DE3308178C1 - Leitungsklemmvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Leitungsklemmvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei der Prüfung von Elektronikteilen, deren elektronische Elemente mit Leitungsenden versehen sind, wobei an den Leitungsenden entweder Flachstecker, Adernendhüllen angebracht sind, oder die Leitungsenden blank oder verlötet sind, besteht das Problem, daß man solche Elektronikteile in bestimmten Versuchs- und Prüfungsanordnungeri elektrisch prüfen will.

Bisher hat man sich so beholfen, daß man diese Leitungsenden mit Flachsteckern versehen hat und diese Flachstecker in einer entsprechenden Steckeraufnahme eingesteckt hat, wobei an der anderen Seite der Steckeraufnahme dann die Leitungen der Prüfanordnung ansetzen.

Bei blanken Kabelenden oder Leitungsenden hat man sich so beholfen, daß man diese in einem Federblech zusammenfaßte und das Federblech an der anderen Seite mit der Prüfanordnung elektrisch verband.
Ebenso ist es bekannt, solche Leitungsenden in Lüsterklemmen klemmend einzuschrauben, und die Lüsterklemme dann entsprechend zu kontaktieren.

Nachteil der bekannten Kontaktierungsverfahren ist jedoch, daß sie nicht universell anwendbar sind, und daß

ίο die Montage und Demontage der dort eingesetzten Leitungsenden sehr kompliziert und arbeitsaufwendig ist.

Außerdem können Kontaktfehler auftreten.
Der Nachteil bei der Verwendung von Lüsterklemmen ist, daß zunächst die eingeklemmten Leitungsenden beschädigt werden und daß die Klemmkraft nicht einstellbar ist, sondern einmal stark und einmal weniger stark eingestellt wird, und im übrigen bei sämtlichen, vorgenannten Ausführungsformen eine zentrale Auslösung, d.h. Entfernung der eingelegten Leitungsenden aus der Kontaktierungsvorrichtung nicht möglich ist.

Das Einlegen und das Auslösen der Leitungsenden ist dementsprechend außerordentlich zeitaufwendig.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Leitungs-Klemmvorrichtung nach der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie einfacher und betriebssicherer zu bedienen ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in der Klemmbohrung ein federbelasteter Betätigungsschieber angeordnet ist, der durch die eingesteckte elektrische Leitung verschiebbar ist und der einen Luftstrom auf die Rückseite eines als Klemm-Koiben ausgebildeten Klemmelements leitet, der radial und federbelastet in den lichten Querschnitt der Klemmbohrung verschiebbar ist.

Wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist also eine pneumatische Klemmung des Leitungsendes, womit mehrere Vorteile gleichzeitig erreicht werden.

Zunächst wird der Vorteil erzielt, daß das Leitungsende beliebig ausgebildet sein kann, d.h. es kann unbehandelt aus einzelnen verdrillten oder nicht verdrillten Adern bestehen, es können Flachstecker daran angeordnet sein, Adernendhülsen oder sogar ganze Montageteile, wie z. B. Bürstenhalter, die in die Einsteckbohrung des Einsteckkanals eingesteckt und dort klemmend festgehalten werden. Vorteil der vorgeschlagenen Anordnung ist die universelle Ersetzbarkeit.

so Weiterer Vorteil der Anordnung ist, daß eine zentrale Auslösung aller geklemmten Leitungsenden möglich ist, indem einfach die Druckluft fortgenommen wird und dann sämtliche Klemmkolben aller Klemmvorrichtungen unter der Kraft der Rückstellfeder zurückfahren und damit sämtliche elektrischen Leitungsenden mit einem Mal entfernt werden können.

Hiermit wird also wesentliche Zeit gespart, weil mit einem einzigen Griff sämtliche kontaktierten Leitungen aus den nebeneinander angeordneten Kabelklemmvorrichtungen entfernt werden.

Der damit eingesparte Arbeitsaufwand wird besonders dann beträchtlich, sofern man bedenkt, daß man 10, 20 oder 30 verschiedene Leitungsenden mit der Leitungs-Klemmvorrichtung kontaktieren will, und dies mit wenigen Handgriffen erfolgt, wobei die Klemmkraft stets gleichbleibend ist und damit die Kontaktkraft des Klemmkolbens an der zu kontaktierenden Leitung.
Für jedes Kabel, was kontaktiert werden soll, ist eine

einzige solche Leitungs-Klemmvorrichtung vorhanden, die in beliebiger Anordnung auf einem Montagebrett angeordnet werden können. Beispielsweise ist es möglich, solche Leitungs-Klemmvorrichtungen in Reihe nebeneinander anzuordnen. Ebenso ist es möglich, diese im Kreis anzuordnen oder in beliebigen anderen Anordnungen. Wenn man unterschiedliche Abstände der Leitungs-Klemmvorrichtung von dem zu überprüfenden Gerät mit den daran ansetzenden Leitungsenden wählt, ergibt sich noch der weitere Vorteil, daß man am ^|0 Abstand des Leitungsendes von der zugeordneten Leitungs-Klemmvorrichtung feststellen kann, ob das Leitungsende in die richtige Leitungsklemmvorrichtung eingeführt ist, oder ob das Leitungsende überhaupt die richtige Länge hat, um mit der vorgesehenen Leitungs- '5 klemmvorrichtung kontaktiert zu werden.

Es ist also besonderer Vorteil, daß eine einheitliche, stets gleichbleibende Klemmkraft erzeugt wird, die eine entsprechend gleichbleibende Kontaktkraft ergibt, wobei selbstverständlich konstruktiv diese Klemmkraft ²^ beliebig eingestellt werden kann, indem man eine andere Kolbenfläche für den Klemmkolben vorsieht.

Weiteres Merkmal der Erfindung ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, daß neben der zentralen Auslösung der kontaktierten Leitungsenden, die einfach dadurch erfolgt, daß die Luft abgeschaltet wird, eine Einzelauslösung vorgesehen ist, die durch ein separat am Gehäuse angeordnetes Entlüftungsventil gewährleistet ist.

Weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß zur Betätigung des Betätigungsschiebers eine relativ geringe Auslösekraft von etwa 5—10 g erforderlich ist, so daß auch sehr dünne Leitungen mit nur sehr wenig darin enthaltenen Adern eingesteckt werden können und trotzdem der Betätigungsschieber hiermit sicher -55 verschoben wird.

Eine nachfolgend beschriebene Klemmvorrichtung ist auch besonders kostengünstig herzustellen, die Herstellungskosten liegen bei etwa DM 20,—, so daß es möglich ist, mit geringen Mitteln eine Vielzahl von Leitungsenden betriebssicher und einfach zu kontaktieren.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte, räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in ^)l) Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor. Es zeigt

F i g. 1: schematisiert gezeichneter Querschnitt durch eine Leitungs-Klemmvorrichtung in einer ersten Ausführungsform;

F i g. 2: Leitungs-Klemmvorrichtung in einer zweiten Ausführungsform.

Das in der Abbildung gezeigte Gehäuse 1 besteht aus einem Metallmaterial, bevorzugt einem Messingmaterial. Aus diesem Grunde ist es nur notwendig, irgendwo an der Außenfläche des Gehäuses 1 einen elektrischen Anschluß 6 herzustellen, der beispielsweise durch Klemmkraft hergestellt wird, dadurch, daß ein Schall-

60 dämpfer 5 in einen Luftkanal 7 eingeschraubt ist. Der elektrische Anschluß 6 kann selbstverständlich auch an anderen Stellen des Gehäuses 1 angeordnet sein.

Wird das in der Abbildung gezeigte Gehäuse aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, dann ist es notwendig, in die Einsteckbohrung 2 eine Metallhülse einzusetzen und diese Metallhülse mit einem anderen elektrischen Anschluß 6 zu verbinden, damit die elektrische Leitung 8 einerseits Kontakt mit dieser eingesetzten Metallhülse findet und andererseits der Stromfluß zu dem nicht näher dargestellten elektrischen Anschluß hergestellt ist.

Die Klemmung der elektrischen Leitung 8 erfolgt nun folgendermaßen:

Die elektrische Leitung 8 wird von oben über eine konisch nach oben erweiterte Einsteckbohrung 2 in eine Klemmbohrung 9 eingeführt.

Die elektrische Leitung 8 stößt hierbei mit ihrer vorderen Stirnseite auf die Oberseite eines federbelasteten Betätigungsschiebers 3, der hierdurch in Pfeilrichtung entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 10 nach unten bewegt wird, und mit seiner Mantelfläche den Luftweg einer Ausblasdüse 11 verschließt.

Die Ausblasdüse 11 ist im Bereich eines Luftkanals 17 angeordnet, der Luft 13 über einen Luftanschluß 14, der mit einer Dichtung 15 am Gehäuse 1 befestigt ist, erhält. Die Luft 13 wird hierbei über eine Zuluftdüse 16 in den Luftkanal 17 eingeführt. Solang der Betätigungsschieber 3 noch nicht in Pfeilrichtung 10 die Ausblasdüse 11 verschlossen hat, strömt die Luft damit zum Luftkanal 17 in Pfeilrichtung 12 über die Ausblasdüse 11 in den Luftkanal 7 und entströmt über den Schalldämpfer 5 ins Freie.

Sobald die Leitung 8 den Betätigungsschieber 3 in Pfeilrichtung 10 so weit nach unten betätigt, daß die Ausblasdüse 11 verschlossen wird, ergibt sich im Luftkanal 17 eine Luftstauung.

Die Rückstellfeder 4 ist hierbei als sehr leichte Feder ausgebildet, bei der eine Betätigungskraft von etwa 7—10 g zur axialen Verschiebung ausreicht.

Die im Luftkanal 17 gestaute Luft fließt nun über einen Verbindungskanal 18 in den Zylinderraum 19, wo sie auf die Rückseite einer Kolbendichtung 23 wirkt. Die Kolbendichtung 23 ist mit einem Klemmkolben 24 verbunden, der mit einer Rückstellfeder 22 sich gegenüber dem Zylinderraum 19 abstützt.

Der Kolben wird damit in Pfeilrichtung 24 nach links bewegt, und klemmt mit seiner Stirnseite 25 das in den Klemmkanal 9 eingeführte Leitungsende der elektrischen Leitung 8 fest

Der Zylinderraum 19 ist aus fertigungstechnischen Gründen von hinten abdichtend mit einer Verschlußschraube 20 versehen.

Die Auslösung aller mit Luft versorgten Klemmvorrichtungen erfolgt einfach dadurch, daß die Luft 13 abgeschaltet wird, und über den damit entlüfteten Luftanschluß 14 die Luft zurückfließen kann und der Klemmkolben 21 in Gegenrichtung zur eingezeichneten Pfeilrichtung 24 unter der Kraft der Rückstellfeder 22 nach hinten bewegt wird, wodurch die elektrische Leitung 8 freigegeben wird.

Nach dem Freigeben der elektrischen Leitung 8 wird der Betätigungsschieber 3 entgegen der eingezeichneten Pfeilrichtung 10 unter der Kraft der Rückstellfeder 4 nach oben bewegt und die Ausblasdüse 11 wird damit wieder freigegeben, und eine erneut eingeführte Luft 13 fließt in Pfeilrichtung 12 über den Luftkanal 17 und die Ausblasdüse 11 ins Freie über den Schalldämpfer 5. Der

Grundzustand der Leitungsklemmvorrichtung ist damit wieder hergestellt.

Wichtig bei der vorliegenden Erfindung ist, daß der Querschnitt der Zuluftdüse 16 kleiner ist, als der der Ausblasdüse 11, damit gewährleistet ist, daß sich im nicht geklemmten Zustand die Luft ohne wesentliche Luftstauung im Luftkanal 17 in Pfeilrichtung 12 und der Ausblasdüse 11 abfließen kann.

Würden die Grö.ßenverhältnisse umgekehrt gewählt werden, dann würde sich stets im Luftkanal 17 ein Überdruck ergeben und damit würde der Kolben 21 bereitsschon unbeabsichtigt betätigt werden.

Die Größe der Klemmkraft ist einstellbar, indem man verschiedene Kolbenquerschnitte verwendet.

Nach der Erfindung ist in einer weiteren Ausgestaltung noch eine Einzelauslösung der Klemmvorrichtung vorgesehen. Hierzu ist im Gehäuse 1 eine Hohlschraube 26 eingeschraubt, in deren mittigen Bohrung 27 ein Entlüftungsstößel 28 angeordnet ist, wobei mit Hilfe einer Rückstellfeder 30 der Dichtring 29 abdichtend an der Unterseite der Bohrung 27 an der Hohlschraube 26 gehalten wird. Hierdurch ist die Bohrung 27 bei nicht-betätigtem Entlüftungsstößel 28 sicher verschlossen.

Zur Einzelauslösung wird der Entlüftungsstößel 28 in Pfeilrichtung 31 nach- unten bewegt, wodurch der Dichtring 29 von seinem Dichtsitz im Bereich der Bohrung 27 abgehoben wird und die im Zylinderraum 19 befindliche Luft über die Bohrung 27 nach außen entströmt. ,t

* Hierbei ist es wiederum wichtig, daß diese Bohrung einen größeren Querschnitt aufweist, als die Zuluftdüse 16.

Hierdurch wird der Klemmkolben 21 entlastet und bewegt sich in Gegenrichtung zur eingezeichneten Pfeilrichtung 24 unter der Wirkung der Rückstellfeder 22 nach hinten, wodurch die Klemmung mit der elektrischen Leitung 8 aufgehoben wird.

Nach der Entnahme der elektrischen Leitung 8 aus dem Klemmkanal 9 geht dann in der vorbeschriebenen Weise der Bewegungsschieber 3 unter der Wirkung der Rückstellfeder 4 wieder nach oben, wodurch die Ausblasdüse 11 freigegeben wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zuluftdüse etwa mit 0,4 mm Durchmesser kalibriert, während die Ausblasdüse einen Durchmesser von 1 mm aufweist. Es wird ein Druck von etwa 6 bar zugeführt, der in weiten Grenzen veränderbar ist.

Aufgrund der Kalibrierung der Zuluftdüse 16 ist der im ungeklemmten Zustand eintretende Luftverlust praktisch vernachlässigbar.

Durch Abstimmung der Fläche der Kolbendichtung in bezug zur Fläche der Zuluftdüse kann das dynamische Klemmverhalten des Klemmkolbens 21 bestimmt werden. In bevorzugtem Ausführungsfall werden Klemmkräfte im Kilogrammbereich mit einem Durchmesser der wirksamen Fläche des Klemmkolbens von etwa 8 mm erreicht.

Bei den beschriebenen Druckverhältnissen erfolgt eine schlagartige Klemmung mit dem Klemmkolben bei Betätigung des Betätigungsschiebers 3. _

Vorzug der beschriebenen Klemmvorrichtung ist — wie eingangs beschrieben — daß stets eine gleichbleibende Kfemmkraft erzeugt wird, daß aber die elektrische Leitung großflächig und mit relativ großer

ίο Klemmkraft kontaktiert wird, was eben gerade bei Lüsterklemmen und anderen kleinflächigen Klemmvorrichtungen nicht der Fall ist, was dann zu entsprechenden Beschädigungen der elektrischen Leitungen führt. Die beschriebenen Verhältnisse eignen sich für die elektrische Kontaktierung von Leitungen mit einem Querschnitt von 0,25 bis 4 Quadrat-Millimeter; besonders vorteilhaft wird die beschriebene Klemmvorrichtung auch im Hochstrombereich eingesetzt, d.h. im Bereich von 10, 20 oder mehr Ampere, weil eine großflächige Klemmung erreicht wird.

Wird beispielsweise ein unvorbereitetes Leitungsende mit einzelnen Adern eingesteckt, dann werden diese Adern büschelartig durch den Klemmkolben auseinandergedrückt und legen sich an der Seitenwandung der Klemmbohrung 9 an, die entweder mit der elektrisch leitfähigen Hülse ausgekleidet ist, oder insgesamt mit dem dazugehörenden Gehäuse 1 aus. einem elektrisch leitfähigem Material besteht, so daß ein großflächiger Stromübergang möglich ist.

Wesentlich ist immer, daß mit Verschiebung eines Betätigungsschiebers, der unmittelbar durch die elektrische Leitung verschoben wird, ein Luftstrom derart umgelenkt wird, daß er auf die Rückseite eines Klemmkolbens geleitet wird und der Klemmkolben radial verschiebbar im lichten Querschnitt des Klemmkanals angeordnet ist.

In F i g. 2 gelten für die gleichen Teile die gleichen Bezugszahlen. Hinzu kommt, daß im Betätigungsschieber 33 ein radialer Einstich 32 oder eine Querbohrung vorhanden ist, so daß bei axialer Verschiebung des Betätigungsschiebers 33 nach unten der Einstich 32 in Übereinstimmung mit der Ausblasdüse 11 gelangt, und die Luft in einen im Gehäuse angeordneten Kanal 34 gelangt, wo sie über die Leitung 35 über die Verschlußschraube 20 oder über sonstige Verbindungsmittel in den Zylinderraum 19 eingeführt wird.

Es ist nur schematisch dargestellt, wie die Leitung 35 geführt ist; selbstverständlich ist in einer anderen Ausführungsform vorgesehen, daß die Leitung 35 im Gehäuse 1 angeordnet ist.

. Man braucht bei dieser Anordnung höhere Verschiebungskräfte für den Betätigungsschieber 3, daher sind nur relativ großflächige Leitungsenden klemmend zu erfassen. Vorteil ist jedoch, daß kein Luftverlust in die Umgebung stattfindet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Leitungsklemmvorrichtung mit einem Gehäuse und einer im Gehäuse angeordneten Klemmbohrung, in welche die zu klemmende und kontaktierende Leitung axial eingesteckt und durch ein im Bereich der Klemmbohrung radial verschiebbares Klemmelement radial an der Innenwandung der Klemmbohrung festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Klemmbohrung (9) ein federbelasteter Betätigungsschieber (3, 33) angeordnet ist, der durch die eingesteckte elektrische Leitung (8) verschiebbar ist und der einen Luftstrom auf die Rückseite eines als Klemm-Kolben (21) ausgebildeten Klemmelements leitet, der radial und federbelastet in den lichten Querschnitt der Klemmbohrung (9) verschiebbar ist.

2. Leitungsklemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der axialen Verschiebung des Betätigungsschiebers (3) eine druckluftführende Ausblasdüse (11) verschließbar ist, in deren Zuluftkanal (17) der Zylinderraum (19) des Klemmkolbens (21) mündet, (F i g. 1).

3. Leitungsklemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der axialen Verschiebung des Betätigungsschiebers (33) über einen radialen Einstich (32) am Betätigungsschieber (33) eine druckluftführende Verbindung von der Ausblasdüse (11) über eine Leitung (35) zu dem Zylinderraum (19) des Klemmkolbens (21) geschaffen ist, (F i g. 2).

4. Leitungsklemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Zuluftdüse (16) kleiner ist, als der der Ausblasdüse (11).

5. Leitungsklemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblasdüse (11) in einem Zylinderraum (7) mündet, an den ein in die Atmosphäre mündender Schalldämpfer (5) ansetzt.

6. Leitungsklemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (19) des Klemmkolbens (11) durch ein federbelastetes Entlüftungsventil (26, 27, 28, 29) in die Atmosphäre entlüftbar ist.

7. Leitungsklemmvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rückseite des Klemmkolbens (11) unter der Kraft der Rückstellfeder (22) am Entlüftungsventil (26,27,28,29) abstützt.