DE2437399C3 - Klemmelement zum Anschluß isolierter elektrischer Leiter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Klemmelement zum Anschluß isolierter elektrischer Leiter, das mit Mitteln zur Durchdringung der Leiterisolation ausgestattet ist.

Derartige Elemente sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt. Neben Klemmelementen, die durch einen einen oder mehrere Klemmschlitze aufweisenden Metallstreifen gebildet sind, wobei die Isolation der elektrischen Leiter bei ihrem Einbringen in den oder die Schlitze durchtrennt und somit eine elektrische Verbindung des jeweiligen Leiters mit dem Element hergestellt wird, sind weitere Klemmelemente bekannt, bei denen ein elektrischer Leiter in ein metallisches und zwingenartig ausgebildetes Teil eingelegt wird, das anschließend mittels eines entsprechenden Werkzeuges verformt wird. Dabei durchdringen am Zwingenteil angeordnete hakenartige Ansätze die Isolation des Leiters, so daß eine elektrische Verbindung des Leiters mit dem Klemmelement erfolgt Wiederum andere

ίο Klemmelemente bestehen aus zwei Klemmbacken, die Aufnahmen für elektrische Leiter aufweisen und mittels einer Schraube zueinander bewegt werden. In den Aufnahmen für die Leiter sind Zähne vorgesehen, die wiederum beim Zusammenschrauben der Klemmbak ken die Leiterisolation durchdringen und die elektrische Verbindung zwischen dem Klemmelement und der Leiterseele bewirken.

Alle genannten Klemmelemente haben neben einem relativ komplizierten Aufbau und dadurch bedingt entsprechend hohen Herstellungskosten noch den weiteren Nachteil, daß zu ihrer Handhabung zumeist speziell gestaltete Werkzeuge, z. B. formmäßig entsprechende Quetschzangen bzw. Schraubenschlüssel benötigt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Klemmelement zu schaffen, das bei guter Kontaktgabe ein einfaches und rationelles Anschließen von elektrischen Leitern gestattet Weiterhin soll das Element so gestaltet sein, daß bei einer automatischen Verdrahtung eine endlose Verarbeitung des Leiters möglich ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Element zumindest eine aus einem im wesentlichen ebenen Teil herausgedrückte Zunge besitzt, so daß eine Aufnahme zum Einbringen eines Leiters geschaffen ist und daß nach dem Zurückdrücken der Zunge in die Ebene des genannten Teils der Abstand zwischen dem freien Zungenende und der diesem Zungenende gegenüberliegenden und die Aufnahme begrenzenden Kante so bemessen ist daß er gleich oder etwas geringer ist als der Durchmesser der Leiterseele.

Bei diesem erfindungsgemäß gestalteten Klemmelement erfolgt das Anschließen des Leiters in der Weise, daß dieser zunächst in die durch die herausgedrückte Zunge gebildete Aufnahme eingebracht wird. Anschließend wird durch Zurückbiegen der Zunge, die eine in der obengenannten Weise bemessene Länge besitzt die Isolation des Leiters durch die scharfen Kanten des Zungenendes durchtrennt und die elektrische Verbin dung des Klemmelementes mit der Leiterseele bewirkt Wird dabei z. B. die Länge der Zunge so gewählt daß der Abstand zwischen dem Zungenende und der diesem gegenüberliegenden, die Aufnahme begrenzenden Kante etwas geringer ist als der Leiterseelendurchmesser, so werden beim Kontaktierungsvorgang eventuell auf der Leiterseelenoberfläche befindliche Oxydschichten weggeschabt, so daß in jedem Fall ein einwandfreier Kontakt zustande kommt Als vorteilhaft ist es bei dieser Art der Kontaktierung anzusehen, daß durch eine relativ geringe Betätigungskraft, die beim Zurückbiegen der Zunge aufgewendet werden muß, eine verhältnismäßig hohe spezifische Kontaktkraft erreichbar ist Die erfindungsgemäße Verbindung zeichnet sich weiterhin durch eine einfache Ausbildung und Handhabung aus, so

h> daß die bei der Fertigung wie auch Verwendung des Klemmelementes anfallenden Kosten, die bei derartigen Massenartikeln so gering wie möglich gehalten werden sollen, als niedrig angesehen werden können. Das Lösen

der Verbindung erfolgt durch ZurQckbiegen der Zunge in ihre Ausgangslage und anschließender Herausnahme des Leiters aus der Aufnahme,

Bei diesem Klemmelement kann die Zunge z. B, aus dem streifenförmigen Teil mittels eines Scherschnittes herausgedrückt werden, so daß eine öffnung gebildet ist, in die der anzuklemmende Leiter eingefädelt werden kann. Eine sehr einfache Handhabung eines solchen Klemmelementes ergibt sich jedoch in dem Fall, in dem die Zunge aus dem Randbereich des ebenen Teils ι ο herausgerissen ist. Hierbei kann, insbesondere bei räumlich engen Verhältnissen, der Leiter schnell und leicht in den dadurch gebildeten Schlitz eingeschoben und anschließend kontakticrt werden. Dabei kann das freie Zungenende in seinem zur Außenkante des Elementes weisenden Bereich zunächst auf einem Teil seiner Länge parallel zu der ihm gegenüberliegenden und den Schlitz begrenzenden Kante verlaufen, während der restliche Teil des Zungenendes einen winkligen Verlauf zu dieser Kante aufweisen kann. Dadurch wird eine sich zum Elementeninneren erweiternde Aufnahme gebildet, aus der der angeUemmle Leiter auch bei auf ihn ausgeübten Rüttel- und Stoßbeanspruchungen nicht herausgleiten kann.

Es besteht weiter die Möglichkeit, die Zungen an ihrem freien Ende sowie die dem Zungenende gegenüberliegende Kante der Aufnahme mit Ausschnitten in der Weise zu versehen, daß sich diese auf einer Fluchtlinie befinden. Diese Ausschnitte, die z.B. halbkreisförmig oder prismenförmig gestaltet sein können, sind in den Fällen von Vorteil, in denen Leiter unterschiedlicher Stärke angeklemmt werden sollen, wobei durch entsprechende Bemessung der Ausschnitte das Element an die jeweiligen Leiterstärken angepaßt werden kann. Hierbei ergeben sich infolge der Keilwirkung höhere Kontaktkräfte, wodurch wiederum eine höhere elektrische Belastbarkeit und damit eine größere elektrische Sicherheit erzielbar ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Aufnahme mit einer Ausdrückung versehen werden, so daß das Anklemmen eines Leiters, der einen größeren als für derartige Klemmen vorgesehenen Durchmesser besitzt, vorgenommen werden kann, da in diesem Fall eine geringfügige Streckung des Elementes im Bereich der Aufnahme eintritt.

Eine wei'.ere Ausbildung des erfindungsgemäßen Elementes kann darin gesehen werden, daß die Zunge gekröpft ausgebildet ist, wobei ihr abgebogenes Ende in Richtung auf die Aufnahme weist Durch Kröpfung der Zunge wird einmal eine icinimale kreisförmige Bewegung beim Kontaktieren erreicht, zum anderen verläuft die Hauptbewegung der Zunge senkrecht zur Achse des Leiters. Aufgrund dieser Ausbildung können vorzugsweise Litzenleiter angeklemmt werden, die z. B. bei gezahnter Ausbildung des Zungenendes mit diesem einen Mehrfachkontakt eingehen.

Die Erfindung soll im folgenden anhand meherer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.

Es zeigt

F i g. 1 und F i g. 2 das Festlegen eines Leiters an dem wi erfindungsgemäß gestalteten Klemmelement zu Beginn und nach Beendigung des Anklemmvorganges.

Fig.3 bis 13 verschiedene Ausführungsformen des Klemmelementes

Fig. 14 die Anwendung des Klemmelementes in μ einem Steckverbinder

Fig. 15 und Fig. 16 dif Anwendung des Klemmelementes in einem Vcrdrahtungsfeld.

Das in den Fig, I und 2 dargestellte Klemmelement ist als steifenförmiges Element ausgebildet, aus dem eine Zunge 3 z. B. durch einen Scherschnitt herausgedrückt ist, so daß die öffnung 8 gebildet ist Diese Zunge 3 ist, wie F i g. 2 zeigt, in ihrer Länge so bemessen, daß der Abstand zwischen ihrem freien Ende und dem diesen gegenüberliegenden, die öffnung 8 begrenzenden Teil des Klemmelementes gleich oder geringer ist als der Durchmesser der Seele 5 des anzuklemmenden Leiters 9. Zum Anklemmen des Leiters 9, der z. B. in der öffnung oder Bohrung 10 eines Isoliersioffgehäuses 2 geführt ist, wird dieser zunächst durch die öffnung 8 des Klemmelementes 1 geführt Anschließend wird mittels eines einfachen Werkzeuges 4 die Zunge 3 wiederum in die Ebene des Klemmelementes zurückgebogen, wobei die durch den Scherschnitt gebildeten scharfen Kanten der Zunge sowie die die öffnung begrenzenden Bereiche des Elementes die Isolation 6 des Leiters 9 durchtrennen und teilweise in die Oberfläche der Leiterseele 5 eindringen. Durch dieses teilweise Eindringen werden gegebenenfalls au; der Leiterseelenoberfläche befindliche Oxydschichten weggeschabt, so daß ein einwandfreier Kontakt zustandekommt. Ein Lösen dieser Klemmverbindung erfolgt dabei durch Aufbiegen der Zunge 3 in die in F i g. 1 gezeigte Lage und ansciiließendes Herausziehen des Leiters 9 aus der öffnung 8. Die Fig.3 bis 13 zeigen verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Klemmelementes. Während die F i g. 3 und F i g. 4 nochmals die in F i g. 1 und F i g. 2 gezeigte Grundform des Klemmelementes in einer Seitenansicht und in einer Aufsicht darstellen, ist in Fig.4 ein streifenförmiges Klemmelement 11 gezeigt, dessen herausgedrückte Zunge 12 einen halbrunden Ausschnitt 13 aufweist Die diesem Ausschnitt 13 gegenüberliegenden und die öffnung 14 begrenzende Kante besitzt ebenfalls einen halbkreisförmigen Ausschnitt 14, so daß z. B. durch Wahl der Ausschnittsgröße Leiter verschiedenen Seelendurchmessers an dieses Element anklemmbar sind. Die in F i g. 6 und F i g. 7 dargestellten Ausführungsbeispiele weisen jeweils mit prismenförmigen Ausschnitten 15 bzw. 16 versehene Zungen 17 bzw. 18 auf, wobei die ihnen gegenüberliegenden, die öffnung 19 bzw. 20 begrenzenden Kanten ebenfalls mit einem priimenförmigen Ausschnitt 21 bzw. 22 versehen sind. Mit prismenförmig gestalteten Ausschnitten lassen sich infolge der Keilwirkung erhöhte Kontaktkräfte erzielen, die weiderum eine höhere elektrische Belastbarkeit und dadurch bedingt eine größere Kontaktsicherheit ergeben. Bei zwei nebeneinander liegenden prismenförmigen Ausschnitten kann in einfacher Weise eine Verdopplung der Anschlußpunkte erreicht werden.

Um ein Anklemmen eines Leiters ohne ein Durchstecken durch eine öffnung im streifenförmigen Element vornehmen zu können, ist gemäß Fig.8 im Randbereich des Klemmelementes 23 eine Zunge 24 vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform kann der festzulegende Leiter seitwärts in den Schlitz 25 eingeschoben und ^Jurch anschließendes Zurückbiegen der Zunge 24 mit dem Element 23 kontaktiert werden.

Das in F i g. 9 gezeigte Klemmelement 26 besitzt aufgrund der Ausdrückung 27 einen Federweg, so daß auch ein Anklemmen eines Leiters, der einen größeren als für derartig dimensionierte Klemmen vorgesehenen Durchmesser aufweiii, vorgenommen werden kann, da in diesem Fall eine geringfügige Streckung des Elementes erfolgt.

Die F i g. 10 und F i g. 11 stellen in einer Seitenansicht

und in einer Aufsicht ein Element 28 mit Zungen 29 dar, das eine schnelle Durchverbindung und zweifache Kontaktierung eines Leiter«; 30 oder das Anklemmen zweier Leiter ermöglicht. Dieses Element 28 eignet sich z. B. zum elektrischen Verbinden mehrerer Punkte gleichen Potentials mittels eines Leiters von der Rolle, so daß ein zeitraubendes Abtrennen und erneutes Ansetzen eines Leiters zum Weiterverbinden entfallen kann.

Die Fig. 12 zeigt schließlich ein Klemmelement 31 mit übereinanderliegenden Zungen 32, während in F i g. I 3 ein Element 33 mit einer gekröpften Zunge 34 dargestellt ist. Das in Fig. 52 dargestellte Klemmelement kann z. B. vorzugsweise in den Fällen eingesetzt werden, in denen durch eine Vielfachkontaktierung Wert auf eine hohe elektrische Sicherheit gelegt wird, während bei dem in Fig. 13 dargestellten Element die Zunge aufgrund ihrer Kröpfung nur eine minimale kreisförmige Bewegung ausführt. Dadurch, daß die Hauptbewegung der Zunge senkrecht zur Achse des Leiters verläuft, eignet sich diese Ausführungsform besonders zum Kontaktieren von Litzenleitern. Das freie Ende der Zunge kann darüberhinaus noch /ahnförmig ausgebildet werden, so daß die Zunge mit dem Leiter einen Mehrfachkontakt eingeht.

Die F i g. 14 stellt die Anwendung des erfindungsgemäßen Klemmelementes als Anschlußfahne in einem Steckverbinder dar. Hierbei sollen an in unterschiedlichen Ebenen eines Gehäuseteils 35 befindliche Anschlußelement 36 Leiter 37 angeschlossen werden.

Dazu werden die Leiter 37 durch öffnungen, die durch herausgedrückte Zungen 38 gebildet sind, hindurchgesteckt, wobei durch anschließendes Hineindrücken der Zungen 38 in die Klemmelementenebene (angegebene Pfeilrichtung) die Kontaktierung erfolgt. Diese Ausführungsform bietet in vorteilhafter Weise die Möglichkeit des gleichzeitigen Anschlagens sämtlicher Anschlüsse in einem Arbeitühub, so daß mittels eines geeigneten Werkzeuges ein automatisierbares Anschließen der Leiter erfolgen kann.

Bei der in Fig. 15 in einer Aufsicht und zwei Seitenansichten dargestellten Ausführungsform, die

ι z. B. in einem Verdrahtungsfeld zur Anwendung gelangen kann, sind an den freien Schenkelenden 33 eines U-förmigen Elementes 40 jeweils in den Innenraum des Elementes weisende Zungen 41 herausgedrückt. In den dadurch entstandenen Schlitz 42 wird

ή der isolierte Leiter 43 eingelegt. Dieser Zustand ist ir der linken Bildhälfte dargestellt. Durch Auseinanderspreizen der Zungen 41 in der angegebenen Pfeilrichtung mittels des stempelartigen Werkzeuges 44, das in das U-förmige Element 40 in Pfeilrichtung bewegt

!■« wird, kehren die Zungen 41 in ihre Ursprungslage zurück, durchtrennen dabei, wie in der rechten Bildhälfte gezeigt ist, die Leiterisolation und stellen die elektrische Verbindung des Elementes mit dem Leiter 43 her.

•ι Das in Fig. 16 ebenfalls in einer Aufsicht und zwei Seitenansichten gezeigte Element 45 weist eine U-Form auf, wobei in den freien Schenkelenden 46 von ihnen wegweisend Zungen 47 herausgedrückt sind. Durch Herausdrücken von jeweils zwei Zungen 47 an einem

:-. Schenkel, die, wie in der linken Bildhälfte erkennbar winklig zueinander verlaufen, wird ein Schlitz 48 geschaffen, der ein bequemes Einlegen des isolierten Leters 49 gestattet, so daß diese Ausführungsform in den Fällen bevorzugt zur Anwendung gelangen kann, in

ίο denen eine Vielzahl von Anschlußpunkten, z. B. in einem Verdrahtungsfeld, schnell und sicher verdrahtet werden sollen. Wie in der rechten Bildhälfte gezeigt, werden die Zungen 47 nach Einlegen des Leiters 49 durch das Werkzeug 50 in der angegebenen Pfeilrichtung in die

η Schenkelebene zurückgedrückt, durchtrennen dabei die Leiterisolation an jeweils sich gegenüberliegender Stellen und kontaktieren somit den Leiter 49 mit dem Element 45.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Klemmelement zum Anschluß isolierter elektrischer Leiter, das mit Mitteln zur Durchdringung der Leiterisolation ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (1, 11, 23, 26, 28, 31, 33,36,40, 45) zumindest eine aus einem im wesentlichen ebenen Teil herausgedrückte Zunge (3, 12,17, IS, 24,29,32,34,38,41,47) besitzt, so daß eine Aufnahme (8,19,20,25,42,48) zum Einbringen des Leiters (9,30,37,43,49) geschaffen ist, und daß nach Zurückdrücken der Zunge (3, 12, 17, 18, 24, 29, 32, 34,38,41,47) in die Ebene des genannten Teils der Abstand zwischen dem freien Zungenende und der diesem Zungenende gegenüberliegenden und die Aufnahme (8,19,20,25,42,48) begrenzenden Kante so bemessen ist, daß er gleich oder etwas geringer ist als der Durchmesser der Leiterseele (S).

2. Klemmelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (3, 12.17,18,34,36) so aus dem genannten Teil herausgedrückt ist, daß eine Öffnung (8,19,20) gebildet ist

3. Klemmelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (24, 29, 41, 47) aus dem Randbereich des genannten Teils herausgedrückt ist

4. Klemmelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Zunge (12,17,18) an ihrem freien Ende wie auch die dieser gegenüberliegende Kante mit Ausschnitten (13,14,15,16,21,22) versehen sind, die sich jeweils auf einer Fluchtlinie befinden.

5. Klemmelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Vusschnitte (13, 14) halbkreisförmig ausgebildet sind

6. Klemmelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Ausschnitte (15, 21,16,22) prismenförmig gestaltet sind.

7. Klemmelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Randbereich herausgedrückte Zunge (24, 29, 41, 47) an ihrem zur Außenkante des Elementes (23,28,40,45) weisenden freien Ende parallel zu der ihr gegenüberliegenden und einen Schlitz begrenzenden Kante verläuft, während der von Außenkante wegweisende restliche Teil des Zungenendes winklig zu der genannten Kante verläuft

8 Klemmelement nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme eine Ausdrückung (27) besitzt

9. Klemmelement nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (34) derart gekröpft ist daß ihr abgebogenes Ende in Richtung auf die Aufnahme verweist