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Verbindungsklemme Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Anschließen
elektrischer Kabel, insbesondere betrifft die Erfindung für völlig isolierte flache
Kabel geeignete elektrische Verbindungsklemmen, bei deren Anwendung die Kabelisolierung
nicht entfernt zu werden braucht.
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Flache Kabel werden heute in der Elektronik als geeignete Mittel für
leichte, raumsparende Verdrahtung von Geräten verwendet. Sie bestehen im allgemeinen
aus leitenden Kupferstreifen oder -bändern, die zwischen flache Streifen eingelegt
oder in flache Streifen eines isolierenden Materials, das z. B. Silikongunimi oder
eine der verschiedenen Formen von Polyester- und Polyvinylkunststoff sein kann,
eingegossen.
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In der Praxis hat sich herausgestellt, daß auf Grund der verkleinerten
Ausmaße und der Empfindlichkeit der verwendeten Bandleiter die Verbindung mit Leitern,
deren Isolierung entfernt worden ist, eine langwierige, ungewisse und im allgemeinen
schwierige Arbeit ist. Wenn man ferner die anfängliche Schwierigkeit des Abziehens
der Isolierung von diesen Leitern in Betracht zieht, zeigt sich sofort, wie notwendig
es ist, Verbindungsklemmen zu entwickeln, in die Kabel eingeführt werden können,
deren Isolierung zuvor nicht verändert worden ist.
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Es sind bereits Verbindungsklemmen bekannt, die für vorzugsweise flache,
biegsame Kabel bestimmt sind und parallel angeordnete Leiter in einem Gehäuse besitzen,
das eine Aussparung aufweist, welche vorzugsweise so bemessen ist, daß sie teleskopartig
ein vorzugsweise flaches Kabel aufnimmt, und mindestens ein streifenförmiges Polteil,
das ein spitzes oder scharfes Endstück besitzt, das gegen eine Fläche der Aussparung
gedrückt wird.
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Ziel der Erfindung ist es, diese Verbindungsklemme so zu verbessern,
daß eine noch einfachere und zuverlässigere Kontaktierung mit den Stromleitern eines
völlig isolierten, vorzugsweise flachen Kabels erreicht wird, daß bei der Verwendung
der Klemme auf Werkzeugbenutzung verzichtet werden kann, daß ferner an beliebig
wählbarer Stelle der Kabellänge eine Kontaktverbindung mit jedem beliebigen oder
auch mit allen Stromleitern des Kabels herstellbar ist und daß schließlich ein wirksamer
Kontaktdruck automatisch auch nach dem Einlegen des Kabels in die Verbindungsklemme
und nach dem Wegnehmen der Einlegekraft bestehenbleibt.
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Diese Vorzüge weisen die bekannten Verbindungsklemmen nicht auf.
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Gemäß der Erfindun- ist zur Erreichun- der genannten Vorteile das
streifenförmige Polteil so ausgebildet, daß es eine abgebogene Spitze aufweist.
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Dieses abgebogene und zugespitzte Endstück ist in der Aussparung der
Verbindungsklemme so angeordnet, daß es eine Bewegung des Kabels in dessen Längsrichtung
von außen in die Verbindungsklemme hinein zuläßt, während es sich einer Bewegung
des Kabels in entgegengesetzter Richtung widersetzt, wobei eine gewaltsame Bewegung
des Kabels in diese entgegengesetzte Richtung dazu führt, daß das spitze Ende des
Polteils in die Kabelisolierung eindringt und den Kontakt mit dem darunterliegenden
Leiter herstellt.
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Die genaue Art und Arbeitsweise dieser und anderer zur Erfindung gehörender
Teile sowie weitere Ziele, Kennzeichen und Vorteile der Erfindung gehen aus der
nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnungen hervor.
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F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausbildungsforni
einer montierten Verbindungsklemme mit einem flachen Kabelstück, das für das Einschieben
in Stellung gebracht ist; F i g. 2 ist eine teilweise aufgebrochene Ansicht
einer zweipoligen Verbindungsklemme nach F i g. 1,
bei der ein Polteil wegen
der Klarheit der Zeichnung herausgenommen worden ist;
F i
g. 4 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform der Erfindung, die insbesondere
für die Verbindung an Stellen zwischen den Enden eines Kabels geeignet ist; F i
g. 5 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform der Erfindung in
Form einer Kabelverbindungsklemme mit einem angeschlossenen Kabel; Fig.
6 ist eine Draufsicht einer Ausführungsform
der Erfindung, die
besonders für den Gebrauch bei mehradrigen Kabeln mit eng nebeneinanderliegenden
Leitern geeignet ist; F i g. 7 ist eine Schnittansicht längs der Linie
7-7
in F i g. 7.
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F i g. 1 stellt das typische Ende eines flachen Kabels
10 mit Bandleitern 16 dar, das für das Einschieben in die rechteckige
öffnung 12 einer Verbindungsklemme 14 gemäß der Erfindung in Stellung gebracht ist.
Die rechteckige öffnung 12 ist so bemessen, daß sie teleskopartig das Kabel
10 mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt in Längsrichtung aufnehmen
kann.
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Wie in F i g. 2 dargestellt, besteht die Verbindungsklemme
14 aus zwei zusammenpassenden Teilen 20 und 22, die lösbar mit Maschinenschrauben
21, die durch das Teil 20 geführt werden und in Gewindebohrungen 24 im Teil 22 eingreifen,
verbunden sind. Das Teil 22 ist mit einer ein Kabel aufnehmenden Aussparung versehen,
die im allgemeinen mit 30 bezeichnet ist und die durch die Seiten
32 und durch eine ebene, vorzugsweise flache, das Kabel haltende Wand
36 begrenzt wird. Wenn die Teile 20 und 22 wie in F i g. 1 zusammengesetzt
sind, ragt der Wulst 34 an dem Teil 20 in die Aussparung 30 und steht von
der Fläche 36 ab, um eine rechteckige öffnung 12 an der Vorderseite oder
an der das Kabel aufnehmenden Seite der Verbindungsklemme 14 zu bilden. Das Teil
22 ist ferner mit Nuten 26 versehen, die die Polteile 28 in axialer
Verlängerung zur Aussparung 30 aufnehmen. Durch das Anziehen der Schrauben
21 werden die Teile 20 und 22 zusammen-or -,>edrückt. die Polteile 28 werden
dazwischen einge spannt, und es wird so eine feste Einheit gebildet.
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Das Kontaktteil 28 besteht aus elastischem, leitendem Material,
z. B. aus vollem, hartem Berylliumkupfer, und besitzt ein Endteil 38, das
im spitzen Winkel zu ihm steht, wobei das freie Ende dieses Teils 38 über
die Kabelhaltefläche 36 ragt und darauf aufliegt. In der dargestellten Ausführungsform
ist das freie Ende des Endteils 38 als spitzer Haken 40 ausgebildet, der
geeignet ist, in einem Winkel zur flachen Haltefläche 36 des Kabels
10 in die Kabelisolierung einzudringen. Eine im wesentlichen scharfe, meißelförmige
Kante mit einer leicht abgerundeten Spitze hat sich für diese Anwendung als geeignet
erwiesen, aber bekannte andere Ausführungen, wie z. B. gerade Messerkanten, Meißelkanten
oder einfache spitze Enden, können ebenfalls in einer erfindungsmäßigen Verbindungsklemme
zur Anwendung kommen. Die Polteile 28 können entweder innerhalb oder außerhalb
der Verbindungsklemme 14 mit geeigneten Mitteln, wie z. B. mit eingekerbten Steckern
42, zur Erleichterung der Verbindung mit anderen elektrischen Leitern versehen sein.
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Wie in F i g. 3 dargestellt, ragt die das Kabel aufnehmende
Aussparung 30 von der öffnung 12 zwischen dem Wulst 34 und der Fläche
36 nach innen in die Verbindungsklemme; die Rückwand 44 der Aussparung
30 bildet einen Anschlag, der das axiale Einschieben des Kabels
10 in die Verbindungsklemmt begrenzt und eine Verbindung in einem bestimmten
Abstand vom Kabelende gewährleistet.
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Die Teile der Klemmenausführung nach F i g. 4 entsprechen in
jeder Hinsicht den Teilen der F i g. 3
mit Ausnahme der Rückwand 44, die in
dieser Ausführungsfonn mit Fasen 46 und mit zusätzlichen Kanälen
31 versehen ist. Der Kanal 31 ist koaxial zur
öffnung 12 angeordnet
und besitzt den gleichen Querschnitt wie diese. Er ermöglicht den Durchtritt des
Kabels 10 durch die Klemme 14, so daß die Verbindung an einer beliebigen
Stelle zwischen den Enden des Kabels hergestellt werden kann. Die Fase 46 dient
zur Führung des Kabels 10 in den Kanal 31,
nachdem es durch die Aussparung
30 und unter den scharfen Kanten 40 hindurchgeführt worden ist.
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Die Verbindungsklemme nach F i g. 5 ist zwei Klemmen nach F
i g. 3, die aneinandergelegt sind, gleichwertig. Die bezifferten Teile entsprechen
in ihrer Betriebsweise genau den Teilen der F i g. 1 bis 3.
Die apostrophierten
Teile rechts entsprechen spiegelbidlich den identischen Teilen der linken Seite.
Die Funktionsweise jeder Klcrnmenausführung ist im Prinzip gleich. In praxi wird
ein Kabel 10 durch die öffnung 12 in die Aussparung 30 eingeführt
und axial gegen die Vorderseite der Endteile 38 gedrückt, bis diese Enden
in der Knickung 39 nachgeben und die scharfe Kante 40 sich nach innen in
die Aussparung und fort von der Fläche 36 bewegt. Auf diese Weise gleitet
das Kabel 10 unter dem Endteil 38 hindurch und zwischen der Kante
40 und der Fläche 36 nach innen in die Aussparung. Die Seitenwände
32 führen die Längskanten des Kabels 10 und legen die senkrechte Stellung
des Kabels in der Aussparung 30 fest, so daß die Leiter 16 des Kabels
10 direkt unter die scharfe Verbindungskante 40 geleitet werden. Der Abstand
der Pole 28 untereinander ist so gew#ählt, daß er dem gegenseitigen Abstand
der den Polen 28 zugeordneten Leiter in dem Kabel entspricht. Nach dem Einschieben
liegt das Endteil 38 in einem Winkel zur Oberfläche des Kabels
10 und wird durch die Knickun- 39 elastisch auf dieses auf edrückt.
Wenn C 9
man das Kabel nach außen zieht, wird es in diesem Punkt gegen die
scharfe Kante 40 bewegt, und man bewirkt, daß die Kante in einem Winkel in das unter
ihr liegende Isolationsmaterial eindringt. In F i g. 5
ist ein typisches flaches
Kabel 10 in Schnittansicht mit einer leitenden Schicht 16 und zwei
sie einschließenden Schichten 17 aus isolierendem Material dargestellt. Nach
dem Eindringen in die obere Isolationsschicht kommt die scharfe Kante 40 mit der
leitenden Schicht 16 in Berührung und stellt die elektrische Verbindung her.
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Der Druck der Kante 40 gegen den Leiter 16 verformt zuerst
den Leiter, ohne ihn jedoch wesentlich zu markieren, und führt zu einem Flächenkontakt
zwischen der Oberfläche des Leiters und der Vorderseite des Kontaktteiles
38. Da sich der Leiter um die Kante 40 herum verformt, bildet er eine stumpfe
Abschirrnung, die das Eindringen in die untere Isolierungsschicht 17 zu verhindern
sucht. Das Winkelverhältnis des Teiles 38 und des Leiters vermindert die
durch die Kante 40 ausgeübte Punktierungskraft und erleichtert das Abstumpfen und
die Abschirmun-. Es hat sich herausgestellt, daß ein Winkelverhältnis zwischen
30 und 700 für diesen Zweck geeignet ist. In der Praxis ist das maximal
mögliche Herausziehen von Hand ohne übermäßige Anstrengung
ausreichend,
um in einer erfindungsmäßigen Verbindungsklemme eine gute Verbindung ohne wesentliche
Punktierung zu gewährleisten. Bei Verbindungsklemmen, die nur für Verbindungen von
Kabelenden geeignet sind, wie in F i g. 3, 5 und 6 dargestellt, können
die Seitenwände 32, wie in F i g. 2 dargestellt, von der öffnung 12
nach innen konisch verlaufen, um eine zunehmende Querkompression auf das in die
Aussparung 30 eingeführte Kabel 10 auszuüben. Diese während des Einschiebens
aufgewendete Kompressionskraft wird in den allgemein handelsüblichen Flachkabeln
in der leicht flexiblen und kompressiblen Isolierschicht 17 gespeichert.
Wenn man nicht mehr einschiebt will sich die komprimierte Isolierung zwischen den
nach außen breiter werdenden Seitenwänden 32 ausdehnen und drückt das Kabel
10 gegen die scharfe Kante 40 und aus der Aussparung hinaus. Das erleichtert
das Eindringen der Pole 28 in das Kabel und gewährleistet eine kontinuierliche
Verbindung zwischen Pol und Kabel.
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Die in F i g. 6 und 7 dargestellte Ausführungsform der
Verbindungsklemme ist insbesondere für die Anwendung bei Kabeln mit mehreren eng
nebeneinanderlieggenden Leitern geeignet. Bei ihr sind ein Gehäuse 61 und
eine Vielzahl von darin angeordneten Polen 63 vorgesehen, wobei das Gehäuse
61
aus zwei, vorzugsweise dielektrischen Teilen 60 und 62 besteht.
Die Teile sind mit beispielsweise Federklammern 64 zusammengesetzt dargestellt.
Jedes der beiden Teile 60 bzw. 62 besitzt eine Halterungsfläche
66 für das Kabel, ein Paar Seitenwände 68 und eine Vielzahl von Polnuten
70 in der Halterungsfläche. Die Fläche 66 und die Seitenwände
68 bilden zusammen eine im wesentlichen rechteckige Aussparung in dem Gehäuse
61-, die teleskopartig ein flaches Kabel längs seiner Längsachse aufnimmt;
die Nuten 70 sind in jeder Fläche 66 derart angebracht, daß in zusammengebautem
Zustand die Nuten in einer Fläche im wesentlichen gegenüber dem Flächenteil
72 zwischen den Nuten in der anderen Fläche liegen. Die Polteile
63 sind im wesentlichen gleich denen der anderen beschriebenen Ausführungsform,
mit einer Winkelknickung, mit Teilen 74, mit scharfen Kanten 76 und mit eingekerbten
Steckerenden 78 zum Anschluß von anderen Leitern. Sie können aber, wie in
F i g. 7 dargestellt, verschieden lang sein und unter verschiedenen Winkeln
geknickt sein, um einen größeren Abstand voneinander zu erzielen und den Anschluß
an einen anderen Leiter zu erleichtern. Wenn das Endteil 74 in der Nut
70 angeordnet ist, ragt es daraus hervor und drückt auf die gegenüberliegenden
Flächenteile 72, die das Kabel halten. Bei dem eingeführten Kabel erfolgen
das Eindringen der scharfen Kanten 76 und die Kontaktherstellung in gleicher
Weise, wie in Verbindung mit der Beschreibung der C b
in F i
g. 3, 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen beschrieben worden ist.