EP1972032B1

EP1972032B1 - Schneidklemmkontakt für litzen

Info

Publication number: EP1972032B1
Application number: EP06829293A
Authority: EP
Inventors: Helmut Würz; Bernd Limbacher
Original assignee: R Stahl Schaltgeraete GmbH
Current assignee: R Stahl Schaltgeraete GmbH
Priority date: 2006-01-13
Filing date: 2006-12-05
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2026-12-05
Also published as: WO2007087859A1; EP1972032A1; ATE545969T1; DE102006001966A1; NO20083475L

Description

Die Schneidklemmtechnik ist für Volldrähte zwischenzeitlich in der Praxis sehr weit verbreitet. Der Grund hierfür ist eine wenig arbeitsaufwändige Kontaktierung, die gegebenenfalls vollautomatisch durchgeführt werden kann. Außerdem zeichnen sich Schneidklemmkontakte durch eine höhere elektrische Sicherheit aus als die klassischen Schraubkontakte.
Bei der Schneidklemmtechnik wird der nicht ab isolierte Volldraht mit einem Werkzeug in einen Schneidklemmschlitz eingedrückt. Hierbei wird die Isolation von den Schlitzrändern durchschnitten. Der Abstand der Schlitzränder ist auf den Durchmesser des Volldrahtes abgestimmt, in der Weise, dass ein gewünschter Kontaktdruck erzeugt wird, ohne dass der Volldraht abgeschnitten wird. Die eigentliche Kontaktfläche ist durch die verbleibende Isolation gegen Umwelteinflüsse relativ gut abgedichtet. Mit einer Korrosion ist entweder gar nicht oder nur in einem langen Zeitraum zu rechnen. Die Klemmverhältnisse zwischen den Schlitzrändern und dem Volldraht sind im Übrigen mechanisch sehr stabil und langzeitfest.
Zur Kontaktierung von Litzendrähten ist es bekannt, einen zylindrischen Dorn mit angeschärfter Spitze durch die Isolation in das die Litze bildende Drahtbündel einzustechen. Diese Art der Kontaktierung hat auch den Vorteil, die eigentliche Kontaktstelle auf Grund der verbleibenden Isolation, die dicht an dem Dorn anliegt, verhältnismäßig gut zu schützen. Nachteilig bei dieser Kontaktierung ist jedoch der Umstand, dass die Anpresskraft der Litzendrähte an dem Dorn durch die Rücksprungkraft der Adernisolation erzeugt wird. Wenn die Adernisolation infolge von höheren Temperaturen weich wird, vermindert sich der Anpressdruck und damit der Übergangswiderstand zwischen den Litzendrähten und dem eingetriebenen Dorn.
Die Anpresskraft ändert sich auch, wenn die Isolation im Laufe der Zeit kriecht.
Die GB 20 79 070 A zeigt eine Schneidklemmkontaktierung für Litzendrähte an Netzstecken. Zum Stabilisieren der Kontaktkraft sind längsgeschlitzte Hülsen vorgesehen, die auf die isolierte Litzenadern aufgesetzt werden. Die längs geschlitzte Hülse lässt auf diese Weise zwei Backen entstehen, die seitlich neben der Adernisolation liegen. Rippen im Inneren der längsgeschlitzten Hülse zeigen in Richtung auf die Isolation. Die zusammengefügte Anordnung aus Hülse und Litzenader wird in eine Aufnahmetasche aus Isolierstoff eingesteckt, und zwar mit dem Längsschlitz voraus. In die Tasche ragt ein flächenförmiger Schneidkontakt dessen Breitseite parallel zur Längsachse des Drahtes bzw. der Hülse ausgerichtet ist. Beim Eindrücken der Hülse in diese Aufnahmetasche dringt der Schneidkontakt zwischen die Drähte der Litze und macht hier Kontakt. Gleichzeitig wird die Hülse in der Tasche zusammengedrückt, so dass die Rippen die Isolation völlig durchdringen oder weitgehend durchdringen. In jedem Falle sorgt die Hülse für eine dauerhafte gute Kontaktkraft zwischen den Litzendrähten und dem Scheidkontakt.
Die Handhabung der bekannten Anordnung ist jedoch umständlich, weil eine zusätzliche Hülse erforderlich ist, die separat gefertigt und montiert werden muss.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung eine Schneidklemmkontaktanordnung für Litzen zu schaffen, die keine zusätzlichen zu handhabenden Bauteile erfordert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Bei der neuen Anordnung handelt es sich um eine modifizierte Form des Schneidklemmkontaktes für Volldrähte. Die neue Anordnung weist zwei einen Schlitz begrenzende Stützflächen auf. Die Stützflächen laufen im wesentlichen parallel zueinander und haben einen Abstand, der auf den Durchmesser des zu kontaktierenden Litzenbündels abgestimmt ist. Die Stützflächen sind an ihrem freien Enden so gestaltet, dass sie beim Kontaktieren die Adernisolation durchdringen.
Damit die Seitenwangen leicht in die Adernisolation eindringen sind sie an demjenigen Ende, das beim Kontaktieren durch die Isolation dringen soll, unter Ausbildung einer punktförmigen Spitze oder eine Schneide zugespitzt sind, wobei die Schneiden oder Spitzen der beiden Seitenwangen in dieselbe Richtung zeigen.
Zusätzlich zu diesem Widerlager aus den beiden Seitenwangen ist wenigstens ein Dorn vorgesehen, der in die Litze eindringt, um die einzelnen Litzendrähte gegen die seitlich und tangential neben der Litze verlaufenden Seitenwangen anzudrücken. Die Vorspannkraft, die die Kontaktkraft erzeugt, wird damit zu einem sehr großen Teil aufgrund des Zusammenwirkens zwischen dem Dorn und den seitenwangen erzeugt. Da die Litzendrähte miteinander verseilt sind, also einen Schlag aufweisen, wird die Litze, die durch den Dorn in zwei Teilbereiche aufgeteilt ist, dennoch zusammengehalten und kann sich nicht wie ein loses Haufwerk in dem Spalt zwischen dem Dorn und der benachbarten Seitenwange beliebig verteilen, und zwar in Richtung parallel zur Längserstreckung des Spaltes. Eine solche freie Verteilung würde eine Verminderung der Kontaktkraft bewirken.
Um die Kontaktkraft aufrecht zu erhalten, kommt es bei der neuen Anordnung nicht mehr so sehr auf die Haltewirkung der Adernisolation an. Selbst wenn die Adernisolation nachgibt oder kriecht, sorgt die Verseilung der Litze in Verbindung mit dem eingetriebenen Dorn dafür, dass die Litzendrähte mit genügender Kontaktkraft an den metallischen Kontaktflächen gehalten werden.
Bei der neuen Anordnung genügt es, wenn eines der beiden Teile, entweder das Widerlager oder der wenigstens eine Dorn, elektrisch leitend mit dem zu kontaktierenden Gegenstand verbunden ist. Vorzugsweise sind beide Teile elektrisch leitend verbunden, um eine möglichst große Kontaktfläche und einen geringen Übergangswiderstand zu schaffen.
Die neue Art der Kontaktierung weist eine so hohe Zuverlässigkeit auf, dass sie sich als "EX-e"-Kontakt im Sinne der Schutzvorschriften des Explosionsschutzes eignet. Die Verwendung eines einfachen Dorns ohne das Widerlager mit den beiden Seitenwangen erfüllt diese Schutzvorschriften nicht.
Günstige Verhältnisse ergeben sich, wenn die Seitenwangen in Richtung parallel zu der Litze eine Breite aufweisen, die zwischen 0,2 und 1,5 mm liegt. Dadurch wird ein günstiger Kompromiss zwischen Größe der Kontaktfläche und jener Strecke erreicht, die abisoliert werden muss, damit ein Kontakt zu Stande kommt.
Die Stützflächen können auf ihrer der Litze zugekehrten Seite ebene Flächen sein, die besonders einfach herzustellen sind. Eine Bombierung ist ebenfalls möglich.
Günstige mechanische Verhältnisse ergeben sich, wenn die Seitenwangen an einem Ende mechanisch miteinander verbunden sind. Ein solches Gebilde kann erreicht werden, wenn die Seitenwangen an einem gemeinsamen Stanzbiegeteil ausgebildet sind. Das Verbindungsstück für die beiden Seitenwangen kann dabei gleichzeitig auch noch als Gegenlager für die kontaktierte Litze dienen.
Im Falle von Schneiden ist es günstig, wenn diese in Richtung parallel zur Längserstreckung der zu kontaktierenden Litze ausgerichtet sind, weil dadurch eine Beschädigung der Litze weitgehend eliminiert wird.
Die Schneiden an dem betreffenden Ende können auch rechtwinklig dazu verlaufen, was das Eindringen in die Isolation erleichtert, insbesondere eine Abschälwirkung verhindert. Die dabei hervorgerufenen Schnittflächen in der Isolation liegen in einer gemeinsamen Ebene, die weitgehend rechtwinklig zu der Längsachse der Litze liegt. Diese Schneiden können in Richtung auf die Stützflächen trichterartig konvergieren, was die Zentrierung erleichtert und die Beschädigung der Litze vermeidet.
Die Stützflächen können an ihrem beim Kontaktieren voreilenden Ende prismatisch ausgeführt sein.
Diejenigen Bereiche der Stützflächen, die nach der endgültigen Kontaktierung neben der Litze liegen, sind vorzugsweise zueinander parallel.
Die Stützflächen können ebene Flächen sein, oder in Richtung auf die Litze geringfügig bombiert.
Ferner können die Stützflächen von scharfen oder verrundeten Kanten begrenzt sein.
Der Dorn, der in die Litze eingedrückt wird um die Litze im Bereich zwischen den Stützflächen entsprechen zu weiten, kann die Gestalt eines zylindrischen Stiftes haben, der an dem eindringenden Ende mit einer Spitze versehen ist. Es ist auch möglich, dass der Dorn einen rechteckigen Querschnitt aufweist, der an seinem in die Litze eindringenden Ende mit einer prismatischen Spitzenkonformation versehen ist.
Die Kontaktierung kann verbessert werden, wenn mehr als ein Dorn verwendet wird, der durch die Isolation hindurch in den eigentlichen Litzenstrang eindringt. Die Dorne sind dann längs der Litze nebeneinander aufgereiht. Zweckmäßigerweise befindet sich dabei wenigstens ein Dorn zwischen den beiden Stützflächen. Die beiden anderen Dorne, können wechselseitig gegenüber dem mittleren Dorn verschwenkt sein, um zu verhindern, das durch die nebeneinander liegende Dorne ein durchgehende Spalt im Litzenstrang erzeugt wird.
Die Dorne können an einem gemeinsamen Stanzteil ausgebildet sein, was die Herstellung wesentlich vereinfacht. Eine besonders dauerhafte Kontaktierung wird erreicht, wenn zwischen den Stützflächen ein Gegenlager vorhanden ist, gegen das die Litze mit der Isolation angepresst wird.
Eine korrespondierende Stützfläche kann dann auch neben dem Dorn vorgesehen sein. Diese Stützfläche kann schneidenartig gebildet sein, um ein Eindringen in die Isolation zu ermöglichen, um einen unmittelbarer Kontakt zwischen der Litze und den Stützflächen entstehen zu lassen.
Der Dorn muss nicht notwendigerweise zwischen den beiden Stützflächen in die Litze eindringen. Er kann auch gegenüber den Stützflächen ein Stück weit in Längsrichtung des Litzenbündel versetzt sein. Dadurch sind gegebenenfalls größere Toleranzen möglich und es besteht außerdem die Möglichkeit, dass scharfkantig endende Stützflächen eine eventuelle Oxythaut an den Litzendrähten leichter durchschneiden.
Im Übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand von Unteransprüchen,
Beim Studium der Figurenbeschreibung wird klar, dass sich diese auf die Darstellung grundlegender Ausführungsformen beschränkt und nicht alle möglichen Merkmalspermutationen dargestellt sind. Im Rahmen der Lösung der Aufgabe sind die einzelnen technischen Merkmale an den verschiedenen Ausführungsbeispielen untereinander austauschbar.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: die Kontaktierung eines zweiadrigen Kabels mit einer Leiterplatte unter Verwendung des erfindungsgemäßen Schneidklemmkontaktes, in einer perspektivischen Explosionsdarstellung;
Fig. 2: das Widerlager des erfindungsgemäßen Schneidklemmkontaktes nach Fig. 1, in einer vergrößerten perspektivischen Darstellung;
Fig. 3: das Zusammenwirken zwischen dem Widerlager und dem Dorn bei der Kontaktierung eines der beiden Litzenbündel des zweiadrigen Kabels nach Fig. 1;
Fig. 4, 5 und 6: Ausführungsbeispiele für den Dorn und
Fig. 7: einen erfindungsgemäßen Schneidklemmkontakt für Litzen, bei dem der Dorn starr zwischen den Stützflächen angeordnet ist.

Als Beispiel für die Anwendung der Erfindung ist in Fig. 1 die Kontaktierung zwischen einer Leiterplatte 1 und einem zweipoligen Kabel 2 veranschaulicht. Auf der Leiterplatte 1 sind nicht weiter veranschaulichte Leiterbahnen und Bauelemente angeordnet. Deren Darstellung ist nicht erforderlich, da es für das Verständnis der Erfindung hierauf nicht ankommt.
Bei dem Kabel 2 handelt es sich um eine Art Flachbandkabel mit einer äußeren Isolation 3, deren Querschnittsprofil wie gezeigt von zwei zueinander parallelen Flachseiten 4 und 5 begrenzt ist. In der Außenisolation 3 sind nebeneinander zwei Kabeladern 6 und 7 eingebettet, die wie die vergrößerte Darstellung in Fig. 3 zeigt, jeweils aus einer Litze 8 und einer dickwandigen Aderisolation 9 gebildet sind. Die einzelnen Litzendrähte 11 der Litze 8 sind in bekannter Weise miteinander verseilt, so dass sich innerhalb der Adernisolation 9 ein etwa rotationssymmetrischer Litzenstrang ergibt.
Der Schneiklemmkontakt, mit dem jede Kabelader kontaktiert wird, setzt sich aus einem an der Leiterplatte 1 angelöteten Dorn 12 und einem Gegen- oder Widerlager 13 zusammen.
Der Dorn 12 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ein rotationssymmetrischer länglicher Körper mit einem Durchmesser 20% bis 50% kleiner als dem Durchmesser der Litze 8. An seinem freien Ende ist er mit einer kegelförmigen Spitze 14 versehen. Das rückwärtige Ende des Dorns 12 geht in einen zylindrischen Schaft 15 mit deutlich größerem Durchmesser über. An der Übergangsstelle zwischen dem Schaft 15 und dem Dorn 12 ergibt sich eine kegelstumpfförmige Schulter 16.
Der Schaft 15 trägt wiederum an seinem von dem Dorn 12 abliegenden Ende einen zylindrischen Fortsatz 17, der durch eine Bohrung in der Leiterplatte 1 hindurchführt und bei 18 mit einer Leitebahn verlötet ist.
Die Gestalt des Widerlagers 13 ergibt sich aus der vergrößerten Darstellung von Fig. 2. Hiernach bildet das gabelförmige Widerlager 13, das als Blechstanz- und -biegeteil beispielsweise aus Messing hergestellt ist, zwei zueinander parallele Seitenwangen 19 und 21, die an ihrem unteren Ende über ein Basisteil 22 miteinander verbunden sind und einen Spalt begrenzen. Die Weite des Spalts ist geringfügig, ca. 0,1 bis 0,2 mm größer als der Durchmesser der Litze 8 bei einem Aderndurchmesser von ca. 0,7 mm.
Das Basisteil 22 setzt sich aus einem verrundeten Rücken 23 und zwei von dem Rücken 23 ausgehenden Schenkel 24 und 25 zusammen. Die beiden Schenkel 24 und 25 liegen parallel zueinander und begrenzen zwischen sich eine parallel zu dem Rücken 23 und den Seitenwangen 19, 21 verlaufende Nut. An ihrer nach oben zeigenden Stirnseite gehen die beiden Schenkel 24 und 25 glatt in die Seitenwangen 19 und 21 einstückig über. Jede Seitenwange 19, 21 weist somit eine Breite, gemessen in Richtung der Tiefe senkrecht zu dem Rücken 23 des Basisteils 22 auf, der der Breite der Schenkel 24 abzüglich dem gekrümmten Rückenteil 23 entspricht. Das obere Ende des Rückens 23 kann als Unterstützung für die Kabelader bzw. das Kabel dienen.
Die beiden Seitenwangen 19, 21 sind zueinander spiegelbildlich, so dass es genügt, lediglich eine der Seitenwangen ausführlich zu erläutern. Die Erläuterung gilt sinngemäß für die andere Seitenwange, wobei dort die homologen Strukturelemente mit dem selben Bezugszeichen versehen sind.
Wie zu erkennen ist, bildet jede Seitenwange 19, 21 eine ebene Stützfläche 26, die der anderen Seitenwange 19, 21 zugekehrt ist. Die Stützfläche 26 geht an zueinander parallelelen scharfen Kanten 27, 28 in schmale Seitenflächen 29 über, von denen wegen der Darstellung lediglich eine zu erkennen ist. Die Breite der Seitenfläche 29 entspricht der Materialdicke von ca. 0,5 bis 0,7 mm.
Parallel zu der Stützfläche 26 verläuft eine Rückenfläche 27, die glatt und ohne Absatz in die Außenseite des Schenkels 24 beziehungsweise 25 übergeht.
Die Stützflächen 26 sind glatte und absatzlose Fortsetzungen der Innenseite des betreffenden Schenkels 24, 25.
Jede der beiden Seitenwangen 19, 21 endet an ihrem oberen Ende in einer pyramidenförmige Spitzenstruktur 30 beziehungsweise 31, die jeweils in Schneiden 32 auslaufen. Die Basis der beiden pyramidenförmigen Spitzen 30, 31 entspricht der Querschnittsfläche der betreffenden Seitenwange, weswegen sich die Stützfläche 26 glatt in die betreffende Seite der entsprechenden pyramidenförmigen Spitze 30, 31 fortsetzt. Die Rückenfläche 27 sowie die beiden Seitenflächen 29 gehen hingegen an einer Knickstelle 33 in die betreffende Fläche der pyramidenförmigen Spitze 30, 31 über. Zur Vereinfachung der Darstellung wird für die betreffenden Flächen der pyramidenförmigen Spitze 30, 31 dasselbe Bezugszeichen wie für den darunter befindlichen Teil der Seitenwange 19, 21 verwendet.
Das Widerlager 13 sitzt in einer aus Isolierstoff hergestellten Fassung 34, die zur Aufnahme des betreffenden Widerlagers 13 eine entsprechende Tasche 35 enthält, in die das Widerlager 13 mit dem Basisteil 22 voraus, wie gezeigt, eingesteckt ist, bis lediglich die beiden Seitenwangen 19, 21 über eine ebene Fassungsfläche 36 nach oben überragen. die Tiefe der Tasche 35 entspricht der Höhe des Rückens 23.
Bei der Fassung 34 ist lediglich eine der beiden Taschen 35 mit einem Widerlager 13 bestückt. Da ein zweiadriges Kabel zu kontaktieren ist, enthält die Fassung 34 dementsprechend zwei Taschen 35, wobei jede mit einem Widerlager 13 versehen ist.
Mit der Fassung 34 korrespondiert eine einsteckbare weitere Fassung 37. Da die beiden Fassungen 34 und 37 nicht Bestandteil der Erfindung sind, genügt eine weniger detaillierte Erläuterung.
Die obere ebenfalls aus Isolierstoff bestehende Fassung 37 setzt sich aus einem Balken 38 und zwei daran angeformten nach unten zeigenden Schenkeln 39 und 41 zusammen. Zwischen den beiden Schenkeln 39 und 41 verläuft an der Unterseite des Balkens 38 das Flachbandkabel 2, das mittels einer eingesetzten Klammer 42, die zwischen den beiden Schenkeln 39 und 41 verastet ist, gegen die Unterseite des Balkens 38 angepresst gehalten ist. Die Klammer 42 enthält an ihrer Unterseite nicht erkennbare Öffnungen für den Durchtritt der beiden Widerlager 13.
Auf der Oberseite des Balkens 38 befinden sich zwei rohrförmigen Führungen 43, die mit de Litzen 8 der beiden Kabeladern 6, 7 fluchten, in der Weise, dass die eine Führung 43 mit einer Kabelader 6 beziehungsweise 7 zusammenwirkt. Die beiden Führungen 43 dienen der Führung des Schaftes 15 des Dorns 12.
Seitlich neben den beiden Führungen 43 sind noch Distanzstücke 44 mit Durchgangsbohrungen 45 vorgesehen.
Die Distanzstücke 44, der Balken 38 sowie die beiden Schenkel 39 und 41 sind miteinander einstückige Kunststoff-Formteile aus Isolierstoff, während die Klammer 42, die dem vorübergehenden Halten des zweipoligen Kabels 2 dient, lösbar eingerastet ist.
Die beiden Schenkel 39 und 41 stehen über die Klammer 42 über und dringen im montierten Zustand in korrespondierende vierkantige Öffnungen 46 in der unteren Fassung 34 ein.
Seitlich neben den vierkantigen Öffnungen 46 befinden sich Bohrungen 47 für Befestigungsschrauben, die durch Bohrungen in der Leiterplatte 1 und die Bohrungen 45 der Distanzstücke 44 hindurchführen, um in die Bohrung 47 eingeschraubt zu werden. Hierdurch werden die beiden Fassungen 34 und 37 gegeneinander gepresst und mit der Leiterplatte 1 verschraubt.
Fig. 3 veranschaulicht die Kontaktierung einer der beiden Kabeladern 6, 7 mit dem erfindungsgemäßen Schneidklemmkontakt, der sich aus dem Dorn 12 und dem Widerlager 13 zusammensetzt. Bei der Darstellung in Fig. 3 sind die Fassungsteile und die sonstigen für die Erläuterung der Kontaktierung nicht erforderlichen Dinge weggelassen. Der Schnitt durch das zweipolige Kabel 2 ist senkrecht zur Längsachse der Adernbündel 8. Das Widerlager 13 ist so angeordnet, dass der Blick des Betrachters in das U-förmige Basisteil 22 geht.
Beim Anschluss des Kabels 2 an die Leiterplatte 1' wird zunächst das Kabel 2 zwischen die beiden Schenkel 39 und 41 eingelegt und mit Hilfe der verasteten Klammer 42 fixiert. Sodann werden die beiden Fassungsteile 34 und 37 zusammengesteckt. Hierbei dringen die Schenkel 39, 41 in die rechteckigen Öffnungen 46 ein und sorgen dabei für eine Zwangszentrierung in der Ebene parallel zu der Fläche 36. Beim Zusammendrücken der beiden Fassungsteile 34 und 37 dringt das Widerlagerteil 13 mit den beiden Schneiden 32 voraus in die Außenisolation 3 ein. Im Verlauf des Zusammenpressens der beiden Fassungsteile 37 und 34 dringen die schneiden 32 immer tiefer durch die Außenisolation 3 und beginnen schließlich auch, die Adernisolation 9 zu durchdringen. Am Schluss der Zusammensteckbewegung liegen die beiden Stützflächen 26 entweder im Bereich der Spitzen 30 und 31, oder in dem unteren Teil, wie Fig. 3 erkennen lässt, seitlich neben dem betreffenden Adernbündel 8. die Schneiden 32 liegen parallel zur Längsachse der Litze 6.
Die gleiche Situation geschieht mit der weiteren Kabelader 7, wobei hier in Fig. 3 der Übersichtlichkeit halber das zugehörige Widerlager 13 und der Dorn 12 nicht gezeigt sind.
Nachdem die beiden Fassungsteile 34 und 37 fest zusammengefügt sind, wird die Leiterplatte 2 aufgesetzt, wobei der Dorn 12 durch die zugehörige Führung 13 gleitet. Er wird durch die rohrförmige Führung 43 so geleitet, dass er etwa mittig mit seiner punktförmig auslaufenden kegelförmigen Spitze 14 das Adernbündel 8 trifft. Am Schluss der Zusammensteckbewegung wird die Position nach Fig. 3 erreicht.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist lediglich der zylindrische Dorn 12 elektrisch leitend mit der Leiterbahn 1 verbunden. Über seine zylindrische Außenumfangsfläche, die metallischen Kontakt mit den Litzendrähten 11 macht, wird der elektrische Kontakt zwischen der betreffenden Kabelader und der entsprechenden Leiterbahn auf der Leiterplatte 1 hergestellt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel bilden die Stützflächen 26 lediglich Widerlager, gegen die beim Eindringen des elektrisch leitenden Dorns 12 die einzelnen Litzendrähte 11 angepresst werden.
Beim Eindringen des Dorns 12 werden die Stützflächen 26 an den Seitenwangen 19 und 21 elastisch federnd etwas nach außen gedrückt, so dass die Federkraft, die von den Seitenwangen 19, 21 ausgeübt wird, dafür sorgt, dass die Litzendrähte unter Vorspannung an dem Dorn 12 anliegen. Es ist nicht notwendig, unbedingt einen metallischen Kontakt zwischen den Litzendrähten 11 und den Stützflächen 26 zu erzeugen. Deswegen besteht auch keine Notwendigkeit, dass das Widerlager 13, das in der unteren Fassung 34 sitzt, nochmals zusätzlich mit der Leiterplatte 1 elektrisch verbunden wird. Gleichwohl ist es auch denkbar, zur Erhöhung der Kontaktfläche, auch die Stützflächen 26 mit heranzuziehen. Dazu genügt es, noch eine weitere (nicht dargestellte) rückführende Leiterverbindung von dem entsprechenden Widerlager 13 zu der Leiterplatte herzustellen.
Damit der elektrisch leitende Kontakt ohne Zerstörung der Litzendrähte 11 erfolgt, ist es zweckmäßig, wenn die pyramidenförmigen Spitzen 30, 31 so umgestaltete werden, dass die Außenfläche 27 glatt in die betreffende Pyramidenfläche übergeht, während die innere Stützfläche 26 an der Knickstelle 32 abgebogen ist. Dadurch erweitern sich die Stützflächen 26 in Richtung auf die Schneiden 32 trichterförmig und es ist möglich, das Isolationsmaterial beim Eindringen der Schneiden 32 zu verdrängen, bis ein metallischer elektrischer Kontakt zwischen den Litzendrähten 11 und den Stützflächen 26 zu Stande kommt.
Die Materialverdrängung wird begünstigt, wenn die Stützflächen 26 nicht wie gezeigt eben sind, sondern beispielsweise zylinderförmig gekrümmt, wobei die Krümmungsachse parallel zur Längserstreckung der betreffenden Seitenwange 19, 21 liegt.
Zufolge der Verseilung der Litzendrähte 11 sind sie gegeneinander weitgehend verriegelt. Hierdurch wird vermieden, dass durch das Eindringen des Dorns 12 das übereinander liegende Haufwerk aus einzelnen Litzendrähten 11 nach oben beziehungsweise nach unten in dem Spalt zwischen dem Dorn 12 und der betreffenden Stützfläche 26 ausweicht und die Kontaktkraft nachlässt, wenn der Kunststoff der Außenisolation 9 beziehungsweise der Außenisolation 3 nachgibt oder wegfließt.
Anstatt die Stützflächen 26 an Schneiden 32 auslaufen zu lassen, die parallel zur Längserstreckung des zu kontaktierenden Litzenbündels liegen, besteht auch die Möglichkeit, punktförmige Spitzen zu verwenden und diese so voneinander zu beabstanden, dass ihr Abstand etwas kleiner ist, als es dem Durchmesser des betreffenden Litzenbündels 8 entspricht. Beim Eindringen dieser punktförmigen Spitzen wird die Adernisolation 9 durchtrennt und wenigstens eine der Stützflächen wird einen metallischen Kontakt mit den benachbarten Litzendrähten 11 erzeugen. Durch die Verwendung der punktförmigen Spitze wird das Isolationsmaterial in jeder Richtung gleichförmig verdrängt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 befindet sich im kontaktierten Zustand der Dorn 12 etwa mittig zwischen den einander gegenüberstehenden Stützflächen 26. Er kann auch dem gegenüber in Längsrichtung des Adernbündels 8 versetzt sein. Dies begünstigt ein Durchtrennen der verbliebenen Restisolation durch die scharfen Kanten 27 und 28,wenn der Dorn 12 eingetrieben wird, um so einen elektrisch leitenden Kontakt mit den Seitenwangen 19 und 21 zu erzeugen.
An Stelle des zylindrischen Dorns 12, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, kann auch ein Dorn verwendet werden, wie er in Fig. 4 enthalten ist. Der Dorn ist hierbei aus einem dünnen Blechteil 48 ausgestanzt und dreickförmig gestaltet. Seitlich neben dem Dorn 12 bestehen zwei V-förmig Ausnehmungen 49, die daneben schneidenförmige Spitzen 51 und 52 entstehen lassen. Am oberen Ende trägt das Blechstanzteil Lötbeinchen 53.
Der Dorn 12 selbst endet in einer schneidenförmigen Spitze 54, die quer zu dem Blechteil 48 liegt. Der gezeigte Dorn wird vorzugsweise so verwendet, dass er in Achsrichtung der Litze 8 neben den Seitenflächen 29 in die entsprechende Kabelader 6, 7 eindringt. Die V-förmigen Ausnehmungen 49 bewirken, dass der benachbarte Bereich des Litzenbündels 8 eingeklemmt wird und seitlich nicht ausweichen kann.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist das Stanzteil 48 seitlich neben dem Dorn 12 mit geraden Schultern 55 versehen, die in einer gemeinsamen Ebene liegen. Diese Schultern 55 wirken in ähnlicher Weise, wie die V-förmigen Ausnehmungen 49 als Niederhalter. Mit ihrer Hilfe kann verhindert werden, dass beim Wegfließen der Adernisolation 9 die Kontaktkraft nachlässt. Zweckmäßigerweise kann zwischen den Schultern 55 und einer oberen Kante des Rückenteils 23, die in,Fig. 2 mit 56 bezeichnet ist, das Adernbündel allseitig eingesperrt werden. Dazu muss entsprechend dafür gesorgt werden, dass die Schulter 56 die Adernisolation durchdringen kann, beispielsweise indem die Schulter 56 entsprechend zugespitzt wird.
Das Eindringen der Schulter 55 kann verbessert werden, wenn sie, wie bei 57 durch strichpunktierte Linien veranschaulicht, zu einer Schneide geformt ist.
Die Ausführungsform für den Dorn 12 nach den Figuren 4 und 5 wird so angewendet, dass die Schneide 54 parallel zur Längserstreckung des Adernbündels 8 liegt. Der Grundkörper 48 steht mit seiner Flachseite parallel zu einer Ebene, die die Längsachse des Adernbündels 8 rechtwinklig schneidet.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist der Dorn 12 mit einer Fasenfläche 58 versehen, und es entsteht eine punktförmige Spitze 59. Die punktförmige Spitze 59 ermöglicht ein Eindringen des dreieckförmigen Dorns 13 auch dann, wenn die Flachseite des Grundkörpers 48 parallel zur Längsachse des Adernbündels 9 ausgerichtet ist. Die seitlichen Schneiden 51 und 52 können sowohl die Außenisolation 3 als auch die Adernisolation 9 durchdringen um zusätzliche Kontaktstellen mit dem Adernbündel 8 zu schaffen. Im kontaktierten Zustand steht die Flachseite des Grundkörpers 48 parallel zu den Stützflächen 26, wobei sich der Dorn 12 mittig zwischen den Stützflächen 26 befindet. Seitlich neben den beiden Stützflächen 26 machen weiterhin die Schneiden 51 und 52 an dem Adernbündel 8 Kontakt. Es wird so eine sehr große Kontaktfläche erzielt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 6 wird immer davon ausgegangen, dass der Dorn 12 von einer anderen Seite her in das Kabel eindringt, wie die beiden stützflächen 26. Fig. 7 zeigt ein modifiziertes Ausführungsbeispiel, bei dem der Dorn 12 und die Stützflächen beim Kontaktieren von derselben Seite her durch die Isolation dringen.
Die Ausführung nach Fig. 7 basiert wiederum auf einem Blechstanzteil, das einen Grundkörper 48 entstehen lässt. Der Grundkörper 48 bildet an seinem nach unten zeigenden Ende die beiden Seitenwangen 19 und 21, die in diesem Falle einen quadratischen Querschnitt haben. Die einander gegenüberliegenden Seiten der Seitenwangen 19 und 21 sind wiederum die Stützflächen 26. Die Seitenwangen 19 und 21 sind an ihrem freien Ende durch eine Reihe von Fasenflächen 61 und 62 so gestaltet, dass eine Schneidkante 63 entsteht. Eine entsprechende Schneidkante 63 trägt die andere Seitenwange 21. Die beiden Schneidkanten 63, die aufeinander zu zeigen, erweitern sich trichterförmig ausgehend von den Stützflächen 26 in Richtung auf ihre freien Enden. Zwischen den beiden Stützflächen 26 geht der Grundkörper 28 in einen einstückigen Dorn 12 über, der einen rechteckigen Querschnitt hat und der in einer prismatischen Spitze 64 unter Ausbildung einer Schneide 65 endet.
Wenn ein derartiges Kontaktteil nach Fig. 7 auf eine Einzelader aufgesteckt wird, durchschneiden die beiden Schneiden 63 die Adernisolation 9. Dadurch wird gewährleistet, dass im Anschluss daran die Litze 8 metallischen Kontakt mit den zueinander parallelen Stützflächen 26 macht. Beim weiteren Eindringen kommt schließlich die Schneide 65 mit der Adernisolation 9 in Berührung. Diese Berührung entsteht erst dann, wenn das Litzenbündel 8 vollständig die Schneiden 63 verlassen hat. Nunmehr dringt die Schneide 65, die parallel zur Längsachse des Adernbündels 8 liegt, durch die Adernisolation 9 hindurch und schließlich in die Litze 8 hinein. Die Einzeldrähte der Litze 9 werden dadurch in den Schlitzen zwischen dem Dorn 12 und den beiden gegenüber liegenden Stützflächen 26 eingezwängt und machen entsprechenden Kontakt.
Das Gegenlager oder der Ambos, der erforderlich ist, um ein Ausweichen der Kabelader zu verhindern, ist in Fig. 7 nicht dargestellt. Er kann aus einem entsprechenden Isolierstoffteil bestehen, das eine Tasche enthält ähnlich der Tasche 35 und das nach dem Kontaktieren die überstehenden spannungsführenden Spitzen 30 und 31 aufnimmt.
Ein Schneidklemmkontakt für Litzen weist wenigstens einen in das Litzenbündel eindringenden Dorn auf. Um die Kontaktkraft sicher zu stellen, wird das Litzenbündel von zwei Stützflächen flankiert, so dass die Kontaktkraft beziehungsweise Anpresskraft der einzelnen Litzendrähte gegen den Dorn nicht ausschließlich von der Adernisolation aufgebracht werden muss. Dadurch entsteht eine Kontaktsicherheit, die gewährleistet, dass der Kontakt die Explosionsschutzvorschriften "EX-e" (erhöhte Sicherheit) erfüllt.

Claims

Schneidklemmkontakt (12,13) für aus Litzendrähten (11) zusammengesetzten Litzen (6,7), die jeweils mittels einer Isolation (9) isoliert sind,
mit einem Widerlager (13),
- das zwei parallel zueinander angeordneten Seitenwangen (19,21) aufweist, die zumindest angenähert parallel zueinander verlaufende Stützflächen (26) bilden, die einander gegenüber sind und gemeinsam einen Schlitz definieren, der zu einem Ende hin offen ist,
wobei der Abstand der Stützflächen (26) voneinander kleiner als der Außendurchmesser der Außenisolation einer zu kontaktierenden isolierten Litze (8) ist und
wobei die Seitenwangen (19,21) im Bereich desjenigen Endes, das beim Kontaktieren durch die Isolation (9) dringt, unter Ausbildung einer Spitze oder eine Schneide (32,63) zugespitzt sind, und die Schneiden (32,63) oder Spitzen der beiden Seitenwangen (19,21) in dieselbe Richtung zeigen, und
mit wenigstens einem Dorn (12), der dazu eingerichtet ist in die Litze (8) einzudringen, um die Litzendrähte (11) gegen die Stützflächen (26) vorzuspannen.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwangen (19,21) in Richtung parallel zu der Litze (8) eine Breite aufweisen, die zwischen 0,2 und 1,5 mm liegt.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützflächen (26) ebene Flächen sind.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwangen (19,21) an einem Ende mechanisch miteinander verbunden sind.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwangen (19,21) an einem gemeinsamen Stanzbiegeteil ausgebildet sind.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden (32) in Richtung parallel zur Längserstreckung der zu kontaktierenden Litze (8) ausgerichtet sind.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden (63) bezüglich der zu kontaktierenden Litze (8) radial verlaufen derart, dass sie von der Seite her in die Isolation (9) einschneiden, wobei die Schnittflächen zu beiden Seiten der Litze (8), die durch die beiden Schneiden (63) hervorgerufen werden und einander entsprechen, in einer gemeinsamen Ebene liegen, die rechtwinklig zu der Längsachse der zu kontaktierenden Litze (8) ausgerichtet ist.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Stützflächen (26) oder Schneiden (63) an ihrem Ende, das beim Kontaktieren vor eilt, geringfügig divergieren, wobei der Divergenzwinkel zwischen 0° und 3° liegt.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützflächen (26) an ihrem beim Kontaktieren vor eilenden Ende prismatisch ausgeführt sind.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützflächen (26) in jenem Bereich, der bei der endgültigen Kontaktierung neben der Litze (8) liegt, parallel zueinander verlaufen.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützflächen (26) von scharfen oder verrundeten Kanten (27) begrenzt sind.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (12) eine rotationssymmetrischer Stift ist, der an einem Ende mit einer Spitze (14) versehen ist.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (12) einen rechteckigen Querschnitt aufweist, der an einem Ende mit einer Pyramide versehen ist.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Dorne (12,51,52) vorgesehen sind, die in Richtung parallel zur Längsachse der zu kontaktierenden Litze (8) nebeneinander liegen, wobei ein Dorn (12) im kontaktierten Zustand im Bereich zwischen den beiden Stützflächen (26) liegt.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (12,51,52) an einem gemeinsamen Stanzteil (48) ausgebildet sind.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (12) scharfkantig ist.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freien zum Eindringen in die Litze (8) beziehungsweise Isolation (9) vorgesehenen Spitzen der Stützfläche (26) und des wenigstens einen Dorns (12) in dieselbe Richtung zeigen.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Stützflächen (26) und an dem Dorn (12) jeweils Gegenlager (16,55,56) vorgesehen sind, die im kontaktierten Zustand aufeinander zu zeigen.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenlager (16,55,56) etwa parallel zueinander verlaufen.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Gegenflächen (26) als Schneide ausgebildet ist, die zum Eindringen in die Isolation (9) der Litze (8) vorgesehen ist.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (12) und die Stützflächen (26) an den Seitenwangen (19,21) in Längsrichtung der Litze (8) gegeneinander ein Stück weit versetzt sind.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (12) mit dem Widerlager einstückig ist.
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (12) in dieselbe Richtung zeigt wie die freien Enden der Stützflächen (26).
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (12) in die entgegengesetzte Richtung zeigt wie die freien Enden der Stützflächen (26).
Schneidklemmkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn gegenüber einer durch die Stützflächen (26) definierten Ebene in Längsrichtung der Litze (8) versetzt ist, derart, das er neben den Stützflächen (26) verläuft.