DE4138547C1 - Pole terminal clamp esp. for car battery - has inclined surface formed on small end face of at least one bowed flange extending in parallel to axis of recess in flat material part - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Polklemme mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1, wie sie aus der DE 38 11 629 C1 bekannt ist.

Die dort beschriebene Pol- oder Batterieklemme ist aus Vollma­ terial im Gesenk geschmiedet, wahlweise auch gegossen, so daß sie relativ aufwendig herzustellen und schwer ist. Jedoch über­ wiegt der Vorteil, daß die Klemme wegen der Anordnung ihrer Spannschraube maschinell montiert und angezogen werden kann, wobei die Spannkraft durch radiales Einschnüren des elektrischen Leiters erzeugt wird.

Es ist auch bereits eine Polklemme aus Blech beschrieben worden (DE 30 29 335 A1). Gegenüber der vorstehend erwähnten massiven Polklemme hat diese einen Gewichts- und Materialvorteil und ist daher -jedenfalls bei großen Stückzahlen - kostengünstig zu fertigen. Die Klemmung dieser Polklemme beruht ähnlich wie die der eingangs genannten Klemme auf einer Verkeilung über Schräg­ flächen. Es ist jedoch keine Spannschraube, sondern nur ein schwenkbarer Schnellspannhebel vorgesehen, so daß ein allfälli­ ges Nachspannen der Klemme nicht möglich ist.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine gattungsgemäße Polklemme so auszubilden, daß bei Beibehaltung des vorteilhaften Klemmprin­ zips eine Material- und Gewichtsersparnis erzielt wird.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patent­ anspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst.

Die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche geben vorteil­ hafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Polklemme an.

Die Polklemme kann mithin aus Blech gefertigt werden, wenn we­ nigstens eine einen Hinterschnitt bildende Schrägfläche an eine abgebogene Lasche des Blechmaterials angeformt wird, diese La­ sche in einem Schlitz geführt wird, der mit der Polklemme ver­ bunden ist und dessen lichte Weite ein vollständiges Eintauchen der in einer Ansicht etwa trapezförmigen Lasche bis nahe ihrer Grundlinie erlaubt, wobei die Schrägfläche der Lasche auf einer Schmalseite des Schlitzes gleiten kann und auf diese durch die Spannschraube aufspannbar ist. Der Schlitz ist vorzugsweise nur gerade so breit, wie das Blechmaterial der Lasche dick ist, so daß durch seitliche Führung ein Ausknicken der Lasche beim An­ ziehen der Spannschraube verhindert wird.

Von weiterem Vorteil im Sinne einer Kraftverteilung ist es, wenn zwei parallel zueinander mit in einer Ebene liegenden Schrägflächen versehene Laschen und entsprechend zwei Führungs­ schlitze für diese vorgesehen sind. Im Zwischenraum zwischen den beiden Laschen kann dann die Achse der Spannschraube ver­ laufen.

Ebenso wie bei der gattungsgemäßen Polklemme lassen sich auch in der Blechausführung mindestens zwei konstruktive Varianten realisieren, deren eine ohne separates Klemmstück auskommt, während die andere Variante ein solches benötigt, in das dann die Schlitze oder Taschen zur Führung der Schrägflächen einge­ formt sind.

Von Vorteil ist ferner, diejenigen Begrenzungen oder Enden des Schlitzes oder der Schlitze, auf denen die Schrägflächen glei­ ten, mit entsprechenden Schrägungswinkeln zu versehen, damit geringe Flächenpressungen und daher leichtes Gleiten möglich sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile gehen aus der Zeichnung zweier Ausführungsbeispiele und deren sich hier anschließender einge­ hender Beschreibung hervor.

Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Polklemme in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine Ansicht derselben Polklemme,

Fig. 2a ein Detail aus Fig. 2 in einer anderen, in Fig. 2 durch Linie A-A gezeigten Blickrichtung,

Fig. 3 ein Stanzteil aus Blech, das eine Abwicklung der ersten Ausführungsform der Polklemme darstellt,

Fig. 4 eine Ansicht einer fertigen Polklemme in einer zwei­ ten Ausführungsform,

Fig. 5 eine Draufsicht auf dieselbe Ausführungsform.

Eine im Grundriß etwa ringförmige Polklemme 1 hat gemäß Fig. 1 eine kreisförmige zentrale Ausnehmung 2, in die ein nicht darge­ stellter elektrischer Leiter zur Kontaktierung mit der die Aus­ nehmung 2 ummantelnden Innenwand der Polklemme eingeführt werden kann. Im inneren Bereich eines strichpunktiert angedeuteten Normkreises NK kann ein Kabelschuh zur Aufnahme eines fest mit der Polklemme 1 zu verbindenden Kabels angeordnet werden. Eine gestrichelte, konzentrisch zur Ausnehmung 2 verlaufende Kreislinie A deutet die relativ geringe Materialstärke der Pol­ klemme 1 an.

Als Spanneinrichtung dient eine Spannschraube 3 - hier als In­ nensechskantschraube ausgeführt -, die die Polklemme 1 im Be­ reich der Überlappung zweier Stoßkanten durchstößt, wobei die Schraubenachse - die der Kraftrichtung entspricht - parallel zur Achse der Ausnehmung 2 verläuft. Die in Fig. 1 unten lie­ gende Stoßkante wird von der Stirnseite eines Blechlappen 4 gebildet, der von zwei Schlitzen 5 durchbrochen ist.

Aus Fig. 2, die eine gegenüber Fig. 1 um 90° geklappte An­ sicht der Polklemme 1 zeigt, sowie aus dem Detail in Fig. 2a wird die Gestaltung der Polklemme 1 im Bereich der Stoßkanten­ überlappung und die Anordnung der Spannschraube 3 besser sicht­ bar. In der Ansicht von Fig. 2 liegen die parallelen Achsen von Spannschraube 3 und Ausnehmung 2 in einer Linie 2A. Es wird besser sichtbar, daß die in Fig. 1 über die Kreislinie A radial hinausragende Außenkontur der Polklemme 1 durch abgebogene, um­ laufende Rippen R gebildet ist.

Im Bereich der oben liegenden Stoßkante der Polklemme 1 ist ein weiterer Blechlappen 6 einstückig an die Polklemme 1 angeformt, von dem zwei dreieck- oder trapezförmige Laschen 7 nach unten, etwa parallel zur Achsrichtung der Ausnehmung 2, abgebogen sind. Die Laschen 7 weisen Schrägflächen 8 auf, die in der Art eines Hinterschnitts von den Schlitzen 5 bzw. deren Schlitzenden 5E hintergriffen werden können. Dabei bilden die Schlitzenden 5E Konturen der Polklemme, auf die die Schrägflächen 8 der Laschen 7 aufspannbar sind. Aus der teilweise aufgebrochenen Darstellung des vornliegenden Schlitzes 5 mit durchgesteckter Lasche 7 wird deutlich, daß das der aufspannbaren Schrägfläche 8 der Lasche zugeordnete Schlitzende 5E des Schlitzes 5 ebenfalls - durch Durchstellen des Blechs am Schlitzende - in einem gleichen An­ stellwinkel abgeschrägt ist. Durch solchermaßen korrespondierende Schrägflächen wird besonders geringe Flächenpressung und leich­ tes, verschleißarmes Gleiten erreicht.

Ein den gesamten Querschnitt der Polklemme 1 durchbrechender Klemmspalt sei hier durch einen Verlauf entlang an folgenden Bestandteilen der Polklemme definiert: Von der in Fig. 2 nach links weisenden Stoßkante des Blechlappen 6 und den linken Stirn­ seiten der Laschen 7 über die Schrägflächen 8, die Schlitzenden 5E, die Oberseite des Blechlappen 4 bis zu dessen nach rechts weisender Stoßkante.

Ersichtlich liegt der Kopf der Spannschraube 3 unterseitig auf dem Blechlappen 6 auf, während deren Gewindeteil mit einem un­ terhalb des Blechlappen 4 angeordneten Muttergewinde 9 ver­ schraubt ist.

Das Muttergewinde 8 kann, wie dargestellt, als lose, jedoch gegen Verdrehung sicherbare Sechs- oder Vierkantmutter, als Anlöt- oder Anschweißmutter oder auch als Gewinde nach DIN 7952 ausgeführt sein, welch letzteres die Verwendung einer separaten Mutter erübrigen könnte.

Bei festgelegtem Muttergewinde muß zur Durchführung des Spann­ schraubenschaftes ein Langloch im Blechlappen 6 vorgesehen wer­ den, um eine geringfügige Beweglichkeit der Spannschraube gegen­ über dem Blechlappen in tangentialer Richtung der Polklemme zu ermöglichen.

In Fig. 2a ist nur eine schematische Detailansicht in Richtung der Linie A-A der Fig. 2 abgebildet, in der die Anordnung der Spannschraube 3 bzw. der Verlauf von deren Schaft nur durch eine strichpunktierte Achslinie 3A angedeutet ist. Es wird hier­ aus deutlich, daß die Achse 3A der Spannschraube mittig zwischen den beiden Laschen 7 bzw. Schlitzen 5 verläuft. Durch diese Kon­ figuration wird ein Spannbock gebildet, der eine gleichmäßige Krafteinleitung ermöglicht und gleichzeitig eine stabile Seiten­ führung der abgebogenen Laschen gegen Knicken leistet. Der Sta­ bilisierung dieses Klemmenbereich ist auch förderlich, daß die Achse 2A der Spannschraube und damit die Richtung der Schrauben­ spannkraft, die aus Fig. 2 ersichtlich ist, wenigstens annä­ hernd in einer Ebene mit den Berührungspunkten zwischen den Schrägflächen 8 und den Schlitzenden 5E liegt.

Abweichend von dieser Darstellung wäre auch eine Ausführung mit nur einer Lasche 7 und Schrägfläche 8 denkbar, wobei die Achse der Spannschraube in der Ebene der Lasche verlaufen sollte.

Wie aus Fig. 1 bereits ersichtlich, sind die Schlitze 5 lang genug, um ein nahezu vollständiges Eintauchen der Laschen 7 bis nahe deren Grundlinie zu ermöglichen. Ein Nachziehen der Spann­ schraube 3 ist daher möglich, ohne die Laschen 7 in den Schlit­ zen 5 auf Block zu spannen. Beim Anziehen der Spannschraube 3 tauchen die Laschen 7 tiefer in die Schlitze 5 ein, wobei wegen der Schrägflächen 8, die auf den abgeschrägten Schlitzenden 5E gleiten, eine Relativbewegung der überlappenden Stoßkanten der Polklemme im Sinne noch weiteren Überlappens erzwungen wird. Hierdurch wird wie beim gattungsbildenden Stand der Technik eine ringsum radial wirkende Einschnürungskraft auf einen in der Ausnehmung befindlichen Leiter ausgeübt, die guten elektri­ schen Kontakt gewährleistet.

Sollte als Muttergewinde eine lose Mehrkant-Schraubenmutter verwendet werden, so können die im vormontierten Zustand be­ reits durch die Schlitze gesteckten Spitzen der Laschen 7 bei entsprechender Auslegung ihres Abstandes voneinander eine Ver­ drehsicherung der Mutter bilden.

Gemäß Fig. 3 bildet ein Stanzteil (Platine) S das Ausgangs­ halbzeug zur Herstellung einer Polklemme 1. Durch gestrichelte Linien sind Biegeverläufe bei der spanlosen Verformung des Stanzteils angedeutet. Klar sind an einer Endseite des Stanz­ teils (rechts) bereits der Blechlappen 6 mit den beiden drei­ eckigen Laschen 7 und deren hinterschnittartigen Schrägflächen 8 erkennbar. Anderseitig ist am Stanzteil S der Blechlappen 4 mit den beiden Schlitzen 5 und den zum Durchstellen vorberei­ teten Schlitzenden 5E zu erkennen.

Eine in Fig. 4 in der Draufsicht analog zu Fig. 1 gezeigte Ausführungsform einer Polklemme 1′ ist in sich symmetrisch zu­ geschnitten und hat stumpf zueinanderweisende Stoßkanten. Diese sind jeweils gleich mit einem Blechlappen 6′ und davon in Rich­ tung der Ausnehmung 2 abgebogenen Laschen 7 ausgeführt, wobei letztere wiederum mit Schrägflächen 8 versehen sind und somit eine dreieck- oder trapezförmige Aufrißkontur zeigen. Die Spann­ schraube 3 verläuft hier mittig zwischen den Stoßkanten, wobei der Schraubenkopf sich zu gleichen Teilen auf beiden Blechlappen 6′ abstützt. In der Regel wird entweder ein Schraubenkopf mit besonders großem Durchmesser zu verwenden sein, oder es wird eine breite Stützfläche durch eine Unterlegscheibe erreicht. In der Draufsicht gemäß Fig. 4 befindet sich unterhalb der Stoßkanten ein separates Klemmstück 10 der Polklemme 1′, welches beide Stoßkanten überdeckt und zwei parallele Schlitze 5′ auf­ weist.

Wie besser in der gegenüber Fig. 4 um 90° geklappten Ansicht in Fig. 5 sichtbar wird, sind in die Schlitze 5′ des Klemm­ stücks 10 die an beide Stoßkanten der Polklemme 1′ angeformten Laschen 7 mit ihren zueinander gegensinnig angestellten Schräg­ flächen 8 eingeführt. Hier bilden die beiden voneinander fort­ weisenden Schlitzenden 5E′ jeweils Konturen der Polklemme 1′, auf die die Schrägflächen 8 der Laschen 7 aufspannbar sind. Die Spannschraube 3 ist analog zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 wiederum mit einem Muttergewinde 9 verschraubt. Wird die Spannschraube 3 angezogen, so tauchen die Laschen 7 tiefer in die Schlitze 5′ ein, wobei wegen der Schrägflächen 8, die beim Aufspannen auf den abgeschrägten Schlitzenden 5E′ ab­ gleiten, eine zusammenziehende Relativbewegung der Stoßkanten der Polklemme 1′ gegeneinander bzw. eine Bewegung jeder Stoß­ kante gegenüber dem Klemmstück 10 im Sinne noch weiteren Über­ lappens erzwungen wird.

Es sei angemerkt, daß das Klemmstück 10 der zweiten Ausführungs­ form zwar als notwendiges Bestandteil der Polklemme 1′ anzusehen ist, jedoch nicht zwingend selbst aus Blech gefertigt sein muß. Grundsätzlich könnte für die Blech-Polklemme ein geringfügig modifiziertes Klemmstück aus Vollmaterial verwendet werden, wie im gattungsbildenden Stand der Technik beschrieben. Zusätzlich zu den oder statt der ebenen Schrägflächen auf diesem Klemmstück müßten dann auf dessen den Schrägflächen der Polklemme zugewand­ ten Seiten z. B. als eingefräste Führungsrillen ausgeführte Schlitze zur Führung der Laschen und zur Verdrehsicherung des Klemmstücks vorgesehen werden.

Claims (10)

1. Polklemme zum Herstellen eines elektrischen Klemmanschlusses mindestens eines mit ihr verbindbaren Kabels an einen elektri­ schen Leiter, insbesondere an einen Polstutzen eines Fahrzeug­ akkumulators, der von der mit einer entsprechenden Ausnehmung versehenen Polklemme rings umgreifbar ist,
mit einem die Polklemme auf ihrem gesamten Querschnitt durch­ brechenden gewundenen Klemmspalt,
mit einer Spanneinrichtung, deren Kraftrichtung parallel zur Achse der Ausnehmung verläuft und mit der wenigstens eine sich in bezüglich der Ausnehmung annähernd radialer Richtung erstrek­ kende, jedoch senkrecht zu der radialen Richtung angestellte Schrägfläche auf eine diese in Umfangsrichtung der Polklemme hintergreifende Kontur eines Bestandteils der Polklemme spann­ bar ist, wobei durch Anziehen der Spanneinrichtung eine gleiten­ de Relativbewegung der Schrägfläche gegenüber der Kontur erzeu­ gbar ist, die ein noch weiteres Überlappen der den gewundenen Klemmspalt begrenzenden Bestandteile der Polklemme in Umfangs­ richtung der Polklemme erzwingt, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens der die Ausnehmung (2) umfassende Teil der Pol­ klemme (1; 1′) aus Flachmaterial herstellbar ist,
daß eine Schrägfläche (8) an eine schmale Stirnseite mindestens einer parallel zur Achse der Ausnehmung (2) von der Polklemme (1; 1′) abgebogenen Lasche (7) angeformt ist,
daß die Lasche (7) in einem in einen Bestandteil (4; 10) der Polklemme (1; 1′) eingeformten Schlitz (5; 5′) führbar ist,
wobei die lichte Weite des Schlitzes in Umfangsrichtung der Polklemme (1; 1′) größer als die entsprechende Erstreckung der Lasche (7) ist und
daß ein Schlitzende (5E; 5E′) des Schlitzes (5; 5′) die die Lasche (7) hintergreifende Kontur bildet, auf welche die Schräg­ fläche (8) der Lasche (7) mittels der Spanneinrichtung zur Er­ zeugung der gleitenden Relativbewegung aufspannbar ist.

2. Polklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei parallel zueinander verlaufende, mit Schrägflächen (8) versehene Laschen (7) jeweils im Bereich einer Stoßkante der Polklemme (1; 1′) vorgesehen sind und
daß die Achse (3A) der als Spannschraube (3) ausgeführten Spann­ einrichtung mittig zwischen den beiden Laschen (7) verläuft.

3. Polklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder eine Lasche (7) führende Schlitz (5) in einen ein­ stückig mit der Polklemme (1) verbundenen Blechlappen (4) ein­ geformt ist.

4. Polklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder eine Lasche (7) führende Schlitz (5′) in ein sepa­ rates Klemmstück (10) der Polklemme (1′) eingeformt ist.

5. Polklemme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an aufeinander zu weisenden Stoßkanten der Polklemme (1′) mindestens je eine Lasche (7) mit einer Schrägfläche (8) vor­ gesehen ist, wobei die Schrägflächen (8) zueinander gegensinnig angestellt sind, und daß die beiden Laschen (7) jeweils in dem­ selben Schlitz (5′) des Klemmstücks (10) führbar sind.

6. Polklemme nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes zum Aufspannen einer Schrägfläche (8) der Polklemme (1; 1′) vorgesehene Schlitzende (5E; 5E′) mit einer dem Anstell­ winkel der Schrägfläche (8) entsprechenden Schräge versehen ist.

7. Polklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Ausnehmung (2) umfassende Teil der Polklemme (1; 1′) durch Biegen eines aus leitfähigem Flachmaterial bestehen­ den Stanzteils (S) herstellbar ist.

8. Polklemme nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Stanzteil (S) aus Messingblech einer im Bereich zwi­ schen 1 und 5 mm liegenden Stärke gefertigt ist.

9. Polklemme nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Klemmstück (10) aus Flachmaterial hergestellt ist und von wenigstens einem Schlitz (5′) durchbrochen ist.

10. Polklemme nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmstück aus Vollmaterial hergestellt ist und daß wenigstens ein Schlitz zur Führung einer Lasche in Gestalt ei­ ner Rille darin eingeformt ist.