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Klemmelement zum lötfreien Anschluß isolierter elektrischer Leiter
Die Erfindung betrifft ein Klemmelement zum lötfreien An-.
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schluß isolierter elektrischer Leiter, bestehend aus einer U-förmig
ausgebildeten Blattfeder mit Pederschenkeln und Klemmbacken, deren Kanten schneidenartig
aufeinander gerichtet sind.
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Klemmelemente der eingangs beschriebenen Art sind bekannt.
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So wird z.B.in der deutschen Patentschrift 1 257 239 eine Klemme zum
mechanischen Pestlegen und elektrischen Anschliessen isolierter Leiter beschrieben,
die zwei einseitig miteinander verbundene, sich gegenüberstehende und durch den
Leiter aufspreizbare Klemmbacken aufweist. Unterhalb der eigentlichen Klemmflächen
sind gegenüberliegende Eleaxflächen mit Vorsprüngen versehen, so daß die Klemmbacken
nur bis zu einem Abstand, der höchstens gleich dem Durchmesser des abisolierten.
Leiters ist, gegeneinanderfedern. Beim B drücken eines anzuschließenden isolierten
Leiters zwischen die Klemmbacken federn diese auseinander. Infolge ihrer Elastizität
und der dadurch erzeugten Rückstellkraft durchdringen die Klemmbacken die Isolierung
des Leiters und pressen sich gegen die blanken Leiter. Durch die besondere Ausbildung
von Vorsprüngen an den Klemmbacken wird erreicht, daß ein voll ständiges Durchtrennen
des eingeführten Leiters durch die mit verhältnismäßig großer Kraft gegeneinanderfedernden
Klevmbacken verhindert wird.
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Aus der franz. Patentschrift 1 512 726 ist eine aus Blech hergestellte
Steckverbindung bekannt, vorzugsweise zum Anschluß
von gedruckten
Schaltungsplatten. Sie besteht aus einem abgewinkelten Blechstreifen, der längs
eines Teiles der Biegekante aufgeschlitzt ist. Die Kanten sind im Bereich des Schlitzes
abgeschrägt. In den Schlitz wird ein entsprechend ausgebildetes Kontaktstück eingeführt,
z.B. der Anschluß kontakt von Schaltungsplatten.
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Weiter ist aus der USA-Patentschrift 3 181 107 eine Kontaktklemme
zum Kontaktieren von blanken oder von ihrer Isolierung nicht zu befreienden isolierten
Drahten bekannt, bei der die Drähte an zwei etwa auf einer kreisförmigen Umfangslinie
liegenden, vorteilhafterweise im wesentlichen gegenüberliegenden Stellen von Kontakt
stücken unter Druckeinwirkung berührt oder angeschnitten werden. Die Kontaktstücke
sind von einander elektrisch isoliert. Diese bekannte Kleie hat besondere Bedeutung
bei Messungen an elektrischen Leitern. Die voneinander isolierten, von zwei Seiten
auf den zu prüfenden Draht drückenden und Kontakt gebenden Kontaktmesser ermöglichen
den Anschluß zweier Stromkreise an einen Draht, aleo eines Haupt- und eines Hilfsstromkreisea,
Die der Erfindung zugrunde liegende und zu lösende Aufgabe besteht nun darin, ein
Klemmelement so auszubilden, daß es den geetellten Bedingungen in besserer Weise
als bisher gerecht wird. Die Klemmbacken eines Rlemxelementes sollen nämlich einen
genügend großen Druck auf eine eingeführte Ader ausüben, damit die Aderisolierung
mit Sicherheit durchdrungen wird und eine Kontaktgabe mit genügend großem, auf die
Dauer wirksam bleibendem Kontaktdruck erfolgt. Außerdem sollen die Klemmelemente
universell anwendbar sein, d.h. sie sollen ohne besondere konstruktive minderung
oder Behandlung in den in der Praxis vorkommenden Fällen einsetzbar sein.
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Bei dem Klemmelement der eingangs geschilderten Art sind ertindungagexäß
die Pederechenkel im Bereich ihrer freien
Enden breiter als im Bereich
des U-förmig gestalteten Teiles ausgebildet. In vorteilhafter Weise sind die Kleninibacken
durch Abkanten der Randteile der aufeinander zeigenden Teile der freien Enden der
Federschenkel oder deren verbreiterten Bereiche gebildet, derart, daß die Klemmbacken
in an sich bekannter Weise einen Winkel von vorzugsweise 900 einschließen.
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Das Klemmelement kann vorzugsweise als Plachfeder hergestellt werden.
Zur Einstellung eines definierten Abstandes der Kleembacken können zwischen die
Federschenkel Abstandskörper oder dergl. eingesetzt werden.
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Bei dem Klemmelement nach der Erfindung wird im Gegensatz zu bekannten
Klemmelementen Jedem Bestandteil eine spezifische Aufgabe übertragen. So dienen
die Federschenkel lediglich der Erzeugung des erforderlichen Schneid- und Kontaktdruckes,
während die an deren Enden sitzenden Klemmbacken allein für die Herstellung einer
leitenden Verbindung mit den anzuschließenden Drähten vorgesehen sind. Die Klemmbacken
können daher völlig frei von den Forderungen, die an die Federkräfte oder dergl.
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gestellt werden, gestaltet werden. Demgegenüber können die Federschenkel
so dimensioniert werden, daß sie die Klenbacken mit dem gewünschten Druck aufeinanderpresseü.
Ohne auf die Gestaltung der Klemmbacken Rücksicht nehmen zu mssen, können daher
die Federschenkel bei entsprechender Ausbildung hochkant und/oder breitflächig auf
Biegung beansprucht werden. In Jedem Falle können die erforderlichen Sohneidenkanten
an den Klemmbacken durch Abkanten der Randteile oder dergl. in einfacher Weise ausgebildet
werden. Von großem Vorteil ist hierbei die Tatsache, daß das Klemmelexent nach der
Erfindung aus einem einzigen Stück Flachmsterial hergestellt werden kann. Die U-förmige
Gestaltung erlaubt in vorteilhafter Weise das Einführen eines geeignet gewählten
Abstandkörpers zwischen die Federschenkel; hierdurch wird ohne besonderen Aufwand
die Einstellung des Schneidenabstandes möglich und zwar für praktisch alle vorkoflenden
Anwendungsfälle,
ohne daß an dem Klemmelement selbst irgendeine Änderung vorzunehmen wäre. Es ist
so möglich, daß das in großen Stückzahlen herstellbare Klemmelement wahlweise zum
Anschluß sehr dünner oder auch stärkerer Drähte geeignet gemacht wird, z.B. dadurch,
daß bei einer Klemmleiste stangenförmige, dem Durchmesser der Leiter der anzuschließenden
Adern angepaßte Abstandstücke benutzt werden, die gleichzeitig für eine Vielzahl
von in einer Reihe angeordneten Klemmelementen dienen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher
erläutert.
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Die Fig.1 bis 4 zeigen u. a.die Herstellungsschritte und beispielsweise
den Einbau eines Klemmelementes. In Fig.1 ist eine aus einem Blechstreifen ausgestanzte
Flachfader 1 dargestellt, deren Federschenkel 2 hochkant auf Biegung beansprucht
werden. Die beiden Klemmbacken 3 sind zur besseren Einführungsmöglichkeit der Adern
an den Stellen 4 abgeschrägt ausgebildet. Nach dem Zuschnitt der Plachteder werden
die beiden Federschenkel überlappt vorgebogen, wie dies in Fig.2 an der Stelle 5
angedeutet ist. Das Maß der Uberlappung ist von der erforderlichen Größe der Federvorspannung
abhängig. Die fertiggestellten Klemmelemente können dann bereits mit der der Flachfeder
eingeprägten Vorspannung z.B. in Klemmleisten eingesetzt werden. Die Doppelschneide
an den Klemmbacken 3 wird durch Abbiegen der verbreiterten Teile 3 an den Federschenkeln
erzeugt. wie dies in der Draufsicht der Fig.3 gezeigt ist; die Stirnkanten 6 an
den Klemmbacken 3 schließen dann vorzugsweise einen Winkel von oa. 90° ein. Auf
diese Weise wird die Erzeugung einer Schneide durch spanabhebende Bearbeitung oder
durch Anschlagen vermieden. Durch eine zwischen die Federschenkel 2 eingebrachte
Abstützung 7 nach Fig.3 können die durch Abbiegen der Flachfeder gebildeten Schneidkanten
6 auf eine
vorbestimmbaren Abstand eingestellt werden, der z.3.so
groß gewählt werden kann, daß ein Abschneiden des Leiters durch diese Schneidkanten
ausgeschlossen ist. Dies kann von besonderer Bedeutung beispielsweise bei Adern
mit dünnem Leiter sein. Den Zustand des Klemmelementes bei eingeführter Ader 8 zeigt
die Fig.4 sowohl in Vorderansicht als auch in Draufsicht. Man sieht, wie die Federschenkel
2 von der Abstützung 7 abgehoben sind. Wie es ferner aus den Draufsichten der zig.3
und 4 ersichtlich ist, entsteht an den Klemmbacken infolge des Abbiegens der Schnittkanten
eine messerartige Schneide, welche die.Aderisolierung sicher durchdringt und keilförmig
beiseite schiebt. Die Klemmstelle ist dabei als Doppelkontakt ausgebildet. Die Klemmbacken
liegen mit Vorspannung auf dem Leiter auf, so daß auch bei dünnen Aderstärken der
volle Schneidendruck wirksam wird. Dieser Schneidendruck ergibt zusammen mit dem
Entlangführen der Ader an der Messerschneide über eine gewisse Strecke hinweg den
gewünschten Effekt, nämlich eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Klemmelement
und der Ader. Da die Isolationsschicht an der Kontaktstelle nioht entfernt, sondern
lediglich zur Seite geschoben wird, ist die Kontaktstelle von Isoliermaterial umgeben
und daher gegen Korrosionseinflüsse geschützt.
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In Fig.5 ist eine weitere Ausführungsform eines Klemmelementes nach
der Erfindung in Seiten- und Draufsicht gezeigt. Bei dieser Ausführungsform besteht
das Klemmelement im Gegensatz zu der Ausgestaltung nach Fig.1 bis 4 aus einem U-förmig
gebogenen Element mit den beiden Federschenkeln 2, die an ihrem freien Ende die
Klemmbacken 3 tragen. Diese sind durch Abkanten der entsprechenden Teile an den
Federschenkeln gebildet, derart, daß sich die Schneidkanten 6 bilden, deren Stirnflächen
vorzugsweise einen Winkel von 900 einschließen.
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Bei der AusfUhrungatorm nach Fig.6 sind die Klemmbacken 3 so weit
abgekantet daß ihre Schneiden in den Raum zwischen den
Enden der
Federschenkel ragen. Diese Ausführungsform ist von besonderer Bedeutung, da sie
eine raumsparende Anordnung der Klemmelemente ermöglicht. Die Stirnflächen der Schneidkanten
6 schließen auch in diesem Falle vorteilhafterweise einen Winkel von ca. 900 ein.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß der Kontaktdruck
in der Nähe der Mittelzone der Federbreite ausgeübt wird; dabei überträgt sich die
auf die Federschenkel 2 rückwirkende Kraft etwa in deren Mittelzone, so daß Torsionskräfte
an den Federschenkeln nicht auftreten können oder sehr klein sind.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig.7 stellt, gemessen an der Erzeugung
der Federkraft durch die Federschenkel, eine Zwischenlösung zwischen den Ausführungsformen
nach den Fig.1 bis 4 einerseits und nach den Fig. 5 und 6 andererseits dar. Bei
diesem Klemmelement sind die Federschenkel 2 bereits so ausgerichtet, daß, wie in
der Draufsicht erkennbar, die Klemmbacken einen rechten Winkel einschließen.
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Bei allen Ausführungsformen kann die den Klemmbackenabstand festlegende
Abstützung in unmittelbarer Nähe der Klemmbacken angebracht werden, wodurch erreicht
wird, daß der Schneidenabstand sehr exakt einstellbar ist.
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7 Figuren 4 Patent ansprüche