WO1994001903A1 - Elektrische klemmanordnung für den anschluss eines kabels - Google Patents

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WO1994001903A1
WO1994001903A1 PCT/EP1993/001691 EP9301691W WO9401903A1 WO 1994001903 A1 WO1994001903 A1 WO 1994001903A1 EP 9301691 W EP9301691 W EP 9301691W WO 9401903 A1 WO9401903 A1 WO 9401903A1
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electrical
clamping
screw
cable
connection
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PCT/EP1993/001691
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English (en)
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Inventor
Dieter Polk
Dieter Schmitz
Original Assignee
Temic Telefunken Kabelsatz Gmbh
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H01R11/28—End pieces consisting of a ferrule or sleeve
    • H01R11/281—End pieces consisting of a ferrule or sleeve for connections to batteries

Definitions

  • the invention relates to an electrical clamping arrangement for the connection of a cable according to the preamble of claim 1. It is usually u ⁇ battery terminals, which include the battery pole with a clamping ring. Such clamps in forged design are standardized according to DIN 72332.
  • a metallic material for the contact carrier.
  • the requirements that a contact carrier material should meet are good electrical and thermal conductivity, good strength properties, high softening and long-term use temperatures, and low price and low weight for bulk articles. If the contact carrier material has sufficiently good corrosion resistance, there is no need for a coating. This case is rather rare because the materials that are really corrosion-resistant are too expensive.
  • the contact carrier should also have a number of technological properties such as good warmth and plasticity, exciting formability, weldability and solderability as well as galvanizability. Copper alloys are used for many technical purposes.
  • An example of a removable electrical connection is the so-called pole clamp for the battery pole of a vehicle battery or a fixed accumulator.
  • a tension ring surrounds the battery pole. It is tightened using the fastening screw so that a secure connection between the battery pole and the clamping ring is achieved.
  • the clamping ring is part of a clamping piece, which also has receiving holes for electrical lines.
  • the clamping piece consists of a clamping ring and clamping screw, as well as connections for cables and wires to various power consumers. In this context, the line from the positive pole of the vehicle battery to the starter is important.
  • the connection between the cable and the clamping piece is usually made by soldering, in special cases also by means of a clamping connection.
  • a disadvantage of this type of connection is the difficult-to-disconnect connection between the battery terminal and the connecting cable.
  • the battery terminal must also be replaced for repair purposes on the battery cable.
  • a clamp connection according to the preamble of claim 1 is known from FR-PS 940 756.
  • the screw provided for tightening the clamping ring of the pole clamp has a hole at the head which receives the cable.
  • the electrical cable is conductively connected to the screw at the stripped end using a clamping screw. Disadvantages are the large contact resistance due to the comparatively low contact pressure and the angled arrangement of the cable with respect to the screw axis, which is a hindrance during assembly.
  • a battery terminal in which the electrical connection to the battery lead is accomplished in that the sleeve of the cable lug is pressed together after inserting the battery lead.
  • the cable lug has the disadvantage that it is very bulky compared to the cable, and its attachment to the battery pole is only possible with the aid of a complicated screw connection.
  • the invention has for its object to make a constructive change in an electrical clamping arrangement of the type mentioned in such a way that the assembly of such clamps is facilitated and greater flexibility in the assembly is made possible.
  • Figure 1 is a connection screw with electrical Kaoel in side view.
  • Fig. 2 shows a clamping arrangement in plan view and
  • Fig. 3 shows the manner of attachment of terminal screws on a battery.
  • the fastening screw which pulls the clamping ring or the clamp together, additionally has a head which can accommodate the subsequent battery line or the battery lines.
  • the connection to the round pole is made by the tension ring, which is a slotted ring with two tabs and a hole corresponding to the conical pole.
  • the fastening screw with the crimped (and / or soldered) cable is pushed through the hole in the tabs and tightened with a nut.
  • a current transfer is created by the tension of the screw connection and a non-positive connection of the contact surface.
  • the electrical clamping arrangement shown in Fig. 1 shows the clamping screw 1 according to the invention.
  • the connecting screw 2 has a threaded connector 4, on which the nut 5 is screwed in order to achieve the contact pressure between the head 7 of the clamping screw and the clamping ring 3 shown here in section.
  • a cone 12 is shown, which is attached to the head of the screw and ensures a good electrical connection between the connecting screw 2 and the clamping ring 3.
  • the connecting screw which also serves as a clamping screw for the clamping ring 3
  • this clamping ring is tensioned around the battery pole 13 in such a way that both a secure mechanical connection and a good current transfer are ensured.
  • the cable 8 is inserted into the connecting part 6 of the connecting screw 2 and pressed and / or soldered.
  • a cable lug is usually attached, which creates a connection to an electrical device. This is usually the starter in a vehicle, and a switch or generator in stationary systems. Further fastening points can also be provided, which are shown, for example, as screw holes 10 in FIGS. 2 and 3. In Fig.
  • the outgoing main or power cable 8 can be attached in various positions (positions 1 to 4) by design of the clamping arrangement.
  • the material for the clamping ring 3 and the clamping piece is brass, on the one hand, which must be left in order to make it corrosion-resistant; but it can also be made of an acid or seawater-resistant aluminum alloy.
  • the tension ring is a band; but it can also be designed to its extent so that various additional wires for the supply of electrical devices to various connection points 10 can be connected.
  • the connecting screw with the electrical line 8 is to be fixed by an anti-rotation device.
  • a cast-on nose or a sheet metal part 12 specially shaped for this purpose can serve as an anti-rotation device, as shown in FIGS. 1 and 2.

Landscapes

  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Klemmanordnung für den Anschluß eines elektrischen Hauptkabels an einen Batteriepol mit einem Klemmstück zur elektrischen und mechanischen Verbindung mit dem Batteriepol, welches einen Spannring und mindestens eine Klemmschraube mit Mutter zum Befestigen des Spannrings am Batteriepol und zur Verbindung mit dem Hauptkabel aufweist. Ein größerer Teil des Batteriestromes geht dabei über die Klemmschraube, welche als elektrische Anschlußschraube ausgebildet ist, zum Hauptkabel. Die Erfindung besteht darin, daß das Hauptkabel (8) mit der Anschlußschraube (2) unlösbar verbunden ist und daß die Achsen der Anschlußschraube (2) und des Hauptkabels annähernd eine Linie bilden.

Description

Elektrische Klemmanordnung für den Anschluß eines Kabels
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine elektrische Klemmanordnung für den Anschluß eines Kabels nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dabei handelt es sich in der Regel uπ Batterieklemmen, welche mit einem Spannring den Batteriepol umfassen. Solche Klemmen in Schmiedeausführung sind nach DIN 72332 genormt.
Elektrische Kontakte spielen bei allen elektrischen C ~äten eine entscheidende Rolle. Die Kontaktsicherheit hängt von verschiedenen Einflußfaktoren ab. Man versucht eine möglichst hohe Zuverlässigkeit des elektrischen Kontaktes dadurch zu erzielen, daß man durch Verlöten oder Verschweißen eine möglichst innige Verbindung der elektrischen Leiter untereinander anstrebt. Bei lösbaren Anschlußstücken finden vornehmlich Steck- und Schraubverbindungen Verwendung. Für hohe Ströme, bzw. Stromdichten, kommen fast ausschließlich nur Schraubverbindungen in Frage. Entscheidend für den Stromübergang ist einerseits der Zustand de Kontaktf lachen und andererseits • Kontaktdruck, mit welchem diese Flächen aufeinandergepreßt werden.
Um eine reproduzierbare Flächenpressung zu erzielen, wird von den elastischen Eigenschaften eines metallischen Werkstoffes für den Kontaktträger Gebrauch gemacht. Im allgemeinen ist es erforderlich, einen Kontaktträger mit einem Kontaktwerkstoff zu beschichten, welcher d ie geforderte Korrosionsbeständigkeit aufweist. Die Forderung, die ein Kontaktträgerwerkstoff erfüllen soll, sind gute elektrische und thermische Leitfähigkeit, gute Festigkeitseigenschaften, hohe Erweichungs- und Dauerverwendungstemperatur und bei Massenartikeln niedriger Preis und niedriges Gewicht. Falls der Kontaktträgerwerkstoff genügend gute Korrosionsbeständigkeit aufweist, kann man auf eine Beschichtung verzichten. Dieser Fal l ist aber eher selten, da d ie wirklich korrosionsbeständigen Materialien zu teuer sind. Der Kontaktträger sollte weiterhin auch eine Reihe technologischer Eigenschaften wie gute Warm- und Kaitbildsamkeit, spannabhebende Formbarkeit, Schweiß- und Lötfähigkeit sowie Gal- vanisierbarkeit aufweisen. Für viele technische Zwecke sind dafür Kupferlegierungen im Einsatz.
Ein Beispiel für einen demontierbaren elektrischen Anschluß ist die sogenannte Pol klemme für den Batteriepol einer Fahrzeugbatterie oder eines ortsfesten Akkumulators. Ein Spannring umschließt den Batteriepol. Er wird mittels der Befestigungsschraube so gespannt, daß eine sichere Verbindung zwischen Batteriepol und Spannring erzielt wird. Der Spannring ist Teil eines Klemmstücks, welches zudem Aufnahmebohrungen für elektrische Leitungen aufweist. Das Klemmstück besteht aus Spannring und Klemmschraube, sowie aus Anschlüssen für Kabel und Leitungen zu div. Stromverbrauchern. In diesem Zusammenhang ist die Leitung vom Pluspol der Fahrzeugbatterie zum Anlasser von Bedeutung. Die Verbindung zwischen Kabel und Klemmstück wird meistens mittels Löten, in Sonderfällen auch mittels einer Klemmverbindung, hergestellt.
Ein Nachteil dieser Verbindungsart ist die nur schwer lösbare Verbindung zwischen Batterieklemme und dem Verbindungskabel. Zu Reparaturzwecken am Batteriekabel muß auch die Batterieklemme ersetzt werden.
Eine Klemmverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der FR-PS 940 756 bekannt. Die für das Zusammenziehen des Spannrings der Pol klemme vorgesehene Schraube weist am Kopf eine Bohrung auf, welche das Kabel aufnimmt. Das elektrische Kabel wird am abisolierten Ende mittels einer Klemmschraube mit der Schraube leitend verbunden. Nachteilig sind der große Übergangswiderstand infolge des vegleichsweise geringen Anpreßdrucks und die abgewinkelte Anordnung des Kabels hinsichtlich der Schraubenachse, die bei der Montage hinderlich ist.
Aus der DE-OS 21 04 036 ist eine Batterieklemme bekannt, bei der die elektrische Verbindung zur Batteriezuleitung dadurch bewerkstelligt wird, daß die Hülse des Kabelschuhs nach Einlegen der Batteriezuleitung zusammenged rückt wird. Der Kabelschuh hat den Nachteil, daß er im Vergleich zum Kabel sehr sperrig ist, und seine Befestigung am Batteriepol nur mit Hilfe einer komplizierten Schraubverbindung möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer elektrischen Klemmanordnung der eingangs genannten Art eine konstruktive Veränderung so vorzunehmen, daß d ie Montage solcher Klemmen erleichtert und eine größere Flexibilität bei der Bestückung ermögl icht wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü¬ chen aufgeführt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine Anschlußschraube mit elektrischem Kaoel in Seitenansicht; Fig. 2 eine Klemmanordnung in Draufsicht und Fig. 3 die Befestigungsweise von Anschlußschrauben an einer Batterie.
Ein wesentliches Element der Erfindung besteht darin, daß die Befe¬ stigungsschraube, welche den Spannring oder die Klemme zusammenzieht, zusätzlich einen Kopf besitzt, der die anschließende Batterieleitung oder d ie Batterieleitungen aufnehmen kann. Die Verbindung zum Rundpol stellt der Spannring her, welcher sich als ein geschlitzter Ring mit zwei Laschen und einer dem konischen Pol entsprechenden Bohrung darstellt. Die Befestigungsschraube mit der angecrimpten (und/oder verlöteten) Leitung wird durch die in den Laschen vorhandenen Bohrung geschoben und mit einer Mutter angezogen. Ein Stromübergang wird durch die Spannkraft der Schraubverbindung und eine kraftschlüssige Verbindung der Kontaktfläch hergestellt.
Die in Fig. 1 dargestellte elektrische Klemmanordnung zeigt die Spannschraube 1 nach der Erfindung. Die Anschlußschraube 2 weist einen Gewindestutzen 4 auf, auf dem die Mutter 5 aufgeschraubt ist, um den Kontaktdruck zwischen dem Kopf 7 der Spannschraube und dem hier im Schnitt dargestellten Spannring 3 zu erzielen. Im unteren Teil der Abbi ldung ist ein Konus 12 dargestel lt, welcher auf dem Kopf der Schraube angebracht ist und für eine gute elektrische Verbindung zwischen der Anschlußschraube 2 und dem Spannring 3 sorgt.
Durch Anziehen der Anschlußschraube, welche zugleich als Spannschraube für den Spannring 3 dient, wird dieser Spannring um den Batteriepol 13 derart gespannt, daß sowohl eine sichere mechanische Verbindung als auch ein guter Stromübergang gewährleistet ist. Das Kabel 8 ist in das Anschlußteil 6 der Anschlußschraube 2 eingelegt und verpreßt und/oder verlötet worden. Am anderen Ende der Leitung wird in der Regel ein Kabelschuh angebracht, der eine Verbindung zu einem elektrischen Gerät herstellt. Bei einem Fahrzeug ist dies meist der Anlasser, bei stationären Anlagen ein Schalter oder Generator. Es können auch noch weitere Befestigungspunkte vorgesehen sein, welche beispielsweise als Schraublöcher 10 in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt sind. In Fig. 3 ist dargestellt, daß durch konstruktive Ausgestaltung der Klemmanordnung das abgehende Haupt- oder Starkstromkabel 8 in verschiedenen Positionen angebracht werden kann (Position 1 bis 4). Als Material für den Spannring 3 und das Klemmstück kommt einerseits Messing in Frage, welches, um es korrosionsfest zu machen, zu verbleien ist; er kann aber auch aus einer säure- bzw. seewasserbeständigen Aluminiumlegierung hergestellt sein.
Der Spannring ist in seiner einfachsten Form ein Band; er kann aber auch auf seinen Umfang so gestaltet werden, daß verschiedene Zusatzadern für die Versorgung von elektrischen Geräten an diversen Anschlußpun kten 10 angeschlossen werden können. Die Anschlußschraube mit der elektrischen Leitung 8 soll durch eine Verdrehsicherung fixiert werden. Als Verdreh¬ sicherung kann eine angegossene Nase oder ein für diesen Zweck speziel geformtes Blechteil 12 dienen, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt.

Claims

Elektrische Klemmanordnung für den Anschluß eines KabelsPatentansprüche
1. Elektrische Klemmanordnung für den Anschluß eines elektrischen
Hauptkabels an einen Batteriepol mit einem Klemmstück, welches einen Spannring und mindestens eine Klemmschraube mit Mutter zum Befestigen des Spannrings am Batteriepol und zur Verbindung mit de
Hauptkabel aufweist, zur elektrischen und mechanischen Verbindung mit dem Batteriepol, wobei ein größerer Teil des Batteriestromes über die Klemmschraube, welche als elektrische Anschlußschraube ausgebild ist, zum Hauptkabel geht, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptkabel (8) mit der Anschlußschraube unlösbar verbunden ist und daß die Achsen der Anschlußschraube (2) und des Hauptkabels annähernd eine Linie bilden.
2. Elektrische Klemmanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußschraube (2) einen Gewindestutzen, einen Schrau¬ benkopf (7) und am Schraubenkopf eine Aufnahme in Form eines Hohlraums (9) zum Einlegen und Kontaktieren eines elektrischen Kabel (8) aufweist.
3. Elektrische Klemmanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anziehen der Mutter (5) auf dem Gewindestutzen (4) eine Kraft erzielt ist, welche einerseits den Spannring des Klemmstücks zusammenzieht und die mechanische und elektrische Verbindung zum Pol der Batterie (1 1 ) herstellt, als auch den elektrischen Kontakt des Seh rauben köpf es (7) mit dem Spannring (3) erzielbar ist.
4. Elektrische Klemmanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrauben kopf (7) eine konische Kontaktfläche (6) aufweist, welche durch das Anziehen der Mutter (5) sich in eine konische Aussparung in einer Lasche des Spannrings einpaßt.
5. Elektrische Klemmanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kabel in die dafür vorgesehene Aufnahme am Kopf (7) der Anschlußschraube (2) einlegbar und zur Kontaktierung verpreßbar ist.
6. Elektrische Kiemmanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Spannring (3) zusätzliche Anschlußmöglichkeiten (10) für Stromverbraucher vorgesehen sind.
7. Elektrische Klemmanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der Klemmanordnung aus einer seewasserbeständ igen Aiuminiumlegierung hergestellt sind.
8. Elektrische Klemmanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußschraube (2) einen durch Guß und/oder Schmieden vorgeformten Kopf (7) aufweist, in welchen ein Hauptkabel (8) mit seinem abisolierten Ende (9) einlegbar und durch Umformen zweier Lappen (14) kraftschlüssig und elektrisch leitend verpreßbar ist.
PCT/EP1993/001691 1992-07-03 1993-07-01 Elektrische klemmanordnung für den anschluss eines kabels WO1994001903A1 (de)

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