weich ist und/oder nur lose geschlagen worden ist.
In diesen Fällen merkt der Monteur nämlich nicht ohne weiteres, wenn die Kontaktschraube
mit ihren Schneidkanten die Isolierung durchschnitten hat und in das Material des
Leiters eindringt. Dies ist nämlich insbesondere dann möglich, wenn es sich um mehrdrähtige
Kabelleiter handelt, weil die Einzeldrähte von den Schneidkanten der Räumeinrichtungen
durchschnitten werden, ohne daß sie einen nennenswerten mechanischen Widerstand entgegensetzen.
Dies gilt insbesondere dann, wenn die Kabelleiter aus relativ lose geschlagenen Einzeldrähten
bestehen.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kontaktschraube zum Kontaktieren von isolierten
elektrischen Leitungen oder Kabeln in einer Klemme anzugeben, die ein einfaches und
zuverlässiges Montieren auch dann ermöglicht, wenn die zu kontaktierenden Leiter aus
weichem Material oder mehrdrähtigen Leitern, die nur schwach verseilt sind, bestehen.
[0007] Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, eine Kontaktschraube der eingangs genannten
Art so auszubilden, daß der Schraubenkörper eine in Umfangsrichtung umlaufende Ringnut
aufweist, die zwischen dem Schaft und dem Einschraubteil einen Übergangsbereich des
Einschraubteiles mit reduziertem Außendurchmesser bildet, und daß der Schaft eine
axial verlaufende Innenbohrung aufweist, die sich bis dicht an den Übergangsbereich
erstreckt und deren Innendurchmesser mindestens so groß wie der Außendurchmesser des
Übergangsbereiches ist.
[0008] Durch den speziellen Aufbau der erfindungsgemäßen Kontaktschraube wird in vorteilhafter
Weise erreicht, daß zwischen dem Übergangsbereich und dem Schaft der Kontaktschraube
eine Sollbruchstelle gebildet wird, an der das Material zwischen dem Einschraubteil
einerseits und dem Schaft andererseits bricht, wenn der auf das Einschraubteil wirkende
Axialdruck und Reibwiderstand die vorgegebenen Werte überschreiten. Beim weiteren
Hineinschrauben der erfindungsgemäßen Kontaktschraube wirkt der Schaft dann als Vortriebskolben,
der das Eingriffsteil in axialer Richtung gegen den zu kontaktierenden Leiter drückt,
wobei das eine Schraubteil dann keine Drehbewegung mehr ausführt. Es dreht sich nur
noch der in Vortriebsrichtung hinten befindliche Schaft der Kontaktschraube, während
das vordere Ende der Kontaktschraube in Form des Einschraubteiles stillsteht und gegen
das Material des Leiters angedrückt wird.
[0009] Auf diese Weise können gemäß der Erfindung ganz definierte Anpreßdrücke in reproduzierbarer
Weise erzeugt werden, nämlich einerseits durch die Dimensionierung des Materials,
das die Sollbruchstelle in Form eines Abscherrandes bildet, andererseits durch die
Vorgabe von Montage-Richtlinien für das Anziehen der Kontaktschraube nach dem Abreißen,
beispielsweise durch Vorgabe eines entsprechenden maximalen Drehmomentes oder durch
die Vorgabe, daß nach dem Abreißen des Einschraubteiles nur noch eine vorgegebene
Anzahl von Umdrehungen des Schaftes auszuführen sind. Letzteres gilt nur für die Ausführungsform
gemäß Fig. 1 bis 3.
[0010] Das Abreißen des Einschraubteiles vom Schraubenkörper ist sehr leicht feststellbar,
einerseits durch ein deutlich hörbares Knacken, andererseits durch ein sehr starkes
Absinken des Anzugsmomentes, weil auf den betätigten Schaft der Kontaktschraube dann
zunächst einmal ein wesentlich geringerer mechanischer Widerstand wirkt, weil der
Widerstand des Einschraubteiles wegfällt, bis die Vorderseite des Schaftes weiter
hineingedreht und mit der Rückseite des Einschraubteiles wieder in mechanischen Eingriff
kommt .
[0011] In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kontaktschraube ist vorgesehen, daß das Einschraubteil
als zylindrisches massives Teil ausgebildet ist, dessen Übergangsbereich rotationssymmetrisch
ausgebildet und in der Innenbohrung des Schaftes aufnehmbar ist. Damit bildet das
Einschraubteil ein besonders wirkungsvolles, mechanisch robustes Kontaktstück zur
Herstellung des gewünschten Kontaktes. Außerdem bildet die Innenbohrung des Schaftes
dann eine Führung für den Übergangsbereich des Einschraubteiles, der sich nach dem
Abreißen in den Innenraum des Schaftes hineinschiebt, wenn der Schaft durch Betätigung
mit dem Werkzeug weiter hineingeschraubt wird.
[0012] In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kontaktschraube ist vorgesehen, daß das Einschraubteil
in seinem hinteren Bereich ein Außengewinde aufweist, das dem Außengewinde des Schaftes
entspricht. Auf diese Weise ist das Einschraubteil während seiner Vortriebsbewegung
in der Klemme in Gewindeeingriff geführt.
[0013] In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kontaktschraube ist vorgesehen, daß das Einschraubteil
als Kontaktstück am stirnseitigen Ende einen Kontaktteller aufweist, dessen Kontaktdurchmesser
größer als der Außendurchmesser des Schraubenkörpers ist. Dadurch wird ein besonders
guter, großflächiger Kontakt zwischen dem zu kontaktierenden Leiter und der Kontaktschraube
hergestellt. Außerdem kann dadurch der Reibungswiderstand zwischen dem Einschraubteil
und dem zu kontaktierenden Leiter vergrößert werden, so daß ein rechtzeitiges Abreißen
des Einschraubteiles gewährleistet ist, ohne eine unerwünschte Beschädigung des zu
kontaktierenden Leiters hervorzurufen.
[0014] Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei der erfindungsgemäßen Kontaktschraube die
einander gegenüberliegenden Flächen der Ringnut im wesentlichen parallel zueinander
verlaufen. Dadurch wird sichergestellt, daß nach dem Abreißen der Sollbruchstelle
ein möglichst gleichmäßiger Anpreßdruck vom Schaft der Kontaktschraube auf das in
Vortriebsrichtung davor angeordnete Einschraubteil ausgeübt wird, um dieses gegen
den zu kontaktierenden Leiter anzudrücken.
[0015] Dabei erweist es sich als zweckmäßig, wenn das Kontaktstück bzw.der Kontaktteller
an der Vorderseite eine plane Kontaktfläche aufweist, die im wesentlichen parallel
zu den gegenüberliegenden Flächen der Ringnut verläuft. Auf diese Weise wird eine
besonders gute Kontaktierung der Kontaktschraube gewährleistet und außerdem erreicht,
daß ein Verkanten zwischen dem Einschraubteil einerseits und dem Schaft der Kontaktschraube
andererseits vermieden wird.
[0016] In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kontaktschraube ist vorgesehen, daß die Innenbohrung
am hinteren Ende der Kontaktschraube in einen Innenkant, insbesondere einen Innensechskant
übergeht, der das Angriffsteil der Kontaktschraube bildet. Auf diese Weise hat die
erfindungsgemäße Kontaktschraube einen besonders einfachen Aufbau, da die Bearbeitung
der Innenbohrung einen derartigen Innenkant, insbesondere einen Innensechskant ergibt,
der zur Montage der Kontaktschraube verwendet wird.
[0017] In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kontaktschraube ist vorgesehen, daß auf die
Flächen der Ringnut ein Gleitmittel aufgebracht ist. Damit wird in vorteilhafter Weise
erreicht, daß nach dem Abreißen der Sollbruchstelle zwischen den beiden einander gegenüberliegenden
Stirnflächen von Einschraubteil einerseits und Schaft andererseits Gleitmittel vorhanden
ist. Damit wird sichergestellt, daß in der gewünschten Weise nach dem Abreißen der
Sollbruchstelle tatsächlich nur ein Anpressen des Einschraubteiles mit seinem Kontaktstück
erfolgt, ohne daß das Einschraubteil von dem Schaft der Kontaktschraube in Drehrichtung
mitgenommen wird.
[0018] Bei einer speziellen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktschraube ist vorgesehen,
daß das hintere Ende der Kontaktschraube in dem zylindrischen Schacht eine Schwächungszone
in Umfangsrichtung aufweist, so daß das hintere Ende hinter dieser Schwächungszone
einen Abreißkopf bildet, der beim Überschreiten eines vorgegebenen Drehmomentes beim
Anziehen der Kontaktschraube abreißt. Auf diese Weise wird dafür gesorgt, daß eine
ordnungsgemäße Kontaktierung mit dem gewünschten Anpreßdruck erzielt wird. Die Dimensionierung
der Schwächungszone ist so gewählt, daß der Abreißkopf erst dann abreißt, wenn das
Drehmoment wesentlich größer als das Drehmoment ist, das für das Brechen an der vorderen
Sollbruchstelle ausreicht.
[0019] In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kontaktschraube ist vorgesehen, daß diese
in dem Bereich des Abreißkopfes in der Nähe der Schwächungszone mindestens einen quer
in den Innenraum des Innenkantes hineinragenden Vorsprung aufweist. Dieser Vorsprung
im Innenraum des Innenkantes bildet ein Auflager für das einzusetzende Werkzeug und
zugleich eine Sperre, die zuverlässig verhindert, daß das Werkzeug zu weit eingesetzt
wird. Wenn der Abreißkopf abgeschert ist, wird zugleich der in die Innenausnehmung
hineinragende Vorsprung entfernt, da sich dieser im Bereich des Abreißkopfes befindet.
Dadurch ist der axial anschließende Innenkant wieder frei zugänglich, so daß eine
solche Kontaktschraube gegebenenfalls durch ein neues Ansetzen des Werkzeuges gelöst
werden kann.
[0020] Bei einer speziellen Ausführungsform der Kontaktschraube ist vorgesehen, daß der
jeweilige Vorsprung in der Verlängerung einer radial verlaufenden Ausnehmung angeordnet
und als radial nach innen vorstehender, von außen eingeprägter oder eingepreßter Vorsprung
ausgebildet ist. Ein solcher Vorsprung kann in einfacher Weise mit einem Stanzwerkzeug
oder mit einem Körnerschlag hergestellt werden. Die radial verlaufende Ausnehmung
kann dabei in vorteilhafter Weise als Führung für das jeweilige Werkzeug dienen, um
einen solchen Vorsprung herzustellen.
[0021] Bei einer anderen speziellen Ausführungsform der Kontaktschraube ist vorgesehen,
daß der Vorsprung als Stift ausgebildet ist, der quer durch die Wand des Abreißkopfes
hindurchgeht und der sich zumindest teilweise radial in den Innenraum des Innenkantes
erstreckt. Der Stift wird sich dabei durch eine entsprechende radial verlaufende Ausnehmung
erstrecken und ganz oder teilweise den Innenraum des Innenkantes in radialer Richtung
durchsetzen.
[0022] In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kontaktschraube ist vorgesehen, daß die Schwächungszone
als umlaufende Abscherrille ausgebildet ist, die das hintere Ende des Außengewindes
bildet. Damit kann der jeweilige Vorsprung in einem unempfindlichen Bereich der Kontaktschraube
ausgebildet werden. Außerdem erleichtert das Vorsehen einer solchen Abscherrille die
Ausbildung des Außengewindes.
[0023] Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile,
anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in
- Fig. 1
- eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Kontaktschraube;
- Fig. 2
- eine der Fig. 1 entsprechende Seitenansicht im Längsschnitt der erfindungsgemäßen
Kontaktschraube;
- Fig. 3
- eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Kontaktschraube gemäß Fig. 1 und 2 von oben;
- Fig. 4
- eine schematische Seitenansicht im Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Kontaktschraube; und in
- Fig. 5
- eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Kontaktschraube gemäß Fig. 4.
[0024] Wie aus Fig. 1 ersichtlich, hat eine Kontaktschraube 10 einen Schraubenkörper mit
einem zylindrischen Schaft 12, der ein Außengewinde 14 aufweist, sowie ein Einschraubteil
16, das ein Zylinderteil 32 aufweist, welches eine Fortsetzung des zylindrischen Schaftes
12 bildet. Dementsprechend ist sein Außengewinde 18 in gleicher Weise dimensioniert
wie das Außengewinde 14.
[0025] Am stirnseitigen vorderen Ende des Einschraubteiles 16 erkennt man ein Kontaktstück
28, das in der dargestellten Weise als Kontaktteller ausgebildet ist, dessen Kontaktdurchmesser
D3 wesentlich größer bemessen sein kann als der Außendurchmesser D4 des Schaftes 12
bzw. des Zylinderteiles 32.
[0026] In dem Eingriffsteil 16 sind, wie in Fig. 1 und 3 angedeutet, gleichmäßig über den
Umfang verteilt Räumeinrichtungen in Form von Frässchlitzen 42 eingearbeitet. die
sowohl gegenüber den Radien des Kontakttellers 28 als auch gegenüber der Achse
X der Kontaktschraube 10 eine Schrägstellung haben, um in an sich bekannter Weise als
Schneidkanten zu arbeiten und das Isoliermaterial von elektrischen Leitungen abzuschaben.
[0027] Wie weiterhin aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, hat die Kontaktschraube 10 an ihrem stirnseitigen
Ende eine plane Kontaktfläche 30, die mit einer scharfen Kante 29 in eine Umfangswand
31 des Kontaktstückes 28 übergeht. Dies trägt dazu bei, daß eine scharfkantige Schneidkante
zwischen den Frässchlitzen 42 und der Kontaktfläche 30 einerseits sowie der Umfangswand
31 andererseits entsteht. Die Frässchlitze 42 erstrecken sich zweckmäßigerweise von
der Umfangswand 31 aus bis nahezu ins Zentrum der kreisförmigen Kontaktfläche 30,
um einen großflächigen Abtrag von Material durch die Kontaktschraube 10 zu gewährleisten.
[0028] Zwischen dem Schaft 12 und dem Zylinderteil 32 des Schraubenkörpers der Kontaktschraube
10 ist eine in Umfangsrichtung umlaufende Ringnut 20 eingearbeitet, die einen Übergangsbereich
26 stehen läßt, der einen reduzierten Außendurchmesser D1 gegenüber dem Außendurchmesser
D4 des Schaftes 12 sowie des Zylinderteiles 32 besitzt.
[0029] In der axialen Verlängerung des Übergangsteiles 26 ist eine in der Achse verlaufende
Innenbohrung 34 vorgesehen, deren kegelförmiges oder planes Ende 38 bis dicht an den
Übergangsbereich 26 heranreicht. Diese Innenbohrung 34 hat einen Innendurchmesser
D2, der mindestens so groß, vorzugsweise etwas größer als der Außendurchmesser D1
des Übergangsbereiches 26 ist.
[0030] Im hinteren Bereich, bezogen auf die Vortriebsrichtung der Kontaktschraube 10, geht
die Innenbohrung 34 in einen Innenkant, insbesondere in einen Innensechskant 36 über,
der zugleich das Angriffsteil zum Ansetzen eines Werkzeugs bildet, um die Kontaktschraube
10 in eine Klemme hineinzuschrauben.
[0031] Zwischen dem vorderen Bereich der Innenbohrung 34 und ihrem kegelförmigen Ende 38
einerseits sowie der nach dem Einformen der Ringnut 20 stehengebliebenen Wand der
Ringnut 20 andererseits ist eine Sollbruchstelle 40 gebildet, welche die Form eines
rotationssymmetrischen Abscherrandes hat. Durch geeignete Dimensionierung der stehengebliebenen
Wandstärke dieser Sollbruchstelle 40 kann eingestellt werden, bei welchem Reibwiderstand,
der auf das Einschraubteil 16 wirkt, das Einschraubteil 16 an seinem Übergangsbereich
26 vom Schaft 12 abreißt.
[0032] In der dargestellten Weise ist das Kontaktstück 28 als Kontaktteller ausgebildet,
dessen Kontaktdurchmesser D3 wesentlich größer als der Außendurchmesser D4 des Schaftes
12 bzw. des Zylinderteiles 32 ist. Damit wird ein großflächiger Kontakt geschaffen,
was insbesondere bei mehrdrähtigen Kabelleitern zweckmäßig ist. Außerdem kann dadurch
der Reibwiderstand erhöht werden, der beim Einschrauben der Kontaktschraube 10 auf
das Einschraubteil 16 wirkt. Weiterhin kann dieser Reibwiderstand durch die Anzahl
der Frässchlitze 42 eingestellt werden, die in dem Einschraubteil 16 ausgebildet sind,
wobei selbstverständlich auch mehr als drei Frässchlitze 42 gemäß Fig. 3 vorgesehen
sein können.
[0033] Bei der Montage der vorstehend beschriebenen Kontaktschraube 10 wird diese durch
das Ansetzen eines Werkzeuges in ihre Klemme hineingeschraubt, also in der Richtung,
die bei der Darstellung gemäß Fig. 1 und 2 von oben nach unten weist.
[0034] Zu diesem Zweck kann der Innenkant, insbesondere der Innensechskant 36 verwendet
werden. Falls erforderlich oder gewünscht, kann auch ein anderes Angriffsteil an der
Kontaktschraube 10 verwendet werden, beispielsweise ein in den Zeichnungen nicht dargestellter
Außensechskant.
[0035] Beim Einschrauben dieser Kontaktschraube 10 wird zunächst einmal die Leiterisolation
von den Frässchlitzen 42 im Einschraubteil 16 durchgefräst, anschließend wird die
Leiteroberfläche der zu kontaktierenden elektrischen Leitung angefräst, bis diese
plan ist. Dabei kann es sich um ein besonders weiches Leitermaterial oder um die Leiteroberfläche
eines mehrdrähtigen Leiters handeln. Beim weiteren Anziehen der Kontaktschraube 10
wird der Reibungswiderstand ansteigen, der auf das Einschraubteil 16 wirkt, so daß
der Übergangsbereich 26 an der Sollbruchstelle 40 abreißt. Dies macht sich für den
Monteur durch ein deutlich hörbares Knacken bemerkbar. Außerdem fällt in diesem Augenblick
das Anzugs-Drehmoment stark ab, weil das Einschraubteil 16 stehenbleibt und sich nur
der obere Bereich des Schraubenkörpers, also der Schaft 12 durch die Einwirkung des
Werkzeugs weiterdreht.
[0036] Aufgrund der Dimensionierung des Übergangsbereiches 26 einerseits und der Innenbohrung
34 andererseits kann sich der zylinderförmige Übergangsbereich 26 in den zylinderförmigen
Hohlraum der Innenbohrung 34 hineinbewegen und von dieser aufgenommen werden.
[0037] Beim weiteren Hineindrehen des Schaftes 12 der Kontaktschraube 10 kommen dann die
einander gegenüberliegenden stirnseitigen Flächen 22 und 24 der Ringnut 20 einander
näher und schließlich miteinander in Eingriff. Auf diese Weise dreht sich dann der
Schaft 12 weiter und wirkt als Vortriebskolben für das Einschraubteil 16, das auf
diese Weise mit einem vorgebbaren Anpreßdruck gegen den zu kontaktierenden Leiter
gepreßt wird.
[0038] Dabei ist in vorteilhafter Weise die Anordnung der erfindungsgemäßen Kontaktschraube
10 so getroffen, daß einerseits die beiden stirnseitigen Flächen 22 und 24 der Ringnut
20 und andererseits die Kontaktfläche 30 des Einschraubteiles 16 im wesentlichen planparallel
zueinander verlaufen, weil dadurch ein besonders gleichmäßiger Anpreßdruck erzeugt
werden kann.
[0039] Um zu vermeiden, daß bei erhöhtem Anpreßdruck der Schaft 12 an seiner stirnseitigen
vorderen Fläche 22 das Einschraubteil 16 an deren hinterer Fläche 24 mitnimmt, ist
es zweckmäßig, in den Raum der Ringnut 20 ein Gleitmittel, beispielsweise in pastöser
Form, einzubringen. Dadurch wird gewährleistet, daß beim Anziehen der Kontaktschraube
10 im Betrieb eine ausreichende Schmierung zwischen den beiden Flächen 22 und 24 stattfindet,
so daß ein Mitnehmereffekt ausgeschlossen wird.
[0040] Im eingeschraubten Zustand der vorstehend beschriebenen Kontaktschraube stehen dann
das Zylinderteil 32 und der zylindrische Schaft 12 in kraftschlüssigem Eingriff über
die volle Fläche der einander gegenüberliegenden Flächen 22 und 24, so daß ein guter
mechanischer und elektrischer Kontakt durch die Kontaktschraube 10 gewährleistet ist.
[0041] Fig. 4 zeigt im Längsschnitt eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Kontaktschraube 10, wobei lediglich der hintere Bereich der Kontaktschraube
10 dargestellt ist. Der vordere Bereich ist in der Weise ausgebildet, wie es vorstehend
im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 erläutert worden ist, wobei der Durchmesser des
Kontaktstückes 28 entsprechend den jeweiligen Erfordernissen gewählt werden kann.
[0042] Wie aus Fig. 4 ersichtlich, hat die Kontaktschraube 10 im hinteren Bereich des zylindrischen
Schaftes 12 eine Schwächungszone, die beispielsweise als umlaufende Abscherrille 52
ausgebildet ist und beispielsweise V-förmigen Querschnitt mit geeignetem Öffnungswinkel
A haben kann.
[0043] Die Abscherrille 52 begrenzt in axialer Richtung von der Hinterkante 56 in Richtung
des Kontaktstückes 28 einen Abreißkopf 50, der erst dann abreißt, wenn ein vorgegebenes
Drehmoment beim Anziehen der Kontaktschraube 10 überschritten wird. Dieses Grenzdrehmoment
ist selbstverständlich größer als das Drehmoment, das zum Brechen der Sollbruchstelle
20 führt.
[0044] Damit die Abscherrille 52 als Schwächungszone ihre Funktion wirksam ausüben kann,
ist im Bereich des Abreißkopfes 50 in der Nähe der Abscherrille 52 zu der Hinterkante
56 hin mindestens ein Vorsprung 48 vorgesehen, der in den Innenraum des Innenkantes
36 hineinragt. Derartige Vorsprünge 48 begrenzen in axialer Richtung das Einsetzen
eines Werkzeuges in einer Position etwas oberhalb der Abscherrille 52, so daß die
Abscherrille 52 als Drehmomentbegrenzung für den wirksamen Körper der Kontaktschraube
10 dient.
[0045] In der in Fig. 4 und 5 schematisch angedeuteten Weise sind zu diesem Zweck in dem
zylindrischen Schaft 12 radial verlaufende Ausnehmungen 44 vorgesehen, die in ihren
radial inneren Bereichen eine Einsenkung 46 haben, die sich in einfacher Weise mit
einem Stanzwerkzeug oder einem Körnerschlag herstellen läßt. Die beispielsweise zylindrisch
ausgebildeten Ausnehmungen 44 können dabei als Führung beim Ansetzen des jeweiligen
Werkzeugs dienen. Durch das Einpressen oder Einschlagen des Stanzwerkzeuges bzw. Körners
wird das stumpfe vordere Ende der Einsenkung 46 in radialer Richtung nach innen verformt,
so daß sich die nasenförmigen radialen Vorsprünge 48 ergeben.
[0046] Auch wenn ein solcher Vorsprung 48 genügt, können gemäß Fig. 5 zweckmäßigerweise
zwei solche Ausnehmungen 44 mit entsprechenden radialen Vorsprüngen 48 vorgesehen
sein, wobei die relative Position dieser Ausnehmungen 44 dann bezüglich des Innenkantes
36 unbestimmt und frei wählbar sein kann. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 haben
die beiden Ausnehmungen 44 einen Winkel von 90° zwischeneinander, während der Innenkant
36 von einem Innensechskant mit einem Innenwinkel von 120° gebildet ist.
[0047] Fig. 5 zeigt dabei eine relativ ungünstige Positionierung der hineinragenden Vorsprünge
48 bezüglich des Innensechskantes 36, da nur der eine Vorsprung 48 auf der Langseite
des Innensechskantes 36 sitzt, während der andere Vorsprung 48 sich genau in einer
Ecke des Innensechskantes 36 befindet. Auch eine solche Konstellation der Vorsprünge
48 ist aber völlig ausreichend, um eine wirksame Arretierung und Sperre gegen das
zu weite Einsetzen eines Werkzeuges in den Innensechskant 36 zu bilden.
[0048] In Fig. 5 ist die maximale Wandstärke zwischen der Ausnehmung 44 und dem Innensechskant
36 mit
B bezeichnet, wobei der Wert von
B geeignet gewählt ist, damit sich die Vorsprünge 48 mit vertretbarem Kraftaufwand
einpressen oder einschlagen lassen, ohne daß unerwünschte Verformungen der Kontaktschraube
10 selbst auftreten.
[0049] In Fig. 4 ist die Unterkante des Innensechskantes 36 mit dem Bezugszeichen 54 angedeutet.
Man erkennt, daß nach dem Abscheren des Abreißkopfes 50 auf der Höhe der Abscherrille
52 ein ausreichend großer Bereich in dem Schaft 12 übrigbleibt, in den ein Werkzeug
erneut eingesetzt werden kann, wenn aus irgendwelchen Gründen zu einem späteren Zeitpunkt
eine Betätigung der Kontaktschraube 10, beispielsweise zum Entfernen der Kontaktschraube
10, erforderlich ist. Weiterhin erkennt man aus Fig. 4, daß die Abscherrille 52 in
vorteilhafter Weise das hintere Ende des Außengewindes 14 bildet, was die Herstellung
der Anordnung vereinfacht.
[0050] Bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform können die Vorsprünge 48 auch
von einem Stift gebildet werden, der quer durch die Wand des Abreißkopfes 50 hindurchgeht
und der sich zumindest teilweise radial in den Innenraum des Innensechskantes 36 erstreckt.
Auch ein derartiger Stift wird naturgemäß zusammen mit dem Abreißkopf 50 entfernt,
wenn dieser bei Überschreiten des vorgegebenen Drehmomentes abschert.
[0051] Die vorstehenden Erläuterungen zeigen, daß gemäß der Erfindung eine besonders wirkungsvolle
und vorteilhaft einsetzbare Kontaktschraube zum Kontaktieren von isolierten elektrischen
Leitungen oder Kabeln in einer Klemme angegeben wird, die sich fertigungstechnisch
sehr leicht realisieren läßt, aber dennoch ein hohes Maß an Zuverlässigkeit im Betrieb
gewährleistet, auch wenn die zu kontaktierenden Leiter aus sonst problematischen Materialien
bestehen.
1. Kontaktschraube zum Kontaktieren von isolierten elektrischen Leitungen oder Kabeln
in einer Klemme,
- mit einem Schraubenkörper mit einem zylindrischen Schaft (12) mit einem Außengewinde
(14),
- mit einem Einschraubteil (16) am vorderen Ende der Kontaktschraube (10), das Räumeinrichtungen
(42) zum Durchtrennen und Forträumen von Isoliermaterial und ein Kontaktstück (28)
zum Kontaktieren des Leitungsmaterials aufweist, und
- mit einem Angriffsteil (36) im hinteren Bereich der Kontaktschraube (10), insbesondere
einem Innenkant oder Außenkant zum Ansetzen eines Werkzeugs,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schraubenkörper eine in Umfangsrichtung verlaufende Ringnut (20) aufweist,
die zwischen dem Schaft (12) und dem Einschraubteil (16) einen Übergangsbereich (26)
des Einschraubteiles (16) mit reduziertem Außendurchmesser (D1) bildet,
und daß der Schaft (12) eine axial verlaufende Innenbohrung (34)aufweist, die sich
bis dicht an den Übergangsbereich (26) erstreckt und deren Innendurchmesser (D2) mindestens
so groß wie der Außendurchmesser (D1) des Übergangsbereiches (26) ist.
2. Kontaktschraube nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Einschraubteil (16) als zylindrisches massives Teil ausgebildet ist, dessen
Übergangsbereich (26) rotationssymmetrisch ausgebildet und in der Innenbohrung (34)
des Schaftes (12) aufnehmbar ist.
3. Kontaktschraube nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Einschraubteil (16) in seinem hinteren Bereich ein Außengewinde (18) aufweist,
das dem Außengewinde (14) des Schaftes (12) entspricht.
4. Kontaktschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die einander gegenüberliegenden Flächen (22, 24) der Ringnut (20) im wesentlichen
parallel zueinander verlaufen.
5. Kontaktschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Einschraubteil (16) als Kontaktstück am stirnseitigen Ende einen Kontaktteller
(28) aufweist, dessen Kontaktdurchmesser (D3) größer als der Außendurchmesser (D4)
des Schraubenkörpers ist.
6. Kontaktschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kontaktstück bzw. der Kontaktteller (28) an der Vorderseite eine plane Kontaktfläche
(30) aufweist, die im wesentlichen parallel zu den gegenüberliegenden Flächen (22,
24) der Ringnut (20) verläuft.
7. Kontaktschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenbohrung (34) am hinteren Ende der Kontaktschraube (10) in einen Innenkant,
insbesondere einen Innensechskant (36) übergeht, der das Angriffsteil der Kontaktschraube
(10) bildet.
8. Kontaktschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf die Flächen (22, 24) der Ringnut (20) ein Gleitmittel aufgebracht ist.
9. Kontaktschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das hintere Ende der Kontaktschraube (10) in dem zylindrischen Schaft (12) eine
Schwächungszone (52) in Umfangsrichtung aufweist, so daß das hintere Ende hinter dieser
Schwächungszone (52) einen Abreißkopf (50) bildet, der beim Überschreiben eines vorgegebenen
Drehmomentes beim Anziehen der Kontaktschraube (10) abreißt.
10. Kontaktschraube nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktschraube (10) in dem Bereich des Abreißkopfes (50) in der Nähe der
Schwächungszone (52) mindestens einen quer in den Innenraum des Innenkantes (36) hineinragenden
Vorsprung (48) aufweist.
11. Kontaktschraube nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige Vorsprung (48) in der Verlängerung einer radial verlaufenden Ausnehmung
(44) angeordnet und als radial nach innen vorstehender, von außen eingeprägter oder
eingepreßter Vorsprung (48) ausgebildet ist.
12. Kontaktschraube nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (48) als Stift ausgebildet ist, der quer durch die Wand des Abreißkopfes
(50) hindurchgeht und der sich zumindest teilweise radial in den Innenraum des Innenkantes
(36) erstreckt.
13. Kontaktschraube nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwächungszone (52) als umlaufende Abscherrille (52) ausgebildet ist, die
das hintere Ende des Außengewindes (14) bildet.