DE3938608C2 - Elektrischer Druck- bzw. Quetschkontaktverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen durch Stanz- und Biegever­ formung von Metallblechmaterial gebildeten elektrischen Druck- und Quetschkontaktverbinder für die Erstellung elektrisch leitender Verbindungen zu für die Führung von elektrischem Strom bestimmten Elektro-Drähten oder Elektro-Kabeln, der ein Endstück mit einem an seinem Vorderende offenen Schlitz und ein auf der diesem Endstück gegenüberliegenden Seite gebildetes Endstück-Verbindungsstück aufweist, wobei der Schlitz auf seiner Einlaßseite gebildete und zum Abstreifen der Isolationsbeschichtung des Elektrodrahtes oder -kabels ausgebildete Isolationsabstreiferbereiche aufweist.

Ein Druck- bzw. Quetschkontaktverbinder dieser Art ist aus der DE 24 27 215 C2 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung gehen die Abstreifklingen einstückig in die Kontaktstücke zum blanken, stromführenden Leitermaterial über. Dementsprechend ergibt sich hier eine Beschränkung auf Leiter bestimmter Seelen- und Isolationsdurchmesser. Bei unpassendem Iso­ lationsaußendurchmesser ist keine zuverlässige Kontakt­ verbindung gewährleistet, was zu einer Erhöhung des elek­ trischen Übergangswiderstands und damit zu einer starken Erwärmung und thermischen Beanspruchung des Isolations­ materials führen kann. Bei unpassendem Seelendurchmesser kann es zu übermäßigen Biegeverformungen der Kontaktstücke kommen, was zu einem schnellen Verschleiß des Druck- bzw. Quetschkontaktverbinders führen kann. Abgesehen davon ist die bekannte Anordnung für Kabel, deren Seele aus einer Vielzahl einzelner Adern zusammengesetzt ist, praktisch ungeeignet. In diesem Zusammenhang ist nämlich davon auszugehen, daß sich der Gesamtquerschnitt einer derartigen Leiterseele durch Ausweichen seiner einzelnen Adern den Abmessungen des nach unten sich erweiternden Schlitzes anzupassen sucht, wodurch es zu den oben geschilderten Unbestimmbarkeiten der Kontaktverbindung und damit zu den hiermit verbundenen, negativen Folgen kommt.

Bei einer aus der DE 26 43 112 A1 bekannten Anordnung werden durch eine auf relativ großer Länge verlaufende Schwächung des Blechzuschnitts Zungen geschaffen, die gegen eine feste Bezugswand drücken sollen. Die bekannte Anordnung ist dabei so ausgebildet, daß die Isolation eines zwischen einer Mittelzunge und einer Seitenzunge eingelegten Leiters nur an einer Seite angeschnitten wird. Die Mittelzunge fungiert dabei als Widerlager und bleibt kontaktlos. Auch diese bekannte Anordnung ist dem­ entsprechend nur für ganz bestimmte Leiterausführungen mit vorgegebenen Abmessungen von Isolation und Leiterseele geeignet. Für Kabel ist es praktisch ungeeignet. Es besteht nämlich auch hier die Gefahr, daß außenliegende Adern beschädigt oder durchtrennt werden, was, wie oben schon erwähnt wurde, zu einer Erhöhung des elektrischen Übergangswiderstands und in der Folge davon zu thermischen Beanspruchungen führen kann.

Die DE 35 26 707 A1 zeigt ein Schneid-Klemmkontaktelement, das Kontaktstücke aufweist, die aus der eigentlichen Ebene des Klemmkontaktelements in Richtung der Leiterachse abgebogen sind, um die Schneid-Klemmkontaktschenkel gegenüber Durchmesserschwankungen unempfindlicher zu machen und unter Verminderung des Übergangswiderstands die Kontaktfläche zu vergrößern. Für Leiter stark unter­ schiedlicher Seelendurchmesser ist auch diese bekannte Anordnung nicht geeignet, weil die abgebogenen Kontaktstücke nur begrenzte Federungseigenschaften aufweisen können. Bei zu großem Seelendurchmesser besteht die Gefahr bleibender Verformungen der Kontaktstücke. Bei Kabeln kann es zu Beschädigungen und den hiermit verbundenen, weiter oben bereits angesprochenen Nachteilen kommen.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Druck- bzw. Quetschkontaktverbinder zu schaffen, der es möglich macht, mehrere Leiter mit voneinander unter­ schiedlichen Durchmessern exakt zu kontaktieren und der gleichzeitig kompakt aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schlitz im Anschluß an die einlaßseitenfernen Enden der Isolationsabstreiferbereiche einen breiten Bereich und das Endstück Kontaktstücke aufweisen, die aus vor der Biegeverformung des Metallblechzuschnitts sich dem breiten Bereich gegenüberliegend in Richtung von diesem weg erstreckenden Bereichen des Metallblechzuschnitts gebildet sind, die so zurückgebogen sind, daß ihre Vorderenden ohne Kontaktnahme mit dem Endstück in den breiten Bereich eingreifen und ihre so gebildeten Außenoberflächen den Isolationsabstreiferbereichen benachbarte Kontaktbereiche für die Erstellung elektrischen Kontakts mit der Seele eines Elektrodrahts oder -kabels bilden.

Diese Maßnahmen stellen sicher, daß der Kontaktnahmevorgang zwischen den Kontaktstücken und einer Leiterseele vom Trenn- bzw. Abstreifvorgang des Isolationsmaterials von der Leiterseele funktional getrennt sind. Hierdurch wird eine Verbesserung der Kontaktnahme mit Verringerung bzw. Vergleichmäßigung des elektrischen Übergangswiderstands und damit Minimierung der Wärmeentwicklung erreicht, und zwar auch bei Leitern relativ konstanter Dicke von Seele und Isolation und auch unabhängig davon, ob die Seele als Massivdraht oder aber als Vielzahl von Einzeladern ausgebildet ist. Der breite Bereich schafft dabei nicht nur Raum für eine bauraumsparende Anordnung der Kontaktstücke, sondern macht sie auch von der Dicke von Seele und Isolation des Leiters unabhängig. Die Ausbildung der Kontaktstücke aus Bereichen, die vor der Biegeverformung des Metallblechzuschnitts für das Endstück sich dem breiten Bereich gegenüberliegend in Richtung von diesem weg erstrecken, erbringt im Verein mit dem Zurückbiegen dieser Bereich in den breiten Bereich Federungseigenschaften hinein, die das selbsttätige Anpassen an die unterschiedlichen Materialdicken der Seelen der elektrischen Leiter ohne Verletzung derselben und insbesondere einzelner Adern im Falle von Kabelausführungen ermöglicht. Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen lassen sich dementsprechend die Nachteile der bekannten Anordnungen vollständig vermeiden.

Eine zweckmäßige Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen ist im Anspruch 2 angegeben.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausfüh­ rungsbeispiels eines elektrischen Druck- bzw. Quetschkontaktverbinders nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Endstücks des elektrischen Verbinders gemäß Fig. 1,

Fig. 3 in verkleinertem Maßstab eine Abwicklungsdarstel­ lung des Endstückes gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine Ansicht des Endstückes gemäß Fig. 2 und 3 nach dessen Fertigstellung von vorn;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung, die den Betriebszustand des Endstückes bei Verbindung mit einem mit ihm in Kontakt gepreßten bzw. gequetschten dünnen Elektrodraht bzw. -kabel zeigt;

Fig. 6 einen anderen Betriebszustand des gleichen End­ stückes bei Verbindung mit einem mit ihm in Kontakt gepreßten bzw. gequetschten dicken Elektrodraht bzw. -kabel.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des elektrischen Druck- bzw. Quetschkontaktverbinders nach der Erfindung als Ganzes. Der elektrische Verbinder A wird durch Stanz- und gleichzeitige oder anschließende Biegeverformung von Metallblechmaterial, wie beispielsweise Messing oder dgl., gebildet und weist einen Korpusteil 1, ein Endstück 2, das als Anschlußteil für einen elektrischen Leiter, wie beispiels­ weise einen Elektrodraht oder ein Elektrokabel, dient, und ein als Endkontaktstück wirkendes Endstück-Verbindungsstück 3 auf, das so bemessen und ausgebildet ist, daß es mit einem Endstück eines anderen elektrischen Leiters vorstehend beschrie­ bener Art verbunden werden kann.

Der Kopusteil 1 wird dadurch gebildet, daß Platten- bzw. Blechmaterial in eine prismatische Form gebogen wird, und weist an seinen beiden Seiten gebildete Raststücke 1a auf, die dadurch erstellt sind, daß aus dem Platten- bzw. Blechma­ terial rechteckige Stücke etwa fahnenartig an drei Viereck­ seiten ausgestanzt und aus der Oberfächenebene so nach außen herausgebogen werden, daß sie über diese vorstehen.

Das Endstück-Verbindungsstück 3 wird dadurch gebildet, daß die seitlich abstehenden Bereiche der beiden einander gegen­ überliegenden Seitenwandungen des Korpusteils 1 nach innen gebogen werden, und ist so dimensioniert und angeordnet, daß ein Endstück eines anderen elektrischen Leiters, wie beispielsweise eines Elektrodrahtes oder -kabels, zwischen seine Seitenwandungen eingeführt und dadurch eine elektrische Verbindung desselben mit dem Endstück-Verbindungsstück 3 über dessen Federkraftwirkung erstellt werden kann.

Im folgenden wird nun Konstruktion und Gestaltung des einen wesentlichen Teil der Erfindung bildenden Endstückes des Verbinders beschrieben. Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Endstückes des elektrischen Verbinders. Fig. 3 ist eine Abwicklungsdarstellung des Endstückes. Fig. 4 ist eine Ansicht des Endstückes nach dessen Fertigstellung von vorn. Das Endstück 2 ist gleichermaßen durch eine Erstreckung bzw. Verlängerung bzw. Verbreiterung einer Seitenwandung des Korpusteils 1 gebildet und weist einen Schlitz 4 auf, der in diese so eingeformt ist, daß er sich zum Vorderende des Endstückes 2 hin öffnet (Sackschlitz). Der Einlaß des Schlitzes 4 wird durch sich zum Sackboden hin verengende bzw. abgeschrägte Bereiche 4a definiert, die gebildet sind, um die Einführung eines elektrischen Leiters beschriebener Art in den Schlitz zu erleichtern. An diese etwa trichterför­ migen Bereiche 4a schließen sich Abstreiferbereiche 4b an, die so ausgebildet und angeordnet sind, daß sie die Isolations­ beschichtung des elektrischen Leiters abstreifen. Die vorste­ hend beschriebene Ausführung des Schlitzes 4 ist identisch mit der des Schlitzes des Verbinders nach dem Stand der Technik. Weiterhin erstreckt sich aber ein breiter Bereich 4c vom Ende der Abstreifbereiche 4b des Schlitzes 4 weg. Das Endstück 2 weist an seinen beiden Außenseiten Verlängerungen 2a und sich von diesen auf gegenüberliegenden Seiten des breiten Bereiches 4c wegerstreckende Kontaktstücke 2b auf.

Jede der Verlängerungen 2a ist U-förmig längs jeder der Biegelinien zurückgebogen, welche jeweils im wesentlichen mit den Kanten einer Seitenwandung des Korpusteils 1 fluch­ ten. Die Vorderenden der Kontaktstücke 2b sind in den breiten Bereich 4c eingeführt und mit Abstand vom Endstück 2 angeord­ net. Die Vorderenden der Kontaktstücke 2b bilden Kontakt­ bereiche 4d für die Erstellung elektrischen Kontaktes mit der Seele eines Elektrodrahtes oder -kabels und bestimmen einen Zwischenraum zwischen sich, der nahezu der gleiche ist wie der der Abstreiferbereiche 4b, wobei diese Kontakt­ bereiche 4d vom breiten Bereich 4c des Schlitzes 4 entfernt gehalten und nahe den Abstreiferbereichen 4b angeordnet sind. Der Abstand zwischen den Kontaktbereichen 4d ist unter der Federkraftwirkung der Kontaktstücke 2b ausdehnbar, bis diese an der Stirnfläche (Begrenzungskantenfläche) des breiten Bereiches 4c zur Anlage kommen. Indem die Konstruktion dieser­ art ausgelegt ist, kann die Dimensionierung des elektrischen Verbinders nach der Erfindung kleiner gehalten werden als die des herkömmlichen Verbinders. Weiterhin sind die Verlän­ gerungsbereiche 2a zu Verstärkungszwecken vorgesehen und können entsprechend im Einzelfall vorliegenden geeigneten Bedingungen, wie beispielsweise der Dicke des Plattenmaterials des Endstückes 2 etc., fortgelassen werden.

Die Funktion des vorstehend beschriebenen elektrischen Ver­ binders wird im folgenden beschrieben:

Wie in Fig. 2 angedeutet, wird ein elektrischer Leiter, im dargestellten Fall ein Elektrokabel mit sieben Seelen, in dem Zwischenraum zwischen den sich nach außen hin öffnen­ den Bereichen 4a, die den Einlaß des Schlitzes 4 bilden, angeordnet und durch Aufbringung einer Kraft F in der durch einen Pfeil angedeuteten Richtung in den Schlitz 4 einge­ preßt bzw. eingequetscht. Der Außendurchmesser des elektri­ schen Leiters 5 (Elektrokabels) ist in strichpunktierter Linie angedeutet. Die Isolationsbeschichtung des elektrischen Leiters 5 wird durch die Abstreiferbereiche 4b so abgestreift, daß die Seelen 5a desselben blank freiliegen. Da die Kraft F kontinuierlich aufgebracht wird, werden die Seelen 5a zwischen die Kontaktbereiche 4d für die Erstellung elektrischen Kon­ taktes eingepreßt bzw. eingequetscht und in Kontakt mit den Kontaktstücken 2b gebracht und gehalten, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen ihnen hergestellt wird. Fig. 5 und 6 zeigen Fälle, bei denen elektrische Leiter mit unterschiedlichen Durchmessern durch den Verbinder nach der Erfindung verbunden sind. Fig. 5 zeigt einen Fall, bei dem ein dünner elektrischer Leiter verbunden ist. In diesem Fall wird der Abstand zwischen den Kontaktbereichen 4d für die Erstellung elektrischen Kontaktes mit dem elektrischen Leiter durch die Einführung desselben ein wenig aufgeweitet, und die Kontaktstücke 2b werden in Abstand von der Randkanten­ fläche des breiten Bereiches 4c des Schlitzes 4 des Endstückes 2 gehalten. Das Bezugszeichen 5b bezeichnet die Isolationsbe­ schichtung des elektrischen Leiters. Fig. 6 zeigt einen anderen Fall, bei dem ein dicker elektrischer Leiter verbun­ den wird. In diesem Falle wird der Zwischenraum zwischen den Kontaktbereichen 4d für die Erstellung elektrischen Kontaktes in solchem Maße aufgeweitet, daß die Kontaktstücke 2b fast in Anlage an der Randkantenfläche des breiten Bereiches 4c des Schlitzes 4 des Endstückes 2 gebracht werden. Auf diese Weise wird automatisch und selbsteinstellend der Zwi­ schenraum zwischen den Kontaktbereichen 4d für die Erstel­ lung elektrischen Kontaktes durch die Federkraftwirkung der Kontaktstücke 2b entsprechend dem Durchmesser des jewei­ ligen in elektrischen Leitungskontakt mit ihm zu pressenden bzw. quetschenden elektrischen Leiters angepaßt.

Claims (2)

1. Durch Stanz- und Biegeverformung von Metallblech­ material gebildeter elektrischer Druck- bzw. Quetsch­ kontaktverbinder für die Erstellung elektrisch leitender Verbindungen zu für die Führung von elektrischem Strom bestimmten Elektrodrähten oder Elektrokabeln, der ein Endstück mit einem an seinem Vorderende offenen Schlitz und ein auf der diesem Endstück gegenüberliegenden Seite gebildetes Endstück-Verbindungsstück aufweist, wobei der Schlitz auf seiner Einlaßseite gebildete und zum Abstreifen der Isolationsbeschichtung des Elektrodrahtes oder -kabels ausgebildete Isolationsabstreiferbereiche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (4) im Anschluß an die einlaßseitenfernen Enden der Isolationsabstreiferbereiche (4b) einen breiten Bereich (4c) und das Endstück (2) Kontaktstücke (2b) aufweist, die aus vor der Biegeverformung des Metall­ blechzuschnittes für dieses sich dem breiten Bereich (4c) gegenüberliegend in Richtung von diesem weg erstreckenden Bereichen des Metallblechzuschnittes gebildet sind, die so zurückgebogen sind, daß ihre Vor­ derenden ohne Kontaktnahme mit dem Endstück (2) in den breiten Bereich (4c) eingreifen und ihre so gebildeten Außenoberflächen den Isolationsabstreiferbereichen (4b) benachbarte Kontakt­ bereiche (4d) für die Erstellung elektrischen Kontaktes mit der Seele eines Elektrodrahtes oder -kabels bilden.

2. Elektrischer Druck- bzw. Quetschkontaktverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Endstück (2) und jedem der Kontaktstücke (2b) jeweils ein Verstärkungsbereich (2a) zwischengeschaltet ist.