DE4404057C2 - Anschlußklemme mit Spreizelement - Google Patents

Anschlußklemme mit Spreizelement

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Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlußklemme zum lösbaren Befe­ stigen wenigstens eines Stromkabels an einem im wesentlichen zylindrischen Pol eines Akkumulators, einer Batterie oder dgl., insbesondere einer Starterbatterie für Kraftfahrzeuge, entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Derartige, auch als Batterieklemmen bezeichnete Anschlußklem­ men sind im allgemeinen als im wesentlichen ringförmige Bau­ elemente ausgebildet, die an einer Stelle des Umfanges einen Schlitz aufweisen. Dieser Schlitz kann mittels einer Klemm­ schraube verengt werden, so daß die durch die beiden Schenkel des ringförmigen Bauelementes gebildeten Klemmbacken aufein­ anderzubewegt werden und den im wesentlichen zylindrischen Pol einer Batterie fest umschließen. Die Klemmschraube ist dabei in der Regel senkrecht zur Achse des Poles seitlich ne­ ben dem Pol angeordnet, so daß ein erhöhter radialer Platzbe­ darf erforderlich ist. Dadurch wird der Platz für die Anord­ nung der Kabelanschlüsse eingeschränkt, die ebenfalls seit­ lich des Batteriepoles angeordnet werden müssen, da in der Regel die gesamte Anschlußklemme mit den Kabelanschlüssen in­ nerhalb des durch die Batterie vorgegebenen Umrisses angeord­ net werden müssen. Weiterhin besteht ein Nachteil darin, daß zum Anziehen der Klemmschraube in der Regel eine Gegenhaltung für die Mutter der Klemmschraube erforderlich ist, wodurch ein erhöhter Platzbedarf bei der Montage benötigt wird. Fer­ ner ist eine maschinelle Montage derartiger Anschlußklemmen in der Regel nicht möglich.
Es ist aus der DE 40 11 378 A1 eine Anschlußklemme bekannt, bei der die Klemmschraube parallel zur Achse des Poles ver­ läuft und somit für die Montage der Anschlußklemme gut er­ reichbar ist. Die Klemmung wird bei einer derartigen An­ schlußklemme durch zwei zusammenwirkende Schrägflächen er­ reicht, durch das Anziehen der Klemmschraube in eine Verstel­ lung der Klemmbacken in Schließrichtung umsetzbar ist. Eine derartige Anordnung hat den Nachteil, daß sich die im allge­ meinen metallischen Schrägflächen stets in Kontakt befinden, wodurch die Gefahr besteht, daß durch Oberflächenkorrosion die Flächen zusammenhaften, so daß ein Lösen der Klemme, bei­ spielsweise nach längerer Zeit, kaum oder nicht mehr möglich ist.
Aus der DE 34 34 466 A1 ist eine Batterieklemme bekannt, die mit ihren Spannbacken den Pol eines Akkumulators umschließt und welche durch einen Spreizbolzen geöffnet bzw. ein Stell­ glied geschlossen wird. In einer ersten Ausführungsform ist die dargestellte Anschlußklemme durch Federkraft geschlossen und wird erst durch die Drehung eines Spreizbolzens geöffnet, so daß sie über den Pol des Akkumulators geschoben werden kann. In einer zweiten Ausführungsform, in der die Anschluß­ klemme gabelartig ausgeführt ist, wirkt diese wie eine Spreizfeder, was bedeutet, daß die Anschlußklemme erst durch die Drehung eines Stellgliedes geschlossen wird. Nachteilig erweist sich die zweite Ausführungsform dahingehend, daß durch das radial zum Pol angeordnete Stellglied eine Montage der Anschlußklemme erschwert wird.
Aus der US-1 720 003 ist eine zangenartige Anschlußklemme zum lösbaren Befestigen eines Stromkabels an einem im wesentli­ chen zylindrischen Pol eines Akkumulators bekannt, die zwei zweiarmige Hebel aufweist, welche jeweils an ihrem einen Ende mit Spannbacken und an ihrem anderen Ende mit einer Spreiz­ einrichtung versehen sind, wobei die Hebel im mittleren Be­ reich über ein Gelenk so verbunden sind, daß durch das Aus­ einanderbewegen der Spannbacken mittels einer tangential zum Pol verlaufenden Schraube als Spreizeinrichtung eine Schließ­ bewegung der Klemmbacken erfolgt. Eine derart gestaltete An­ schlußklemme ist aufwendig.
Aus der US-1 736 623 ist eine ähnliche aus zwei losen Teilen gebildete Anschlußklemme bekannt, bei der das Spreizelement parallel zum Pol ausgerichtet ist und bei der "das Gelenk" durch eine Schraube mit Mutter gebildet wird. Diese Bauform weist den Nachteil auf, daß im vormontierten Zustand das par­ allel zum Pol liegende Spreizelement nicht gegen Herausfallen gesichert ist, da die beiden Teilelemente über die Schraube nur lose miteinander verbunden sind und keine Mindestklemm­ kraft zum Halten des Spreizelementes aufbringen. Außerdem ist es schwierig, durch ein derartiges Gelenk eine reproduzierba­ ren Öffnungswinkel der Spann- und Klemmbacken zu erreichen, da dies abhängig davon ist, wie weit die das "Gelenk" bilden­ de Mutter zugeschraubt wird. Beide Systeme sind zudem korro­ sionsanfällig.
Aus der US-4 429 944 ist zusätzlich eine Batteriepolklemme bekannt, die zwischen den Klemm- und Spannbacken der beiden Hebel ein Federelement als elastisches Biegegelenk aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschlußklemme zu schaffen, die montage- und demontagegerecht ausgeführt ist, einfach herstellbar ist und bei der die oben genannten Nachteile vermieden werden.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Gelenk als Biegegelenk ausgebildet ist, wobei die Hebel mit ihren Klemm- und Spannbacken und das Gelenk aus einem Teil bestehen und das Gelenk durch einen im wesentlichen senkrecht zwischen den beiden Hebeln verlaufenden Steg gebildet wird. Ein Biegegelenk weist den Vorteil auf, daß es so hergestellt werden kann, daß ein genau definierter Öffnungswinkel zwi­ schen den Hebeln besteht, die an ihrem jeweiligen Ende eine Klemmbacke aufweisen, so daß die Klemmöffnung leicht über den Pol schiebbar ist und nur eine geringe Bewegung des Spreiz­ elements notwendig ist, um die Spannbacken so weit auseinan­ der zu bewegen, daß der Pol durch sich schließende Klemmbac­ ken festgeklemmt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Biegegelenk aus dem gleichen korrosionsbeständigem Material bestehen kann, aus dem auch die Anschlußklemme selbst hergestellt ist.
Durch die einstückige Ausbildung der gesamten Anschlußklemme, ausgenommen des Spreizelementes, wird die Herstellung der An­ schlußklemme beispielsweise durch Gießen, wesentlich verein­ facht. Das Gelenk wird durch einen im wesentlichen senkrecht zwischen den beiden Hebeln verlaufenden Steg gebildet. Bei der einstückigen Ausbildung der Anschlußklemme kann durch ein derartiges Gelenk zum einen die gewünschte Beweglichkeit und zum anderen die gewünschte Elastizität erzielt werden.
Besonders zweckmäßig ist es jedoch, wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung das Gelenk elastisch ausgebil­ det ist. Dies hat den Vorteil, daß beispielsweise bei ausge­ bauter Lage der Anschlußklemme zwischen den Spannbacken, ins­ besondere bei teilweise eingedrehtem Spreizelement, noch eine ausreichende Spannwirkung vorhanden ist, um das Spreizelement in Position zu halten. Dies hat den Vorteil, daß die An­ schlußklemme mit montiertem Spreizelement für die Montage be­ reitgestellt werden kann, da sich das Spreizelement stets in definierter Lage in Bezug auf die Anschlußklemme befindet. Weiterhin besteht ein Vorteil, daß das Spreizelement nicht ohne weiteres von der Anschlußklemme gelöst werden kann, so daß auch ohne eine Verliersicherung ein Verlieren des Spreiz­ elementes weitgehend vermieden werden kann.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, die erforderliche Klemmkraft durch die Verwendung eines kon­ struktiv relativ einfachen Spreizelementes zu erzeugen. So kann beispielsweise vorgesehen werden, daß das Spreizelement als Schraube ausgebildet ist, die in axialer Richtung zumin­ dest teilweise einen konischen Verlauf aufweist und zwischen die Spannbacken eindrehbar ist. Dabei kann es zweckmäßig sein, daß die Schraube mit einem selbstschneidenden Gewinde versehen ist. Dies hat den Vorteil, daß der Bereich zwischen den Spannbacken, in den die Schraube als Spreizelement einge­ dreht werden soll, keinerlei Vorbearbeitung bedarf. In einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Schraube als Blechschraube ausgebildet ist.
Ein derartiges konstruktiv einfach aufgebautes Spreizelement kann sowohl senkrecht zur Achse des Pols als auch beispiels­ weise parallel zur Achse des Pols zwischen den Spannbacken eingeführt werden. Selbstverständlich sind auch andere Aus­ richtungen des Spreizelementes möglich. Auch eine Einführung des Spreizelementes senkrecht zur Achse des Pols vereinfacht die Montage erheblich, da beispielsweise bei einem als selbstschneidende Schraube ausgebildeten Spreizelement kein Werkzeug zur Gegenhaltung erforderlich ist. Insbesondere wird jedoch bei einer Einführung des Spreizelementes parallel zur Achse des Pols die Montage der Anschlußklemme an die Batterie vereinfacht.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Spreizelement mit einer Verliersicherung versehen ist. Die Verliersicherung kann beispielsweise als Federring ausgebil­ det sein, der in einer Nut an dem in Einführrichtung vorderen Ende des Spreizelementes gehalten ist. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Verliersicherung als Scheibe ausge­ bildet sein, die mit dem in Einführrichtung vorderen Ende des Spreizelementes fest verbindbar ist. Im einzelnen ist die An­ ordnung so getroffen, daß beispielsweise das Spreizelement als Schraube ausgebildet ist, die bei der Montage von oben in einen durch die Spannbacken gebildeten Spalt eingedreht wird. Durch weiteres Drehen der Schraube wird eine Spreizung der Spannbacken bei gleichzeitiger Schließbewegung der Klemmbac­ ken der Anschlußklemme bewirkt. In Abhängigkeit von den Ab­ messungen des Eindrehbereiches zwischen den Spannbacken und der Länge der Schraube wird diese die untere Begrenzungskante der Anschlußklemme überragen, so daß eine Verliersicherung der obengenannten Art auf der Schraube angeordnet werden kann. Dabei ist es zweckmäßig, die Verliersicherung so auf dem Spreizelement anzuordnen und/oder die Abmessungen der zu­ sammenwirkenden Elemente so zu wählen, daß die Verliersiche­ rung auf wirksam ist, wenn die Schließbewegung der Klemmbac­ ken noch nicht angefangen oder noch nicht vollständig abge­ schlossen ist. Dies hat den Vorteil, daß die Anschlußklemme vormontiert in axialer Richtung auf den Pol aufgeschoben wer­ den kann, während eine nachträgliche Montage der Verliersi­ cherung, d. h. bei montierter Anschlußklemme nicht oder nur mit erhöhtem Aufwand möglich ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht einer Anschlußklemme gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 mit eingesetztem Spreizelement und
Fig. 4 ein Spreizelement.
Die in der Zeichnung dargestellte Anschlußklemme 1 weist zwei Klemmbacken 2, 3 auf, die jeweils auf einem Hebel 4, 5 ange­ ordnet sind. Die Klemmbacken 2, 3 begrenzen eine Klemmöffnung 8, die im wesentlichen der äußeren Form des in der Zeichnung nicht dargestellten Pols eines Akkumulators, einer Starter­ batterie oder dgl. entspricht. Bei dem in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispiel ist die Innenfläche 9 der Klemmöffnung 8 leicht konisch für einen entsprechend geform­ ten Pol ausgebildet.
An ihren den Klemmbacken 2, 3 abgekehrten Seiten weisen die Hebel 4, 5 Spannbacken 6, 7 auf, die zwischen sich einen Spalt 10 begrenzen. Die Hebel 4, 5 sind über einen dünnen Steg 11, der als Biegegelenk wirkt, miteinander verbunden. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Klemmbacken 2, 3, die Hebel 4, 5 und die Spann­ backen 6, 7 sowie der Hebel 11 aus einem Teil.
Im einzelnen ist die Anordnung so getroffen, daß bei einer Auseinanderbewegung der Spannbacken 6, 7 - also bei einer Vergrößerung des Spaltes 10 - sich die Klemmbacken 2, 3 auf­ einander zu bewegen. Dazu ist zwischen den Klemmbacken 2, 3 ebenfalls eine spaltartige Öffnung 12 vorgesehen, um eine derartige Schließbewegung zu ermöglichen.
Die Spreizung der Spannbacken 6, 7 erfolgt bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform durch ein im wesent­ lichen schraubenförmiges Spreizelement 13 (Fig. 4). Das Spreizelement 13 weist an seinem in Einführrichtung vorderen Bereich einen im wesentlichen zylindrischen Führungszapfen 14 auf, an den sich ein konischer Gewindeabschnitt 15 an­ schließt. Der konische Abschnitt 15 mündet in einen im we­ sentlichen zylindrischen Gewindeabschnitt 16. Weiterhin weist das Spreizelement 13 einen Schraubenkopf 17 auf, der bei­ spielsweise als Schraubenkopf mit Innensechskant, Schlitz, Kreuzschlitz oder dgl. ausgebildet sein kann. Dieses Spreiz­ element 13 wird parallel zur Achse des Pols, also parallel zur Aufsetzrichtung 18 der Anschlußklemme, im Bereich des Spaltes 10 zwischen die Spannbacken 6, 7 eingedreht.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weisen die Spannbacken 6, 7 im Bereich des Spaltes 10 jeweils eine im Schnitt konische Füh­ rung 19 auf, um das erstmalige Eindrehen eines derartigen Spreizelementes 13 zu vereinfachen. Die Herstellung dieses Bereiches zwischen den Spannbacken 6, 7 kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß zunächst ein Rohling einer Anschluß­ klemme ohne den Spalt 10 gefertigt wird und im Bereich des zukünftigen Spaltes 10 die Spannbacken 6, 7 mit einer koni­ schen Bohrung versehen werden. Nach dem Auftrennen der An­ schlußklemme in diesem Bereich unter Bildung des Spaltes 10 werden dadurch die die konische Führung bildenden seitlichen Begrenzungsflächen für das Spreizelement 13 gebildet.
Die Spannbacken 6, 7 weisen weiterhin in dem Bereich, in dem der Schraubenkopf 17 zur Anlage auf die Anschlußklemme 1 kommt, eine Ausnehmung 20 auf, so daß der Schaubenkopf 17 in eingedrehter Position zumindest teilweise gegenüber der Ober­ fläche 21 der Anschlußklemme 1 versenkt ist.
Das Spreizelement 13 ist zusätzlich mit einer Verliersiche­ rung 23 versehen, die am zylindrischen Führungszapfen 14 an­ geordnet ist. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist die Verliersicherung 23 als Scheibe ausge­ bildet, die durch eine nietartige Stauchung des Führungszap­ fens 14 mit diesem verbunden ist.
Da es bei der Anordnung einer derartigen Verliersicherung 23 im allgemeinen erforderlich ist, daß das Spreizelement 13 über die untere Begrenzungsfläche 26 der Anschlußklemme 1 hervorragt, ist es zweckmäßig, daß die Spannbacken 6, 7 auf ihrer dem Schraubenkopf 17 abgekehrten Seite ebenfalls eine Ausnehmung 24 aufweisen, die im wesentlichen den Abmessungen der Verliersicherung 23 entspricht. Dadurch kann der hervor­ stehende Abschnitt des Spreizelementes 13 verringert werden, da ein Teil der Axialbewegung des Spreizelementes 13 inner­ halb des Umrisses der Anschlußklemme 1 erfolgt. Dies hat den Vorteil, daß der erforderliche Einbauraum einer Anschlußklem­ me reduziert werden kann.
Das Stromkabel kann in bekannter Weise durch die als Öse aus­ gebildete Leitungsbefestigung 29 durch Verlöten mit der An­ schlußklemme 1 verbunden werden. Es ist offensichtlich, daß mit einer derartigen Anschlußklemme 1 die Montage auf den Pol auch unter beengten Platzverhältnissen, beispielsweise im Mo­ torraum eines Kraftfahrzeuges, in einfacher Weise erfolgen kann. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn - wie in der Zeichnung dargestellt - das Spreizelement 13 parallel zur Achse des Pols zwischen die Spannbacken 6, 7 eindrehbar ist. Die Anschlußklemme 1 kann beispielsweise einstückig aus Mes­ sing gegossen werden. Die erforderlichen Spalte 10 zwischen den Spannbacken 6, 7 und ggf. auch der Spalt 12 zwischen den Klemmbacken 2, 3 können beispielsweise durch mechanische Be­ arbeitung oder auch durch entsprechende Ausbildung der Werk­ zeugform hergestellt werden. Die anschließende Montage des Spreizelementes 13, ggf. auch mit einer Verliersicherung 23, kann in der Weise vereinfacht werden, daß das Spreizelement 13 mit einem selbstschneidenden Gewinde 22 versehen ist. Da­ durch ist in der Regel keine weitere mechanische Bearbeitung der Spannbacken 6, 7 im Bereich des Spaltes 10 erforderlich.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist das Spreizelement als Schraube ausgebildet. Es kann auch vor­ gesehen werden, daß das Spreizelement als ein Stift mit ova­ lem, elliptischem oder asymmetrischen Querschnitt ausgebildet ist, der drehbar zwischen den Spannbacken gehalten ist. Da­ durch ist es möglich, durch Drehung des Stiftes um beispiels­ weise 90° eine Spreizung der Spannbacken und somit eine Schließbewegung der Klemmbacken zu bewirken. Zweckmäßig kann es sein, wenn der Stift durch Klemmringe oder dgl. axial festgelegt zwischen den Spannbacken, vorzugsweise parallel zur Achse des Pols, gehalten ist.

Claims (9)

1. Anschlußklemme (1) zum lösbaren Befestigen wenigstens ei­ nes Stromkabels an einem im wesentlichen zylindrischen Pol eines Akkumulators, einer Batterie oder dergleichen, insbe­ sondere einer Starterbatterie für Kraftfahrzeuge, welche An­ schlußklemme (1) zwei aufeinanderzubewegbare, die Mantelflä­ che des Pols zumindest teilweise umschließende Klemmbacken (2, 3) aufweist, wobei die Anschlußklemme (1) zwei Hebel (4, 5) aufweist, die jeweils an ihrem einen Ende mit einer Klemm­ backe (2, 3) und an ihrem anderen Ende mit einer Spannbacke (6, 7) versehen sind und die über wenigstens ein Spreizele­ ment (13) auseinanderbewegbar sind, wobei die beiden Hebel (4, 5) über wenigstens ein zwischen den Klemm- und Spannbac­ ken (2, 3; 6, 7) angeordnetes Gelenk (11) derart verbunden sind, daß bei einer Auseinanderbewegung der Spannbacken (6, 7) eine Schließbewegung der Klemmbacken (2, 3) erfolgt, da­ durch gekennzeichnet, daß das Gelenk (11) als Biegegelenk ausgebildet ist, wobei die Hebel (4, 5) mit ihren Klemm- und Spannbacken (2, 3; 6, 7) und das Gelenk (11) aus einem Teil bestehen und das Gelenk durch einen im wesentlichen senkrecht zwischen den beiden Hebeln (4, 5) verlaufenden Steg (11) ge­ bildet wird.
2. Anschlußklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (11) elastisch ausgebildet ist.
3. Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement (13) eine Schraube ist, die in axialer Richtung zumindest einen konisch verlaufenden Abschnitt (15) aufweist und zwischen die Spannbacken (6, 7) eindrehbar ist.
4. Anschlußklemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube mit einem selbstschneidenden Gewinde (22) versehen ist.
5. Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (13) als Blechschraube aus­ gebildet ist.
6. Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement (13) parallel zur Achse des Pols zwischen die Spannbacken (6, 7) einführbar ist.
7. Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement (13) mit einer Verlier­ sicherung (23) versehen ist.
8. Anschlußklemme nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verliersicherung (23) als Federring ausgebildet ist, der in einer Nut an dem in Einführrichtung vorderen Ende des Spreizelementes (13) gehalten ist.
9. Anschlußklemme nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verliersicherung (23) als Scheibe ausgebildet ist, die mit dem in Einführrichtung vorderen Ende des Spreizele­ mentes (13) verbindbar ist.
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