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Vorrichtung zum Anschließen eines Kabels an einen Pol eines elektrischen
Sammlers Die Erflndung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anschließen eines Kabelendes
an einen Pol eines elektrischen Sammlers, bei der eine das Kabelende dicht umschließende
Hülse vorgesehen ist, wobei das blanke, umgebogene Kabelende durch die Innenstirnseite
der Hülse festgeklemmt ist.
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Derartige Vorrichtungen sind durch die USA.-Patentschrift
1650 064 und die französische Patentschrift 765 006 bekanntgeworden.
Diese Klemmen weisen zwischen dem Kabel und dem Batteriepol 3
bzw. 2 Kontaktstellen
auf. Jeder zusätzliche Kontakt ergibt einen zusätzlichen übergangswiderstand, der
bei der Entnahme von hohen Strömen, beispielsweise beim Starten eines Kraftfahrzeugmotors,
wobei selbst bei PKW-Motoren schon Ströme von über 200 A
auftreten können,
sehr störend in Erscheinung treten. Schon zwei zusätzliche Kontaktwiderstände mit
nur je 5 mOhm ergeben bei einem Strom von nur 100 A
schon einen Spannungsabfall
von 1 V, was bei den bei Sammlem üblichen niedrigen Spannungen schon einen
großen Leistungs- und Energieverlust bedeutet. Da bei diesen Klemmen alle Teile
aus Metall bestehen und gegen die Einwirkung der Säuredämpfe der Batterie nicht
geschützt sind, können die einzelnen Teile der Klemmen, insbesondere an den Berührungsstellen,
leicht korrodieren, was nicht nur eine Erhöhung des übergangswiderstandes, sondern
auch ein Festsitzen der Schrauben zur Folge hat, und beim Versuch, die Schrauben
zu lösen, leicht zu Beschädigungen der Batterie führen kann, da die Pole nur von
einer zerbrechlichen Platte und der Vergußmasse gehalten sind. Bei der Klemme nach
der französischen Patentschrift 765 006 kommt noch hinzu, daß die Kabelisolierung
nur bis an die Hohlschraube heranreicht, also ein Spalt zwischen Isolierung und
Schraube nicht ausgeschlossen ist. Durch diesen Spalt können Säuredämpfe des Sammlers
direkt auf die meist aus Kupfer bestehenden Kabeldrähte einwirken und diese durch
Korrosion allmählich zerstören.
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Das gilt ebenfalls für die durch die USA.-Patentschrift 2
657 370 bekanntgewordene Klemmvorrichtung, bei der ebenfalls die Kabeldrähte
frei liegen und Säuredämpfen ausgesetzt sind. Bei dieser Klemmvorrichtung werden
die aufgefächerten Kabeldrähte gegen einen Druckbolzen und dieser radial gegen den
Batteriepol gepreßt. Auch der Druckbolzen, der wegen der mechanischen Beanspruchungen
nicht aus Blei, sondern aus einem widerstandsfähigeren Metall bestehen muß, ist
den Säuredämpfen und damit der Korrosion ausgesetzt.
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Durch die deutsche Auslegeschrift 1053 607 ist eine Schraubverbindung
zwischen einem Kabel und einem Gegenkontakt mittels überwurfmutter bekanntgeworden.
Bei dieser Klemmvorrichtung muß der Kontakt, mit dem das Kabel zu verbinden ist,
ein Gewinde aufweisen, was beispielsweise bei Sammlern nicht der Fall ist, da Blei,
das Material, aus dem Sammlerpole im allgemeinen bestehen, für wieder lösbare Schraubverbindungen
nicht geeignet ist. Außerdem muß im Gegensatz zu einer üblichen Kabelverbindung,
wofür diese Klemmvorrichtung vorgesehen ist, bei Anschluß an Sammlerpole auf die
Vermeidung von Korrosionsschäden geachtet werden, was eine Verwendung von korrosionsfesten,
säureunempfindlichen Teilen erfordert.
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Durch die deutschen Patentschriften 860 645, 818 523
sind Batterieklemmen bekanntgeworden, die zwar ein direktes, tangentiales Anpressen
der Kabeldrähte an den Pol vorsehen, bei denen jedoch die Kontaktzone völlig offen
und die Kabeldrähte völlig ungeschützt sind, wodurch sich eine nur sehr geringe
Lebensdauer dieser Klemme ergibt, da die bei einem Sammler unvermeidlichen Säuredämpfe
das ungeschützte Kabelende in kürzester Zeit durch Korrosion unbrauchbar machen.
Auch ein Verbleien des Kabelendes würde keine Abhilfe schaffen, da beim Anpressen
die Bleischutzschicht abplatzen würde.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die aufgeführten Nachteile zu vermeiden
und einen für Sammler geeigneten Kabelanschluß hoher Lebensdauer zu schaffen.
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Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Hülse
in bei Kabelverbindungen an
sich bekannter Weise am äußeren Umfang
eine Schulter aufweist, an der eine überwurfinutter angreift, die auf ein Außengewinde
einer einen Mehrkant aufweisenden Muffe aufschraubbar ist, die ihrerseits auf dem
Pol befestigt ist und dessen Seitenflächen dicht umschließt, wobei das blanke Ende
des Kabels durch die Innenstirnseite der Hülse gegen die Stimfläche des Poles geldemmt
ist, und daß sämtliche Teile der Vorrichtung aus einem nichtleitenden, gegen die
im Sammler befindliche Flüssigkeit beständigen Werkstoff bestehen.
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Auf diese Weise werden die Kabeldrähte, großflächig aufgefächert,
axial gegen den Pol gepreßt, wodurch sich ein sehr niedriger übergangswiderstand
erzielen läßt. Durch die Ausbildung der Klemmeinrichtung als Hülse und überwurfmutter
ist die Kontaktzone nach außen völlig abgedichtet, so daß sie gegen Säuredämpfe
und damit gegen Korrosion geschützt ist. Dieser Vorteil wird ohne besonders komplizierte
Teile und ohne Vergrößerung des Zeitaufwandes beim Zusammenbau der Vorrichtung erreicht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet damit eine fast unbegrenzte Lebensdauer
der Kabelanschlüsse. Da die Einzelteile der Klemmvorrichtung nicht vom Strom durchflossen
werden, können sie aus gegen die Sammlerflüssigkeit beständigen Isolierstoffen bestehen,
so daß sie absolut korrosionsfest ausgeführt werden können.
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Der erweiterte Teil der Hülse kann auch durch einfaches Aufstecken
unter Ausnutzung der Klemmwirkung des elastischen Hülsenwerkstoffes oder aber durch
eine Schraubverbindung am Pol befestigbar sein. Da die Pole der Sammler meist Verlängerungen
der Bleiplatten sind und daher ebenfalls aus Blei bestehen, genügt es auch, wenn
der erweiterte Teil der Hülse ein Gewinde von ausreichender Härte trägt, so daß
die Hülse auf den Sammlerpol aufgeschraubt werden kann, onne daß vorher in den Sammlerpol
ein Gewinde eingeschnitten werden muß. Um die Gefahr der Beschädigung des Gewindes
auf dem aus Blei bestehenden Pol bei häufigerem Lösen und Wiederanschließen des
Kabels zu umgehen, ist auf dem Pol eine Muffe befestigt, die einmalig an diesem
befestigt wird und stets an ihm verbleibt. Diese Muffe weist ein zum Innengewinde
der Hülse passendes Außengewinde sowie einen zum Gegenhalten erforderlichen Mehrkant
auf und ist auf den Pol aufgeschraubt. Sie kann aber auch unter Ausnutzung einer
elastizitätsbedingten Klemmung aufgeklemmt oder aufgeschrumpft sein. Da die Sammlerpole
sich nach außen hin konisch verjüngen, kann zweckmäßigerweise auch das Innengewinde
der Muffe konisch ausgeführt sein. Alle Teile der Klemmvorrichtung bestehen aus
isolierendem, von der Akkumulatorflüssigkeit nicht angreifbarem Werkstoff, beispielsweise
aus geeigneten Gummi- oder Kautschukarten oder einem geeigneten Kunststoff. Bei
diesem Kunststoff kann es sich auch um ein durchsichtiges Material handeln, wodurch
die Mög-
lichkeit gegeben ist, durch Augenschein den Zustand der Kontal,--tzone
zu überprüfen.
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Die Hülse kann gebogen verlaufen, so daß sie etwa die Form einer Pfeife
annimmt. Dadurch kann trotz axialer Stromabnahme am Pol ein Wegführen des Kabels
radial zum Batteriepol erfol 'gen, ohne daß das Kabel selbst abgeknickt werden muß.
Ein Knicken oder Biegen des Kabels um einen engen Radius vermindert dessen Lebensdauer
und ist deshalb zu vermeiden. Ein radiales Wegführen des Kabels ist häufig deshalb
erwünscht, weil der freie Raum oberhalb der Batterie beschränkt ist.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist auf der Stirnseite des
Pols des Sammlers ein Ring oder ein Plättehen aus Korrosionssehutzmaterial eingelegt,
der jedoch von geringer Festigkeit ist und der durch den Druck, mit dem die Hülse
auf dem Pol befestigt wird, aus den Kontaktzonen zwischen dem Kabelende und dem
Pol herausgepreßt wird und sich an den Rändern anlagert.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
von Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung.
Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei einer Ausführungsform
der Erfindung verwirklicht sein. In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung
dar-' gestellt.
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Ab b. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform
der Erfindung; A b b. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung ebenfalls
in einem Längsschnitt; A b b. 3 und 4 zeigen eine, dritte Ausführungsform
der Erfindung, wobei in F i g. 4 das Teil 10 gesondert gezeichnet
ist.
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Bei der in A b b. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung
ist eine Hülse 1 aus geeignetem Kunststoff, Gummi oder anderem Material etwa
im rechten Winkel gekrümmt. In diese Hülse 1 wird das Kabelende 2 eingeführt
und hierauf die Hülse verschlossen, beispielsweise durch radialen Druck auf die
Hülse. An ihrem unteren Ende trägt die Hülse 1 einen Rand 3, der von
einer überwurfmutter 4 mit Innengewinde 5 überfangen wird, die auf den Pol
des Sammlers aufgeschraubt wird. Die überwurfmutter 4 ist auf ihrer Außenseite entweder
in ihrer ganzen! Höhe oder nur bis zu einer gewissen Höhe als Vier-oder Sechskant
6 zum Ansatz für einen Schraubenschlüssel ausgebildet. Wird die überwurfmutter
4 auf dem Pol des Sammlers festgesehraubt, so wird das Ende des Kabels in dem Zwischenraum
7 breitgedrückt und zwischen der Stimfläche der Hülse 1
und der Oberseite
des Sammlerpols eingepreßt. Dadurch ist ein guter Kontakt und gleichzeitig eine
dichte Abschließung der Kontaktzone gewährleistet. Bei den Ausführungsformen nach
den A b b. 1 und 2 ist in der Überwurfrautter 4 noch ein Ring 11 aus
Korrosionssehutzmaterial eingelegt, der für eine zusätzliche Abdichtung sorgt und
eine Korrosion der in Kontakt miteinander stehenden Teile verhindert.
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Die Ausführungsform nach A b b. 2 unterscheidet sich von der
Ausführungsform nach Ab b. 1 nur dadurch, daß die überwurfmutter 4 und die
Hülse 1
aus einem Stück bestehen. In diesem Fall kann die Kabeleinführungsöffnung
statt oben auch seitlich angebracht sein.
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Auch kann die Überwurfinutter 4 auf eine Muffe aufgeschraubt werden,
die dann ihrerseits auf dem Pol des Sammlers aufgeschraubt wird.
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Wenn der Pol des Sammlers keine zylindrische, sondern eine
kegelige Form hat, so kann auf ihm entsprechend der Ausführungsform nach den
Ab b. 3
und 4 eine Muffe 8 befestigt werden, die außen zylindrisch
und mit einem Gewinde versehen ist, das auf das Innengewinde 5 paßt, die
jedoch innen konisch ausgebildet ist und mit Haltemitteln versehen ist, beispielsweise
mit einem Gewinde 9, das der Form
des Pols des Sammlers angepaßt
ist. Auch die Muffe 8
hat einen Mehrkant 10 zum Ansetzen eines entsprechenden
Schraubenschlüssels.
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Auch kann die Befestigung der Vorrichtung am Pol des Sammlers durch
Aufstecken und Festdrücken unter Ausnutzung der Elastizität des Materials erfolgen.