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Klemmelement zum abisolierfreien Anschluß elektrischer Leiter
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Die Erfindung betrifft ein von einem Isolierstoffträger umfaßtes,
mit zumindest einem Xlemmschlitz versehenes Elennelement zum abisolierfreien Anschluß
elektrischer Leiter, wobei der Isolierstoffträger im Bereich des Klemmschlitzes
einen in dessen -Xangsrichtung verlaufenden, einseitig offenen Ausschnitt besitzt.
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Bei einer bekannten Anordnung dieser Art wird das Klemmelement in
eine Ausnehmung des Isolierstoffträgers eingeschoben, wobei an dem Element Rasten
vorgesehen sind, die mit entsprechenden Gegenrasten in der Ausnehmung zusammenarbeiten.
Zur Zugentlastung des angeklemmten Leiters besitzt der im Isolierstoffträger im
Bereich des Klemmachlitzes vorgesehene Ausschnitt zwei in seiner Längsrichtung verlaufende,
an sich gegenüberliegenden Seiten befindliche und zueinanderweisende wulstartige
Erhebungen, dessen Abstand geringer ist als der Durchmesser des isolierten Leiters.
Dadurch drücken sich diese Erhebungen in die Leiterisolation ein, so daß die eigentliche
Kontaktstelle vor von auf den Leiter ausgeübten Zug- und Drehbelastungen geschützt
ist.
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Bsi dieser Anordnung muß es neben einer aufwendigen und mit Kosten
verbundenen Herstellung bezüglich der Rastverbinaung und
der Gestaltung
von Klemmelement und Isolierstffträger im Klemmbereich noch weiterhin als nachteilig
empfunden werden, daß sich nur Leiter mit einem Durchmesser znklemmen lassen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein von
einem Isolierstoffträger umfaßtes Klemmelement so zu gestalten, daß einmal Leiter
unterschiedlichen Durchmessers festlegbar sind und zum anderen die Herstellungskosten
für Klemmelement und Isolierstoffträger beträchtlich gesenkt werden können.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das als Blechstreifen aus hochfestem
Material mit guter elektrischer Leitfähigkeit ausgebildete Klemmelement in Schlitze
des Isolierstoffträgers spielfrei und auswechselbar eingesetzt oder mit Kunststoff
umspritzt ist, wobei die Stärke des BlechstreiferBln etwa der Stärke der Leiterseele
entspricht und daß der Klemmschlitz und der jeweils zugeordnete Ausschnitt keilförmig
zulaufend gestaltet sind, wobei die lichte Weite des Ausschnittes etwas größer ist
als die lichte Weite des Klemmschlitzes.
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Durch eine derartige Ausbildung von Klemmelenent und Isolierstoffträger
wird zunächst aufgrund der einfachen Gestaltung eine kostengünstige Herstellung
erreicht. Dabei läßt sich der beispielsweise aus Kunststoff bestehende Träger so
maßhaltig ohne weitere Nachbearbeitung spritzen, daß die mit den Klemmschlitzen
versehenen Blechstreifen mit Preßsitz in die Schlitze im Träger eindrückbar sind.
Für den Fall, daß der Blechstreifen z.B. durch Unachtsamkeit eines Monteurs beschädigt
werden sollte, kann er. in einfacher Weise durch einen neuen Blechstreifen ersetzt
werden. Hierbei kann dem jeweiligen Analendungsfall entsprechend der Blechstreifen
mit einem oder mellreren nebeneinanderliegenden Klei-,mschlitzen versehen werden,
die in dem jeweiligen Streifen längenmäßig entsprechende Schlitze e ngedrückt werden.
Dadurch, daß der IC1emmschlftz sowie der ihm zuUeordnete Ausschnitt keilförmig zulaufend
gestaltet sind, lassen sich auch Leiter unterschiedlichen Durchmessers anklemmen.
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Wird das Klemmelement direkt mit Kunststoff umspritzt, so können die
Herstellungs
- und Kontagekosten nochmals gesenkt werden.
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Das Festlegen eines Leiters erfolgt durch Sinschlagen mittels eines
dem Klemmschlitz angepaßten Werkzeugs, wobei Leiter geringeren Durchmessers tiefer
in den Klemmschlitz eingetrieben werden. Die Isolation des Leiters wird im Klemmschlitz
an sich gegenüberliegenden Seiten durch den hohen Flächendruck durchtrennt und aufgrund
der Bemessung des Elemm5chlitzes nach aussen gedrängt, so sie sich in den in seiner
lichten Weite etwas größer gehaltenen Ausschnitt im Isolierstoffträger einpreßt.
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Dadurch wird der Leiter zugentlastet am Isolierstoffträger gehalten
und die im F.lemmschlitz liegende Kontaktstelle vor beispielsweise bei Rangierarbeiten
auftretenden Bewegungen am Leiter geschützt. Da die Stärke des Klemmelementes so
gewählt ist, daß sie in etwa dem Durchmesser der Leiterseele entspricht, ergibt
sich beim Einschlagen des Leiters eine nur geringfügige Querschnittsverringerung.
Aufgrund des relativ weichen, aus Kupfer bestehendem Materials der Leiterseele tritt
beim Anklemmvorgang vorwiegend eine ovale Verformung des Leiters ein, wobei eine
Selbsthemnung durch Reibung infolge der weilirirkung, Verformung der Kupferseele
und Restfederung des Blechstreifens, Leiters und des das Klemmelement umgebenden
Kunststoffes erzielt wird. Dadurch wird eine gasdichte Verbindung zwischen Leiter
und Klemmelement erreicht, die aufgrund einer hohen spezifischen Flächenpressung
auch ohne spezielle Oberflächenbehandlung des Klemmelementes im Klemmbereich eine
sichere Eontaktstelle darstellt.
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Die den Klemmschlitz begrenzenden Konturen des Klemmelementes können
glatt ausgebildet oder stufenförmig abgesetzt sein. Die stufenförmige Ausbildung
des Klemmschlitzes verringert beim Festlegen von Leitern unterschiedlichen Durchmessers
deren Abstand im Klemmschlitz zueinander, wodurch eine geringere Schlitztiefe erreicht
wird. Binde Erhöhung der Kontaktstellen kann bei dieser Anordnung z.B. durch Vorsehen
mehrerer parallel zueinander verlaufender Blechstreifen, die sich ohne oder in einem
bestimmten Abstand zueinander befinden, erzielt werden. Dabei
wird
die Isolation an mehr als bisher nur zwei gegenüberliegenden Stellen durchtrennt
und somit die Kontaktaicherheit erhöht. Diese Wirkung läßt sich auch durch Abbiegen
des aus dem Isolierstoffträger herausragenden Endes des Klemmelementes erzielen,
wobei der umgebogene Bereich des Endes parallel und mit Abstand zu dem übrigen Streifenteil
verläuft und derart geschlitzt ist, daß ein einseitig offener Klemmschlitz entsteht.
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Genäß einer weiteren Ausbildung kann dem im Isolierstoffträger befindlichen
Klemmelement ein weiteres Blechteil zugeordnet sein, das mit Abstand parallel zu
ihm verläuft und dessen im Bereich der offenen Klemmschlitzenden befindliche Längskante
spitz zulaufend gestaltet ist, wobei das Klemmelement teilweise vom Blechteil umfaßt
ist. Mittels der scharfen Längskanten kann nach dem Kontaktierungsvorgang eine nicht
benötigte Leiterlänge abgetrennt werden, während die das Klemmelement umfassenden
Bereiche die Kontaktkraft zusätzlich erhöhen.
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Die Erfindung soll im folgenden anhand von mehreren Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden. Bei allen Ausführur-gsbeispielen handelt es sich um aus
einem elektrisch gut leitenden .material bestehende Klemmelemente, die jeweils in
Schlitze eines Isolierstoffträgers spielfrei eingesetzt oder von Kunststoff umspritzt
sina, wobei der umgebende Kunststoff einen zusatzlichen Eraftspeicher bildet.
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Es zeigen Fig. 1 ein einzelnes Elemmelenent mit glatt.sandigem, keilförmig
zulaufendem Klemmschlitz Fig. 2 ein einzelnes Klemmelement mit keilförmig zulaufendem
und stufenförmig ausgebildetem Klemr:ischlitz Fig. 3 ein Uehrfachklemmelement mit
glattwandigen und keilförmig zulaufenden 71emmschlitzen
Fig. 4 jeweils
zwei stufenförmig abgesetzte Klemmachlitze aufweisende einzelne Klemmelemente Fig.
5 und Fig. 6 zwei parallel zueinander angeordnete Klemmelemente mit zueinander fluchtenden
Klemmschlitzen in einer Aufsicht und in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht
Fig. 7 und Fig. 8 ein Klemmelement, dessen dem abisolierfreien Anschluß elektrischer
Leiter dienendes Ende abgebogen ist, in einer Aufsicht und in einer teilweise geschnittenen
Seitenansicht Fig. 9 und Fig. 10 ein ixlemmelement mit zwei Klemmschlitzen in einer
Aufsicht und einer teilweise geschnittenen Seitenansicht, dem ein Drahtabachneideblech
zugeordnet ist.
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Das in Fig. 1 dargestellte Klemmelement wird durch einen Blechstreifen
gebildet, der in einem Isolierstoffträger 2 angeordnet ist. Dieser Blechstreifen
weist je nach Anwendungsfall einen oder mehrere einseitig offene xlemmschlitze 3
auf, die zu ihrem geschlossenen Ende hin keilförmig zulaufen. Der den 31echstreifen
eng umfassende Isolierstoffträger besitzt im Bereich der Flemmscillitze 3 ebenfalls
den äußeren Konturen der Elennschlitze angepaßte, einseitig offene Ausschnitte 4,
deren lichte Weite geringfügig größer ist als die lichte Weite der Llemmschlitze
3.
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Das abisolierfreie Anklemmen eines Leiters 5 erfolgt durch Sinschlagen
mit einem dem Klemmschlitz angepaßten, hier nicht dargestellten Werkzeug. Dabei
wird die Isolation 7 des Leiters 5 an sich gegenüberliegenden Seiten durchschnitten
und eine elektrische VerDindung der Leiterseele 6 mit dem Klemmelement 1 hergestellt.
Durch den engeren Klemmschlitz 3 im Blechstreifen wird während des Anklemmvorganges
die Leiteriselation 7 weggedrangt und preßt sic in den in seiner lichten zweite
etwas größer gehaltenen Ausschnitt 4 im Isolierstoffträger derart ein, daß der Leiter
in den benachbarten Ausschnitt ten zugentlastet gehalten ist und die eigentliche
Kontaktstelle
vor von außen auf den Leiter ausgeübten Zug- und
Biegebeanspruchungen geschützt ist. Aufgrund der Gestaltung des SElemmschlitzes
3, wobei der Öffnungswinkel nur ungefähr drei Grad beträgt, tritt beim Einschlagen
des Leiters 5 eine Selbsthemmung durch Reibung infolge der Keilwirkung, Verformung
der IXupferseele und Restfederung des Blechstreifens und der relativ weichen, aus
tupfer bestehenden Leiterseele ein>wobei noch der umgebende Kunststoff eine zusätzliche
Kraftwirkung ergibt, so daß diese Kontaktierung mit einer Vernietung vergleichbar
ist.
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Da die Stärke des Blechstreifens so gewählt ist, daß sie in etwa dem
Leiterseelendurchmesser entspricht, ergibt sich beim Anlclemmvorgang nahezu keine
Querschnittsverringerung sondern eine ovale Verformung der Leiterseele. Dadurch
entsteht infolge der hohen spezifischen Flächenpressung eie gasdichte Verbindung
zwischen Leiter und Klemmelement, die auch ohne Oberflächenbehandlung eine sichere
Kontaktstelle darstellt.
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Während die den Elenmschlitz 3 in Figur 1 begrenzenden Konturen glattwandig
und keilförmig zulaufend gestaltet sind, ist der in Fig. 2 gezeigte Klemmschlitz
8 stufenförmig und keilförmig ausgebildet und dient zur Aufnahme von Leitern 10,
11 und 12 mit unterschiedlichem Seelendurchmes ser. Die stufenförmige Ausbildung
des Xlemmschlitzes verringert beim Anklemmen von Leitern unterschiedlichen Durchmessers
deren Abstand im Klemmschlitz zueinander, wodurch eine geringere Schlitztiefe erzielt
wird.
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Die Abstufung bewirkt jedoch auch, daß die Isolation beim Passieren
der zu Beginn des jeweiligen verengten Bereiches befindlichen Kanten 13 bzw. 14
besser durchschnitten wird. Auch dieses Klemmelement 9 ist auswechselbar in einen
im Isolierstoffträger 2 vorgesehenen Schlitz eingesetzt oder direkt mit Kunststoff
umspritzt.
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In Fig. 3 ist ein-eine Vielzahl von glattwandigen und keilförmig zulaufenden
Klemmachlitzen 15 aufweisendes Klemmelement 16 dargestellt, das wiederum in einen
Schlitz eines Isolierstoffträgers 17 eingebettet oder mit ''xunststoff umspritzt
ist. Derartige Elemente werden z.B. in den Fällen benötigt, wenn eine Vielzahl von
Leitern mit gleichem Potential schnell
und sicher kontaktiert werden
sollen.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind elektrisch voneinander getrennte
einzelne Klemmelemente 18, die jeweils zwei nebeneinanderliegende glattwandige und
keilförmig zulaufende oder, wie hier gezeigt, zusätzlich stufenförnig abgesetzte
Elemmschlitze 19 aufweisen, in Schlitze des Isolierstoffträgers 20 eingebracht oder
mit Kunststoff umspritzt. Derartige Klemmelemente gelangen vorzugsweise dort zur
Anwendung, wo eine Vielzahl von ankonmenden und abgehenden Leitungen jeweils paarweise
an einem Anschlußpunkt abisolierfrei angeklemmt werden sollen, wobei sich einzelne
Klel elemente gegenseitig nicht mechanisch oder elektrisch beeinflussen dürfen.
Derartige Anwendungsfälle treten z.B. bei Verteileranlagen der Fernsprechvermittlungstechnik
auf.
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Eine Erhöhung der Kontaktstellen beim Anklemmen eines Leiters läßt
sich z.3. mit einer Anordnung erzielen, wie sie in Figur 5 und Figur 6 dargestellt
ist. Wie bei diesem AusführungSbeispiel in einer Aufsicht und in einer teilweise
geschnittenen Seitenansicht gezeigt ist, sind innerhalb von Schlitzen im Isolierstoffträger
21 zwei oder mehrere als Llemmelemente ausgebildete Blechstreifen 22 und 23 parallel
zueinander ohne Abstand angeordnet. Beim Anklemmen eines Leiters wird die Isolation
nunmehr an jeweils zwei gegenüberliegenden Stellen durchtrennt und somit die Kontaktsicherheit
erhöht.
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Eine ähnliche Wirkung wie bei der Anordnung nach Fig. 5 und Fig. 6
wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und Fig. 8 erreicht. In diesem Fall
ist das den Anklemmen des Leiters dienende freie Ende 25 des im Isolierstoffträger
28 festgelegten Klemmelementes 24 in der Weise abgebogen, daß der umgebogene Bereich
parallel zu dem Blechstreifen verläuft. Der umgebogene Bereich 25 ist mit einem
durchgehenden Schlitz 26 versehen, so daß einmal ein Eindrücken des Leiters in einen
einseitig offenen Schlitz gewährleistet ist und zum anderen vier räumlich voneinander
getrennte Kontaktstellen gebildet sind.
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Die in einer Aufsicht und teilweise geschnittenen Seitenansicht geseigte
Snordnung nach Fig. 9 und Fig. 10 besitzt wiederum einen als Klemmelement 27 dienenden
Blechstreifen, der Kleminschlitze 29 aufweist und im Isolierstoffträger 30 befestigt
ist. Diesem Elenaelement 27 ist mit Abstand und parallel zu ihm verlaufend ein weiteres,
im Isolierstoffträger 30 befestigtes Blechteil 31 zugeordnet, dessen in Längsrichtung
befindliche Enden rechtwinklig abgebogen sind und das Klemmelement umfassen und
dessen im Bereich der Schlitze 29 befindliche Längskante 32 spitz zulaufend gestaltet
ist-. Diese scharfe Längskante 32 dient beim Anklemmen eines Leiters dazu, den Leiter
während des Festlegungsvorganges durch Anlegen gegen das Werkzeug abzutrennen.
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4 Patentansprüche 10 Figuren