EP1137104A2 - Schneid-Klemmkontakt für einen mehrere Drähte aufweisenden Leiter - Google Patents

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EP1137104A2
EP1137104A2 EP00127508A EP00127508A EP1137104A2 EP 1137104 A2 EP1137104 A2 EP 1137104A2 EP 00127508 A EP00127508 A EP 00127508A EP 00127508 A EP00127508 A EP 00127508A EP 1137104 A2 EP1137104 A2 EP 1137104A2
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EP
European Patent Office
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contact
wires
conductor
insulation displacement
blades
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Withdrawn
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EP00127508A
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English (en)
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EP1137104A3 (de
Inventor
Joachim Bury
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Wieland Electric GmbH
Original Assignee
Wieland Electric GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Wieland Electric GmbH filed Critical Wieland Electric GmbH
Publication of EP1137104A2 publication Critical patent/EP1137104A2/de
Publication of EP1137104A3 publication Critical patent/EP1137104A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/03—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections
    • H01R9/031—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for multiphase cables, e.g. with contact members penetrating insulation of a plurality of conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/59—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/65—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures characterised by the terminal
    • H01R12/67—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures characterised by the terminal insulation penetrating terminals
    • H01R12/675—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures characterised by the terminal insulation penetrating terminals with contacts having at least a slotted plate for penetration of cable insulation, e.g. insulation displacement contacts for round conductor flat cables
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2404—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having teeth, prongs, pins or needles penetrating the insulation
    • H01R4/2406—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having teeth, prongs, pins or needles penetrating the insulation having needles or pins
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2416—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type
    • H01R4/242—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members being plates having a single slot

Definitions

  • the invention relates to an insulation displacement contact for a plurality Wire-containing conductor with a contact knife for contacting the conductor by means of the so-called penetration technique.
  • contact is made one or more conductors, for example the conductor of a ribbon cable, with the help of the so-called "piercing".
  • the conductor insulation is penetrated by a contact knife, for example a mandrel or pierced and the contact knife penetrates the conductor.
  • the leader has a bundle of individual wires, in particular so-called stranded wires on.
  • the contact pressure i.e. the pressing of the contact knife to the stranded wires
  • the contact pressure i.e. the pressing of the contact knife to the stranded wires
  • This piercing contact is generally only for currents from some 100mA applied.
  • This contacting technique is for higher currents only suitable to a limited extent.
  • Another problem is the occurrence of a short-circuit current in the kA range can lie and flows over the contact point. Such a short circuit current leads to a warming of the contact point, sometimes even kicking Arcs on. This leads to the problems described with regard to the thermal load.
  • the short-circuit current also generates high ones dynamic forces that change the contact point. The contact point is usually destroyed after a short-circuit current occurs. by virtue of The change in the contact point can make the contact resistance so high that despite the provided line protection fuse, there is a risk of a cable fire consists.
  • the invention has for its object a reliable insulation displacement contact specify.
  • the object is achieved according to the invention in that with an insulation displacement contact for a conductor having several wires, a number of Wires can be clamped between at least two contact blades.
  • contact pressure is applied by two metal contact blades and is therefore independent of the conductor insulation is.
  • the provision of sufficient contact pressure will that is, cable properties, especially the properties of the insulation, transferred to the contact knife or to a contacting device that carries the contact knife.
  • a constant contact pressure is guaranteed, which is a safe and ensures long-term stable contact.
  • This also applies to a thermal Load or when a short-circuit current occurs, because the contact blades do not let the wires pinched between you. this applies especially in the case when the two contact blades are mechanically fixed to one another are connected, either directly via a connecting element or indirectly via a common contact housing.
  • the contact blades extend in the contacting state from two sides in the ladder.
  • the contact knives penetrate from opposite sides radially into the conductor. Such contacting on both sides prevents the contact knives from slipping out the conductor, for example due to external forces acting on the conductor, because this is clamped and fixed between the contact blades.
  • the conductor is contacted on one side by the contact blades, i.e. in which Insulation displacement contacts point the contact blades in the same direction. This allows easy and quick contacting.
  • the contact blades are advantageously connected to one another at the ends via a transverse yoke connected.
  • the contact blades thus extend from the transverse yoke, one forms a common base plate or a common base bridge to theirs free-sided knife tips.
  • the firm mechanical connection ensures the safe and permanent exertion of a sufficiently high contact pressure.
  • a contact element on the transverse yoke in particular a so-called crimp sleeve. It's easier in the crimp sleeve Possible way, a further conductor with the first conductor by means of a To connect crimp connection conductively. With the crimp connection the other one Conductor is squeezed into the crimp sleeve using an appropriate tool.
  • the contact blades In order to damage the wires or strands of the multi-wire conductor if possible, the contact blades, especially their cutting edges, run parallel to the wires.
  • At least one of the contact knives has a beveled on the wire side Cutting area so that when the contact knife is pushed into the conductor the wires from the contact knife with the beveled cutting area displaced towards the second contact knife and thus compressed.
  • This compression or compression of the wires makes them special reliable contact with high contact pressure.
  • the contact knife is only bevelled on one side in its cutting area a displacement of the wires to allow the entire width of the contact knife. This effect is of course advantageously enhanced if the two opposite contact knife, between which the wires are clamped are such bevelled cutting areas.
  • the contact knife is therefore preferably both in its Cutting area as well as in its shaft area to the pinched wires beveled. All contact knives involved are preferably designed in this way.
  • the contact blades are in the longitudinal direction of the conductor arranged offset from one another.
  • the contact pressure does not work more perpendicular but at an angle to the longitudinal direction of the conductor. Because of the staggered
  • the arrangement is particularly simplified for conductors with a small conductor cross section the arrangement of the contact blades, for example on a contact housing.
  • the contact blades at least overlap in the state of contact in the longitudinal direction in a partial area, in particular in their shaft areas facing away from the cutting areas.
  • This overlap is the pinched wires when contacting them original longitudinal alignment pressed into a serpentine course.
  • the wires nestle around the contact blades, which means a high contact pressure is guaranteed for reliable contacting.
  • the partial area is formed by an offset, which in the simplest case can be a punch burr.
  • At least one of the contact knives is of this type coiled that it is twisted towards the wires during the contacting process.
  • the contact knife With his First set the cutting area parallel to the wires.
  • this twists due to the helical design automatically like a corkscrew and is in the contacting state aligned at an angle to the wires. By twisting the Wires in turn are compressed, so that the contact pressure increases.
  • Both contact blades are preferably coiled and connected to one another via a transverse yoke connected, in such a way that the complete structure is made up of the both contact blades and the cross yoke due to the coiled training twisted during insertion into the conductor, thereby compressing the jammed wires. If the contact blades are staggered in the longitudinal direction, with the twisting of the contact blades, the wires become serpentine Alignment pushed.
  • the wires 4 are 2 wires 4, in particular stranded wires, of a conductor an insulation 6 sheathed.
  • the wires 4 are by means of an insulation displacement contact 8 contacted.
  • a number of the wires 4A is between two Contact blades 10 of the insulation displacement contact running parallel to one another 8 pinched.
  • the contact blades 10 are pin-shaped or spike-shaped formed and each have a cutting area in the area of their knife tips 12 14, which merges into a shaft 16.
  • the two contact knives 10 are firmly connected to one another on the shaft side via a transverse yoke 18.
  • On the cross yoke 18 is a crimp sleeve 20 is arranged.
  • the two contact blades 10 are one First pierced through the insulation 6 and inserted into the wires 4, until the contact knife 10 with their knife tips 12 in the opposite Insulation 6 is enough. Part of the wires 4A between the contact blades 10 pinched. This contacting process is part of the penetration technique and is also called "piercing".
  • the cutting areas 14 are conical, so that the wires 4A when inserting the contact knife 10 are pressed together. This leads to a comparatively high one Contact pressure between the contact blades 10 and the wires 4A.
  • the Contact pressure is due to the pinching between the contact blades 10 maintain safe and long-term. In particular, the maintenance the contact pressure is supported by the mechanical connection via the transverse yoke 18.
  • a high contact pressure is decisive for a low contact resistance and therefore a good power line.
  • the low contact resistance is unaffected of thermal influences as well as of a possibly occurring Short-circuit current.
  • the one-sided contacting according to FIG. 1 allows quick and easy Handling.
  • the insulation displacement contact 8 initially comprises two of each other separate contact blades 10, each of which has a supporting web or a shaft end Have base plate 24.
  • the contact knife 10 in the cutting area 14 subsequent shaft 16 spreads steadily towards the base plate 24.
  • the two contact blades 10 are preferably in one, not shown Contact housing mechanically held so that its relative position fixed to each other and the maintenance of contact pressure guaranteed is.
  • the contacting on both sides according to FIG. 2 prevents the conductor 2 from sliding off from the contact blades 10, for example due to external influences Forces like weight.
  • the conductor 2 is fixed between the base plates 24 held.
  • a plan view of a longitudinal section perpendicular to the contact blades 10 are a number of wires 4A between the two contact blades 10 pressed together and clamped.
  • the contact blades 10 are each other arranged directly opposite. The contact pressure you exercise thus acts perpendicular to the wires 4A. By pressing the pinched wires 4A become these from their rectilinear alignment converted into a curved course.
  • the distance D1 of the two contact blades 10 from one another is for safety reasons chosen smaller than the inner distance D2 of the insulation 6. This ensures that both contact blades 10 are in contact with the wires 4.
  • the effective cross-sectional area for the power line over the Clamping contact reduced, but this is offset by the safe contact.
  • Fig. 4 it can be seen that according to a further embodiment several, namely a total of four, contact blades 10 are provided, which in Longitudinal direction 26 of the conductor 2 are arranged offset from one another. The difference 3, the contact blades 10 are therefore not opposite one another.
  • the forces exerted by the contact elements 10 act in the exemplary embodiment 4 obliquely or diagonally to the individual wires 4A and thereby compress them.
  • the wires 4A are also bent the contact area defined by the contact knife 10.
  • the staggered arrangement the contact knife 10 enables their simple arrangement, for example on a contact housing. Because the staggered arrangement is for yours Attachment to the contact housing creates more space.
  • the increase in Number of contact blades 10 brings about an improvement in contact reliability.
  • the number of contact blades 10 can easily be increased further.
  • a higher number of contact blades 10 is also in a non-offset arrangement possible.
  • the clamped Wires 4A or individual conductors are more compact in these figures for the sake of simplicity Line shown and no longer distinguishable individually. All three embodiments has in common that the contact knife 10 in the contacting state overlap in the longitudinal direction 26 in a partial area. This Subarea, hereinafter referred to as overlap 27, is the cause of the serpentine course of the clamped wires 4A.
  • the contact blades 10 point towards one another on this facing end faces an angled portion or an angled portion 30. This then in the simplest case be formed by a punching ridge.
  • the offset 30 tapers towards the knife tip 12, in such a way that the two contact blades 10 are in the range of Do not overlap knife tip 12. Rather defines the distance between the Knife tips 12, the number of detected and clamped wires 4A.
  • FIG. 5 The difference between the exemplary embodiments of FIG. 5 and FIG. 6 is that according to FIG. 5 two contact blades 10 and according to FIG. 6 three Contact knives 10 are provided, and that accordingly the wires 4 according to FIG. 6 by a total of four reversal points 28.
  • both contact blades 10 helically in the manner of a corkscrew trained so that when pressed into the conductor 2 towards twist the wires 4.
  • the contact blades 10 are hatched once and once represented as white blocks.
  • the contact knife 10 shown hatched indicate their starting position before actually making contact in which they are aligned parallel to the wires 4. Only when pushing in or The contact blades 10 are screwed into those represented by the white blocks End position automatically transferred by means of a rotation.
  • the pinched wires 4A pressed into the serpentine course.
  • the two contact blades 10 are preferably mechanically directly with each other connected, for example via a transverse yoke 18, as shown in FIG. 1 is.
  • the contact blades 10 accordingly form a transverse yoke 18 of this type uniform component that winds into the conductor 2.
  • the contact blades 10 shown in FIGS. 3 to 7 can be used both for one-sided Contacting according to FIG. 1 or for contacting on both sides according to Fig. 2 be formed.
  • FIG. 8 is a side view of a longitudinal section through the conductor according to FIG. 6 shown, the longitudinal section running parallel to the contact blades 10. It can be seen from FIG. 8 that the two outer contact blades 10 are one have triangular cross-sectional area.
  • the middle contact knife 10 has an essentially rectangular cross-sectional area, which for Knife tip 12 tapers to a point.
  • the three contact blades 10 are over a cross yoke 18 connected to each other.
  • the bend 30 is dashed for illustration shown. It can be seen that the offset 30 from the knife tip 12 spaced starts.
  • FIG. 9 is a sectional view similar to FIG. 8 through the conductor according to FIG Fig. 5 or Fig. 7 shown.
  • the two contact elements 10 also have 8 has a triangular cross-sectional area. You are about a Querjoch 18 connected to each other on which several, in total three, Crimp sleeves 20 are attached, in which the further conductor 22 is fastened.
  • the further conductor 22, like conductor 2 has a number of wires 4 or 4 Stranded wires, which are covered by insulation 6.

Landscapes

  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Bei einem Schneid-Klemmkontakt (8) für einen mehrere Drähte (4) aufweisenden Leiter (2) sind zumindest zwei Kontaktmesser (10) vorgesehen, zwischen denen eine Anzahl der Drähte (4A) im kontaktierten Zustand eingeklemmt sind. Die Einklemmung der Drähte (4A) zwischen den Kontaktmessern (10) bewirkt eine sichere und dauerhafte Kontaktierung bei einem hohen Kontaktdruck und geringem Kontaktwiderstand. Vorzugsweise werden die einzuklemmenden Drähte (4a) während des Kontaktierungsvorgangs zusammengepresst und umgelenkt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schneid-Klemmkontakt für einen mehrere Drähte aufweisenden Leiter mit einem Kontaktmesser zur Kontaktierung des Leiters mittels der sogenannten Durchdringungstechnik.
Bei einer Leiterkontaktierung mittels Durchdringungstechnik erfolgt die Kontaktierung eines oder mehrerer Leiter, beispielsweise der Leiter eines Flachbandkabels, mit Hilfe des sogenannten "Piercing". Bei diesem Kontaktierungsverfahren wird die Leiterisolierung durch ein Kontaktmesser, beispielsweise ein Dorn, durchdrungen oder durchbohrt, und das Kontaktmesser dringt in den Leiter ein. Der Leiter weist dabei ein Bündel einzelner Drähte, insbesondere sogenannte Litzendrähte auf.
Bei einem solchen Schneid-Klemmkontakt wird der Kontaktdruck, also das Anpressen des Kontaktmessers an die Litzendrähte, durch die Isolierung aufgebracht. Diese übt nämlich aufgrund ihrer Verdrängung beim Durchstoßen mit dem Kontaktmesser einen Druck auf das Kontaktmesser zu den Litzendrähten aus.
Diese Durchdringungskontaktierung wird im Allgemeinen lediglich für Ströme von einigen 100mA angewendet. Für höhere Ströme ist diese Kontaktierungstechnik nur bedingt geeignet. Denn zum einen steigt bei höheren Strömen die thermische Belastung insbesondere der Isolierung stark an. Bei höheren Temperaturen wird das Isoliermaterial, welches in der Regel PVC ist, weich und "fließt" quasi vom Kontaktmesser weg. Dadurch wird der von der Isolierung aufgebrachte Druck auf das Kontaktmesser und damit der Kontaktdruck vermindert. Dies führt unter Umständen zu einer Erhöhung des Kontaktwiderstands zwischen den Litzendrähten und dem Kontaktmesser, wodurch die Temperatur an der Kontaktstelle weiter ansteigt. Der "Fließeffekt" der Isolierung wird dadurch weiter verstärkt. Da die Isolierung auch bei Abkühlung nicht wieder reversibel in ihren Ursprungszustand zurückkehrt, besteht dieses thermische Problem sowohl bei Wechselbelastung als auch bei Dauerbelastung des Leiters.
Ein weiteres Problem ist das Auftreten eines Kurzschlussstroms, der im kA-Bereich liegen kann und über die Kontaktstelle fließt. Ein solcher Kurzschlussstrom führt zum einen zu einer Erwärmung der Kontaktstelle, mitunter treten sogar Lichtbögen auf. Dies führt zu den beschriebenen Problemen im Hinblick auf die thermische Belastung. Zum anderen erzeugt der Kurzschlussstrom aber auch hohe dynamische Kräfte, die zur Veränderung der Kontaktstelle führen. Die Kontaktstelle ist nach Auftreten eines Kurzschlussstroms in der Regel zerstört. Aufgrund der Veränderung der Kontaktstelle kann der Kontaktwiderstand so hoch werden, dass trotz vorgesehener Leitungsschutzsicherung die Gefahr eines Kabelbrands besteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zuverlässigen Schneid-Klemmkontakt anzugeben.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass bei einem Schneid-Klemmkontakt für einen mehrere Drähte aufweisenden Leiter eine Anzahl der Drähte zwischen zumindest zwei Kontaktmessern einklemmbar sind.
Die wesentliche zugrundeliegende Idee ist darin zu sehen, dass der Kontaktdruck von zwei Kontaktmessern aus Metall aufgebracht wird und damit unabhängig von der Leiterisolierung ist. Die Bereitstellung eines ausreichenden Kontaktdrucks wird also von Kabeleigenschaften, insbesondere von den Eigenschaften der Isolierung, auf die Kontaktmesser oder auf eine Kontaktierungsvorrichtung übertragen, die die Kontaktmesser trägt. Durch das Einklemmen der Drähte zwischen den Kontaktmessern ist ein gleichbleibender Kontaktdruck gewährleistet, was eine sichere und langzeitstabile Kontaktierung sicherstellt. Dies gilt auch bei einer thermischen Belastung oder bei Auftreten eines Kurzschlussstroms, da die Kontaktmesser sich nicht von den zwischen Ihnen eingeklemmten Drähten abdrängen lassen. Dies gilt insbesondere für den Fall, wenn die beiden Kontaktmesser mechanisch fest miteinander verbunden sind, entweder unmittelbar über ein Verbindungselement oder mittelbar über ein gemeinsames Kontaktierungsgehäuse.
In einer bevorzugten Ausführung erstrecken sich die Kontaktmesser im Kontaktierungszustand von zwei Seiten in den Leiter. Die Kontaktmesser dringen also von gegenüberliegenden Seiten radial in den Leiter ein. Eine solche beidseitige Kontaktierung verhindert ein unerwünschtes Herausrutschen der Kontaktmesser aus dem Leiter, beispielsweise aufgrund von außen auf den Leiter einwirkenden Kräften, da dieser zwischen den Kontaktmessern eingeklemmt und fixiert ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform alternativ zu der beidseitigen Kontaktierung wird der Leiter von den Kontaktmessern einseitig kontaktiert, d.h. bei dem Schneid-Klemmkontakt weisen die Kontaktmesser in die gleiche Richtung. Dies erlaubt eine einfache und schnelle Kontaktierung.
Um eine mechanisch feste Verbindung zwischen den beiden Kontaktmessern zu erhalten, sind diese vorteilhafterweise endseitig über ein Querjoch miteinander verbunden. Die Kontaktmesser erstrecken sich also von dem Querjoch, das eine gemeinsame Grundplatte oder einen gemeinsamen Grundsteg bildet, zu ihren freiendseitigen Messerspitzen. Die feste mechanische Verbindung gewährleistet die sichere und dauerhafte Ausübung eines ausreichend hohen Kontaktdrucks.
In einer bevorzugten Ausführung ist am Querjoch ein Kontaktelement, insbesondere eine sogenannte Krimphülse, angeordnet. Über die Krimphülse ist es in einfacher Weise möglich, einen weiteren Leiter mit dem ersten Leiter mittels einer Krimpverbindung leitend zu verbinden. Bei der Krimpverbindung wird der weitere Leiter mit Hilfe eines entsprechenden Werkzeugs in die Krimphülse eingequetscht.
Um eine Verletzung der Drähte oder Litzen des mehrdrahtigen Leiters möglichst zu vermeiden, verlaufen die Kontaktmesser, insbesondere ihre Schneiden, parallel zu den Drähten.
Vorteilhafterweise weist zumindest eines der Kontaktmesser einen drahtseitig abgeschrägten Schneidbereich auf, so dass beim Einstoßen des Kontaktmessers in den Leiter die Drähte vom Kontaktmesser mit dem abgeschrägten Schneidbereich in Richtung zu dem zweiten Kontaktmesser verdrängt und somit komprimiert werden. Durch dieses Komprimierung oder Verdichtung der Drähte wird eine besonders sichere Kontaktierung mit einem hohen Kontaktdruck erzeugt. Bevorzugt ist dabei das Kontaktmesser in seinem Schneidbereich nur einseitig abgeschrägt, um eine Verdrängung der Drähte um die gesamte Breite des Kontaktmessers zu ermöglichen. Dieser Effekt wird natürlich vorteilhafterweise verstärkt, wenn die beiden gegenüberliegenden Kontaktmesser, zwischen denen die Drähte eingeklemmt sind, solche abgeschrägten Schneidbereiche aufweisen.
Dieser Effekt wird weiterhin in zweckdienlicher Weise verstärkt, wenn zumindest eines der Kontaktmesser drahtseitig sich zu seinem Schneidbereich hin verjüngt. Auch dadurch wird die zur Verfügung stehende Querschnittsfläche für die eingeklemmten Drähte im Verlauf des Kontaktierens reduziert und damit der Kontaktdruck erhöht. Das Kontaktmesser ist also vorzugsweise sowohl in seinem Schneidbereich als auch in seinem Schaftbereich zu den eingeklemmten Drähten hin abgeschrägt. Vorzugsweise sind alle beteiligten Kontaktmesser derart ausgebildet.
In einer zweckdienlichen Ausgestaltung sind die Kontaktmesser in Längsrichtung des Leiters zueinander versetzt angeordnet. Dadurch wirkt der Kontaktdruck nicht mehr senkrecht, sondern schräg zur Längsrichtung des Leiters. Aufgrund der versetzten Anordnung vereinfacht sich insbesondere bei Leitern mit kleinem Leiterquerschnitt die Anordnung der Kontaktmesser, beispielsweise an einem Kontaktierungsgehäuse.
In einer bevorzugten Ausführung überlappen sich die Kontaktmesser zumindest im Kontaktierungszustand in Längsrichtung in einem Teilbereich, und zwar insbesondere in ihren den Schneidbereichen abgewandten Schaftbereichen. Durch diesen Überlapp werden die eingeklemmten Drähte beim Kontaktieren aus ihrer ursprünglichen Längsausrichtung in einen schlangenlinienförmigen Verlauf gepresst. Die Drähte schmiegen sich also um die Kontaktmesser herum, wodurch ein hoher Kontaktdruck für eine sichere Kontaktierung gewährleistet ist.
Vorzugsweise ist der Teilbereich dabei durch eine Abkröpfung gebildet, die im einfachsten Fall ein Stanzgrat sein kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zumindest eines der Kontaktmesser derart gewendelt, dass es beim Kontaktierungsvorgang auf die Drähte zu verdreht wird. Zu Beginn des Kontaktierungsvorgangs wird hierbei das Kontaktmesser mit seinem Schneidbereich zunächst parallel zu den Drähten angesetzt. Beim Einpressen des Kontaktmessers verdreht sich dieses aufgrund der wendelförmigen Ausgestaltung automatisch nach Art eines Korkenziehers und ist im Kontaktierungszustand schräg zu den Drähten ausgerichtet. Durch das Verdrehen werden die Drähte wiederum verdichtet, so dass sich der Kontaktdruck erhöht.
Vorzugsweise sind beide Kontaktmesser gewendelt und über ein Querjoch miteinander verbunden, und zwar derart, dass sich das komplette Gebilde aus den beiden Kontaktmessern und dem Querjoch aufgrund der gewendelten Ausbildung beim Einführen in den Leiter verdreht und dabei die eingeklemmten Drähte verdichtet. Sind die Kontaktmesser in Längsrichtung versetzt zueinander angeordnet, werden mit dem Verdrehen der Kontaktmesser die Drähte in die schlangenlinienförmige Ausrichtung gedrängt.
Um eine besonders sichere Kontaktierung zu gewährleisten, sind in einer vorteilhaften Ausgestaltung mehr als zwei Kontaktmesser, und zwar insbesondere drei oder vier, vorgesehen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischen Darstellungen:
Fig. 1
eine Querschnittansicht eines Leiters, der einseitig von zwei Kontaktmessern kontaktiert ist,
Fig. 2
eine Querschnittansicht eines Leiters, der beidseitig von zwei Kontaktmessern kontaktiert ist,
Fig. 3
eine Aufsicht auf einen Längsschnitt durch einen Leiter, bei dem die Kontaktmesser unversetzt zueinander angeordnet sind,
Fig. 4
eine Aufsicht auf einen Längsschnitt eines Leiters mit vier Kontaktmessern, die in Längsrichtung des Leiters zueinander versetzt angeordnet sind,
Fig. 5
eine Aufsicht auf einen Längsschnitt durch einen Leiter mit zwei versetzt angeordneten Kontaktmessern, die eine Abkröpfung aufweisen, wodurch die eingespannten Drähte schlangenlinienförmig verlaufen,
Fig. 6
eine Aufsicht auf einen Längsschnitt durch den Leiter mit drei versetzt angeordneten Kontaktmessern, die eine Abkröpfung aufweisen,
Fig. 7
eine Aufsicht auf einen Längsschnitt durch einen Leiter mit zwei zueinander versetzt angeordneten Kontaktmessern mit wendelförmiger Ausgestaltung in ihrer Stellung vor der Kontaktierung und im Kontaktierungsendzustand,
Fig. 8
eine Seitenansicht eines Längsschnitts durch den Leiter gemäß Fig. 6, und
Fig. 9
eine Seitenansicht eines Längsschnitts durch den Leiter gemäß den Figuren 5 oder 7 mit einem angekrimpten weiteren Leiter.
In den Figuren sind gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Gemäß Fig. 1 sind bei einem Leiter 2 Drähte 4, insbesondere Litzendrähte, von einer Isolierung 6 ummantelt. Die Drähte 4 sind mit Hilfe eines Schneid-Klemmkontakts 8 kontaktiert. Dabei ist eine Anzahl der Drähte 4A zwischen zwei parallel zueinander verlaufenden Kontaktmessern 10 des Schneid-Klemmkontakts 8 eingeklemmt. Die Kontaktmesser 10 sind stift- oder dornförmig ausgebildet und weisen im Bereich ihrer Messerspitzen 12 jeweils einen Schneidbereich 14 auf, der jeweils in einen Schaft 16 übergeht. Die beiden Kontaktmesser 10 sind schaftendseitig über ein Querjoch 18 miteinander fest verbunden. Auf dem Querjoch 18 ist eine Krimphülse 20 angeordnet.
Zur Kontaktierung des Leiters 2 werden die beiden Kontaktmesser 10 von einer Seite zunächst durch die Isolierung 6 durchgestoßen und in die Drähte 4 eingesteckt, bis die Kontaktmesser 10 mit ihren Messerspitzen 12 in die gegenüberliegende Isolierung 6 reichen. Dabei wird ein Teil der Drähte 4A zwischen den Kontaktmessern 10 eingeklemmt. Dieser Kontaktierungsvorgang zählt zu der Durchdringungstechnik und wird auch als "Piercen" bezeichnet. Die Schneidbereiche 14 sind kegelartig ausgebildet, so dass die Drähte 4A beim Einfügen der Kontaktmesser 10 zusammengepresst werden. Dies führt zu einem vergleichsweise hohen Kontaktdruck zwischen den Kontaktmessern 10 und den Drähten 4A. Der Kontaktdruck wird aufgrund der Einklemmung zwischen den Kontaktmessem 10 sicher und langfristig aufrecht erhalten. Insbesondere wird die Aufrechterhaltung des Kontaktdrucks durch die mechanische Verbindung über das Querjoch 18 unterstützt. Ein hoher Kontaktdruck ist maßgebend für einen geringen Kontaktwiderstand und damit eine gute Stromleitung. Der geringe Kontaktwiderstand ist unbeeinflusst von thermischen Einflüssen sowie von einem eventuell auftretenden Kurzschlussstrom.
Beim herkömmlichen Kontaktierungsverfahren mittels Piercing ist nur ein Kontaktierungsmesser vorgesehen. Dieses wird aufgrund der Elastizität der verdrängten Isolierung 6 von dieser gegen die Drähte 4 gepresst. Der von der Isolierung 6 ausgeübte Druck ist jedoch sehr empfindlich im Hinblick auf thermische Belastungen und insbesondere ist er deutlich geringer als der von den beiden einander gegenüberliegenden Kontaktmessern 10.
Ein weiterer Vorteil ist in der Krimphülse 20 zu sehen, wodurch in einfacher Weise ein weiterer Leiter 22 mit dem ersten Leiter 2 elektrisch leitend verbunden werden kann. Hierzu wird der weitere Leiter 22 mit Hilfe eines Werkzeuges in der Krimphülse 20 eingequetscht.
Die einseitige Kontaktierung gemäß Fig. 1 erlaubt eine schnelle und einfache Handhabung.
Gemäß Fig. 2 umfasst der Schneid-Klemmkontakt 8 zwei zunächst voneinander getrennte Kontaktmesser 10, die jeweils schaftendseitig einen Tragsteg oder eine Grundplatte 24 aufweisen. Der Schneidbereich 14 ist im Gegensatz zu dem in Fig. 1 dargestellten nur einseitig abgeschrägt, und zwar zu den eingeklemmten Drähten 4A hin orientiert. Dabei erstreckt sich die Schräge über die gesamte Breite B der Kontaktmesser 10 im Schneidbereich 14. Der sich an den Schneidbereich 14 anschließende Schaft 16 verbreitet sich stetig in Richtung zur Grundplatte 24. Anders ausgedrückt: Er verjüngt sich in Richtung zum Schneidbereich 14. Durch diese Ausführung der Kontaktmesser 10 werden die Drähte 4A von jedem einzelnen der Kontaktmesser 10 um die Breite B des Schafts 16 im Bereich der eingeklemmten Drähte 4A zusammengepresst. Dadurch wird ein hoher Kontaktdruck erzeugt. Die beiden Kontaktmesser 10 sind vorzugsweise in einem nicht dargestellten Kontaktierungsgehäuse mechanisch gehalten, so dass ihre Relativposition zueinander festgelegt und die Aufrechterhaltung des Kontaktdrucks gewährleistet ist.
Die beidseitige Kontaktierung gemäß Fig. 2 verhindert ein Abgleiten des Leiters 2 von den Kontaktmessern 10, beispielsweise aufgrund von außen einwirkenden Kräften wie der Gewichtskraft. Der Leiter 2 ist fest zwischen den Grundplatten 24 gehalten.
Gemäß Fig. 3, einer Aufsicht auf einen Längsschnitt senkrecht zu den Kontaktmessern 10, sind eine Anzahl der Drähte 4A zwischen den beiden Kontaktmessern 10 zusammengepresst und eingeklemmt. Die Kontaktmesser 10 sind einander unmittelbar gegenüberliegend angeordnet. Der von Ihnen ausgeübte Kontaktdruck wirkt somit senkrecht auf die Drähte 4A. Durch das Zusammenpressen der eingeklemmten Drähte 4A werden diese aus ihrer geradlinig verlaufenden Ausrichtung in einen gebogenen Verlauf überführt.
Der Abstand D1 der beiden Kontaktmesser 10 voneinander ist aus Sicherheitsgründen kleiner gewählt als der Innenabstand D2 der Isolierung 6. Damit ist gewährleistet, dass beide Kontaktmesser 10 mit den Drähten 4 in Kontakt stehen. Zwar wird dadurch die effektive Querschnittsfläche für die Stromleitung über den Klemmkontakt reduziert, jedoch wird dies durch die sichere Kontaktierung aufgewogen.
Aus Fig. 4 ist zu entnehmen, dass gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mehrere, und zwar insgesamt vier, Kontaktmesser 10 vorgesehen sind, die in Längsrichtung 26 des Leiters 2 versetzt zueinander angeordnet sind. Im Unterschied zu der Fig. 3 liegen die Kontaktmesser 10 also einander nicht gegenüber. Die von den Kontaktelementen 10 ausgeübten Kräfte wirken im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 4 schräg oder diagonal zu den einzelne Drähten 4A und komprimieren diese dadurch. Die Drähte 4A verlaufen ebenfalls gebogen durch den durch die Kontaktmesser 10 definierten Kontaktbereich. Die versetzte Anordnung der Kontaktmesser 10 ermöglicht deren einfache Anordnung beispielsweise an einem Kontaktierungsgehäuse. Denn durch die versetzte Anordnung ist für ihre Befestigung am Kontaktierungsgehäuse mehr Platz geschaffen. Die Erhöhung der Anzahl der Kontaktmesser 10 bewirkt eine Verbesserung der Kontaktsicherheit. Die Anzahl der Kontaktmesser 10 kann ohne weiteres weiter erhöht werden. Eine höhere Anzahl von Kontaktmessern 10 ist auch bei einer nicht versetzten Anordnung möglich.
In weiteren Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 5 bis 7 werden die eingeklemmten oder eingespannten Drähte 4A durch die Kontaktmesser 10 in einen S-förmigen oder schlangenlinienförmigen Verlauf gepresst. Die eingespannten Drähte 4A oder Einzelleiter sind in diesen Figuren der Einfachheit halber als kompakter Strang dargestellt und einzeln nicht mehr unterscheidbar. Allen drei Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass die Kontaktmesser 10 im Kontaktierungszustand sich in Längsrichtung 26 in einem Teilbereich überlappen. Dieser Teilbereich, im Folgenden als Überlapp 27 bezeichnet, ist ursächlich für den schlangenlinienförmigen Verlauf der eingespannten Drähte 4A.
Gemäß den Fig. 5 und 6 weisen hierzu die Kontaktmesser 10 an ihren aufeinander zugewandten Stirnseiten eine Abwinklung oder eine Abkröpfung 30 auf. Diese dann im einfachsten Fall von einem Stanzgrat gebildet werden.
Um die Drähte 4A beim Kontaktierungsvorgang in den schlangenlinienförmigen Verlauf zu pressen, verjüngt sich die Abkröpfung 30 in Richtung zur Messerspitze 12, und zwar derart, dass sich die beiden Kontaktmesser 10 im Bereich der Messerspitze 12 nicht überlappen. Vielmehr definiert der Abstand zwischen den Messerspitzen 12 die Anzahl der erfassten und eingeklemmten Drähte 4A.
Der Unterschied zwischen den Ausführungsbeispielen der Fig. 5 und der Fig. 6 liegt darin, dass gemäß Fig. 5 zwei Kontaktmesser 10 und gemäß Fig. 6 drei Kontaktmesser 10 vorgesehen sind, und dass demnach nach Fig. 6 die Drähte 4 um insgesamt vier Umkehrpunkte 28 verlaufen.
Zur Ausbildung des Überlapps 27 sind im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 7 vorzugsweise beide Kontaktmesser 10 wendelförmig nach Art eines Korkenziehers ausgebildet, so dass sie sich beim Einpressen in den Leiter 2 in Richtung zu den Drähten 4 verdrehen. Die Kontaktmesser 10 sind einmal schraffiert und einmal als weiße Blöcke dargestellt. Die schraffiert dargestellten Kontaktmesser 10 geben deren Ausgangsposition vor dem eigentlichen Kontaktieren an, in der sie parallel zu den Drähten 4 ausgerichtet sind. Erst während des Einstoßens oder Eindrehens werden die Kontaktmesser 10 in die durch die weißen Blöcke dargestellte Endlage mittels einer Drehung automatisch überführt. Dabei werden die eingeklemmten Drähte 4A in den schlangenlinienförmigen Verlauf gepresst. Die beiden Kontaktmesser 10 sind vorzugsweise mechanisch unmittelbar miteinander verbunden, beispielsweise über ein Querjoch 18, wie es in der Fig. 1 dargestellt ist. Die Kontaktmesser 10 bilden demnach mit einem solchen Querjoch 18 ein einheitliches Bauelement, das sich in den Leiter 2 hineinwindet.
Die in den Fig. 3 bis 7 dargestellten Kontaktmesser 10 können sowohl zur einseitigen Kontaktierung gemäß Fig. 1 oder auch zur beidseitigen Kontaktierung gemäß Fig. 2 ausgebildet sein.
In Fig. 8 ist eine Seitenansicht eines Längsschnitts durch den Leiter gemäß Fig. 6 dargestellt, wobei der Längsschnitt parallel zu den Kontaktmessern 10 verläuft. Der Fig. 8 ist zu entnehmen, dass die beiden äußeren Kontaktmesser 10 eine dreiecksförmige Querschnittsfläche aufweisen. Das mittlere Kontaktmesser 10 hat eine im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildete Querschnittsfläche, die zur Messerspitze 12 hin spitz zuläuft. Die drei Kontaktmesser 10 sind über ein Querjoch 18 miteinander verbunden. Zur Illustration ist die Abkröpfung 30 gestrichelt dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Abkröpfung 30 von der Messerspitze 12 beabstandet beginnt.
In Fig. 9 ist eine zur Fig. 8 ähnliche Schnittansicht durch den Leiter gemäß der Fig. 5 oder der Fig. 7 dargestellt. Die beiden Kontaktelemente 10 weisen ebenfalls wie gemäß Fig. 8 eine dreiecksförmige Querschnittsfläche auf. Sie sind über ein Querjoch 18 miteinander verbunden, an dem mehrere, und zwar insgesamt drei, Krimphülsen 20 angebracht sind, in denen der weitere Leiter 22 befestigt ist. Der weitere Leiter 22 weist ebenso wie der Leiter 2 eine Anzahl von Drähten 4 oder Litzendrähten auf, die von einer Isolierung 6 ummantelt sind.
Bezugszeichenliste
2
Leiter
4
Drähte
4A
eingeklemmte Drähte
6
Isolierung
8
Schneid-Klemmkontakt
10
Kontaktmesser
12
Messerspitze
14
Schneidbereich
16
Schaft
18
Querjoch
20
Krimphülse
22
weiterer Leiter
24
Grundplatte
26
Längsrichtung
27
Überlapp (Teilbereich)
28
Umlenkpunkt
30
Abkröpfung
B
Breite
D1
Abstand zw. den Kontaktmessern
D2
Innenabstand der Isolierung

Claims (14)

  1. Schneid-Klemmkontakt (8) für einen mehrere Drähte (4) aufweisenden Leiter (2) mit einem Kontaktmesser (10),
       dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Anzahl der Drähte (4A) zwischen zumindest zwei Kontaktmessern (10) einklemmbar sind.
  2. Schneid-Klemmkontakt (8) nach Anspruch 1,
       dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kontaktmesser (10) im Kontaktierungszustand sich von zwei Seiten in den Leiter (2) erstrecken.
  3. Schneid-Klemmkontakt (8) nach Anspruch 1,
       dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kontaktmesser (10) in die gleiche Richtung weisen.
  4. Schneid-Klemmkontakt (8) nach Anspruch 3,
       dadurch gekennzeichnet,
    dass die beiden Kontaktmesser (10) endseitig über ein Querjoch (18) miteinander verbunden sind.
  5. Schneid-Klemmkontakt (8) nach Anspruch 4,
       dadurch gekennzeichnet,
    dass am Querjoch (18) ein Kontaktelement, insbesondere eine Krimphülse (20), angeordnet ist.
  6. Schneid-Klemmkontakt (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
       dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kontaktmesser (10) parallel zu den Drähten (4) verlaufen.
  7. Schneid-Klemmkontakt (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
       dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest eines der Kontaktmesser (10) einen drahtseitig abgeschrägten Schneidbereich (14) aufweist.
  8. Schneid-Klemmkontakt (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
       dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest eines der Kontaktmesser (10) drahtseitig sich zu seinem Schneidbereich (14) hin verjüngt.
  9. Schneid-Klemmkontakt (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
       dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kontaktmesser (10) in Längsrichtung (26) des Leiters (2) zueinander versetzt angeordnet sind.
  10. Schneid-Klemmkontakt (8) nach Anspruch 9,
       dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kontaktmesser (10) zumindest im Kontaktierungszustand sich in Längsrichtung (26) des Leiters (2) in einem Teilbereich (27) derart überlappen, dass die eingeklemmten Drähte (4A) etwa s-förmig gebogen sind.
  11. Schneid-Klemmkontakt (8) nach Anspruch 10
       dadurch gekennzeichnet,
    dass der Teilbereich (27) durch eine Abkröpfung (30) gebildet ist.
  12. Schneid-Klemmkontakt (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
       dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest eines der Kontaktmesser (10) derart gewendelt ist, dass das Kontaktmesser (10) beim Kontaktierungsvorgang auf die Drähte (4A) zu verdreht wird.
  13. Schneid-Klemmkontakt (8) nach Anspruch 12,
       dadurch gekennzeichnet,
    dass beide Kontaktmesser (10) gewendelt und über ein Querjoch (18) miteinander verbunden sind.
  14. Schneid-Klemmkontakt (8) nach einer der vorhergehenden Ansprüche,
       dadurch gekennzeichnet,
    dass mehr als zwei Kontaktmesser (10) vorgesehen sind.
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