DE3604617A1 - Klemmkontaktelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Klemmkontaktelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind bereits vielerlei sogenannte "Schneidklemmkontaktelemente" bekannt, die man mit isolierten elektrischen Leitern fast gleichen Durchmessers elektrisch verbinden kann, z. B. aus GB-PS 11 88 789, GB-A 21 29 628, GB-A 20 96 841.

Diese bekannten Schneidklemmkontakte sind durch Ausstanzen aus flachem Metallband hergestellt, wobei die Schneidklemme als ein mit Anlaufschrägen versehener Schlitz ausgebildet ist.

Die elektrische Verbindung mit den zu kontaktierenden isolierten elektrischen Leitern erfolgt in der Weise, daß das Schneidkontaktelement senkrecht bzw. quer zur Leiterachse auf diesen aufgeschoben wird, wobei der Leiter in den Schlitz (Schneidklemme) geführt und von den Messerkanten des Schlitzes eingekerbt bzw. kontaktiert wird.

Wenn die elektrischen Anforderungen es verlangen, werden zwei solcher Schlitze bzw. zwei Schneidklemmen in einem Schneidklemmkontakt in der Weise angeordnet, daß das ausgestanzte Kontaktblech U-, kasten- oder W-förmig ausgebildet wird und die Kontaktschlitze vom Rand her in das ausgestanzte Kontaktblech ragen. Es entstehen so in jedem Schlitz parallele Kontaktflächen, wobei die Schlitze jeweils hintereinander angeordnet sind, so daß der zu kontaktierende isolierte elektrische Leiter in die Schlitze eingeführt werden kann und die Schneidklemmen jeweils den Kontakt herstellen. Bei einer solchen vorbekannten Ausführungsform ergibt sich eine relativ breite Bauform und somit ein großes Rastermaß.

Weiterhin ist es bei Schneidklemmkontaktelementen aus stärkerem Metallband erforderlich, die Abstände der Kontaktkanten der Schneidklemme auf den benötigten lichten Abstand zu kalibrieren, was einen erheblich maschinellen und technischen Aufwand erfordert und die Herstellung sehr verteuert.

Durch die senkrechte Anordnung der Schneidklemmen zur Achse des zu kontaktierenden Leiters wird durch die Kontaktkerben der leitende Querschnitt des Drahtes eingeengt und geschwächt, wodurch die Sicherheit gegen Vibrationsbruch und Zugbelastung ganz wesentlich herabgesetzt wird.

Wenn zwei Leiter mit verschiedenen Durchmessern in einem solchen Schneidklemmkontakt elektrisch verbunden werden sollen, so werden die Kontaktschlitze in der erforderlichen Breite ausgestanzt. So dieses Ausstanzen im Hinblick auf die geringe Breite des Kontaktschlitzes schwierig sein sollte, wird in einer größeren Breite ausgestanzt und dann durch Kalibrierung die Breite des Kontaktschlitzes auf das erforderliche Maß reduziert. In einem solchen Schneidklemmkontakt kann praktisch gesehen nur ein elektrischer Leiter oder aber bestenfalls können zwei elektrische Leiter mit gleichem Durchmesser elektrisch verbunden werden.

Sollten die Schenkel der Schneidklemme Federeigenschaften besitzen, so bedeutet dies, daß höchstens zwei Drähte unsicher kontaktiert werden können, weil sich die Schneidklemme konisch öffnet, wodurch ein Kontaktieren von drei oder vier Leitern unmöglich wird.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Kontaktklemme der eingangs definierten Art zu schaffen, mit der auch die elektrische Verbindung mit unterschiedlich starken Leitern möglich ist und diese Kontaktklemme durch die parallel zum isolierten Leiter gerichtete Anordnung auf relativ kleinem Raum unterbringbar ist und in großer Anzahl in einem Isoliergehäuse angeordnet werden können und so den Anschluß elektrischer Wicklungen und dergleichen auf kleinstem Raum ermöglichen.

Die Lösung dieser erfindungsgemäßen Aufgabe ist in dem Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegeben und wird durch die Unteransprüche weiter ausgestaltet. Gemäß der Erfindung ist also in einer Platte bzw. in einem ersten Schenkel eine Lochung vorhanden, in die ein Stempelteil mit Seitenabstand eintaucht, nachdem mindestens ein isolierter elektrischer Leiter in einem Winkel zur eintauchbaren Fläche über die Lochung gelegt wurde.

Die eintauchende Fläche ergreift den isolierten Leiter mittig über der Lochung des ersten Schenkels, dringt in diese ein und verformt den isolierten Leiter U-förmig und preßt den U-förmig gebogenen Teil der Leiter durch die Lochung des ersten Schenkels, wobei durch Festlegung der Breite der Lochung die nach außen weisenden Seiten der zu einer U-Form gebogenen Leiter durch die Kanten der Lochung blank geschabt werden und in diesem Bereich Kontaktflächen bilden, die auf die ganze Stärke des jeweils benutzten Bleches zur Kontaktgabe herangepreßt werden.

Um derartige Kontaktierungen mit unterschiedlich starken isolierten (lackierten) Leitern zu ermöglichen, wird die Breite der Lochung exakt auf die Stärke des Leiters abgestimmt und die Lage des jeweiligen Leiters durch die Formgebung der Stirnkante der eintauchenden Fläche fixiert.

Da die Schenkel der Kontaktklemmen, z. B. von der Seite betrachtet, einen spitzen Winkel zueinander bilden können, wird die eintauchende Fläche in Richtung des geschlossenen Winkels einen nasenartigen Vorsprung aufweisen, dem ein oder mehrere Rastausbrüche zugeordnet sind, die die Lochung hintergreifen und verrasten. Durch entsprechende Gestaltung der eintauchenden Fläche ist es möglich, auch mehrere Leiter in einer jeweils exakt bestimmten Lage über der Lochung zu fixieren und jeden Leiter, entsprechend dessen Durchmesser, an der richtigen Stelle der Lochung zu kontaktieren, die an dieser Stelle die entsprechende Breite aufweist. Die Herstellbarkeit der Lochung ist in jedem Fall auch für den feinsten Leiterquerschnitt unproblematisch, weil diese in jedem Fall breiter ist als die Materialstärke der Kontaktklemme.

Die seitliche Führung der eintauchenden Fläche wird gewährleistet durch die Kontur der Lochung an der dem sich schließenden Winkel der beiden Schenkel zu- und abgewandten Seite oder den Stellen der Lochung, in die das jeweilige Ende der eintauchenden Fläche eingreift. Diese Stellen sind der Stärke des Materials angepaßt und erweitern sich trapezförmig auf das errechnete Maß für die Kontaktierung, welches sich zusammensetzt aus der Materialstärke der eintauchenden Fläche plus zweimal Drahtdurchmesser inkl. Isolierung, abzüglich der gewünschten Schabung, z. B. in Stärke von 25% des Durchmessers des isolierten Leiters mal 2. Diese errechneten Breiten können in verschiedener Anzahl in Reihe hintereinander zu einem langlochartigen Ausbruch mit trapezartigen Verengungen auf die Materialstärke der Kontaktklemmen an beiden Enden zusammengefaßt sein. Der Ausbruch ist der Lage der eintauchenden Fläche zugeordnet.

Um Vibrationen der Leiter im Bereich der Kontaktstellen zu verhindern, können die planparallel zueinander angeordneten Schenkelflächen der Kontaktklemmen profiliert werden, damit sie die parallel zu den Schenkelflächen verlaufenden Leiter festlegen, indem diese eingeklemmt werden zwischen den durch die Verrastung der eintauchenden Flächen vorgespannten Schenkelflächen.

Die Kontaktklemmen mit eingeklemmten Leitern haben eine relativ geringe Gesamtstärke. Sie beträgt zwei Materialstärken plus die des dicksten Leiters. Es können daher viele Kontaktklemmen auf einer kleinen Fläche angeordnet werden, die Teil eines Isoliergehäuses sein kann. Zweckmäßigerweise sind in der Oberfläche des Isoliergehäuses Ausnehmungen vorhanden, deren eine Seite z. B. im wesentlichen senkrecht verläuft und seitlich Zahnung aufweist. Die gegenüberliegende Seite bildet zunächst eine Schräge, die in einer Senkrechten mündet, die im Querschnitt rechteckig ist und deren Länge und Breite dem Querschnitt einer geschlossenen Kontaktklemme entspricht, während die Ausnehmung im schrägen Teil dem Öffnungswinkel der offenen Kontaktklemme entspricht. Wird die Kontaktklemme mit der die beiden Schenkel verbindenden Biegung in eine solche Ausnehmung gestellt und in diese hineingepreßt, schließt sich die Kontaktklemme, indem sich die Schenkel zusammenbiegen, wobei die abgebogene Kontaktfläche in den Ausbruch eintaucht und die zuvor eingelegten Leiter, wie oben beschrieben, kontaktiert. Rastlappen im ersten Schenkel greifen in die seitliche Zahnung der Senkrechten und halten das Kontaktstück in der Ausnehmung im Isoliergehäuse fest, während der Rasthaken an der eingetauchten Kontaktfläche den geschlossenen Zustand der Kontaktklemme an sich bewahrt. Die meist am ersten Schenkel ausgebildete Steckzunge dient als Verbindung zu einem Federkontakt oder als Lötblech zum Anlöten eines Anschlußendes, z. B. einer Netz- oder Steuerleitung.

Die anschließende Darstellung zeigt, der besseren Verständlichkeit halber, eine einfache Kontaktklemme mit nur einem abgebogenen Schenkel und nur einem Ausbruch. Die Gestaltung mit mehreren abgebogenen Schenkeln, mehreren Ausnehmungen und Ausbildung der Schenkel in vielerlei, auch verschiedensten Richtungen ist möglich. Die solchermaßen ausgebildeten Kontaktklemmen, die mit solchen, die isolierten Leiter U-förmig durch solche Lochungen drückenden Kontaktflächen ausgerüstet sind, dabei jeden Leiter an zwei relativ großflächigen Stellen kontaktieren und die Leiter vibrationsfrei festklemmen, haben sich als problemlos und preiswert herstellbar, elektrisch äußerst sicher und sehr praktisch anwendbar erwiesen, wobei sich das Anschließen jeder Art elektrischer Wicklungen ganz erheblich verbilligt, weil sich die Kontaktklemmen vollautomatisch an die isolierten Wickelendenleiter pressen und im Isoliergehäuse festsetzen lassen und als robuster Anschlußstecksockel zur Verfügung stehen.

Anhand der in den folgenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher wie folgt erläutert:

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer einfachen Kontaktklemme. Diese weist einen ersten Schenkel 1 auf mit einer Lochung 2 und einer Biegung 3 als Übergang zum zweiten abgebogenen Schenkel 4 und einer aus dieser, an drei Seiten freigestellten und um 90° abgebogenen eintauchbaren Kontaktfläche 5, die in die Lochung 2 greift und in diese eingetaucht werden kann, nachdem mindestens ein isolierter elektrischer Leiter 6 eingelegt wurde. Im Breich der Biegung 3 können Ausnehmungen 7 angebracht sein, die die Abbiegung und das Eintauchen der Kontaktfläche 5 erleichtern. Die eintauchbare Kontaktfläche 5 weist an mindestens einer der seitlichen Kanten mindestens einen Rastzahn 8 auf, der nach dem Eintauchen der Kontaktfläche 5 hinter die Kante der Lochung 2 im Schenkel 1 greift und den eingetauchten Zustand bewahrt. Am Schenkel 1 ist ebenfalls mindestens ein Rastlappen 9 angeordnet, der die Kontaktklemme im Isoliersockel festhält. Desweiteren können sich am Schenkel 1 Vorsprünge 10 befinden, die als Auflage für das Einpressen und als Tiefenanschlag dienen. Die vorgenannten Hilfsmittel können selbstverständlich auch an anderer Stelle anders geformt angebracht sein. Bei dieser Ausführungsform ist die Kopfseite des Schenkels 1 als Steckzunge ausgeformt. Naturgemäß können andere zweckmäßige Formen hergestellt werden.

Fig. II zeigt die Ansicht von oben auf die geschlossene Kontaktklemme mit eingeklemmtem Leiter 6, der von der eingetauchten Kontaktfläche 5 U-förmig durch die hier nicht sichtbare Lochung 2 gedrückt ist, wobei die nach außen weisenden Teile 11 der Leiter 6 durch Schaben kontaktieren und gegen die Kanten der Lochung 2 im ersten Schenkel 1 gedrückt sind. Dabei sind die Flächen beider Schenkel profiliert 12, so daß diese beim Eindrücken der eintauchenden Fläche 5 die parallel zu den Schenkelflächen verlaufenden Teile 13 der Leiter 6 unter Vorspannung einklemmen können und diesen Zustand durch Einrasten des Rastzahnes 8 an der der Abbiegung 3 zugewandten Seite der eintauchbaren Kontaktfläche 5 hinter der Kante der Lochung 2 im Schenkel 1 bewahrt. An den Stellen 14 sind die vom Leiter geschabten Teile der Isolation und des Leiters sichtbar, da diese in der Regel nicht vom Leiter getrennt werden und mit ihrem Querschnitt mit dem Leiter verbunden bleiben.

Fig. III zeigt die Lochung 2 hier im ausgebrochenen Teil des ersten Schenkels 1, der drei verschiedene Breiten für Leiter von 0,4 0,6 und 0,8 mm Nenndurchmesser aufweist und an den Enden mit Schrägen 15, die auf die Stärke 16 des Kontaktklemmenmaterials zuführen, versehen ist, wodurch erreicht wird, daß die eintauchende Kontaktfläche 5 seitlich geführt und von den Kanten der Lochung 2 gleichmäßig beabstandet eintauchen kann und gleichmäßige Kontaktierung durch gleichmäßige Abschabung der zwei Leiterseiten gewährleistet.

Fig. IV zeigt Konturen 17 in der eintauchenden Kontaktfläche 5, wie sie für verschieden starke Leiter angewandt werden, die geordnet eingelegt werden müssen. An einer Seite sind Rasthaken 8 ausgeformt, die es ermöglichen, mehrere verschieden starke Leiter nacheinander festzulegen, indem die Kontaktklemme jeweils um einen Rasthaken weiter geschlossen wird, wodurch eine geordnete Kontaktierung ermöglicht wird.

Fig. V zeigt eine eintauchende Kontaktfläche 5 mit einer Profilierung für gleich starke Leiter. Sie weist nur einen Rasthaken 8 auf.

Claims (9)

1. Klemmkontaktelement, bestehend im wesentlichen aus einer Platte und einem Stempelteil, die wenigstens einen isolierten elektrischen Leiter zwischeneinander festklemmen und kontaktieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (Schenkel 1) wenigstens eine Ausnehmung oder Lochung (2) aufweist, deren Weite im wesentlichen gleich der Dicke des Stempelteils (Kontaktfläche 5) zuzüglich der doppelten Dicke des isolierten Leiters (6) abzüglich der doppelten Dicke der Isolierung des Leiters ist.

2. Klemmkontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung oder Lochung (2) an einem ersten Schenkel (1) und das Stempelteil (5) an einem zweiten Schenkel (4) vorgesehen sind, die über eine Biegung (3) einstückig miteinander verbunden sind.

3. Klemmkontaktelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stempelteil (5) an drei Seiten aus dem zweiten Schenkel (4) ausgestanzt und von diesem rechtwinklig in richtung auf die Ausnehmung oder Lochung (2) des ersten Schenkels abgebogen ist.

4. Klemmkontaktelement nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Lochung oder Ausnehmung (2) an wenigstens einem Ende auf die Materialstärke der Schenkel (1, 4) verjüngt - zwecks Führung des Stempelteils (5).

5. Klemmkontaktelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stempelteil (5) an wenigstens einem Ende wenigstens einen Rastzahn (8) aufweist.

6. Klemmkontaktelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 -5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Ausnehmung (2) gestuft (Fig. III) bzw. längs der Ausnehmung (2) unterschiedlich ist.

7. Klemmkontaktelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 -6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stempelteil (5) mehrere Einbuchtungen oder Konturen (17) zur Aufnahme je eines Leiters (6) aufweist.

8. Klemmkontaktelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtungen oder Konturen (17) unterschiedlich weit und/oder tief sind, zur Aufnmahme mehrerer Leiter unterschiedlicher Dicke.

9. Klemmkontaktelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 -8, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich neben der Ausnehmung (2) und/oder neben dem Stempelteil (5) Wülste oder Profilierungen (12) vorgesehen sind.