DE2201099C2 - Quetschklemme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Quetschklemme mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen, wie sie insbesondere zum Durchverbinden der Einzeldrähte von Mehrleiterkabeln verwendet wird.

Eine gattungsgleiche Klemme ist aus der US-PS 35 14 528 bekannt. Sie ist zweckmäßig und sicher, solange die durchzuverbindenden Drähte Querschnitte aufweisen, für die in etwa der Muldenquerschnitt ausgelegt ist. Bei geringeren Querschnitten der Drähte is jedoch ist die Sicherheit dafür, daß die Isolierschicht der Drähte von den Lappen durchstoßen und die Drähte mit Sicherheit gehalten s/erden, nicht mehr gegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Quetschklemme dieser Gattung derart weiterzubilden, daß sie sich für das Verbinden von Drähten auch erheblich unterschiedlicher Querschnitte verwenden läßt, wobei insbesondere auch an Leiter aus Aluminium gedacht ist, die wegen der Neigung zum Kriechen unter Belastung und wegen der zähen Oxidschicht, die von den Lappen durchstoßen und durchstoßen gehalten werden muß, besonders kritisch sind.

Die zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehenen erfinduiigsgemäßen Merkmale sind in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 zusammengefaßt; die Unteransprüche nennen weitere bevorzugte Ausgestaltungen dieser Klemme, die die Lösung der Aufgabe fördern.

Ausführungsbeispiele der Klemme gemäß der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Hälfte eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Klemme in Draufsicht,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II von

Fig.l,
Fig.

Fig. 1,
Fig.

Fig. 3,
Fig.

3 einen Schnitt entlang der Linie III-III von

4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von

5 ein anderes Mittelstück der Klemms in Draufsicht,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI von Fig. 5,

Fig. 7 ein anderes Mittelstück einer Klemme in Draufsicht,

Fig. 8 ein zweites Ausführungsbeispiel in Draufsieht,

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie XIII-XIIl von Fig. 8,

Fig. 10 ein Führungsstück in maßstäblicher (isometrischer) Darstellung,

J5 Fig. 11 eine maßstäbliche Ausschnittsdarstellung eines Teils des in Fig. 10 gezeigten Führungsstücks in einem Außenteil,

Fig. 12 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt und

Fig. 14 bis 16 Schnitte eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung in verschiedenen Stufen des Anwürgens.

In den Fig. 1 bis 4 ist die linke Hälfte des ersten

Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Quetsch-oder Anwürgklemme dargestellt. Die andere Hälfte verhält sich spiegelbildlich zur dargestellten Hälfte.

Die Klemme weist ein Außenteil 1 aus Metall auf,

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welches durchgehend offen ist und im wesentlichen einen U-förmigen Querschnitt hat Das Außenteil 1 umfaßt eine Basis 2 und zwei aufrechte Wandungen 3,4. Von der Basis 2 sind zwei Zungen 6, 7 hochgeschlagen und lassen eine zentrale, rechteckige Öffnung 5 frei. Die senkrecht zu den Seitenwandungen 3, 4 verlaufenden Kanten der öffnung 5 sind hochgebogen und bilden Lippen, von denen eine bei 8 dargestellt ist Die Lippen sind gegenüber dem übrigen Teil der Basis elastisch abgestützt Ebenfalls sind von der Basis aus zwei Paare von annähernd dreieckigen Abschnitten als Vorsprünge hochgeschlagen, von denen ein Paar, welches Vorsprünge 9,10 umfaßt dargestellt ist

Im Außenteil i ist ein inneres, im ganzen mit 11 bezeichnetes Führungsstück angeordnet Das Führungsstück besteht ebenfalls aus Metall und hat eine durchgehend offene Form. Das Führungsstück 11 weist eine Basis 12 und zwei aufrechtstehende Wandungen 13, 14 auf. Wie dargestellt ist das Führungsstück etwas kürzer als das Außenteil 1 und hat Wandungen mit geringerer Höhe als dieses. Das Führungsstück paßt in das Außenteil hinein, wobei um die Kanten ein schmaler Rand freibleibt.

Das innere Führungsstück ist durchlöchert und weist hierdurch eine Vielzahl von Befestigungslappen auf, die in Fig. 1 mit 15 bis 19 bezeichnet sind (Lappen in gleicher Stellung tragen die gleichen Bezugszeichen). Das Führungsstück ist mit einer zentralen Öffnung versehen, die mit der Öffnung 5 fluchtet. An jeder Seite sind zwei Schlitze vorgesehen, die mit den Vorsprüngen 9 und 10 fluchten. Das Führungsstück wird in dk- Mulde des Außenteils hineingedrückt, so daß die Vorsprünge durch die Schlitze ragen und das Führungsstück in seiner Stellung festhalten (sowohl das Führungsstück als auch das Außenteil sind muldenförmig ausgebildet). Die Schlitze sind etwas schmaler als die Vorsprünge, so daß das Führungsstück beim Hineindrücken in die Klemme verformt wird. Infolgedessen wird das Führungsstück durch die Vorsprünge festgehalten. Das innere Führungsstück ist aus zinnbeschichteter Phosphorbronze hergestellt und ist annähernd halb so dick wie das Außenteil. Es hat sich gezeigt, daß eine Dicke des inneren Führungsstücks von 0,075 bis 0,125 mm "ausreicht für die Verwendung bei Aluminiumdrähten mit einem Durchmesser von 0,5 mm, die mit Polyäthylen isoliert sind.

Die Befestigungslappen sind in der Klemme so angeordnet, daß sie die durch die Klemme zusammengewürgten Drähte erfassen. Die Befestigungslappen 18 in der Basis sind gegenüber den Lappen 19 und 17 so versetzt Ebenfalls sind die Lappen 15 in den Wandungen gegenüber den Lappen 16 versetzt. Diese Versetzung gewährleistet, daß der elektrische Kontakt mit dem Draht unabhängig davon hergestellt wird, wo dieser in der durchlöcherten, mit Lappen versehenen Fläche liegt Die dreieckigen Vorsprünge 9 und 10 haben in dieser Hinsicht eine Hilfsfunktion. Sie dienen nämlich dazu, die^Drähte in der Klemme so anzuordnen, daß diese in einer mit Lappen versehenen Fläche liegen und so zusammengewürgt werden können.

Das innere Führungsstück weist zwei Ausschnitte 20, 21 auf, die in den Wandungen nahe dem zentralen Ausschnitt vorgesehen sind und zur Aufnahme der Zungen 6, 7 dienen. Zwei Brücken 22, 23 sind stehengelassen und verbinden die beiden Teile des Führungsstücks, die durch die Ausschnitte 20,21 und die weiter oben genannte zentrale öffnung getrennt sind. Bei der Herstellung des inneren Führungsstücks wird zunächst seine Form gebogen, woraufhin dann die Ausschnitte hergestellt werden. Die Seiten und die Basis werden zur Ausbildung der Befestigungslappen und der Schlitze perforiert Das Führungsstück 11 wird dann in das Außenteil 1 hineingedrückt und wird durch die ^vorsprünge 9 und 10 festgehalten. Im Außenteil 1, welches vorher mit seiner zentralen Öffnung versehen und bei 24 und 25 ausgeprägt worden ist sind die Zungen 6 und 7 zurückgebogen, um die Brücken 20 und 21 in ihre Stellung zu bringen.

Dann wird die Anordnung in eine Kunststoffhülle 26 (Fig. 4) e i η g eführt, um so eine Quetschklemme zu bilden. Die Klemmen können Ende-an-Ende in eine lange Kunststoffhülle eingebracht werden. In diesem Fall wird diese mit öffnungen versehen, welche mit der öffnung 5 zusammenfallen, so daß zum Einführen der Klemme in eine geeignete Quetsch- oder Anwürgmaschine eine Zuführvorrichtung verwendet werden kann (beispielsweise eine Maschine der Art, wie sie in der britischen Patentschrift 11 76 362 beschrieben ist).

Das Mittelstück der Klemme ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Die Basis 2 des Außenteils 1 weist eine öffnung 27 (diese ist in der Draufsicht faßförmig) auf, die sich an der Stelle der Öffnung 5, der Zungen 6 und 7 und der Lippe 8 befindet Der über der Öffnung 27 gelegene Abschnitt des inneren Führungsstücks weist eine zentrale öffnung 28 auf, von der vier Schlitze 29 radial unter 90° ausgehen. Dieser Abschnitt des inneren Führungsstücks weist weiterhin Befestigungslappen 18' auf. Die benachbarten Seitenwandungen weisen Lappen 16' auf. Die Schlitze 29 ermöglichen es, daß jeder der Lappen 18' unabhängig verbiegbar ist

Alternativ hierzu, wie es in F i g. 7 gezeigt ist, kann in der Basis 2 und in dem Führungsstück ein rechteckiges Loch 30 anstelle der öffnungen 27, 28 und der Schlitze 29 vorgesehen sein.

In der Basis 2 und in den Seitenwandungen 3 und 4 des Außenteils I sind halbkreisförmige Ausschnitte, wie sie bei Xund V gezeigt sind, ausgebildet. Diese Ausschnitte verleihen den angrenzenden Abschnitten des inneren Führungsstücks Flexibilität und verhindern so die Wahrscheinlichkeit, daß in den durch die Klemme verbundenen Drähten ein Bruch auftritt Die Ausschnitte sind in klemmen, die in Verbindung mit Kupferdrähten verwendet werden sollen, nicht wesentlich. Besonders vorteilhaft sind diese Ausschnitte jedoch bei Klemmen, die zur Verbindung von Aluminiumdrähten bestimmt sind.

Es ist zu bemerken, daß die Ausbildung der Befestigungslappen in dem dünneren Führungsstück schärfere Kanten hervorruft, als wenn diese Lappen in dem dickeren Außenteil ausgebildet wurden. Infolgedessen können die im inneren Führungsstück ausgebildeten Lappen leichter in die Oberfläche der durch die Klemme verbundenen Drähte eindringen. Im Falle von Aluminiumdrähten wird dabei die Oxydschicht auf der Oberfläche des Drahtes durchbrochen, wodurch eine elektrische Verbindung zu nichtoxydiertem Aluminium hergestellt wird. Die Spitzen der Befestigungslappen bleiben im Draht eingebettet und verhindern hierdurch in beachtlichem Umfang die Möglichkeit einer nachfolgenden Oxydation des Aluminium an den Verbindungspunkten.

Die vorstehend beschriebene Quetschklemme kann in üblicher Weise zusammengequetscht oder zusammengewürgt weiden, wobei eine Maschine der Art Verwendung finden kann, wie sie in der britischen Patentschrift 11 76 362 beschrieben ist. Während des

Zusammenwürgens werden die erhabenen Lippen, wie sie bei 8 gezeigt sind, flachgedrückt. Läßt die Quetschkraft nach, so haben die zusammengewürgten Lippen die Tendenz, ihre ursprüngliche Stellung wieder einzunehmen. Hierdurch werden die benachbarten Befestigungslappen in der Basis des Führungsstücks in Richtung auf die in der Klemme befindlichen Drähte federbelastet. Die optimale Ausnutzung dieses vorteilhaften Effekts wird dadurch gefördert, daß die Lappen 19 dicht an den erhabenen Lippen angeordnet werden.

Die Zungen 6 und 7 müssen nicht notwendigerweise nach oben gebogen werden, um an den Seitenwandungen 3 und 4 des Außenteils anzuliegen, sondern können auch in der Ebene der Basis belassen werden. In diesem Fall weist das Führungsstück ähnliche Zungen auf, welche über den Zungen 6, 7 liegen. Die Zungen im Führungsstück werden gelocht, um auf diese Weise Lappen zu bilden. Diese Lappen sind nach dem Quetschen oder Zusammenwürgen durch die Zungen 6 und 7 federbelastet und gewährleisten hierdurch die Aufrechterhaltung eines besseren elektrischen Kontakts.

Ähnliche Effekte lassen sich dadurch erreichen, daß in der Basis 2 des Außenteils zentrale Längsschlitze vorgesehen werden, die sich von nahe den Vorsprüngen 9,10 liegenden Stellen aus zum benachbarten Ende des Außenteils erstrecken, wobei die Kanten der Schlitze leicht hochgebogen werden.

Die Maßnahme, die öffnung 28 und die Schlitze 29 in der oben anhand der Fig. 5 beschriebenen Weise vorzusehen, hat insofern einen ähnlichen Effekt, als die benachbarten Befestigungslappen 18' nach dem Quetschen oder Anwürgen federbelastet werden. Das oben in Verbindung mit Fig. 7 beschriebene Loch 30 ermöglicht es, daß die benachbart liegenden zentralen Seitenwandungslappen 16' die Drähte in die öffnung 30 federnd hineindrücken.

Die Federbelastung der Lappen erzeugt auf diese Weise eine permanente inhärente Kraft, die insbesondere dann nützlich ist, wenn Aluminiumdrähte verbunden werden sollen, welche die Tendenz haben, von Spannungspunkten» wegzukriechen«. Wenn die Drähte von den Spannungspunkten aus wegkriechen, gehen die Befestigungslappen mit und gewährleisten auf diese Weise die Aufrechterhaltung des elektrischen Kontakts mit dem Draht.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Klemme, bei der ein Führungsstück Verwendung findet, wie es in den F i g. 8 und 9 dargestellt ist, sind in jeder Hälfte des Führungsstücks jeweils achts Lappen (d. h. insgesamt 16 Lappen) vorgesehen. Jede Hälfte des Führungsstücks weist in der Basis vier Lappen 47 auf, die mit zwei Lappen 48 in jeder Wandung zusammenwirken. Jeder der Lappen der Basis des Führungsstücks ist so angeordnet, daß eine Bewegung in einer rechtwinklig zur Ebene der Basis gelegenen Ebene möglich ist. Die Lappen 47 befinden sich über einer abgekragten lippe 49, die an der Seite der zentralen öffnung 5 im Außenteil der Klemme hochgeschlagen ist. Die beiden in der Basis an deren Ende vorgesehenen Lappen sind über erhabenen Abschnitten 50 des Basisendes des Außenteils angeordnet. Das Führungsstück ist bei 51 geschlitzt, damit die Kanten des Führungsstücks in der Klemme angeordnet werden können.

Die Fig. 10 und 11 zeigen ein Führungsstück, welches zur Verwendung mit den in den Fig. 1 b i s 9 g ezeigten Ausführungsbeispielen geeignet ist. Dabei ist die Anordnung des Führungsstücks in einem Außentefl in detaillierter Darstellung gezeigt. Die beiden Hälften des Führungsstücks, 52 und 53, sind durch zwei Brücken 54, 55 miteinander verbunden. Vier Schlitze 56 sind in den Bochen eingelocht und stehen mit den dreieckigen Vorsprüngen des muldenförmigen Teils in Eingriff. (Dieser Teil kann eingekerbt sein, um die Halteeigenschaften zu verbessern.) Die Wandungen und der Boden sind zur Ausbildung einer Anzahl von Lappen 57 durchlocht. Bei der Anordnung im muldenförmigen Teil

ίο 1 wird die Brücke 54 zwischen der Zunge 6 und der Ausprägung 24 gehalten. Zusätzlich stehen die Vorsprünge 9, 10 mit dem Führungsstück in Eingriff und halten es in seiner Stellung.
In den Fig. 12 bis 14 sind weitere Ausführungsbeispiele von Klemmen dargestellt.

Bei der in Fig. 12 gezeigten Klemme weist ein Außenteil 69 einen zentralen, längs verlaufenden Buckel 70 auf, welcher zusammen mit einem Führungsstück 71 mit ebenem Boden 2 längsverlaufende Luftspalte 72 bildet, die in derselben Weise wirken wie eine öffnung 59. In ähnlicher Weise dienen zwei Buckel 73 im Boden des Führungsstücks 74, welches in Fig. 17 dargestellt ist, zur Bildung von Luftspalten 75, die wiederum in ähnlicher Weise wirken wie die öffnungen 59, wobei eine Basis 58 des Führungsstücks sich über die öffnung erstreckt.

Die Wirkungsweise der in den Fig. 12 bis 14 dargestellten Klemmenformen ist am leichtesten anhand von Fig. 14 bis 16 zu erkennen. Dabei sind drei verschiedene Stufen während des Zusammenquetschens der Klemmen gezeigt. Das wesentliche Merkmal bei dieser Klemme besteht in dem Luftspalt oder in den Luftspalten, die unterhalb des Führungsstücks vorgesehen sind. Wenn ein Metallblech um einen bestimmten Winke! gebogen wird, hat es die Tendenz zur Relaxation, d. h., es versucht sich in einer der Biegebewegung entgegengesetzten Richtung zurückzubewegen, wenn der auf das Blech ausgeübte Druck nachläßt. Diese Relaxation verhält sich umgekehrt proportional zur dritten Potenz der Blechdicke, d. h. dünne Bleche relaxieren über eine größere Strecke, jedoch mit geringerer Kraft als dicke Bleche.

In Fig. 14 ist die Klemme in ihrer ungequetschten Anfangsstellung gezeigt. Das Außenteil und das Führungsstück sind bei 61 und 62 dargestellt. Zur klareren Darstellung sind in den Seitenwandungen der inneren Führungsstücke keine Lappen dargestellt, obwohl diese vorgesehen sein können. Auch sind in den Zeichnungen keine Drähte gezeigt

Während des Zusammenwürgens wird auf die Außenseite der Wandungen 61 an den durch die Pfeile 63 gekennzeichneten Steilen eine Kraft aufgebracht (Fig. 15). Die Klemme wird an der Basis durch einen Amboß 64 abgestützt. Während des Zusammenquetschens hat die Basis 58 des Führungsstücks die Tendenz, infolge der auf die Wandungen 62 des Führungsstücks durch die äußere Wandung 61 ausgeübten Kräfte in den Spalt oder in die Spalte unterhalb des Führungsstücks hinein verformt zu werden. Die Kräfte wirken dabei durch die Drähte in der Klemme dahingehend, daß die Basis des Führungsstücks in den Spalt oder in die Spalte hineingepreßt wird. Das Führungsstück wird aus seiner ursprünglichen Stellung 65, die in punktierten Linien dargestellt ist in seine neue Stellung 66 verschoben.

Wenn die Quetschkraft abgebaut wird (Fig. 6), versucht das innere Fühnmgsstück aus der Stellung 66 in ^iie Stellung 65 zurückzukehren. Das Außentefl relaxiert sehr viel weniger, wodurch sich im Endergebnis eine

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elastische Restkraft ergibt, die auf die Befestigungslappen 60, welche mit den Drähten in Eingriff stehen, einwirkt. Wie oben erläutert, bleibt diese elastische Kraft permanent vorhanden. Hierdurch wird die Verbindung dauerhaft verbessert. Die permanente,» eingebaute« Kraft ist insbesondere dann von Nutzen, wenn Drähte verbunden werden sollen, die aus Stoffen bestehen, welche eine Kriechtendenz haben, beispielsweise Aluminium. Wenn die Drähte von den Spannungspunkten aus wegkriechen, werden die Lappen durch die elastische Restkraft nach oben bewegt, wodurch der Kontakt mit dem Draht aufrechterhalten bleibt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Quetschklemme zum elektrischen Verbinden von zwei oder mehr elektrischen Leitern, bestehend aus einem an den Enden offenen, muldenförmigen Außenteil und einem in dem Außenteil angeordneten muldenförmigen Führungsstück aus elektrisch leitendem nachgiebigen Material geringerer Dicke als das des Außenteils, wobei in der Basis und den Wandungen des Führungsstücks Lappen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (2) des Außenteils (1) eine Mehrzahl von einwärts gerichteten Vorsprüngen (9, 10) zum Unterteilen der Klemme in Leiteraufnahmen aufweist, die durch Schlitze (56) in der Basis (12) des Führungsstücks (11) hindurchragen.

2. Quetschklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsstück innerhalb des Außenteils mittels ineinandergreifender Flächenabschnitte der Basen von Außenteil und Führungsstück befestigt ist.

3. Quetschklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei längsausgefluchtet angeordnete Vorsprünge (9, 10) vorgesehen sind.

4. Quetschklemme nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenteil in seiner Basis eine Zentralöffnung (5) aufweist mit Kanten (8), die quer zur Längserstreckung der Klemme verlaufen und in Muldenrichtung abgewinkelt sind, daß die Basis (12) des Führungsstücks bei diesen Kanten Lappen (16, 19) aufweist und daß auch die Basis des Führungsstücks eine zentrale öffnung koinzident mit der des Außenteils aufweist.

5. Quetschklemme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralöffnung durch Ausstellen von zwei Zungen (6, 7) aus der Außenteilbasis bis zu einem der Führungsstück-Seitenwandungen gebildet ist, die für die Aufnahme dieser Zungen bemessene Ausschnitte aufweisen.

6. Quetschklemme nach den vorangehenden Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Außenteils mindestens einen Durchbruch (27) aufweist und ein Teil des Führungsstücks im Bereich dieses Durchbruchs mit mindestens einem Lappen versehen ist.

7. Quetschklemme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Führungsstückteil im Durchbruchsbereich des Außenteils mit einem Durchbruch (28) versehen ist, der etwa zentral über dem Außenteildurchbruch angeordnet ist und von dem sich Schlitze (29) wegerstrecken.

8. Quetschklemme nach allen vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Basen eben ist, während die andere gewellt ist zur Ausbildung einer Serie von Spalten zwischen beiden Basen (F ig. 13).

9. Quetschklemine nach allen vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ende mindestens einer Seitenwandung des Außenteils mindestens einen Ausschnitt (y) aufweist.

10. Quetschklemme nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden Ausschnitte (x) auch in der Basis des Außenteils vorgesehen sind.

11. Quetschklemme nach allen vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenteil mit einer Außenhülle (26) aus elektrisch isolierendem Material versehen ist.