WO2007080122A2 - Kontaktzelle zur aufnahme eines kabelendes mittels schneidklemmtechnik und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Kontaktzelle zur aufnahme eines kabelendes mittels schneidklemmtechnik und verfahren zu deren herstellung Download PDF

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WO2007080122A2
WO2007080122A2 PCT/EP2007/000256 EP2007000256W WO2007080122A2 WO 2007080122 A2 WO2007080122 A2 WO 2007080122A2 EP 2007000256 W EP2007000256 W EP 2007000256W WO 2007080122 A2 WO2007080122 A2 WO 2007080122A2
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contact cell
cell
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insulation displacement
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Othmar Gaidosch
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Hirschmann Automation And Control Gmbh
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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
    • 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
    • H01R4/2416—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
    • H01R4/2425—Flat plates, e.g. multi-layered flat plates
    • H01R4/2429—Flat plates, e.g. multi-layered flat plates mounted in an insulating base
    • H01R4/2433—Flat plates, e.g. multi-layered flat plates mounted in an insulating base one part of the base being movable to push the cable into the slot
    • 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
    • H01R4/2416—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type
    • H01R4/2445—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 having additional means acting on the insulation or the wire, e.g. additional insulation penetrating means, strain relief means or wire cutting knives
    • H01R4/2458—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 having additional means acting on the insulation or the wire, e.g. additional insulation penetrating means, strain relief means or wire cutting knives the contact members being in a slotted tubular configuration, e.g. slotted tube-end

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a plastic contact cell, which comprises a contact element having a cutting terminal for fixing one end of an electric cable in at least one contact chamber in the contact cell, and a contact cell produced thereafter, according to the preamble of claim 1.
  • a common feature of these solutions is that the conductor wires to be inserted into the respective corresponding insulation displacement terminals are introduced in advance into chambers of a part consisting of electrical insulation material.
  • the wires are hereby positioned or fixed with respect to the insulation displacement clamps so that a Ausatory retraction of the wires is prevented when pressed into the slot. All these parts are so far designed so that they can be produced by injection molding. In this process, molten plastic is injected at high pressure into closed, tempered tools. After solidification of the melt, the tool is opened, and the moldings are ejected.
  • injection molding has a number of advantages, it also has a number of limitations. Injection molding is a pronounced mass production process. An economical production is possible depending on the type of parts only from a correspondingly high production quantities. The permanent dimensional accuracy of the parts depends on various parameters such as the environment, raw material batches, machine settings, mold wear and the like. The supply of the molding compound and its flow behavior within the mold is crucial for the mechanical properties of the parts. As a result of Different orientation of the molecules in or transverse to the direction of flow, the strength of the parts is anisotropic. Concurrent flow fronts, such as behind obstacles or multiple gates, create weld lines that cause significant loss of strength. Especially with multiple gates there is a risk of air bubbles.
  • Mass accumulations are to be avoided if possible, as they can cause voids, sink marks, distortion and the like. All surfaces in the direction of demoulding must - if functionally not absolutely necessary - have draft angles in order to be able to remove the parts from the tool without any problems and without damage. The same is true if necessary also for sideshifter. Undercuts are only possible with complicated and very expensive tools with side pulls or jaws. Form separations along parts surfaces cause burrs and molding offset, which can be a serious quality defect on sealing surfaces, for example. Holes and slots are formed in the removal direction by corresponding cores in the tool.
  • contact cells made by this process can be designed to function properly only in terms of shape.
  • such moldings could not be scaled below certain dimensions. For example, miniature cables with diameters below or far below the 1 mm limit can not be produced in this way.
  • the invention is therefore based on the object of being able to produce contact cells of a connector on the one hand more flexible and in a better quality with respect to the respective line conductors with respect to current solutions.
  • the potential for a significant miniaturization of this type of contact technology is to be tapped.
  • the invention thus relates to a manufacturing method for provided with corresponding line chambers contact cells and then manufactured contact cells for contacting line wires by means of insulation displacement terminals, wherein the wire is pressed at an acute angle into the slot of the insulation displacement terminal.
  • multi-pole strand holders are shown, which are formed by the assembly of such contact cells by means of connecting ribs or other geometries and serve to connect corresponding multi-core cables. The most important functions and advantages resulting from the manufacturing process are:
  • Openings or interruptions along the line chamber, for example, for the purpose of inserting the cutting clamp are to be kept as small as possible in principle, and at their edges with curves, chamfers and the like to make so that a snagging of the line core is prevented
  • the cable chamber must also be designed such that, when pressed into the insulation displacement clamp, the wire is fixed solely as a result of the resulting reaction forces and can not escape or retreat either in the transverse or in the longitudinal direction.
  • the generative process is thus mentioned as a production possibility for the contact cells described below.
  • These are original forming processes in which a workpiece is generated in layers on the basis of its 3D data set from an informal starting material (powder, liquids and the like) with the aid of light.
  • it is above all those methods which produce very filigree, electrically insulating parts, such as, for example, stereolithography, micro-stereolithography, RMPD methods and the like, which are important.
  • the parts are layered by their CAD data "from This process is induced by irradiation with guided, focused (ultraviolet) UV laser beams or beams based on the two-photon effect (simultaneous absorption of two photons with correspondingly high light intensity) by simultaneous exposure each whole layers, for example, using DLP chips and the like
  • the shape and properties of the contact cells can be tailored very flexibly to the respective parameters of the conductor line in a trend-specific or customer-specific manner In principle, a "batch size 1" is not inconceivable,
  • the z axis always indicates the feed direction of the line conductor, while the z 'and optionally z "axis passes through the center of the respective insulation displacement slot
  • Figures described details and properties, depending on the implementation options and as needed, in a meaningful way as well as the remaining examples transferable and / or interchangeable, which of course a further variety of variants of such examples are conceivable.
  • FIGURE 1 Ways to carry out the invention
  • FIG. 1 shows a contact cell 1, assembled with a mounting group consisting of a contact carrier 3 and a cutting element exhibiting a contact element 2. Details of the contact cell 1 and the contact element 2 are shown in the FIGURES 2 and 3 respectively.
  • the existing of insulating material contact carrier 3 has regard to the contact element 2 has the function to fix this defined - for example, by overmolding, press-fitting, bonding and the like.
  • An important feature is the contact socket 3.1, which has a Anschlagmetabolit mounting surface 3.1.1 with respect to the contact element 2 and corresponds in shape and dimensions of a corresponding cavity 1.5 to the contact cell 1, that the minimum required for air and creepage distances are met ,
  • the contact cell 1 which is likewise made of insulating material and shown in FIG. 2, has a funnel-shaped opening 1.1, a line chamber 1.2, an end stop 1.3 and a contact chamber 1.4 and the already mentioned cavity 1.5.
  • the course of the conduction chamber 1.2 or of the conduction vein with the diameter "D", which is not shown here, is essentially characterized by the shape of the neutral fiber NF
  • the LF initially runs straight in the z direction up to the Point P and then intersects arcuately the contact chamber 1.4, wherein the xz plane in which the NF is located, preferably also includes the passing through the middle of the terminal slot z 'axis xy projection of the line chamber 1.2 at point P and the With respect to the z'-axis, the xy-projection of the end stop 1.3 is arranged so that the metallic core of the conductor is pressed into the slot of the terminal with sufficient certainty to create a permanent electrical connection Diameter of the metallic core is necessarily smaller than the core diameter "D", it is in principle not mandatory that the contact cell is the same as in the FIGURE 2 is designed.
  • a secure contacting is basically also achievable if both at the point P and at the end stop 1.3, the NF has a distance with respect to the z'-axis or with respect to the center of the terminal slot, which is smaller than "D / 2"
  • such contact cells can be realized with very slim designs, which makes it possible to produce compact structures in particular when assembling a plurality of such cells into multi-pole strand holders.
  • An important role for the properties of the contact cell 1 is played by those inclined at the z'-axis, ie beginning at point P.
  • the surfaces 1.2.1 pointing in the z'-direction serve to move a line vein, introduced through the opening 1.1, out of its longitudinal extent into the z-direction
  • the radius of curvature of the NF can be reduced and the contact cell can be made correspondingly compact.
  • the material pairing is relevant.
  • the surface microstructure of the surfaces 1.2.1 with respect to the corrugated sheath should be set to the lowest possible friction coefficient (keyword "lotus effect").
  • the surfaces 1.2.2 facing the z'-direction have in turn the task of a vein located in the conduction chamber 1.2
  • it may also be positively fixed in such a way that, when pressed into the terminal slot, it can not move back either in the z'-direction or in the xy-direction
  • the surfaces previously 1.2.2 strive to generate the highest possible frictional forces, analogous to the above, this can - again in the context of manufacturing possibilities - via a corresponding surface microstructure, and / or via corresponding, partially limited to the surfaces 1.2.2 material properties (for example, generated with Help the above-mentioned "RMPD multimaf method" erzie
  • the surfaces 1.2.2 may not be "smooth" but ribbed, so that the reaction forces created when the wire is pressed into the terminal slot presses the wire jacket material into the cavities of that corrugation, again between the wire jacket and the areas 1.2.2 at least one, However,
  • FIGS. 22 to 27 Some basic design possibilities for such corrugations are shown in FIGS. 22 to 27, whereby, of course, variations and / or combinations, as well as other embodiments of these examples, are conceivable.
  • the shape and shape of the corrugation should be chosen essentially depending on the characteristics and dimensions of the respective conductor.
  • the line chamber 1.2 along the NF has a cross-sectional contour (see FIGURE 2, section BB), which is composed of curved and / or polygonal sections, this contour over the NF depending on the application at least partially consistent and / or at least partially can be made variable.
  • the smallest transverse mass over this cross-section must of course always have "air” to the diameter of the largest strand "D max" still to be connected.
  • a possible design of this cross-section is shown in section BB in FIGURE 2 as an example.
  • the contour is rhomboid-like with rounded corners, with the basic masses "a 1 * b1", and is basically suitable for contacting differently thick wires with diameters "D m j n ⁇ D ⁇ D max ". While “a1” denotes the distance of the vertices of the areas 1.2.1 and 1.2.2 described above, “b1” defines the distance between the generatrices or the jacket areas where these areas are virtually adjacent to each other.
  • the massive design of the contour which as mentioned above along the NF can be constant and / or variable, is crucial for the properties of the line chamber both in terms of their assembly and in terms of wire contacting.
  • the wedge-shaped tapers to the ends defined by the dimension "a1" are possible, but not compulsory. These tapers over the surfaces 1.2.1 and 1.2.2 cause on the one hand, that a line vein, on the z- or Z ' axis pressure is exerted, is centered towards chamber center, which is advantageous especially for thinner wires. to ensure this effect for all core diameter, however, must be taken to ensure that "2 * r. i ⁇ D min" or "2 * n.2 ⁇ D m j n ".
  • the amount can More of the friction forces generated in the chamber to be substantially increased over such tapers, in the mass, in which the respective angle" alpha 1.1 "or” alpha 1.2 " sharpener is executed.
  • the contact chamber 1.4 Another important part of the contact cell 1 is the contact chamber 1.4. Their function is to receive the insulation displacement edges 2.4 and at least partially guide them so that they can escape undefined as a result of the reaction forces arising when pressing in the line core neither in the x nor y direction. In order to keep the resulting friction between the insulation displacement edges 2.4 and the contact chamber 1.4 as low as possible, here are the same considerations as on the line chamber surfaces 1.2.1. As already mentioned, it should also be noted that the edges on the outbreaks generated by the contact chamber 1.4 on the line chamber 1.2 are designed in such a way that hooking of the line wire, in particular when loading the chamber, is prevented. In addition, in principle it should be striven for that the xy projections of these outbreaks should be kept as low as possible. Furthermore, the extent of the Contact chamber 1.4 over the z'-axis be at least as long as the respective penetration depth of the insulation displacement terminal 2 in the contact cell. 1
  • the cavity 1.5 at the contact cell 1 serves to receive the contact socket 3.1 and together with this to comply with the required air and creepage distances. It has for this purpose an opening provided with bevels 1.5.2 and serving with respect to the contact carrier 3 stop surface 1.5.1. To insert the insulation displacement edges 2.4, it also has in the direction of the contact chamber 1.4 another, also provided with insertion bevels opening 1.5.3.
  • a contact element 2 is shown, which is designed as a flat contact pin 2.1 at the opposite end of the wire connection, but depending on the application as round contact pin, contact socket, hybrid contact, PCB contact, soldering contact and the like can be designed.
  • the contact element 2 is provided with characteristics 2.2. As an assembly stop and to catch the resulting forces when pressing the wire into the cutting clamps serve the surfaces 2.3.
  • the contact element 2 In the direction of the line conductor, the contact element 2 as a planar cutting terminal with the cross-sectional masses "b1 * h1" designed with at least two insulation displacement 2.4 with the intervening insulation displacement slot 2.4.1 with the width "s1" and with the introduction bevels 2.4.2, with respect on the one hand have a centering effect on the line and on the other hand contribute to a reduction in the penetration forces. An additional reduction of these forces is achieved when the insertion bevels 2.4.2 are in turn provided with edge slopes 2.4.2.1, which can be provided on the respective edge both one-sided as shown in FIGURE 3 and on both sides.
  • the insulation displacement slot 2.4.1 between the flanks 2.4 can on the one hand have a constant width "s1" corresponding to the metallic core of the conductor vein, but also embodiments in which the slot 2.4.1 is at least partially equal in width and / or at least partially In this case, the slot 2.4.1 can, for example, have a straight, stepped, corrugated or serpentine course
  • the slot width "s1" is not constant over the slot length, but instead variable, in particular V-shaped, is designed so that the slot at the bottom of the slot is slightly narrower than at the insertion bevels 2.4.2.
  • the orientations of the boundary surfaces of the insulation displacement slot 2.4.1, the insertion bevels 2.4.2 and the edge slopes 2.4.2.1 in the x'-y'-plane over the z'-longitudinal extent of these areas at least partially consistent and / or at least partially be made variable. It is also conceivable that the bevels 2.4.2.1 not only extend at least partially over the region of the insertion bevels 2.4.2, but are at least partially provided along the insulation displacement slot, whereby a further optimization of the Eindringkraft characterizing can be achieved. In addition, of course, the edge slopes 2.4.2.1 can be completely dispensed with.
  • FIGS. 1, 2, 3 apply mutatis mutandis to the following figures, in which further embodiments of such contact cells and associated insulation displacement terminals are shown. It will be focused on the previous differences occurring or newly added details.
  • FIGURE 4 FIGURE 5
  • FIG. 4 illustrates a contact cell 4 assembled with a mounting group consisting of the contact carrier 6 and the contact element 5. Details of the contact cell 4 and of the contact element 5 are shown in FIGS. 5 and 6, respectively.
  • the NF initially likewise runs straight in the z direction up to the point P, but subsequently forms an arc directed away from the contact chamber 4.4, at which turn again an arc follows at the point of inflection W, which has a vertex S, and then Comparable to earlier, the contact chamber 4.4 cuts.
  • the xy plane, in which the NF is located here too preferably also includes the z'-axis passing through the center of the terminal slot.
  • FIGURE 7 FIGURE 8
  • FIGURE 7 also shows a contact cell 7, assembled with a mounting group of a contact carrier 9 and a contact element 8.
  • the line chamber 7.2 of the contact cell 7 in Figure 8 has a NF with two turning points W1, W2 and two corresponding vertices S1, S2 on.
  • the peculiarity of this contact cell is that the contact chamber 7.4 along its longitudinal extent over the z'-axis, the course of the line chamber 7.2 or their NF cuts three times, which in cooperation with the insulation displacement of the contact element 8.4 a corresponding triple contacting the metallic core of a within allows the vein located in the chamber.
  • care must also be taken here for the correct arrangement of the x-y projections of the end stop 7.3, as well as the line chamber cross sections at the vertices S1, S2, as well as at the point P.
  • the contact element 8 shown in FIG. 9 has along the insulation displacement edges 8.4 three contact areas or terminal slots 8.4.1.1, 8.4.1.2 and 8.4.1.3, which, as shown in FIG. 7, can be seen in their longitudinal arrangement over the z'-axis correspond, where a contacting of the wire takes place within the line chamber 7.2.
  • the comments made under point 2.2.1 with respect to the contact element 2 with respect to the design of the IDC details apply mutatis mutandis to each of these contact areas 8.4.1.1, 8.4.1.2 and 8.4.1.3 and of course also to the lead-in chamfers 8.4.2 and chamfers 8.4 .2.1.
  • these contact areas as shown in FIG. 9 are defined separated from each other, because there are also conceivable uniform terminal slots, which may have some or all of the features listed so far.
  • the number of locations or areas arranged along the z'-axis, at which a wire located within a line chamber is contacted sequentially by means of a cutting clamp must be at least one, but also as required can be any amount.
  • FIG. 10 FIG. 10, FIG. 11, FIG. 12
  • FIG. 10 shows the contact cell 10 assembled with the assembly consisting of the contact carrier 12 and the contact element 11.
  • the particularity of this example consists primarily in the design of the contact element 11 of FIGURE 12.
  • the contact element 11 is designed as round contact pin 11.1 at the opposite end of the line core connection, but depending on the application as a flat contact pin, contact socket, hybrid contact, PCB contact, soldering and the like.
  • the contact element 11 is provided with characteristics 11.2.
  • As an assembly stop and to catch the resulting forces when pressing the wire into the cutting clamps serve the surfaces 11.3.
  • the contact element 11 is designed as a cutting terminal with at least two cutting edge 11.4 with the intervening insulation displacement slot 11.4.1 with the width "s 4" and with the introduction bevels 11.4.2, on the one hand have a centering effect in relation to the line vein An additional reduction of these forces is achieved if the insertion bevels 11.4.2 are in turn provided with an edge slope 11.4.2.1 With regard to the insulation displacement slot 11.4.1, the insertion bevels 11.4.2 and the edge slopes 11.4. 2.1 continue to apply here with respect to the insulation displacement of the contact element 2 (see FIGURE 3) made comments.
  • the insulation displacement edges 11.4 shown in FIG. 12 have the shape of ring segments in cross-section, wherein the dimension "u” is equal to or slightly smaller than the diameter of the conductor core "D" to be contacted. In the case where "u ⁇ D", the edges defined by the dimension "u” can act as strain relief with respect to the wire contacted at the insulation displacement slot 11.4.1.
  • edges on the dimension "u" does not necessarily have to correspond to the illustration in FIGURE 12, but depending on the application may have any orientation in the x'-y'-plane
  • edge cross sections ring segments are only a special embodiment of the general one If, according to which, these cross-sections at least partially have a regularly curved (for example elliptical, parabolic and the like) and / or an at least partially irregularly curved shape
  • basic shapes are also conceivable which consist of at least partially regular and / or at least partially irregular polygonal sections (For example, an L-shape) or consist of combinations of such curved and polygonal sections.
  • Cutting clamps with such at least partially closed flanks have the significant advantage over planar clamps (see FIGS. 3, 6, 9) that they have substantially smaller dimensions in y with respect to a given spring stiffness as well as to a current density which is too conductive or y-direction than this.
  • the supposed disadvantage that this type of clamps require correspondingly more installation space over the x 'or x axis is not or is not relevant in the mass, as it is possible to accommodate this space within the x y projection surface, which for the respective conduit chamber 10.2 (see FIGURE 11) is needed anyway.
  • contact cells for or with insulation displacement terminals with at least partially closed edges (see FIGURES 10, 11, 12) at the same or comparable functional density over its x-y cross-section noticeably less space than contact cells with planar terminals.
  • the inner surface 11.4.3 can be designed, for example, from two cylindrical partial surfaces having the diameters "d 4.2" and "d 4.3" and a conical connecting surface arranged therebetween. In the case of "d 4.2> d 4.3", a better centering of the wire can be achieved before it is pushed into the insulation displacement terminal and, above all, an additional reduction of the penetration forces.
  • the contact cell 10 shown in FIG. 11 is similar to the contact cell 4 shown in FIG. 5, with the difference that the contact chamber 10.4 and the cavity 10.5 are adapted to the contact element 11 described above. To emphasize here are still the contact chamber guide surfaces 10.4.1, which correspond to the defined by the measure "u" at the cutting edges 11.4 edges and prevent them can dodge when pressing the wire into the terminal slot in the x direction.
  • FIG. 13 shows the contact cell 13, assembled with the assembly consisting of the contact carrier 15 and the contact element 14.
  • the cutting edge edges 14.4 on the contact element 14 are here designed so that the above-described measure "u” on the contact element 11 corresponding, and here with the measure "5.2" defined edges of the terminal flanks are so far approximated that thereby adjacent to the insulation displacement slot 14.4.1 a second terminal slot 14.4.3 is formed. According to these slots 14.4.1 and 14.4.3, the contact element 14 furthermore has two insertion bevels 14.4.2 and 14.4.4, each with two bevel slopes 14.4.2.1 and 14.4.4.1.
  • FIG. 16 FIG. 17, FIG. 18
  • FIG. 16 shows the contact cell 16, assembled with the assembly consisting of the contact carrier 18 and the contact element 17.
  • the contact element 17 listed here has at least two-fold insulation displacement terminal with flat edge pairs 17.4 and 17.5, with the respective terminal slots 17.4.1 and 17.5 .1, the insertion bevels 17.4.2 and 17.5.2 and the corresponding edge slopes 17.4.2.1 and 17.5.2.1, wherein the individual insulation displacement terminals are joined together via the connection loop 17.6.
  • the contact cell 16 of FIG. 17 has individual contact chambers 16.4.1 and 16.4.2 which are separated from one another by intermediate ribs such that within each individual contact chamber when the core is pressed into the insulation displacement slot, the clamping edges are deflected is prevented both over the x'- and the y'-axis.
  • These intermediate ribs must, of course, be designed so that they do not protrude into the course of the line chamber 16.2 with regard to their transversal dimension on the y-axis, and thus impair or prevent their assembly.
  • FIGURE 19, FIGURE 20, FIGURE 21 These figures show, by way of example, three different multi-pole strand holders 19, 20, 21, which consist of a plurality of contact cells 19.1, 20.1, 21.1 joined together by intermediate ribs and similar connecting elements and serve for connecting corresponding multi-core cable conductors.
  • these strand holders represent only illustrative examples. They are neither complete in this nor restrictive in any way.
  • strand holders which are also exemplary and constructive neither completely nor in any way limiting, correspond in principle with counter-elements of adjacent parts, for example with individual parts within a corresponding connector, a sensor, an electronic module and the like.
  • 19.2, 20.2, 21.2 stop or mounting surfaces, 19.3, 20.3, 21.3 or 19.4, 20.4, 21.4 corresponding codes or anti-rotation and 19.5, 20.5, 21.5 handle or handle-like surfaces.

Landscapes

  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kontaktzelle (1) aus Kunststoff, der ein eine Schneidklemme aufweisendes Kontaktelement (2) zur Festlegung eines Endes eines elektrischen Kabels in zumindest einer Kontaktkammer in der Kontaktzelle (1) umfasst, wobei erfindungsgemäss vorgesehen ist, dass die Kontaktzelle (1) derart in einem generativen Verfahren hergestellt wird, dass die Kontaktzelle (1) schichtweise aus einem formlosen Ausgangswerkstoff unter Bestrahlung mit Licht aufgebaut wird. Ebenso ist eine nach diesem Verfahren hergestellte Kontaktzelle beansprucht.

Description

B E S C H R E I B U N G
Kontaktzelle zur Aufnahme eines Kabelendes mittels Schneidklemmtechnik und Verfahren zu deren Herstellung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einVerfahren zur Herstellung einer Kontaktzelle aus Kunststoff, der ein eine Schneidklemme aufweisendes Kontaktelement zur Festlegung eines Endes eines elektrischen Kabels in zumindest einer Kontaktkammer in der Kontaktzelle umfasst, sowie eine danach hergestellte Kontaktzelle, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Stand der Technik
Die zunehmenden Trends zur Miniaturisierung und zur Rationalisierung in allen Bereichen der Industrie machen es erforderlich, die zugehörige Kabel- Verbindungstechnik entsprechend zu verbessern und zu verkleinern. Kabelverbindungen spielen in der Elektronik noch immer eine besondere Rolle, da sie unumgänglich zur Verkuppelung verschiedener Komponenten notwendig sind.
Das Kontaktieren von nicht abisolierten Leitungsadern mittels Schneidklemmen ist eine der zuverlässigsten und rationellsten lötfreien elektrischen Verbindungen. Es wird dabei die isolierte Leitung (= elektrisches Kabel, das heisst metallischer Aderkern, umgeben von einer Isolierhülle) in einen definierten Schlitz einer Klemme eingedrückt, wobei die Flanken der Schneidklemme die Isolierhülle verdrängen und den metallischen Aderkern so zusammenpressen, dass eine gasdichte Verbindung entsteht. Im Regelfall wird dabei die Leitungsader senkrecht auf die von den Schneidklemm- Flanken aufgespannten Ebene zugeführt. Häufig, wie zum Beispiel im Falle von geraden Steckverbindungen, ist es allerdings erforderlich, die Leitungsader in platzsparender Form fluchtend zur Schlitzrichtung zuzuführen. Diesbezüglich gibt es bereits mehrere Lösungen, wo die Leitungsader nicht senkrecht, sondern in spitzem Winkel zur Flankenebene in den Schlitz eingedrückt wird, so zum Beispiel in DE 42 03 455 C1 , EP 0 886 156 A2, DE 295 12 585 U1 , EP 1 158 611 A2 oder DE 103 23 615 A1.
Es handelt sich dabei um sogenannte Schnellanschlusstechniken, die es dem Anwender ermöglichen, sehr rationell und möglichst ohne Verwendung von Hilfswerkzeugen einen dauerhaften elektrischen Anschluss zwischen nicht abisolierten elektrischen Leitungen und entsprechenden mit Schneidklemmen versehenen Kontaktelementen herzustellen.
Ein gemeinsames Merkmal dieser Lösungen besteht darin, dass die in die jeweils entsprechenden Schneidklemmen einzudrückenden Leitungsadern vorab in Kammern eines aus elektrischem Isolationsmaterial bestehendes Teil eingebracht werden. Die Adern werden hiermit bezüglich der Schneidklemmen so positioniert beziehungsweise fixiert, dass beim Eindrücken in deren Schlitz ein Ausbeziehungsweise Zurückweichen der Adern verhindert wird. Sämtliche diese Teile sind bislang so gestaltet, dass sie durch Spritzgiessen hergestellt werden können. Bei diesem Prozess wird aufgeschmolzener Kunststoff mit hohem Druck in geschlossene, temperierte Werkzeuge eingespritzt. Nach der Erstarrung der Schmelze wird das Werkzeug geöffnet, und die Formteile werden ausgeworfen.
Obwohl das Spritzgiessen eine Vielzahl von Vorteilen aufweist, ist es auch mit einer Reihe von Einschränkungen behaftet. Das Spritzgiessen ist ein ausgesprochenes Massenfertigungsverfahren. Eine wirtschaftliche Herstellung ist je nach Art der Teile erst ab entsprechend hohen Herstellungsmengen möglich. Die dauerhafte Masshaltigkeit der Teile ist abhängig von verschiedenen Parametern wie Umwelt, Rohstoffchargen, Maschineneinstellungen, Formenverschleiss und dergleichen. Die Zufuhr der Formmasse und deren Fliessverhalten innerhalb der Form ist entscheidend für die mechanischen Eigenschaften der Teile. Infolge der unterschiedlichen Orientierung der Moleküle in beziehungsweise quer zur Fliessrichtung ist die Festigkeit der Teile anisotrop. Zusammentreffende Fliessfronten, wie hinter Hindernissen oder bei mehreren Anschnitten, erzeugen Bindenähte, die einen erheblichen Festigkeitsverlust verursachen. Vor allem bei Mehrfachanschnitten besteht die Gefahr von Lufteinschlüssen. Durch Abkühlen der fertigen Teile von der Verarbeitungs- auf die Raumtemperatur schwinden diese, d.h. ihre Masse verkleinern sich. Läuft dieser Prozess asymmetrisch ab, ist hinsichtlich der Mass- und Formstabilität mit zusätzlichem Verzug der Teile zu rechnen. Um solche verfahrensbedingte Nachteile möglichst klein zu halten, müssen Spritzgussteile nach bestimmten Grundsätzen gestaltet werden, die im Einzelfall untereinander und/oder in Hinsicht auf die Teilefunktion widersprüchlich sein können. Es sind daher in der Regel Kompromisslösungen erforderlich. Die wesentlichsten Gestaltungsrichtlinien sind: Wanddicken von Teilen sollten prinzipiell gleich sein. Sofern nicht vermeidbar, sind Unterschiede möglichst sanft auszugleichen. Weiterhin sollten die Wanddicken - allerdings unter Berücksichtigung der Viskosität der Formmasse - so klein wie möglich gewählt werden. Massenanhäufungen sind möglichst zu vermeiden, da sie Lunker, Einfallstellen, Verzug und dergleichen verursachen können. Sämtliche in Entformungsrichtung liegenden Flächen müssen - sofern funktionell nicht unbedingt erforderlich - Entformungsschrägen aufweisen, um die Teile problemlos und ohne Schaden aus dem Werkzeug zu entnehmen. Das gleiche gilt gegebenenfalls auch für Seitenschieber. Hinterschneidungen sind nur mit komplizierten und sehr teuren Werkzeugen mit Seitenzügen oder Backen möglich. Formtrennungen entlang von Teileflächen verursachen Grate und Formteil- Versatz, was zum Beispiel an Dichtflächen einen gravierenden Qualitätsmangel darstellen kann. Löcher und Schlitze werden in Entformungsrichtung durch entsprechende Kerne im Werkzeug gebildet. Um die mechanischen und thermischen Belastungen dieser Kerne im Herstellungsprozess in vertretbaren Grenzen zu halten, müssen gewisse Richtwerte berücksichtigt werden: so sollte zum Beispiel ein minimaler Durchmesser von ca. 1 mm nicht unter- und ein maximales Aspektverhältnis (Länge/Durchmesser) von etwa 5 nicht überschritten werden. Wegen der Gefahr des Ausbrechens ist auch darauf zu achten, dass der Abstand von Löchern zum Rand des Formteils nicht geringer als etwa die Hälfte ihres Durchmessers wird. Die Problematik von Entformungsschrägen und Hinterschnitten gilt natürlich auch für Löcher, und zwar in zunehmendem Masse, je mehr man sich den erwähnten Grenzbereichen annähert.
Angesichts der Gestaltungsregeln, die beim Spritzgiessen zu berücksichtigen sind, können nach diesem Verfahren hergestellte Kontaktzellen hinsichtlich ihrer Formgebung nur mit Abstrichen funktionsgerecht konstruiert werden. Gleichzeitig liessen sich solche Formteile nicht unterhalb bestimmten Abmessungen skalieren. Zum Beispiel lassen sich Miniaturleitungen mit Durchmessern unterhalb beziehungsweise weit unterhalb der 1 mm-Grenze auf diese Art nicht herstellen.
Trotz all dieser beschriebenen Anforderungen und auch der gewissen Nachteile hat sich die Herstellung solcher Kontaktzellen im Spritzgussverfahren durchgesetzt und etabliert. Demgegenüber konnten sich andere Verfahren, soweit überhaupt bekannt, insbesondere aufgrund der deutlich höheren Material- und/oder Verfahrenskosten nicht durchsetzen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, Kontaktzellen eines Steckverbinders einerseits gegenüber jetzigen Lösungen hinsichtlich der jeweiligen Leitungsadern flexibler und in einer besseren Qualität herstellen zu können. Darüber hinaus soll das Potential zu einer nennenswerten Miniaturisierung dieser Art von Kontakttechnologie erschlossen werden.
Gegenstand der Erfindung ist also ein Herstellverfahren für mit entsprechenden Leitungskammern versehene Kontaktzellen und danach hergestellte Kontaktzellen für das Kontaktieren von Leitungsadern mittels Schneidklemmen, wobei die Ader in spitzem Winkel in den Schlitz der Schneidklemme eingedrückt wird. Weiterführend werden Beispiele von mehrpoligen Litzenhaltern aufgezeigt, die durch das Zusammensetzen derartiger Kontaktzellen mittels Verbindungsrippen beziehungsweise sonstigen Geometrien entstehen und zum Anschliessen von entsprechenden mehradrigen Kabeln dienen. Die sich aus dem Herstellungsverfahren ergebenden wichtigsten Funktionen und Vorteile sind:
• Leitungsader über Öffnung aufnehmen und entlang einer definierten Bahn positionsgenau bis zu einem Endanschlag mit möglichst geringem Reibungswiderstand führen und aus ihrer Längserstreckung umlenken. Öffnungen beziehungsweise Unterbrechungen entlang der Leitungskammer zum Beispiel zwecks Einführen der Schneidklemme sind prinzipiell möglichst klein zu halten, und an ihren Rändern mit Rundungen, Fasen und dergleichen so zu gestalten, dass ein Verhaken der Leitungsader verhindert wird,
• Schneidklemme über gegenüberliegende Öffnung aufnehmen und ebenfalls führen, so dass beim Eindringen in die Ader die Flanken der Schneidklemme nicht quer zur Eindringrichtung auseinander gedrückt werden können,
• Die Leitungskammer ist weiterhin so zu gestalten, dass die Ader beim Eindrücken in die Schneidklemme ausschliesslich infolge der dabei entstehenden Reaktionskräfte fixiert wird, und weder in Quer- noch in Längsrichtung aus- beziehungsweise zurückweichen kann,
• Kontaktpaarung Leitungsader und Schneidklemme schliesslich räumlich so umschliessen beziehungsweise isolieren, dass die jeweils erforderlichen Mindestmasse für Luft- und Kriechstrecken mit ausreichender Sicherheit eingehalten werden.
Erfindungsgemäss ist damit als Herstellungsmöglichkeit für die weiter unten beschriebenen Kontaktzellen das generative Verfahren erwähnt. Es handelt sich dabei um Urformverfahren, bei denen ein Werkstück ausschliesslich auf der Grundlage seines 3D-Datensatzes schichtweise aus einem formlosen Ausgangswerkstoff (Pulver, Flüssigkeiten und dergleichen) mit Hilfe von Licht generiert wird. Wichtig sind im vorliegenden Fall vor allem derartige Verfahren, die sehr filigrane, elektrisch isolierende Teile erzeugen, wie zum Beispiel die Stereolithographie, die Mikro-Stereolithographie, die RMPD-Verfahren und dergleichen. Die Teile werden hierbei anhand ihrer CAD- Daten schichtweise „von unten nach oben" durch Aushärtung eines photoreaktiven Polymers generiert. Dieser Prozess wird induziert durch Bestrahlen mit gelenkten, fokussierten (ultravioletten) UV-Laserstrahlen oder Strahlen auf Basis des Zweiphotonen- Effektes (simultane Absorption von zwei Photonen bei entsprechend hoher Lichtintensität), durch simultanes Belichten jeweils ganzer Schichten zum Beispiel mit Hilfe von DLP-Chips und dergleichen
Bezüglich der unten aufgeführten Kontaktzellen hat das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren ausserordentliche Vorteile:
• Funktionsmuster und Serienteile sind identisch, d.h. Erstmustertests können ohne Abstriche auf die Serie übertragen werden,
• Durch die sehr kurze Prozesskette wird die Masshaltigkeit der Teile im Wesentlichen nur durch die Genauigkeit der Anlage und den Eigenschaften des verwendeten Photopolymers beeinflusst,
• Infolgedessen, und da zum Betreiben der Anlage nur der 3D-Datensatz benötigt wird, kann prinzipiell beim Konstruieren auf die sehr zeitaufwendige Erstellung von Zeichnungsunterlagen verzichtet werden. Alternativ hierzu würden zum Beispiel hinsichtlich einer Prozessüberwachung relativ einfache Zeichnungen mit wenigen Prüfmassen genügen,
• Die zeit- und kostenaufwendige Freigabe von Spritzgussteilen, die in der Praxis meistens mit beträchtlichen Zeichen- und Werkzeugänderungen einhergeht, kann ebenfalls entfallen,
• Gestalt und Eigenschaften der Kontaktzellen können sehr flexibel trend- oder kundenindividuell auf die jeweiligen Parameter der Leitungsader „massgeschneidert" werden. Prinzipiell ist eine „Losgrösse 1" nicht undenkbar,
• Grundsätzlich gibt es im Rahmen der Auflösung des jeweiligen Verfahrens bezüglich der konstruktiven Gestaltungsfreiheit keine Grenzen. Besonders interessant sind die Möglichkeiten zur Realisierung von Hinterschnitten, dünnen Trennwänden und hohen Aspektverhältnissen,
• Mit den PMPD-Technologien zum Beispiel lassen sich hinsichtlich der Materialeigenschaften weitere nennenswerte Vorteile erzielen, wie zum Beispiel: Unterschiedliche Materialeigenschaften (physikalisch, chemisch, optisch und dergleichen) können sowohl quer- als auch längs zum Schichtaufbau in einem Bauteil integriert werden (,,RMPD-Multimat"-Verfahren). Von besonderem Interesse hinsichtlich Kontaktzellen sind in diesem Zusammenhang Kombinationen verschiedener tribologischer und/oder optischer Eigenschaften. Dichtflächen können am Bauteil ohne nachträgliche Montageschritte vorgesehen werden. Chemische Beständigkeiten gegenüber bestimmten Medien sind gezielt produzierbar.
Im Folgenden wird die Erfindung, insbesondere verschieden gestaltete und nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Kontaktzellen sowie damit gebildete Kontaktträger von Steckverbindern, weiter erläutert, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt wäre.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Hinsichtlich der in den folgenden Figuren dargestellten Koordinaten kennzeichnet die z-Achse stets die Zufuhrrichtung der Leitungsader, während die z'- und gegebenenfalls z"-Achse durch die Mitte des jeweiligen Schneidklemmenschlitzes verläuft. Darüber hinaus gilt, dass die an den folgenden einzelnen Beispielen und Figuren beschriebenen Details und Eigenschaften, je nach Umsetzungsmöglichkeiten und je nach Bedarf, auf sinnvolle Weise ebenso auf die restlichen Beispiele übertragbar und/oder vertauschbar sind, wodurch natürlich eine weitere Vielzahl von Varianten solcher Beispiele denkbar sind.
FIGUR 1 , FIGUR 2, FIGUR 3 Wege zur Ausführung der Erfindung
FIGUR 1 zeigt eine Kontaktzelle 1 , zusammengefügt mit einer Montagegruppe bestehend aus einem Kontaktträger 3 und einem eine Schneidklemme aufweisendes Kontaktelement 2. Details der Kontaktzelle 1 und des Kontaktelementes 2 sind in den FIGUREN 2 beziehungsweise 3 dargestellt.
Der aus Isolationsmaterial bestehende Kontaktträger 3 hat hinsichtlich der Kontaktelementes 2 die Funktion, diesen definiert zu befestigen - zum Beispiel durch umspritzen, einpressen, kleben und dergleichen. Ein wichtiges Merkmal ist der Kontaktsockel 3.1 , der bezüglich der Kontaktelementes 2 eine Anschlagbeziehungsweise Montagefläche 3.1.1 aufweist und in seiner Form und seinen Abmessungen so einer korrespondierenden Kavität 1.5 an der Kontaktzelle 1 entspricht, dass die jeweils erforderlichen Mindestmasse für Luft- und Kriechstrecken eingehalten werden.
Die in der FIGUR 2 dargestellte, ebenfalls aus Isolationsmaterial bestehende Kontaktzelle 1 weist eine trichterförmige Öffnung 1.1 , eine Leitungskammer 1.2, einen Endanschlag 1.3 sowie eine Kontaktkammer 1.4 und die bereits genannte Kavität 1.5 auf.
Der Verlauf der Leitungskammer 1.2 beziehungsweise der sich in ihr befindenden, hier nicht dargestellten Leitungsader mit dem Durchmesser „D" wird im Wesentlichen durch die Form der Neutralen Faser (NF) charakterisiert. In diesem Beispiel verläuft die NF zunächst gerade in z-Richtung bis zum Punkt P und durchschneidet anschliessend bogenförmig die Kontaktkammer 1.4, wobei die x-z-Ebene, in der die NF liegt, vorzugsweise auch die durch die Mitte des Klemmenschlitzes verlaufende z'-Achse beinhaltet. Die x-y-Projektion der Leitungskammer 1.2 am Punkt P als auch die bezüglich der z'-Achse gegenüberliegende x-y-Projektion des Endanschlags 1.3 sind so angeordnet, dass der metallische Kern der Leitungsader mit ausreichender Sicherheit in den Schlitz der Klemme so hinein gedrückt wird, dass hierdurch eine dauerhafte elektrische Verbindung entsteht. Aufgrund der Tatsache, dass der Durchmesser des metallischen Kerns zwangsläufig kleiner als der Aderdurchmesser „D" ist, ist es prinzipiell nicht zwingend, dass die Kontaktzelle gleich wie in der FIGUR 2 gestaltet ist. Eine sichere Kontaktierung ist grundsätzlich auch dann erreichbar, wenn sowohl am Punkt P als auch am Endanschlag 1.3 die NF gegenüber der z'- Achse beziehungsweise gegenüber der Mitte des Klemmenschlitzes einen Abstand aufweist, der kleiner als „D/2" ist. Auf diese Art lassen sich derartige Kontaktzellen mit sehr schlanken Ausführungen realisieren, was vor allem beim Zusammenfügen mehrerer solcher Zellen zu mehrpoligen Litzenhaltern entsprechend kompakte Konstruktionen ermöglicht. Eine wichtige Rolle für die Eigenschaften der Kontaktzelle 1 spielen die bezüglich der z'-Achse geneigten, d.h. am Punkt P beginnenden und am Endanschlag 1.3 endenden Flächen 1.2.1 und 1.2.2. Die in z'-Richtung zeigenden Flächen 1.2.1 dienen dazu, eine durch die Öffnung 1.1 eingeführte Leitungsader, auf die in z-Richtung Druck ausgeübt wird, aus ihrer Längserstreckung in etwa entlang der NF bis hin zum Endanschlag 1.3 umzulenken. Ein besonderes Augenmerk ist dabei auf die zwischen Adermantel und den Flächen 1.2.1 entstehenden Reibungskräfte zu richten. In dem Masse, in dem es gelingt, diese Kräfte zu minimieren, kann der Krümmungsradius der NF verringert und die Kontaktzelle entsprechend kompakt gestaltet werden. In Hinblick hierauf ist einerseits die Materialpaarung relevant. Andererseits sollte die Oberflächenmikrostruktur der Flächen 1.2.1 bezüglich Adermantel auf einen möglichst geringen Reibungskoeffizienten eingestellt werden (Stichwort „Lotuseffekt"). Die gegen die z'-Richtung zeigenden Flächen 1.2.2 haben wiederum die Aufgabe, eine sich in der Leitungskammer 1.2 befindende Ader kraft- und gegebenenfalls je nach Flächenform auch quasi formschlüssig so zu fixieren, dass diese beim Eindrücken in den Klemmenschlitz weder in z'-Richtung zurück- noch in x-y-Richtung ausweichen kann. Hinsichtlich der kraftschlüssigen Fixierung ist es im Gegensatz zu vorhin an den Flächen 1.2.2 anstrebenswert, möglichst hohe Reibungskräfte zu generieren. Analog oben, kann dies - wiederum im Rahmen der Herstellungsmöglichkeiten - über eine entsprechende Oberflächen- Mikrostruktur, und/oder über entsprechende, partiell auf die Flächen 1.2.2 begrenzten Materialeigenschaften (zum Beispiel erzeugt mit Hilfe des oben genannten „RMPD- Multimaf-Verfahrens) erzielt werden. Darüber hinaus können alternativ oder zusätzlich hierzu die Flächen 1.2.2 nicht „glatt", sondern geriffelt gestaltet werden, so dass die beim Eindrücken der Ader in den Klemmenschlitz entstehenden Reaktionskräfte das Adermantelmaterial in die Hohlräume dieser Riffelung pressen, was wiederum zwischen Adermantel und den Flächen 1.2.2 an mindestens einer, vorzugsweise jedoch an sehr vielen Stellen eine quasi formschlüssige Verbindungen erzeugt. Einige prinzipielle Gestaltungsmöglichkeiten für derartige Riffelungen sind in den FIGUREN 22 bis 27 aufgezeigt, wobei selbstverständlich auch Variationen und/oder Kombinationen, sowie sonstige Ausführungen dieser Beispiele denkbar sind. Form und Ausprägung der Riffelung sollte im Wesentlichen in Abhängigkeit von den Eigenschaften und Abmessungen der jeweiligen Leitungsader gewählt werden.
Im allgemeinen Fall hat die Leitungskammer 1.2 entlang der NF eine Querschnittskontur (siehe FIGUR 2, Schnitt B-B), die sich aus gekrümmten und/oder polygonförmigen Abschnitten zusammensetzt, wobei diese Kontur über die NF je nach Anwendung zumindest bereichsweise gleich bleibend und/oder zumindest bereichsweise variabel gestaltet werden kann. Hinsichtlich der Kammerbestückung muss das kleinste Quermass über diesen Querschnitt natürlich stets „Luft" zum Durchmesser der grössten noch anzuschliessenden Ader „D max" aufweisen. Eine mögliche Auslegung dieses Querschnittes ist im Schnitt B-B in FIGUR 2 als Beispiel dargestellt. Die Kontur ist rautenähnlich mit abgerundeten Ecken, mit den Grundmassen „a1 * b1", und eignet sich grundsätzlich zum Kontaktieren von unterschiedlich dicken Adern mit Durchmessern „Dmjn < D < Dmax". Während „a1" den Abstand der Scheitelpunkte der oben beschriebenen Flächen 1.2.1 und 1.2.2 kennzeichnet, definiert „b1" den Abstand zwischen den Mantellinien beziehungsweise den Mantelbereichen, wo diese Flächen quasi aneinander grenzen. Die massliche Auslegung der Kontur, die wie bereits erwähnt entlang der NF konstant und/oder variabel sein kann, ist mitentscheidend für die Eigenschaften der Leitungskammer sowohl hinsichtlich ihrer Bestückung als auch hinsichtlich der Aderkontaktierung. So sind die keilförmigen Verjüngungen zu den über das Mass „a1" definieren Enden zwar möglich, jedoch nicht zwingend. Derartige Verjüngungen über die Flächen 1.2.1 und 1.2.2 bewirken einerseits, dass eine Leitungsader, auf die über die z- beziehungsweise z'-Achse Druck ausgeübt wird, in Richtung Kammermitte zentriert wird, was vor allem bei dünneren Adern vorteilhaft ist. Um diesen Effekt für sämtliche Aderdurchmesser zu gewährleisten, muss allerdings darauf geachtet werden, dass „2 * ri.i < Dmin" beziehungsweise „2 * n.2 < Dmjn" ist. Als Weiteres kann der Betrag der in der Kammer entstehenden Reibungskräfte über solche Verjüngungen wesentlich gesteigert werden, und zwar in dem Masse, in dem der jeweilige Winkel „alpha 1.1" beziehungsweise „alpha 1.2" spitzer ausgeführt wird. In Anlehnung an die vorherigen Darlegungen zu den Flächen 1.2.1 und 1.2.2 wäre es demnach bei Bedarf sinnvoll, „alpha 1.1" entlang der Flächen 1.2.2 relativ klein und „alpha 1.2" entlang der Flächen 1.2.1 relativ gross auszuführen. Das Mass „b1" wiederum richtet sich nach dem Aderdurchmesser „D" dergestalt, dass die Ader beim Eindrücken in die Schneidklemme möglichst wenig in seitlicher Richtung ausweichen kann, wobei natürlich „b1 > Dmax" gelten muss. Im einfachsten Fall kann die Leitungskammer 1.2 auch durchgängig einen kreisrunden Querschnitt mit einem Durchmesser „2 * R 1" aufweisen, der bezüglich Aderdurchmesser „Dmax" nur soviel „Luft" hat, dass ein problemloses Bestücken möglichst ist.
Diese Anmerkungen hinsichtlich Massen und Form des Kammerquerschnittes sind weder vollständig noch in irgend einer Weise einschränkend. Sie sollen lediglich aufzeigen, dass es vielfältige Möglichkeiten gibt, hierüber die Funktions- Charakteristik der Leitungskammer an die jeweiligen Adern- Eigenschaften mit anzupassen. Darüber hinaus ist es nicht (wie in der FIGUR 2 dargestellt) zwingend, dass die einzelnen Querschnitte entlang der NF einen stetigen Verlauf der Leitungskammermantelfläche(n) beziehungsweise der NF ergeben. Je nach Anforderung können diese Mantelflächen über ihre Längserstreckung mindestens teilweise einen stetigen Verlauf und/oder mindestens teilweise auch einen mehr oder weniger ausgeprägten stufenförmigen beziehungsweise mit lückenähnlichen Ausnehmungen versehenen Verlauf aufweisen.
Ein weiterer wichtiger Teil der Kontaktzelle 1 ist die Kontaktkammer 1.4. Ihre Funktion besteht darin, die Schneidklemmenflanken 2.4 aufzunehmen und zumindest partiell so zu führen, dass diese infolge der beim Eindrücken der Leitungsader entstehenden Reaktionskräfte weder in x- noch in y-Richtung Undefiniert ausweichen können. Um die dabei entstehende Reibung zwischen den Schneidklemmenflanken 2.4 und der Kontaktkammer 1.4 möglichst gering zu halten, gelten hier die gleichen Überlegungen, wie an den Leitungskammerflächen 1.2.1. Wie bereits erwähnt ist ausserdem zu beachten, dass die Kanten an den von der Kontaktkammer 1.4 an der Leitungskammer 1.2 erzeugten Ausbrüche so gestaltet sind, dass ein Verhaken der Leitungsader, insbesondere beim Bestücken der Kammer verhindert wird. Darüber hinaus ist grundsätzlich anzustreben, dass die x-y-Projektionen dieser Ausbrüche möglichst kein gehalten werden. Weiterhin muss die Ausdehnung der Kontaktkammer 1.4 über die z'-Achse mindestens gleich lang sein, wie die jeweilige Eindringtiefe der Schneidklemme 2 in die Kontaktzelle 1.
Die Kavität 1.5 an der Kontaktzelle 1 dient zur Aufnahme des Kontaktsockels 3.1 und zusammen mit diesem zur Einhaltung der erforderlichen Luft- und Kriechstrecken. Sie weist hierzu eine mit Einführungsschrägen versehene Öffnung 1.5.2 sowie eine bezüglich des Kontaktträgers 3 dienende Anschlagfläche 1.5.1 auf. Zum Einführen der Schneidklemmenflanken 2.4 hat sie darüber hinaus in Richtung Kontaktkammer 1.4 eine weitere, ebenfalls mit Einführungsschrägen versehene Öffnung 1.5.3.
In FIGUR 3 ist ein Kontaktelement 2 dargestellt, das am entgegengesetzten Ende des Aderanschlusses als Flachkontaktstift 2.1 gestaltet ist, jedoch je nach Anwendung auch als Rundkontaktstift, Kontaktbuchse, Hybridkontakt, Leiterplattenkontakt, Lötkontakt und dergleichen ausgelegt werden kann. Zwecks Befestigung in einem isolierenden Träger ist das Kontaktelement 2 mit Ausprägungen 2.2 versehen. Als Montageanschlag sowie zum Auffangen der beim Eindrücken der Ader in die Schneidklemme entstehenden Kräfte dienen die Flächen 2.3. In Richtung der Leitungsader ist das Kontaktelement 2 als ebenflächige Schneidklemme mit den Querschnittsmassen „b1 * h1" gestaltet mit zumindest zwei Schneidklemmflanken 2.4 mit dem dazwischen liegenden Schneidklemmenschlitz 2.4.1 mit der Breite „s1" und mit den Einführungsschrägen 2.4.2, die in Bezug auf die Leitungsader einerseits eine zentrierende Wirkung haben und andererseits zu einer Verringerung der Eindringkräfte beitragen. Eine zusätzliche Verringerung dieser Kräfte wird erreicht, wenn die Einführungsschrägen 2.4.2 ihrerseits mit Kantenschrägen 2.4.2.1 versehen sind, wobei diese, an der jeweiligen Kante sowohl einseitig wie in der FIGUR 3 gezeigt als auch beidseitig vorgesehen werden können. Der Schneidklemmschlitz 2.4.1 zwischen den Flanken 2.4 kann einerseits eine dem metallischen Kern der Leitungsader entsprechende konstante Breite „s1" aufweisen. Ebenfalls denkbar sind aber auch Ausführungen, wo der Schlitz 2.4.1 in seinem Verlauf zumindest teilweise gleiche Breite und/oder zumindest teilweise abnehmende und/oder zunehmende Breite aufweist. Hierbei kann der Schlitz 2.4.1 beispielsweise einen geraden, gestuften, gewellten oder schlangenlinienförmigen Verlauf aufweisen. Eine weitere interessante Auslegung hinsichtlich aller dieser Bauvarianten entsteht, wenn die Schlitzbreite „s1" über die Schlitzlänge nicht konstant, sondern variabel, insbesondere V-förmig, so ausgeführt ist, dass der Schlitz am Schlitzgrund geringfügig schmaler ist als an den Einführungsschrägen 2.4.2. Diese Gestaltung ist vor allem bei solchen Kontaktierungen bedeutsam, wo die Leitungsader in einem spitzen Winkel zum Schneidklemmschlitz steht, da in diesem Fall eine entsprechend grosserer Kontaktierungslänge entsteht als bei quer angeordneten Adern. Da es hinsichtlich der Kontaktqualität zwischen dem Durchmesser des metallischen Kerns der Ader und der Schlitzbreite „s1" einen festen Zusammenhang gibt, würde solch ein V-Schlitz bewirken, dass in Richtung Schlitzgrund eher dünnere metallische Leiter, an der Spitze hingegen eher dickere metallische Leiter optimal kontaktiert würden, so dass das Anwendungsspektrum derartiger Schneidklemmen entsprechend erweitert würde. Darüber hinaus ist es zum Beispiel bei gestanzten oder gelaserten Schneidklemmen denkbar, ebenfalls zwecks Verbesserung der Kontaktqualität und/oder Erweiterung des Anwendungsspektrums die einzelnen Kanten des Klemmenschlitzes2.4.1 jeweils gleich oder unterschiedlich zu gestalten, wobei diese mindestens teilweise gerade und/oder mindestens teilweise in Form von sehr flachen „Schlangenlinien", flach ineinander übergehenden Stufen und dergleichen ausgeführt sein können, wobei weiterhin die Schlitzbreite „s1" entweder konstant oder variabel sein kann. Durch solche Massnahmen kann zusätzlich auch ein Zurückweichen der Leitungsader in Längsrichtung nach erfolgter Kontaktierung wirksam erschwert oder verhindert werden. Weiterhin können die Ausrichtungen der Begrenzungsflächen des Schneidklemmschlitzes 2.4.1 , der Einführungsschrägen 2.4.2 als auch der Kantenschrägen 2.4.2.1 in der x'-y'-Ebene über die z'- Längsausdehnung dieser Bereiche zumindest teilweise gleich bleibend und/oder zumindest teilweise variabel gestaltet werden. Denkbar ist ebenfalls, dass sich die Kantenschrägen 2.4.2.1 nicht nur zumindest teilweise über den Bereich der Einführungsschrägen 2.4.2 erstrecken, sondern zumindest teilweise auch entlang des Schneidklemmenschlitzes vorgesehen werden, wodurch eine weitere Optimierung der Eindringkraftcharakteristik erreicht werden kann. Darüber hinaus kann natürlich auf die Kantenschrägen 2.4.2.1 auch gänzlich verzichtet werden.
Wie bereits angedeutet, gelten die Beschreibungen an den FIGUREN 1 , 2, 3 sinngemäss auch für die nun folgenden Figuren, in denen weitere Ausführungsmöglichkeiten solcher Kontaktzellen und dazugehörigen Schneidklemmen aufgezeigt werden. Es wird hierbei schwerpunktmässig auf die zum bisherigen Beispiel auftretenden Unterschiede beziehungsweise neu hinzugekommenen Details näher eingegangen.
FIGUR 4, FIGUR 5, FIGUR 6
FIGUR 4 stellt eine Kontaktzelle 4, zusammengefügt mit einer aus dem Kontaktträger 6 und dem Kontaktelement 5 bestehende Montagegruppe dar. Einzelheiten der Kontaktzelle 4 und des Kontaktelementes 5 sind in den FIGUREN 5 beziehungsweise 6 aufgezeigt.
Die Unterscheidung zum Beispiel aus den FIGUREN 1 , 2, 3 besteht in der Gestaltung der in der FIGUR 5 gezeigten Kontaktzelle 4, und zwar im Verlauf deren Leitungskammer beziehungsweise ihrer NF. So verläuft die NF in diesem Beispiel zunächst ebenfalls gerade in z- Richtung bis zu dem Punkt P, bildet anschliessend allerdings einen von der Kontaktkammer 4.4 weggerichteten Bogen, an dem sich am Wendepunkt W wiederum ein Bogen anschliesst, der einen Scheitelpunkt S aufweist, und dann vergleichbar zu vorhin die Kontaktkammer 4.4 durchschneidet. Die x-y- Ebene, in der die NF liegt, beinhaltet auch hier vorzugsweise auch die durch die Mitte des Klemmenschlitzes verlaufende z'-Achse. Analog zu vorhin ist hinsichtlich einer sicheren Kontaktierung darauf zu achten, dass die x-y-Projektion der Leitungskammer am Scheitelpunkt S als auch die bezüglich z'-Achse gegenüber liegende x-y-Projektion des Endanschlages 4.3 so angeordnet sind, dass der metallische Kern der Leitungsader mit ausreichender Sicherheit in den Schlitz der Schneidklemme hineingedrückt wird. Eine derartig verlaufende NF bewirkt einerseits, dass eine aus ihrer Längserstreckung entsprechend häufiger ausgelenkte Ader bereits vor dem Eindrücken in den Schneidklemmenschlitz, durch ihre Restelastizität eine höhere Halte- beziehungsweise Reibungskraft innerhalb der Kontaktzelle 4 generiert als in einer vergleichbaren Kontaktzelle 1. Darüber hinaus entstehen innerhalb der Ader in der Kontaktzelle 4 beim ihrem Eindrücken in den Klemmenschlitz wesentlich höhere Knickspannungen, was an den Seitenwänden der Leitungskammer 4.2 zusätzliche Halte- beziehungsweise Reibungskräfte hervorruft. Bei einer vorgegebenen Haltekraft, kann infolge dessen die Querausdehnung einer Kontaktzelle 4 über die x-Achse entsprechend kompakter gestaltet werden als im Falle einer Kontaktzelle 1. Weiterhin sind natürlich auch Kontaktzellen mit Leitungskammern denkbar, deren NF zwei oder beliebig viele Wendepunkten W, und somit eine entsprechend höhere Anzahl von bogenförmigen Abschnitte aufweisen, als in diesem Beispiel aufgeführt. Darüber hinaus können solche Leitungskammern auch so gestaltet werden, dass deren NF sich mindestens teilweise aus allgemein gekrümmten und/oder mindestens teilweise aus allgemein polygonförmigen Abschnitten zusammensetzen, wobei deren Verlauf zusätzlich sowohl stetig als auch unstetig ausgeführt werden kann.
FIGUR 7, FIGUR 8, FIGUR 9
Wie die Beispiele vorhin, zeigt FIGUR 7 ebenfalls eine Kontaktzelle 7, zusammengefügt mit einer Montagegruppe aus einem Kontaktträger 9 und einem Kontaktelement 8. Die Leitungskammer 7.2 der Kontaktzelle 7 in der Figur 8 weist eine NF mit zwei Wendepunkten W1 , W2 und mit zwei entsprechenden Scheitelpunkten S1 , S2 auf. Die Besonderheit dieser Kontaktzelle liegt darin, dass die Kontaktkammer 7.4 entlang ihrer Längserstreckung über die z'-Achse den Verlauf der Leitungskammer 7.2 beziehungsweise deren NF dreifach durchschneidet, was in Zusammenwirkung mit der Schneidklemme des Kontaktelementes 8.4 eine entsprechende dreifache Kontaktierung des metallischen Kerns einer sich innerhalb der Kammer befindenden Ader ermöglicht. Im Sinne einer sicheren Kontaktierung, muss auch hier auf die richtige Anordnung der x-y-Projektionen des Endanschlages 7.3, als auch der Leitungskammer- Querschnitte an den Scheitelpunkten S1 , S2, sowie am Punkt P entsprechend geachtet werden.
Das in der FIGUR 9 dargestellte Kontaktelement 8 weist entlang der Schneidklemmenflanken 8.4 drei Kontaktbereiche beziehungsweise Klemmen- Schlitze 8.4.1.1 , 8.4.1.2 und 8.4.1.3 auf, die wie in der FIGUR 7 ersichtlich in ihrer Längsanordnung über die z'-Achse den Bereichen entsprechen, wo eine Kontaktierung der Ader innerhalb der Leitungskammer 7.2 stattfindet. Die unter dem Punkt 2.2.1 bezüglich des Kontaktelementes 2 gemachten Anmerkungen hinsichtlich der Gestaltung der Schneidklemmendetails, gelten hier sinngemäss für jeden einzelnen dieser Kontaktbereiche 8.4.1.1, 8.4.1.2 und 8.4.1.3 und natürlich auch für die Einführungsschrägen 8.4.2 und Kantenschrägen 8.4.2.1. Weiterhin ist es selbstverständlich nicht zwingend, dass diese Kontaktbereiche wie in der FIGUR 9 dargestellt voneinander definiert getrennt sind, denn es sind ebenso auch einheitliche Klemmenschlitze denkbar, die einzelne oder auch sämtliche bisher aufgeführten Merkmale aufweisen können.
Das Zusammenwirken einer solchen Kontaktzelle 7 mit einem dazugehörigen Kontaktelement 8 hat gegenüber der Leitungsader auf der einen Seite den Vorteil, dass in dem Masse, wie diese mehrfach kontaktiert wird, die Redundanz und somit die Sicherheit der elektrischen Verbindung entsprechend erhöht wird. Weiterhin wirken bezüglich der dem Endanschlag 7.3 am nächsten liegenden Kontaktierung (in diesem Beispiel diejenige am Klemmenschlitz 8.4.1.1) die entlang der z'-Achse jeweils folgende(n) quasi als Zugentlastung, was die Betriebssicherheit einer solchen Verbindung vor allem in rauer Umgebung zusätzlich erhöht. Ausserdem bewirkt eine derartige Mehrfachkontaktierung an der gleichen Leitungsader, dass der jeweils entstehende Durchgangswiderstand gegenüber einer einfachen Kontaktierung entsprechend gesenkt wird. Wird darüber hinaus das Kontaktelement 8 wie in der FIGUR 9 dargestellt so ausgeführt, dass die einzelnen Kontaktbereiche 8.4.1.1 , 8.4.1.2 und 8.4.1.3 gleiche oder unterschiedliche Schlitzbreiten „s 3.1", „s 3.2" beziehungsweise „s 3.3" aufweisen, wobei vorzugsweise „s 3.1 > s 3.2 > s 3.3" sein sollte, lassen sich auf diese Art innerhalb derselben Kammer Leitungsadern mit etwa vergleichbaren Manteldurchmessern, jedoch mit relativ weit gestreuten Durchmessern des metallischen Kerns kontaktieren, was das Anwendungsspektrum einer derartigen Konfiguration natürlich zusätzlich erweitert.
In Anlehnung an dieses Beispiel ist allgemein festzuhalten, dass die Anzahl der entlang der z'-Achse angeordneten Stellen beziehungsweise Bereiche, an denen eine sich innerhalb einer Leitungskammer befindende Ader mittels einer Schneidklemme sequenziell kontaktiert wird, mindestens eins betragen muss, jedoch je nach Bedarf auch beliebig hoch sein kann.
FIGUR 10, FIGUR 11 , FIGUR 12
FIGUR 10 zeigt die Kontaktzelle 10, zusammengefügt mit der aus dem Kontaktträger 12 und dem Kontaktelement 11 bestehenden Baugruppe. Die Besonderheit dieses Beispiels besteht in erster Linie in der Gestaltung des Kontaktelementes 11 aus der FIGUR 12. Das Kontaktelement 11 ist am entgegengesetzten Ende des Leitungsaderanschlusses als Rundkontaktstift 11.1 gestaltet, kann jedoch je nach Anwendung auch als Flachkontaktstift, Kontaktbuchse, Hybridkontakt, Leiterplattenkontakt, Lötkontakt und dergleichen ausgelegt werden. Zwecks Befestigung in einem isolierenden Träger ist das Kontaktelement 11 mit Ausprägungen 11.2 versehen. Als Montageanschlag sowie zum Auffangen der beim Eindrücken der Ader in die Schneidklemme entstehenden Kräfte dienen die Flächen 11.3. In Richtung der Leitungsader ist das Kontaktelement 11 als Schneidklemme gestaltet mit zumindest zwei Schneidklemmenflanken 11.4 mit dem dazwischen liegenden Schneidklemmenschlitz 11.4.1 mit der Breite „s 4" und mit den Einführungsschrägen 11.4.2, die in Bezug auf die Leitungsader einerseits eine zentrierende Wirkung haben und andererseits zu einer Verringerung der Eindringkräfte beitragen. Eine zusätzliche Verringerung dieser Kräfte wird erreicht, wenn die Einführungsschrägen 11.4.2 ihrerseits mit einer Kantenschräge 11.4.2.1 versehen sind. Hinsichtlich des Schneidklemmenschlitzes 11.4.1 , den Einführungsschrägen 11.4.2 und den Kantenschrägen 11.4.2.1 gelten weiterhin auch hier die bezüglich der Schneidklemme des Kontaktelementes 2 (siehe FIGUR 3) gemachten Anmerkungen.
Die in der FIGUR 12 dargestellten Schneidklemmenflanken 11.4 haben im Querschnitt die Form von Ringsegmenten, wobei dass das Mass „u" gleich oder geringfügig kleiner als der Durchmesser der zu kontaktierenden Leitungsader „D" ist. Im Falle, dass „u < D" ist, können die über das Mass „u" definierten Kanten bezüglich der am Schneidklemmen- Schlitz 11.4.1 kontaktierten Ader quasi als Zugentlastung wirken. Die Orientierung der Kanten am Mass „u" muss nicht zwingend der Darstellung in der FIGUR 12 entsprechen, sondern kann je nach Anwendung eine beliebige Ausrichtung in der x'-y'-Ebene aufweisen. Hinsichtlich der Flankenquerschnitte sind Ringsegmente nur eine besondere Ausführung des allgemeinen Falls, wonach diese Querschnitte zumindest teilweise eine regelmässig gekrümmte (zum Beispiel Ellipsen-, Parabel- Abschnitte und dergleichen) und/oder eine zumindest teilweise unregelmässig gekrümmte Form aufweisen. Darüber hinaus sind auch Grundformen denkbar, die aus zumindest teilweise regelmässigen und/oder aus zumindest teilweise unregelmässigen polygonförmigen Abschnitten (zum Beispiel eine L-Form) oder auch aus Kombinationen solcher gekrümmten und polygonförmigen Abschnitten bestehen.
Schneidklemmen mit derartig zumindest zum Teil geschlossenen Flanken (siehe FIGUR 12) haben gegenüber ebenflächigen Klemmen (siehe FIGUREN 3, 6, 9) den wesentlichen Vorteil, dass sie sowohl bezüglich einer vorgegebenen Federsteifigkeit, als auch bezüglich einer zu leitenden Stromdichte wesentlich geringere Abmessungen in y'-beziehungsweise y-Richtung aufweisen als diese. Der vermeintliche Nachteil, dass diese Art von Klemmen dafür entsprechend mehr Bauraum über die x'-beziehungsweise x-Achse benötigen, ist nicht beziehungsweise in dem Masse nicht relevant, wie es gelingt, diesen Bauraum innerhalb der x y- Projektionsfläche unterzubringen, die für die jeweilige Leitungskammer 10.2 (siehe FIGUR 11) ohnehin benötigt wird. Hinsichtlich einer kompakten Bauweise ist grundsätzlich festzuhalten, dass Kontaktzellen für beziehungsweise mit Schneidklemmen mit zumindest zum Teil geschlossenen Flanken (siehe FIGUREN 10, 11 , 12) bei gleicher oder vergleichbarer Funktionsdichte über ihren x-y- Querschnitt spürbar weniger Bauraum benötigen, als Kontaktzellen mit ebenflächiger Klemmen.
Weiterhin besteht an solchen Schneiklemmen die Möglichkeit, die Mantelfläche(n) der Klemmenflanken 11.4 zumindest teilweise parallel und/oder zumindest teilweise geneigt beziehungsweise senkrecht zur z'-Achse auszurichten. Wie am Kontaktelement 11 in der FIGUR 12 exemplarisch gezeigt, kann die Innenfläche 11.4.3 zum Beispiel aus zwei zylindrischen Teilflächen mit den Durchmessern „d 4.2" und. „d 4.3" sowie einer dazwischen angeordneten konischen Verbindungsfläche gestaltet werden. Für den Fall „d 4.2 > d 4.3" kann hiermit eine bessere Zentrierung der Ader vor dem Eindrücken in die Schneidklemme und vor allem eine zusätzliche Verringerung der Eindringkräfte erreicht werden. Im Falle, dass „d 4.2 < d 4.3" ist, kann hingegen, je nachdem wie ausgeprägt die Neigung der konischen Fläche zur z'- Achse gestaltet wird, eine mehr oder minder wirksame Zugentlastung bezüglich einer kontaktierten Leitungsader erzielt werden. Die Anzahl, Anordnung und Reihenfolge derartiger Teilflächen müssen natürlich nicht der Darstellung in der FIGUR 12 entsprechen, sondern werden je nach Anwendung definiert. In ähnlicher Weise können Funktionseigenschaften auch über die Aussenflächen der Klemmenflanken 11.4 beeinflusst werden, und zwar in Wechselwirkung mit den ihnen zugeordneten Flächen der Kontaktkammer 10.4. So wäre es zum Beispiel denkbar, durch entsprechend angeordnete Vorsprünge an diesen Aussenf lachen, die ein geringes Übermass gegenüber der Kontaktkammer 10.4 aufweisen, entlang des Schneidklemmenschlitzes 11.4.1 gezielte Spannungsverläufe bezüglich der kontaktierten Ader zu erzeugen.
Die in der FIGUR 11 dargestellte Kontaktzelle 10 ist der in der FIGUR 5 gezeigten Kontaktzelle 4 ähnlich, mit dem Unterschied, dass die Kontaktkammer 10.4 und die Kavität 10.5 dem vorhin beschriebenen Kontaktelement 11 angepasst sind. Hervorzuheben hierbei sind noch die Kontaktkammerführungsflächen 10.4.1 , die den über das Mass „u" an den Schneidklemmflanken 11.4 definierten Kanten entsprechen und verhindern, dass diese beim Eindrücken der Ader in den Klemmenschlitz in x-Richtung ausweichen können.
FIGUR 13, FIGUR 14, FIGUR 15
FIGUR 13 zeigt die Kontaktzelle 13, zusammengefügt mit der aus dem Kontaktträger 15 und dem Kontaktelement 14 bestehenden Baugruppe.
Das in diesen Figuren gezeigte Beispiel ist demjenigen in den FIGUREN 10, 11, 12 gezeigten ähnlich. Die Unterscheidung liegt hier wiederum in der Gestaltung der Schneidklemmenflanken 14.4 des Kontaktelementes 14 und natürlich in der Ausführung der entsprechenden Kontaktkammer 13.4 an der Kontaktzelle 13.
Die Schneidklemmenflanken 14.4 am Kontaktelement 14 sind hier so ausgeführt, dass die dem oben beschriebene Mass „u" am Kontaktelement 11 entsprechenden, und hier mit dem Mass „s 5.2" definierten Kanten der Klemmenflanken soweit angenähert werden, dass hierdurch neben dem Schneidklemmenschlitz 14.4.1 ein zweiter Klemmenschlitz 14.4.3 entsteht. Diesen Schlitzen 14.4.1 und 14.4.3 entsprechend weist das Kontaktelement 14 weiterhin jeweils zwei Einführungsschrägen 14.4.2 und 14.4.4 mit jeweils zwei Kantenschrägen 14.4.2.1 und 14.4.4.1 auf. Über die Anordnung der Einführungsschrägen 14.4.2 und 14.4.4 entlang der z'- beziehungsweise z"-Achse kann, Bezug nehmend auf die jeweilige Neigung der NF der Leitungskammer 13.2 im Bereich der Kontaktkammer 13.4, definiert werden, in welcher Reihenfolge diese Schrägen jeweils in die Leitungsader eindringen.
Im Vergleich zu dem unter dem Punkt 2.2.3 aufgezeigten Beispiel aus der FIGUREN 7, 8, 9, wo eine Zwei- oder Mehrfachkontaktierung der Ader über die z'-Achse erreicht wird, ist es mit solch einer Schneidklemme eines Kontaktelementes 14 möglich, eine Leitungsader mindestens zweifach entlang der x- beziehungsweise x'- Achse zu kontaktieren. In Hinblick auf die Schlitzbreiten kann „s 5.1 > s 5.2", „s 5.1 = s 5.2" oder vorzugsweise „s 5.1 < s 5.2" gelten. Für eine derartige mindestens Zweifachkontaktierung entlang der x- beziehungsweise x'-Achse gelten hinsichtlich Kontakt- Redundanz, - Sicherheit, Zugentlastung, Durchgangswiderstand und erweitertem Anwendungsspektrum sinngemäss die gleichen Anmerkungen wie schon bisher hierzu gemacht.
Für den Fall, dass die dazu erforderlichen konstruktiven Details beziehungsweise Eigenschaften aus den Beispielen in den FIGUREN 7, 8, 9 und den FIGUREN 13, 14, 15 entsprechend kombiniert werden, sind natürlich auch Ausführungen denkbar, wo die Leitungsader sowohl in z-, z'- beziehungsweise z"-Richtung, als auch in x- beziehungsweise x'-Richtung gleichzeitig zwei oder mehrfach kontaktiert werden kann.
Bezüglich der Gestaltung der Querschnitte der Schneidklemmenflanken 14.4 als auch deren inneren und äusseren Mantelflächen (die innere Mantelfläche wird in der FIGUR 15 exemplarisch als zusammengesetzt aus zwei über die Masse „d 5.2", „d 5.3" und „d 5.4" definierten konischen Flächen gezeigt) gelten wiederum die gleichen Anmerkungen wie diejenigen, die schon zum Kontaktelement 11 aus der FIGUR 12 gemacht wurden.
FIGUR 16, FIGUR 17, FIGUR 18
FIGUR 16 zeigt die Kontaktzelle 16, zusammengefügt mit der aus dem Kontaktträger 18 und dem Kontaktelement 17 bestehenden Baugruppe. Prinzipiell ist dies ein sehr ähnliches Beispiel, wie das in den FIGUREN 13, 14, 15 gezeigte, mit der Besonderheit, dass das hier aufgeführten Kontaktelement 17 eine mindestens zweifache Schneidklemme mit ebenflächigen Flankenpaaren 17.4 und 17.5, mit den jeweiligen Klemmenschlitzen 17.4.1 und 17.5.1 , den Einführungsschrägen 17.4.2 und 17.5.2 und den entsprechenden Kantenschrägen 17.4.2.1 und 17.5.2.1 aufweist, wobei die einzelnen Schneidklemmen über die Verbindungsschlaufe 17.6 aneinander gefügt sind.
Der Vorteil einer derartigen, vorzugsweise in Stanztechnik hergestellte Ausführung besteht darin, dass es mit Hilfe solcher Verbindungsschlaufen 17.6 beziehungsweise durch deren wendeiförmigen Wiederholung sehr einfach ist, mindestens zwei beziehungsweise eine Vielzahl solcher einzelnen Schneidklemmen entlang der x'- Achse an einem Kontaktelement 17 hintereinander zu reihen, wodurch an einer Leitungsader über diese Richtung eine entsprechende Anzahl von Kontaktierungen hergestellt werden kann.
Entsprechend zu diesen einzelnen Schneidklemmen des Kontaktelementes 17 weist die Kontaktzelle 16 aus der FIGUR 17 Einzelkontaktkammern 16.4.1 und 16.4.2 auf, die untereinander durch Zwischenrippen so getrennt sind, dass innerhalb jeder einzelnen Kontaktkammer beim Eindrücken der Ader in den Schneidklemmenschlitz ein Ausweichen der Klemmenflanken sowohl über die x'- als auch über die y'-Achse verhindert wird. Diese Zwischenrippen müssen hinsichtlich ihrer Querausprägung über die y-Achse natürlich so ausgeführt werden, dass sie nicht in den Verlauf der Leitungskammer 16.2 hineinragen, und somit deren Bestückung beeinträchtigen oder verhindern.
Ebenfalls ist es auch hier möglich, durch Kombination der entsprechenden Konstruktionsdetails beziehungsweise Eigenschaften aus den Beispielen in den FIGUREN 7, 8, 9 und den FIGUREN 16, 17, 18 Ausführungen zu gestalten, wo die Leitungsader sowohl in z-, z'- beziehungsweise z"-Richtung als auch in x- beziehungsweise x'-Richtung gleichzeitig zwei oder vielfach kontaktiert werden kann.
FIGUR 19, FIGUR 20, FIGUR 21 Diese Figuren zeigen beispielhaft drei verschiedene mehrpolige Litzenhalter 19, 20, 21 , die aus mehreren, durch Zwischenrippen und ähnlichen Verbindungselementen zusammengefügten Kontaktzellen 19.1, 20.1, 21.1 bestehen und zum Anschliessen von entsprechenden mehradrigen Kabelleitern dienen. Diese Litzenhalter stellen hinsichtlich der Art und Form der jeweiligen Kontaktzellen wie auch hinsichtlich deren Anordnung zu bestimmten Steckbildern lediglich Anschauungsbeispiele dar. Sie sind diesbezüglich weder vollständig, noch in irgendeiner Art einschränkend.
Die sonstigen angeführten Details an diesen Litzenhaltern, die ebenfalls nur exemplarisch und konstruktiv weder vollständig noch in irgend einer Weise einschränkend sind, korrespondieren grundsätzlich mit Gegenelementen von benachbarten Teile, zum Beispiel mit Einzelteilen innerhalb eines entsprechenden Steckverbinders, eines Sensors, eines elektronischen Moduls und dergleichen. So sind zum Beispiel 19.2, 20.2, 21.2 Anschlags- oder Montageflächen, 19.3, 20.3, 21.3 beziehungsweise 19.4, 20.4, 21.4 entsprechende Codierungen oder Verdrehsicherungen und 19.5, 20.5, 21.5 Griff- oder griffähnliche Flächen.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H E
1. Verfahren zur Herstellung einer Kontaktzelle (1) aus Kunststoff, der ein eine Schneidklemme aufweisendes Kontaktelement (2) zur Festlegung eines Endes eines elektrischen Kabels in zumindest einer Kontaktkammer in der Kontaktzelle (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktzelle (1) derart in einem generativen Verfahren hergestellt wird, dass die Kontaktzelle (1) schichtweise aus einem formlosen Ausgangswerkstoff unter Bestrahlung mit Licht aufgebaut wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Ausgangswerkstoff ein Pulver oder eine Flüssigkeit ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangswerkstoff ein photoreaktives Polymer ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlung mit einem gelenkten und fokussiertem Lichtstrahl erfolgt, wobei die Bestrahlung in Abhängigkeit von CAD-Daten erfolgt, die die Formgebung der herzustellenden Kontaktzelle (1) beinhalten.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht erfolgt.
6. Kontaktzelle (1), hergestellt nach dem Verfahren zumindest eines der vorhergehenden Patentansprüche.
7. Kontaktzelle (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktzelle (1) in axialer Richtung einen geraden Verlauf aufweist.
8. Kontaktzelle (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktzelle (1) in axialer Richtung einen zumindest einmal gebogenen Verlauf aufweist.
9. Kontaktzelle (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kontaktzellen (1) zu einem Kontaktträger (3) zusammengefasst sind und eine Baueinheit bilden, wobei in jeweils einer Kontaktzelle (1) eine Schneidklemme eingebracht und festgelegt ist, nachdem der Kontaktträger (3) hergestellt worden ist.
10. Kontaktzelle (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktzelle (1) eine Form gemäss einer der Figuren 2, 5, 8, 11, 14 oder 17 aufweist.
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