DE1812750C - Klemme zum Verbinden von iso herten elektrischen Leitern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemme aus elektrisch leitendem, durch Druck verformbarem Material zum Verbinden von isolierten elektrischen Leitern, bestehend aus einer geschlossenen oder längsseits offenen Hülse, bei der gegenüberliegende Wandabschnitte mittels Durchtrennen derselben gebildete, im wesentlichen quer zur Längsrichtung de· Leiter verlaufende, sich unter Druck spreizende Schneidelemente aufweisen.

Es sind metallische Verbinderklemmen bekannt, bei denen eine Anzahl von Nasen oder Zähnen gegen die Isolation von elektrischen Leitern gedrückt werden, um die Isolation zu durchdringen und einen elektrischen Kontakt herzustellen. Diese Verbinderklemmer, haben sich jedoch bei neuartigen Isolationen als ungeeignet erwiesen, da die Isolation derartig zäh oder hart ist, daß ein Durchdringen unmöglich ist und die Nasen oder Zähne sich verbiegen. Derartige Verbindungen sind deshalb mechanisch und elektrisch unzureichend, insbesondere, wenn das Isolationsmaterial aus Vinyl-Verbindungen besteht. Dadurch entstehen wegen mangelnden Kontaktes und Überlcitungsquerschnittes Erhitzungen und Kurzschlüsse an den Verbindungen.

Es ist versucht worden, in herkömmlicher Weise derartige elektrische Leiter vor dem Verbinden von der Isolation zu befreien, was jedoch wegen der Härte oder Zähigkeit schlecht oder nicht möglich ist und häufig erst durch Abbrennen erreicht wird.

Bekannt ist eine Klemme in Gestalt einer längsseitig offenen U-Form aufweisenden Hülse. In die beiden sich gegenüberliegenden Schenkel sind Dreieckform aufweisende Schneidelemente eingeschnitten und nach innen gedrückt. Beim Einschieben des Leiters in die Hülse treten diese in diesen ein und durchschneiden dessen Isolation, wobei sie auf den metallischen Kern des Leiters auftreffen. Beim Einschieben des Leiters ir* die Hülse bewegt sich dieser parallel zu den Schneidelementen. Falls diese daher von \nfang an nicht genügend weit nach innen abgebogen wurden und in den Innenraum der Hülse hineinragen, kann es

ίο vorkommen, daß sie den metallischen Kern des Leiters überhaupt nicht berühren oder nur geringen Oberflächenkontakt erhalten (USA.-Patentschrift 3 162 501).

Bekannt ist weiter eine Klemme in Form einer elhptischen Hülse, aus deren sich gegenüberliegenden Seiten rechteckförmige Flächen ausgeschnitten sind, so daß die beiden Schmalseiten der Hülse lediglich durch Stege verbunden bleiben. Nach dem Einschieben des bzw. der Leiter in die Hülse wird diese zusammengedrückt und die Stege drücken sich in das Leitermaterial ein. Bei einem zu starken Zusammendrücken der Hülse kann der Leiter durch zwei sich gegenüberliegende Stege durchgeschert werden. Die Hülse muß daher mit Bedacht zusammengediückt werden, um

dieses unerwünschte Zerstören eines Leiters zu vermeiden (USA.-Patentschrift 2 965 699).

Bekannt ist weiter eine aus drei ineinanderschiebbaren Hülsen bestehende Klemme, von denen die innere sich gegenüberliegende Schneidelemente auf-

weist. Beim Zusammendrücken der Hülsen graben sich diese Schneidelemente in das Leitermaterial ein. Wegen ihrer Dreiteiligkeit ist diese Klemme umständlich zu handhaben (USA.-Patentschrift 3 064 072).
Bekannt ist schließlich noch eine Klemme, oder ein Kabelschuh mit einer längsseitig offenen Hülse aus verhältnismäßig dickem Blech, ^;n deren sich gegenüberliegende Wände quer zur Längsrichtung verlaufende Stege eingearbeitet sind. Mit ihren stumpfen Vorderkanten drücken sich diese Stege beim Zusammendrücken der Hülse in das Leitermaterial ein. Die Leiterisolation wird dabei durchstoßen und nicht durchschnitten. Hieraus ergibt sich eine zwar mechanisch feste, jedoch elektrisch weniger befriedigende Verbindung zwischen Leiter und Klemme bzw. Ka-

beischuh (USA.-Patentschrift 3 355 698).

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die technische Aufgabe zugrunde, eine Klemme zu schaffen, die durch bloßes Zusammendrücken bzw. Aufklemmen auf einen Leiter eine gute mechanische Verbindung und einen guten elektrischen Anschluß an den metallischen Kern des Leiters gewährleistet. Bei einer Klemme der eingangs genannten Gattung liegt die Lösung für diese Aufgabe gemäß der Erfindung darin, daß die Schneidelemente rinnen-

förmig ausgebildet sind. Dies bedeutet, daß jedes Schneidelement von Anfang an zwei Schneidkanten hat, die sich an den Enden der Rinnen bei deren Herstellung durch Durchtrennen der sich gegenüberliegenden Wandabschnitte von selbst ergeben. Die Rinnenform der Schneidelemente gewährleistet weiter eine große Elastizität und Verformbarkeit. Die rinnenförmigen Schneidelemente sind nur am Fuß der Rinne mit den Wandabschnitten verbunden und weisen damit zwei verhältnismäßig hohe, nur an ihrem einen Ende gehaltene Schenkel auf, deren freie Enden die Schneidkanten bilden. Beim Aufklemmen der Hülse auf den Leiter können sich die Schneidelementc daher weitgehend verformen, die Isolation des Leiters

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aulreißen und sich auch unter Verformung in den me- 32 und einem Unterteil 34 und Seitenteilen 36 und 38.

tauschen Kern des Leiters eingraben. Dies bedingt Die Seitenteile 36, 38 sind zickzackförmig faltbar aus-

einen ausgezeichneten elektrischen Kontakt mit gerin- gebildet, um das Aufpressen der Hülse zu erleichtern,

gen Ljbergangswiderständen. Die Faltlinien können zusätzlich durch Perforation

Eine zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, daß die 5 oder Rillung geschwächt sein. Aus dem Oberteil 32

Querkanten der die Schneidelemente aufweisenden und dem Unterteil 34 sind eine Mehrzahl von rinnen-

Wandabschnitte zur Bildung von Kiemmkanten um- artigen Schneidelementen 40 ausgestanzt und aufge-

gebogen sind. Dies setzt die zum Aufdrücken der bogen. Die Längskanten 40 a bis d der Schneidele-

Hulse auf einen Leiter erforderliche Kraft herab. mente 40 sind abgeschrägt und messerartig geschärft

Gleichzeitig drücken sich die Klemmkanten in das io (Fig. 1) oder gezahnt (Fig. 2). Wie aus Fig.2 er-

Leitermaterial ein und erhöhen die mechanische Fe- sichtlich, sind die rinnenartigen Schneidelemente 40

stigkeit der Verbindung. _des Oberteiles 32 gegenüber den Schneidelementen 40

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die des Unterteiles 34 versetzt angeordnet. Durch die Wandabschnitte derart durchtrennt sind, daß die Versetzung wird erreicht, daß sich die mechanische Schneiüelemente in einem Rahmen gehalten sind. 15 Belastung des elektrischen Leiters durch das Eindrin-Hicrdurch wird die mechanische Festigkeit der Hülse gen der Schneidelemente 40 verteilt. Bei aleichmäßierhöht und gleichzeitig auch das Durchirennen verein- ger Anordnung der Schncidelemente 40 gegeneinaniacht. In einem einzigen Arbeitsgang können nämlich der besteht insbesondere L·; dünnen elektrischen Leisämtliche Schneidelemente eines Rahmen« gefertigt tern die Gefahr, daß diese beim Anbringen der Ver- bzw. gestanzt werden. ₂₀ binderklemme 30 vollständig durchschnitten werden.

Eine weitere Ausgestaltung sieht noch vor, daß die Durch die versetzte Anordnung der SJineidelcmentc rinnenförmigen Schneidelemente bogenförmig an bei- 40 wird ferner erreicht, daß diese besser in die Isoladen Seiten einer Leiste angeordnet sind. Hierdurch iion eingreifen und dadurch eine gute mechanische entsteht eine längsseitig offene Hülse, die sich einfach Verbindung herstellen. Es ist auch möglich, die seitlich auf einen Leiter aufschieben läßt, dessen En- 25 Schneidelemente nur im Oberteil 32 oder Unterteile den nicht im Arbeitsbereich liegen und damit nicht in 34 anzuordnen.

eine geschlossene Hülse eingeschoben werden kön- Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, können die Sei-

^nen· tenwände der rinnenartigen Schneidelemente 40 ent-

Schließlich sieht die Erfindung noch vor, daß die weder parallel zueinander oder in einem stumpfen

rinnenförmigen Schneidelemente wendelförmig ver- 30 Winkel zueinander angeordnet sein. Der Winkel der

laufen. Seitenwände zueinander ist von der Dicke des elektri-

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Aus- sehen Leiters, der Art der Isolation und des Isolierma-

führungsformen wird die Erfindung nun weiter be- terials des Leiters abhängig. Wenn Druckkräfte in der

schrieben. Dabei ist Richtung 44 auf das Schneidelement 40 ausgeübt wer-

F.g. 1 eine teilweise aufgeschnittene, perspektivi- 35 den, so biegen sich die Seitenwände in den Richtungen

sehe Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfin- 46, 48 und dringen durch die Isolation in den elektri-

dung, sehen Leiter ein. Während bei dem in F i g. 3 gezeigten

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des in Fig. i Ausführungsbeispiel der Eindringwinkel verhältnisdargestellten Ausführungsbeispieles in offener Dar- mäßig spitz ist, ist dieser Winke¹ bei einer stumpfstellung, ₄₀ winkligen Anordnung der Seitenwände des Schneid-

F i g. 3 ein Schnitt durch ein rinnenartiges Schneid- elementes 40 verhältnismäßig größer, wodurch ein

element, flacheres Eindringen der messerartigen Kanten 40 λ.

Fig. 4 ein Schnitt durch eine andere Ausführungs- 40b in den elektrischen Leiter erreicht wird. Bei An-

foim des Schneidelementes, Wendung einer Druckkraft in der Richtung 52 wird

Fig. 5 bis 9 eine schematische Darstellung der Wir- 45 der Winkel der stumpfwinklig zueinander angeordne-

kungsweise der Klemme auf einem elektrischen Leiter ten Seitenwände schneller vergrößert als in dem in

in den verschiedenen Stufen der Verbindungsherstel- Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem die

lung, Seitenwände des Schneidelementes 40 parallel zuein-

Fig. 10 eine teilweise aufgeschnittene, perspektivi- ander angeordnet sind.

sehe Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der 50 Der Vorgang des Eindringens der Schreidelemente

Erfindung, 40 in einen elektrischen Leiter 60 durch dessen Isolie-

F i g. 11 ein Schnitt auf der Ebene 11 von Fig. 10, rung 62 ist in F i g. 5 bis 9 in den verschiedenen Sta-

Fig. 12 eine seitliche Aufsicht auf das in Fig. 10 dien dargestellt. Beim Aufpressen der Verbindcr-

dargestellte Ausführungsbeispiel, klemme rmuels eines geeigneten Werkzeugs, bci-

F ig. 13 eine offene Darstellung eines weiteren 55 spielsweise einer Flachzange, dringen die Kanten 40 λ,

Ausführungsbeispieles, 40 6 der Schneidelcmente 40 zunächst in die Isolie-

F ig. 14 bis 16 eine scheniatischc Darstellung der in rung 62 ein. Auf Grund der Ausbildung der abge-

Fig. 13 dargestellten Klemme beim Aufdrücken auf schrägten Kanten wird dadurch gleichzeitig der Win-

einen isolierten elektrischen Leiter, kel der Seitenwände vergrößert. Dadurch wird die

Fig. 17 und 18 perspektivische Ansichten von 60 Isolierung 62, wie bei 64 gezeigt, seitlich verschoben

AusführungsbeiEpielen der Kiemmkanten, und dringen die Kanten der Schneidelemente 40 in

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht eines weiteren den elektrischen Leiter 60 ein. Das Oberteil 32 und

Ausführungsbeispiclcs der Schncidelemente, das Unterteil 34 werden auf diese Weise so weit gc-

Fig. 20 eine Aufsicht auf ein weiteres Ausfiih- gcncinandcr gepreßt, daß sie bei Vollendung des Auf-

rungsbcispiel der Sc"'-,ieidclementc in Form einer ab- 65 preßvorgangcs mit der Außenseite der Isolation 62

geflachten Spirale. praktisch eine Linie bilden. Die weggeschobene Iso-

Das in Fig. 1 dargestellte Ausfiihrungsbeispiel licrung 64 schiebt sich je nach dem verwendeten Ma-

zcigt eine hülsenartige Klemme 30 mit einem Oberteil terial vollständig oder nahezu vollständig über die ein-

gedrungenen Schneideicmcnte 40, so daß die durch das Eindringen der Schncidelemente geöffnete Isolation 62 größtenteils wieder schließt.

Durch das abgewinkelte Eindringen der Schneidclemente in den elektrischen Leiter 60 wird auch verhindert, daß sich die Verbindung bei mechanischer Beanspruchung, insbesondere durch Vibrationen, wieder löst.

Die in Fig. 10 dargestellte Verbinderklemme 80 entspricht im wesentlichen der in F i g. 1 dargestellten mit dem Unterschied, daß die Schneidelemente 40 aus einem besonderen Blechstück so hergestellt sind, daß sie von Rahmen 84, 86 gehalten werden. Die Schneidelemente 40 sind an den Innenflächen von Ober- und Unterteil angeordnet und werden durch die nach innen eingebogenen Klemmkanten 88 in Position gehalten (Fig. 11 und 12).

Die Klemmkanten 88 haben den Zweck, mit ihren stumpfen Kanten lediglich auf der Isolation der elektrischen Leiter aufzusitzen, ohne diese zu durchdringen. Dadurch wird zusätzlich eine mechanische Sicherung der Verbindung erreicht.

Bei dem in Fig. 13 dargestellten, aufgeklappten Ausführungsbeispiel haben die Schneidelemcnte 40 von außen nach innen zunehmend hohe Seitenwände. Die äußeren Seitenwände der äußersten Schneidelemente 40 bestehen lediglich aus Zähnen, die aus flachen Kiemmkanten 90 gestanzt und aufgebogen sind.

In Fig. 14 bis 16 ist schematisch das Aufpressen der Verbinderklemmc auf einen elektrischen Leiter in den verschiedenen Stadien dargestellt. Wie aus Fig. 16 ersichtlich, dringen die inneren Schneidelemente 40 am tiefsten in den elektrischen Leiter ein und sind damit für die elektrische Verbindung besonders wesentlich. Die mechanische Verbindung ist jedoch in der Mitte durch das verhältnismäßig tiefe Eindringen der Schncidelemente schwach. Dieser Nachteil wird durch das weniger starke und flachere Eindringen der äußeren Schncidelemente und die Wirkung der flachen Klemmkanten 90 auf die Isolation ausgeglichen.

Wie in Fig. 17 und 18 dargestellt, können die Kiemmkanten 88 auch gezahnt oder geschlitzt (100,

ίο 102) ausgebildet sein, um eine bessere mechanische Verbindung mit der Isolation der elektrischen Leiter zu erreichen.

Das in Fig. 19 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt die Schneidelemente 40 in der Anordnung an einer Leiste, um die sie gebogen sind. Dadurch entsteht ein Element, das in einer Hülse 82 eingeschoben werden kann. Dieses Element 110 ist entlang der Linie 112 geschwächt, um das Aufpressen der Schneidelemente auf die elektrischen Leiter zu erleichtern.

ao InFi g. 20 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Schncidelemente sind in Form einer Spirale 120 ausgebildet, die ebenfalls in einer Hülse 82 verwendet werden kann.

Die Elen.i-.ite 110 und 120 können auch in eine

as Hülse aus Isoliermaterial eingeschoben werden, ohne daß es der Verwendung einer Hülse 82 aus elektrisch leitendem Material bedarf.

Die erfindungsgemäße Verbindurklemme hat den Vorteil gegenüber bekannten Klemmen, daß ihre verschiedenen Ausführungsformen zum Verbinden von mit besonders zähem oder hartem Material isolierten elektrischen Leitern geeignet sind, ohne daß es der Entfernung der Isolation oder sonstiger, zeitlich aufwendiger Maßnahmen bedarf.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Klemme aus elektrisch leitendem, durch Druck verformoarem Material zum Verbinden von isolierten elektrischen Leitern, bestehend aus einer geschlossenen oder längsseits offenen Hülse, bei der gegenüberliegende Wandabschnitte mittels Durchtrennen derselben gebildete, im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Leiter verlaufende, sich unter Druck spreizende Schneidelemente aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidelemente (40) rinnenförmig ausgebildet sind.

2. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Qul. anten der die Schneidelemente (40) aufweisenden Wandabschnitte (32, 34) zur Bildung von Klemmkanten umgebogen sind.

3. Klemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandabschnitte (32, 34) derart durchtrennt sind, daß die Schneidelemente (40) in einem Rahmen gehalten sind.

4. Längsseits offene Hülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rinnenförmigen Schneidelemente (40) bogenförmig an beiden Seiten einer Leiste (110) angeordnet sind.

5. Geschlossene Hülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rinnenförmigen Schneidelemente (40) wende'förmig verlaufen.