DE4408622C1 - Klemme, insbesondere Autobatterie-Polklemme - Google Patents
Klemme, insbesondere Autobatterie-PolklemmeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Klemme nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1, wie sie insbesondere als Polklemme zum
Anschließen eines elektrischen Kabels an einen Anschlußstutzen
einer Autobatterie Verwendung findet.
Derartige Klemmen in Form einer Autobatterie-Polklemme sind in
den Patentschriften DE 38 11 629 C1 und DE 41 38 547 C1 offen
bart. Die dortige Spanneinrichtung beinhaltet eine parallel zur
Aufnahmerichtung des Batterieanschlußstutzens angeordnete
Spannschraube, auf die eine Schraubenmutter aufgedreht ist, was
es ermöglicht, daß die Spanneinrichtung von der Oberseite der
Autobatterie her bequem bedienbar ist. Die Umwandlung der
Spannkraft in eine dazu quer verlaufende Klemmkraft der Klemm
backen erfolgt mittels an einem separaten Klemmstück und/oder
den freien Klemmbackenenden vorgesehenen, miteinander gleitend
zusammenwirkenden Schrägflachen und Gegenflächen, wobei die
freien Klemmbackenenden beim Anziehen der Spannschraube aufein
anderzu gedrückt werden. Diese bekannten Schrägflächen und Ge
genflächen bestehen jeweils aus ebenen Flächenabschnitten, die
sich etwa radial von der Klemmaufnahme weg, d. h. senkrecht zur
Stutzenaufnahmerichtung sowie zur Bewegungsrichtung der freien
Klemmbackenenden, erstrecken und senkrecht zu dieser Richtung
einheitlich um einen bestimmten, vorgegebenen Schrägwinkel ge
neigt sind.
Die Gestaltung der Klemme mit zwei einseitig eingespannten
Klemmbacken, d. h. solchen, deren Enden im einen Endbereich ge
geneinander fixiert sind, während ihre gegenüberliegenden Enden
gegeneinander zur Erzeugung der Klemmwirkung beweglich sind,
hat zur Folge, daß die Klemmbewegung nicht aus einer reinen
Translationsbewegung der Klemmbacken gegeneinander, sondern
hauptsächlich aus einer Drehbewegung der Klemmbacken um einen
lokalen Drehpunkt besteht, der seine Lage im allgemeinen im
Verlaufe der Klemmbewegung ändert. Verursacht durch diese Dreh
bewegung legen während der Klemmbewegung äußere, d. h. weiter
von der Klemmaufnahme entfernt liegende, Bereiche einen größe
ren Weg zurück als weiter innenliegende, d. h. der Klemmaufnahme
zugewandte, Bereiche. Dies wiederum bedeutet für die obigen,
bekannten Polklemmen mit den jeweils als ebene Flächen gestal
teten Schrägflächen bzw. Gegenflächen, daß letztere nur in ei
ner ausgezeichneten Stellung, in der sich die schrägen Flächen
genau parallel zueinander erstrecken, flächig zusammenwirken.
Je mehr die tatsächliche Klemmbackenstellung jeweils von dieser
ausgezeichneten Stellung abweicht, um so mehr geht der flächige
Andruckkontakt von Schrägfläche und Gegenfläche verloren, ins
besondere zur äußeren Backenendkante hin, während sich der An
preßdruck zum inneren, der Klemmaufnahme zugewandten Bereich
hin erhöht. Dies resultiert in einem Übergang von flächigem An
preßdruck in einen linienhaften und schließlich punktuell ein
wirkenden Druck, was eine entsprechend hohe Materialbelastung
bei der Erzeugung der Klemmwirkung mit sich bringt, wobei sich
zusätzlich die Verlagerung der Krafteinwirkung in Richtung auf
den lokalen Drehpunkt zu aufgrund der Hebelgesetze krafterhö
hend und damit materialbelastend auswirkt. Die hohe punktuelle
Kraftbelastung bedeutet eine Beschränkung in der Verwendung von
vergleichsweise weichen Werkstoffen, wie z. B. verbleitem Mes
sing.
Auf das Problem einer sich während der Klemmbewegung durch An
ziehen der Spanneinrichtung verringernden Anlagefläche zwischen
den Schräg- und den Gegenflächen ist in der Patentschrift DE 42
26 563 C1 hingewiesen. Zur Beibehaltung einer verbesserten An
lage der Schräg- und der Gegenflächen und damit einer größeren
Fläche zur Aufnahme der Klemmkraft wird dort eine gattungsgemä
ße Anschlußklemme für einen Batterie- oder Akkumulatorpol vor
geschlagen, bei dem die Schrägflächen an den Klemmbacken derart
gekrümmt sind, daß ihre in Ebenen parallel zur Ebene der Klemm
bewegung liegenden Höhenlinien auf Kreisbögen gleicher Krümmung
verlaufen, wobei die an einem Klemmstück vorgesehenen Gegenflä
chen komplementär gekrümmt geformt sind. Die Schrägflächen bil
den daher Teile der Mantelfläche eines Scherzylinders und be
sitzen an jeder Stelle ihres parallel zur Klemmebene gekrümmten
Verlaufs einen konstanten Winkel zwischen Flächennormalen und
der Richtung senkrecht zur Klemmebene und somit einen an jeder
Stelle gleich großen Schrägwinkel.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung
einer Klemme der eingangs genannten Art zugrunde, die mit ver
gleichsweise geringem Aufwand herstellbar ist und bei der in
jeder Klemmstellung der Anpreßdruck der zusammenwirkenden,
schrägen Gleitflächen möglichst niedrig bleibt.
Dieses Problem wird durch eine Klemme mit den Merkmalen des Pa
tentanspruchs 1 gelöst. Wenigstens eine Schrägfläche ist so ge
staltet, daß ihre Schrägung auf Höhe einer der Klemmaufnahme
zugewandten, inneren Schnittebene größer ist als auf Höhe einer
gegenüberliegenden, äußeren, der Klemmaufnahme abgewandten
Schnittebene. Diese Maßnahme trägt der Tatsache, daß die äuße
ren Bereiche der freien Klemmbackenenden eine größere Wegände
rung während des Klemmvorgangs erfahren als deren innere Berei
che, in passender Weise derart Rechnung, daß während des gesam
ten Klemmvorgangs, d. h. in jeder Klemmstellung, Schrägfläche
und Gegenfläche auf Höhe der äußeren Ebene in Kontakt bleiben.
Dies bringt eine Verbesserung gegenüber obiger, bekannter An
ordnung bereits aufgrund von Hebelgesetzaspekten, da sich er
findungsgemäß im schlechtesten Fall ein nur punktueller Kontakt
von Schrägfläche und Gegenfläche auf Höhe der äußeren Ebene er
geben kann, was bereits einen geringeren punktuellen Anpreß
druck ergibt als bei punktuellem Kontakt auf Höhe der inneren
Ebene. Zusätzlich bleibt jedoch durch die erfindungsgemäße Wahl
des größeren Schrägwinkels für den inneren Schnittflächenbe
reich auch dort normalerweise in allen Klemmstellungen der
Schrägflächen-Gegenflächen-Kontakt erhalten. Der sich daraus
ergebende Zweipunktkontakt wirkt sich weiter kraftbelastungs
mindernd aus. Je nach der weiteren individuellen Gestaltung von
Schrägfläche und damit zusammenwirkender Gegenfläche läßt sich
der Anpreßdruck weiter verringern, indem in jeder Klemmstellung
ein linienhaftes oder flächenhaftes Gegeneinanderliegen von
Schrägfläche und Gegenfläche über deren gesamte Fläche oder we
nigstens entlang der inneren und äußeren Bereiche aufrechter
halten bleibt. Eine aufwendige Ausformung gekrümmter Flächenab
schnitte ist dabei nicht zwingend erforderlich.
Eine konstruktiv vorteilhafte Lösung ist durch eine Ausgestal
tung der Erfindung nach Anspruch 2 gegeben. Die Fortsätze und
Schlitzöffnungen befinden sich jeweils auf unterschiedlicher
Höhe bezüglich der Klemmaufnahme und wirken tangential zu
dieser mit jeweiligen Begrenzungsseiten zusammen. Vorzugsweise
sind gemäß Anspruch 3 die Begrenzungsseiten als ebene Flächen
abschnitte gebildet, wobei die beiden inneren zusammenwirkenden
Abschnitte beide um den größeren Schrägwinkel und die beiden
äußeren Abschnitte beide um den kleineren Schrägwinkel geneigt
ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht beispielsweise
eine bis auf die Spannschrauben und zugehörigen Schraubmuttern
einteilige Ausführung der Klemme durch geeignete Modifikation
entsprechender, eingangs erwähnter, bekannter Klemmen.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist ein se
parates U-förmiges Klemmstück gemäß Anspruch 4 vorgesehen,
mittels dessen Schenkeln die freien Klemmbackenenden zusammen
drückbar sind, wobei die Schenkelinnenseiten die Schrägflächen
bereitstellen, mit denen an den Klemmbackenenden ausgebildete
Gegenflächen gleitend zusammenwirken. In einer Weiterbildung
dieser Ausgestaltung sind gemäß Anspruch 5 die Schrägflächen an
den Schenkelinnenseiten aus zwei ebenen, gegeneinander verkipp
ten Dreiecksflächen zusammengesetzt. Diese Schrägflächengestal
tung läßt sich einerseits technisch ohne großen Aufwand ver
wirklichen und stellt andererseits einen guten Kompromiß zu ei
ner idealen Schrägflächengestaltung dar, deren Verlauf einer in
der Klemmenlängsrichtung gewundenen Viereckfläche entspricht.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeich
nungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Autobatte
rie-Polklemme mit einer Spanneinrichtung mit U-för
migem Klemmstück,
Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht der Polklemme von
Fig. 1 im Bereich des Klemmstücks unter Weglassen
eines freien Klemmbackenendes und
Fig. 3 eine ausschnittweise, perspektivische Ansicht einer
weiteren Autobatterie-Polklemme ohne separates Klemm
stück.
Ein erstes Beispiel einer Klemme 1, welche die Funktion einer
Autobatterie-Polklemme zum Anschluß eines elektrischen Kabels
an den Anschlußstutzen einer Autobatterie erfüllt, ist in den
Fig. 1 und 2 dargestellt, wobei zur Erleichterung der weite
ren Beschreibung ein orthogonales Koordinatensystem mit x-, y-
und z-Koordinaten wie in den Figuren gezeigt gewählt ist, auf
das im weiteren Bezug genommen wird. Die Polklemme 1 besitzt
zwei Klemmbacken 2, 3, die sich in Längsrichtung, d. h. in der
x-Richtung, von einem geschlossenen Endbereich 4, wo die
Klemmbacken 2, 3 nicht gegeneinander beweglich sind, bis zu
einem offenen Endbereich 6 erstrecken, wobei dazwischen durch
eine jeweils halbzylindrische Gestaltung der Klemmbacken 2, 3
eine zylindrische Klemmaufnahme 5 gebildet ist, in welcher
der Anschlußstutzen einer Autobatterie in der z-Richtung ein
führbar ist. Die freien Klemmbackenenden 7, 8 des offenen
Endbereiches 6 liegen sich ebenso wie die beiden halbzylind
rischen Klemmbackenabschnitte für die Klemmaufnahme 5 in
y-Richtung getrennt von einem durchgehenden Klemmspalt 14 ge
genüber. Die Klemmwirkung für einen in die Klemmaufnahme 5
eingeführten Batterieanschlußstutzen ergibt sich durch Zusam
mendrücken der freien Klemmbackenenden 7, 8 unter Verengung
des Klemmspalts 14. Die dadurch hervorgerufene Klemmbewegung
entspricht im wesentlichen einer Drehbewegung der einseitig
festgelegten Klemmbacken 2, 3 um eine in z-Richtung verlau
fende Drehachse, deren Lage sich im Verlauf des Klemmvorgangs
abhängig von der genauen Dimensionierung der Klemme 1 und des
aufgenommenen Batterieanschlußstutzens verändert, und zwar im
allgemeinen derart, daß die Drehachse mit weiterem Zusammen
klemmen der Klemmbacken 2, 3 entlang der Längsmittelachse der
Polklemme 1, d. h. entlang der x-Richtung, vom geschlossenen
Endbereich 4 weg wandert.
Das Zusammendrücken der freien Klemmbackenenden 7, 8 wird
durch eine Spanneinrichtung 9 bewirkt, die ein U-förmiges
Klemmstück 18, das mit seinen Schenkeln die freien Klemm
backenenden 7, 8 in y-Richtung teilweise umgreift, sowie eine
am Klemmstück 18 fixierte Spannschraube 16 beinhaltet, die
von unten durch eine in der Fig. 2 teilweise zu erkennende
Durchführungsöffnung 15, welche die freien Klemmbackenden 7,
8 durchsetzt, hindurchgeführt ist, wobei von oben auf die
Spannschraube 16 eine Schraubenmutter 17 aufgeschraubt ist.
Die Innenseiten 19, 20 der Schenkel des Klemmstücks 18
bilden Schrägflächen, auf deren besondere Gestaltung weiter
unten detailliert eingegangen wird und die mit jeweiligen Ge
genflächen 23, 24 zusammenwirken, welche an den freien Klemm
backenenden 7, 8 in einem unteren, in y-Richtung außenseiti
gen Bereich ausgebildet sind. Durch Anziehen der Spannschrau
benmutter 17 entsteht folglich eine in z-Richtung wirkende
Spannkraft, welche die freien Klemmbackenenden 7, 8 in den
Raum zwischen die beiden Schenkel des Klemmstücks 18 hinein
treibt. Dabei gleiten die Gegenflächen 23, 24 entlang der an
den Schenkelinnenseiten des Klemmstücks 18 ausgebildeten
Schrägflächen 19, 20, wodurch die freien Klemmbackenenden 7,
8 in y-Richtung zusammengedrückt werden und die Klemmbacken
2, 3 die besagte Klemmbewegung ausführen, die eine zur
z-Richtung senkrechte Klemmkraft bereitstellt.
Wie gesagt, besteht die Klemmbewegung der Klemmbacken 2, 3
senkrecht zur z-Richtung aufgrund deren einseitiger Festlegung
nicht aus einer reinen Translationsbewegung in y-Richtung, son
dern aus einer komplexeren Bewegung, die insbesondere eine je
weilige lokale Drehkomponente um eine in z-Richtung verlaufende
Drehachse beinhaltet, so daß während der Klemmbewegung die ver
schiedenen Bereiche der freien Klemmbackenenden 7, 8 mit zu
nehmender Entfernung von der Klemmaufnahme 5 einen größeren
Klemmweg zurücklegen. Um hierbei die punktuelle Druckbelastung
von Schrägfläche 19, 20 und dagegen anliegender Gegenfläche
23, 24 in einer konstruktiv einfachen Weise gering zu halten,
sind die beiden Schrägflächen 19, 20 in spezieller Weise
gestaltet, wie dies für die eine Schrägfläche 20 aus Fig. 2
zu erkennen ist, wobei sich die Gestaltung der gegenüberlie
genden Schrägfläche 19 daraus durch Spiegelung an der ver
tikalen Längsmittelebene ergibt, bezüglich der das Klemmstück
18 symmetrisch aufgebaut ist. Zur besseren Veranschaulichung
der Gestaltung der Schrägfläche 20 ist das zugehörige freie
Klemmbackende 7 in Fig. 2 weggeschnitten.
Die Schrägfläche 20 ist in x-Richtung zur Klemmaufnahme 5
hin durch eine zwischen zwei Endpunkten P₀, P₃ verlaufende
Linie begrenzt, die in einer inneren yz-Ebene 12
liegt, welche durch die Abschlußfläche des Klemmstücks 18 in
dieser Richtung definiert ist. Gegenüberliegend ist die Schräg
fläche 20 von einer zwischen zwei weiteren Begrenzungspunkten
P₁, P₂ verlaufenden, äußeren Linie begrenzt, welche
entsprechend in einer äußeren, durch die zugehörige gegenüber
liegende Klemmstück-Abschlußfläche definierten yz-Ebene 13
liegt. Wie sich aus Fig. 2 weiter ergibt, besitzen die beiden
obenliegenden Begrenzungspunkte P₂, P₃ gleiche y- und z-Koor
dinaten s₁ bzw. h, so daß deren Verbindungslinie eine zur
x-Achse parallele, obere Begrenzungslinie der Schrägfläche 20
bildet. Demgegenüber ist die untere, sich zwischen den beiden
unteren Begrenzungspunkten P₀, P₁ erstreckende Begrenzungs
linie, welche die Knicklinie zwischen dem Klemmstück-Schenkel
bereich und dem Klemmstückmittelbereich bildet, aus der x-Rich
tung heraus in y-Richtung dergestalt verkippt, daß der in der
äußeren yz-Ebene 13 liegende Begrenzungspunkt P₁ um einen
Wert s₂ näher zur vertikalen Längsmittelebene liegt als der
andere untere Begrenzungspunkt P₀, der in der inneren yz-Ebe
ne 12 liegt. Daraus ergibt sich, daß der Schrägwinkel α, um
den die innenliegende Begrenzungslinie geneigt verläuft,
größer ist als der Schrägwinkel β, um den die gegenüberlie
gende, äußere Begrenzungslinie geneigt ist. In einem
konkreten Beispiel ist (in einer willkürlichen Längeneinheit)
s₁=s₂=3,5 und h=6 gewählt, woraus α=60° und β=40,6° folgt. Die
Schrägfläche 20 setzt sich hierbei aus zwei ebenen Dreiecks
flächen 21, 22 zusammen, von denen die eine 21 durch die
innere und die obere und die andere 22 durch
die äußere und die untere Begrenzungslinie fest
gelegt ist. Ersichtlich bildet die Diagonale zwischen dem inne
ren, unteren Begrenzungspunkt P₀ und dem äußeren, oberen Be
grenzungspunkt P₂ als gemeinsame Seite der beiden Dreiecks
flächen 21, 22 eine Knicklinie, längs der die beiden ebenen
Dreiecksflächen 21, 22 unter einem Winkel von kleiner als
180° aneinanderstoßen. Diese ebenen Dreiecksflächen 21, 22
sind mit geringem technischen Aufwand formbar, so daß damit auf
einfache Weise eine Schrägfläche 20 bereitgestellt ist, deren
Schrägwinkel β auf Höhe ihres äußeren, der Klemmaufnahme 5
abgewandten Randes geringer ist als ihr Schrägwinkel α auf
Höhe ihres inneren, der Klemmaufnahme 5 zugewandten Randes.
Die mit den Schrägflächen 19, 20 zusammenwirkenden Gegenflä
chen 23, 24 an den freien Klemmbackenenden 7, 8 sind als
ebene, schräge, sich in x-Richtung erstreckende Flächenab
schnitte gebildet, wie dies bei der analogen, herkömmlichen
Polklemme des eingangs erwähnten Standes der Technik der Fall
ist und was minimalen Konstruktionsaufwand erfordert. Die Ge
staltung der Schrägflächen 19, 20 hat zur Folge, daß die Ge
genflächen 23, 24 in jeder Stellung der Klemmbacken 2, 3
mindestens sowohl längs der inneren Begrenzungslinie als
auch längs der äußeren Begrenzungslinie gegen diese an
liegen. Der Tatsache, daß die äußeren Endbereiche der freien
Klemmbackenenden 7, 8 bei der Klemmbewegung aufgrund der
Drehbewegungskomponente einen weiteren Weg in y-Richtung zu
rücklegen als die weiter innen liegenden, der Klemmaufnahme 5
zugewandten Bereiche, ist durch die Gestaltung der äußeren Be
grenzungslinie mit geringerem Schrägwinkel β gegenüber
dem Schrägwinkel α der inneren Begrenzungslinie Rech
nung getragen. Denn bei gegebener Spannwirkung und damit gege
bener Relativbewegung von Klemmstück 18 und freien Klemmbac
kenenden 7, 8 in z-Richtung gleiten die äußeren Klemmbacken
endbereiche entlang der geringer abfallenden äußeren Begren
zungslinie weiter in y-Richtung aufeinanderzu als die
entlang der inneren Begrenzungslinie gleitenden inneren
Bereiche der freien Klemmbackenenden 7, 8.
Dies stellt sicher, daß die Flächen jedenfalls immer auf Höhe
der äußeren Klemmstückabschlußfläche 13 wenigstens punktuell
gegeneinander anliegen, was aufgrund des längeren Hebelarmes
bereits eine Verringerung der Druckbelastung gegenüber der bei
der analogen herkömmlichen Polklemme auftretenden punktuellen
Belastung auf Höhe der innenseitigen Klemmstückabschlußfläche
12 bedeutet. Zusätzlich ist die Steigung a der inneren Be
grenzungslinie so gewählt, daß auch dort mindestens für
einen großen Teil der möglichen Klemmstellungen Gegenfläche
23, 24 und Schrägfläche 19, 20 mindestens punktuell in Kon
takt sind, wodurch sich eine weiter belastungsmindernde Zwei
punktauflage ergibt. Außerdem lassen sich die Schrägwinkel α,
β so auslegen, daß in einem wichtigen Klemmstellungsbereich
ein linien- oder streifenförmiger Kontakt von Schrägfläche 19,
20 und Gegenfläche 23, 24 sowohl längs der inneren
als auch längs der äußeren Begrenzungslinie gegeben ist,
was die punktuelle Druckbelastung weiter mindert. Zudem ergibt
sich zwar bei Annahme ideal starrer Teile für diese Gestaltung
von Schrägflächen und Gegenflächen theoretisch höchstens der
jeweils lineare Schrägflächen-Gegenflächen-Kontakt längs der
inneren sowie längs der äußeren Begrenzungslinie
es ist jedoch zu beachten, daß die Abweichung der durch die
beiden ebenen Dreiecksflächen 21, 22 bereitgestellten Schräg
fläche 20 von einer theoretisch idealen Schrägfläche in Form
einer gleichmäßig gewunden zwischen diesen beiden Begrenzungs
linien verlaufenden Fläche nicht sehr groß ist, so daß sich
aufgrund der Nachgiebigkeit des Materials in der Praxis bereits
durch diese konstruktiv einfache Flächengestaltung ein merklich
flächiges Gegeneinanderliegen von Schrägfläche und Gegenfläche
ergibt, wobei diese Kontaktfläche deutlich größer ist als für
die analoge herkömmliche Polklemme.
Ersichtlich ist die beschriebene Polklemme 1 konstruktiv ein
fach in der Herstellung und zuverlässig in der Bereitstellung
der Klemmkraft unter Verwendung gleitend zusammenwirkender,
schräger Flächen, zwischen denen nur vergleichsweise geringe
Druckbelastungen auftreten. Weitere Druckbelastungsverringe
rungen lassen sich durch weiter optimierte Gestaltung der
Schrägflächen und Gegenflächen erreichen. So kann vorgesehen
werden, die Gegenflächen ebenfalls mit in x-Richtung variieren
dem Schrägwinkel auszubilden, insbesondere dergestalt, daß der
Schrägwinkel der Gegenflächen auf Höhe der inneren und äußeren
Klemmstückabschlußflächen jeweils demjenigen der gegenüberlie
genden Schrägfläche entspricht. Schließlich können die Schräg
flächen und des weiteren ggf. zusätzlich die Gegenflächen in
aufwendigerer Weise als gewundene Flächen ausgestaltet sein,
die keine Knicklinien beinhalten und deren Steigungswinkel
gleichmäßig vom größten Wert auf Höhe der inneren Klemmstück
abschlußfläche bis zum kleinsten Wert auf Höhe der äußeren
Klemmstückabschlußfläche abnimmt, was letztlich zu einem in
jeder Klemmstellung weitgehend ganzflächigen Gegeneinander
liegen der Flächen und damit zu geringstmöglicher punktueller
Anpreßdruckbelastung führt.
Die in Fig. 3 gezeigte Polklemme entspricht abgesehen von der
nachfolgend beschriebenen Schrägflächen-Gegenflächen-Gestaltung
einer aus der eingangs erwähnten Patentschrift DE 41 38 547 C1
bekannten Polklemme, so daß sich die nachfolgenden Ausführungen
auf die vorliegend wichtigen Merkmale beschränkt und im übrigen
auf diese Patentschrift verwiesen wird. Die Klemmbacken dieser
Polklemme 1′ sind aus einem planen Stanzteil gebogen, wobei
sie eine (nicht gezeigte) Klemmaufnahme bilden und in Fig. 3
nur die zusammenwirkenden, freien Klemmbackenenden 7′, 8′ in
ihrem Abschlußbereich gezeigt sind. Zur besseren Orientierung
ist wiederum ein orthogonales Koordinatensystem eingezeichnet,
dessen Richtungen denjenigen der Fig. 1 und 2 entsprechen. Das
eine freie Klemmbackenende 7′ läuft in Form eines flachen,
sich in der xy-Ebene erstreckenden Lappens aus, der in x-Rich
tung versetzt zwei sich in y-Richtung erstreckende, in der
z-Richtung offene Schlitzöffnungen 31, 32 sowie eine dazwischen
liegende Durchführungsöffnung 39 für eine nicht gezeigte
Spannschraube aufweist. Am seitlichen Abschluß des anderen
freien Klemmbackenendes 8′ sind korrespondierend zu den bei
den Schlitzöffnungen 31, 32 im gleichen x-Abstand in z-Rich
tung verlaufend abgebogene Fortsätze 33, 34 vorgesehen, die
keilförmig in die Schlitzöffnungen 31, 32 eingreifen.
Das Anziehen einer ebenfalls nicht gezeigten Spannschrauben
mutter bewirkt, daß die Fortsätze 33, 34 weiter in die
Schlitzöffnungen 31, 32 hineingedrückt werden. Da die beiden
freien Klemmbackenenden 7′, 8′ von sich aus in y-Richtung
voneinander wegstreben, liegen die dem anderen Klemmbackenende
7′ abgewandten, hinteren Schmalseiten 35, 36 der Fortsätze
33, 34 gegen diejenigen schmalseitigen Begrenzungsseiten 37,
38 der beiden Schlitzöffnungen 31, 32 an, welche dem die
Fortsätze 33, 34 tragenden freien Klemmbackenende 8′ zuge
wandt sind. Damit bilden die hinteren Begrenzungsseiten 35,
36 der Fortsätze 33, 34 eine Schrägfläche und die zugehöri
gen Begrenzungsseiten 37, 38 der Schlitzöffnungen 31, 32
die mit diesen zusammenwirkenden Gegenflächen. Das Gegeneinan
dergleiten von Schrägfläche 35, 36 und Gegenfläche 37, 38
während der Eintauchbewegung der Fortsätze 33, 34 in die
Schlitzöffnungen 31, 32 bewirkt, daß sich die freien Klemm
backenden 7′, 8′ in y-Richtung, d. h. in Umfangsrichtung der
von den Klemmbacken umgebenen Klemmaufnahme, aufeinander zu bewe
gen, so daß sich die Klemmaufnahme verengt und dadurch die
Klemmwirkung eintritt. Das Zusammenwirken der Fortsätze 33,
34 mit den Schlitzöffnungen 31, 32 entspricht so dem Zusam
menwirken der Schrägflächen 19, 20 mit den Gegenflächen 23,
24 der Polklemme der Fig. 1 und 2, die im dortigen Fall
ebenfalls vorwiegend auf Höhe zweier unterschiedlicher yz-Ebe
nen jeweils streifenförmig aneinander anliegen.
Der Schrägflächenbereich 35 am inneren Fortsatz 33 ist um
einen Schrägwinkel α′ schräg verlaufend ausgebildet, ebenso
der damit zusammenwirkende Gegenflächenbereich 37 an der in
neren Schlitzöffnung 31. Demgegenüber verläuft der Schrägflä
chenbereich 36 am äußeren Fortsatz 34 mit einem geringeren
Schrägwinkel β′, wobei zu Vergleichszwecken strichpunktiert
der Verlauf eines äußeren Fortsatzes angedeutet ist, wie er
sich bei einer zum inneren Fortsatz symmetrischen Gestaltung
des äußeren Fortsatzes gemäß der analogen herkömmlichen Pol
klemme ergeben würde. Die Verringerung des Schrägwinkels β′
für die äußere Schrägfläche 36 berücksichtigt wiederum in
optimaler Weise die Tatsache, daß bei der Klemmbewegung, bei
der durch erzwungenes Einführen der Fortsätze 33, 34 in die
Schlitzöffnungen 31, 32 aufgrund des Gegeneinandergleitens
des Schrägflächen-Gegenflächen-Paares die freien Klemmbackenen
den 7′, 8′ unter Verengung der zwischenliegenden Klemmaufnah
me in y-Richtung aufeinander zu bewegt werden, der äußere Fort
satz 34 einen längeren Weg in y-Richtung zurückzulegen hat
als der innere Fortsatz 33. Obwohl im Beispiel der Fig. 3 der
Gegenflächenbereich 38 der äußeren Schlitzöffnung 32 zwecks
konstruktiver Einfachheit den größeren Schrägwinkel α′ der
inneren Gegenfläche 37 besitzt, ist der äußere Schrägflächen
bereich 36 jedenfalls im oberen Bereich der Gegenfläche 38
mit dieser in Kontakt, so daß mindestens ein theoretisch lini
enförmiges, in der Praxis streifenförmiges Aneinanderliegen des
äußeren Schrägflächenbereiches 36 am äußeren Gegenflächenbe
reich 38 gewährleistet ist. Dies verbessert die punktuelle
Druckbelastung gegenüber der analogen herkömmlichen Polklemme
beträchtlich, bei der sich im Verlaufe der Festklemmbewegung
der Polklemme der äußere Schrägflächenbereich im allgemeinen
völlig von seinem korrespondierenden Gegenflächenbereich löst
und nur noch ein bereits unter Hebelgesetzaspekten ungünstiges
Aneinanderliegen von innenliegendem Schräg- und Gegenflächenbe
reich gegeben ist.
Durch Ausbildung des äußeren Gegenflächenbereiches 38 eben
falls mit dem geringeren Schrägwinkel β′ läßt sich bei nur
geringfügiger Erhöhung des Konstruktionsaufwandes ein ganzflä
chiges Gegeneinanderliegen von Schräg- und Gegenfläche im inne
ren und äußeren Bereich während der gesamten Klemmbewegung er
zielen, was die punktuelle Anpreßdruckbelastung auch für diesen
Polklemmentyp so gering wie möglich hält.
Claims (6)
1. Klemme, insbesondere Autobatterie-Polklemme, mit
- - zwei Klemmbacken (2, 3), die sich in einer x-Richtung zwi schen einem geschlossenen Endbereich (4) und einem offenen Endbereich (6) unter Bildung einer Klemmaufnahme (5) er strecken, wobei ihre freien Klemmbackenenden (7, 8) sich in einer zur x-Richtung senkrechten y-Richtung durch einen durchgehenden Klemmspalt (14) voneinander getrennt gegen überliegen und wenigstens in y-Richtung relativ zueinander bewegbar sind, und
- - einer im offenen Endbereich (6) angeordneten Spanneinrich tung (9), die eine in der zur xy-Ebene senkrechten z-Rich tung wirkende Spannkraft erzeugt und wenigstens eine bezüg lich der z-Richtung schräg verlaufende Schrägfläche (20) so wie eine Gegenfläche (24) beinhaltet, wobei Schrägfläche und Gegenfläche zur Umwandlung der Spannkraft in eine die offe nen Klemmbackenenden im wesentlichen in y-Richtung aufeinan der zu bewegende Klemmkraft gleitend zusammenwirken und sich jeweils wenigstens auf der Höhe einer inneren (12) und einer äußeren yz-Ebene (13) erstrecken,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der auf Höhe der äußeren yz-Ebene (13) gemessene Schrägwin kel (β) der Schrägfläche (20) geringer ist als derjenige (α) auf Höhe der inneren yz-Ebene (12).
2. Klemme nach Anspruch 1, weiter
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die, Spanneinrichtung eine innere (31) und eine äußere Schlitzöffnung (32), die in z-Richtung offen im Bereich der inneren (12′) bzw. der äußeren yz-Ebene (13′) verlaufend an geordnet sind, sowie einen inneren (33) und einen äußeren Fortsatz (34) beinhaltet, die in z-Richtung in die jeweils zugehörige Schlitzöffnung eingreifen, wobei
- - Begrenzungsseiten (35, 36) der Fortsätze mit zusammenwirken den Begrenzungsseiten (37, 38) der Schlitzöffnungen eine Schrägflächen-Gegenflächen-Kombination bilden.
3. Klemme nach Anspruch 2, weiter
dadurch gekennzeichnet, daß
die zusammenwirkenden Begrenzungsseiten (35, 37) des inneren
Fortsatzes (33) bzw. der inneren Schlitzöffnung (31) als ebene
Flächenabschnitte mit dem untereinander gleichen, größeren
Schrägwinkel (α) und die zusammenwirkenden Begrenzungsseiten
(36, 38) des äußeren Fortsatzes (34) bzw. der äußeren Schlitz
öffnung (32) als ebene Flächenabschnitte mit dem untereinander
gleichen, kleineren Schrägwinkel (β) gebildet sind.
4. Klemme nach Anspruch 1, weiter
dadurch gekennzeichnet, daß
die Spanneinrichtung (9) ein im Querschnitt U-förmiges Klemm
stück (18) beinhaltet, das die beiden freien Klemmbackenenden
(7, 8) zwischen seinen Schenkeln hält, wobei die Innenseiten
der Schenkel die Schrägflächen (19, 20) bilden, die sich je
weils zwischen einer um den größeren Schrägwinkel (α) geneig
ten, in der inneren yz-Ebene (12) liegenden Begrenzungslinie
() und einer um den kleineren Schrägwinkel (β) geneigten,
in der äußeren yz-Ebene (13) liegenden Begrenzungslinie ()
erstrecken und mit denen jeweilige, an den freien Klemmbacken
enden ausgebildete Gegenflächen (23, 24) zusammenwirken.
5. Klemme nach Anspruch 4, weiter
dadurch gekennzeichnet, daß
jede Schrägfläche (19, 20) aus einer ersten (20) und einer
zweiten ebenen Dreiecksfläche (21) zusammengesetzt ist, die da
durch festgelegt sind, daß sie eine Diagonale () des aus den
vier Endpunkten (P₀, P₁, P₂, P₃) der Begrenzungslinien (,
) gebildeten Vierecks als eine gemeinsame Dreiecksseite ha
ben und eine weitere Dreiecksseite für die eine Dreiecksfläche
(21) durch die in der inneren yz-Ebene (12) liegende Begren
zungslinie () sowie eine weitere Dreiecksseite für die an
dere Dreiecksfläche (22) durch die in der äußeren yz-Ebene (13)
liegende Begrenzungslinie () gegeben ist.
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