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Beschreibung
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Kontaktelement mit Zinken für elektrische Verbindungsklemmen.
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Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement mit 1 Zinken für elektrische
Verbindungsklemmen, insbesondere für Flachkabel, bei welchen jederanzuschliessende
elektrische Leiter zur Erzielung einer lötfreien Verbindung mit dem Kontaktelement,
zwischen die Zinken geklemmt wird.
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Für Flachkabel mit vielen in einer bandförmigen Kunststot'tisolation
nebeneinanderliegenden parallelen Leitern sind z.3. Verbindungsklemmen bekannt,
bei denen das eine von zwei aufeinander- -passenden Klemmstücken für jeden Leiter
des Flachkabels ein mit Stechzinken ausgerüstetes Kontaktelement trägt so dass beim
Einklemmen des Flachkabels in die Klemnstacke die Stechzinken der Kontaktelemente
die Leiterisolation durchstossen und jeder Leiter zwischen den Zinken des ihm zugeordneten
Kontakt elementes eingeklemmt wird. Die Vorteile solcher in verschiedenen Ausführun&svarianten
erhältlichen Flachkabel-Verbindungsklemmen sind einleuchtend, ermöglichen sie doch
vor allem ein schnelles und problemloses Anschliessen vieler isolierter Drahte,
ohne dass diese abisoliert werden müssen.
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Ein in Verbindungsklemmen dieser Art häufig benutztes Kontaktelement
weist zwei durch einen Schlitz in einer. ebenen Kontaktfeder
gebildete-
spitze Schenkel oder Zinken auf, die in der Federebene federnd auseinanderspreizbar
sind, wobei das Kont2ktelement so ausgebildet ist, dass die durch den angestochenen
Leiter gespreizten Schenkel oder Zinken den für eine befriedigende kraftschlüssige
Xontaktverbindung erforderlichen Kontaktdruck auf den Leiter aufbringen, wie dies
z.B. in der CH-PS 419.274, DT-PS 1,490.051 und DT-PS 1,765.512 näher beschrieben
ist. Da diese. Kontaktelemente aus verhältnismässig dünnem Federblech hergestellt
werden, sind sie in dem Klerjnstück so angeordnet, dass ihre dem gewünschten Kontaktdruck
entsprechend breiten Schenkel oder Zinke in einer zur Längsrichtung des Flachkabels
senkrechten Ebene liegen. In einer Verbindungsklei:ime für ein Flachkabel, in welchem
die Leiter voneinander nur geringen Abstand haben, sind die Kontaktelemente daher
meist in zwei Reihen angeordnet, eine Kontaktele-enti reihe für die Kabelleiter
geradzahliger und eine Xontaktelementreihe für die Xabelleiter ungeradzahliger Zählung.
Wegen des geforderten Kontaktdruckes ist für die Kontaktelemente eine Mindestgrösse
gegeben, wodurch eine noch weitergeX.ende i4iniaturisierung der Verbindungsklernia
für kleiner dimensionierte Flachkabel ausgeschlossen ist. Es ist deshalb auch schon
vorgeschlagen worden (CH-PS 559.435) bei einem Kontaktelement die flachen Stechzinken
hintereinander in der Längsrichtung des Flachkabels anzuordnen, so dass jede Zinke
nicht mit ihrer Schmalseite sondern mit ihrer Breitweite an demtLeiter-ariliegt.und
der erforderliche Kontaktdruck durch den auf die Zinke wirkenden Druck des beim
Einstechen der Zinke in das Flachkabel verdrängten und gepressten Kabelmaterials
erhalten wird. Für Flachkabel mit Leitern aus mehreren Adern oder Litzen kann ein
solches Kontaktelement zwei in einer Ebene liegende Stechzinken haben, die so ausgerichtet
sind, dass sie beim Einklemmen des Flachkabels in die Verbindungskle=e den zugehörigen
Leiter durchdringen, wobei Adern und Isoliermaterial verdrängt wird. Fur Flachkabel
mit Voll-Leitern ist ein Kontaktelement mit drei Stechzinken vorgeschlagen worden,
von denen die mittlere nach aussen versetzt ist, und zwar um soviel, dass beim Einstechen
eines Leiters von den Stechzinken Material aus der Mantelfläche des Leiters abgeschert
und so blanke Kontaktflächen für die Zinken erhalten werden, die durch das beim
Einstechen verdrängte Isoermatetial
an die Kottaktflachen angepresst
werden. Solche kraftschlüssige Kontaktverbindungen haben im allgemeinen den Nachteil,
dass sie nicht dar.pfdicht sind und die Kontaktstellen daher leicht oxydieren können,
was zu höheren Uebergangswiderständen zwischen den Leitern und den Kontaktelementen
und sogar zu Kontaktunterbrochungen führen kann. Kit solchen Nachteilen nicht behaftete
lötfreie, d.h. nicht stoffschlüssige Kontaktverbindungen werden bekarmtlich durch
das sogenannte 1,Wire-wrapping?1 erhalten, ein Verfahren, bei dem der blanke Anschlussdraht
z.B. auf einen eckigen Stift als Kontaktelement nit solcher Kraft aufgewickelt wird,
dass der Draht an den Stiftkanten eingekerbt wird und die vielen Kerbstellen eine
sichere Kontaktverbindung gewährleisten, in welcher infolge des hohen Flächendruckes
praktisch jegliche Korrosion verhindert ist. Offensichtlich liegen bei den vorstehend
beschriebenen Kontaktelementen keine einem Wire-wrapping ähnliche Verhältniss-e
vor, so dass die mit ihnen erhaltenen E.ontaktverbinnungen auch die kraftschlüsigen
Kontaktverbindungen anhaftenden Iängel aufweisen, d.h. weder befriedigend dampfdicht
sind noch für längere Zeit ausreichend konstanten Kontaktdruck haben.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Kontaktelement mit Zinken
für elektrische Verbindungsklei=en, insbesondere Flachkabel-Verbindungsklemmen,
zu schaffen, bei dem die genannten Mängel behoben sind und das bei gleich einfacher
Anwendung wie die bekannten Kontaktelemente dieser Art Kontaktverbindungen ergibt,
die in ihrer Güte denen durch Wire-wrapping erhaltenen entsprechen.
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Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäss darin, dass wenigstens
eine der Kontaktelement-Zinken auf der Leiterseite mindestens eine schneidenförmige
Kerbungskante aufweist, die dazu bestimmt ist, den Leiter beim Einklemmen zwischen
die Zinken kalt zu verformen, und die Zinken derart steif sind, dass zum Einklemmen
eines Leiters eine Kraft erforderlich ist, durch die über die Zinken auf den Leiter
ein die Elastizitätsgrenze des Leitermaterials übersteigender Druck ausgeübt wird.
Hierbei ist jede KerbunKskante des Kontaktelementes vorzugsweise so ausgebildet
und ausgerichtet, dass beim Aufpressen des Kontaktelementes auf den Leiter eine
gleitende Verformung des Leiters auftritt, bei welcher die Oberflächenhaut an den
Gleitstellen aufgerissen wird und oxydfrei
es Material von Leiter
und Zinken in 3er'hrung kommt. Die so erhaltene Kontaktverbindung ist in jeden Falle
wegen des hohen Flächendruckes ausreichend dampfdicht und kann sogar bei Verwendung
von verschweissbaren Naterialien für Leiter und Zinken eine durch Kaltpressschweissung
ernaltene stoffschitassige Verbindung sein.
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Die schneidenförmigen Kerbungskanten haben lrorzugsweise V-förmigen
Querschnitt mit einem Schneidenwinkel von etwa 90 . Um die Kontaktsicherheit zu
erhöhen, werden am Kontaktelement möglichst viele Kerbungskanten vorgesehen. Die
Kerbungskanten können auf beliebige-Weise hergestellt werden. Bei grösseren Kontaktelementen
mit breiteren Zinken können die Kerbungskanten z.3. auf der Leiterseite der Zinken
angeformt sein oder es können ebene und flache Zinken eines Kontaktelementes so
verformt werden, dass jeweils eine Längskante der Schmalseite einer Zinke als Kerbungskante
dient.
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Dies ist insbesondere bei stark miniaturisierten Kontaktelementen
für Flachkabel-Verbindungsklemmen vorteilhaft anzuwenden, wobei die flachen, ebenen
Zinken einfach verdreht oder z.B. V-förmig mit der Oeffnung zum Leiter hin abgewinkelt
werden. Ein Kontaktelement mit drei in Kabellängsrichtung 'ausgerichteten Zinken,
von denen die beiden äusseren auf der einen Leiterseite und die gegenüber diesen
versetzte mittlere Zinke auf der anderen Leiterseite angeordnet sind, kann mit einer
solchen V-förmigen Zinkenausbildung sechs Kerbungskanten aufweisen, eine Anzahl,
die für eine sichere Kontaktverbindung in den weitaus meisten Fällen als völlig
ausreichend angesehen wird. Für aus mehreren verseilten Adern oder Litzen bestehende-heiter
können bei dem Kontaktelement Eerbungskanten in einer solchen Anzahl und solchen
Abständen vorgesehensein, dass jede periphäre Ader wenigstens einmal eingekerbt
wird.
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Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind auf der~beiliegenden
Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig.l in perspektivischer Darstellung zwei Klemmstücke
einer Plachkabel- Verbindungsklemme, von denen das eine mit Kontaktelementen nach
der Erfindung bestückt ist, Fig.2 ein Kontaktelement mit drei Zinken von vorne gesehen,
Fig.3 as Kontaktelement der Fig.2 in Seitenansicht, Fig.4 einen längs der Linie
IV-IV geführten Schnitt durch das Kontaktelement der Fig.2,
In Fig.
1 ist eine Verbindungsklemme schrägbildlich dargestellt, die aus zwei Teilen 1,2
besteht1 zwischen welchen ein Leiterband 3 einklenbar ist. Der Unterteil 1 der Verbindungsklemme
ist z.B. aus einem giessbaren Kunststoff hergestellt, in den eine Anzahl von Zinken
4,5,6 eingesetzt ist.
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Bei der gezeigten Ausführung weist jede Anschlussstelle drei Zinken
4,5,6 auf.
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In den Fig. 2 bis 4 ist eine Anschlussstelle wach Fig. 1 mit drei
Zinken 4,5,6 in grösserem Massstab dargestellt.
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Zur Herstellung der Verbindung zwischen einem Leiter eines Leiterbandes
3 und den Zinken 4,5,6 wird das Leiterband 3 auf den Unterteil 1 aufgelegt und der
Oberteil 2 darüber angeordnet. Zur Herstellung der Verbindung werden dann die beiden
Teile 1 und 2 derart zusammengepresst, dass das Leiterband 3 zwischen ihnen zu liegen
kommt. Nach dem Pressvorgang können dann die beiden Teile 1 und 2, Ze nach Verwendung
vorübergehend oder permanent miteinander verbunden werden.
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Bei dem in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Einklemmvorgang wird ein Leiter
8 des Leiterbandes 3 zwischen drei Zinken 4,5,6 eingepresst, wobei die jeweils zwei
Kerbungskanten 7 pro Zinke 4,5,6 in den umfassten zeiger 8 derart eingreifen, dass
seine Isolation aufgeschnitten wird und ein einwandfreier Kontakt zwischen dem Leiter
8 und den Zinken 4,5,6 entsteht.
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- Normalerweise ist der Unterteil 1 unten mit Oeffnungen zur Aufnahme
eines Steckers versehen. Es ist aber auch eine Ausführung möglich, bei welcher der
Oberteil 2 mit solchen Oeffnungen versehen ist. In diesem Falle können z.B. die
Zinkenspitzen zur Aufnahme des Steckers ausgebildet sein. Bei einer solchen AusfUhrung
wird erreicht, dass die Zinken nach dem Einpressen des Drahts vom Stecker zusätzlich
zusammengedrückt werden, -so dass die Verbindung zwischen dem Drahtband 3 und dem
Kontaktelement verbessert wird.
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Bei dieser Ausführung wird zunächst der Unterteil 1 an einer Unterlage
befestigt und dann das Leiterband 3 darüber angeordnet. Danach wird der Oberteil
darüber angeordnet und gegen
den Unterteil 1 gepresst. Am Schluss
wird dann der Stecker in die Oeffnungen oben am Oberteil eingesteckt. Damit die
Befestigung zwischen dem Stecker und den Zinken möglichst gut und zum Beispiel von
Vibrationen unbeeinflusst bleibt, können die Spitzen der Zinken mit Haken versehen
sein, welche in entsprechende Ausschnitte im Stecker eingreifen.
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Jedes Kontaktelement kann ferner mit einer zweiten Vorrichtung zur
Aufnahme eines zweiten Leiters ausgestattet sein. Diese Vorrichtung kann der bereits
beschriebenen genau entsprechend oder eine von ihr abweichende Form aufweisen.
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Die gezeigteAbrundung der Rückseite der Zinken bewirkt, dass sie
nicht in die Isolation der benachbarten Leiter eingreifen, was bei bestehenden Ausführungen
meistens der Fall ist.
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Das beschriebene Kontaktelement kann ein- oder zweiseitig mit einer
normalen oder schraubenlosen Anschlussklemme für Massiv- oder Litzenleiter versehen
sein.
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Bei einer Ausführung ist vorgesehen, dass das Kontaktelement in zwei
Isolierklemmstücken gehalten ist, von welchen mindestens das eine derart ausgebildet
ist, dass der mit einer Isolierschicht versehene Leiter fixiert und/oder zugentlastet
ist.