DE2619690A1

DE2619690A1 - Verbindungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2619690A1
Application number: DE19762619690
Authority: DE
Inventors: Claude Tritenne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-05-07
Filing date: 1976-05-04
Publication date: 1976-11-11
Also published as: US4062613A; FR2310487B1; GB1529398A; IT1062221B; DE2619690C3; JPS51140140A; ES447933A1; FR2310487A1; DE2619690B2; BR7602845A

Description

Patentanwalts

Dipl. Ing. H. Weickmann, Dipl fhys. [)r. K. R₁-KkR

Dipl. Ing, F. A. Weiitawnn, Dipl. Chem. B. Huber

8 München SO, Möhistraße 22

Claude Tritenne ¹¹ Les Morenes"

THOIRY (Ain) FRANKREICH

Verbindungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem konischen Teil mit glatter Ober- und einer passenden Hülse, die aus einem härteren Werkstoff als das konische-Teil besteht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung findet insbesondere zur Her-

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Stellung von mechanischen und elektrischen Verbindungen zwischen zwei Leitern Verwendung, wie z.B. zwischen dem Kabelschuh eines elektrischen Kabels und einer Klemme einer elektrischen Batterie. Die elektrischen Batterien von Kraftfahrzeugen besitzen zwei Klemmen, an welchen die elektrischen Kabel häufig dadurch befestigt werden, daß Klemmringe mittels Schrauben und Muttern an den Anschlüssen der Batterie festgeklemmt werden.

Der Hauptnachteil dieser Befestigungseinrichtungen besteht darin, daß Spezialwerkzeuge benötigt werden, wenn man die Batterie auswechseln will oder wenn die Batterie einfach wieder aufgeladen werden soll. In letzterem Falle kann die Batterie von dem elektrischen Bordnetz des Kraftfahrzeuges in einfacher Weise dadurch getrennt werden, daß wenigstens ein Anschluß abgeklemmt wird.

Es wurden bereits gewisse Vorrichtungen vorgeschlagen, bei welchen dieses Abklemmen einer der Anschlüsse ermöglicht wird, ohne daß Spezialwerkzeuge dazu notwendig sind. Bei diesen Vorrichtungen wird häufig die Tatsache ausgenutzt, daß die Klemmen der Batterie verformbar sind, da sie häufig aus Blei bestehen und infolgedessen deformiert werden können. Eine der bekanntestenVorrichtungen weist daher eine Klemme mit einem geschlitzten Mantel auf, so daß Klauen gebildet werden, die sich in den Anschluß der Batterie eingraben, wenn sie mit Hilfe einer Buchse ringförmig zusammengeklemmt werden. Nach dem Anziehen einer mit der Klemme und der Buchse zusammenwirkenden Mutter wird ein Kontakt zwischen dem Kabelschuh und der Klemme der Batterie hergestellt.

Der Hauptnachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß der Selbstkostenpreis hoch und die Ausführung der Verbindung unangenehm durchzuführen ist, da viele Arbeitsvorgänge zu erledigen

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sind. Außerdem besitzt die geschlitzte Klemme den Nachteil, daß die Anschlüsse der Batterie schnell beschädigt werden., da die Klauen in den Werkstoff der Anschlüsse eindringen. Nach einer mehrmaligen Verwendung der bekannten Vorrichtungen sind die Batterieklemmen daher verbraucht, so daß eine klemmende Verbindung nicht mehr v/irksam hergestellt werden kann.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und eine Vorrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, welche extrem einfach herzustellen und sehr schnell zu montieren ist und zuverlässig funktioniert.

Die Erfindung besteht darin, daß die Hülse auf ihrer Außenfläche ein Gewinde aufweist, welches die Befestigung eines Körpers mit einer entsprechenden Innengewindebohrung ermöglicht, und daß die Hülse auf ihrer Innenfläche vorstehende Teile besitzt, die wenigstens entlang eines Umlaufes einer Schraubenlinie angeordnet sind.

Wenn der auf die Hülse aufgesetzte Körper mit seiner ganzen Länge· auf die Hülse aufgeschraubt ist und weitergedreht wird, dann dringen die auf der Innenfläche der Hülse angeordneten vorstehenden Teile in das konische Teil ein, so daß die Hülse auf der Klemme der Batterie infolge ihrer Deformation fixiert wird, die durch die zwischen den Außengewindegängen und den entsprechenden vorstehenden Teilen herrschenden Spannungen bedingt ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Umläufe der Schraubenlinien, die den Gewindegängen der Hülse bzw. deren vorstehenden Teilen entsprechen, in der gleichen Richtung verlaufen, und daß die Steigung der Umläufe der Schraubenlinie der vorstehenden Teile größer ist

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als die Steigung des Gewindes der Hülse.

Aus diesem Grunde bewirkt eine Verschraubung des mit der Hülse in Eingriff stehenden Drehkörpers eine relativ große Axialverschiebung desselben und damit eine schnelle Fixierung auf dem konischen Teil. In dem Fall, in welchem die Hülse eine dünne Wandung besitzt, sind die vorstehenden Teile vorteilhaft im Nutengrund der Gewindegänge des Gewindes entlang mehrerer Umläufe einer Schraubenlinie konstanter Steigung angeordnet. Die vorstehenden Teile können die Wandung durchgreifen oder auch nicht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verjüngt sich jedes vorspringende Teil, wobei die Spitze in Richtung der Einschraubbewegung vorn angeordnet ist. Dadurch wird das Eindringen der vorspringenden Teile in das konische Teil erleichtert, während das hintere verbreiterte Ende jedes vorspringenden Teiles ein ungewolltes Losschrauben der Hülse während des Abschraubens des Drehteiles von der Hülse verhindert.

In dem bevorzugten Anwendungsfall der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer mechanischen und elektrischen Verbindung zwischen einem Kabelschuh und einer Klemme einer Batterie ist die Hülse aus einem leitenden Material hergestellt und besitzt an ihrem den größeren Querschnitt aufweisenden Ende eine Schulter, gegen welche der Körper geschraubt v/erden kann.

Dieser Körper ist vorteilhaft von einem Drehkörper oder von einem von Hand bedienbaren Drehknopf gebildet, der aus einem isolierenden Material besteht und an seinem unteren Abschnitt an seiner Innenfläche eine umlaufende, kegelstumpfförmige Aussparung besitzt, in welche ein Kabelschuh kraftschlüssig eingesetzt ist, der eine mittlere öffnung mit einem größeren Durchmesser als der Durchmesser des Gewindetei\Les der Hülse besitzt, und es ist vorgesehen, daß der Kabelschuh relativ zum Drehkörper

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frei drehbar, jedoch in der Axialrichtung in diesem festgelegt ist, so daß er bei der Einschraubbewegung des Drehkörpers gegen den Kontakt der Schulter der Hülse bewegt wird.

Es ist augenscheinlich, daß der elektrische Kontakt zwischen dem Kabelschuh, der an dem zum elektrischen Bordnetz des Fahrzeuges gehörenden Leiterkabel befestigt ist, und der Klemme der Batterie durch ein einfaches Verschrauben des Drehkörpers hergestellt werden kann. Wenn der Drehkörper abgeschraubt wird, dann wird der Leiterschuh von der Schulter der Hülse entfernt, die einen Zwischenkontakt bildet.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen?

Fig.1 eine Explosionsdarstellung der verschiedenen miteinander zusammenzusetzenden Teile eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, teilweise im Schnitt dargestellt;

Fig.2 und 3 zwei Schnittansichten der in der Fig.1 dargestellten verschiedenen Teile in zusammengesetztem Zustand, wobei der elektrische Kontakt entsprechend geöffnet und geschlossen ist;

Fig.4 und 5 zwei Schnittansichten durch zwei verschiedene Hülsen im Bereich ihrer an der Innenseite vorstehenden Teile;

Fig.6 eine Seitenansicht einer Variante der in der Fig.1 gezeigten Hülse;

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Fig.7 eine Seitenansicht einer Variante der in der Fig.β gezeigten Hülse;

Fig.8 - eine Draufsicht auf die in der Fig.4 gezeigte Hülse und

Fig.9 eine Schnittansicht durch die verschiedenen Teile? die auf die in der Fig.7 gezeigte Hülse aufgesetzt sind, wobei der elektrische Kontakt geschlossen ist.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient zur Herstellung einer mechanischen und elektrischen Verbindung eines Leiterdrahtss mit einer Klamme 2 einer Batterie., wobei die Klemme aus einem v/eichen und verformbaren Material, wie z.E. aus Blei, hergestellt ist.

Diese Klemme 2 besitzt eine leicht konische Form, wobei der kleinere Querschnitt am freien Ende gelegen ist. Jede Mantellinie des Konus besitzt zur Klemmenachse einen Winkel cC . Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine metallische Hülse 3 auf, z.B. aus Stahl, Messing oder Bronze, die die gleiche Konizität wie die Klemme 2 besitzt. Diese Hülse weist an ihrer Außenfläche ein Gewinde 4 mit halbrunden Gewindegängen auf und läuft an demjenigen Ende mit dem größeren Querschnitt in eine als Anschlag.dienende Schulter 5 aus. Dieses Gewinde kann aufgrund der geringen Stärke der Wandung der Hülse durch ein Abstreckdrücken (fluo-tournage) hergestellt werden.

Im Nutengrund der Gewindegänge des Gewindes 4 sind durch Abstreckdrücken oder durch eine Deformation mit Hilfe von Rändelscheiben zur Innenseite der Hülse vorstehende Teile 6 ausge-

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bildet, welche auf Schraubenlinien gleicher Steigung angeordnet sind.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Steigung der Schraubenlinien, auf welchen die vorstehenden Teile 6 angeordnet sind, größer als die Steigung des Gewindes 4 ist. Dies ist in der Fig.1 durch die Winkel /J und fc*" angedeutet, welche entsprechend den Neigungen der Schraubenlinien des Gewindes 4 und der vorstehenden Teile 6 zugeordnet sind. Wenn der Winkel/S z.B. 3° beträgt, dann kann der Winkel -<f~ etwa 5° betragen.

Eei der in der Fig.4 dargestellten Ausführungsform ist das vorstehende Teil 6 von einer nicht durch die Wandung hindurchgehenden Ausprägung gebildet, welche auf der Innenfläche der Hülse einen Anschlag bildet. Auf diese Hülse 3 wird ein Drehkörper 7 aufgesetzt, der aus einem isolierenden Material besteht und ein.Innengewinde 8 besitzt, welches entsprechend dem Gewinde 4 der. Hülse 3 ausgebildet ist. Am unteren Teil dieses Drehkörpexs 7 weist dieser an seiner Innenfläche eine umlaufende, kegelstumpfförmig ausgebildete Aussparung 9 auf, in welcher ein metallischer runder Kabelschuh 10 frei drehbar gelagert ist. Der freie Innendurchmesser dieses Kabelschuhes 10 ist größer als der Gewindedurchmesser der Hülse 3 an ihrem größten Querschnitt. Dieser Kabelschuh 10 besitzt eine Anschlußeinrichtung 12, in welche ein Kabel 13 eingesetzt werden kann.

Wenn die von dem Drehkörper 7 und dein Kabelschuh 10 gebildete Einheit auf die Hülse 3 aufgeschraubt wird, wobei sich die Hülse bereits auf der Klemme 2 der Batterie befindet und einen festen Kontakt herstellt, und wenn auf den Drehkörper im Sinne eines Einschraubens ein Drehmoment ausgeübt wird, dann kommt die untere Fläche 14 des Kabelschuhes 10 gegen die obere Fläche 15 der Schulter 5 der metallischen Hülse 3 zur Anlage, so daß der

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elektrische Kontakt zwischen der Klemme 2 und dem Kabel 13 hergestellt wird.

Wenn der Drehkörper 7 abgeschraubt wird, dann hebt sich der Kabelschuh 10, der nicht drehfest mit dem Drehkörper verbunden ist, jedoch von diesem in axialer Richtung mitgenommen wird, von der Schulter 5 der Hülse 3 ab, wobei er die Seitenflächen der Hülse nicht berührt, da der freie Innendurchmesser des Kabelschuhes größer als der Gewindedurchmesser der Hülse ist. Die elektrische Verbindung ist also unterbrochen.

Während des Anziehens des Drehkörpers 7 auf der Hülse 3 drükken sich die vorstehenden Teile 6 der Hülse in den deformierbaren Körper der Klemme 2 der Batterie ein. Hierbei treten unterschiedliche Kompressionen und Expansionen der entsprechenden Materialien auf, welche durch die inneren Spannungen 'zwischen den Gewindegängen und vorstehenden Teilen vorhanden sind. Diese verschiedenen Einflüsse bewirken eine Arretierung, die in Abhängigkeit von den Anforderungen und den erzielten Deformationen vorherbestimmbar ist und dazu dient, eine Trennung der Hülse 3 und der Klemme 2 beim Abschrauben des Drehkörpers zu verhindern.

Wie dies aus der Fig.6 zu entnehmen ist, verjüngt sich jedes vorstehende Teil 6a in vorteilhafter Weise, wobei der kleinere Abschnitt in der Einschraubrichtung gesehen vorne liegt und das Eindringen in den Körper der Klemme 2 erleichtert, während der hintere größere Abschnitt jegliches Losschrauben verhindert und infolgedessen dafür sorgt, daß die Hülse 3 und die Klemme während des Abschraubens des Drehkörpers 7 nicht voneinander getrennt werden.

Wie dies in der Fig.5 gezeigt ist, kann-zur Verbesserung der

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Befestigung der Hülse an der Klemme jedes vorstehende Teil an der Stelle 6b aufgeschnitten sein, so daß zwei Lippen 16 gebildet werden, welche sich in die Klemme eindrücken und sich deformieren, so daß die Hülse 3 an der Klemme festgelegt ist. Um die Befestigung der Hülse an der Klemme durch eine Deformation der Hülse zu erleichtern, kann diese Längsschlitze 17 aufweisen.

Bei dem in der Fig.6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zu erkennen, daß ein Schlitz 17 zwischen zwei vorstehenden Teilen 6a angeordnet ist.

Wie dies aus der vorstehenden Beschreibung zu entnehmen ist, wird durch die Erfindung eine wesentliche Verbesserung erreicht, indem eine Vorrichtung vorgeschlagen wird, die wenige preiswert herzustellende Bauteile aufweist, welche sehr einfach zusammenzusetzen sind. Es ist nämlich möglich, die aus dem Drehkörper 7 und dem Kabelschuh 10 bestehende Baugruppe mit der Hülse 3 zusammenzusetzen und alle Teile in einfacher Weise dadurch an der Klemme 2 zu befestigen, daß sie auf diese aufgeschoben werden, wobei die automatische Arretierung der Teile auf der aus Blei bestehenden Klemme 2 während der ersten Schraubbewegung des Drehkörpers 7 dadurch erfolgt, daß sich die vorstehenden Teile 6 in die Klemme 2 eindrücken. Es. ist selbstverständlich, daß die Verbindung des elektrischen Kabels 13 am Kabelschuh 10 in üblicher Weise dadurch erfolgt, daß das Kabel in den Kabelschuh eingesteckt oder mit diesem automatisch verlötet wird.

In der Fig.7 ist eine Variante der in der Fig.6 gezeigten Hülse dargestellt, wobei diese Hülse in ihrem oberen Teil einen ringförmigen Boden 18'mit halbkugelförmigen Kontakten 19 besitzt.

Eine solche Hülse wird mit einem Drehkörper 20 zusammengeschraubt,

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welcher an seinem oberen Ende eine Öffnung 22 besitzt. Diese Öffnung 22 dient als Durchlaß für einen leitenden Körper 23 der einen gegen die Innenfläche des Drehkörpers 20 anliegenden Rand 24 besitzt und in welchem an der Stelle 25 das Ende des Kabelschuhes eingesetzt ist, an welchem das elektrische Kabel 13 befestigt ist. Wenn der Drehkörper 20 auf die Hülse 3 aufgeschraubt wird, dann kommt der leitende Körper 23 gegen die Oberfläche der Hülse zur Anlage, so daß die elektrische Verbindung zum Kabel 13 hergestellt wird. Die Kontakte 19 verbessern die elektrische Verbindung und verhindern, daß sich der leitende Körper 23 während des Einsehraubens des Drekörpers 20 dreht. Selbstverständlich könnten die Kontakte ebensogut in der Unterseite des leitenden Körpers 23 vorgesehen sein, welche gegen den ringförmigen Boden 18 der Hülse 3 zur Anlage kommt.

Es sind natürlich auch andere Anwendungsfälle der Erfindung denkbar, wo zwei Leiter mechanisch und elektrisch miteinander verbunden werden sollen. Es wäre insbesondere auch denkbar, daß der Drehkörper aus einem leitenden Material hergestellt sein könnte, der an seinem mit dem Kabelschuh 10 in Berührung stehenden Teil mit einem isolierenden Material überzogen ist.

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Claims

Patentansprüche

ί1J Vorrichtung zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem ^"^ konischen Teil mit glatter Oberfläche und einer passenden Hülse, die aus einem härteren Werkstoff als das konische Teil besteht, dadurch gekennzeichnet , daß die Hülse (3) auf ihrer Außenfläche ein Gewinde (4) aufweist, welches die Befestigung eines Körpers (7,20) mit einer entsprechenden Innengewindeböhrung ermöglicht, und daß die Hülse auf ihrer Innenfläche vorstehende Teile (6,6a,6b) besitzt, die wenigstens entlang eines Umlaufes einer Schraubenlinie angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) eine dünne Wandung besitzt und daß die. vorstehenden Teile (6) im Nutengrund der Gewindegänge des Gewindes (4) entlang mehrerer Umläufe einer Schraubenlinie konstanter Steigung angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß jedes vorstehende Teil (6) eine sich verjüngende Form besitzen, wobei die Spitze in Richtung der Einschraubbewegung vorn angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die vorstehenden Teile von aufgebrochenen Ausprägungen (16) der Wandung der Hülse (3) gebildet sind, so daß jedes Teil zwei linienförmige Berührungs-

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stellen mit dem konischen Teil aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Hülse (3) eine gewisse Anzahl axialer Öffnungen (17) aufweist, die zwei benachbarte vorstehende Teile (6) miteinander verbindet, so daß die Deformation der Hülse erleichtert wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Umläufe der Schraubenlinien, die den Gewindegängen der Hülse (3) bzw. deren vorstehenden Teilen (6) entsprechen, in der gleichen Richtung verlaufen, und daß die Steigung der Umläufe der Schraubenlinie der vorstehenden Teile größer ist als die Steigung des Gewindes (4) der Hülse ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung zur Herstellung einer mechanischen und elektrischen Verbindung zwischen einer Klemme (2) einer Batterie und einem mit einem Leiterkabel (13) des elektrischen Bordnetzes eines Kraftfahrzeuges verbundenen Kabelschuh (10) Verwendung findet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) aus einem leitenden Werkstoff besteht und an ihrem den größeren Querschnitt aufweisenden Ende eine Schulter (5) besitzt, welche das Einschrauben des mit der Hülse im Eingriff stehenden Körpers (7,20) begrenzt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Hülse (3) im Eingriff stehende Körper von einem Druckkörper (7,20) gebildet ist, welcher aus einem isolierenden Werkstoff hergestellt ist und an seinem unteren Abschnitt an seiner Innenfläche eine umlaufende, kegelstumpf-

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förmige Aussparung (9) besitzt, in welche ein Kabelschuh (10) kraftschlüssig eingesetzt ist, der eine mittlere öffnung mit einem größeren Durchmesser als der Durchmesser des Gewindeteiles .der Hülse besitzt, und daß der Kabelschuh relativ zum Drehkörper frei drehbar, jedoch in der Axialrichtung in diesem festgelegt ist, so daß er bei der Einschraubbewegung des Drehkörpers gegen den Kontakt der Schulter (5) der Hülse bewegt wird.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Hülse (3) an ihrem oberen Ende durch einen ringförmigen Boden (18) verschlossen ist, welcher gleichmäßig verteilt angeordnete, halbkugelförmige Kontakte (19) trägt, und daß der mit der Hülse im Eingriff stehende Körper von einem Drehkörper (7,20) gebildet ist, der aus einem isolierenden Werkstoff besteht und an seiner Oberseite eine Öffnung (22) aufweist, durch welche ein leitender Körper (23) hindurchgreift, welcher einen Rand (2 4) besitzt, der gegen die Innenfläche des Drehkörpers bewegbar ist und an dessen anderem Ende ein Kabelschuh (10) mit einem elektrischen Kabel (13) befestigt ist, wobei der leitende Körper relativ zum Drehkörper frei drehbar, jedoch in der Axialrichtung in diesem festgelegt ist, so daß er bei der Einschraubbewegung des Drehkörpers gegen die Kontakte der Hülse bewegt wird.

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