DE10059600A1 - Schneidklemme mit federnden Schneidbacken - Google Patents

Description

Stand der Technik

Schneidklemmen bestehen aus einer zweizinkigen Metallgabel, in deren Spalt ein elektrischer, isolierter Leiter mehr oder weniger quer zu seiner Längsachse hineingezungen wird, wobei die Isolation des Leiters so stark verletzt wird, dass die inneren Backen der Gabel die metallische Ader des isolierten Leiters kontaktieren können. Es gibt Schneidklemmen für massive (eindrähtige) und für flexible (mehrdrähtige) Adern. Sie müssen jeweils zur Querschnittsgröße des anzuklemmenden Leiters passen. Schneidklemmen für massive Leiteradern werden schon seit mehreren Jahrzehnten für die Installation von Telefonkabeln benutzt. Schneidklemmen für flexible Leiter­ adern sind erst im letzten Jahrzehnt aufgekommen.

Kritik des Standes der Technik

Während die Verwendung von Schneidklemmen für massive Leiteradern sowohl theoretisch als auch praktisch als unbedenklich angesehen werden kann, muss die Schneidklemme für flexible Leiteradern zumindest theore­ tisch als heikel bezeichnet werden.

Kriterium einer professionellen elektrischen Verbindung ist ihre Stromtrag­ fähigkeit oder, anders ausgedrückt, ihr geringer Übergangswiderstand. Bei lötfreien Verbindungen stellt der Kontaktdruck die benötigte Stromtragfä­ higkeit sicher. Dieser Kontaktdruck setzt sich bei einer Schneidklemme für Massivleiter zusammen aus den Rückstellkräften, die beim Einpressen des Leiters sowohl innerhalb der Leiterader als auch in den Gabeln (Schneid­ backen) der Schneidklemme aufgebaut werden, da der Spalt der Schneid­ klemme geringfügig schmaler ist als der Durchmesser der massiven Leiter­ ader.

Passen Leiter und Schneidklemme vorschriftsmäßig zusammen, wird ein voraussagbarer Kontaktdruck erzielt. Dadurch wird eine verlässliche Aussage über die Stromtragfähigkeit möglich, die in einem Qualitätssicherungspro­ tokoll verwendet werden kann, ohne dass eine Überprüfung stattfinden muss.

Anders verhält es sich bei Schneidklemmen für flexible (mehrdrähtige) Leiteradern. Dadurch, dass das Drahtbüschel sich dem Spalt anpassen kann, indem die einzelnen Drähte zur Seite ausweichen, lässt sich über den Kontaktdruck keine eindeutige Aussage machen. Nicht umsonst spricht die Industrie von "bewährter" Schneidklemmtechnik, was auch soviel heißen kann wie: "Es ist noch nichts passiert".

Zu erwarten sind jedoch - zumindest theoretisch - Dimensionsveränderun­ gen der mehrdrähtigen Leiterader durch Temperaturgefälle und Vibration. Da die Kontaktgabel der Schneidklemme starr ist und Dimensionsverände­ rungen nicht durch Nachfedern ausgleichen kann, muss die Stromtragfä­ higkeit im Laufe der Zeit absinken. In einem etwaigen Qualitätssicherungs­ protokoll kann über den Übergangswiderstand keine eindeutige Aussage gemacht werden.

Problemstellung

Übliche Schneidklemmen für mehrdrähtige Leiteradern mit starren Schneid­ backen können Dimensionsveränderungen, die durch Temperaturgefälle und Vibration entstehen können, nicht nachfedernd ausgleichen. Dadurch herrscht in einem solchen Anschluß kein zuverlässig stabiler Übergangswi­ derstand. Das kann in sicherheitsempfindlichen Installationen nicht hinge­ nommen werden.

Lösung und erreichte Vorteile

Bei einer erfindungsgemäßen Schneidklemme verjüngt sich der Spalt in der Gabel, kann aber durch den eindringenden Leiter aufgedehnt werden. Dabei wird Rückstellkraft (Federwirkung) in mindestens einer der beiden Gabelzinken gespeichert, um etwaige Dimensionsveränderungen der mehrdrähtigen Leiterader nachfedernd ausgleichen zu können. Der ver­ wendete Werkstoff muss diese Federkraftspeicherung leisten können. Dafür kommen, je nach Anspruch, mehrere Metalllegierungen der Gattun­ gen Messing oder Bronze in Frage.

Eine Aufdehnung ist möglich, wenn eine oder beide Schneidbacken nicht starr mit ihrem Ursprung verbunden sind, sondern von der Leiterader seitlich ausgelenkt werden können.

Dies kann dadurch erreicht werden, dass eine oder beide Gabelzinken auf die doppelte Länge verlängert werden und auf ihre nunmehr halbe Länge so zurückgefaltet werden, dass die Enden der Gabelzinken sich innen (in der Nähe ihres Ursprungs) nahezu berühren. Eine Leiterader, die zwischen zwei solcherart sich verengende Schneidbacken eingepresst wird, kann den verengten Spalt aufdehnen, da die zurückgefalteten Enden der Gabel zur Seite gedrängt werden können. Dabei speichern sie Rückstellkraft (Feder­ kraft) und zwar über ihre gesamte Länge bis zum Ursprung. Diese Rück­ stellkraft gleicht Dimensionsveränderungen unmittelbar wieder aus. Man erhält einen Kontaktdruck, der, abhängig vom Leiterquerschnitt, eindeutig beschrieben werden kann. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass aufgrund der Nachfederung tatsächlich unterschiedliche Leiterquerschnitte - jedoch in Grenzen - in ein und derselben Bauform geklemmt werden können.

Ausführungsbeispiel

Eine mögliche Ausführung der erfindungsgemäßen Schneidklemme mit federnden Schneidbacken ist in Fig. 1 abgebildet. Sie besteht aus einem stanzbaren Blechteil (1), bei dem beide Zinken (2) der Schneidgabel um 180 Grad zurückgefaltet sind. Man erkennt, dass der Gabelspalt (3) sich verjüngt.

In Fig. 2 sieht man, dass ein isolierter Leiter (4) in die Schneidgabel hineingepresst wurde. Die Isolation ist teilweise durchtrennt, was aber - wie bei üblichen Schneidklemmen auch - nicht zu erkennen ist. Erkennbar ist jedoch, dass die Schneidbacken (Gabelzinken) von der Leiterader zur Seite gedrängt wurden. Der Gabelspalt (3a) ist fast parallel und die Schneid­ backen drücken federnd auf die metallische Leiterader.

Claims (1)

1. Schneidklemme mit federnden Schneidbacken gekennzeichnet dadurch, dass der Spalt zwischen den beiden Schneidbacken sich gegen den Ursprung der Gabel hin verjüngt, jedoch durch den eindringenden, geschnittenen Leiter Rückstellkraft aufbauend aufgedehnt werden kann.