DE3990594C2 - Kontaktklemme und Werkzeug zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Technisches Umfeld

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktklemme, und zwar im einzelnen eine Kontaktklemme mit einem gegabelten Teil, der zwei Schenkel und einen dazwischenliegenden Schlitz aufweist, so daß die Klemme dann, wenn sie quer auf einen isolierten Leiter aufgeschoben wird, die Isolierung durchdringt und einen elektrischen Kontakt mit dem Leiter herstellt. Die Erfindung betrifft ferner ein Werkzeug zum Stanzen einer Kontaktklemme nach der Erfindung.

Zum Verbinden elektrischer Leiter miteinander in Schaltkästen und zum Verbinden elektrischer Leiter mit elektrischen Bausteinen auf Schaltkreisplatten o.a. sind bereits Kontaktklemmen bekannt, die einen gegabelten Teil haben und so ausgebildet sind, daß sie dann, wenn sie in Querrichtung gegen einen isolierten Leiter gedrückt werden, die Isolierung durchdringen und einen elektrischen Kontakt mit dem Leiter herstellen.

Kontaktklemmen der oben beschriebenen Art werden aus einem flachen Rohling ausgestanzt und in die Klemme wird ein Schlitz eingestanzt. Da es jedoch nicht möglich ist, engere Schlitze als solche mit einer Breite von 0,6 mm zu stanzen, weil sonst der Stempel während der Herstellung abbrechen würde, ist ein solcher Schlitz zu weit, um einen sicheren Kontakt mit Drähten herzustellen, deren Leiterdurchmesser zwischen 0,4 und 0,7 mm liegt. Um dies zu vermeiden und um einen engen Schlitz zu erhalten, damit die Kontaktklemme die Isolation durchschneiden und einen sicheren (gasdichten) Kontakt mit dem Leiter herstellen kann, wird das Material, das im Kontaktabschnitt parallel zum Schlitz liegt, prägeverformt. Eine solche Prägeverformung wird mit einem Stempel ausgeführt, der die Kanten des Schlitzes gegeneinander plastisch verformt. Oberhalb des Schlitzes hat der Stempel ein flach nach unten geneigtes V-förmiges Profil, das von einer flachen oder etwas nach außen gebogenen Oberfläche im wesentlichen parallel zur Arbeitsrichtung des Stempels gebildet wird. Der Stempel wirkt gegen eine flache Matrize. Um die Schlitzbreite zuverlässig steuern zu können, sind auch schon Versuche unternommen worden, eine Matrize mit einer Zunge zu verwenden, die in den Schlitz drückt wie aus GB 2 019 118 A bekannt ist. Da diese Zunge jedoch sehr schmal sein muß, ist sie in der Vergangenheit stets leicht gebrochen.

Offenbarung der Erfindung

Beim Herstellen einer Kontaktklemme durch Stanzen in der oben angegebenen Weise entstehen Probleme beim Erzielen der benötigten Breite und der gewünschten Toleranz des Schlitzes dann, wenn das Ausgangsmaterial in bezug auf Härte und Dicke variiert. Da die Klemme nur von einer Seite verformt wird, wird das Material auch nur an einer Seite deformiert mit dem Erfolg, daß der Schlitz keilförmig wird, d. h. daß seine Kanten auf der Seite, auf der der Eindruck entstanden ist, näher aneinanderstehen als an der gegenüberliegenden Seite. Die Kontaktfläche gegen einen Leiter wird auf diese Weise kleiner sein als es theoretisch möglich ist. All dies bedeutet, daß geschlitzte Kontaktklemmen bisher eine ungleiche Qualität hatten, so daß in bestimmten Extremfällen ein gasdichter Kontakt nicht erzielt werden konnte.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kontaktklemme anzugeben, die die oben erwähnten Schwierigkeiten nicht hat, und zwar dadurch, daß die Klemme im Kontaktabschnitt so verformt wird, daß das Material an den Kanten des Schlitzes sich plastisch so verformt, daß die richtige Breite und die erwünschte Toleranz erhalten werden und ferner so, daß die Seitenflächen des Schlitzes einander parallel sind und eine größere Dicke haben als der Rest der Kontaktklemme.

Vorzugsweise wird ein Schenkel der Klemme von einer Seite verformt und der andere Schenkel von der anderen Seite.

Ferner ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeug zum Verformen des Kontaktabschnittes der Klemme anzugeben, wobei das Werkzeug zwei Stempel aufweist, und zwar einen ersten und einen zweiten Stempel, die gegeneinander arbeiten, wobei jeder von ihnen ein vorstehendes Profil längs des Schlitzes und eine in Querrichtung des Schlitzes abfallende Fläche hat, wobei diese Fläche durch zwei parallele, ebene und in Arbeitsrichtung des Stempels liegende Flächen begrenzt wird und wobei ferner die erste von diesen Flächen zusammen mit der abfallenden Fläche, im Fall des ersten Stempels, oberhalb des Schenkels einen spitzen Winkel bildet und auf diese Weise das Material des Schenkels während des Verformungsvorganges auf den Schlitz hin plastisch verformt und von denen die zweite Fläche zusammen mit der im rechten Winkel angrenzenden zweiten Fläche eine Matrize für das Material des anderen Schenkels bildet, das durch den zweiten Stempel plastisch verformt wird, wobei der Abstand zwischen den zweiten ebenen Flächen der Stempelprofile, in Querrichtung des Schlitzes gemessen, der gewünschten Breite des Schlitzes entspricht. Zwischen der zweiten ebenen Fläche und der angrenzenden ebenen Fläche jedes Stempels ist vorzugsweise eine Nut vorgesehen, wobei diese Nut durch eine Ausdehnung der zweiten ebenen Fläche und eine weitere Fläche gebildet wird, die gegenüber der angrenzenden, ebenen Fläche abfällt.

Mit einer Kontaktklemme nach der vorliegenden Erfindung können mehrere Vorteile erreicht werden.

Ein wichtiger Vorteil der Kontaktklemme nach der Erfindung im Vergleich mit ähnlichen Klemmen nach dem Stand der Technik ist es, daß der elektrische Leiter, der in den Schlitz gedrückt wird, einen sicheren elektrischen Kontakt mit der Klemme bekommt, da die Breite des Schlitzes so geformt werden kann, daß sie innerhalb genauer Toleranzen in bezug auf den Durchmesser des Leiters liegt. Ein besonderer Vorteil ist es, daß die Seitenflächen des Schlitzes einander parallel sind und eine größere Höhe haben, als dies der Dicke des Restes der Kontaktklemme entspricht, so daß eine große Kontaktfläche zwischen der Klemme und dem Leiter erreicht werden kann. Da die beiden Seitenflächen einander parallel sind, kann zwischen die Klemme und den Leiter keine Feuchtigkeit eindringen, so daß keine Korrosion entstehen kann, und es wird auch ein gasdichter Kontakt erreicht.

Das Werkzeug nach der Erfindung funktioniert sehr zufriedenstellend beim Bearbeiten von Kontaktklemmen, so daß diese Klemme plastisch so verformt wird, daß dem Schlitz die gewünschte Breite und Toleranz gegeben werden kann. Da das Werkzeug aus zwei gegeneinander arbeitenden Stempeln besteht, wird keine gesonderte Matrize benötigt, sondern ein Teil jedes Stempels kann für diesen Zweck verwendet werden.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine vergrößerte Draufsicht auf eine Kontaktklemme nach der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Kontaktklemme nach Fig. 1;

Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht der Kontaktklemme nach Fig. 1;

Fig. 4 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Stempels nach der Erfindung zum Herstellen einer Kontaktklemme nach Fig. 1;

Fig. 5 stellt schematisch den Verformungsvorgang einer Kontaktklemme nach Fig. 1 dar, wobei zwei gegeneinander wirkende Stempel gemäß Fig. 4 benutzt werden.

Fig. 6 zeigt in vergrößertem Maßstab, wie die Kontaktklemme während des Verformungsvorganges verformt wird.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Kontaktklemme nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Klemme 1 ist eine sogenannte geschlitzte Kontaktklemme und hat einen gegabelten Teil 2, der zwei Schenkel 3a und 3b und einen dazwischenliegenden Schlitz 4 aufweist. Der gegabelte Teil 2 ist so ausgebildet, daß dann, wenn ein isolierter Leiter quer in diesen Teil hineingedrückt wird, dieser Teil die Isolierung durchdringt und einen elektrischen Kontakt mit dem Leiter herstellt. Der Leiter wird in den Schlitz 4 und in den Kontaktabschnitt 5 hineingedrückt.

Der Schlitz 4 wird aus der Kontaktklemme 1 herausgestanzt. Wie oben bereits erwähnt, ist es nicht möglich, einen Schlitz ausreichend eng zu stanzen, der es der Klemme ermöglicht, einen sicheren Kontakt mit einem dünnen Leiter herzustellen. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, wird die Kontaktklemme 1 in ihrem Kontaktabschnitt 5 so verformt, daß das Material der Schenkel 3a und 3b nach innen in Richtung auf den Schlitz 4 zu plastisch verformt wird. Auf diese Weise kann eine solche Breite des Schlitzes 4 erreicht werden, daß sie in bezug auf die Leiterabmessung in korrekten Toleranzen liegt. Nach der Erfindung wird der Verformungsvorgang so ausgeführt, daß ein Schenkel 3a von einer Seite der Kontaktklemme in dem Bereich 6a verformt wird, während der andere Schenkel 3b von der anderen Seite der Kontaktklemme im Bereich 6b verformt wird. Wie dies besonders klar aus Fig. 3 hervorgeht, werden die Verformungen in den Bereichen 6a und 6b so ausgeführt, daß das Material in den Schenkeln 3a und 3b in den Bereichen 6a und 6b eingedrückt und plastisch auf den Schlitz 4 hin verformt wird. Die Seitenflächen des Schlitzes 4 sind einander parallel und haben eine größere Höhe als dies dem übrigen Teil der Klemme entspricht.

In Fig. 4 ist ein Werkzeug dargestellt, mit dessen Hilfe die Eindrückungen in den Bereichen 6a und 6b in der Klemme 1 erzeugt werden können. Das Werkzeug besteht aus zwei identischen Stempeln 10, von denen jeder ein längs des Schlitzes 4 vorstehendes Profil 11 hat mit einer quer zum Schlitz abfallenden Fläche 12. Die Fläche 12 wird durch zwei parallele flache Flächen 13 und 14 begrenzt, die in Arbeitsrichtung des Stempels liegen.

Die abfallende Fläche 12 bildet zusammen mit der flachen Fläche 13 einen spitzen Winkel, der dann, wenn der Stempel in Betrieb ist, dazu dient, oberhalb eines Schenkels 3a (oder 3b) zu liegen, um das Material in diesem Schenkel auf den Schlitz 4 hin plastisch zu verformen. Die zweite flache Fläche 14 bildet zusammen mit der benachbarten flachen Fläche 15 eine Matrize für das Material, das plastisch in dem anderen Schenkel 3b (oder 3a) durch den zweiten gegenwirkenden Stempel 10 verformt worden ist. Vorzugsweise ist zwischen den Flächen 14 und 15 eine Nut 16 ausgebildet. Diese Nut 16 wird durch eine Ausdehnung 17 der flachen Fläche 14 sowie durch eine Fläche 18 gebildet, die gegenüber der flachen Fläche 15 geneigt ist. Die Nut 16 hat die Bedeutung, daß das Material in der Lage sein soll, sich in sie hinein zu verformen, und zwar so, daß die Seitenflächen des Schlitzes eine größere Höhe erhalten, als dies sonst möglich wäre.

Im Zusammenhang mit den Fig. 5 und 6 wird nun der Verformungsvorgang erläutert. Die gegeneinander arbeitenden Stempel 10a und 10b sind so angeordnet, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, und die Schenkel 3a und 3b einer Kontaktklemme sind zwischen den Stempeln angeordnet. Der Abstand zwischen den jeweiligen flachen Flächen 14 der Stempel 10a und 10b in Querrichtung der Klemme entspricht der gewünschten Breite des Schlitzes in dem Kontaktabschnitt. Um möglichen seitlichen Verbiegungen der Stempel während des Verformungsvorganges entgegenzuwirken, die durch die Verformungskräfte auftreten könnten, sind die Stempel mit Schulterabschnitten versehen, die miteinander im Eingriff stehen und die Stempel versteifen. Die Verformung, die während des Verformungsvorganges auftritt, ist am besten in Fig. 6 dargestellt. Das Material in jedem Schenkel 3a und 3b wird im Bereich 20 eingedrückt und verformt sich in Richtung des Schlitzes so, daß es den Abschnitt 21 ausfüllt, wobei die flachen Flächen 14 und 15 während der Verformung als Matrizen wirken. Wie dies klar aus Fig. 6 hervorgeht, wird die Nut 16 ebenfalls durch das deformierte Material ausgefüllt, so daß die Seitenflächen des Schlitzes eine größere Höhe erhalten, als dies der Dicke des Restes der Kontaktklemme entspricht. Die Kontaktfläche zwischen der Kontaktklemme und dem Leiter ist auf diese Weise wesentlich erhöht.

Claims (5)

1. Kontaktklemme (1) mit einem gegabelten Teil (2), das zwei Schenkel (3a, 3b) und einen dazwischenliegenden Schlitz (4) aufweist und dazu bestimmt ist, dann, wenn es quer auf einen isolierten Leiter aufgeschoben wird, die Isolierung zu durchdringen und einen elektrischen Kontakt mit dem Leiter herzustellen, wobei der gegabelte Teil (2) im Kontaktbereich (5) mit dem Leiter so verformt ist, daß das Material in den Schenkeln parallel zum Schlitz plastisch in Richtung des Schlitzes so verformt ist, daß der letztere eine korrekte Breite und Toleranz in bezug auf den Leiter erhält, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in den Schenkeln (6a, 6b) so verformt wird, daß die Seitenflächen des Schlitzes einander parallel sind und eine größere Höhe haben als die Dicke des Restes der Kontaktklemme (1).

2. Kontaktklemme nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß ein Schenkel (3a) der Kontaktklemme von einer Seite verformt wird und daß der andere Schenkel (3b) von der anderen Seite verformt wird.

3. Kontaktklemme nach den Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (3a, 3b) jeweils so verformt sind, daß das Material längs des Schlitzes (4) sich nach beiden Seiten der Kontaktklemme (1) vorwölbt.

4. Werkzeug zum Verformen einer Kontaktklemme mit einem gegabelten Teil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei gegeneinander wirkende Stempel (10) hat, von denen jeder ein vorstehendes Profil (11) längs des Schlitzes hat, sowie eine Fläche (12), die in Querrichtung des Schlitzes abfällt, wobei diese Fläche durch flache Flächen (13, 14) begrenzt wird, die parallel zu der Arbeitsrichtung des Stempels liegen, wobei eine ebene Fläche (13) zusammen mit der abfallenden Fläche (12) einen spitzen Winkel oberhalb eines Schenkels so bildet, daß das Material in dem Schenkel während des Verformungsvorganges auf den Schlitz zu plastisch verformt wird und von denen die andere ebene Fläche (14) zusammen mit der benachbarten ebenen Fläche (15), die in einem rechten Winkel zu der zweiten Fläche (14) steht, eine Matrize für das Material bildet, das im anderen Schenkel von dem zweiten Stempel plastisch verformt wird, wobei der Abstand, im rechten Winkel zum Schlitz gemessen, zwischen den zweiten ebenen Flächen (14) der Stempelprofile der erwünschten Breite des Schlitzes entspricht.

5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nut (16) zwischen der zweiten ebenen Fläche (14) des Stempelprofils und der benachbarten ebenen Fläche (15) ausgebildet ist, wobei diese Nut (16) durch Ausdehnung (17) der zweiten ebenen Fläche (14) und durch eine Fläche (18) gebildet wird, die gegenüber der benachbarten ebenen Fläche (15) geneigt ist.