Kontaktelement mit einem Anschluss für Litzenleiter

Abstract

 Für ein Kontaktelement mit einem Anschluß für Litzenleiter, insbesondere Kontaktelement für hohe Ströme, wird vorgeschlagen, das Anschlußende des Kontaktelementes mit einer Querbohrung zu versehen, in die der Litzenleiter einschiebbar ist, das Kontaktelement weiterhin mit einer axialen Gewindebohrung zu versehen, die bis in die Querbohrung reicht, und eine mit einer Kegelspitze versehene Klemmschraube in die Gewindebohrung, und somit in den Litzenleiter, einzuschrauben.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement mit einem Anschluß für Litzenleiter, insbesondere Kontaktelement für hohe Ströme, das mit einem Anschlußende versehen ist, wobei das Anschlußende eine Querbohrung aufweist, in die der Litzenleiter einschiebbar ist, und wobei eine senkrecht zur Querbohrung angeordnete Gewindebohrung vorgesehen ist, die bis in die Querbohrung reicht, und eine mit einer Kegelspitze versehene Klemmschraube in die Gewindebohrung einschraubbar ist.

[0002] An derartigen Kontaktelementen sollen die Leiter mechanisch befestigt und elektrisch mit dem Kontaktelement verbunden werden. Neben einer sicheren Klemmung muß die Kontaktkraft dauerhaft aufrechterhalten werden. Der Leiter soll dabei zwischen Metallflächen ohne unzulässige Beschädigung geklemmt werden und wieder lösbar sein.

[0003] Es sind Anschlußklemmen bekannt, die für eine um 90° abgewinkelte Zuführung/Ableitung des jeweiligen Leiters als Bolzenklemme ausgebildet sind oder deren Anschluß über eine Schraube in einer Gewindebohrung am Kontaktelement erfolgt. Der Leiter muß dabei zum Anklemmen mit einem Kabelschuh versehen werden. Dieser wird auf den Leiter aufgequetscht oder aufgepreßt. Das ist nur mit speziellen Werkzeugen (Zangen) möglich. Diese benötigen bei einer Vorortmontage wegen ihrer großen Hebelarme viel Platz und sind teuer. Auch hydraulisch betätigte Werkzeuge sind noch verhältnismäßig groß, schwer und haben einen hohen Anschaffungspreis.

[0004] Die großen Kabelschuhabmessungen bedingen einen hohen Platzbedart je Anschluß. Die Klemmstelle muß von außen zugänglich sein, da die Befestigungsmittel (Mutter oder Kiemmschraube) angesetzt und mit den dafür vorgesehenen Werkzeugen mit dem vorgegebenen Anzugsmoment montiert werden müssen. Ein anschließender Schutz der Klemmstelle im bestimmungsgemäßen Zustand (unter elektrischer Spannung) gegen Berühren erfordert einen zusätzlichen Aufwand.

[0005] Aus der US 1 064 920 ist ein Kontaktelement aus Isoliermaterial für die Verbindung mehrerer abisolierter Leiter bekannt, dessen Anschlußende mit einer Querbohrung versehen ist, in die die abisolierten Leiter einschiebbar sind. Dabei weist das Anschlußende eine Gewindebohrung auf, in die eine mit einer Kegelspitze versehene Klemmschraube einschraubbar ist, die auf die abisolierten Leiter einwirkt.

[0006] Aus der CH 448 204 ist daneben ein aus Isoliermaterial bestehender Steckerkörper bekannt, der ein als Kontaktbuchse ausgestaltetes Steckende aufweist. Auch hierbei ist eine Querbohrung vorgesehen, in die ein Litzenleiter einschiebbar ist, der mittels Klemmschrauben festgeklemmt und kontaktiert werden kann.

[0007] Aus der US 4 114 262 ist weiterhin ein Kabelverbinder bekannt, der einen Grundkörper mit einer Querbohrung für die Aufnahme eines Leiters aufweist. In die Querbohrung ist ein stiftförmiges Kontaktteil eindrückbar, welches eine Kontaktierung durch Druck auf den Leiter bewirkt.

[0008] Aus der US 3 963 322 und der DE 296 06 881 U1 ist es allgemein bekannt, Klemmschrauben, die zur Klemmung und Kontaktierung eines Leiters verwendet werden, mit einer Kegelspitze zu versehen, die in den anzuschließenden Leiter eindringt.

[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kontaktelement der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, daß dieses einfach herstellbar ist und der Anschluß der Leiter ohne spezielle Werkzeuge möglich ist, wobei der Platzbedarf der Kontaktelemente möglichst gering sein soll.

[0010] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Kontaktelement aus einem einstückigen, zylindrischen Grundkörper aus elektrisch leitfähigem Material besteht, dessen eines Ende als Steckende und dessen anderes Ende als Leiteranschlußende ausgebildet ist, daß die Querbohrung im Leiteranschlußende vorgesehen ist, und als Stufenbohrung ausgebildet ist, wobei die Leitereinführseite der Bohrung den geringeren Durchmesser aufweist, daß die Gewindebohrung, axial im Grundkörper verlaufend, vom Steckende ausgeht, und daß die Klemmschraube durch das Steckende hindurch betätigbar ist.

[0011] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben.

[0012] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Litzenleiter ohne zusätzliche Hilfsmittel wie Kabelschuhe oder Aderendhülsen direkt nach dem Abisolieren auf eine Bestimmte Länge ohne aufwendige und teuere Werkzeuge nur mit einem Sechskantschlüssel entsprechender Größe angeklemmt werden können. Die Abmessungen des Klemmenbereiches überschreiten an keiner Stelle die Außenabmessungen des Hochstromkontaktes. Der Platzbedarf ist dabei minimal. Der Kontakt läßt sich gut in einem Isolierkörper einbetten, der nur je eine Öffnung für den Leiteranschluß und den Steckbereich benötigt. Die Klemme kann jederzeit von außen betätigt werden. Ein Überprüfen der Klemmkraft und, falls notwendig, Nachziehen der Klemmschraube im eingebauten Zustand ist möglich.
Durch die kegelförmige Spitze der Klemmschraube wird der Leiter allseitig gegen die Innenwand der Querbohrung gepreßt, ohne den Leiter zu beschädigen, wobei nur der Bereich der Bohrungsöffnung der Klemmschraube ausgespart bleibt. Es entsteht eine innige und gasdichte Verbindung. Die erreichbaren Leiterauszugskräfte sind sehr hoch und können mit denen von Crimpverbindungen verglichen werden. Die Verbindung ist wieder lösbar. Da der Leiter direkt angeklemmt wird, ist auch der Durchgangswiderstand gering und die Eigenerwärmung der Klemme ist dadurch ebenfalls sehr gering. Die Gefahr einer Fehlfunktion wird dadurch so gut wie ausgeschlossen.

[0013] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

ein Kontaktelement im Schnitt,

Fig. 2

das Kontaktelement mit einem angeschlossenen Leiter, und

Fig. 3

eine perspektivische Darstellung des Kontaktelementes gem. Fig. 2 mit einem Betätigungswerkzeug.

[0014] In den Fig. 1 bis 3 ist ein als Buchsenkontakt ausgebildetes Kontaktelement dargestellt, das im wesentlichen aus einem zylindrischen Grundkörper 1 mit einem Steckende 2 und einem Leiteranschlußende 3 besteht. Dabei kann das hier als Kontaktbuchse ausgebildete Steckende ggf. auch als Kontaktstift ausgebildet sein.

[0015] Das Leiteranschlußende ist mit einer dieses durchsetzenden Querbohrung 4 versehen. In diese Bohrung wird der anzuschließende Litzenleiter 5 (siehe. Fig. 2 und 3) eingeschoben. Dabei ist die Querbohrung als Stufenbohrung ausgeführt, wobei die Bohrung auf der Leitereinführseite 6 einen geringeren Durchmesser aufweist.

[0016] Dadurch ist innerhalb der Querbohrung ein Absatz 7 ausgebildet, dessen Wirkung weiter unten beschrieben ist. Schließlich ist die Querbohrung auf der Leitereinführseite noch mit einer Fase 8 versehen, die das Einführen eines Leiters erleichtert.

[0017] Ausgehend vom Steckende 2 des Kontaktelements ist der Grundkörper 1 mit einer axialen, zentrischen Gewindebohrung 9 versehen, die bis in die Querbohrung reicht und hier endet.
In diese Gewindebohrung ist eine Klemmschraube 10 eingeschraubt. Die Klemmschraube ist mit einer Kegelspitze 11 versehen, die in den in die Querbohrung eingeführten Litzenleiter gepreßt wird. Dabei ist das vordere Ende der Klemmschraube vorzugsweise mit einem abgesetzten, gewindelosen Schaft 12 versehen um eine Beschädigung der Litzen des Leiters beim Einschrauben der Klemmschraube durch scharfkantige Gewindegänge zu vermeiden.

[0018] Die Kegelspitze und die Querbohrung sind so aufeinander abgestimmt, daß mindestens zwei

benachbarte" Leiterquerschnitte angeklemmt werden können (z. B. 50 mm² und 70 mm² bzw. 95 mm² und 120 mm²).
Zur Betätigung der Klemmschraube ist diese vorzugsweise mit einem Innensechskant 13 versehen und somit mittels eines Betätigungswerkzeuges 14 einschraubbar.

[0019] Zum Anschluß eines Litzenleiters 5 an das Kontaktelement wird dieser zunächst an seinem vorderen Ende von der Isolation befreit und dieses Ende in die Querbohrung eingeschoben.

[0020] Es können natürlich auch mehrere kleine Leiter gleichzeitig angeklemmt werden. Der Gesamtquerschnitt muß nur im vorgesehenen Klemmbereich liegen. Die Spitze der Klemmschraube 10 darf im Ausgangszustand noch nicht in die Querbohrung 4 hineinragen. Der abisolierte Litzenleiter 5 wird bis zum gegenüberliegenden Ende in die Querbohrung eingeschoben. Mit einem handelsüblichen Sechskantschraubendreher, dessen Ende durch die Längsbohrung im Kontaktelement bis in den Innensechskant der Klemmschraube geschoben wird, kann diese angezogen werden. Dabei taucht die Kegelspitze 11 in den Litzenleiter 5 ein und verteilt diesen gleichmäßig auf beide Seiten des sich verengenden Bohrungsquerschnittes. Im Bereich des Bohrungsabsatzes wird die Litze gegen die Wandung gepreßt. Da die Litze hinter dem Absatz 7 eine etwas größere Bohrung vorfindet, wird sie dort etwas stärker aufgeweitet. Diese Maßnahme bewirkt, daß ein Herausziehen des Leiters erschwert wird. Dazu sind große Auszugskräfte erforderlich, die mit denen einer Crimpverbindung vergleichbar sind. Bei Verwendung von Feingewinde wird gleichzeitig die Vibrationssicherheit erhöht. Da der Litzenleiter allseitig sowohl am äußeren Umfang als auch im Innenbereich durch den Klemmkegel kontaktiert wird, wird ein geringer Übergangswiderstand an der Anschlußstelle erzielt. Daher tritt an der Anschlußstelle auch nur eine geringe Eigenerwärmung auf.

Ansprüche

1. Kontaktelement mit einem Anschluß für Litzenleiter, insbesondere Kontaktelement für hohe Ströme, das mit einem Anschlußende (3) versehen ist, wobei das Anschlußende eine Querbohrung (4) aufweist, in die der Litzenleiter (5) einschiebbar ist, und wobei eine senkrecht zur Querbohrung angeordnete Gewindebohrung (9) vorgesehen ist, die bis in die Querbohrung reicht, und eine mit einer Kegelspitze (11) versehene Klemmschraube (10) in die Gewindebohrung einschraubbar ist, dadurch gekennzeichnet,

daß das Kontaktelement aus einem einstückigen, zylindrischen Grundkörper (1) aus elektrisch leitfähigem Material besteht, dessen eines Ende als Steckende (2) und dessen anderes Ende als Leiteranschlußende (3) ausgebildet ist,

daß die Querbohrung (4) im Leiteranschlußende (3) vorgesehen ist, und als Stufenbohrung ausgebildet ist, wobei die Leitereinführseite (6) der Bohrung den geringeren Durchmesser aufweist,

daß die Gewindebohrung (9), axial im Grundkörper (1) verlaufend, vom Steckende (2) ausgeht, und

daß die Klemmschraube (10) durch das Steckende hindurch betätigbar ist.

2. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet

daß die Querbohrung (4) auf der Leitereinführseite (6) mit einer Fase (8) versehen ist.

3. Kontaktelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Klemmschraube (10) mit einem Innensechskant (13) versehen ist.

4. Kontaktelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Klemmschraube (10) an ihrem vorderen Ende eine abgesetzten, gewindelosen Schaft (12) aufweist, der in die Kegelspitze (11) übergeht.

Zeichnung