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Kontaktstück zum lötfreien Anschliessen eines isolierten eiextrisenen
Leiters und Verwendung desselben Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontaktstück
zum lötfreien Anschliessen eines isolierten, elektrischen Leiters sowie eine Verwendung
des Kontaktstückes in einem Spulen oder Wicklungen aufweisenden elektrischen Gerät.
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Bei den meisten bekannten Anschlussklemmen ist es erforderlich, den
isolierten Leiter vor.seinem Anschliessen an seinem Anschlussende abzuisolieren.
Anschliessend kann dann die Befestigung des blanken Leiterendes an der Anschlussklemme
erfolgen, wobei das Leiterende entweder angelötet oder in eine in der Anschlussklemme
angeordneten Klemmvorrichtung eingespannt wird, die durch einen separaten Handgriff
betätigt werden muss. Bei einer herkömmlichen Klemmvorrichtung wird das Leiterende
mittels einer Schraube gegen ein Gegenstück gepresst und zwischen diesem und der
Schraube festgeklemmt.
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Die Verbindung zwischen dem Leiter und den beschriebenen Anschlussklemmen
ist wohl haltbar, doch ist der erforderliche Aufwand an Arbeit und Material unverhAltnismässig
gross.
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Daneben sind auch verschiedene Anschlussklemmen bekannt, bei denen
das Anschlussende des anzuschliessenden Leiters nicht abisoliert zu werden braucht.
Bei einer Ausfilhrungsform weisen die Anschlussklemmen eine Klemmvorrichtung auf,
die den Leiter festklemmt und gleichzeitig die Leiterisolation durchstösst, um mit
dem Leiter in Berührung zu kommen. Solche Anschlussklemmen sind aber im Aufbau eher
kompliziert und daher teuer in der Herstellung. Ausserdem ist der Kontakt zwischen
Leiter und Klemmvorrichtung häufig ungenügend.
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Bei einer anderen Ausführungsform sind die Anschlussklemmen aus Messing
und weisen eine Nut auf, in die das isolierte Leiterende eingelegt wird. Mittels
einer Punktschweissmaschine mit einer Spezialwolframelektrode wird das Messing in
der Umgebung des Leiterendes zum Schmelzen gebracht. Das das Leiterende umgebende
flüssige Messing verbrennt die Leiterisolation und es wird eine gute elektrische
Verbindung hergestellt.
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Bei beschränkten Platzverhaltnissen ist jedoch die Verwendung einer
Punktschweissmaschine nicht möglich, da die Wolframelektrode nicht zur Klemme zugeführt
werden kann. Ausserdem sind sowohl die Anschaffungs- wie auch die Unterhaltungskosten
derartiger Punktschweissmaschinen sehr hoch.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt ein Kontaktstück zu schaffen,
das erlaubt, einen isolierten Leiter ohne vorheriges Entfernen seiner Isolation
rasch und unter GewAhrleistung eines guten Kontaktes anzuschliessen.
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Dieser Zweck wird beim eingangs erwähnten Kontaktstück erfindungsgemäss
dadurch erreicht, dass das Kontaktstück mindestens zwei zusammenwirkende Schneiden
aufweist, die dazu bestimmt sind, den Leiter unter Durchstossung der Leiterisolation
zwischen sich festzuklemmen.
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Die eingangs erwähnte Verwendung des Kontaktstükkes ist erfindungsgemäss
dadurch gekennzeichnet, dass die notwendige Anzahl Kontaktstücke auf einem Träger
angeordnet und an
demselben in unmittelbarer Nähe der Austrittsstelte
der ánzúschliessenden Leiter befestigt werden und die Leiter danach zwischen den
Schneiden der Kontaktstücke festgeklemmt werden.
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Nachstehend werden anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele des
Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Ansicht eines Kontaktstückes,
Fig. 2 eine Teilansicht einer Drahtspule mit aufgesetztem Verbindungsstück mit einem
Kontaktstück nach Fig. 1, Fig. 3 eine Frontansicht des Spulenflansches der Drahtspule
nach Fig.2 und Fig. 4 eine Seitenansicht des Verbindungsstückes nach Fig. 2.
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In Fig. 1 ist ein Kontaktstück 1 mit einem an diesem angeschlossenen,
lackisolierten Leiter 2 dargestellt.
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Das Kontaktstück l wird durch einen dünnen Blechstreifen gebildet,
welcher an den Längsseiten zueinander parallele Einschnitte 3 bzw. 4 aufweist. In
Längsrichtung des Blechstreifens gesehen, sind die Einschnitte 3 an der einen Längsseite
und die Einschnitte 4 an der andern Längsseite gegeneinander versetzt angeordnet,
sodass jeweils ein Einschnitt an der einen Längsseite zwischen zwei Einschnittean
der anderen Längsseite zu liegen kommt. Die Tiefe der Einschnitte entspricht im
vorliegenden Fall etwa der halben Blechstreifenbreite. Durch diese Einschnitte wird
der Blechstreifen auf jeder Längsseite in einzelne Abschnitte 13 bzw. 14 unterteilt.
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Der die Einschnitte aufweisende Teil des Blechstreifens ist gegenüber
dessen restlichem Teil verdreht. Dadurch werden jeweils die benachbarten, durch
einen Einschnitt 3 bzw. 4 voneinander getrennten Abschnitte 13 bzw. 14 in verschiedene
Ebenen gedreht. Die Abschnitte werden gleichsinnig zur Verdrehrichtung auseinandergespreizt.
Dabei öffnen sich die Einschnitte, wobei jeweils die den Einschnitt begrenzenden
Kanten 5 auf der Unterseite des einen Abschnittes 13 bzw. 14 und die denselbert
Abs&iinitt begrenzende Kante 6 auf dcr Obcrseite
des benachbarten
Abschnittes sich kreuzen unt'eYne; rmige Einschnittöffnung 3a, bzw. 4a bilden.
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Beim Anschliessen des isolierten Leiters 1 wird dieser ohne vorhergehendes
Abisolieren in die V-förmigen Oeffnungen 3a bzw. 4a der Einschnitte 3 eingezogen.
Während dem Einziehen wird der Leiter an den wie Schneiden wirkenden, ober-und unterhalb
des Leiters liegenden Kanten 5 und 6 vorbeibewegt.
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An diesen Kanten 5 und 6 wird die Leiterisolation örtlich weggescheuert.
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Bedingt durch die elastischen Eigenschaften des Blechstreifens wirkt
auf dessen verdrehten, die Einschnitte aufweisenden Teil eine Rückfederkraft mit
zur Verdrehrichtung entgegengesetzter Wirkungsrichtung, die den verdrehten Teil
zurückzudrehen versucht. Dadurch wirken jeweils auf die durch einen Einschnitt getrennten,
benachbarten Abschnitte 13 bzw. 14 entgegengesetzt gerichtete Kräfte, die die V-förmigen
Einschnitts-Öffnungen 3a und 4a zu verkleinern suchen. Der in diesen Oeffnungen
eingezogene und zwischen dem zusammenwirkenden Kantenpaar 5, 6 liegende Leiter 2
wird dadurch wie in einer Schere fest zwischen diesem Kantenpaar eingespannt.
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Der Leiter 2 lässt sich rasch und ohne vorheriges Abisolieren schraubenlinienförmig
um das beschriebene Anschlusstück wickeln. Der eingeklemmte Leiter kann sich nur
sehr schwer aus den Einschnitten lösen und der elektrische Kontakt zwischen Leiter
und Kontaktstück ist mehr als zufriedenstellend.
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In Fig. 2 ist ein Teil einer Drahtspule 20 dargestellt. Der als Träger
dienende Spulenflansch 21 dieser Spule weist Nuten 22 zur Aufnahme von Verbindungsstücken
23 auf, wovon nur eines gezeigt ist. Diese Verbindungsstücke sind spulenseitig als
ein wie in Figur 1 gezeigtes Kontaktstück 1 ausgebildet und weisen ein vom Spulenflansch
21 abstehendes, U-förmig gebogenes Kontaktelement 24 auf, welches in eine Bohrung
26 einer schematisch dargestellten Klemme 25 eingesteckt werden kann. Die Anzahl
der Vcrbir.dn.sstitc>e 23 richtet sich nach der Anzahl der erforderlichen Spulenanschlüsse.
Im vorliegenden
Fall können insgesamt vier Verbindungsstücke auf
den Spulenflansch 21 aufgesteckt werden.
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In Figur 3 ist der Spulenflansch 21 in Frontansicht dargestellt.
Der im Querschnitt rechteckförmige Spulenflansch weist sowohl auf der Oberseite
wie auch auf der Unterseite Nuten22 bzw. 22a auf, die jeweils paarweise zur Aufnahme
eines Verbindungsstückes bestimmt sind.
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Figur 4 zeigt das Verbindungsstück 23 in Seitenansicht. Das Kontaktstück
1 mit den Einschnitten 3 und 4 ist gemäss Figur 1 ausgebildet und ist an einem Befestigungsteil
27 befestigt, der einen Schlitz 28 aufweist. Am offenen Ende des Schlitzes ist ein
in diesen hineinragender Nocken 29 vorgesehen. Der Befestigungsteil 27 des Verbindungsstückes
geht an seinem dem Schlitz gegenüberliegenden Ende in das U-förmig gebogene Kontaktelement
über.
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Das Verbindungsstück 23 wird mit dem Schlitz 28 über den Spulenflansch
21 in ein Nutenpaar 22, 22a desselben geschoben. In seiner Endlage greift das Verbindungsstück
23 mit dem Nocken 29 in eine entsprechende, nicht gezeigte Vertiefung im Spulenflansch
21 ein, wodurch das Verbindungsstück gegen eine Verschiebung in Richtung der Nuten
22 und 22a gesichert ist.
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Beim Zusammenbau von Spule 20 und Verbindungsstück 23 wird zuerst
letzteres in beschriebener Weise auf den bereits mit Nuten 22 und 22a versehenen
Spulenflansch 21 aufgeschoben.
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Das Kontakt stück 1 kommt dabei in die unmittelbare Nähe der Austrittsstelle
des Spulendrahtes aus der Spule zu liegen. Durch die Anordnung der Nuten 22 und
22a ist die gegenseitige Position der Verbindungsstücke 23 genau gegeben. Als nächster
Schritt werden die freien, isolierten Enden der Spulendrähte, wie beschrieben, schraubenlinienförmig
um das Kontaktstück 1 gewickelt und in die Einschnittöffnungen 3a und 4a eingezogen.
Nun lassen sich die jeweils einem Verbindungsstück 23 zugeordneten Klemmen 25, welche
zu einer Klemmleiste zusammengebaut werden können, in der Art einer Steckverbindung
über die Kontaktelemente 24
der Verbindungsstücke 23 schieben. Das
Kontaktelement 24 wird beim Einführen in die Bohrung 26 leicht zusammengedrückt
und gewährleistet im eingeführten Zustand dank seiner Rückfederungseigenschaften
einen guten Kontakt mit der Klemme 25.
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In der Regel werden die Spulen 20 mit aufgesetztem Verbindungsstück
23 einem Imprägnierprozess unterworfen, wobei das Verbindungsstück 23 mit Ausnahme
der Kanten des Kontaktelementes 24 mit Imprägniermittel bedeckt ist.
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Ein Reinigen des Kontaktelementes 24 vor dem Aufstecken der Klemme
25 ist nicht nötig, da die an der Innenseite der Bohrung 26 der Klemme anliegenden,
von Imprägniermittel freien Kanten des Kontaktelementes 20 den erforderlichen Kontakt
herstellen.
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Für eine genaue Positionierung der Verbindungsstücke ist es nicht
unbedingt erforderlich, dass der Spulenflansch 21 auf der Ober- und Unterseite mit
Nuten 22 bzw. 22a versehen ist. Es ist auch möglich, z.B. auf die Nuten 22a auf
der Unterseite des Spulenflansches zu verzichten.
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Der Befestigungsteil 27 zur Befestigung des Verbindungsstückes 23
am Spulenflansch 21 kann anstatt mit dem beschriebenen Schlitz zum Aufstecken z.B.
mit Lappen versehen werden, welche durch Schlitze im Spulenflansch gesteckt und
an die Unterseite des Spulenflansches anliegend umgebogen werden, wodurch das Verbindungsstück
23 am Spulenflansch lagerichtig befestigt ist.
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Es ist auch denkbar, das Kontaktelement 24 nicht, wie in den Figuren
gezeigt U-förmig, sondern an seinem Ende gabelförmig auszubilden. Das gabelförmige
Ende kann dann in eine geeignete, z.B. mittels einer Schraube betätigbaren Klemmeinrichtung
eingeführt werden.
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Die spulenseitige Ausbildung des Verbindungsstückes als Kontaktstück
gemäss Figur 1 erlaubt es, die freien Drahtenden der Spule erst nach dem lagerichtigen
Befestigen des Verbindungsstückes am Spulen flansch mit dem Kontaktstück zu verbinden.
Wegen der Lage des Kontaktstückes nahe an der Spule kann
die Länge
des anzuschliessenden Drahtendes zwischen Spule und Kontaktstück klein gehalten
werden. Da das Verbindungsstück nach fertiger Montage nicht mehr relativ zur Spule
verschoben werden muss, kann der Draht zwischen Spule und Kontaktstück ohne einen
eine derartige Verschiebung ermöglichenden Zuschlag in der Länge geführt werden.
Aus diesen Gründen ergibt sich eine wesentliche Platzersparnis, was eine kompakte
Bauweise ermöglicht.
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Da zudem die Spulendrahtenden nicht an das Verbindungsstück angelötet
zu werden brauchen, fallen die aufwendigen Massnahmen zum Schutze der benachbarten
Spulendrahtenden vor der durch das Löten verursachten Wärmeeinwirkung weg. Das erlaubt
ebenfalls eine Reduktion des Abstandes zwischen den Verbindungsstücken selbst und
zwischen denselben und der Spule.
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Die Positionierung der Verbindungsstücke und die ausgerichtete Lage
deren Kontaktelemente, schafft die Voraussetzung, die Verbindung der Spule mit einer
äusseren Kontaktklemme als Steckverbindung auszubilden.
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Dank der beschriebenen Verbindung zwischen Spule und Verbindungsstück
kann die in einem elektrischen Gerät eingebaute Spule auch nach deren Einbau in
ihrer Lage verändert werden.
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Diese Möglichkeit der Lageverschiebung der Spule ist bei gewissen
abstimmbaren Induktionsgeräten, wie z.B. bei Drosselspulen und Transformatoren in
Vorschaltgeräten zu Entladungslampen von Bedeutung.
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Ganz besonders bei solchen Induktionsgeräten, bei denen der den Kern
umgebende Mantelteil aus zwei Halbschalen gebildet ist, welche aus Blechpaketen
aus in Längs-und Umfangsrichtung des Mantelteils sich erstreckenden Blechstreifen
bestehen, bringt die Einstellung der geforderten elektrischen Werte durch Verändern
der Lage der eingebauten Induktionsspule bezüglich des Mantelteils wesentliche Vorteile.