Anschlussflansch, insbesondere für eine elektrische Anschlussklemme

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anschlussflansch insbesondere für eine elektrische Anschlussklemme oder ein anderes elektrisches Bauteil, welches ein Gehäuse und einen daran vorgesehenen Schacht zur Aufnahme einer Schraube umfasst, wobei der Schacht eine Schachtwand insbesondere aus einem elastischen Material aufweist und wobei eine

Sicherungseinrichtung vorgesehen ist, um die Schraube verliersicher in dem Schacht aufzunehmen. Obwohl die Erfindung im Folgenden mit Bezug auf den Einsatz als Anschlussflansch beschrieben wird, kann die Erfindung auch zur Sicherung von Schrauben in den Schächten an elektrischen Bauteilen im Allgemeinen eingesetzt werden.

Im Stand der Technik sind Sicherungsanordnungen für Schrauben bekannt geworden. Beispielsweise ist aus der DE 296 21 267 Ul eine Schraubklemme bekannt geworden, bei der der Schraubenkopf durch ein Abdeckgehäuse bis auf eine Schraubendreheröffnung abgedeckt ist. über den Umfang verteilt sind in dem Abdeckgehäuse in axialer Richtung ausgebildete Rippen vorgesehen, die gegeneinander einen kleinsten Abstand aufweisen, der kleiner als der Durchmesser des Schraubenkopfes ist. Beim Eindrehen der Klemmschraube werden bei diesem Stand der Technik die Rippen verformt und abgerieben. Durch die Elastizität der Rippen bedingt wird die Schraube verliersicher in dem Abdeckgehäuse aufgenommen.

Nachteilig bei dieser bekannten Lösung ist allerdings, dass die sich in Längsrichtung der Schraube am Abdeckgehäuse erstreckenden Rippen in genauer Abstimmung mit der zu verwendeten Schraube angefertigt werden müssen, um eine sichere Funktion zu gewährleisten.

Die einzuhaltenden Toleranzen sind sehr eng bemessen, da die Rippen einerseits ein Eindrehen der Schraube ermöglichen müssen ohne das Abdeckgehäuse durch überdehnen zu zerstören, während andererseits die Schraube nach dem Einführen sicher gehalten werden muss. Das führt zu der Notwendigkeit, die Maße exakt einzuhalten und bewirkt einen hohen Fertigungsaufwand und somit höhere Kosten bei der Herstellung.

Aus der DE 30 28 958 C2 ist eine Reihenklemme bekannt geworden, bei der die Klemmschraube in einem Schacht eines Körpers versenkbar angeordnet ist. In dem Schacht ist eine Profilierung vorgesehen, die sich beim Eindrehen der Schraube und beim überstreichen des Kopfes elastisch deformieren lässt. Nach dem überstreichen der Profilierung verformt sich die Profilierung nur teilweise elastisch zurück, sodass die als Wulst ausgeführte Profilierung als Sicherung dient.

Auch bei dieser aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung ist eine sehr enge Abstimmung der Baumaße und das Einhalten sehr enger Fertigungstoleranzen erforderlich, um eine

Zerstörung des Bauteils beim Eindrehen und einen Verlust der eingesetzten Schraube zuverlässig zu verhindern.

Des Weiteren sind Vorrichtungen aus dem Stand der Technik bekannt geworden, bei denen in dem die Schraube aufnehmenden Schacht eine umlaufende Rippe vorgesehen ist, die einen kleineren freien Innendurchmesser aufweist als der größte Außendurchmesser des Schraubenkopfes. Wird eine Schraube in einen solchen Schacht eingeführt und an der ringförmigen Rippe vorbeigeführt, so ist sie in dem Schacht verliersicher aufgenommen. Auch diese an sich funktionierende Lösung erfordert allerdings eine genaue Abstimmung der Fertigungstoleranzen, da es bei automatischer Schraubenmontage ansonsten zu dem Abreißen des Schraubenflansches kommen kann, wenn nämlich die Dehnungskräfte beim Durchtritt des

Schraubenkopfes die Haltbarkeit des Bauteils übersteigen.

Ein solches System funktioniert bei langsamer Montage per Hand oder auch bei exakter Einhaltung der Toleranzen, was wiederum aber einen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand und somit höhere Kosten verursacht .

Vor dem angeführten Stand der Technik ist es deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur verliersicheren Aufnahme einer Schraube an einem elektrischen Bauteil und insbesondere an einer Anschlussklemme zur Verfügung zu stellen, wobei größere Fertigungstoleranzen zulässig und eine hohe Zuverlässigkeit der Verliersicherung erzielbar sind.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anschlussflansch mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung des Ausführungsbeispiels .

Ein erfindungsgemäßer Anschlussflansch ist insbesondere für eine elektrische Anschlussklemme oder ein sonstiges elektrisches Bauteil vorgesehen und umfasst wenigstens ein Gehäuse und wenigstens einen darin vorgesehenen Schacht zur Aufnahme einer Schraube. Bei dem erfindungsgemäßen Anschlussflansch weist der Schacht eine Schachtwand aus einem elastischen Material auf. An der Schachtwand ist eine Sicherungseinrichtung ausgebildet oder vorgesehen, sodass die Schraube von dem Schacht wenigstens in nicht verschraubtem Zustand verliersicher aufnehmbar ist. Dazu ist die Länge eines Innenumfangs der Sicherungseinrichtung an die Länge des Außenumfangs der Schraube angepasst. Weiterhin weisen ein freier Querschnitt der Sicherungseinrichtung und der größte Querschnitt der Schraube unterschiedliche Formen auf.

Die Erfindung bietet viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist, dass durch die unterschiedlichen Querschnittsformen bedingt die Schraube in dem Schacht auch in nicht verschraubten Zustand verliersicher aufgenommen ist.

Da zusätzlich die Länge des Innenumfangs der Sicherungseinrichtung an die Länge des Außenumfangs der Schraube angepasst ist, bedeutet dies, dass der Schraubendurchmesser an wenigstens einer Stelle größer ist als der entsprechende freie Durchmesser des Schachtes .

Als Ergebnis ergibt sich eine natürliche Verliersicherung für die Schraube in dem Schacht .

Erfindungsgemäß wird die Schraube unter Ausnutzung der elastischen Eigenschaften der Schachtwand eingeführt. Dadurch, dass die Länge des Außenumfangs der Schraube und des Innenumfangs der Sicherungseinrichtung aneinander angepasst sind, bedeutet dies, dass zwar beim Einführen der Schraube eine lokale Verformung der Schachtwand auftreten muss, damit die Schraube einführbar ist, aber da die Umfangslängen angepasst sind, muss keine Dehnung des kompletten Umfangs der Schachtwand erfolgen, sondern es reichen jeweils" lokale Biegungen aus, die aber nicht zu einer Dehnung des Schachtes insgesamt führen. Nach dem Durchführen der Schraube oder des Schraubenkopfes verformt sich die Schachtwand elastisch zurück, sodass die Schraube verliersicher aufgenommen ist.

Insbesondere entspricht die Länge des Innenumfangs der Sicherungseinrichtung, also etwa der Länge des Außenumfangs der Schraube, wobei die Länge des Innenumfangs der

Sicherungseinrichtung insbesondere etwas größer als die Länge des Außenumfangs der Schraube ist, um so sicher zu stellen, dass insgesamt keine Dehnung der Schachtwand über den gesamten Umfang auftritt oder erforderlich ist. Dies bedeutet, dass der Innenumfang der Sicherungseinrichtung beispielsweise 1 %, 3 % oder auch ca. 5 % oder mehr länger ist, als der Außenumfang der Schraube.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Querschnittsform des Schachtes mehreckig ausgebildet ist, während die Schraube einen abgerundeten Querschnitt aufweist.

Möglich ist auch eine mehreckige Schraube, welche eine Eckenzahl aufweist, die deutlich höher als die Eckenzahl des Schachtes ist .

Dadurch, dass die Umfangslängen aufeinander angepasst sind wird durch das Einführen der Schraube in den mehreckigen Schacht eine leichte lokale Verformung der Schachtwände bewirkt, wobei insbesondere an den Ecken des Schachtes die Schachtwand lokal verbogen wird.

Vorzugsweise weist die Schachtwand an der Sicherungseinrichtung zwischen vier und acht Ecken auf, wobei die Ecken auch abgerundet ausgeführt sein können.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist die

Querschnittsform der Schraube mehreckig ausgebildet, während der Schacht einen abgerundeten oder runden Querschnitt aufweist. Bei dieser Ausgestaltung wird analog zur vorhergehenden Ausgestaltung jeweils lokal eine Stauchung und eine Streckung des Materials bewirkt, wobei insgesamt eine komplette Streckung des Schachtumfangs zuverlässig vermieden wird, wodurch eine überbelastung des Schachtes beim Einführen der Schraube verhindert wird.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die

Schraube einen ovalen Querschnitt und der Schacht einen runden oder abgerundeten Querschnitt auf oder es ist umgekehrt herum und die Schraube weist einen runden Querschnitt und der Schacht einen ovalen Querschnitt auf. Dabei ist aufgrund der angepassten Umfangslängen der kleinste Durchmesser des ovalen Querschnitts kürzer und der größte Durchmesser des ovalen Querschnitts länger als der Durchmesser des runden Querschnitts, sodass bei der Einführung der Schraube lokal Material elastisch verdrängt wird, welches nach dem Durchführen der Schraube sich wenigstens im wesentlichen wieder elastisch zurückverformt . Dadurch wird die Schraube zuverlässig von der Sicherungseinrichtung in den Schacht aufgenommen .

In bevorzugten Weiterbildungen aller zuvor beschriebenen Ausgestaltungen besteht die Schachtwand vorzugsweise wenigstens teilweise aus einem isolierenden Material. Vorzugsweise ist die Schachtwand dünnwandig ausgebildet, um die Elastizität zu erhöhen.

Bei massiveren Körpern kann die Schachtwand dünnwandig ausgebildet sein und radial außen wenigstens abschnittsweise von einem Graben oder dergleichen umgeben sein, der sich vorzugsweise von der Oberfläche aus tiefer erstreckt, als der Abstand der Sicherungseinrichtung von der Oberfläche ist. Dadurch wird die Elastizität des Schachtes erhöht, da sich lokal das Material der Schachtwand radial nach außen verbiegen kann. Außerdem wird die Verbiegung der Schachtwand radial nach innen erleichtert, da die Schachtwand dort durch den Graben bedingt keinen Kontakt mit dem umgebenden Material des Körpers hat.

In allen Ausgestaltungen besteht das Gehäuse wenigstens teilweise aus einem Kunststoff und insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, welcher elastische Eigenschaften hat.

Vorzugsweise ist die Sicherungseinrichtung an oder in der Nähe des zugänglichen Endes des Schachtes angeordnet, wodurch die benötigte Bautiefe begrenzt wird.

In bevorzugten Ausgestaltungen umfasst die Sicherungs- einrichtung wenigstens eine nach innen ragende Halteeinrichtung oder Halterung. Bevorzugt sind insbesondere auch zwei etwa gegenüber liegende und jeweils nach innen ragende Halterippen an dem Gehäuse oder an der Wand des Schachtes vorgesehen. Durch zwei gegenüber liegenden Halterippen wird ein zuverlässiger Halt erzielt.

In allen Ausgestaltungen weist die Schachtwand auf ihrer Außenseite im Bereich der Sicherungseinrichtung vorzugsweise eine Phase auf .

Vorteilhafterweise besteht der Schacht wenigstens teilweise aus einem isolierenden Material. Im Regelfall ist die Schraube mit einem vergrößerten Schraubenkopf und einem Schaft mit einem Gewindeabschnitt ausgerüstet.

In der Tiefe des Schachtes erstreckt sich hinter der Sicherungseinrichtung vorzugsweise ein mittlerer Abschnitt des Schachtes, in welchem die Schraube oder der Schraubenkopf voll umfänglich mit Spiel aufnehmbar ist, sodass die Sicherungseinrichtung einen Hinterschnitt bildet, der sich über einen Winkelabschnitt oder mehrere Winkelabschnitte oder auch vollumfänglich um den Schacht herum erstreckt.

Vorzugsweise ist in diesem mittleren Abschnitt des Schachtes der Schacht rund ausgebildet und dort ist der Innenumfang des Schachtes deutlich größer als der Außenumfang des Schraubenkopfes bzw. der Schraube.

Der erfindungsgemäße Anschlussflansch erlaubt die verliersichere Aufnahme von Schrauben bei deutlich reduzierter Anforderung an die Genauigkeit der Fertigung, sodass eine kostengünstigere Fertigung bei gleichzeitig höherer Qualität möglich ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des Ausführungsbeispieles, dass im Folgenden mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen erläutert wird.

Darin zeigen:

Fig. 1 einen Anschlussflansch gemäß der Erfindung in einer Aufsicht;

Fig. 2 den Anschlussflansch nach Fig. 1 im Querschnitt A-A mit einer schematisiert dargestellten Schraube;

Fig. 3 eine Schraube für den Anschlussflansch nach Fig. 1; und

Fig. 4 die Querschnitte des Schachtes und des

Schraubenkopfes des Anschlussflansches nach Fig. 2.

Mit Bezug auf die beiliegenden Figuren wird nun ein

Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.

In Fig. 1 ist eine Aufsicht auf den erfindungsgemäßen Anschlussflansch 1 dargestellt, der insbesondere zum Einsatz an elektrischen Anschlussklemmen kommt. Dazu kann die

Anschlussklemme zur Aufnahme eines oder mehrerer Leiter dienen und beispielsweise an einem oder beiden Enden des Gehäuses mit einem erfindungsgemäßen Anschlussflansch versehen sein, um eine solche Anschlussklemme an einem weiteren Bauteil zu befestigten. Möglich ist es aber auch, die Erfindung zum

Sichern eines Leiters an einer Anschlussklemme zu verwenden.

Der erfindungsgemäße Anschlussflansch 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem ein Schacht 3 vorgesehen ist, in dem die Schraube 4 aufgenommen wird, wie sich insbesondere aus der Darstellung nach Fig. 2 ergibt. In Fig. 2 ist der Querschnitt A-A aus Fig. 1 dargestellt.

Das Gehäuse 2 und insbesondere die Schachtwand 5 des Schachtes 3 sind hier im Ausführungsbeispiel aus einem elastischen Material hergestellt und bestehen insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, der sich elastisch verformen lässt.

In Fig. 2 ist die nur schematisch dargestellte Schraube 4 abgebildet, die mit einem Schraubenkopf 24 und mit einem mit einem Gewinde versehenen Schraubenschaft 25 ausgerüstet ist. Die Schraube 4 wird in dem Schacht 3 des Gehäuses 2 verliersicher aufgenommen, so dass sich der in Fig. 2 dargestellte Zustand 7 ergibt, in welchem die Schraube auch und insbesondere im nicht -verschraubten Zustand verliersicher aufgenommen ist.

Dazu weist die Schachtwand 5 eine Sicherungseinrichtung 6 auf, die in der Art eines Hinterschnittes ausgeführt ist und bewirkt, dass der freie Durchmesser des Schachtes 3 an wenigstens einer Stelle kleiner ist als der entsprechende Durchmesser der Schraube 4 an dieser Stelle. Allgemein gesagt weist der größte Durchmesser der Schraube 4 einen anderen Querschnitt auf als der kleinste Querschnitt des Schachtes 3, während die Umfangslängen des größten Schraubenquerschnitts und die Umfangslänge des kleinsten Schachtquerschnittes wenigstens etwa aufeinander angepasst sind. Das hat zur Folge, dass der kleinste Schachtdurchmesser größer ist als der kleinste Schraubendurchmesser, sodass die Schraube 4 nach dem überstreichen der Sicherungseinrichtung 6 verliersicher in dem Schacht 3 aufgenommen ist.

Wie insbesondere aus der Darstellung nach Fig. 4 entnommen werden kann, in der der größte Querschnitt 9 der Schraube 4 und der freie Querschnitt 8 der Sicherungseinrichtung 6 dargestellt sind, entnommen werden kann, ist hier der größte Durchmesser 9 des hier rund ausgebildeten Schraubenkopfes 24 größer als der kleinste Durchmesser 19 des gestrichelt dargestellten und hier achteckig ausgeführten freien Querschnitts 8 der Sicherungseinrichtung 6. Gleichzeitig sind die acht Ecken 12 der Sicherungseinrichtung 6 radial außerhalb des größten Durchmessers 9 des Schraubenkopfes 24 vorgesehen, sodass der Schraubenkopf 24 durch die Halterippen 14 der Sicherungseinrichtung 6 verliersicher in dem Schacht 3 aufgenommen wird, während die Umfangslängen der Sicherungseinrichtung des Schraubenkopfes aufeinander angepasst sind.

Das bedeutet hier, dass die Länge des Innenumfanges 10 der Sicherungseinrichtung 6 angepasst ist auf die Länge des Außenumfangs 11 der Schraube 4 bzw. hier des Schraubenkopfes 24. Hier im Ausführungsbeispiel ist die Länge des Innenumfangs der Sicherungseinrichtung 6 etwas größer als die Länge des Außenumfangs 11 des Schraubenkopfes 24, damit eine Dehnung des gesamten Umfanges der Sicherungseinrichtung 6 bei Einführen

der Schraube 4 zuverlässig verhindert wird, denn in solchen Fällen kann das zu Beschädigungen des Bauteils führen.

Der Unterschied der Umfangslängen kann einige Prozent betragen z.B. 5 % oder 10 % oder auch 15 %. Wesentlich ist, dass sich die Schachtwand 5 beim überstreichen des Schraubenkopfes 24 lokal deformieren kann, sodass bei der elastischen Verformung im Wesentlichen eine Biegung und keine überdehnung der Schachtwand 5 erfolgt .

Hier im Ausführungsbeispiel beträgt die Breite des Anschlussflansches 1 etwa 5,4 mm, während die freien Durchmesser 20,21 und 22 gleich sind und etwa 3,9 ram betragen. Der freie Durchmesser 19 im Bereich der Sicherungseinrichtung 6 ist kleiner und beträgt hier 3,65 mm, während die

Schachtwand 5 im Bereich des zugänglichen Endes 13 ebenfalls einen freien Durchmesser 18 von 3,9 mm aufweist. Das bedeutet, dass sich im Bereich der Sicherungseinrichtung 6 der freie Durchmesser 18 durch die Halterippen 14 der Sicherungseinrichtung 6 bedingt von 3,9 auf 3,65 mm reduziert. Somit wird ein leichtes Einführen der Schraube in das zugängliche Ende 13 des Schachtes 3 ermöglicht, bis die Schraube auf die Sicherungseinrichtung 6 stößt.

In Fig. 3 ist die Schraube 4 für den Anschlussflansch 1 detaillierter dargestellt. Die den Schraubenkopf 24 und den Schraubenschaft 25 aufweisende Schraube 4 hat hier im Ausführungsbeispiel einen kreisrund ausgestalteten Kopf, der einen Durchmesser von 3,8 mm aufweist. Um die Schraube mit einem Werkzeug drehen zu können, ist der Schraubenkopf 24 mit einem Schlitz 26 versehen. In anderen Ausgestaltungen kann auch ein Kreuzschlitz oder ein Innen- oder Außensechskant der dgl . vorgesehen sein.

Während die Länge des Schraubenkopfes hier etwa 1,4 mm beträgt, weist der Schraubenschaft 25 eine Länge von 6,2 mm auf und ist über den größeren Teil seiner Länge mit einem Außengewinde 30 versehen, welches hier als M 2,5-Gewinde

ausgeführt ist. Der Schraubenschaft 25 wird durch das untere Durchgangsloch 23 des Anschlussflansches 1 durchgeführt.

In anderen Ausgestaltungen sind andere Abmessungen des Anschlussflansches 1 und des Schachtes 3, sowie der Schraube 4 möglich. Dabei können die Abmessungen jeweils größer und auch kleiner sein.

Um die Verformung der Schachtwand 5 im Bereich der Sicherungseinrichtung 6 zu erleichtern und um die Herstellung des erfindungsgemäßen Anschlussflansches 1 zu erleichtern, ist im Bereich der Sicherungseinrichtung 6 auf der Außenseite der Schachtwand 5 eine Phase 16 vorgesehen, die die Elastizität der Schachtwand erhöht .

Obwohl der Schraubenkopf hier im Ausführungsbeispiel rund ausgestaltet und die Schachtwand 5 einen mehreckigen Querschnitt aufweist, ist es auch möglich, die Schraube 4 unrund und den Schacht 3 rund zu gestalten.

In allen Ausgestaltungen ist wenigstens im Bereich des Schachtbodens 33 der freie Durchmesser des Schachtes 5 überall größer als der Außendurchmesser der Schraube 4, um eine leichte und ungestörte Drehbarkeit der Schraube 4 in dem Schacht 3 zu ermöglichen.

Bezugszeichenliste

1 Anschlussflansch

2 Gehäuse

3 Schacht

4 Schraube

5 Schachtwand

6 Sicherungseinrichtung

7 nicht verschraubter Zustand

8 freier Querschnitt der Sicherungseinrichtung

9 größter Querschnitt der Schraube

10 Innenumfang

11 Außenumfang

12 Ecke

13 zugängliches Ende

14 Halterippe

15 Außenseite

16 Phase

17 Breite

18 Durchmesser

19 kleinster Durchmesser

20 Durchmesser

21 Durchmesser

22 Durchmesser

23 Durchgangsloch

24 Schraubenkopf

25 Schraubenschaft

26 Schlitz

27 Kopfdurchmesser

28 Kopflänge

29 Schaftlänge

30 Gewindedurchmesser

31 Abstand

32 größter Schraubendurchmesser

33 Schachtboden