DE4221827C2 - Elektrische Klemmanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Klemmanordnung für den Anschluß eines Hauptkabels nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dabei handelt es sich um Batterieklemmen, welche mit einem Spannring den Batteriepol umfassen. Solche Klemmen in Schmiedeausführung sind nach DIN 72 332 genormt.

Elektrische Kontakte spielen bei allen elektrischen Geräten eine entscheidende Rolle. Die Kontaktsicherheit hängt von verschiedenen Einflußfaktoren ab. Man versucht, eine möglichst hohe Zuverlässigkeit des elektrischen Kontaktes dadurch zu erzielen, daß man durch Verlöten oder Verschweißen eine möglichst innige Verbindung der elektrischen Leiter untereinander anstrebt. Bei lösbaren Anschlußstücken finden vornehmlich Steck- und Schraubverbindungen Verwendung. Für hohe Ströme bzw. Stromdichten, kommen fast ausschließlich nur Schraubverbindungen in Frage. Entscheidend für den Stromübergang ist einerseits der Zustand der Kontaktflächen und andererseits der Kontaktdruck, mit welchem diese Flächen aufeinandergepreßt werden.

Um eine reproduzierbare Flächenpressung zu erzielen, wird von den elastischen Eigenschaften eines metallischen Werkstoffes für den Kontaktträger Gebrauch gemacht. Im allgemeinen ist es erforderlich, einen Kontaktträger mit einem Kontaktwerkstoff zu beschichten, welcher die geforderte Korrosionsbeständigkeit aufweist. Die Forderung, die ein Kontaktträgerwerkstoff erfüllen soll, sind gute elektrische und thermische Leitfähigkeit, gute Festigkeitseigenschaften, hohe Erweichungs- und Dauerverwendungstemperatur und bei Massenartikeln niedriger Preis und niedriges Gewicht. Falls der Kontaktträgerwerkstoff genügend gute Korrosionsbeständigkeit aufweist, kann man auf eine Beschichtung verzichten.

Dieser Fall ist aber eher selten, da die wirklich korrosionsbeständigen Materialien zu teuer sind. Der Kontaktträger sollte weiterhin auch eine Reihe technologischer Eigenschaften wie gute Warm- und Kaltbildsamkeit, spannabhebende Formbarkeit, Schweiß- und Lötfähigkeit sowie Galvanisierbarkeit aufweisen. Für viele technische Zwecke sind dafür Kupferlegierungen im Einsatz.

Ein Beispiel für einen demontierbaren elektrischen Anschluß ist die sogenannte Polklemme für den Batteriepol einer Fahrzeugbatterie oder eines ortsfesten Akkumulators. Ein Spannring umschließt den Batteriepol. Er wird mittels der Befestigungsschraube so gespannt, daß eine sichere Verbindung zwischen Batteriepol und Spannring erzielt wird. Der Spannring ist Teil eines Klemmstücks, welches zudem Aufnahmebohrungen für elektrische Leitungen aufweist. Das Klemmstück besteht aus Spannring und Klemmschraube, sowie aus Anschlüssen für Kabel und Leitungen zu div. Stromverbrauchern. In diesem Zusammenhang ist die Leitung vom Pluspol der Fahrzeugbatterie zum Anlasser von Bedeutung. Die Verbindung zwischen Kabel und Klemmstück wird meistens mittels Löten, in Sonderfällen auch mittels einer Klemmverbindung, hergestellt.

Ein Nachteil dieser Verbindungsart ist die nur schwer lösbare Verbindung zwischen Batterieklemme und dem Verbindungskabel. Zu Reparaturzwecken am Batteriekabel muß auch die Batterieklemme ersetzt werden.

Eine Klemmverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der FR-PS 940 756 bekannt. Die für das Zusammenziehen des Spannrings der Polklemme vorgesehene Schraube weist am Kopf eine Bohrung auf, welche das Kabel aufnimmt. Das elektrische Kabel wird am abisolierten Ende mittels einer Klemmschraube mit der Schraube leitend verbunden. Nachteilig sind der große Übergangswiderstand infolge des vergleichweise geringen Anpreßdrucks und die abgewinkelte Anordnung des Kabels hinsichtlich der Schraubenachse, die bei der Montage hinderlich ist.

Aus der DE-OS 21 04 036 ist eine Batterieklemme bekannt, bei der die elektrische Verbindung zur Batteriezuleitung dadurch bewerkstelligt wird, daß die Leiterhülse an die Batteriezuleitung angedrückt wird.

Aus der DE-AS 10 84 802 ist eine geschlitzte Anschlußklemme für Akkumulatorenbatterien bekannt, die aus einer Aluminiumlegierung besteht. Bei dieser bekannten Klemme wird außerdem eine die Klemme allseitig umhüllende Bleischicht aufgebracht. Eine derartige Ausbildung der Klemme ist sehr aufwendig und dient lediglich dem Schutz der Klemme gegen Säure-Korrosion.

Es ist ferner aus dem DE 89 01 626 U1 eine viereckige Anschlußklemme bekannt, die aufgrund ihrer Ausbildung einen erheblichen Fertigungsaufwand erfordert. Bei dieser Anschlußklemme sind auch zusätzliche Anschlußmöglichkeiten für Verbraucher vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer elektrischen Klemmanordnung der eingangs genannten Art eine konstruktive Veränderung so vorzunehmen, daß die Montage solcher Klemmen erleichtert und eine größere Flexibilität bei der Bestückung und eine gute Kontaktierung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Anschlußschraube mit elektrischem Kabel in Seiten­ ansicht;

Fig. 2 eine Klemmanordnung in Draufsicht und

Fig. 3 die Befestigungsweise von Anschlußschrauben an einer Batterie.

Der Anordnung gemäß der Erfindung liegt zugrunde, daß die Anschlußschraube, welche den Spannring des Klemmstücks zusammenzieht, zusätzlich einen Kopf besitzt, der die anschließende Batterieleitung oder die Batterieleitungen aufnehmen kann. Die Verbindung zum Rundpol stellt der Spannring her, welcher sich als ein geschlitzter Ring mit zwei Laschen und einer dem konischen Pol entsprechenden Bohrung darstellt. Die Befestigungsschraube mit der angecrimpten (gegebenenfalls verlötet) Leitung wird durch die in den Laschen vorhandene Bohrung geschoben und mit einer Mutter angezogen. Ein Stromübergang wird durch die Spannkraft der Schraubverbindung und eine kraftschlüssige Verbindung der Kontaktflächen hergestellt.

Die in Fig. 1 dargestellte elektrische Klemmanordnung zeigt die Klemmanordnung 1 nach der Erfindung. Die Anschlußschraube 2 weist einen Gewindestutzen 4 auf, auf dem die Mutter 5 aufgeschraubt ist, um den Kontaktdruck zwischen dem Kopf 7 der Spannschraube und dem hier im Schnitt dargestellten Spannring 3 zu erzielen. Im unteren Teil der Abbildung ist ein Konus 12 dargestellt, welcher auf dem Kopf der Schraube angebracht ist und der für eine gute elektrische Verbindung zwischen der Anschlußschraube 2 und dem Spannring 3 sorgt.

Durch Anziehen der Anschlußschraube, welche zugleich als Spannschraube für den Spannring 3 dient, wie Fig. 2 zeigt, wird dieser Spannring um den Batteriepol 13 derart gespannt, daß sowohl eine sichere mechanische Verbindung als auch ein guter Stromübergang zum Klemmstück gewährleistet ist. Das Kabel 8 ist in das Anschlußteil der Anschlußschraube 2 eingelegt und verpreßt und gegebenenfalls verlötet worden. Am anderen Ende der Leitung wird in der Regel ein Kabelschuh angebracht, der eine Verbindung zu einem elektrischen Gerät hergestellt. Bei einem Fahrzeug ist dies meist der Anlasser, bei stationären Anlagen ein Schalter oder Generator. Es können auch noch weitere Befestigungspunkte vorgegeben sein, welche beispielsweise als Schraublöcher 10 in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt sind. In Fig. 3 ist ersichtlich, daß durch konstruktive Ausgestaltung der Klemmanordnung das abgehende Starkstromkabel 8 in verschiedenen Positionen angebracht werden kann. Als Material für den Spannring 3 und das Klemmstück kommt einerseits Messing in Frage, welches, um es korrosionsfest zu machen, zu verbleien ist; er kann aber auch aus einer säure- bzw. seewasserbeständigen Aluminiumlegierung hergestellt sein.

Der Spannring ist in seiner einfachsten Form ein Band; er kann aber auch auf seinen Umfang so gestaltet werden, daß verschiedene Zusatzadern für die Versorgung von elektrischen Geräten an diversen Anschlußpunkten 10 angeschlossen werden können.

Claims (4)

1. Elektrische Klemmanordnung für den Anschluß eines elektrischen Hauptkabels an einen Batteriepol mit einem Klemmstück zur elektrischen und mechanischen Verbindung mit dem Batteriepol, welches einen Spannring und zum Befestigen des Spannrings am Batteriepol und zur Verbindung mit dem Hauptkabel mindestens eine Anschlußschraube mit Mutter aufweist, wobei der Batteriestrom über die Anschlußschraube zum Hauptkabel geht und die Anschlußschraube einen Gewindestutzen, einen Schraubenkopf und am Schraubenkopf eine Aufnahme in Form eines Hohlraums zum Einlegen und Kontaktieren des elektrischen Hauptkabels aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptkabel in der dafür vorgesehenen Aufnahme zur Kontaktierung verpreßbar ist, und daß die Achsen der Anschlußschraube und des Hauptkabels eine Linie bilden.

2. Elektrische Klemmanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (7) eine konische Kontaktfläche (6) aufweist, welche durch das Anziehen der Mutter (5) sich in eine konische Aussparung in einer Lasche des Spannrings einpaßt.

3. Elektrische Klemmanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Spannring (3) zusätzliche Anschlußmöglichkeiten (10) für Stromverbraucher vorgesehen sind.

4. Elektrische Klemmanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der Klemmanordnung aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sind.