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Die Erfindung betrifft eine Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung sowie eine Batteriepolklemme mit einer solchen Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung.
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Aus der
EP 2 197 075 A1 ist eine Polklemmenanordnung für eine Batterie bekannt. Diese umfasst ein elektrisch leitendes Metallteil, das einstückig mit der Polklemme an einen Pol der Batterie anfügbar ist und derart abgewinkelt aus einer Nische der Batterie weitergeführt ist, dass es ausserhalb der Batterieoberfläche zu liegen kommt und dort im Verlauf zu einer Anschlussklemme für einen Laststromkreis mit einer elektronischen Schaltung und einem integrierten Shuntwiderstand versehen ist. Die Montage ist jedoch meist umständlich und langwierig.
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Die
DE 10 2011 014 400 A1 zeigt eine Batteriepolklemme, umfassend einen Klemmkörper zur zumindest teilweisen Aufnahme eines Batteriepols, wobei der Klemmkörper zwei durch einen Spalt beabstandete Klemmbacken zum Verklemmen des Batteriepols aufweist. An dem Klemmkörper sind ein Bolzen und ein Bolzenspannelement derart angeordnet, dass zumindest der Bolzen durch eine Drehbewegung des Bolzenspannelements winkelig zur Drehachse der Drehbewegung und relativ zum Bolzenspannelement eine Bewegung zumindest einer Klemmbacke bewirkend beweglich angeordnet ist. Diese Batteriepolklemme ist aufwendig in der Herstellung, und eine korrekte Funktion ist nur bei einer sehr präzisen Fertigung möglich.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung anzugeben, die einfach auch in schwierig zugänglichen Montagesituationen an dem Batteriepol montiert und festgespannt werden kann und die einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.
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Eine erfindungsgemäße Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung umfasst einen länglichen Spannriegel; eine Führungs- und Spanneinheit für den Spannriegel; und ein in der Führungs- und Spanneinheit geführtes und separat davon ausgebildetes Eingreifelement; wobei sich der Spannriegel wenigstens teilweise durch die Führungs- und Spanneinheit erstreckt, wobei das entfernt von der Führungs- und Spanneinheit gelegene Ende des Spannriegels einen ersten Spannbackenbereich für einen ersten Arm der Batteriepolklemme aufweist, und wobei die dem ersten Spannbackenbereich gegenüber liegende Seite der Führungs- und Spanneinheit einen zweiten Spannbackenbereich für den zweiten Arm der Batteriepolklemme ausbildet; und wobei der Spannriegel an seinem in der Führungs- und Spanneinheit geführten Bereich eine Vertiefung mit wenigstens einer schrägen Eingreiffläche aufweist, und wobei das Eingreifelement so gegenüber der Führungs- und Spanneinheit bewegbar ist, dass es in die Vertiefung und gegen die schräge Eingreiffläche eingreift, sodass der erste Spannbackenbereich des Spannriegels gegenüber dem zweiten Spannbackenbereich der Führungs- und Spanneinheit spannbar ist.
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Die erfindungsgemäße Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung eignet sich prinzipiell für alle gängigen Batterien, bei denen wenigstens eine Batteriepolklemme an einem Batteriepol montiert wird. Besonders gut ist sie für Kraftfahrzeugbatterien geeignet, insbesondere für Batterien von PKWs, Motorrädern und LKWs.
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Die erfindungsgemäße Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung ist leicht zu handhaben und kann leicht und schnell auf einem Batteriepol montiert und festgespannt werden, wodurch sich eine Zeitersparnis und verringerte Arbeitskosten ergeben.
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Das Eingreifelement ist so gegenüber der Führungs- und Spanneinheit bewegbar, dass es in die Vertiefung und gegen die schräge Eingreiffläche eingreift, sodass der erste Spannbackenbereich des Spannriegels gegenüber dem zweiten Spannbackenbereich der Führungs- und Spanneinheit spannbar ist. Dafür sind das Eingreifelement und die Führungs- und Spanneinheit so aufeinander abgestimmt, dass das Eingreifelement gegenüber der Führungs- und Spanneinheit in Richtung Spannriegel verschoben und fixiert werden kann. Für diesen Zweck können das Eingreifelement ein Außengewinde und die Führungs- und Spanneinheit eine damit korrespondierendes Innengewinde aufweisen. Andere Möglichkeiten sind ein Verschieben und Fixieren nach Art eines Bajonettverschlusses oder nach einer Konusführung mit Selbsthemmung.
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Der zweite Spannbackenbereich kann als Seitenfläche der Führungs- und Spanneinheit, die gegenüber dem ersten Spannbackenbereich angeordnet ist, ausgebildet sein.
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Zum Vereinigen des Spannriegels mit der Führungs- und Spanneinheit und dem Eingreifelement und zum Aufnehmen der Arme der Batteriepolklemme zwischen dem ersten und zweiten Spannbackenbereich wird der Spannriegel durch Öffnungen an den beiden Armen der Batteriepolklemme und dann in oder wenigstens teilweise durch die Führungs- und Spanneinheit geschoben.
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Beim Einschieben des Spannriegels in oder wenigstens teilweise durch die Führungs- und Spanneinheit ist das untere Ende des Eingreifelements in einer solchen Position, insbesondere beabstandet zu der Oberseite des Spannriegels, dass das Eingreifelement das Einschieben des Spannriegels nicht behindert.
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Dabei wird der Spannriegel insbesondere so weit in die Führungs- und Spanneinheit eingeschoben, dass die Vertiefung mit ihrer schrägen Eingreiffläche unterhalb des Eingreifelements zu liegen kommt. Dabei ist die Länge zwischen dem Rand der Vertiefung des Spannriegels an der entfernt von dem erstem Spannbackenbereich liegenden Seite des Spannriegels und dem erstem Spannbackenbereich in etwa so bemessen, dass sie der Summe zwischen dem Abstand der Außenseiten der Arme der Batteriepolklemme in deren ungespannter Position und dem Abstand zwischen zweitem Spannbackenbereich der Führungs- und Spanneinheit und der entfernt von dem zweiten Spannbackenbereich liegenden Seite des Eingreifelements entspricht, sodass bei ungespannter Position der Batteriepolklemme die Außenseiten von deren Armen an den Spannbackenbereichen anliegen oder unmittelbar davor liegen. Durch Verschieben des Eingreifelements in die Vertiefung wird dann eine Verschiebung des Spannriegels in Richtung Heranziehen des ersten Spannbackenbereichs an die Führungs- und Spanneinheit und somit ein Spannen des ersten Spannbackenbereichs des Spannriegels gegenüber dem zweiten Spannbackenbereich der Führungs- und Spanneinheit bewirkt. Der Spannriegel wird näher an das Führungs- und Spanneinheit gezogen, wodurch eine Kraft auf die Arme der Batteriepolklemme ausgeübt wird, die diese zwischen den Spannbackenbereichen verklemmt.
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Die beiden Arme der Batteriepolklemme sind nun zwischen dem ersten Spannbackenbereich des Spannriegels und dem zweiten Spannbackenbereich der Führungs- und Spanneinheit eingespannt und gegen ein Verrutschen gesichert.
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Als Batteriepolklemme kann eine gewöhnliche, dem Fachmann bekannte Batteriepolklemme mit Öffnungen an den vorderen beiden Enden der Arme verwendet werden, wodurch sich die erfindungsgemäße Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung für eine Vielzahl von Batteriepolklemmen, einschließlich Standard-Batteriepolklemmen, eignet.
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Dadurch ergibt sich der weitere Vorteil, dass nur die Führungs- und Spanneinheit, das Eingreifelement und der Spannriegel der erfindungsgemäßen Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung, nicht aber die Batteriepolklemme, individuell hergestellt werden müssen, was die Kosten senkt.
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Die Führungs- und Spanneinheit kann eine durchgehende Öffnung aufweisen, durch die oder in die der Spannriegel geschoben wird.
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Zum Festschrauben wird kein weiterer Bauraum benötigt. Gleichzeitig wird die Zugänglichkeit beim Anziehen bzw. Festspannen verbessert. Als Schraubwerkzeug kann beispielsweise ein Akkuschrauber mit einem bestimmten Nm-Grenzwert, z. B. einem Grenzwert von 6 Nm, zum Festziehen des Eingreifelements verwendet werden. Des Weiteren ist der Spannweg erfindungsgemäß genügend groß ausgebildet, im Gegensatz beispielsweise zu der in der Einleitung zitierten Druckschrift
DE 10 2011 014 400 A1 , bei der sich unter Berücksichtigung des kleinen, zur Verfügung stehenden Bauraums für das Spannelement, des verbleibenden Drehwinkels von ca. 180°, der notwendigen Mindestwandstärke bei dem dortigen Bajonetteprinzip, aus dem hohe Spannkräfte resultieren, und der geringen zulässigen Steigung, nur ein äußerst kleiner Spannweg ergibt. Des Weiteren kann demgegenüber bei der vorliegenden Erfindung eine Blechlösung realisiert werden, wohingegen dort nur eine teurere und aufwändig herzustellendere Guss- bzw. Vollmaterialklemme in Frage kommen kann.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung schließen die Achse der Bewegungsrichtung des Eingreifelements und die Achse der Spannrichtung des Spannriegels einen Winkel von 90° ein.
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Die Führungs- und Spanneinheit beinhaltet nun ein um 90° versetztes Loch, in dem das Eingreifelement positioniert und geführt wird. Dieses Loch kann als Bohrung ausgeführt sein. Dieses Loch bildet zusammen mit der Öffnung für den Spannriegel einen 90°-Winkel aus.
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Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Aufsetzen und das spannende Montieren der Batteriepolklemme auf den Batteriepol aus der gleichen Arbeitsrichtung, üblicherweise von oben vorgenommen werden können. Kraftfahrzeugbatterien haben normalerweise beide Pole auf ihrer Oberseite. Der Mechaniker kann also die Batteriepolklemme senkrecht auf den Pol schieben und mit Hilfe eines Schraubendrehers die Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung aus der selben Richtung spannen. Bei dem immer geringer werdenden Platzangebot im Fahrzeug ist eine solche Erfindung zeit- und kostensparend. Auf Spezialwerkzeuge und besondere Schulungen der Mechaniker kann verzichtet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Vertiefung in dem Spannriegel insbesondere als sich über die gesamte Breite des Spannriegels erstreckende Vertiefungskerbe oder umlaufende Vertiefungskerbe ausgebildet.
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Diese Vertiefungskerbe ist auf seiner vom ersten Spannbackenbereich entfernten Seite vorgesehen, und sie kann quer zur Ausdehnungsachse des Spannriegels verlaufen.
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Die Vertiefungskerbe stellt eine Eingreiffläche für das in der Führungs- und Spanneinheit verlaufende Eingreifelement dar.
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Ein solcher Spannriegel kann schnell und kostengünstig hergestellt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich die wenigstens eine schräge Eingreiffläche der Vertiefungskerbe, in Verschieberichtung des Spannriegels gesehen, schräg nach unten und bildet insbesondere einen Winkel von 30–60° zu einer rechtwinklig zu der Achse des Eingreifelements liegenden Ebene aus.
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Durch diese Ausführungsform kann der Spannriegel gespannt werden, ohne das auf diesen eine Torsionskraft wirkt. Ein solcher Spannriegel kann ebenfalls schnell und kostengünstig hergestellt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vertiefungskerbe zwei einander benachbarte Eingreifflächen mit jeweils entgegengesetzt liegender Ausrichtung der Schräge, von denen jede Eingreiffläche einen Winkel von 30–60° zu einer rechtwinklig zu der Achse des Eingreifelements liegenden Ebene ausbildet.
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Auch diese Ausführungsform lässt ein Spannen ohne Torsionskraft auf den Spannriegel zu. Die zwei einander benachbarten Eingreifflächen mit jeweils entgegengesetzt liegender Ausrichtung der Schrägen können durch ein Gießverfahren oder durch einen schräg zum Spannriegel verlaufenden Fräser auf einfache und kostengünstige Weise erzeugt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Vertiefung als im Wesentlichen kegelförmige oder im Wesentlichen kegelstumpfförmige Vertiefung in dem Spannriegel ausgebildet. Auch ein solcher Spannriegel kann schnell und kostengünstig hergestellt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Mantelfläche der Vertiefung mit einem Winkel von 30–60° zu einer rechtwinklig zu der Achse des Eingreifelements liegenden Ebene ausgebildet.
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Diese Ausführungsform hat einen optimalen Eingreifwinkel für das Eingreifelement, um die Spannkraft auf den Spannriegel zu übertragen und somit eine hohe Spannkraft zu erzeugen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Eingreifelement als Gewindestift ausgebildet und die Führungs- und Spanneinheit umfasst eine Bohrung mit einem korrespondierenden Innengewinde, so dass der Gewindestift durch Schrauben bewegbar und der Spannriegel gegenüber der Führungs- und Spanneinheit durch Eingreifen des unteren Eingreifendes des Eingreifelements in die schräge Eingreiffläche der Vertiefung spannbar ist. Eine solche Ausführungsform erlaubt ein einfache und präzise Führung des Gewindestifts in der Führungs- und Spanneinheit sowie ein präzises Eingreifen und sicheres Verspannen des Gewindestifts in der Vertiefung des Spannriegels. Gleichzeitig ist eine solche Ausführungsform schnell, einfach und kostengünstig herstellbar, z. B. durch Herstellen eines Gewindestifts und durch das Schneiden eines Gewindes in die Führungs- und Spanneinheit.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das untere Ende des Eingreifelements sich konisch verjüngend ausgebildet. Dadurch kann das Spannen des Spannriegels weiter verbessert werden, und ein solches Eingreifelement kann schnell, einfach und kostengünstig hergestellt werden, z. B. durch Anphasen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung stimmt der Winkel der konischen Verjüngung des unteren Endes des Eingreifelements, gemessen zu der Achse der Haupterstreckungsrichtung des Eingreifelements, im Wesentlichen mit dem Winkel der Wand der Vertiefung, die fern von dem ersten Spannbackenbereich angeordnet ist, überein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst der Spannriegel eine längliche Balken- oder Säulen-Grundform, wobei die Breite/Höhe bzw. der Durchmesser des Spannriegels so bemessen ist, dass diese mit dem Durchmesser der Öffnungen an den Vorderenden der Arme der Batteriepolklemmen korrespondieren, um den Spannriegel passgenau oder mit wenig Spiel aufzunehmen. Diese Ausführungsform bietet die Möglichkeit, zusammen mit einer Vielzahl von verschiedenen Batteriepolklemmen angewendet zu werden. Dadurch ergeben sich günstige Kosten aufgrund hohe Stückzahlen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der erste Spannbackenabschnitt als verbreitertes Ende des Spannriegels, insbesondere als T-förmig oder ringförmig verbreitertes Ende des Spannriegels, ausgebildet. Ein solches T-förmig oder ringförmig verbreitertes Ende des Spannriegels kann einfach zusammen mit dem Spannriegel hergestellt werden. Durch diese Form entfällt die Notwendigkeit einer separaten Aufnahme der Arme der Batteriepolklemme. Es muss lediglich der Spannriegel von seiner anderen Seite aus durch die Öffnungen der beiden Arme der Batteriepolklemme geführt werden können. Ein Durchrutschen des Spannriegels durch die Öffnungen in den Armen der Batteriepolklemme wird auf einfache Weise, aber gleichzeitig zuverlässig vermieden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der balken- oder säulenförmige Spannriegel aus gehärtetem Material hergestellt, um ein Verziehen oder Verformen des Spannriegels aufgrund der hohen Spannkräfte zu vermeiden, das zu einer locker sitzenden Batteriepolklemme und bei einer Kraftfahrzeugbatterie zu Startproblemen und Motorlaufproblemen führen könnte. Hierbei kann entweder der gesamte Spannriegel oder nur die Flanke, an der das Eingreifelement angreift, gehärtet sein. Dadurch ergibt sich eine hohe Langlebigkeit der Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung. Alternativ dazu kann der Spannriegel auch aus ungehärtetem Material hergestellt und erst nach der Formgebung gehärtet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Eingreifelement an seinem dem Eingreifende gegenüberliegenden äußeren Ende mit einer Schraubwerkzeug-Schnittstelle, insbesondere einem Schraubschlitz, einem Schraubquerschlitz, einem Sechskant, einem Sechsrund, einer Innensechsrund oder einer Innensechskant-Vertiefung versehen. Diese Ausführungsform ermöglicht ein einfaches Verspannen mit Standardwerkzeugen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat die Führungs- und Spanneinheit eine im Wesentlichen quaderförmige Grundform, mit einem Längskanal zur Aufnahme des Spannriegels, wobei die Höhe und die Breite bzw. der Durchmesser des Längskanals im Wesentlichen mit der Höhe und Breite bzw. dem Außendurchmesser des Spannriegels korrespondiert.
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Durch einen solchen Längskanal kann der Spannriegel in der Führungs- und Spanneinheit schnell und präzise aufgenommen und geführt werden werden. Es muss lediglich der Spannriegel durch die Öffnungen der Arme der Batteriepolklemme geführt und dann in den Längskanal der Führungs- und Spanneinheit eingeführt werden. Dadurch sind der erste und der zweite Spannbackenbereich bereits korrekt zu den Armen der Batteriepolklemme ausgerichtet, ohne dass bis zu diesem Zeitpunkt eine Schraube, eine Mutter oder Ähnliches aufgebracht oder vorgespannt werden musste.
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Es sind auch weitere Formen für die die Führungs- und Spanneinheit möglich.
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Gemäß einer weiteren, einfach herstellbaren und kompakten Ausführungsform der Erfindung sind die Bohrung und der Längskanal miteinander verbunden, und die Bohrung ist im Wesentlichen rechtwinklig zu dem Längskanal angeordnet.
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Die Erfindung betrifft auch eine Batteriepolklemme mit einer Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung der oben beschrieben Art. Alle oben mit Bezug auf die Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung angegebenen Vorteile und Ausführungsformen treffen in gleicher Weise auf die Batteriepolklemme mit Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung zu und werden nicht noch einmal wiederholt.
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Die Hauptrichtung der Arme der Batteriepolklemme liegt im Wesentlichen in einer Ebene rechtwinklig zu der Achse des Eingreifelements, zum Montieren der Batteriepolklemme auf einem Batteriepol und zum Spannen mittels des Eingreifelements aus der gleichen Richtung. Es werden keine Spezial-Werkzeuge benötigt, die mit einem Winkel versehen sein müssen, damit die Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung angezogen werden kann, und ein Spannen aus ungünstigen Winkel wird vermieden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung liegen die äußeren Enden der Vorderbereiche der Arme der Batteriepolklemmen jeweils zwischen den Spannbackenbereichen der Spannvorrichtung, und durch In-Eingriffbringen des Eingreifelements in die Vertiefung und gegen die schräge Eingreiffläche der Vertiefung des Spannriegels sind diese spannbar. Es wirken keine Torsionskräfte, sondern lediglich axiale Kräfte auf den Spannriegel.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert:
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1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer ersten Batteriepolklemme, deren Arme mittels einer ersten Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gespannt sind;
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2 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer zweiten Batteriepolklemme, deren Arme mittels einer zweiten Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung gespannt sind; und
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3 zeigt eine Schnittansicht durch die zweite Batteriepolklemme und durch die zweite Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung gemäß 2, entlang einer vertikalen Ebene, die entlang der Haupterstreckungsrichtung des Spannriegels verläuft.
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1 zeigt eine erste Batteriepolklemme 2, deren Arme 4 und 6 mittels einer ersten Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung 10 gespannt sind.
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Bei der Batteriepolklemme 2 handelt es sich um eine handelsübliche Batteriepolklemme. Diese weist zwei Batteriepolklemmen-Arme 4 und 6 auf, die an ihrem hinteren Ende ineinander übergehen und vor ihrem hinteren Ende, von oben gesehen, eine jeweils im Wesentlichen halbkreisringförmige Gestalt aufweisen, so dass von den halbkreisringförmigen Bereichen der Arme 4 und 6 ein in etwa kreisförmiger Aufnahmeraum 8 für einen Batteriepol gebildet wird. Die halbkreisringförmigen hinteren Bereiche der Arme 4 und 6 weisen an ihrem inneren Ende einen nach oben und (in 1 nicht zu sehen) nach unten kragenden Rand auf. Die vorderen Bereiche der Arme 4 und 6 erstrecken sich von den halbkreisringförmigen hinteren Bereichen jeweils streifenförmig nach vorne. Die vorderen Bereiche der Arme 4 und 6 bilden jeweils in waagrechter Richtung durch sie verlaufende Öffnungen aus, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen entsprechend gebogenen Verlauf von streifenförmigen Metallstücken umgrenzt werden.
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Die Öffnungen der vorderen Bereiche der Arme 4 und 6 der Batteriepolklemme 2 müssen dabei nicht durchgehend ausgebildet sein, unter einer Öffnung wird erfindungsgemäß auch – im Schnitt gesehen – eine Haken- oder Greifarm-Form der vorderen Bereiche der Arme 4 und 6 der Batteriepolklemme 2 verstanden.
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Die jeweils zu dem entgegengesetzten Arm 4 und 6 gerichtete Stirnseite dieser vorderen Bereiche ist plan ausgebildet und liegt in einer vertikalen Ebene. Die einander zugewandten Stirnseiten der Arme 4 und 6 liegen jeweils einander gegenüber. Ebenso sind die den Stirnseiten jeweils gegenüberliegenden Außenseiten der Arme 4 und 6 zumindest bereichsweise plan ausgebildet und liegen jeweils in einer vertikalen Ebene.
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Des Weiteren verfügt die Batteriepolklemme 2 über ein im vorliegenden Ausführungsbeispiel schräg nach hinten verlaufendes, mit den beiden Armen, zumindest mit einem der beiden Arme, im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit dem rechten Arm 6 verbundenes Verbindungsstück. Dieses Verbindungsstück ist als Blechstück ausgebildet, mit einer Aussparung 3 an dessen hinteren Ende, für einen Stromkabelanschluss.
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Die gesamte Batteriepolklemme 2 ist aus einem gut leitfähigen Material, insbesondere aus einem gut leitfähigen Metall hergestellt.
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Die vorliegende Batteriepolklemme 2 ist für den Anschluss an einen Batteriepol einer Kraftfahrzeugbatterie, insbesondere einer Batterie eines Personenkraftfahrzeugs ausgebildet. Auf die Darstellung der Kraftfahrzeugbatterie, des Anschlusses der Batteriepolklemme 2 an dem Batteriepol der Kraftfahrzeugbatterie und der Einheiten des Kraftfahrzeugs, z. B. der Lichtmaschine und des Anlassers, die von der Batterie mit Strom versorgt werden, wird verzichtet, da dies dem Fachmann bekannt ist.
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Die Batteriepolklemme 2 ist in 1 in ihrer nicht gespannten Position dargestellt. Durch Zusammendrücken der Arme 4 und 6 der Batteriepolklemme 2, was im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch die nachfolgend näher erläuterte Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung 10 vorgenommen wird, verringert sich der Durchmesser der kreisförmigen Aufnahme 8 zwischen den hinteren halbkreisförmigen Bereichen der Arme 4 und 6 und somit wird ein darin angeordneter Pol von kreisförmigem Querschnitt, dessen Durchmesser gleich groß oder geringfügig geringer ausgebildet ist als der Durchmesser der kreisförmigen Aufnahme 8, dazwischen eingespannt, und somit wird die Batteriepolklemme 2 zuverlässig auf dem Batteriepol befestigt.
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Die Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst eine Führungs- und Spanneinheit 14, ein Eingreifelement 16 und einen Spannriegel 12.
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Der Spannriegel 12 hat eine balkenförmige, längliche Grundform mit im Wesentlichen gleichbleibendem rechteckigen Querschnitt, mit einem Führungs- und Spanneinheitabgewandten Ende 13, das in 1 schräg hinten angeordnet ist und mit einem Führungs- und Spanneinheit-nahen Ende, das in 1 näher zum Betrachter liegt und aus der Führungs- und Spanneinheit 14 heraussteht. Das Führungs- und Spanneinheits-ferne Ende 13 des Spannriegels 12 ist nach oben hin und nach unten hin (nicht zu sehen) verbreitert ausgebildet, insbesondere in einer Draufsicht von vorne T-förmig verbreitert ausgebildet. Die zu der Führungs- und Spanneinheit 14 hin gerichteten Stirnseiten dieser T-förmigen Verbreiterung bilden einen ersten Spannbackenbereich 20 aus, der zur Anlage an der Außenseite des linken Arms 4 der Batteriepolklemme 2 vorgesehen ist.
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Des Weiteren ist in der Oberseite des Spannriegels 12 an einer Position nahe dem Führungs- und Spanneinheit-nahen Ende des Spannriegels 12, insbesondere an einer Position unterhalb der Bohrung 18 in der Führungs- und Spanneinheit 14 eine Vertiefung 38 vorgesehen, die in 1 aufgrund des Verdeckens durch die Führungs- und Spanneinheit 14 nicht zu sehen ist.
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Mit Ausnahme des T-förmig verbreiterten Endes 13 und dieser Vertiefung 38 hat der Spannriegel 12, über seine Länge gesehen, einen im Wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt. Der Querschnitt des Spannriegels 12 ist dabei so ausgebildet, dass er ein Stück kleiner ist als übliche Öffnungen an den Vorderseiten der Arme von Batteriepolklemmen, so dass die Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung, insbesondere deren Spannriegel 12 durch die Öffnungen an den Vorderseiten der Arme von verschiedenen Batteriepolklemmen geschoben werden können. Ebenso ist das T-förmig verbreiterte Endstück des Spannriegels 12 so groß ausgebildet, dass es nicht durch die Öffnungen an den vorderen Enden der Arme von solchen Batteriepolklemmen passt und dass die zu der Führungs- und Spanneinheit 14 hin gewandte Seite der T-förmigen Verbreiterung einen ersten Spannbackenbereich für einen ersten Arm von solchen Batteriepolklemmen ausbildet.
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Das Führungs- und Spanneinheit-nahe Ende des Spannriegels 12 ist nicht verbreitert ausgebildet, sodass es in den Längskanal 24 der Führungs- und Spanneinheit 14 eingeschoben und von dieser wieder gelöst werden kann, beispielsweise um die Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung 1 auf eine neue Batteriepolklemme 2 zu montieren.
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Die Führungs- und Spanneinheit 14 hat eine quaderförmige Grundform, mit einem Längskanal 24, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel durchgehend ausgebildet ist und sich von der zu dem Führungs- und Spanneinheits-fernen Ende hin gerichteten Stirnseite bis zu der davon abgewandten gegenüberliegenden Stirnseite der Führungs- und Spanneinheit 14 erstreckt. Die Größe dieses Längskanals 24 ist so bemessen, dass diese im Wesentlichen mit der Höhe und Breite des Spannriegels 12 korrespondiert, so dass dieser bequem in diesen Längskanal 24 herein und aus diesem wieder heraus geschoben werden kann.
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Die dem Führungs- und Spanneinheits-fernen Ende des Spannriegels 12 zugewandte, in 1 nicht zu sehende Stirnseite der Führungs- und Spanneinheit 14 bildet einen zweiten Spannbackenbereich 22 für den rechten Arm 6 der Batteriepolklemme 2, insbesondere für dessen Außenseite.
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Des Weiteren verfügt die Führungs- und Spanneinheit 14 über eine Gewindebohrung 18, die sich von deren Oberseite bis zu dem Längskanal 24 erstreckt. In diese Gewindebohrung befindet sich ein Eingreifelement, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Gewindestift 16 mit einer Sechskant-Werkzeugschnittstelle an dessen Oberseite ausgebildet ist. Durch Drehen des Gewindestifts 16 in der Bohrung 18 mit Innengewinde kann der Gewindestift 16, insbesondere dessen Vorderende, in eine schräge Vertiefung 38 an der Oberseite des Spannriegels 12 eingreifen und diesen so gegenüber der Führungs- und Spanneinheit 14 spannen, wie dies mit Bezug auf 3 noch näher erläutert wird.
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2 zeigt eine zweite Batteriepolklemme 25, deren Arme 28 und 30 mittels einer zweiten Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung 26 gespannt sind.
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Gleiche Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden zur Vermeidung von Wiederholung nicht noch einmal gesondert beschrieben.
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Die zweite Batteriepolklemme 25 entspricht im Wesentlichen der ersten Batteriepolklemme 2, mit dem Unterschied, dass die streifenförmigen vorderen Bereiche der Arme 28, 30 in etwa halbkreisförmig nach unten gebogen sind und somit jeweils in waagrechter Richtung durch sie verlaufende, in etwa kreisförmige Öffnungen ausbilden.
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Die Öffnungen der vorderen Bereiche der Arme 28 und 30 der Batteriepolklemme 25 müssen dabei nicht durchgehend ausgebildet sein, unter einer Öffnung wird erfindungsgemäß auch – im Schnitt gesehen – eine Haken- oder Greifarm-Form der vorderen Bereiche der Arme 28 und 30 der Batteriepolklemme 25 verstanden.
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Die zweite Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung 26 aus 2 entspricht im Wesentlichen der Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung 10 aus 1 mit den Unterschieden, dass der Spannriegel 32 in seinem Hauptbereich einen runden Querschnitt aufweist, dass das Führungs- und Spanneinheits-fernes Ende 33 nicht T-förmig, sondern ringförmig verbreitert ausgebildet ist, dass der Längskanal 36 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, dessen Durchmesser im Wesentlichen mit dem Durchmesser des Hauptbereichs des runden Spannriegels 32 korrespondiert, dass die Länge der quaderförmigen Führungs- und Spanneinheit 34 etwas geringer und ihre Breite etwas größer ist als die Länge bzw. die Breite der Führungs- und Spanneinheit 14 aus 1, und dass das Eingreifelement 16 oben ein Stück weit aus der Bohrung 18 heraussteht und somit länger bemessen ist als das Eingreifelement 16 aus 1.
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Die der Führungs- und Spanneinheit 34 zugewandte Seite des U-förmigen, stufenförmig verbreiterten Führungs- und Spanneinheits-fernen Endes 33 des runden Spannriegels 32 bildet einen ersten Spannbackenbereich 20 für den linken Arm 28 der Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung 26 aus, wobei der in Radialrichtung gesehen äußere Radius des ersten Spannbackenbereichs 20 in etwa mit dem Außenradius des streifenförmigen, gebogenen vorderen Bereichs des linken Arms 28 der Batteriepolklemme 25 übereinstimmt. Alternativ dazu kann der Außenradius des ersten Spannbackenbereichs 20 auch etwas größer sein.
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3 zeigt eine Schnittansicht durch die zweite Batteriepolklemme 25 und durch die zweite Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung 26 entlang einer vertikalen Ebene, die entlang der Haupterstreckungsrichtung des Spannriegels 32 verläuft.
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Die Schnittansicht gemäß 3 stellt eine Schnittansicht durch die zweite Batteriepolklemme 25 und durch die zweite Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung 26 gemäß 2 dar. Sie trifft jedoch sinngemäß auch auf die erste Batteriepolklemme 2 und die erste Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung 10 aus 1 zu.
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In 3 sind die Arme 28, 30 der Batteriepolklemme 25 und die Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung 26 in ihrer gespannten Position gezeigt, wobei die Außenseite des linken Armes 28 an dem ersten Spannbackenbereich 20 und die Außenseite des rechten Armes 30 an dem zweiten Spannbackenbereich 22 anliegt, und wobei das Eingreifelement 16 so weit in die Vertiefung 38 eingreift, dass die beiden Arme 28 und 30 zwischen den Spannbackenbereichen 20 und 22 gespannt und die Batteriepolklemme 25 somit sicher auf dem Batteriepol (nicht gezeigt) befestigt ist.
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Zur Vereinfachung der Darstellung sind das Außengewindes des Eingreifelements, das vorliegend als Gewindestift ausgeführt ist, und das Innengewinde der Bohrung 18 in der Führungs- und Spanneinheit 34 nicht dargestellt.
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Der Gewindestift 16 weist an seinem unteren Ende eine konische Verjüngung auf, deren Winkel bezogen auf die Längsachse des Gewindestifts 16, die in 3 vertikal verläuft, dem Winkel der Wand der Vertiefung 38, insbesondere dem Winkel der von dem ersten Spannbackenbereich 20 fern gelegenen Wand der Vertiefung 38 in der Oberseite des Spannriegels 32 entspricht. Das untere Ende des Gewindestifts 16 ist ohne Spitze und abgeflacht ausgeführt.
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Die Vertiefung 38 kann dabei als durchgehende Kerbe an der Oberseite des Spannriegels 32, die in 3 senkrecht zur Zeichenebene verläuft, oder als um den Spannriegel 32 umlaufende Kerbe, oder als konische Bohrung in der Oberseite des Spannriegels 32 ausgeführt sein. Gleiches gilt für den Spannriegel 12.
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Bei einem Verfahren zum Montieren der Batteriepolklemme 26 auf einem hier nicht gezeigten Batteriepol mittels der Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung 25 wird wie folgt vorgegangen.
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Zunächst wird der Spannriegel 32, der separat von Führungs- und Spanneinheit 34 und Eingreifelement 16 vorliegt, und gegebenenfalls aus dem Längskanal 36 herausgezogen worden ist, durch die beiden Öffnungen an den Vorderseiten der Arme 28 und 30 der zu befestigenden Batteriepolklemme 25 geführt, und dann wird die Führungs- und Spanneinheit 34 mit dem Eingreifelement 16 von der dem ersten Spannbackenbereich 20 gegenüberliegenden Seite auf das Führungs- und Spanneinheit-nahe Ende des Spannriegels 32 aufgeschoben, und zwar so, dass das Eingreifelement 16 in die dem Mechaniker zugewandte Seite, insbesondere nach oben weist. Das Eingreifelement 16 befindet sich dabei in einer Position so weit oben, dass es den Längskanal 36 frei gibt. Das manuelle Aufschieben erfolgt dabei so weit, dass die Spannbackenbereiche 20 und 22 an den Außenseiten der Arme 28 und 30 der Batteriepolklemme 2 anliegen, ohne dass eine Spannkraft auf die Arme 28 und 30 ausgeübt wird. In dieser Position liegt diejenige Wand der Vertiefung 38, die fern von dem ersten Spannbackenbereich 20 angeordnet ist, unterhalb des unteren Endes der konischen Verjüngung an der Unterseite des Eingreifelements 16.
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Nun wird das Eingreifelement 16 durch ein geeignetes Werkzeug so weit nach unten gedreht, bis das untere Ende des Eingreifelements 16 mit der konischen Verjüngung an der Wand der Vertiefung 38 in der Oberseite des Spannriegels 32 anliegt. Nun wird die Batteriepolklemme 25 mitsamt Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung 26 von oben auf den Batteriepol einer Batterie, insbesondere einer Kraftfahrzeugbatterie aufgeschoben, so dass der Batteriepol in dem Aufnahmeraum 8 zwischen den hinten kreisringförmigen Bereichen der Arme 28 und 30 der Batteriepolklemme 25 liegt. Nun erfolgt das Spannen, indem aus der gleichen Arbeitsrichtung, nämlich von oben, der Gewindestift 16 weiter nach unten geschraubt wird, so dass das untere Ende des Greifelements 16 gegen die fern von dem ersten Spannbackenbereich 20 gelegene Wand der Vertiefung 38 drückt und somit den Spannriegel 13 in 3 nach rechts drückt. So werden die Arme 28 und 30 zwischen den Spannbackenbereichen 20 und 22 verspannt, wodurch sich der Durchmesser des Aufnahmeraums 8 zwischen den hinteren halbkreisringförmigen Bereichen der Arme 28 und 30 verringert, so dass der Batteriepol dazwischen fest und verrutsch-sicher eingespannt wird und eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen Batteriepolklemme 25 und Batteriepol entsteht.
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Beim Lösen und Demontieren der Batteriepolklemme 25 mit Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung 26 von dem Batteriepol wird analog vorgegangen. Zunächst wird das Eingreifelement 16 so weit heraus gedreht, dass die Arme 28 und 30 der Batteriepolklemme nicht mehr gespannt sind, dann kann die Batteriepolklemme 25 mitsamt Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung 26 von der Batteriepolklemme abgenommen werden. Schließlich kann das Eingreifelement 16 so weit herausgedreht werden, dass es nicht mehr in den Längskanal 36 eingreift. Dann kann der Spannriegel 32 in 3 in der Richtung nach links sowohl aus dem Längskanal 36 der Führungs- und Spanneinheit 34, als auch aus den Öffnungen an den vorderen Bereichen der Arme 28 und 30 der Batteriepolklemme 25 herausgezogen werden, und die Batteriepolklemme 25 kann beispielsweise durch eine neue Batteriepolklemme ersetzt werden. Dann schließen sich die Verfahrensschritte zum Montieren der neuen Batteriepolklemme auf dem Batteriepol, wie oben beschrieben, an.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Batteriepolklemme
- 3
- Aussparung
- 4
- linker Arm
- 6
- rechter Arm
- 8
- Batteriepolaufnahme
- 10
- erste Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung
- 12
- Spannriegel
- 13
- T-förmig verbreitertes Ende
- 14
- Führungs- und Spanneinheit
- 16
- Eingreifelement
- 18
- Gewindebohrung
- 20
- erster Spannbackenbereich
- 22
- zweiter Spannbackenbereich
- 24
- Längskanal
- 25
- zweite Batteriepolklemme
- 26
- zweite Batteriepolklemmen-Spannvorrichtung
- 28
- linker Arm
- 30
- rechter Arm
- 32
- Spannriegel
- 33
- ringförmig verbreitertes Ende
- 34
- Führungs- und Spanneinheit
- 36
- Längskanal
- 38
- Vertiefung
- 40
- konischer unterer Endbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2197075 A1 [0002]
- DE 102011014400 A1 [0003, 0017]
