DE4017815A1 - Kontaktklammer fuer schneidklemmverbindungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktkammer für Schneidklemmverbindungen mit einem geschlitzten Kontaktstück, wobei der U-förmige Kontaktschlitz mit in den Kontaktschlitz verlaufenden Schneiden zum Durchschneiden der Leiterisolation des anzuschließenden Leiters versehen ist und eine geringere Breite als der anzuschließende Leiter hat. Schneidklemmverbindungen für elektrische Anschlüsse sind sowohl als Einzelkontakt als auch für Kontaktleisten bekannt und umfassen ein geschlitztes Kontaktstück, in welches ein präpariertes oder nicht präpariertes Kabel bzw. eine Anschlußleitung eingedrückt wird. Da die Stirnseiten des Kontaktschlitzes zumindest im Anfangsbereich messerartige Schneiden haben, wird beim Eindrücken des Leiters die Isolation durchschnitten, so daß eine gute Kontaktverbindung hergestellt wird. In der Regel ist die Breite des Kontaktschlitzes kleiner als der Durchmesser des Leiters, so daß der als einfacher Draht oder Litze ausgeführte Leiter unter Pressung an den Seitenflächen des Kontaktschlitzes anliegt. Derartige Schneidklemmkontakte ermöglichen ein einfaches und rasches Herstellen von elektrischen Kontaktverbindungen bei einer vollautomatischen Montage.

Bei der Fertigung elektrischer Bauteile und elektrischer Schaltungen ist es wünschenswert eine Einzelkontaktierung vorzusehen, die sowohl eine Leiterendkontaktierung als auch eine Kontaktierung mit durchgehendem Leiter möglich macht. Dabei soll eine Schneidklemmverbindung vorgesehen werden, die eine vollautomatische Montage ermöglicht und einzelne sowie gruppenweise Kontaktierungen erlaubt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde eine Kontaktklammer für eine Schneidklemmverbindung zu schaffen, die eine Einzelkontaktierung und auch eine gruppenweise Kontaktierung an geschlitzten Kontaktstücken sowohl mit einem durchgehenden Leiter als auch mit einem Leiterende vollautomatisch zuläßt. Dabei soll die Kontaktklammer möglichst kleine Abmessungen haben und eine sichere Automatenmontage zulassen.

Ausgehend von einer Schneidklemmverbindung mit einem geschlitzten Kontaktstück der eingangs erwähnten Art, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kontaktklammer U- oder V-förmig gebogen ist, daß eine Schenkel der Kontaktklammer als Zugentlastung ausgebildet ist und den isolierenden Mantel des Leiters klemmend umfaßt, und daß der andere Schenkel als das geschlitzte Kontaktstück umfassende Hülse mit je einem Klemmschlitz beiderseits des Kontaktschlitzes ausgebildet ist, wobei zumindest ein Klemmschlitz den isolierenden Mantel beim Aufstecken der Kontaktklammer auf das Kontaktstück und beim Durchschneiden des isolierenden Mantels festhält.

Bei einem derartigen Aufbau einer Kontaktklammer kann diese zunächst entweder am Leiterende oder bei einer Kontakierung mit durchgehenden Leiter an einer beliebigen Stelle des Leiters auf diesen aufgesetzt werden, wobei sich die Kontaktklammer einerseits mit dem als Zugentlastung dienenden Schenkel in dem isolierenden Mantel verkrallt und andererseits mit der auf das geschlitzte Kontaktstück aufschiebbaren Hülse am Kontaktstück verspannt wird. Ein derart präparierter Leiter kann anschließend auf das am elektrischen Bauteil befestigte geschlitzte Kontaktstück in einfacher Weise aufgesteckt werden, wobei das Kontaktstück innerhalb der Hülse die Isolation durchschneidet und den elektrischen Kontakt mit dem Leiter herstellt.

Die Kontaktklammer kann extrem klein ausgeführt werden, so daß nur sehr wenig Freiraum für die Kontaktklammer vorgesehen werden muß. Von besonderem Vorteil ist, daß das geschlitzte Kontaktstück am Bauteil befestigt sein kann und jederzeit die elektrische Kontaktgabe über die Kontaktklammer durch Aufsetzen derselben herzustellen ist. Dies läßt in einfacher Weise eine Automatenfertigung bzw. -montage zu.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der zur Zugentlastung ausgebildete Schenkel mit einem dem Oberflächenverlauf der Leiterisolation entsprechenden, jedoch im Durchmesser kleineren, Ausschnitt versehen ist, der dornartige Vorsprünge zum Eindrücken in die Isolation des Leiters hat. Dieser Ausschnitt hat vorzugsweise einen V-förmigen Anschnitt, der über je einen dornartigen Vorsprung in eine die Leiterisolation aufnehmende Öffnung übergeht. Dabei kann im Bodenbereich der Öffnung ein weiterer dornartiger Vorsprung vorhanden sein, so daß vorzugsweise drei dornartige Vorsprünge in die Leiterisolation eindringen. Dabei ist es unerheblich, wenn diese dornartigen Vorsprünge mit dem Leiter in elektrische Kontaktverbindung kommen, da die Kontaktklammer insgesamt leitend ist.

Zur Vereinfachung der Montage kann vorgesehen sein, daß der der Zugentlastung dienende Schenkel schräg von der Basisplatte der Kontaktklammer weg verläuft.

Die bei der Kontaktgabe das geschlitzte Kontaktstück umfassende Hülse ist in Verlängerung eines Klemmschlitzes entweder auf der inneren oder äußeren Seite des als Hülse ausgebildeten Schenkels geschlitzt. Dadurch erhält man eine gewisse Nachgiebigkeit beim Aufsetzen der Kontaktklammer auf das geschlitzte Kontaktstück, wobei jedoch die Hülse beim Aufsetzen der Kontaktklammer auf das geschlitzte Kontaktstück die entstehenden Spreizkräfte aufnimmt und ein sicheres Durchschneiden der Isolation unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung des gewünschten Kontaktdruckes gewährleistet. Für die Kontaktierung am Leiterende kann vorgesehen sein, daß eine isolationsverdrängte Einspannung in die Kontaktklammer im Bereich der Hülse oder auch nur eine Einspannung des Leiters selbst im Bereich der Hülse erwünscht ist. In diesem Fall sind die Klemmschlitze entsprechend in ihrer Breite zu dimensionieren. Für eine Leiterendkontaktierung, bei der die Leiterisolation bis in den einen Klemmschlitz hineinverläuft, ist vorgesehen, daß die Klemmschlitze unterschiedlich breit sind, wobei der breitere Klemmschlitz auf der inneren Seite des als Hülse ausgebildeten Schenkels liegt und die Isolation festhält, während der schmalere Schlitz auf der äußeren Seite das abisolierte Leiterende festhält. Durch diese Art der Fixierung des Leiters bzw. Leiterendes in den Klemmschlitzen wird erreicht, daß beim Aufstecken des geschlitzten Kontaktstückes der abisolierte bzw. isolierte Leiter nicht ausweichen kann und damit ein sicheres Durchschneiden des isolierenden Mantels durch das geschlitzte Kontaktstück gewährleistet ist.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt durch ein elektrisches Gerät mit einer Schneidklemmverbindung;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht durch die Schneidklemmverbindung auf der linken Seite der Darstellung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht durch die Schneidklemmverbindung auf der rechten Seite der Darstellung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 1;

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 1;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Kontaktklammer gemäß der Erfindung mit Kontaktstück und Anschlußleiter in Explosionsdarstellung.

In Fig. 1 ist in einem Teilschnitt die Kontaktierung eines elektrischen Geräts mit Hilfe einer Schneidklemmverbindung dargestellt. Ein derartiges Gerät kann beispielsweise ein mit geschlitzten Kontaktstücken versehener Mikroschalter sein. Auf die geschlitzten Kontaktstücke 11 sind Kontaktklammern 12 aufgesteckt, die U- oder V-förmig gebogen sind, wobei der eine Schenkel 14 für die Zugentlastung ausgestaltet und der andere Schenkel als das geschlitzte Kontaktstück umfassende Hülse 15 ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung der Kontaktklammer 12 ergibt sich auch aus der perspektivischen Darstellung gemäß Fig. 6.

Aus dieser perspektivischen Darstellung ist auch entnehmbar, daß der zur Zugentlastung ausgebildete Schenkel in einem Abstand von der Hülse 15 angeordnet ist, der durch den Basisabschnitt 16 der Kontaktklammer 12 bestimmt wird, wobei der Schenkel 14 in Bezug auf die Lage der Hülse 15 unter einem Winkel von dieser schräg wegverläuft. Diese Formgebung erweist sich als besonders vorteilhaft beim Einsetzen eines Leiters 18 in die Kontaktklammer, wie nachfolgend noch erläutert wird.

Der der Zugentlastung dienende Schenkel 14 der Kontaktklammer ist mit einem von der freien Endkante aus sich verjüngenden Anschnitt 19 versehen, der in eine kreisförmige Öffnung 20 übergeht. Im Übergangsbereich von dem Anschnitt 19 zur Öffnung 20 sind dornartige Vorsprünge 22 angebracht. Ein weiterer dornartier Vorsprung 22 kann im Basisbereich der Öffnung 20 vorgesehen sein. Der an der Kontaktklammer 12 zu befestigende Leiter 18 ist mit einem isolierenden Mantel 24 versehen, dessen Querschnittsfläche der Querschnittsfläche der Öffnung 20 angepaßt ist. Wie aus Fig. 5 entnehmbar und durch eine gestrichelte Linie angedeutet, ist der Durchmesser des isolierenden Mantels 24 geringfügig größer als die Querschnittsebene der Öffnung 20, sodaß nach dem Eindrücken des isolierenden Mantels durch den Anschnitt 19 in die Öffnung 20 dieser einerseits verformt wird und andererseits sich in den dornartigen Vorsprüngen 22 verkrallt. Durch dieses Verkrallen und Verklemmen in der Öffnung 20 ergibt sich die Zugentlastung für den mit dem isolierenden Mantel versehenen Leiter.

Der als Hülse 15 ausgebildete andere Schenkel der Kontaktklammer 12 ist so geformt, daß er im wesentlichen nur das geschlitzte Kontaktstück 11 umfaßt und auf dieses aufgeschoben werden kann.

Die Hülse 15 ist vom freien Ende des Schenkels ausgehend mit Klemmschlitzen 26 und 27 versehen, die in Längsrichtung der Hülse verlaufen. Diese Klemmschlitze können entweder gleichbreit sein oder unterschiedliche Breite haben, je nach dem welche Art der anhand der Fig. 2 und 3 nachfolgend beschriebenen Schneidklemmverbindungen Verwendung findet. Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist der Klemmschlitz 26 breiter als der Klemmschlitz 27, wobei die Breite des Klemmschlitzes 26 dem Durchmesser des isolierenden Mantels 24 und der Klemmschlitz 27 in seiner Breite dem Durchmesser des Leiters 18 angepaßt ist. Das geschlitzte Kontaktstück 11 hat an dem freien Ende zwei vorspringende Zinken 29 und 30, die im Bereich der vorderen Stirnfläche übergehend in den Schlitz 32 mit einer Schneide 31 versehen sind.

In den Fig. 2 und 3 sind zwei isolationsverdrängende Schneidklemmkontakte dargestellt, bei denen das Leiterende für die Kontaktierung unterschiedlich vorbereitet ist. Dabei entspricht die Ausführungsform gemäß Fig. 2 der in Fig. 1 links dargestellten Kontaktierung und die Ausführungsform gemäß Fig. 3 der in Fig. 1 rechts dargestellten Kontaktierung. Der Unterschied besteht darin, daß im einen Fall der Leiter 18 und der isolierende Mantel 24 stumpf abgeschnitten werden, wogegen im anderen Fall der Leiter 18 am vorderen Ende des Kabels oder isolierten Drahtes abisoliert wird. Dies ist insbesondere aus Fig. 1 in der rechten Darstellung und Fig. 6 entnehmbar.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird das Kabel oder der isolierte Draht stumpf abgeschnitten und in eine Kontaktklammer 12 eingesetzt, bei der die Klemmschlitze 26 und 27 gleich breit sind und dem äußeren Durchmesser des isolierenden Mantels 24 entsprechen. Dabei ist durchaus vorgesehen, daß die Breite des Kontaktschlitzes etwas kleiner als der Durchmesser des isolierenden Mantels ist, so daß beim Einsetzen des Drahtes der isolierende Mantel in der Klemmschlitzen etwas zusammengepreßt wird. Zur Montage wird der Draht sowohl in die Klemmschlitze als auch über den Anschnitt 19 in die Öffnung 20 eingedrückt, so daß sich einerseits die dornartigen Vorsprünge 22 in dem isolierenden Mantel verkrallen und andererseits dieser isolierende Mantel in den Klemmschlitzen 26 und 27 festgehalten wird. Um den eigentlichen Kontakt herzustellen, wird die derart vorbereitete Kontaktklammer 12 auf das geschlitzte Kontaktstück 11 aufgeschoben, wobei die Schneiden 31 an dem Kontaktstück die Isolation aufschneiden und beim weiteren Einschieben der Zinken 29 und 30 in die Hülse 15 das Isolationsmaterial des Mantels verdrängen, so daß die seitlichen Flanken des Schlitzes 32 mit dem Leiter Kontakt bekommen.

Die Breite des Schlitzes 32 ist auf den Durchmesser des Leiters 18 abgestimmt, und zwar derart, daß beim Einschieben des Kontaktstückes in die Hülse und, nach dem Verdrängen der Isolierung, der Leiter durch das geschlitzte Kontaktstück verformt sowie zusammengepreßt wird. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Leiter aus einer Litze besteht. Bei einem massiven Leiter erfährt dieser ebenfalls eine Verformung, und zwar durch Einkerbung. In der Darstellung gemäß Fig. 4 ist das in die Hülse 15 eingesteckte Kontaktstück 11 und die Verformung des Leiters gezeigt. Man kann erkennen, daß der Leiter zusammengepreßt wird, wobei ein verhältnismäßig hoher Kontaktdruck entsteht. Durch das Einstecken des Kontaktstückes in die Hülse 15 ist die elastische Verformung der Zinken 29 begrenzt, so daß auch ein ausreichend hoher Kontaktdruck sichergestellt ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist das vordere Ende des Drahtes abisoliert, so daß der Leiter 18 freiliegt. Für diese Ausführungsform findet eine Kontaktklammer 12 Verwendung, bei der die Klemmschlitze gleich breit sind und etwa dem Durchmesser des Leiters entsprechen. Die Montage erfolgt in derselben Weise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2, d. h. der isolierende Mantel wird in dem Schenkel 14 verklemmt, wodurch die Zugentlastung entsteht, und der freiliegende Leiter in die Schlitze 26 und 27 der Kontaktklammer eingeführt. Nach dem Einpressen des Kontaktstückes 11 in die Hülse 15 der Kontaktklammer erfährt die Litze eine Verformung, ebenfalls der Verformung gemäß Fig. 4 entspricht, wodurch der gewünschte Kontaktdruck und die sichere Kontaktgabe hergestellt ist.

Wie ohne weiteres aus der bevorstehenden Erläuterung hervorgeht, können die Kontaktklemmen an den für die Kontaktierung vorgesehenen Drähten oder Litzen vormontiert werden, wobei die Vormontage eine vollautomatische Montage zuläßt. Das gleiche gilt auch für die Kontaktierung am elektrischen Gerät, wenn die Kontaktklemmen auf das geschlitzte Kontaktstück 11 aufgeschoben wird.

Um das Aufschieben der Kontaktklammer auf das Kontaktstück leichter vonstatten gehen zu lassen, ist vorgesehen, daß die Hülse 15 etwas mehr Freiraum bietet als die Formgebung des Kontaktstückes erforderlich macht. Damit unter dieser Voraussetzung jedoch die Kontaktklammer und das Kontaktstück fest aufeinander sitzen, ist vorgesehen, daß am Ende des Aufsteckvorganges die Hülse zusätzlich gegen das Kontaktstück verklemmt wird, und zwar vorzugsweise in einem Bereich, parallel zu den Klemmschlitzen 26 und 27. Damit wird sicher erreicht, daß sich die Kontaktklammer auch während des Gebrauchs der elektrischen Geräte und insbesondere bei einer Stoß- und Vibrationsbelastung nicht löst.

Durch die Maßnahmen der Erfindung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß eine sichere Kontaktierung ohne Lötung möglich ist, wobei die Kontaktklammer eine Vormontage ermöglicht und zur eigentlichen Kontaktierung des elektrischen Gerätes lediglich auf das geschlitzte Kontaktstück aufgeschoben werden muß. Dieser Vorgang ist bei einer automatischen Fertigung auch mit hoher Geschwindigkeit durchführbar, so daß wesentlich kürzere Fertigungszeiten für die Kontaktierung als beim Verlöten der Kontakte anfallen. Schließlich ist es möglich die Kontaktklammer extrem klein zu gestalten, so daß der für die Kontaktierung benötigte Freiraum auf ein Minimum begrenzt werden kann und kein Freiraum für das Hantieren mit einem Lötkolben erforderlich ist.

Schließlich ist darauf hinzuweisen, daß die Kontaktklammer 12 auch für eine Kontaktierung mit durchgehendem Leiter geeignet ist, was ohne weiteres aus der Darstellung gemäß Fig. 2 in Verbindung mit der linken Kontaktierung in Fig. 1 ableitbar ist. Eine derartige Kontaktierung mit durchgehendem Leiter ist besonders zweckmäßig bei der Kontaktierung von gedruckten Schaltungen, wenn innerhalb des gedruckten Leiteraufbaus Kontaktierungen notwendig sein, die nicht zum Rand der Leiterplatte in Form gedruckter Leitungen geführt werden können. In einem solchen Fall wird die Kontaktklammer 12 in der in Fig. 2 beschriebenen Weise auf den Draht oder die Litze aufgeschoben, wobei sich der Schenkel 14 mit dem isolierenden Mantel des Drahtes oder der Litze verzahnt und der isolierende Mantel durch die Klemmschlitze in der Hülse hindurchgeführt wird, so daß beim Einsetzen des geschlitzten Kontaktstückes in die Hülse der Kontaktklammer die Isolation verdrängt und die elektrische Kontaktgabe durch eine Schneidverklemmung hergestellt wird.

Claims (7)

1. Kontaktklammer für Schneidklemmverbindungen mit einem geschlitzten Kontaktstück, wobei ein U-förmiger Kontaktschlitz mit in den Kontaktschlitz verlaufenden Schneiden zum Durchschneiden des isolierenden Mantels eines anzuschließenden Leiters versehen ist und eine geringere Breite als der anzuschließende Leiter hat, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Kontaktklammer (12) U- oder V-förmig gebogen ist,
• - daß ein Schenkel (14) der Kontaktklammer (12) als Zugentlastung ausgebildet ist und den isolierenden Mantel (24) des Leiters (18) klemmend umfaßt,
• - und daß der andere Schenkel als das geschlitzte Kontaktstück (11) umfassende Hülse (15) mit je einem Klemmschlitz (26, 27) beiderseits des Kontaktschlitzes (32) ausgebildet ist, wobei zumindest ein Klemmschlitz (26) den isolierenden Mantel (24) beim Aufstecken der Kontaktklammer auf das Kontaktstück und beim Durchschneiden des isolierenden Mantels festhält.

2. Kontaktklammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Zugentlastung ausgebildete Schenkel mit einem den Oberflächenverlauf des Mantels (24) entsprechenden jedoch im Durchmesser kleineren Ausschnitt (20) versehen ist, der dornartige Vorsprünge (22) zum Eindrücken in den isolierenden Mantel des Leiters hat.

3. Kontaktklammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschnitt (20) einen V-förmigen Anschnitt (19) hat, der je über einen dornartigen Vorsprung (22) in eine die Leiterisolation aufnehmende Öffnung (20) übergeht.

4. Kontaktklammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bodenbereich der Öffnung (20) ein weiterer dornartiger Vorsprung (22) vorhanden ist.

5. Kontaktklammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der der Zugentlastung dienende Schenkel schräg von dem Basisabschnitt (16) der Kontaktklammer (12) wegverläuft.

6. Kontaktklammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (15) in Verlängerung eines Klemmschlitzes (26 oder 27) entweder auf der inneren oder äußeren Seite geschlitzt ist.

7. Kontaktklammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmschlitze (26, 27) unterschiedlich breit sind, wobei der breitere Klemmschlitz (26) auf der inneren Seite des als Hülse (15) ausgebildeten Schenkels liegt und den isolierenden Mantel (24) festhält, während der schmalere Schlitz (27) auf der äußeren Seite das abisolierte Leiterende festhält.