DE1257239B - Klemme zum mechanischen Festlegen und elektrischen Anschliessen isolierter Leiter - Google Patents

Description

DEUTSCHES Wj&lm PATENTAMT

DeutscheKl.: 21c-21/01

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1 257 239

Aktenzeichen: W 36380 VIII d/21 c

J 257 239 Anmeldetag: 14.März 1964

Auslegetag: 28. Dezember 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klemme zum mechanischen Festlegen und elektrischen Anschließen isolierter Leiter, mit zwei einseitig miteinander verbundenen, sich gegenüberstehenden und durch den Leiter aufspreizbaren Klemmbacken, die zwischen sich einen Klemmspalt definieren und beim Einführen des Leiters in den Klemmspalt die Leiterisolation durchdringen.

Die Klemme nach dem Hauptpatent wird zum mechanischen Festlegen und elektrischen Anschließen isolierter Leiter verwendet, ohne daß hierbei zuerst die Isolation vom Leiter entfernt werden müßte. Sie weist ein Paar länglicher, gegeneinander anliegender Klemmbacken als Kontaktelemente auf, die aus einem elastischen, elektrisch leitenden Material, z. B. Phosphorbronze od. dgl., hergestellt sind. Der anzuschließende isolierte Leiter wird zwischen die Klemmbacken hineingedrückt, so daß diese etwas auseinanderfedern. Infolge ihrer Elastizität und der dadurch erzeugten Rückstellkraft durchdringen oder zerreißen dabei die Klemmbacken die Isolation des Leiters und pressen sich gegen die nunmehr blanke Leiteroberfläche. Daher ist der elektrische Leiter in der Klemme sowohl mechanisch festgelegt als auch elektrisch mit dieser verbunden.

Bei der Klemme nach dem Hauptpatent, bei der die gegenüberstehenden Klemmbacken direkt aneinander anliegen, besteht aber noch eine gewisse Schwierigkeit, die auf den Leiter einwirkende Klemmkraft in ausreichender Höhe zu erzeugen, ohne daß hierbei der Leiterquerschnitt durch die Klemmbacken unzulässig stark geschwächt oder der Leiter von den Klemmbacken sogar ganz durchschnitten wird.

Eine bekannte isolationzerstörende Klemme hat in Längsrichtung halbkreisförmiges Schalenprofil, das im Bereich der Klemmbacken mit einem Längsschlitz versehen ist. Die Klemmbacken sind gegenüber dem Klemmbackenbasisteil etwas abgewinkelt, so daß die Schlitzbreite im eigentlichen Klemmbereich auf Null reduziert ist. Beim Einführen eines Leiters zwischen die Klemmbacken werden dieselben aufgespalten, durchschneiden die Leiterisolation, verbeißen sich in der Leiterader. Zur Erhöhung der Klemmkraft kann noch eine C-Ringfeder über die Klemmbacken geschoben sein, die außerdem die Einführtiefe des Leiters in den Klemmspalt begrenzt. Auch bei dieser bekannten Klemme besteht die obenerwähnte Schwierigkeit; es ist also die Möglichkeit vorhanden, daß ein eingeführter Stromleiter unter Umständen vollständig durchgetrennt wird. Eine entsprechende Reduzierung der wirksamen Klemmkraft, also der durch die KlemmenausspaItung insgesamt erzeugten elasti-Klemme zum mechanischen Festlegen und
elektrischen Anschließen isolierter Leiter

Zusatz zum Patent: 1 232 232

Anmelder:

Western Electric Company, Incorporated,
New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,
Wiesbaden, Hohenlohestr. 21

Als Erfinder benannt:

Alexander Logan, Stoneleigh, Md. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 4. Juni 1963 (285 339) - -

sehen Rückstellkräfte verbietet sich aber, weil dann nicht mehr in jedem Fall sichergestellt ist, daß die Klemmbacken die Isolation durchdringen und einen ausreichend hohen Kontaktdruck ausüben können. Aufgabe der Erfindung ist es nun, die Klemme nach dem Hauptpatent so weiterzubilden, daß ein vollständiges Durchtrennen des eingeführten Leiters durch die dann stark gegeneinander federnden Klemmbacken verhindert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der eigentlichen Klemmflächen gegenüberliegende Klemmflächen mit Vorsprüngen versehen sind, so daß die Klemmbacken nur bis zu einem Abstand, der höchstens gleich dem Durchmesser des abisolierten Leiters ist, gegeneinanderfedern.

Entsprechend der Erfindung sind also die Klemmbacken auf eine höchstens gleich große Klemmspaltbreite wie der Durchmesser des abisolierten Leiters elastisch voraufgespreizt. Dadurch, daß die Klemmbacken auch bei nicht eingeführtem Leiter in gegenseitigem Abstand einander gegenüberstehen, was an sich bekannt ist, wird zunächst die Gefahr eines völli-

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gen Durchtrennens des Leiters an der Klemmstelle mit Sicherheit vermieden. Andererseits muß, weil die Klemmbacken auf den erforderlichen Abstand elastisch voraufgespreizt sind, die dadurch erzeugte elastische Vorspannung beim Einführen eines Leiters in den Klemmspalt zunächst überwunden werden, bevor eine weitere, durch den Leiter verursachte Aufspaltung der Klemmbacken auftreten kann. Es ergibt sich also eine in jedem Fall ausreichend hohe effektiv wirksame Klemmkraft; d. h., es ist sichergestellt, daß die Klemmbacken zunächst die Isolation des Leiters immer durchdringen werden, um sich dann mit ausreichend hohem Kontaktdruck gegen die Leiterader zu legen, ohne daß zusätzliche Federn zu diesem Zweck vorgesehen sein müssen. Außerdem wird durch die durch die elastische Voraufspreizung in der Klemme erzeugte innere Spannung erreicht, daß die Klemme gleichwohl aus relativ dünnem Blech gefertigt werden kann, und zwar in flacher, ebener Ausführung. Dies ist vor allem deshalb ein entscheidender Vorteil, weil dadurch der für eine einzelne Klemme erforderliche Platzbedarf in einer größeren Schaltung, z. B. in einer Fernsprechvermittlungsanlage, wo Tausende solcher Klemmen vorgesehen sind, stark verringert wird.

Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren für die Klemme nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Klemme aus elastischem Blechmaterial ausgeschnitten wird, und die Vorsprünge durch eine plastische Materialverformung an den sich gegenüberliegenden Klemmflächen des entsprechenden Klemmbackenbereiches erzeugt werden. Hierdurch ist es möglich, eine solche Klemme im Rahmen eines kontinuierlich arbeitenden mehrstufigen Stanz- und Drückprozesses auf einfachste Weise herzustellen.

Bei Verwendung solcher Klemmen in feuchter oder aggresiver Umgebung überziehen sich die der Kontaktgabe dienenden Flächen der Klemmbacken mit nichtleitenden Überzügen, die sowohl die mechanische Festlegung des Leiters als auch die Kontaktgabe mit diesem beeinträchtigen.

Da aber die Klemmbacken der erfindungsgemäßen Klemme in gegenseitigem Abstand einander gegenüberliegen, wird, wie dies auch in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen ist, die Möglichkeit eröffnet, ein korrosionsbeständiges Material zumindest auf den im Klemmspalt einander gegenüberstehenden Kontaktflächen abzuscheiden. Man kann also solcherart mit einem korrosionsbeständigen, elektrisch leitenden Material, z. B. Zinn, plattierte Klemmen auch in feuchter oder aggressiver Umgebung einsetzen.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben; es zeigt

F i g. 1 eine vergrößerte Teildraufsicht auf die Klemmenausführung und

F i g. 2 eine vergrößerte Schrägansicht der Klemme nach F i g. 1 nach Einbau derselben in einen Anschlußblock.

Die Klemme nach F i g. 1 ist aus einem Blech aus elastischem, elektrisch leitendem Material, z. B. aus Phosphorbronze od. dgl., hergestellt. Sie weist zwei Klemmbacken 13 und 14 auf, die am unteren Ende durch ein Basisteil 16 miteinander verbunden sind. Das freie Ende der Klemmbacke 13 hat einen abgerundeten Teil 17, während das freie Ende der Klemmbacke 14 einen seitwärts abgerundeten haken-

förmigen Teil 18 aufweist, der sich teilweise über den abgerundeten Teil 17 erstreckt. Der Teil 17 bildel zusammen mit dem Haken 18 eine V-förmige Leitereinführung 19, in die ein isolierter elektrischer Leiter 12 bequem eingesetzt und auch provisorisch festgelegt werden kann, bevor der Leiter 12 nach unten zwischen die Backen 13 und 14 hineingedrückt wird. Darüber hinaus hindert die abgerundete Ausführung des Teils 17 und des Hakens 18 die Backen 13 und

ίο 14 daran, die Isolation des Leiters 12 aufzureißen, wenn er nur in die Einführung 19 eingelegt worden ist oder von dieser nur zeitweilig gehalten werden soll. Außerdem erleichtert der Haken 18 des Backens 14, der länger als der Backen 13 ist, in Verbindung mit der V-förmigen Leitereinführung 19, das Anordnen des Leiters 12 innerhalb der Einführung. Zudem bildet die V-förmige Einführung 19 eine geneigte Ebene für den Leiter 12, wenn dieser nach unten zwischen die Backen 13 und 14 eingedrückt wird, wodurch die Backen 13 und 14 langsam auseinandergespreizt werden und den Leiter 12 leicht aufnehmen können.

Zwischen den Backen 13 und 14 ist ein Langloch 21 vorgesehen, dessen Dimensionen die Kräfte bestimmen, die von den Backen 13 und 14 auf den eingeführten Leiter 12 ausgeübt werden. Ferner ist oberhalb des Langlochs 21 eine öffnung 22 zwischen den Backen 13 und 14 angeordnet. Die öffnung 22 definiert zusammen mit dem Langloch 21 die Länge von Vorsprüngen 23, die durch plastisches Deformieren der inneren Kanten der Backen 13 und 14 hergestellt wird. Die Funktion der ausgeformten Vorsprünge 23 ist die, die Backen 13 und 14 gegen deren elastische Rückstellkraft auf Abstand unter Bildung eines Spaltes 24 zu halten. Die Breite des Spaltes 24 darf höchstens gleich dem Durchmesser des abisolierten Leiters 12 sein, zweckmäßig ist sie etwas kleiner, muß aber andererseits ausreichend sein, um das Plattieren der inneren, als Kontaktflächen dienenden Kanten der Backen 13 und 14 zu ermöglichen. Für einen isolierten Leiter der Gauge-Zahl 24 ist die Breite gleich 0,127 cm.

Die Klemme nach F i g. 1 kann Bestandteil einer Klemmenreihe sein, wobei alle Klemmen dieser Reihe über den Basisteil 16 einteilig miteinander verbunden sind. Eine solche Klemmenreihe kann in in einen Anschlußblock 26 zur Bildung einer Einheit montiert werden. Zusätzlich zum Festlegen einer Gruppe solcher miteinander in Verbindung stehender Klemmenverbindungen 11 dient der Anschlußblock 26 dazu, die Einführtiefe des Leiters 12 in den Klemmspalt zu begrenzen.

Wenn der Leiter 12 in den Spalt 24 hineingedrückt wird, werden die Backen 13 und 14 durch den Leiter 12 gegen die elastische Rückstellkraft jener geöffnet. Da die Backen 13 und 14 gegeneinander elastisch vorgespannt sind, durchdringen die inneren Kanten der Backen 13 und 14 die Isolation des Leiters 12 und verbeißen sich in demselben, so daß der Leiter mit großer Kraft mechanisch festgelegt ist und eine gute elektrische Verbindung besteht. Die Klemme wird zweckmäßig in einem kontinuierlich ablaufenden mehrstufigen Stanz- und Drückprozeß hergestellt, beispielsweise unter Einhalten der nachstehend angeführten Reihenfolge für die einzelnen Stanzschritte: Stanzen des Loches 22, Stanzen des Langloches 21, Stanzen der äußeren Seitenbegrenzungen der beiden Klemmbacken 13 und 14, Stanzen des Hakenteils 18

Claims (3)

unter gleichzeitiger Abscherung zur Erzeugung des Klemmspalts 24, Stanzen des abgerundeten Teils 17, Drücken der Vorsprünge 23 und Stanzen der unteren Begrenzungskante des Basisteils 16. Anschließend werden die ausgestanzten Klemmen mit einem abnutzungs- und korrosionsbeständigen, elektrisch leitenden Material plattiert, das keinen Einfluß auf das elastische Verhalten der Backen 13 und 14 ausübt. Da die Backen 13 und 14 durch die deformierten Vorsprünge 23 im Abstand voneinander ge- ίο halten werden, kann das Plattieren der zur Kontaktgabe vorgesehenen inneren Kanten der Backen 13 und 14 erfolgen. Die Dicke der Plattierung muß so gewählt sein, daß sie die Breite des Klemmspalts 24 nicht nennenswert beeinflußt oder gar ganz ausfüllt. Als Beispiel eines befriedigenden Plattierungsmaterials sei Zinn genannt, das sehr leicht nach üblichen Methoden elektroplattiert werden kann. Ein üblicher Wert für die Dicke der Plattierung liegt bei etwa 25 Mikron. Solcherart plattierte Klemmen können auch in feuchter, aggressiver Umgebung eingesetzt werden, da sie sich nicht mit die elektrische Kontaktgabe und die mechanische Festlegung des Leiters 12 beeinträchtigenden nichtleitenden Überzügen überziehen. Die dargestellte Klemmenausführung unterscheidet sich von der Klemme nach dem Hauptpatent im Grunde nur durch die die Klemmbacken 13 und 14 elastisch veraufspreizenden Vorsprünge 23. Die auf einen eingeführten Stromleiter insgesamt ausgeübte Klemmkraft ist daher in beiden Fällen die gleiche. Die Gegenwart der Vorsprünge 23 verhindert aber mit Sicherheit eine unzulässig hohe Verringerung des Leiterquerschnitts an der Klemmstelle und ermöglicht überdies, daß die Kontaktflächen der Klemmbacken ohne jede Schwierigkeit korrosionsbeständig plattiert werden können. Patentansprüche:

1. Klemme zum mechanischen Festlegen und elektrischen Anschließen isolierter Leiter, mit zwei einseitig miteinander verbundenen, sich gegenüberstehenden und durch den Leiter aufspreizbaren Klemmbacken, die zwischen sich einen Klemmspalt definieren und beim Einführen des Leiters in den Klemmspalt die Leiterisolation durchdringen, nach Patent 1 232 232, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der eigentlichen Klemmflächen (24) gegenüberliegende Klemmflächen mit Vorsprüngen (23) versehen sind, so daß die Klemmbacken (13, 14) nur bis zu einem Abstand, der höchstens gleich dem Durchmesser des abisolierten Leiters ist, gegeneinanderfedern.

2. Verfahren zur Herstellung der Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemme aus elastischem Blechmaterial ausgeschnitten wird und die Vorsprünge (23) durch eine plastische Materialverformung an den sich gegenüberliegenden Klemmflächen des Klemmbackenbereiches erzeugt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Abscheiden eines korrosionsbeständigen Materials zumindest auf den im Klemmspalt einander gegenüberstehenden Kontaktflächen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Bekanntgemachte Unterlagen der Patentanmeldung 29274 VIII d/21 c (bekanngemacht am 29. 3.1951); USA.-Patentschrift Nr. 3 027 536.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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