DE3622229A1 - Klemme fuer anschlusspole von akkumulatoren oder batterien - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Klemmen und insbesondere eine neuartige und befestigerlose Klemme für die Anschluß­ pole von Batterien bzw. Akkumulatoren.

Die Verwendung von Batterien bzw. Akkumulatoren zur Bereit­ haltung von elektrischer Energie ist seit langem bekannt. Obgleich sie in zahlreichen Ausführungen vorliegen, ist eine sehr verbreitete Form ein kastenförmiges Gehäuse mit einer Vielzahl von Zellen, die miteinander verschaltet sind und auf der Oberseite des Gehäuses einen positiven und einen negativen Anschluß aufweisen. Diese positiven und negativen Anschlüsse werden auch als "Pole" bezeichnet. Die Batterien bzw. Akkumu­ latoren sind im allgemeinen aufladbar und werden beispiels­ weise in Kraftfahrzeugen, Lastwagen, Erdbewegungsmaschinen und anderen Fahrzeugarten eingesetzt. Weiterhin finden sie Einsatz in stationären Anlagen wie Generatoren usw.

Es ist erforderlich, an jeden Pol eine elektrische Leitung anzuschließen. Die am weitesten verbreitete Art einer solchen Verbindung besteht aus einer Klemme, die dicht anliegend auf dem Pol sitzt und ihn umgreift. Diese Klemme ist mit einer elektrischen Leitung verbunden, die den Strom dem elektrisch betriebenen Anlagenteil zuführen soll. Die Klemme weist nor­ malerweise auch eine Festziehschraube auf, die separat ange­ zogen wird, um die Klemme in der Sollage auf dem Pol festzule­ gen.

Soll der Akkumulator ausgewechselt werden, müssen diese Klemmen gelöst werden, damit sie von den Polen des Akkumulators abge­ hoben werden können. Weiterhin ist im allgemeinen erwünscht, als normale Wartungsmaßnahme die Klemmen in regelmäßigen Abständen abzunehmen und die Klemmen sowie die Pole zu reinigen, damit sich dort kein korrodierender Belag ausbilden kann, der den Übergang des elektrischen Stroms von den Polen zur elektri­ schen Leitung behindert. Diese Wartungsmaßnahme muß zuweilen unter erschwerten Bedingungen durchgeführt werden - beispiels­ weise am Straßenrand oder in der Nacht. An einem derart unzu­ länglichen Ort hat der Fahrer unter Umständen auch nicht die erforderlichen Werkzeuge zur Hand, um die Schraube zu lösen, damit die Klemme für den Wartungsvorgang abgehogen werden kann. Auch kann es erforderlich sein, den Akkumulator selbst an ei­ nem unzweckmäßigen Ort auszutauschen, und derjenige, der den Austausch vornimmt, führt das erforderliche Werkzeug ebenfalls nicht immer bei sich.

Es besteht seit langem Bedarf an einer verbesserten Akkumula­ torpolklemme, die auf die Pole aufgesetzt und von ihnen ab­ genommen werden kann, ohne daß ein separater Befestiger, wie eine Schraube oder dergl. angezogen bzw. gelöst werden muß.

Die erfindungsgemäße Konstruktion richtet sich auf eine Klem­ me, die aus einem Gehäuse ausgebildet ist, indem sich eine weite Innenöffnung befindet, die einen Anschlußpol dicht passend aufnehmen kann. Weiterhin befindet sich im Gehäuse eine tangential verlaufende offenendige Öffnung, in der das blanke Ende eines elektrischen Leiterkabels angeordnet wird. Diese Öffnung ist zur Innenöffnung hin offen und das blanke Kabelende der elektrischen Leitung legt sich körperlich an den Akkumulatorpol an. Weiterhin ist im Gehäuse ein offen­ endiger Spalt ausgebildet, in dem ein Griff schwenkbar gela­ gert ist, der aus einer Festzieh- in eine Freigabestellung schwenkbar ist. Hinsichtlich der Bewegung dieses Griffs aus der Freigabe- in die Festziehstellung ist der Griff mit einer Nockenfläche verbunden, die Druck auf den Akkumulatorpol aus­ übt, so daß dieser auf das blanke Kabelende der elektrischen Leitung ausgedrückt wird. Das Griffelement kann permanent abnehmbar am Gehäuse festgelegt sein. Das Gehäuse kann eine Sperreinrichtung aufweisen, die sich bewegen läßt, um den Griff in der Sperrstellung festzulegen. Weiterhin kann eine Gummi- oder Kunststoffumhüllung vorgesehen sein, in die das Gehäuse eingeschoben wird und die die Klemmen im wesentli­ chen luftdicht abschließend umfaßt.

Es ist das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine Klemme für Akkumulatorpole anzugeben, die sich betrieblich auf ei­ nem Akkumulatorpol festklemmen läßt und eine direkte Verbin­ dung zwischen dem Pol und dem blanken Ende eines elektrischen Kabels herstellt, ohne dabei einen separaten Befestiger wie eine Schraube oder dergl. zu erfordern.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Klemme für ei­ nen Akkumulatorpol anzugeben, die den Wartungsaufwand gering hält.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Klemme anzugeben, die sich kostengünstig herstellen und damit ohne wesentlichen Aufwand vom Endverbraucher einsetzen läßt.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Klemme und zeigt sie in der Sollage auf ei­ nem Akkumulatorpol;

Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung auf der Ebene 2-2 der Fig. 1 und zeigt das Griff- bzw. Nockenelement gestrichelt umrissen in der Freigabestellung;

Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung aus der Ebene 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 ist eine isometrische Explosionsdarstellung der Klemme der Fig. 1 und zeigt die beiden Teile derselben voneinander gelöst;

Fig. 5 ist eine der Fig. 3 entsprechende Darstell­ lung, zeigt aber eine modifizierte Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Klemme, bei der das Griff- bzw. Nockenelement nicht vom Ge­ häuse abgenommen werden kann;

Fig. 6 ist eine isometrische Explosionsansicht der modifizierten Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Klemme nach Fig. 5;

Fig. 7 ist eine isometrische Darstellung einer dritten modifizierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klemme und zeigt diese Klemme mit aufgesetzter Schutzumhüllung;

Fig. 8 ist eine Schnittdarstellung aus der Ebene 8-8 der Fig. 7; und

Fig. 9 ist eine Schnittdarstellung aus der Ebene 9-9 der Fig. 7.

Die Fig. 1 bis 4 der Zeichnung zeigen eine erfindungsgemäße Klemme 10, die fest auf einen herkömmlichen Akkumulatorpol 12 aufgesetzt werden soll. Der Akkumulatorpol 12 befindet sich auf der Oberseite eines herkömmlichen Akkumulators (nicht ge­ zeigt) und besteht aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff.

Die Klemme 10 weist ein Klemmengehäuse 16 auf, das eine weite Innenöffnung 14 enthält. Der Pol 12 soll von dieser Innenöff­ nung 14 dicht passend aufgenommen werden.

Im rückseitigen Ende des Gehäuses 16 ist eine Öffnung 18 vor­ gesehen, die zur Innenöffnung 14 derart offenliegt, daß die Längsmittelachse der Öffnung 18 tangential zur Innenöffnung 14 verläuft. Die Öffnung 18 ist beidseitig offen, so daß das blanke Ende 20 eines elektrischen Kabels 22 in eines der Enden der Öffnung 18 eingeführt und so angeordnet werden kann, daß das blanke Kabelende 20 zur Innenöffnung 14 hin freiliegt.

Weiterhin ist im Klemmengehäuse 16 ein offenendiger Spalt 24 ausgebildet. Ein Ende des Spalts 24 mündet in die Innenöff­ nung 14, das andere ist zur Umgebung offen. Im Spalt 25 ist ein Nockenelement 26 angeordnet, das eine innere Nockenfläche 28 aufweist. Ein Stift 30 ist am Nockenelement 26 befestigt und steht beiderseits eine kurze Strecke von ihm ab. Der Stift 30 ist in den Fig. 1-4 als mit dem Nockenelement 26 ein­ teilig ausgebildet gezeigt. Beide Enden des Stifts 30 sind zu Köpfen 32 aufgeweitet. Wenn das Nockenelement 26 seine Sollage im Spalt 24 einnimmt, befindet der Stift 30 sich in zwei fluchtenden Öffnungen 36, 38, die im Klemmengehäuse 16 aus­ gebildet sind. Die Öffnung 36 geht in eine Erweiterung 40 über, entsprechend die Öffnung 38 in die Erweiterung 42.

An das Nockenelement 26 ist einteilig ein Griff 44 angeformt. Der Griff 44 hat eine gekrümmte glatte Oberfläche 46, an die der Benutzer den Daumen anlegen kann. Am anderen Ende des Griffs 44 befindet sich ein aufgebogenes Ende 48, dessen Zweck es ist, den Zugriff am Griff 44 zu erleichtern, wenn das Nocken­ element 26 aus der in Fig. 2 durchgezogen dargestellten Fest­ spannlage in die in Fig. 2 gestrichelt gezeigte Freigabelage bewegt werden soll.

Das Nockenelement 26 sowie sein Griff 44, das aufgebogene En­ de 48, der Stift 30 und die vergrößerten Enden 32 sind ent­ sprechend der Darstellung der Fig. 1-4 als einheitliches Teil hergestellt. Das Gehäuse 16 stellt ein separates Teil dar. Unmittelbar vor dem Einsatz setzt der Benutzer das Griffele­ ment 26 in die Innenöffnung 14 ein und schiebt dann den Stift 30 in die Erweiterungen 40, 42 der Öffnungen 36 bzw. 38. Die Köpfe 32 passen ohne weiteres durch die Erweiterungen 40, 42, nicht aber in die Öffnungen 36, 38. Der Benutzer setzt dann den Stift 30 in die Öffnungen 36, 38 so ein, daß die Köpfe 32 außen auf der Außenfläche des Klemmengehäuses 16 auflie­ gen, und schwenkt das Nockenelement 26 in die in Fig. 2 ge­ strichelt gezeigte Freigabelage.

Sodann führt der Benutzer das blanke Kabelende 20 in die Öff­ nung 18 ein, und zwar nach Wahl in das eine oder das andere Ende der Öffnung, und setzt das Gehäuse mit der Innenöffnung 14 auf den Akkumulatorpol 12 so weit auf, bis dieses fest auf­ sitzt, wobei gewöhnlich die obere Stirnfläche des Akkumulator­ pols 12 über der Oberseite des Klemmengehäuses 16 sich befin­ det, wie in Fig. 2 dargestellt. Der Benutzer erfaßt nun den Griff 44 und bringt durch Drücken auf die Daumenauflagefläche 46 den Griff 44 in die in Fig. 2 durchgezogen gezeigte Lage. Die durchgezogen gezeichnete Lage ist dabei die Festspannlage, die gestrichelt gezeichnete die Freigabelage. Bei der Bewe­ gung in die Festspannlage drückt der Nocken 28 auf den Akku­ mulatorpol 12 und sich auch geringfügig in diesen ein. Infolge dieser Relativbewegung drückt der Pol 12 sich fest auf das blan­ ke Kabelende 20 (vergl. Fig. 3 der Zeichnung) und lenkt die­ ses geringfügig aus. Folglich entsteht eine feste elektrische Verbindung unmittelbar zwischen dem Pol 12 und dem blanken Ka­ belende 20.

Als Sicherheitsmaßnahme kann es erwünscht sein, den Griff 4 in der Festspannlage festzulegen. Hierzu sind zwei Nasen 50 vorgesehen, die vom Gehäuse 16 abstehen, wobei eine Nase 50 auf einer Seite des Spalts 24 und die andere auf der gegenüber­ liegenden Seite des Spalts sich befindet. Der Benutzer braucht nur eine herkömmliche Zange zu nehmen und die Nasen 50 zusam­ menzudrücken, so daß sie in die Bewegungsbahn des Griffs 44 hinein vorstehen und verhindern, daß der Griff 44 in die Frei­ gabelage schwenkt.

Die Fig. 6 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Klemme 10, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet sind. Der einzige Unterschied zwischen der Klemme der Fig. 5 und 6 und der der Fig. 1 bis 4 liegt darin, daß das Nockenelement 26 nicht vom Gehäuse 16 abnehm­ bar ist. Vielmehr ist das Nockenelement 26 fest am Gehäuse 16 mittels eines Stifts 52 festgelegt, der durch im Klemmenge­ häuse 16 ausgebildete fluchtende Löcher 54, 56 verläuft. Wie auch durch die Löcher 54, 56 verläuft der Stift 52 durch ein im Nockenelement 26 ausgebildetes Loch 58. Die Löcher 54, 56 sind geringfügig kleiner als das Loch 58 ausgebildet, so daß der Stift 52 im Preßsitz in ihnen sitzt. Das Nockenele­ ment 26 kann relativ zum Stift 52 zwischen der bereits erör­ terten Festspann- und der Freigabelage verschwenkt werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß in der Fig. 5 und 6 die Erweiterungen 40, 42 entfallen sind.

Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen eine weitere modifizierte Form einer Klemme 10′ nach der vorliegenden Erfindung. Die Klemme 10′ entspricht der Klemme der Fig. 5, 6 mit der Ausnahme, daß sie eine kastenförmige Grundgestalt hat und sich vom Aussehen der Klemme der Fig. 6 etwas unterscheidet. Der Grund für die unterschiedliche Erscheinung der Klemme ist, daß sie eng in den Innenraum 60 einer Einhüllung aus dünnem Kunststoff- oder Gummimaterial paßt. Diese Umhüllung 62 wird vor dessen Aufsetzen auf den Akkumulatorpol 12′ außen über das Klemmge­ häuse 16 gezogen. Die Umhüllung 62 hat ein offenes vorderes Ende 64. An diesem offenen vorderen Ende 64 befindet sich eine Verlängerung 66 der Umhüllung 62. Die Verlängerung 66 ent­ hält innen eine Tasche 68. Beim Aufsetzen der Umhüllung 62 auf das Klemmengehäuse 16′ muß der Benutzer die Verlängerung 66 ergreifen und so richten, daß der Griff 44 in die Tasche 68 einfährt. Es wird darauf hingewiesen, daß bei der Klemmenaus­ führung nach den Fig. 7 bis 9 - im Gegensatz zu der der Fig. 1 bis 6 - kein aufgebogenes Ende 48 vorliegt.

Bei auf das Klemmengehäuse 16′ aufgesetzter Umhüllung 62 wird mit dem Aufsetzen des Gehäuses 16′ auf den Akkumulatorpol 12′ die elektrische Verbindung zwischen dem Akkumulatorpol 12′ und dem blanken Ende 20′ des Kabels 22′ im wesentlichen luftfrei eingeschlossen, so daß sich kaum eine korrodierende Schicht zwischen dem blanken Kabelende 20′ und dem Akkumulatorpol 12′ bilden kann.

Die Umhüllung 62 weist ein Paar rohrförmiger Ansätze 70, 72 auf, die an der äußeren Stirnfläche normalerweise mit einer aufbrechbaren Deckfläche 74 abgeschlossen sind. Die Deckfläche 74 ist dabei weniger dick als die Wände der Ansätze 70, 72. Beim Einführen des blanken Kabelendes 20′ in das Loch 18′ durch den Benutzer wird eine der Deckflächen 74 aufgebrochen, während die andere intakt bleibt, so daß die elektrische Ver­ bindung zwischen dem Akkumulatorpol 12′ und dem blanken Kabel­ ende 20′ im wesentlichen luftfrei eingeschlossen bleibt.

Claims (11)

1. Klemme für einen elektrisch leitfähigen Akkumulatorpol zum Anschließen eines elektrischen Kabels an den Akkumulator­ pol zur Abnahme elektrischen Stroms, gekennzeich­ net durch,
ein Gehäuse mit einer aufgeweiteten Innenöffnung, die den Akkumulatorpol dicht passend aufnehmen kann,
einen im Gehäuse ausgebildeten offenendigen Spalt, der in die Innenöffnung mündet,
eine im Gehäuse ausgebildete Öffnung, deren Längs­ mittelachse tangential zur Innenöffnung verläuft, wobei die Öffnung zur Innenöffnung hin offenliegt und einen Teil des elektrischen Kabels in körperlicher Berührung mit dem Akku­ mulatorpol aufnimmt, und durch ein
im Spalt angeordnetes und über eine Verbindungsein­ richtung mit dem Gehäuse verbundenes Nockenelement, das zwi­ schen einer Festspann- und einer Freigabeposition schwenkbar ist, wobei in seiner Festspannlage das Nockenelement in inni­ ger Berührung mit dem Akkumulatorpol steht und ein Teil des elektrischen Kabels durch den Akkumulatorpol ausgelenkt wird, und wobei in seiner Freigabelage das Nockenelement vom Akkumulatorpol beabstandet liegt und die Klemme vom Akkumula­ torpol abgenommen werden kann.

2. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Nockenelement mit einem von Hand betätigbaren Griff verbunden ist.

3. Klemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verbindungseinrichtung eine Stift-Schlitz- Anordnung ist, die ein Abnehmen des Nockenelements vom Gehäu­ se gestattet.

4. Klemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stift mit dem Nockenelement in einer T-Anordnung verbunden ist und die Enden des Stifts mit vergrößerten Köpfen verse­ hen sind, die am Gehäuse anliegen, so daß bei der Bewegung des Nockenelements aus der Freigabe- in die Festspannlage die Köpfe ein Aufspreizen des Gehäuses und ein Aufweiten der Innenöffnung verhindern und der dichte Sitz des Gehäuses auf dem Akkumulatorpol erhalten bleibt.

5. Klemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verbindungseinrichtung einen am Gehäuse fest­ gelegten Stift aufweist, der über den offenendigen Spalt ver­ läuft, und daß das Nockenelement eine Öffnung enthält, durch die der Stift locker genug verläuft, um die Schwenkbewegung des Nockenelements relativ zum Gehäuse zuzulassen.

6. Klemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Klemme eine Sperreinrichtung aufweist, die betrieblich das Nockenelement in der Festspannlage hält, um dessen Bewegung in die Freigabestellung zu verhindern.

7. Klemme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Sperreinrichtung ein Paar von Hand verform­ barer Nasen aufweist, die auf dem Gehäuse ausgebildet sind und von diesem vorstehen.

8. Klemme nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Umhüllung, die um das Gehäuse herum dicht an diesem anliegend anordenbar ist und aus einer dünnen streckbaren Materiallage besteht.

9. Klemme nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Umhüllung einen Ansatz aufweist, der eine Ta­ sche enthält, wobei der Ansatz ausreichend weit streckbar ist, um den Griff aufzunehmen.

10. Klemme nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Umhüllung an der Öffnung aufbrech- und öffen­ bare Deckflächen aufweist, wobei beim Einführen des elektri­ schen Kabels in die Öffnung eine der aufbrech- und öffenbaren Deckflächen aufgebrochen wird.

11. Klemme nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wanddicke der aufbrech- und öffenbaren Deck­ flächen geringer als die der Umhüllung ist.