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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kontaktzelle
aus Kunststoff, der ein eine Schneidklemme aufweisendes Kontaktelement zur
Festlegung eines Endes eines elektrischen Kabels in zumindest einer
Kontaktkammer in der Kontaktzelle umfasst, sowie eine danach hergestellte Kontaktzelle,
gemäss
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Die
zunehmenden Trends zur Miniaturisierung und zur Rationalisierung
in allen Bereichen der Industrie machen es erforderlich, die zugehörige Kabel-Verbindungstechnik
entsprechend zu verbessern und zu verkleinern. Kabelverbindungen
spielen in der Elektronik noch immer eine besondere Rolle, da sie unumgänglich zur
Verkoppelung verschiedener Komponenten notwendig sind.
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Das
Kontaktieren von nicht abisolierten Leitungsadern mittels Schneidklemmen
ist eine der zuverlässigsten
und rationellsten lötfreien
elektrischen Verbindungen. Es wird dabei die isolierte Leitung (= elektrisches
Kabel, das heisst metallischer Aderkern, umgeben von einer Isolierhülle) in
einen definierten Schlitz einer Klemme eingedrückt, wobei die Flanken der
Schneidklemme die Isolierhülle
verdrängen
und den metallischen Aderkern so zusammenpressen, dass eine gasdichte
Verbindung entsteht.
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Im
Regelfall wird dabei die Leitungsader senkrecht auf die von den
Schneidklemm-Flanken aufgespannten
Ebene zugeführt.
Häufig,
wie zum Beispiel im Falle von geraden Steckverbindungen, ist es
allerdings erforderlich, die Leitungsader in platzsparender Form
fluchtend zur Schlitzrichtung zuzuführen. Diesbezüglich gibt
es bereits mehrere Lösungen,
wo die Leitungsader nicht senkrecht, sondern in spitzem Winkel zur
Flankenebene in den Schlitz eingedrückt wird, so zum Beispiel in
DE 42 03 455 C1 ,
EP 0 886 156 A2 ,
DE 295 12 585 U1 ,
EP 1 158 611 A2 oder
DE 103 23 615 A1 .
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Es
handelt sich dabei um sogenannte Schnellanschlusstechniken, die
es dem Anwender ermöglichen,
sehr rationell und möglichst
ohne Verwendung von Hilfswerkzeugen einen dauerhaften elektrischen
Anschluss zwischen nicht abisolierten elektrischen Leitungen und
entsprechenden mit Schneidklemmen versehenen Kontaktelementen herzustellen.
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Ein
gemeinsames Merkmal dieser Lösungen besteht
darin, dass die in die jeweils entsprechenden Schneidklemmen einzudrückenden
Leitungsadern vorab in Kammern eines aus elektrischem Isolationsmaterial
bestehendes Teil eingebracht werden. Die Adern werden hiermit bezüglich der
Schneidklemmen so positioniert beziehungsweise fixiert, dass beim
Eindrücken
in deren Schlitz ein Ausbeziehungsweise Zurückweichen der Adern verhindert
wird. Sämtliche
diese Teile sind bislang so gestaltet, dass sie durch Spritzgiessen
hergestellt werden können. Bei
diesem Prozess wird aufgeschmolzener Kunststoff mit hohem Druck
in geschlossene, temperierte Werkzeuge eingespritzt. Nach der Erstarrung
der Schmelze wird das Werkzeug geöffnet, und die Formteile werden
ausgeworfen.
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Obwohl
das Spritzgiessen eine Vielzahl von Vorteilen aufweist, ist es auch
mit einer Reihe von Einschränkungen
behaftet. Das Spritzgiessen ist ein ausgesprochenes Massenfertigungsverfahren.
Eine wirtschaftliche Herstellung ist je nach Art der Teile erst
ab entsprechend hohen Herstellungsmengen möglich. Die dauerhafte Masshaltigkeit
der Teile ist abhängig
von verschiedenen Parametern wie Umwelt, Rohstoffchargen, Maschineneinstellungen,
Formenverschleiss und dergleichen. Die Zufuhr der Formmasse und
deren Fliessverhalten innerhalb der Form ist entscheidend für die mechanischen
Eigenschaften der Teile. Infolge der unterschiedlichen Orientierung
der Moleküle
in beziehungsweise quer zur Fliessrichtung ist die Festigkeit der
Teile anisotrop. Zusammentreffende Fliessfronten, wie hinter Hindernissen
oder bei mehreren Anschnitten, erzeugen Bindenähte, die einen erheblichen
Festigkeitsverlust verursachen. Vor allem bei Mehrfachanschnitten
besteht die Gefahr von Lufteinschlüssen. Durch Abkühlen der
fertigen Teile von der Verarbeitungs- auf die Raumtemperatur schwinden
diese, d.h. ihre Masse verkleinern sich. Läuft dieser Prozess asymmetrisch ab,
ist hinsichtlich der Mass- und Formstabilität mit zusätzlichem Verzug der Teile zu
rechnen. Um solche verfahrensbedingte Nachteile möglichst
klein zu halten, müssen
Spritzgussteile nach bestimmten Grundsätzen gestaltet werden, die
im Einzelfall untereinander und/oder in Hinsicht auf die Teilefunktion
widersprüchlich
sein können.
Es sind daher in der Regel Kompromisslösungen erforderlich. Die wesentlichsten
Gestaltungsrichtlinien sind: Wanddicken von Teilen sollten prinzipiell
gleich sein. Sofern nicht vermeidbar, sind Unterschiede möglichst
sanft auszugleichen. Weiterhin sollten die Wanddicken – allerdings
unter Berücksichtigung
der Viskosität
der Formmasse – so
klein wie möglich
gewählt
werden. Massenanhäufungen
sind möglichst
zu vermeiden, da sie Lunker, Einfallstellen, Verzug und dergleichen verursachen
können.
Sämtliche
in Entformungsrichtung liegenden Flächen müssen – sofern funktionell nicht
unbedingt erforderlich – Entformungsschrägen aufweisen,
um die Teile problemlos und ohne Schaden aus dem Werkzeug zu entnehmen.
Das gleiche gilt gegebenenfalls auch für Seitenschieber. Hinterschneidungen
sind nur mit komplizierten und sehr teuren Werkzeugen mit Seitenzügen oder
Backen möglich.
Formtrennungen entlang von Teileflächen verursachen Grate und
Formteil-Versatz, was zum Beispiel an Dichtflächen einen gravierenden Qualitätsmangel
darstellen kann. Löcher
und Schlitze werden in Entformungsrichtung durch entsprechende Kerne
im Werkzeug gebildet. Um die mechanischen und thermischen Belastungen
dieser Kerne im Herstellungsprozess in vertretbaren Grenzen zu halten, müssen gewisse
Richtwerte berücksichtigt
werden: so sollte zum Beispiel ein minimaler Durchmesser von ca.
1 mm nicht unter- und ein maximales Aspektverhältnis (Länge/Durchmesser) von etwa 5
nicht überschritten
werden. Wegen der Gefahr des Ausbrechens ist auch darauf zu achten,
dass der Abstand von Löchern
zum Rand des Formteils nicht geringer als etwa die Hälfte ihres
Durchmessers wird. Die Problematik von Entformungsschrägen und
Hinterschnitten gilt natürlich
auch für
Löcher,
und zwar in zunehmendem Masse, je mehr man sich den erwähnten Grenzbereichen
annähert.
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Angesichts
der Gestaltungsregeln, die beim Spritzgiessen zu berücksichtigen
sind, können
nach diesem Verfahren hergestellte Kontaktzellen hinsichtlich ihrer Formgebung
nur mit Abstrichen funktionsgerecht konstruiert werden. Gleichzeitig
liessen sich solche Formteile nicht unterhalb bestimmten Abmessungen
skalieren. Zum Beispiel lassen sich Miniaturleitungen mit Durchmessern
unterhalb beziehungsweise weit unterhalb der 1 mm-Grenze auf diese
Art nicht herstellen.
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Trotz
all dieser beschriebenen Anforderungen und auch der gewissen Nachteile
hat sich die Herstellung solcher Kontaktzellen im Spritzgussverfahren
durchgesetzt und etabliert. Demgegenüber konnten sich andere Verfahren,
soweit überhaupt
bekannt, insbesondere aufgrund der deutlich höheren Material- und/oder Verfahrenskosten
nicht durchsetzen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, Kontaktzellen eines
Steckverbinders einerseits gegenüber
jetzigen Lösungen
hinsichtlich der jeweiligen Leitungsadern flexibler und in einer
besseren Qualität
herstellen zu können.
Darüber
hinaus soll das Potential zu einer nennenswerten Miniaturisierung
dieser Art von Kontakttechnologie erschlossen werden.
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Gegenstand
der Erfindung ist also ein Herstellverfahren für mit entsprechenden Leitungskammern
versehene Kontaktzellen und danach hergestellte Kontaktzellen für das Kontaktieren
von Leitungsadern mittels Schneidklemmen, wobei die Ader in spitzem
Winkel in den Schlitz der Schneidklemme eingedrückt wird. Weiterführend werden
Beispiele von mehrpoligen Litzenhaltern aufgezeigt, die durch das
Zusammensetzen derartiger Kontaktzellen mittels Verbindungsrippen
beziehungsweise sonstigen Geometrien entstehen und zum Anschliessen
von entsprechenden mehradrigen Kabeln dienen.
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Die
sich aus dem Herstellungsverfahren ergebenden wichtigsten Funktionen
und Vorteile sind:
- • Leitungsader über Öffnung aufnehmen
und entlang einer definierten Bahn positionsgenau bis zu einem Endanschlag
mit möglichst
geringem Reibungswiderstand führen
und aus ihrer Längserstreckung
umlenken. Öffnungen
beziehungsweise Unterbrechungen entlang der Leitungskammer zum Beispiel
zwecks Einführen
der Schneidklemme sind prinzipiell möglichst klein zu halten, und an
ihren Rändern
mit Rundungen, Fasen und dergleichen so zu gestalten, dass ein Verhaken
der Leitungsader verhindert wird,
- • Schneidklemme über gegenüberliegende Öffnung aufnehmen
und ebenfalls führen,
so dass beim Eindringen in die Ader die Flanken der Schneidklemme
nicht quer zur Eindringrichtung auseinander gedrückt werden können,
- • Die
Leitungskammer ist weiterhin so zu gestalten, dass die Ader beim
Eindrücken
in die Schneidklemme ausschliesslich infolge der dabei entstehenden
Reaktionskräfte
fixiert wird, und weder in Quer- noch in Längsrichtung ausbeziehungsweise
zurückweichen
kann,
- • Kontaktpaarung
Leitungsader und Schneidklemme schliesslich räumlich so umschliessen beziehungsweise
isolieren, dass die jeweils erforderlichen Mindestmasse für Luft-
und Kriechstrecken mit ausreichender Sicherheit eingehalten werden.
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Erfindungsgemäss ist damit
als Herstellungsmöglichkeit
für die
weiter unten beschriebenen Kontaktzellen das generative Verfahren
erwähnt.
Es handelt sich dabei um Urformverfahren, bei denen ein Werkstück ausschliesslich
auf der Grundlage seines 3D-Datensatzes schichtweise aus einem formlosen
Ausgangswerkstoff (Pulver, Flüssigkeiten
und dergleichen) mit Hilfe von Licht generiert wird. Wichtig sind
im vorliegenden Fall vor allem derartige Verfahren, die sehr filigrane,
elektrisch isolierende Teile erzeugen, wie zum Beispiel die Stereolithographie, die
Mikro-Stereolithographie, die RMPD-Verfahren und dergleichen. Die
Teile werden hierbei anhand ihrer CAD-Daten schichtweise „von unten
nach oben" durch
Aushärtung
eines photoreaktiven Polymers generiert. Dieser Prozess wird induziert
durch Bestrahlen mit gelenkten, fokussierten (ultravioletten) UV-Laserstrahlen
oder Strahlen auf Basis des Zweiphotonen-Effektes (simultane Absorption
von zwei Photonen bei entsprechend hoher Lichtintensität), durch
simultanes Belichten jeweils ganzer Schichten zum Beispiel mit Hilfe
von DLP-Chips und dergleichen Bezüglich der unten aufgeführten Kontaktzellen
hat das erfindungsgemässe
Herstellungsverfahren ausserordentliche Vorteile:
- • Funktionsmuster
und Serienteile sind identisch, d.h. Erstmustertests können ohne
Abstriche auf die Serie übertragen
werden,
- • Durch
die sehr kurze Prozesskette wird die Masshaltigkeit der Teile im
Wesentlichen nur durch die Genauigkeit der Anlage und den Eigenschaften
des verwendeten Photopolymers beeinflusst,
- • Infolgedessen,
und da zum Betreiben der Anlage nur der 3D-Datensatz benötigt wird,
kann prinzipiell beim Konstruieren auf die sehr zeitaufwendige Erstellung
von Zeichnungsunterlagen verzichtet werden. Alternativ hierzu würden zum
Beispiel hinsichtlich einer Prozessüberwachung relativ einfache
Zeichnungen mit wenigen Prüfmassen genügen,
- • Die
zeit- und kostenaufwendige Freigabe von Spritzgussteilen, die in
der Praxis meistens mit beträchtlichen
Zeichen- und Werkzeugänderungen
einhergeht, kann ebenfalls entfallen,
- • Gestalt
und Eigenschaften der Kontaktzellen können sehr flexibel trend- oder
kundenindividuell auf die jeweiligen Parameter der Leitungsader „massgeschneidert" werden. Prinzipiell
ist eine „Losgrösse 1" nicht undenkbar,
- • Grundsätzlich gibt
es im Rahmen der Auflösung des
jeweiligen Verfahrens bezüglich
der konstruktiven Gestaltungsfreiheit keine Grenzen. Besonders interessant
sind die Möglichkeiten
zur Realisierung von Hinterschnitten, dünnen Trennwänden und hohen Aspektverhältnissen,
- • Mit
den PMPD-Technologien zum Beispiel lassen sich hinsichtlich der
Materialeigenschaften weitere nennenswerte Vorteile erzielen, wie
zum Beispiel: Unterschiedliche Materialeigenschaften (physikalisch,
chemisch, optisch und dergleichen) können sowohl quer- als auch
längs zum Schichtaufbau
in einem Bauteil integriert werden („RMPD-Multimat"-Verfahren). Von
besonderem Interesse hinsichtlich Kontaktzellen sind in diesem Zusammenhang
Kombinationen verschiedener tribologischer und/oder optischer Eigenschaften.
Dichtflächen
können
am Bauteil ohne nachträgliche
Montageschritte vorgesehen werden. Chemische Beständigkeiten
gegenüber
bestimmten Medien sind gezielt produzierbar.
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Im
Folgenden wird die Erfindung, insbesondere verschieden gestaltete
und nach dem erfindungsgemässen
Verfahren hergestellte Kontaktzellen sowie damit gebildete Kontaktträger von
Steckverbindern, weiter erläutert,
ohne dass die Erfindung darauf beschränkt wäre.
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Hinsichtlich
der in den folgenden Figuren dargestellten Koordinaten kennzeichnet
die z-Achse stets die Zufuhrrichtung der Leitungsader, während die
z'- und gegebenenfalls
z''-Achse durch die
Mitte des jeweiligen Schneidklemmenschlitzes verläuft. Darüber hinaus
gilt, dass die an den folgenden einzelnen Beispielen und Figuren
beschriebenen Details und Eigenschaften, je nach Umsetzungsmöglichkeiten
und je nach Bedarf, auf sinnvolle Weise ebenso auf die restlichen
Beispiele übertragbar und/oder
vertauschbar sind, wodurch natürlich
eine weitere Vielzahl von Varianten solcher Beispiele denkbar sind.
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1, 2, 3
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1 zeigt
eine Kontaktzelle 1, zusammengefügt mit einer Montagegruppe
bestehend aus einem Kontaktträger 3 und
einem eine Schneidklemme aufweisendes Kontaktelement 2.
Details der Kontaktzelle 1 und des Kontaktelementes 2 sind
in den 2 beziehungsweise 3 dargestellt.
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Der
aus Isolationsmaterial bestehende Kontaktträger 3 hat hinsichtlich
der Kontaktelementes 2 die Funktion, diesen definiert zu
befestigen – zum Beispiel
durch umspritzen, einpressen, kleben und dergleichen. Ein wichtiges
Merkmal ist der Kontaktsockel 3.1, der bezüglich der
Kontaktelementes 2 eine Anschlagbeziehungsweise Montagefläche 3.1.1 aufweist
und in seiner Form und seinen Abmessungen so einer korrespondierenden
Kavität 1.5 an
der Kontaktzelle 1 entspricht, dass die jeweils erforderlichen
Mindestmasse für
Luft- und Kriechstrecken eingehalten werden.
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Die
in der 2 dargestellte, ebenfalls aus Isolationsmaterial
bestehende Kontaktzelle 1 weist eine trichterförmige Öffnung 1.1,
eine Leitungskammer 1.2, einen Endanschlag 1.3 sowie
eine Kontaktkammer 1.4 und die bereits genannte Kavität 1.5 auf.
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Der
Verlauf der Leitungskammer 1.2 beziehungsweise der sich
in ihr befindenden, hier nicht dargestellten Leitungsader mit dem
Durchmesser „D" wird im Wesentlichen
durch die Form der Neutralen Faser (NF) charakterisiert. In diesem
Beispiel verläuft die
NF zunächst
gerade in z-Richtung bis zum Punkt P und durchschneidet anschliessend
bogenförmig die
Kontaktkammer 1.4, wobei die x-z-Ebene, in der die NF liegt,
vorzugsweise auch die durch die Mitte des Klemmenschlitzes verlaufende
z'-Achse beinhaltet.
Die x-y-Projektion der Leitungskammer 1.2 am Punkt P als
auch die bezüglich
der z'-Achse gegenüberliegende
x-y-Projektion des Endanschlags 1.3 sind so angeordnet,
dass der metallische Kern der Leitungsader mit ausreichender Sicherheit
in den Schlitz der Klemme so hinein gedrückt wird, dass hierdurch eine
dauerhafte elektrische Verbindung entsteht. Aufgrund der Tatsache,
dass der Durchmesser des metallischen Kerns zwangsläufig kleiner als
der Aderdurchmesser „D" ist, ist es prinzipiell nicht
zwingend, dass die Kontaktzelle gleich wie in der 2 gestaltet
ist. Eine sichere Kontaktierung ist grundsätzlich auch dann erreichbar, wenn
sowohl am Punkt P als auch am Endanschlag 1.3 die NF gegenüber der
z'-Achse beziehungsweise
gegenüber
der Mitte des Klemmenschlitzes einen Abstand aufweist, der kleiner
als „D/2" ist. Auf diese Art
lassen sich derartige Kontaktzellen mit sehr schlanken Ausführungen
realisieren, was vor allem beim Zusammenfügen mehrerer solcher Zellen
zu mehrpoligen Litzenhaltern entsprechend kompakte Konstruktionen
ermöglicht.
Eine wichtige Rolle für
die Eigenschaften der Kontaktzelle 1 spielen die bezüglich der
z'-Achse geneigten,
d.h. am Punkt P beginnenden und am Endanschlag 1.3 endenden
Flächen 1.2.1 und 1.2.2.
Die in z'-Richtung
zeigenden Flächen 1.2.1 dienen
dazu, eine durch die Öffnung 1.1 eingeführte Leitungsader, auf
die in z-Richtung Druck ausgeübt
wird, aus ihrer Längserstreckung
in etwa entlang der NF bis hin zum Endanschlag 1.3 umzulenken.
Ein besonderes Augenmerk ist dabei auf die zwischen Adermantel und den
Flächen 1.2.1 entstehenden
Reibungskräfte
zu richten. In dem Masse, in dem es gelingt, diese Kräfte zu minimieren,
kann der Krümmungsradius
der NF verringert und die Kontaktzelle entsprechend kompakt gestaltet
werden. In Hinblick hierauf ist einerseits die Materialpaarung relevant.
Andererseits sollte die Oberflächenmikrostruktur
der Flächen 1.2.1 bezüglich Adermantel
auf einen möglichst
geringen Reibungskoeffizienten eingestellt werden (Stichwort „Lotuseffekt"). Die gegen die
z'-Richtung zeigenden Flächen 1.2.2 haben
wiederum die Aufgabe, eine sich in der Leitungskammer 1.2 befindende
Ader kraft- und gegebenenfalls je nach Flächenform auch quasi formschlüssig so
zu fixieren, dass diese beim Eindrücken in den Klemmenschlitz
weder in z'-Richtung
zurück-
noch in x-y-Richtung ausweichen kann. Hinsichtlich der kraftschlüssigen Fixierung
ist es im Gegensatz zu vorhin an den Flächen 1.2.2 anstrebenswert,
möglichst
hohe Reibungskräfte
zu generieren. Analog oben, kann dies – wiederum im Rahmen der Herstellungsmöglichkeiten – über eine
entsprechende Oberflächen-Mikrostruktur,
und/oder über
entsprechende, partiell auf die Flächen 1.2.2 begrenzten
Materialeigenschaften (zum Beispiel erzeugt mit Hilfe des oben genannten „RMPD-Multimat"-Verfahrens) erzielt
werden. Darüber
hinaus können
alternativ oder zusätzlich
hierzu die Flächen 1.2.2 nicht „glatt", sondern geriffelt
gestaltet werden, so dass die beim Eindrücken der Ader in den Klemmenschlitz
entstehenden Reaktionskräfte
das Adermantelmaterial in die Hohlräume dieser Riffelung pressen,
was wiederum zwischen Adermantel und den Flächen 1.2.2 an mindestens
einer, vorzugsweise jedoch an sehr vielen Stellen eine quasi formschlüssige Verbindungen erzeugt.
Einige prinzipielle Gestaltungsmöglichkeiten
für derartige
Riffelungen sind in den 22 bis 27 aufgezeigt,
wobei selbstverständlich
auch Variationen und/oder Kombinationen, sowie sonstige Ausführungen
dieser Beispiele denkbar sind. Form und Ausprägung der Riffelung sollte im
Wesentlichen in Abhängigkeit
von den Eigenschaften und Abmessungen der jeweiligen Leitungsader
gewählt
werden.
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Im
allgemeinen Fall hat die Leitungskammer 1.2 entlang der
NF eine Querschnittskontur (siehe 2, Schnitt
B-B), die sich aus gekrümmten und/oder
polygonförmigen
Abschnitten zusammensetzt, wobei diese Kontur über die NF je nach Anwendung
zumindest bereichsweise gleich bleibend und/oder zumindest bereichsweise
variabel gestaltet werden kann. Hinsichtlich der Kammerbestückung muss
das kleinste Quermass über
diesen Querschnitt natürlich
stets „Luft" zum Durchmesser
der grössten
noch anzuschliessenden Ader „D
max" aufweisen.
Eine mögliche
Auslegung dieses Querschnittes ist im Schnitt B-B in 2 als
Beispiel dargestellt. Die Kontur ist rautenähnlich mit abgerundeten Ecken,
mit den Grundmassen „a1·b1", und eignet sich grundsätzlich zum
Kontaktieren von unterschiedlich dicken Adern mit Durchmessern „Dmin < D < Dmax". Während „a1" den Abstand der
Scheitelpunkte der oben beschriebenen Flächen 1.2.1 und 1.2.2 kennzeichnet,
definiert „b1" den Abstand zwischen
den Mantellinien beziehungsweise den Mantelbereichen, wo diese Flächen quasi
aneinander grenzen. Die massliche Auslegung der Kontur, die wie
bereits erwähnt
entlang der NF konstant und/oder variabel sein kann, ist mitentscheidend
für die
Eigenschaften der Leitungskammer sowohl hinsichtlich ihrer Bestückung als
auch hinsichtlich der Aderkontaktierung. So sind die keilförmigen Verjüngungen
zu den über das
Mass „a1" definieren Enden
zwar möglich,
jedoch nicht zwingend. Derartige Verjüngungen über die Flächen 1.2.1 und 1.2.2 bewirken
einerseits, dass eine Leitungsader, auf die über die z- beziehungsweise
z'-Achse Druck ausgeübt wird,
in Richtung Kammermitte zentriert wird, was vor allem bei dünneren Adern
vorteilhaft ist. Um diesen Effekt für sämtliche Aderdurchmesser zu
gewährleisten,
muss allerdings darauf geachtet werden, dass „2·r1.1 < Dmin" beziehungsweise „2·r1.2 < Dmin" ist.
Als Weiteres kann der Betrag der in der Kammer entstehenden Reibungskräfte über solche
Verjüngungen
wesentlich gesteigert werden, und zwar in dem Masse, in dem der
jeweilige Winkel „alpha
1.1" beziehungsweise „alpha 1.2" spitzer ausgeführt wird.
In Anlehnung an die vorherigen Darlegungen zu den Flächen 1.2.1 und 1.2.2 wäre es demnach
bei Bedarf sinnvoll, „alpha
1.1" entlang der
Flächen 1.2.2 relativ
klein und „alpha
1.2" entlang der
Flächen 1.2.1 relativ
gross auszuführen. Das
Mass „b1" wiederum richtet
sich nach dem Aderdurchmesser „D" dergestalt, dass
die Ader beim Eindrücken
in die Schneidklemme möglichst
wenig in seitlicher Richtung ausweichen kann, wobei natürlich „b1 > Dmax" gelten
muss. Im einfachsten Fall kann die Leitungskammer 1.2 auch
durchgängig
einen kreisrunden Querschnitt mit einem Durchmesser „2·R1" aufweisen, der bezüglich Aderdurchmesser „Dmax" nur
soviel „Luft" hat, dass ein problemloses
Bestücken
möglichst
ist.
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Diese
Anmerkungen hinsichtlich Massen und Form des Kammerquerschnittes
sind weder vollständig
noch in irgendeiner Weise einschränkend. Sie sollen lediglich
aufzeigen, dass es vielfältige Möglichkeiten
gibt, hierüber
die Funktions-Charakteristik
der Leitungskammer an die jeweiligen Adern-Eigenschaften mit anzupassen.
Darüber
hinaus ist es nicht (wie in der 2 dargestellt)
zwingend, dass die einzelnen Querschnitte entlang der NF einen stetigen
Verlauf der Leitungskammermantelfläche(n) beziehungsweise der
NF ergeben. Je nach Anforderung können diese Mantelflächen über ihre
Längserstreckung
mindestens teilweise einen stetigen Verlauf und/oder mindestens
teilweise auch einen mehr oder weniger ausgeprägten stufenförmigen beziehungsweise
mit lückenähnlichen
Ausnehmungen versehenen Verlauf aufweisen.
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Ein
weiterer wichtiger Teil der Kontaktzelle 1 ist die Kontaktkammer 1.4.
Ihre Funktion besteht darin, die Schneidklemmenflanken 2.4 aufzunehmen und
zumindest partiell so zu führen,
dass diese infolge der beim Eindrücken der Leitungsader entstehenden
Reaktionskräfte
weder in x- noch in y-Richtung undefiniert ausweichen können. Um
die dabei entstehende Reibung zwischen den Schneidklemmenflanken 2.4 und
der Kontaktkammer 1.4 möglichst
gering zu halten, gelten hier die gleichen Überlegungen, wie an den Leitungskammerflächen 1.2.1.
Wie bereits erwähnt
ist ausserdem zu beachten, dass die Kanten an den von der Kontaktkammer 1.4 an
der Leitungskammer 1.2 erzeugten Ausbrüche so gestaltet sind, dass
ein Verhaken der Leitungsader, insbesondere beim Bestücken der
Kammer verhindert wird. Darüber
hinaus ist grundsätzlich
anzustreben, dass die x-y-Projektionen dieser Ausbrüche möglichst
kein gehalten werden. Weiterhin muss die Ausdehnung der Kontaktkammer 1.4 über die
z'-Achse mindestens
gleich lang sein, wie die jeweilige Eindringtiefe der Schneidklemme 2 in
die Kontaktzelle 1.
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Die
Kavität 1.5 an
der Kontaktzelle 1 dient zur Aufnahme des Kontaktsockels 3.1 und
zusammen mit diesem zur Einhaltung der erforderlichen Luft- und
Kriechstrecken. Sie weist hierzu eine mit Einführungsschrägen versehene Öffnung 1.5.2 sowie
eine bezüglich
des Kontaktträgers 3 dienende Anschlagfläche 1.5.1 auf.
Zum Einführen
der Schneidklemmenflanken 2.4 hat sie darüber hinaus in
Richtung Kontaktkammer 1.4 eine weitere, ebenfalls mit
Einführungsschrägen versehene Öffnung 1.5.3.
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In 3 ist
ein Kontaktelement 2 dargestellt, das am entgegengesetzten
Ende des Aderanschlusses als Flachkontaktstift 2.1 gestaltet
ist, jedoch je nach Anwendung auch als Rundkontaktstift, Kontaktbuchse,
Hybridkontakt, Leiterplattenkontakt, Lötkontakt und dergleichen ausgelegt
werden kann. Zwecks Befestigung in einem isolierenden Träger ist
das Kontaktelement 2 mit Ausprägungen 2.2 versehen. Als
Montageanschlag sowie zum Auffangen der beim Eindrücken der
Ader in die Schneidklemme entstehenden Kräfte dienen die Flächen 2.3.
In Richtung der Leitungsader ist das Kontaktelement 2 als
ebenflächige
Schneidklemme mit den Querschnittsmassen „b1·h1" gestaltet mit zumindest zwei Schneidklemmflanken 2.4 mit
dem dazwischen liegenden Schneidklemmenschlitz 2.4.1 mit
der Breite „s1" und mit den Einführungsschrägen 2.4.2,
die in Bezug auf die Leitungsader einerseits eine zentrierende Wirkung
haben und andererseits zu einer Verringerung der Eindringkräfte beitragen.
Eine zusätzliche
Verringerung dieser Kräfte
wird erreicht, wenn die Einführungsschrägen 2.4.2 ihrerseits
mit Kantenschrägen 2.4.2.1 versehen
sind, wobei diese, an der jeweiligen Kante sowohl einseitig wie
in der 3 gezeigt als auch beidseitig vorgesehen werden
können.
Der Schneidklemmschlitz 2.4.1 zwischen den Flanken 2.4 kann
einerseits eine dem metallischen Kern der Leitungsader entsprechende
konstante Breite „s1" aufweisen. Ebenfalls
denkbar sind aber auch Ausführungen,
wo der Schlitz 2.4.1 in seinem Verlauf zumindest teilweise
gleiche Breite und/oder zumindest teilweise abnehmende und/oder
zunehmende Breite aufweist. Hierbei kann der Schlitz 2.4.1 beispielsweise
einen geraden, gestuften, gewellten oder schlangenlinienförmigen Verlauf
aufweisen. Eine weitere interessante Auslegung hinsichtlich aller
dieser Bauvarianten entsteht, wenn die Schlitzbreite „s1" über die Schlitzlänge nicht
konstant, sondern variabel, insbesondere V-förmig, so ausgeführt ist,
dass der Schlitz am Schlitzgrund geringfügig schmaler ist als an den Einführungsschrägen 2.4.2.
Diese Gestaltung ist vor allem bei solchen Kontaktierungen bedeutsam,
wo die Leitungsader in einem spitzen Winkel zum Schneidklemmschlitz
steht, da in diesem Fall eine entsprechend grösserer Kontaktierungslänge entsteht
als bei quer angeordneten Adern. Da es hinsichtlich der Kontaktqualität zwischen
dem Durchmesser des metallischen Kerns der Ader und der Schlitzbreite „s1" einen festen Zusammenhang
gibt, würde
solch ein V-Schlitz bewirken, dass in Richtung Schlitzgrund eher
dünnere
metallische Leiter, an der Spitze hingegen eher dickere metallische
Leiter optimal kontaktiert würden,
so dass das Anwendungsspektrum derartiger Schneidklemmen entsprechend erweitert
würde.
Darüber
hinaus ist es zum Beispiel bei gestanzten oder gelaserten Schneidklemmen denkbar,
ebenfalls zwecks Verbesserung der Kontaktqualität und/oder Erweiterung des
Anwendungsspektrums die einzelnen Kanten des Klemmenschlitzes 2.4.1 jeweils
gleich oder unterschiedlich zu gestalten, wobei diese mindestens
teilweise gerade und/oder mindestens teilweise in Form von sehr
flachen „Schlangenlinien", flach ineinander übergehenden
Stufen und dergleichen ausgeführt
sein können, wobei
weiterhin die Schlitzbreite „s1" entweder konstant
oder variabel sein kann. Durch solche Massnahmen kann zusätzlich auch
ein Zurückweichen
der Leitungsader in Längsrichtung
nach erfolgter Kontaktierung wirksam erschwert oder verhindert werden. Weiterhin
können
die Ausrichtungen der Begrenzungsflächen des Schneidklemmschlitzes 2.4.1,
der Einführungsschrägen 2.4.2 als
auch der Kantenschrägen 2.4.2.1 in
der x'-y'-Ebene über die
z'-Längsausdehnung dieser Bereiche
zumindest teilweise gleich bleibend und/oder zumindest teilweise
variabel gestaltet werden. Denkbar ist ebenfalls, dass sich die
Kantenschrägen 2.4.2.1 nicht
nur zumindest teilweise über
den Bereich der Einführungsschrägen 2.4.2 erstrecken,
sondern zumindest teilweise auch entlang des Schneidklemmenschlitzes
vorgesehen werden, wodurch eine weitere Optimierung der Eindringkraftcharakteristik
erreicht werden kann. Darüber
hinaus kann natürlich
auf die Kantenschrägen 2.4.2.1 auch
gänzlich
verzichtet werden.
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Wie
bereits angedeutet, gelten die Beschreibungen an den 1, 2, 3 sinngemäss auch
für die
nun folgenden Figuren, in denen weitere Ausführungsmöglichkeiten solcher Kontaktzellen
und dazugehörigen
Schneidklemmen aufgezeigt werden. Es wird hierbei schwerpunktmässig auf
die zum bisherigen Beispiel auftretenden Unterschiede beziehungsweise
neu hinzugekommenen Details näher eingegangen.
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4, 5, 6
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4 stellt
eine Kontaktzelle 4, zusammengefügt mit einer aus dem Kontaktträger 6 und
dem Kontaktelement 5 bestehende Montagegruppe dar. Einzelheiten
der Kontaktzelle 4 und des Kontaktelementes 5 sind
in den 5 beziehungsweise 6 aufgezeigt.
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Die
Unterscheidung zum Beispiel aus den 1, 2, 3 besteht
in der Gestaltung der in der 5 gezeigten
Kontaktzelle 4, und zwar im Verlauf deren Leitungskammer
beziehungsweise ihrer NF. So verläuft die NF in diesem Beispiel
zunächst ebenfalls
gerade in z-Richtung bis zu dem Punkt P, bildet anschliessend allerdings
einen von der Kontaktkammer 4.4 weggerichteten Bogen, an
dem sich am Wendepunkt W wiederum ein Bogen anschliesst, der einen
Scheitelpunkt S aufweist, und dann vergleichbar zu vorhin die Kontaktkammer 4.4 durchschneidet.
Die x-y-Ebene, in
der die NF liegt, beinhaltet auch hier vorzugsweise auch die durch
die Mitte des Klemmenschlitzes verlaufende z'-Achse. Analog zu vorhin ist hinsichtlich
einer sicheren Kontaktierung darauf zu achten, dass die x-y-Projektion
der Leitungskammer am Scheitelpunkt S als auch die bezüglich z'-Achse gegenüber liegende
x-y-Projektion des Endanschlages 4.3 so angeordnet sind,
dass der metallische Kern der Leitungsader mit ausreichender Sicherheit
in den Schlitz der Schneidklemme hineingedrückt wird. Eine derartig verlaufende
NF bewirkt einerseits, dass eine aus ihrer Längserstreckung entsprechend
häufiger
ausgelenkte Ader bereits vor dem Eindrücken in den Schneidklemmenschlitz, durch
ihre Restelastizität
eine höhere
Halte- beziehungsweise Reibungskraft innerhalb der Kontaktzelle 4 generiert
als in einer vergleichbaren Kontaktzelle 1. Darüber hinaus
entstehen innerhalb der Ader in der Kontaktzelle 4 beim
ihrem Eindrücken
in den Klemmenschlitz wesentlich höhere Knickspannungen, was an
den Seitenwänden
der Leitungskammer 4.2 zusätzliche Halte- beziehungsweise
Reibungskräfte
hervorruft. Bei einer vorgegebenen Haltekraft, kann infolge dessen
die Querausdehnung einer Kontaktzelle 4 über die
x-Achse entsprechend kompakter gestaltet werden als im Falle einer
Kontaktzelle 1. Weiterhin sind natürlich auch Kontaktzellen mit
Leitungskammern denkbar, deren NF zwei oder beliebig viele Wendepunkten
W, und somit eine entsprechend höhere
Anzahl von bogenförmigen
Abschnitte aufweisen, als in diesem Beispiel aufgeführt. Darüber hinaus
können
solche Leitungskammern auch so gestaltet werden, dass deren NF sich
mindestens teilweise aus allgemein gekrümmten und/oder mindestens teilweise
aus allgemein polygonförmigen
Abschnitten zusammensetzen, wobei deren Verlauf zusätzlich sowohl
stetig als auch unstetig ausgeführt werden
kann.
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7, 8, 9
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Wie
die Beispiele vorhin, zeigt 7 ebenfalls
eine Kontaktzelle 7, zusammengefügt mit einer Montagegruppe
aus einem Kontaktträger 9 und
einem Kontaktelement 8. Die Leitungskammer 7.2 der Kontaktzelle 7 in
der 8 weist eine NF mit zwei Wendepunkten W1, W2 und
mit zwei entsprechenden Scheitelpunkten S1, S2 auf. Die Besonderheit dieser
Kontaktzelle liegt darin, dass die Kontaktkammer 7.4 entlang
ihrer Längserstreckung über die z'-Achse den Verlauf
der Leitungskammer 7.2 beziehungsweise deren NF dreifach
durchschneidet, was in Zusammenwirkung mit der Schneidklemme des Kontaktelementes 8.4 eine
entsprechende dreifache Kontaktierung des metallischen Kerns einer
sich innerhalb der Kammer befindenden Ader ermöglicht. Im Sinne einer sicheren
Kontaktierung, muss auch hier auf die richtige Anordnung der x-y-Projektionen des
Endanschlages 7.3, als auch der Leitungskammer-Querschnitte
an den Scheitelpunkten S1, S2, sowie am Punkt P entsprechend geachtet
werden.
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Das
in der 9 dargestellte Kontaktelement 8 weist
entlang der Schneidklemmenflanken 8.4 drei Kontaktbereiche
beziehungsweise Klemmen-Schlitze 8.4.1.1, 8.4.1.2 und 8.4.1.3 auf,
die wie in der 7 ersichtlich in ihrer Längsanordnung über die
z'-Achse den Bereichen
entsprechen, wo eine Kontaktierung der Ader innerhalb der Leitungskammer 7.2 stattfindet.
Die unter dem Punkt 2.2.1 bezüglich des Kontaktelementes 2 gemachten
Anmerkungen hinsichtlich der Gestaltung der Schneidklemmendetails,
gelten hier sinngemäss
für jeden
einzelnen dieser Kontaktbereiche 8.4.1.1, 8.4.1.2 und 8.4.1.3 und
natürlich
auch für
die Einführungsschrägen 8.4.2 und
Kantenschrägen 8.4.2.1.
Weiterhin ist es selbstverständlich
nicht zwingend, dass diese Kontaktbereiche wie in der 9 dargestellt
voneinander definiert getrennt sind, denn es sind ebenso auch einheitliche
Klemmenschlitze denkbar, die einzelne oder auch sämtliche
bisher aufgeführten
Merkmale aufweisen können.
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Das
Zusammenwirken einer solchen Kontaktzelle 7 mit einem dazugehörigen Kontaktelement 8 hat
gegenüber
der Leitungsader auf der einen Seite den Vorteil, dass in dem Masse,
wie diese mehrfach kontaktiert wird, die Redundanz und somit die
Sicherheit der elektrischen Verbindung entsprechend erhöht wird.
Weiterhin wirken bezüglich
der dem Endanschlag 7.3 am nächsten liegenden Kontaktierung (in
diesem Beispiel diejenige am Klemmenschlitz 8.4.1.1) die
entlang der z'-Achse
jeweils folgende(n) quasi als Zugentlastung, was die Betriebssicherheit einer
solchen Verbindung vor allem in rauer Umgebung zusätzlich erhöht. Ausserdem
bewirkt eine derartige Mehrfachkontaktierung an der gleichen Leitungsader,
dass der jeweils entstehende Durchgangswiderstand gegenüber einer
einfachen Kontaktierung entsprechend gesenkt wird. Wird darüber hinaus
das Kontaktelement 8 wie in der 9 dargestellt
so ausgeführt,
dass die einzelnen Kontaktbereiche 8.4.1.1, 8.4.1.2 und 8.4.1.3 gleiche
oder unterschiedliche Schlitzbreiten „s 3.1", „s
3.2" beziehungsweise „s 3.3" aufweisen, wobei
vorzugsweise „s
3.1 > s 3.2 > s 3.3" sein sollte, lassen
sich auf diese Art innerhalb derselben Kammer Leitungsadern mit
etwa vergleichbaren Manteldurchmessern, jedoch mit relativ weit
gestreuten Durchmessern des metallischen Kerns kontaktieren, was
das Anwendungsspektrum einer derartigen Konfiguration natürlich zusätzlich erweitert.
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In
Anlehnung an dieses Beispiel ist allgemein festzuhalten, dass die
Anzahl der entlang der z'-Achse
angeordneten Stellen beziehungsweise Bereiche, an denen eine sich
innerhalb einer Leitungskammer befindende Ader mittels einer Schneidklemme
sequenziell kontaktiert wird, mindestens eins betragen muss, jedoch
je nach Bedarf auch beliebig hoch sein kann.
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10, 11, 12
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10 zeigt
die Kontaktzelle 10, zusammengefügt mit der aus dem Kontaktträger 12 und dem
Kontaktelement 11 bestehenden Baugruppe.
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Die
Besonderheit dieses Beispiels besteht in erster Linie in der Gestaltung
des Kontaktelementes 11 aus der 12. Das
Kontaktelement 11 ist am entgegengesetzten Ende des Leitungsaderanschlusses
als Rundkontaktstift 11.1 gestaltet, kann jedoch je nach
Anwendung auch als Flachkontaktstift, Kontaktbuchse, Hybridkontakt,
Leiterplattenkontakt, Lötkontakt
und dergleichen ausgelegt werden. Zwecks Befestigung in einem isolierenden
Träger
ist das Kontaktelement 11 mit Ausprägungen 11.2 versehen. Als
Montageanschlag sowie zum Auffangen der beim Eindrücken der
Ader in die Schneidklemme entstehenden Kräfte dienen die Flächen 11.3.
In Richtung der Leitungsader ist das Kontaktelement 11 als Schneidklemme
gestaltet mit zumindest zwei Schneidklemmenflanken 11.4 mit
dem dazwischen liegenden Schneidklemmenschlitz 11.4.1 mit
der Breite „s
4" und mit den Einführungsschrägen 11.4.2, die
in Bezug auf die Leitungsader einerseits eine zentrierende Wirkung
haben und andererseits zu einer Verringerung der Eindringkräfte beitragen.
Eine zusätzliche
Verringerung dieser Kräfte
wird erreicht, wenn die Einführungsschrägen 11.4.2 ihrerseits
mit einer Kantenschräge 11.4.2.1 versehen
sind. Hinsichtlich des Schneidklemmenschlitzes 11.4.1,
den Einführungsschrägen 11.4.2 und
den Kantenschrägen 11.4.2.1 gelten
weiterhin auch hier die bezüglich der
Schneidklemme des Kontaktelementes 2 (siehe 3)
gemachten Anmerkungen.
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Die
in der 12 dargestellten Schneidklemmenflanken 11.4 haben
im Querschnitt die Form von Ringsegmenten, wobei dass das Mass „u" gleich oder geringfügig kleiner
als der Durchmesser der zu kontaktierenden Leitungsader „D" ist. Im Falle, dass „u < D" ist, können die über das
Mass „u" definierten Kanten
bezüglich
der am Schneidklemmen-Schlitz 11.4.1 kontaktierten Ader
quasi als Zugentlastung wirken. Die Orientierung der Kanten am Mass „u" muss nicht zwingend
der Darstellung in der 12 entsprechen, sondern kann
je nach Anwendung eine beliebige Ausrichtung in der x'-y'-Ebene aufweisen. Hinsichtlich
der Flankenquerschnitte sind Ringsegmente nur eine besondere Ausführung des
allgemeinen Falls, wonach diese Querschnitte zumindest teilweise
eine regelmässig
gekrümmte
(zum Beispiel Ellipsen-, Parabel-Abschnitte und dergleichen) und/oder
eine zumindest teilweise unregelmässig gekrümmte Form aufweisen. Darüber hinaus
sind auch Grundformen denkbar, die aus zumindest teilweise regelmässigen und/oder
aus zumindest teilweise unregelmässigen
polygonförmigen
Abschnitten (zum Beispiel eine L-Form) oder auch aus Kombinationen solcher
gekrümmten
und polygonförmigen
Abschnitten bestehen.
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Schneidklemmen
mit derartig zumindest zum Teil geschlossenen Flanken (siehe 12)
haben gegenüber
ebenflächigen
Klemmen (siehe 3, 6, 9)
den wesentlichen Vorteil, dass sie sowohl bezüglich einer vorgegebenen Federsteifigkeit,
als auch bezüglich
einer zu leitenden Stromdichte wesentlich geringere Abmessungen
in y'-beziehungsweise
y-Richtung aufweisen als diese. Der vermeintliche Nachteil, dass
diese Art von Klemmen dafür
entsprechend mehr Bauraum über
die x'-beziehungsweise
x-Achse benötigen,
ist nicht beziehungsweise in dem Masse nicht relevant, wie es gelingt, diesen
Bauraum innerhalb der x y-Projektionsfläche unterzubringen,
die für
die jeweilige Leitungskammer 10.2 (siehe 11)
ohnehin benötigt
wird. Hinsichtlich einer kompakten Bauweise ist grundsätzlich festzuhalten,
dass Kontaktzellen für
beziehungsweise mit Schneidklemmen mit zumindest zum Teil geschlossenen
Flanken (siehe 10, 11, 12) bei
gleicher oder vergleichbarer Funktionsdichte über ihren x-y-Querschnitt spürbar weniger
Bauraum benötigen,
als Kontaktzellen mit ebenflächiger
Klemmen.
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Weiterhin
besteht an solchen Schneiklemmen die Möglichkeit, die Mantelfläche(n) der
Klemmenflanken 11.4 zumindest teilweise parallel und/oder
zumindest teilweise geneigt beziehungsweise senkrecht zur z'-Achse auszurichten.
Wie am Kontaktelement 11 in der 12 exemplarisch
gezeigt, kann die Innenfläche 11.4.3 zum
Beispiel aus zwei zylindrischen Teilflächen mit den Durchmessern „d 4.2" und. „d 4.3" sowie einer dazwischen
angeordneten konischen Verbindungsfläche gestaltet werden. Für den Fall „d 4.2 > d 4.3" kann hiermit eine bessere
Zentrierung der Ader vor dem Eindrücken in die Schneidklemme und
vor allem eine zusätzliche Verringerung
der Eindringkräfte
erreicht werden. Im Falle, dass „d 4.2 < d 4.3" ist, kann hingegen, je nachdem wie
ausgeprägt
die Neigung der konischen Fläche
zur z'-Achse gestaltet wird,
eine mehr oder minder wirksame Zugentlastung bezüglich einer kontaktierten Leitungsader
erzielt werden. Die Anzahl, Anordnung und Reihenfolge derartiger
Teilflächen
müssen
natürlich
nicht der Darstellung in der 12 entsprechen,
sondern werden je nach Anwendung definiert. In ähnlicher Weise können Funktionseigenschaften
auch über
die Aussenflächen
der Klemmenflanken 11.4 beeinflusst werden, und zwar in
Wechselwirkung mit den ihnen zugeordneten Flächen der Kontaktkammer 10.4.
So wäre
es zum Beispiel denkbar, durch entsprechend angeordnete Vorsprünge an diesen
Aussenflächen,
die ein geringes Übermass gegenüber der
Kontaktkammer 10.4 aufweisen, entlang des Schneidklemmenschlitzes 11.4.1 gezielte Spannungsverläufe bezüglich der
kontaktierten Ader zu erzeugen.
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Die
in der 11 dargestellte Kontaktzelle 10 ist
der in der 5 gezeigten Kontaktzelle 4 ähnlich,
mit dem Unterschied, dass die Kontaktkammer 10.4 und die
Kavität 10.5 dem
vorhin beschriebenen Kontaktelement 11 angepasst sind.
Hervorzuheben hierbei sind noch die Kontaktkammerführungsflächen 10.4.1,
die den über
das Mass „u" an den Schneidklemmflanken 11.4 definierten
Kanten entsprechen und verhindern, dass diese beim Eindrücken der
Ader in den Klemmenschlitz in x-Richtung ausweichen können.
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13, 14, 15
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13 zeigt
die Kontaktzelle 13, zusammengefügt mit der aus dem Kontaktträger 15 und dem
Kontaktelement 14 bestehenden Baugruppe.
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Das
in diesen Figuren gezeigte Beispiel ist demjenigen in den 10, 11, 12 gezeigten ähnlich.
Die Unterscheidung liegt hier wiederum in der Gestaltung der Schneidklemmenflanken 14.4 des Kontaktelementes 14 und
natürlich
in der Ausführung der
entsprechenden Kontaktkammer 13.4 an der Kontaktzelle 13.
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Die
Schneidklemmenflanken 14.4 am Kontaktelement 14 sind
hier so ausgeführt,
dass die dem oben beschriebene Mass „u" am Kontaktelement 11 entsprechenden,
und hier mit dem Mass „s
5.2" definierten
Kanten der Klemmenflanken soweit angenähert werden, dass hierdurch
neben dem Schneidklemmenschlitz 14.4.1 ein zweiter Klemmenschlitz 14.4.3 entsteht.
Diesen Schlitzen 14.4.1 und 14.4.3 entsprechend
weist das Kontaktelement 14 weiterhin jeweils zwei Einführungsschrägen 14.4.2 und 14.4.4 mit
jeweils zwei Kantenschrägen 14.4.2.1 und 14.4.4.1 auf. Über die
Anordnung der Einführungsschrägen 14.4.2 und 14.4.4 entlang
der z'- beziehungsweise
z''-Achse kann, Bezug
nehmend auf die jeweilige Neigung der NF der Leitungskammer 13.2 im
Bereich der Kontaktkammer 13.4, definiert werden, in welcher
Reihenfolge diese Schrägen
jeweils in die Leitungsader eindringen.
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Im
Vergleich zu dem unter dem Punkt 2.2.3 aufgezeigten Beispiel
aus der 7, 8, 9, wo
eine Zwei- oder Mehrfachkontaktierung der Ader über die z'-Achse erreicht wird, ist es mit solch
einer Schneidklemme eines Kontaktelementes 14 möglich, eine
Leitungsader mindestens zweifach entlang der x- beziehungsweise
x'-Achse zu kontaktieren.
In Hinblick auf die Schlitzbreiten kann „s 5.1 > s 5.2", „s 5.1 =
s 5.2" oder vorzugsweise „s 5.1 < s 5.2" gelten. Für eine derartige
mindestens Zweifachkontaktierung entlang der x- beziehungsweise
x'-Achse gelten
hinsichtlich Kontakt-Redundanz, – Sicherheit, Zugentlastung,
Durchgangswiderstand und erweitertem Anwendungsspektrum sinngemäss die gleichen
Anmerkungen wie schon bisher hierzu gemacht.
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Für den Fall,
dass die dazu erforderlichen konstruktiven Details beziehungsweise
Eigenschaften aus den Beispielen in den 7, 8, 9 und
den 13, 14, 15 entsprechend
kombiniert werden, sind natürlich
auch Ausführungen denkbar,
wo die Leitungsader sowohl in z-, z'- beziehungsweise z''-Richtung,
als auch in x- beziehungsweise
x'-Richtung gleichzeitig
zwei oder mehrfach kontaktiert werden kann.
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Bezüglich der
Gestaltung der Querschnitte der Schneidklemmenflanken 14.4 als
auch deren inneren und äusseren
Mantelflächen
(die innere Mantelfläche
wird in der 15 exemplarisch als zusammengesetzt
aus zwei über
die Masse „d
5.2", „d 5.3" und „d 5.4" definierten konischen
Flächen
gezeigt) gelten wiederum die gleichen Anmerkungen wie diejenigen,
die schon zum Kontaktelement 11 aus der 12 gemacht
wurden.
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16, 17, 18
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16 zeigt
die Kontaktzelle 16, zusammengefügt mit der aus dem Kontaktträger 18 und dem
Kontaktelement 17 bestehenden Baugruppe.
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Prinzipiell
ist dies ein sehr ähnliches
Beispiel, wie das in den 13, 14, 15 gezeigte,
mit der Besonderheit, dass das hier aufgeführten Kontaktelement 17 eine
mindestens zweifache Schneidklemme mit ebenflächigen Flankenpaaren 17.4 und 17.5,
mit den jeweiligen Klemmenschlitzen 17.4.1 und 17.5.1,
den Einführungsschrägen 17.4.2 und 17.5.2 und
den entsprechenden Kantenschrägen 17.4.2.1 und 17.5.2.1 aufweist,
wobei die einzelnen Schneidklemmen über die Verbindungsschlaufe 17.6 aneinander
gefügt
sind.
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Der
Vorteil einer derartigen, vorzugsweise in Stanztechnik hergestellte
Ausführung
besteht darin, dass es mit Hilfe solcher Verbindungsschlaufen 17.6 beziehungsweise
durch deren wendelförmigen
Wiederholung sehr einfach ist, mindestens zwei beziehungsweise eine
Vielzahl solcher einzelnen Schneidklemmen entlang der x'-Achse an einem Kontaktelement 17 hintereinander
zu reihen, wodurch an einer Leitungsader über diese Richtung eine entsprechende
Anzahl von Kontaktierungen hergestellt werden kann.
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Entsprechend
zu diesen einzelnen Schneidklemmen des Kontaktelementes 17 weist
die Kontaktzelle 16 aus der 17 Einzelkontaktkammern 16.4.1 und 16.4.2 auf,
die untereinander durch Zwischenrippen so getrennt sind, dass innerhalb
jeder einzelnen Kontaktkammer beim Eindrücken der Ader in den Schneidklemmenschlitz
ein Ausweichen der Klemmenflanken sowohl über die x'- als auch über die y'-Achse verhindert wird. Diese Zwischenrippen müssen hinsichtlich
ihrer Querausprägung über die y-Achse
natürlich
so ausgeführt
werden, dass sie nicht in den Verlauf der Leitungskammer 16.2 hineinragen,
und somit deren Bestückung
beeinträchtigen oder
verhindern.
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Ebenfalls
ist es auch hier möglich,
durch Kombination der entsprechenden Konstruktionsdetails beziehungsweise
Eigenschaften aus den Beispielen in den 7, 8, 9 und
den 16, 17, 18 Ausführungen
zu gestalten, wo die Leitungsader sowohl in z-, z'- beziehungsweise z''-Richtung als auch in x- beziehungsweise
x'-Richtung gleichzeitig
zwei oder vielfach kontaktiert werden kann.
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19, 20, 21
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Diese
Figuren zeigen beispielhaft drei verschiedene mehrpolige Litzenhalter 19, 20, 21,
die aus mehreren, durch Zwischenrippen und ähnlichen Verbindungselementen
zusammengefügten
Kontaktzellen 19.1, 20.1, 21.1 bestehen
und zum Anschliessen von entsprechenden mehradrigen Kabelleitern
dienen. Diese Litzenhalter stellen hinsichtlich der Art und Form
der jeweiligen Kontaktzellen wie auch hinsichtlich deren Anordnung
zu bestimmten Steckbildern lediglich Anschauungsbeispiele dar. Sie
sind diesbezüglich
weder vollständig,
noch in irgendeiner Art einschränkend.
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Die
sonstigen angeführten
Details an diesen Litzenhaltern, die ebenfalls nur exemplarisch
und konstruktiv weder vollständig
noch in irgend einer Weise einschränkend sind, korrespondieren
grundsätzlich
mit Gegenelementen von benachbarten Teile, zum Beispiel mit Einzelteilen
innerhalb eines entsprechenden Steckverbinders, eines Sensors, eines elektronischen
Moduls und dergleichen. So sind zum Beispiel 19.2, 20.2, 21.2 Anschlags-
oder Montageflächen, 19.3, 20.3, 21.3 beziehungsweise 19.4, 20.4, 21.4 entsprechende
Codierungen oder Verdrehsicherungen und 19.5, 20.5, 21.5 Griff-
oder griffähnliche
Flächen.