Die Erfindung betrifft eine Schraubanschlussanordnung zum Anschließen eines elektrischen Leiters. Weiter betrifft die Erfindung eine Anschlussklemme mit mindestens einer derartigen Schraubanschlussanordnung.

Derartige Schraubanschlussanordnungen werden beispielsweise in elektrischen Anschlussklemmen, wie Reihenklemmen, Leiterplattenanschlussklemmen oder Lüsterklemmen, eingesetzt. Elektrische Anschlussklemmen mit Schraubanschluss zeichnen sich durch ihre hohen, über Jahre konstant auf elektrische Leiter übertragbare Klemmkräfte aus. Mit diesem Klemmentyp können vorgegebene hohe Klemmkräfte ohne Schwankungen sogar bei auf die elektrische Anschlussklemme wirkenden Vibrationen eingehalten werden. Aufgrund dieser Eigenschaften werden elektrische Anschlussklemmen mit Schraubanschluss auch bei anspruchsvollen industriellen Anwendungen mit bewegten und schwingenden Maschinenteilen bevorzugt eingesetzt.

Am Markt bekannte Klemmkäfige eines Klemmkörpers einer Schraubanschlussanordnung können beispielsweise durch ein Stanz-Biege-Verfahren hergestellt werden. Diese sind dann zum Teil so gestaltet, dass zwei Laschen im Bereich des Durchgangs der Klemmschraube aufeinander liegen. Dabei ist durch beide Laschen eine Durchgangsbohrung mit Gewinde, zur Aufnahme der Klemmschraube eingebracht. Vorteilig hierbei ist, dass sich die beiden Laschen gegeneinander bewegen können, was eine Verklemmung der Klemmschraube bewirkt, eine sogenannte Schraubenbremse. Damit wird verhindert, dass sich die eingeschraubte Klemmschraube selbstständig, z.B. bei Vibration, aus dem Klemmkörper herausdreht oder weiter hineindreht. Nachteilig hierbei ist, dass nur zwei Laschen übereinander liegen, wie dies beispielsweise aus der DE 1 996 971 U bekannt ist. Die Anzahl der tragenden Gewindegänge ist damit relativ gering, weil aus Platz- und Kostengründen die Materialstärke des Flachbandes möglichst dünn gewählt wird. Die Gefahr, dass die Gewindegänge in den Laschen durch die aufgebrachte Schraub- bzw. Klemmkraft zerstört werden, ist somit sehr hoch. Andere, am Markt erhältliche, Klemmkäfige eines Klemmkörpers besitzen aus diesen Gründen einen Gewindedurchzug in einer der Laschen. Dies vergrößert zum einen die Anzahl der tragenden Gewindegänge, zum anderen kann dann jedoch der Effekt der Verklemmung der Klemmschraube nicht mehr gegeben sein, wenn nur noch eine Lasche mit Gewinde ausgeführt ist, wie dies beispielsweise aus der DE 10 2011 051 231 A1 bekannt ist. Dies macht eine zusätzliche Kontur z.B. im Isoliergehäuse einer Anschlussklemme notwendig, damit sich die Klemmschraube nicht selbsttätig aus dem Klemmkörper heraus oder hinein dreht. Zudem ist die Herstellung eines Gewindedurchzuges ein zusätzlicher Fertigungsaufwand, welcher höhere Kosten verursacht und Fachwissen erfordert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Schraubanschlussanordnung sowie eine Anschlussklemme zur Verfügung zu stellen, welche sich durch eine hohe Funktionalität bei gleichzeitig reduzierten Herstellungswand auszeichnen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Schraubanschlussanordnung gemäß der Erfindung weist eine Klemmschraube, einen Strombalken, gegen welchen der anzuschließende Leiter mittels der Klemmschraube klemmbar ist, und einen Klemmkörper, welcher einen einen Leiteranschlussraum ausbildenden Klemmkäfig und eine Kreuzmutter aufweist, auf, wobei der Klemmkäfig eine Bohrung und die Kreuzmutter eine Gewindebohrung aufweisen, in welchen die Klemmschraube geführt ist. Der Klemmkäfig ist aus einem Flachbandmaterial ausgebildet, welches derart gebogen ist, dass das Flachbandmaterial einen zwei sich gegenüberliegend angeordnete Seitenwände, eine Bodenwand und eine der Bodenwand gegenüberliegend angeordnete Deckenwand aufweisenden Rohrkörper ausbildet, wobei ein erster Endabschnitt des Flachbandmaterials mindestens eine puzzleartige Kontur aufweist und ein dem ersten Endabschnitt gegenüberliegend angeordneter zweiter Endabschnitt des Flachbandmaterials mindestens eine puzzleartige Gegenkontur aufweist, welche zum Verbinden der beiden Endabschnitte miteinander in die mindestens eine puzzleartige Kontur eingreift.

Der Klemmkörper ist erfindungsgemäß aus einem Klemmkäfig und aus einer Kreuzmutter ausgebildet. Der Klemmkäfig ist aus einem Flachbandmaterial ausgebildet, so dass der Klemmkäfig aus einem Stanz-Biege-Teil ausgebildet sein kann. Das Flachbandmaterial kann sich durch eine besonders geringe Materialdicke auszeichnen, wodurch auch der Klemmkäfig und damit die gesamte Schraubanschlussanordnung möglichst kleine Bauteilabmessungen aufweisen können. Das Flachbandmaterial ist dabei nunmehr derart gebogen, dass keine sich überlappenden Bereiche an dem Klemmkäfig ausgebildet sind. Stattdessen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Flachbandmaterial zur Ausbildung des Klemmkäfigs an seinen beiden Endabschnitten miteinander verbunden ist, so dass das Flachbandmaterial im verbundenen Zustand der beiden Endabschnitte einen Rohrkörper, insbesondere einen rechteckförmigen Rohrkörper, ausbildet. Dieser Rohrkörper bzw. das Flachbandmaterial weist vorzugsweise über seine gesamte Länge bzw. über seinen gesamten Umfang die gleiche Dicke auf, so dass sich überlappende Bereiche vermieden werden. Das Flachband ist dabei so dünn ausgelegt, dass ein möglichst schmaler Klemmkörper gefertigt werden kann und gleichzeitig die benötigten Klemmkräfte von dem Klemmkörper aufgenommen werden können. Zum Verbinden der beiden Endabschnitte miteinander ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass an dem ersten Endabschnitt mindestens eine puzzleartige Kontur und an dem zweiten Endabschnitt mindestens eine puzzleartige Gegenkontur ausgebildet sind, welche ineinandergreifen, um die beiden Endabschnitte miteinander zu verbunden. Die puzzleartige Kontur kann durch einen T-förmigen Vorsprung oder eine T-förmige Ausnehmungen dem ersten Endabschnitt ausgebildet sein und die puzzleartige Gegenkontur kann durch eine T-förmige Ausnehmung oder einen T-förmigen Vorsprung an dem zweiten Endabschnitt ausgebildet sein. Durch das Ineinandergreifen der beiden Endabschnitte über ihre puzzleartige Kontur bzw. puzzleartige Gegenkontur kann der Rohrkörper geschlossen werden, so dass ein geschlossenes Kraftsystem ausgebildet werden kann. Das Ineinandergreifen der puzzleartigen Kontur mit der puzzleartigen Gegenkontur ermöglicht eine formschlüssige Verbindung der beiden Endabschnitte des Flachbandmaterials. Der Herstellungsaufwand eines derartig ausgebildeten Klemmkörpers ist gegenüber bekannten Klemmkörpern, bei welchen die Laschen bzw. Endabschnitte aufeinander gefaltet sind, wesentlich reduziert. Die Bohrung an dem Klemmkäfig zur Aufnahme der Klemmschraube kann mit oder ohne Gewinde ausgebildet sein.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die mindestens eine puzzleartige Kontur und die mindestens eine puzzleartige Gegenkontur jeweils mindestens eine keilförmige Fläche aufweisen. Durch die keilförmigen Flächen können Hinterschnitte ausgebildet werden, wodurch die puzzleartige Kontur mit der puzzleartigen Gegenkontur noch sicherer ineinandergreifen kann und ein ungewolltes Lösen der beiden Endabschnitte voneinander dadurch besonders sicher vermieden werden kann. Durch die keilförmigen Flächen kann sich die puzzleartige Kontur des ersten Endabschnitts bei Zugbelastung an die puzzleartige Gegenkontur des zweiten Endabschnitts heranziehen. Dadurch kann die Zugbelastbarkeit des Klemmkäfigs erhöht werden. Besonders bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass an dem ersten Endabschnitt zwei puzzleartige Konturen und an dem zweiten Endabschnitt zwei puzzleartige Gegenkonturen ausgebildet sind. Hierdurch kann erreicht werden, dass eine T-förmige puzzleartige Kontur des ersten Endabschnitts von zwei T-förmig ausgebildeten puzzleartigen Gegenkonturen des zweiten Endabschnitts so umschlossen wird, dass ein seitliches Ausweichen bei Zugbelastung nicht möglich ist. Dies ermöglicht eine besonders sichere und stabile Verbindung der beiden Endabschnitte miteinander auch bei einer hohen Zugbelastung auf die beiden Endabschnitte.

Die beiden Endabschnitte sind vorzugsweise derart an dem Klemmkörper positioniert, dass die beiden Endabschnitte eine der beiden Seitenwände ausbilden. Damit kann insbesondere die Deckenwand, wo die Gewindebohrung zur Aufnahme der Klemmschraube ausgebildet ist, eine durchgängige Fläche mit einer konstanten Dicke über ihre gesamte Länge und Breite aufweisende Wandstärke besitzen.

Zusätzlich zu der formschlüssigen Verbindung mittels der ineinandergreifenden puzzleartigen Kontur mit der puzzleartigen Gegenkontur können die beiden Endabschnitte mittels einer Schweißverbindung stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Durch die Schweißverbindung kann ein Verdrehen der Endabschnitte gegeneinander verhindert werden, wodurch die Stabilität der Verbindung der beiden Endabschnitte und damit des gesamten Klemmkäfigs erhöht werden kann. Die Schweißverbindung kann durch eine oder mehrere punktförmige Schweißstellen zwischen den beiden Endabschnitten ausgebildet sein. Die Schweißverbindung kann eine Laserstrahlschweißverbindung sein.

Die Kreuzmutter ist vorzugsweise an dem Klemmkäfig gehalten. Zum Halten der Kreuzmutter an dem Klemmkäfig kann an den beiden Seitenwänden des Klemmkäfigs jeweils eine Ausnehmung ausgebildet sein, in welche die Kreuzmutter eingreift und gehalten ist. Die Ausnehmung an der ersten Seitenwand ist vorzugsweise gegenüberliegend zu der Ausnehmung an der zweiten Seitenwand ausgebildet. Die Kreuzmutter kann in die beiden sich gegenüberliegend an den Seitenwänden ausgebildeten Ausnehmungen eingehangen sein. Die Ausnehmungen können an den beiden Seitenwänden des Klemmkäfigs eingestanzt bzw. ausgestanzt sein. Die Kreuzmutter kann zwei sich gegenüberliegend angeordnete Haltearme aufweisen, welche in die Ausnehmungen an den beiden Seitenwänden eingreifen können. Die beiden Haltearme sind vorzugsweise symmetrisch zueinander an der Kreuzmutter ausgebildet. Die beiden Haltearme können jeweils in Form eines Steges ausgebildet sein.

Um die mögliche Relativbewegung zwischen der Kreuzmutter und dem Klemmkäfig beschränken zu können, kann die Kreuzmutter zwei sich gegenüberliegend angeordnete Verdrehschutzstege aufweisen. Die Verdrehschutzstege erstrecken sich vorzugsweise in einem 90°-Winkel zu den beiden Haltearmen. Die Verdrehschutzstege können an einer in Einführrichtung des anzuschließenden Leiters gesehenen vorderen Seitenfläche und einer hinteren Seitenfläche des Klemmkäfigs bündig abschließen.

Die Kreuzmutter kann ebenso wie der Klemmkäfig aus einem Flachbandmaterial ausgebildet sein. Die Kreuzmutter kann dann durch einen Stanzvorgang hergestellt sein. Dabei ist die Dicke des Flachbandmaterials der Kreuzmutter vorzugsweise so ausgelegt, dass eine möglichst große Gewindebohrung eingebracht sein kann, um die notwendige Tragkraft zur Aufnahme des Klemmdrehmomentes der Klemmschraube sicherstellen zu können.

Der Klemmkäfig und die Kreuzmutter können aus dem gleichen Material ausgebildet sein. Ferner ist es auch möglich, dass der Klemmkäfig und die Kreuzmutter aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sind. Beispielsweise kann das Flachbandmaterial des Klemmkäfigs ein Kupfermaterial oder ein Stahlmaterial sein. Auch das Flachbandmaterial der Kreuzmutter kann ein Kupfermaterial oder ein Stahlmaterial sein.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erfolgt ferner mittels einer Anschlussklemme, welche ein Gehäuse und mindestens eine in dem Gehäuse angeordnete Schraubanschlussanordnung aufweist, die wie vorstehend beschrieben, aus- und weitergebildet ist. Eine derartige Anschlussklemme kann beispielsweise eine Leiterplattenanschlussklemme, aber auch eine Reihenklemme sein.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.

Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schraubanschlussanordnung gemäß der Erfindung mit angeschlossenem Leiter,

Fig. 2 eine schematische Explosionsdarstellung des in Fig. 1 gezeigten Klemmkörpers,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Abwicklung des in Fig. 1 und 2 gezeigten Klemmkäfigs,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Klemmkörpers gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Abwicklung des in Fig. 4 gezeigten Klemmkäfigs.

Fig. 1 zeigt eine Schraubanschlussanordnung 100 zum Anschließen eines elektrischen Leiters L.

Die Schraubanschlussanordnung 100 weist eine Klemmschraube 110, einen Klemmkörper 111 und einen Strombalken 112 auf. Der Strombalken 112 ist in den Klemmkörper 111 eingeführt, so dass mittels der Klemmschraube 110 der anzuschließende Leiter L innerhalb des Klemmkörpers 111 gegen den Strombalken 112 geklemmt und damit angeschlossen werden kann.

Fig. 2 zeigt den Klemmkörper 111 in einer Explosionsdarstellung. Der Klemmkörper 111 weist einen Klemmkäfig 113 und eine Kreuzmutter 114 auf.

Der Klemmkäfig 113 weist zwei sich gegenüberliegend angeordnete Seitenwände 115, 116, eine Bodenwand 117 und eine Deckenwand 118 auf. Die beiden Seitenwände 115, 116 umschließen zusammen mit der Bodenwand 117 und der Deckenwand 118 einen durch den Klemmkäfig 113 ausgebildeten Leiteranschlussraum 119. In diesen Leiteranschlussraum 119 wird der anzuschließende Leiter L in Einführrichtung E eingeführt, um innerhalb des Leiteranschlussraums 119 mittels der Klemmschraube 110 gegen den Strombalken 111 geklemmt und angeschlossen zu werden. Die beiden Seitenwände 115, 116 bilden zusammen mit der Bodenwand 117 und der Deckenwand 118 einen rechteckförmigen Rohrkörper aus.

Der Klemmkäfig 113 ist aus einem Flachbandmaterial 120, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, ausgebildet und in die entsprechende Form, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, gebogen. Das Flachbandmaterial 120 weist eine Streifenform auf. Das Flachbandmaterial 120 weist einen ersten Endabschnitt 121 und einen gegenüberliegend zu dem ersten Endabschnitt 121 angeordneten zweiten Endabschnitt 122 auf. Um die beiden Endabschnitte 121 , 121 zur Ausbildung des Klemmkäfigs 113 miteinander zu verbinden, weist der erste Endabschnitt 121 des Flachbandmaterials 120 eine puzzleartige Kontur 123 und der zweite Endabschnitt 122 des Flachbandmaterials 120 eine puzzleartige Gegenkontur 124 auf. Wie in Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, greift die puzzleartige Kontur 123 formschlüssig in die puzzleartige Gegenkontur 124 ein. Die puzzleartige Kontur 123 ist durch einen T-förmigen Vorsprung an dem ersten Endabschnitt 121 des Flachbandmaterials 120 ausgebildet. Die puzzleartige Gegenkontur 124 ist durch eine T-förmige Ausnehmung an dem zweiten Endabschnitt 122 des Flachbandmaterials 120 ausgebildet. Durch dieses puzzleartige Ineinandergreifen der beiden Endabschnitte 121 , 122 kann eine Überlappung der Endabschnitte 121 , 122 des Flachbandmaterials 120 bei dem in Form gebogenen Klemmkäfig 113 vermieden werden. Ist das Flachbandmaterial 120 in die Form des Klemmkäfigs 113 gebogen, bilden die beiden Endabschnitte 121 , 122 die zweite Seitenwand 116 des Klemmkäfigs 113 aus, wie in Fig. 1 und 2 zu erkennen ist.

Die beiden Endabschnitte 121 , 122 sind hier zusätzlich über eine Schweißverbindung 129 stoffschlüssig miteinander verbunden, wie in Fig. 1 durch die Kreise angedeutet ist. Die Schweißverbindung 129 ist in Form von zwei Punktschweißverbindungen ausgebildet. Die Punktschweißverbindung können durch ein Laserstrahlschweißen ausgebildet sein.

Weiter ist in dem Flachbandmaterial 120 eine Bohrung 125 zur Aufnahme der Klemmschraube 110 eingebracht. Die Bohrung 125 ist hier ohne Gewinde ausgebildet. Die Bohrung 125 kann aber auch mit Gewinde ausgebildet sein.

Wie in Fig. 3 weiter zu erkennen ist, ist rechts und links der Bohrung 125 jeweils eine Ausnehmung 126, 127 in das Flachbandmaterial 120 eingebracht. Diese Ausnehmungen 126, 127 sind hier als Durchgangsöffnungen ausgebildet. Diese Ausnehmungen 126, 127 dienen dazu, die Kreuzmutter 114 an dem Klemmkäfig 113 halten zu können. Wie in Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, erstrecken sich die Ausnehmungen 126, 127 entlang der ersten Seitenwand 115 und der zweiten Seitenwand 116 des Klemmkäfigs 113, so dass die Kreuzmutter 114 an den beiden Seitenwänden 115, 116 des Klemmkäfigs 113 gehalten und befestigt sein kann.

Die Kreuzmutter 114 ist in dem Leiteranschlussraum 119 zwischen dem Strombalken 112 und der Deckenwand 118 des Klemmkäfigs 113 positioniert.

Die Kreuzmutter 114 weist eine Gewindebohrung 128 auf, welche fluchtend mit der Bohrung 125 des Klemmkäfigs 113 angeordnet ist.

Die Kreuzmutter 114 weist die Form eines Kreuzes auf, wie in Fig. 2 zu erkennen ist.

Die Kreuzmutter 114 weist zwei sich gegenüberliegend angeordnete Haltearme 130, 131 auf, über welche die Kreuzmutter 114 an dem Klemmkäfig 113 gehalten wird. Dabei greift der erste Haltearm 130 in die erste Ausnehmung 126 des Klemmkäfigs 113 und der zweite Haltearm 131 greift in die zweite Ausnehmung 127 des Klemmkäfigs 113. Die beiden Haltearme 130, 131 sind symmetrisch zueinander angeordnet und ausgebildet. Die beiden Haltearme 130, 131 weisen jeweils eine Stegform auf.

Zusätzlich zu den beiden Haltearmen 130, 131 weist die Kreuzmutter 114 zwei sich gegenüberliegend angeordnete Verdrehschutzstege 132, 133 auf. Die beiden Verdrehschutzstege 132, 133 erstrecken sich in einem 90°-Winkel zu den beiden Haltearmen 130, 131. Die beiden Verdrehschutzstege 132, 133 schließen an einer in Einführrichtung E des anzuschließenden Leiters L gesehenen vorderen Seitenfläche 134 und einer hinteren Seitenfläche 135 des Klemmkäfigs 113 bündig ab, wie in Fig. 1 zu erkennen ist.

Die Kreuzmutter 114 kann ebenso wie der Klemmkäfig aus einem entsprechend gestanzten Flachbandmaterial ausgebildet sein.

Fig. 4 und 5 zeigen eine Ausgestaltung einer Schraubanschlussanordnung 100, welche im Wesentlichen der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausgestaltung entspricht. Der einzige Unterschied besteht in der Ausbildung der beiden Endabschnitte 121 , 122 des Flachbandmaterials 120. An dem ersten Endabschnitt 121 sind hier zwei puzzleartige Konturen 123A, 123B in Form von zwei T-förmigen Ausnehmungen ausgebildet. An dem zweiten Endabschnitt 122 sind zwei puzzleartige Gegenkonturen 124A, 124b in Form von zwei T-förmigen Vorsprüngen ausgebildet. Durch die zwei T-förmigen Ausnehmungen an dem ersten Endabschnitt 121 ist zwischen den beiden Ausnehmungen ein T-förmiger Vorsprung 136 ausgebildet. Durch die zwei T-förmigen Vorsprünge an dem zweiten Endabschnitt 122 ist zwischen den beiden Vorsprüngen eine T-förmige Ausnehmung 137 ausgebildet. Hierdurch kann erreicht werden, dass der T-förmige Vorsprung 136 des ersten 121 Endabschnitts von den zwei T-förmig ausgebildeten puzzleartigen Gegenkonturen 124A, 124B des zweiten Endab- Schnitts 122 so umschlossen wird, dass ein seitliches Ausweichen der Endabschnitte 121 , 122 bei Zugbelastung nicht möglich ist.

Bei der in Fig. 4 und 5 gezeigten Ausgestaltung weisen die puzzleartigen Konturen 123A, 123B und die puzzleartigen Gegenkonturen 124A, 124B jeweils keilförmige Flächen 138 auf. Durch die keilförmigen Flächen 138 werden Hinterschnitte ausgebildet, wie in Fig. 4 zu erkennen ist, wodurch die puzzleartige Kontur 123A, 123B mit der puzzleartigen Gegenkontur 124A, 124B noch sicherer ineinandergreifen kann und ein ungewolltes Lösen der beiden Endabschnitte 121 , 122 voneinander dadurch vermieden werden kann.

Bezugszeichenliste

100 Schraubanschlussanordnung

110 Klemmschraube

111 Klemmkörper

112 Strombalken

113 Klemmkäfig

114 Kreuzmutter

115 Seitenwand

116 Seitenwand

117 Bodenwand

118 Deckenwand

119 Leiteranschlussraum

120 Flachbandmaterial

121 Erster Endabschnitt

122 Zweiter Endabschnitt

123, 123A, 123B Puzzleartige Kontur

124, 124A, 124B Puzzleartige Gegenkontur

125 Bohrung

126 Ausnehmung

127 Ausnehmung

128 Gewindebohrung

129 Schweißverbindung

130 Haltearm

131 Haltearm

132 Verdrehschutzsteg

133 Verdrehschutzsteg

134 Vordere Seitenfläche

135 Hintere Seitenfläche

136 T-förmiger Vorsprung

137 T-förmige Ausnehmung

138 Keilförmige Fläche

E Einführrichtung

L Leiter