[0001] Die Erfindung betrifft einen Batteriepolanschlussklemme ach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
[0002] Derartige Batteriepolanschlussklemmen sind beispielsweise aus der
deutschen Offenlegungsschrift DE 30 29 335 bekannt. Bei der in dieser Druckschrift beschriebenen Anschlussklemme ist seitlich
an den Klemmbacken eine Durchgangsbohrung vorgesehen. Durch diese Durchgangsbohrung
wird eine Schraube mit einem um die Schraube schwenkbaren Hebel verbunden. Die Schraube
wird mit einer Gegenmutter verschraubt und der Hebel liegt schwenkbar um die Schraube
an einem Nockenstück an. Zum Verschließen wird der Hebel um die Schraubenachse geschwenkt,
so dass dieser die Nocken des Nockenstücks in Richtung der Klemmbacken presst. Hierdurch
wird eine Verklemmung des Pols in den Klemmbacken bewirkt. Nachteilig bei dieser Lösung
ist jedoch, dass die Ausgestaltung der Nocken maßgeblich für die Klemmkraft der Klemmbacken
ist. Eine sichere Verbindung der Anschlussklemme mit dem Batteriepol während der Montage
kann nicht gewährleistet werden. Ein Verklemmen wird erst nach der Montage ermöglicht,
in dem der Hebel verschwenkt wird. Somit können keine gesicherte Aussagen über die
Zuverlässigkeit der Verklemmung nach der Montage getroffen werden.
[0003] Aus der
EP 0 575 964 B1 ist ebenfalls eine Batteriepolanschlussklemme bekannt. Bei dieser Batteriepolanschlussklemme
ist ein Hebel mittels einer parallel zum Pol verlaufenden Schraube an einer Seite
einer Klemmbacke angeordnet. Hierzu weist die eine Seite der Klemmbacke Flanschbereiche
auf, die die andere Seite der Klemmbacke überragen. In dem die andere Seite der Klemmbacken
überragenden Bereich der Flansche ist die Schraube angeordnet und der Hebel ist drehbar
um diese Schraube montiert. Zum Verschließen wird der Hebel um die Schraubenachse
gedreht und die Klemmbacken werden aufeinander zu bewegt. Auch hier ist nachteilig,
dass die Klemmkraft im Wesentlichen von der äußeren Gestaltung des Nockenbereichs
des Hebels abhängig ist. Geringe Fertigungstoleranzen führen zu unterschiedlichen
Klemmkräften, da der Weg der Verschiebung der Klemmbacken aufeinander zu abhängig
von der Gestaltung des Hebels ist. Zur Montage muss der Hebel in einer Offenstellung
gehalten werden und die Anschlussklemme wird auf den Pol aufgeschoben. Danach wird
der Hebel in die Gebrauchsstellung umgelegt und die Anschlussklemme ist mit dem Pol
verklemmt. Jedoch kann keine Aussage über die Klemmkraft zwischen Pol und Klemmbacke
getroffen werden. Ein Anzugsmoment kann nicht bestimmt werden.
[0004] Aus den zuvor aufgezeigten Nachteilen ergibt sich die erfindungsgemäße Aufgabe, eine
Batteriepolanschlussklemme der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln,
dass vorgegebene Montagebedingungen erfüllt werden können. Ferner soll eine Batteriepolanschlussklemme
zur Verfügung gestellt werden, die hohe Qualitätsanforderungen an die Montagegenauigkeit
erfüllt. Ein kontrollierbarer Montageprozess soll durch eine erfindungsgemäße Batteriepolanschlussklemme
gewährleistet werden.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Batteriepolanschlussklemme nach Anspruch
1 gelöst.
[0006] Gemäß dieser Lösung wird der Hebel an einem zusätzlichen Drehachsenelement schwenkbar
angeordnet. Das Drehachsenelement ist so gestaltet, dass es senkrecht zur Achse des
Verschlusselements angeordnet ist. Das Drehachsenelement kann ein Bolzen sein, der
eine quer zu seiner Längsachse verlaufende Bohrung aufweist, in welche das Verschlusselement
eingesteckt ist. Um das Drehachsenelement ist ein Hebel schwenkbar angeordnet, so
dass die Schwenkebene des Hebels im Wesentlichen parallel zur Achse des Verschlusselements
liegt. Für die Montage kann der Hebel in der Gebrauchsstellung sein, d. h. der Hebel
ist in der Position, in der die Anschlussklemme geschlossen ist. Dann wird zur Montage
das Verschlusselement und das Gegenstück aufeinander zu bewegt, wobei zwischen dem
Verschlusselement und dem Gegenstück das Drehachsenelement angeordnet ist und die
Aufeinanderzubewegung des Verschlusselements und des Gegenstücks eine Verklemmung
des Hebels mit den Klemmbacken bewirkt. Durch eine definierte Kraft mit der das Verschlusselement
und das Gegenstück aufeinander zu verstellbar ist, lässt sich die Kraft bestimmen,
mit der der Hebel die Klemmbacken zusammendrückt. Dadurch kann bereits zur Montage
die Kraft bestimmt werden, mit welcher die Klemmbacken an dem Pol angeklemmt sind.
Das führt zu einer definierten Montagebedingung, die zu Qualitätssicherungszwecken
geeignet ist.
[0007] Es wird auch vorgeschlagen, dass das Verschlusselement eine Schraube und das Gegenstück
ein Gegengewinde oder eine Gegenmutter ist. In diesem Fall wird beim Verschließen
die Schraube mit dem Gegenstück oder der Gegenmutter verschraubt. Beim Verschrauben
bewegt sich die Mutter in Richtung des Schraubenkopfes und drückt dabei das Drehachsenelement
und den Hebel in Richtung der Klemmbacken, die dadurch aufeinander zu bewegt werden.
[0008] Beim Verschrauben kann ein bekanntes, vorherbestimmbares Drehmoment angewendet werden,
so dass die Montagebedingungen definierbar sind.
[0009] Besonders einfach lässt sich die Polanschlussklemme montieren, indem das Drehachsenelement
und der Hebel lösbar an dem Klemmkörper angeordnet sind. Insbesondere kann das Drehachsenelement
so gestaltet sein, dass das Verschlusselement durch eine Bohrung gesteckt ist. Der
Hebel weist zwei nockenförmige Lagerteile auf, die jeweils Bohrungen aufweisen, in
die das Drehachsenelement gesteckt ist. Die Bohrungen sind vorzugsweise exzentrisch
zu einem Mittelpunkt der Lagerteile, so dass die Lagerteile Nocken ausbilden. Die
Lagerteile sind mittels dem durch das Drehachsenelement gesteckte Verschlusselement
an dem Drehachsenelement fixiert. Beim Verschrauben wird das Drehachsenelement zusammen
mit dem Hebel in Richtung der Klemmbacken bewegt, wodurch ein Verklemmen der Klemmbacken
an dem Pol bewirkt wird.
[0010] Vorteilhaft ist, wenn die Klemmbacken Flanschbereiche aufweisen, die das Verschlusselement
aufnehmen. Die Flanschbereiche können nach außen ragende Verlängerungen der Klemmbacken
sein. Die Flanschbereiche sind bevorzugt so gebildet, dass sie das Verschlusselement
aufnehmen und eine Anlagefläche für den Hebel bilden, so dass der Hebel zusammen mit
dem Verschlusselement die Flanschbereiche aufeinander zu bewegen kann, wodurch die
Klemmbacken verschlossen werden.
[0011] Um eine Montage mittels eines Werkzeuges zu erleichtern ist es vorteilhaft, wenn
die Schraube oder die Gegenmutter leicht zugänglich sind. Bevorzugt ist die Verwendung
einer Vierkantschraube, die an einem Flanschbereich anliegt. Zum Verschrauben wird
dann die Mutter gegenüber der Schraube verschraubt. Durch die Verwendung einer Abstandshülse
kann ein genügend großer Abstand zwischen Gegenmutter und Drehachsenelement gewährleistet
werden, so dass die Mutter leicht mit einem Werkzeug verschraubt werden kann.
[0012] Vorteilhaft ist, wenn beim Anziehen des Verschlusselements gegenüber dem Gegenstück
sich wenigstens eine Schrägfläche gegen eine Gegenfläche bewegt, so dass die durch
das Verschlusselement quer zur Schließrichtung der Klemmbacke bewirkte Axialverstellung
an der Schrägfläche in eine Verstellung in Schließrichtung der Klemmbacken umsetzbar
ist. Dazu ist vorgesehen, dass die Flanschbereiche gegeneinander gerichtete Schrägflächen
aufweisen. In diese Schrägflächen greifen Gegenflächen des Verschlusselements oder
des Gegenstücks ein. Die Schrägflächen an den Flanschbereichen und die Gegenflächen
sind komplementär gekrümmt geformt, wobei beide Krümmungen gleichsinnig sind und sich
in etwa entsprechen. Hierdurch wird erreicht, dass beim Anziehen des Gegenstücks das
Verschlusselement eng an den Flanschbereichen anliegt und eine Verkantung verbindet
wird.
[0013] Um eine manuelle Demontage und Re-montage der Batteriepolanschlussklemme zu ermöglichen,
wird vorgeschlagen, dass der Hebel zumindest ein nockenförmiges Lagerteil aufweist.
Dieses nockenförmige Lagerteil hat zumindest zwei Schenkel, wobei diese unterschiedliche
Abstände zur Drehachse des Hebels haben. Eine erste Seite, bzw. ein erster Schenkel
hat einen kurzen Abstand zur Schwenkachse, wogegen eine zweite Seite, bzw. ein zweiter
Schenkel einen langen Abstand zur Schwenkachse hat. Wird nun der Hebel um die Schwenkachse
verschwenkt, ergeben sich unterschiedliche Abstände zwischen Außenkante der Schenkel
und der Drehachse. Dadurch kann der Hebel in der Gebrauchstellung unmittelbar an den
Klemmbacken, bzw. den Flanschbereichen anliegen und die Klemmbacken an dem Pol verklemmen,
wogegen beim Öffnen des Hebels die erste Seite in Richtung der Flanschbereiche, bzw.
der Klemmbacken zeigt, so dass eine oder nur noch eine geringe Kraft auf die Klemmbacken,
bzw. die Flanschbereiche ausgeübt wird. In diesem Fall ist der Pol nicht mehr mit
den Klemmbacken verklemmt.
[0014] Um einen geringen Bauraum zu erreichen und einen leichten Zugang zum Hebelarm zu
ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die Flanschteile in etwa 45° gegenüber der Polachse
geneigt sind. In diesem Fall kann der Hebelarm dann in der Gebrauchsstellung senkrecht
zur Polachse liegen. Das bedeutet, dass ein Zugriff von oberhalb des Pols einfach
möglich ist, indem der Hebel nach oben gezogen wird, wodurch die erste Seite in Richtung
der Flanschbereiche verschwenkt wird und die Anschlussklemme geöffnet wird.
[0015] Diese und andere Vorteile ergeben sich auch aus den nachgeordneten Ansprüchen. Nachfolgend
wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- eine erste Ansicht eines erfindungsgemäßen Hebels;
- Fig. 2
- eine Explosionszeichnung einer erfindungsgemäßen Anschlussklemme mit Klemmbacken und
Verschlusselementen;
- Fig. 3
- eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Anschlussklemme in Gebrauchsstellung;
- Fig. 4
- eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Anschlussklemme in Offenstellung;
- Fig. 5
- eine Ansicht eines Verschlusselements mit gekrümmten Schrägflächen.
[0016] Fig. 1 zeigt eine Explosionszeichnung mit einem Hebel 2, einem Drehachsenelement
4, einer Gegenmutter 6 und einer Abstandshülse 8. Der Hebel 2 weist zwei nockenförmige
Lagerteile 10a, b auf, die einstückig mit einem Hebelarm 12 gebildet sind. In den
Lagerteilen 10a, 10b sind konzentrische Bohrungen angeordnet, in die das Drehachsenelement
4 aufnehmbar ist. Die Bohrungen sind so gestaltet, dass sich an den nockenförmigen
Lagerteilen 10 ein erster Schenkel 14 und ein zweiter Schenkel 16 bildet, wobei die
Abstände der Schenkel 14 und 16 zum Mittelpunkt der Bohrung unterschiedlich sind.
Der Schenkel 14 bildet eine erste Seite, die einen kurzen Abstand zu dem Drehachsenelement
4 hat und der Schenkel 16 bildet eine zweite Seite, die einen langen Abstand zu dem
Drehachsenelement 4 hat.
[0017] Das Drehachselement 47 weist eine Bohrung 18 auf, in die eine Schraube (nicht gezeigt)
einsteckbar ist. Das Drehachsenelement 4 ist im Bereich der Bohrung 18 überfräst,
so dass eine Auflagefläche für die Abstandshülse 8 gebildet ist.
[0018] Fig. 2 zeigt eine weitere Explosionszeichnung einer erfindungsgemäßen Anordnung.
Neben den in Fig. 1 dargestellten Elementen zeigt Fig. 2 einen Klemmkörper 20 mit
Klemmbacken 22 und einstückig daran gebildeten Flanschbereichen 24. Außerdem dargestellt
ist eine Vierkantschraube 26. Zur Montage wird die Vierkantschraube 26 in konzentrische
Bohrungen in den Flanschbereichen 24 gesteckt. Außerdem wird das Drehachsenelement
4 in die Bohrungen in den Lagerteilen 10 gesteckt. Daraufhin wird die Vierkantschraube
26 durch die Bohrung 18 hindurchgeschoben, wodurch der Hebel 2 an dem Drehachsenelement
4 fixiert ist. Schließlich wird die Schraube 26 durch die Abstandshülse 8 geschoben
und mit der Gegenmutter 6 verschraubt.
[0019] Eine Verschraubung der Anschlussklemme ist in Fig. 3 gezeigt. In der in Fig. 3 dargestellten
Darstellung wird die Anschlussklemme 1 auf einen Batteriepol (nicht dargestellt) montiert.
Der Hebelarm 12 ist senkrecht zur Achse des Batteriepols und die zweite Seite 16 liegt
an dem Flanschbereich 24b an. Beim Verschrauben der Gegenmutter 6 mit der Schraube
26 wird die Hülse 8 gegen das Drehachsenelement 4 gedrückt. Hierdurch ergibt sich
eine Kraft F parallel zur Achse der Schraube 26. Die Flanschbereiche 24 werden aufeinander
zu bewegt. Dadurch werden die Klemmbacken 22 des Klemmkörpers 20 aufeinander zu bewegt,
so dass ein Pol zwischen den Klemmbacken verklemmt werden kann. Beim Anziehen der
Schraube 6 kann ein vorbestimmtes Drehmoment angewendet werden, so dass die Kraft
F bestimmbar ist, mit der der Hebel 2 und die Schraube 26 die Flanschbereiche 24 zusammendrücken.
In Kenntnis der Kraft F kann bestimmt werden, mit welcher Kraft die Klemmbacken 22
den Pol verklemmen. Dies erlaubt eine genaue Qualitätskontrolle des Anschlusses des
Klemmkörpers 20 an dem Pol. Nicht dargestellt ist ein elektrischer Anschluss für ein
Batteriekabel, welches mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anschlussklemme an dem Pol
elektrisch kontaktiert wird.
[0020] Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Anschlussklemme in einer Offenposition. Im Gegensatz
zu der in Fig. 3 gezeigten Gebrauchsstellung ist der Hebel 2 nun derart um das Drehachsenelement
4 geschwenkt, dass anstatt der zweiten Seite 16 die erste Seite 14 in Richtung des
Flanschbereichs 24 zeigt. Wie dargestellt, ist der Abstand zwischen Drehachsenelement
4 und erster Seite 14 erheblich kürzer als der Abstand zwischen Drehachsenelement
4 und zweiter Seite 16. Dadurch ergibt sich bei einem Verschwenken des Hebels 2 in
die in Fig. 4 gezeigte Position ein Freilaufen der Flanschbereiche 24, so dass diese
nicht mehr aufeinander zu gedrückt sind. Die Klemmbacken 22, die bevorzugt aus geschmiedetem
Material gebildet sind, befinden sich nun in einer offenen Position und die Anschlussklemme
1 kann ohne weiteres von dem Pol (nicht gezeigt) entfernt werden. Die in Fig. 4 gezeigte
Position dient zur Demontage bzw. zur manuellen Re-montage. Um jedoch eine verlässliche
Aussage über die Qualität der Montage der Anschlussklemme an dem Pol treffen zu können,
wird die erfindungsgemäße Anschlussklemme in der in Fig. 3 gezeigten Position des
Hebels an dem Pol befestigt.
[0021] Bei dem Verschrauben der Schraube 26 mit der Gegenmutter 6 muss verhindert werden,
dass die Schraube 26 sich an dem Flanschbereich 24a verkantet. In diesem Falle könnte
es dazu kommen, dass durch die Verkantung das maximal zulässige Drehmoment an der
Schraube 26 erreicht wird, ohne dass die Flanschbereiche 24 genügend weit aufeinander
zu bewegt worden sind. Im Betrieb kann es dann dazu kommen, dass die Verkantung der
Schraube 26 an dem Flanschbereich 24a aufgelöst wird. Dann löst sich die Verbindung
und ein sicherer Halt der Klemmbacken 22 an dem Pol kann nicht mehr gewährleistet
sein. Aus diesem Grunde wird außerdem vorgeschlagen, dass an der Schraube 26 Gegenflächen
28 gebildet sind. Diese komplementär gekrümmt geformten Gegenflächen 28 entsprechen
in dem Flanschbereich 24a vorgesehenen, gegeneinander gerichteten Schrägflächen (nicht
gezeigt). Beim Verschrauben der Schraube 26 mit der Gegenmutter 6 greifen die Gegenflächen
28 in die Schrägflächen des Flanschbereichs 24a. Durch die Krümmung der Schrägflächen
wird verhindert, dass sich die Schraube 26 an dem Flanschbereich 24 verkantet. Hierdurch
wird eine sichere Verschraubung gewährleistet. Das bedeutet, dass die Kraft F, mit
der die Flanschbereiche 24 gegeneinander gedrückt werden, auch in Betriebszeiten konstant
gehalten werden kann. Bevorzugt ist, dass die Gegenmutter selbstsichernd ausgeführt
ist, so dass ein Lösen der Gegenmutter 6 von der Schraube 26 verhindert werden kann.
[0022] Durch die erfindungsgemäße Klemme ist es möglich, die Klemmbacken mit einem Werkzeug
mit geeignetem Drehmoment auf dem Batteriepol zu verschrauben. Der Schnellspannmechanismus
mittels des Hebels ermöglicht eine einfache, manuelle Demontage und Re-montage. Durch
das Montieren in der Gebrauchsstellung, d.h. in der geschlossenen Position des Hebels
kann die Gegenmutter mit einem bekannten Drehmoment angezogen werden, wodurch ein
Verklemmen der Klemmbacken mit dem Pol stets mit gleicher Kraft gewährleistet ist.
Erfindungsgemäß ist ein Verschraubprozess mit Werkzeug möglich, wobei beim Schraubprozess
eine Drehmomentüberwachung eingerichtet werden kann. Die Demontage ist werkzeuglos
möglich.
1. Batteriepolanschlussklemme mit
- einem einen Pol der Batterie in Gebrauchsstellung aufnehmenden Klemmkörper mit Klemmbacken,
- wobei die Klemmbacken durch ein Verschließen eines seitlich des Poles verlaufenden
Verschlusselements und eines Gegenstückes aufeinander zu verstellbar sind und dadurch an dem Pol anklemmbar sind, dadurch gekennzeichnet,
- dass ein Hebel schwenkbar um ein das Verschlusselement aufnehmendes, im wesentlichen senkrecht
zur Achse des Verschlusselements angeordnetes Drehachsenelement angeordnet ist, derart,
- dass die Schwenkebene des Hebels im Wesentlichen parallel zur Achse des Verschlusselements
liegt.
2. Batteriepolanschlussklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement eine Schraube ist und dass das Gegenstück ein Gegengewinde
oder eine Gegenmutter ist, so dass bei Verschließen die Schraube mit dem Gegenstück
verschraubt wird.
3. Batteriepolanschlussklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verschrauben ein bekanntes Drehmoment auf die Schraube wirkt, so dass die Klemmkraft
der Klemmbacken bestimmbar ist.
4. Batteriepolanschlussklemme nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Montage an dem Pol der Hebel in die Gebrauchsstellung geschwenkt ist.
5. Batteriepolanschlussklemme nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehachsenelement und der Hebel lösbar an dem Klemmkörper angeordnet sind.
6. Batteriepolanschlussklemme nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehachsenelement derart zwischen dem Verschlusselement und dem Gegenstück angeordnet
ist, dass es beim Verschließen in Richtung der Klemmbacken verschiebbar ist.
7. Batteriepolanschlussklemme nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken das Verschlusselement aufnehmende Flanschbereiche aufweisen.
8. Batteriepolanschlussklemme nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verschließen die Flanschbereiche aufeinander zu bewegbar sind, derart, dass
die Klemmbacken an dem Pol anklemmbar sind.
9. Batteriepolanschlussklemme nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Gegenstück und Drehachsenelement eine Abstandshülse angeordnet ist.
10. Batteriepolanschlussklemme nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Anziehen des Verschlusselements gegenüber dem Gegenstück sich wenigstens eine
Schrägfläche gegen eine Gegenfläche bewegt, so dass die durch das Verschlusselement
quer zur Schliessrichtung der Klemmbacke bewirkte Axialverstellung an der Schrägfläche
in eine Verstellung in Schliessrichtung der Klemmbacken umsetzbar ist und wobei an
jedem Flanschbereich zwei gegeneinander gerichtete Schrägflächen vorgesehen sind und
das Verschlusselement oder das Gegengewinde die Gegenstück hat, so dass die Schnittlinien
einer quer zur Längsachse des Verschlusselements verlaufenden Ebene mit den Schrägflächen
an den Flanschbereichen gekrümmt sind und dass die Gegenflächen komplementär gekrümmt
geformt sind, wobei beide Krümmungen gleichsinnig sind und sich etwa entsprechen.
11. Batteriepolanschlussklemme nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Schrägflächen rechtwinklig zur Polachse verlaufende Matel- oder Höhenlinien
auf Kreisbögen verlaufen.
12. Batteriepolanschlussklemme nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken geschmiedet sind.
13. Batteriepolanschlussklemme nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel zumindest ein nöckenförmiges Lagerteil aufweist, mit einer ersten Seite
mit kurzem Abstand zur Schwenkachse des Hebels und einer zweiten Seite mit langem
Abstand zur Schwenkachse des Hebels, wobei in der Gebrauchsstellung der Hebel derart
verschwenkt ist, dass die zweite Seite an einer der Klemmbacken anliegt.
14. Batteriepolanschlussklemme nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Offenstellung der Hebel derart verschwenkt ist, dass die erste Seite einer
der Klemmbacken angenähert ist.
15. Batteriepolanschlussklemme nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschteile um etwa 45° gegenüber der Polachse geneigt sind, so dass ein Hebelarm
des Hebels in Gebrauchsstellung senkrecht zur Polachse liegt.