| JP3656830 | CONNECTOR |
| WO/2010/032088 | ELECTRICAL CONNECTOR ASSEMBLY |
| JP09190854 | CONNECTING CORD |
PAUL, Christian (Taubengasse 3, Oer-Erkenschwick, 45739, DE)
PAUL, Christian (Taubengasse 3, Oer-Erkenschwick, 45739, DE)
| Patentansprüche 1. Polklemme (3) zur Herstellung einer elektrischen Leitungsverbindung, mit einem Grundkörper (20) und einer auf den Grundkörper (20) aufschraubbaren Spannmutter (1 ), wobei mittels der Spannmutter (1 ) ein an die Polklemme (3) anzuschließendes Leiterelement an ein Kontaktelement (5) der Polklemme (3) anpressbar ist, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein Indikatorelement (2), mit dem indizierbar ist, ob eine elektrische Verbindung bestimmter Qualität zwischen dem Leiterelement und dem Kontaktelement (5) hergestellt ist, wobei das Indikatorelement (2) auf die von der Spannmutter (1 ) erzeugte Anpresskraft anspricht, mit der das Leiterelement an das Kontaktelement (5) angepresst wird. 2. Polklemme (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Indikatorelement (2) derart ausgebildet ist, dass es ein fühl-, hör- oder sichtbares Signal erzeugt, wenn die Anpresskraft eine Soll-Anpresskraft überschreitet. 3. Polklemme (3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Indikatorelement (2) einen sprunghaften Anstieg des zum Aufschrauben der Spannmutter (1 ) erforderlichen Drehmoments bewirkt, wenn die Anpresskraft die Soll-Anpresskraft überschreitet. 4. Polklemme (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen der Spannmutter (1 ) und dem Kontaktelement (5) angeordnete Indikatorelement (2) ein Verbundbauteil ist, das einen der Spannmutter (1 ) zugewandten, harten Druckring (4) und einen dem Kontaktelement (5) zugewandten Dämpfungsring (6) aus elastischem Material umfasst, wobei ein Teil des Materials des Dämpfungsrings (6) den Druckring (4) teilweise durchdringt. 5. Polklemme (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungsring (6) bei zunehmender Anpresskraft derart verformt wird, dass ein Teil des Materials des Dämpfungsrings (6) durch den Druckring (4) in Richtung Spannmutter (1 ) fließt, so dass der Dämpfungsring (6) bei Erreichen der Soll-Anpresskraft mit der Spannmutter (1 ) in Kontakt tritt. 6. Polklemme (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenfläche (7) des Druckrings (4) axial ausgerichtete Kanäle (8) ausgebildet sind, die von dem Teil des Materials des Dämpfungsrings (6) durchsetzt sind. 7. Polklemme (3) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Kontakt zwischen dem Dämpfungsring (6) und der Spannmutter (1 ) eine Drehsicherung ausgebildet wird, welche ein selbsttätiges Lösen der Spannmutter (1 ) verhindert. 8. Polklemme (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Kontaktelement (5) zugewandten Fläche (18) des Dämpfungsrings (6) Noppen (19) ausgebildet sind. 9. Polklemme (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnet durch einen Sicherungsring (9), der an dem Dämpfungsring (6) angeordnet ist und diesen teilweise umgibt. 10. Polklemme (3) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der der Spannmutter (1 ) zugewandten Fläche (10) des Sicherungsrings (9) eine Verzahnung (11 ) angeordnet ist, welche beim Aufschrauben mit der Spannmutter (1 ) zur Ausbildung einer weiteren Drehsicherung in Kontakt tritt. 11. Polklemme (3) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (9) aus einem wenigstens teilweise transparenten Material besteht ist. |
Aufgabe der Erfindung ist es, eine neuartige Polklemme zu schaffen, welche einem Bediener der Polklemme anzeigen kann, ob eine elektrische Leitungsverbindung gewünschter Qualität hergestellt worden ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Polklemme der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass diese ein Indikatorelement aufweist, mit dem indizierbar ist, ob eine elektrische Verbindung bestimmter Qualität zwischen dem Leiterelement und dem Kontaktelement hergestellt ist, wobei das Indikatorelement unmittelbar auf die von der Spannmutter erzeugte Anpresskraft anspricht, mit der das Leiterelement an das Kontaktelement angepresst wird.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Anpresskraft, mit der das Leiterelement an das Kontaktelement angepresst wird, die für die Qualität einer elektrischen Leitungsverbindung maßgebliche Größe darstellt. Wird das
BESTÄTIGUNGSKOPIE Leiterelement beispielsweise mit zu geringer Anpresskraft an das Kontaktelement angepresst, ist eine nur unzureichende elektrische Leitungsverbindung hergestellt. Der elektrische Übergangswiderstand zwischen Leiterelement und Kontaktelement ist zu groß und verursacht eine Dämpfung der elektrischen Signale, die über die elektrische Leitungsverbindung übermittelt werden. Soll dieses verhindert werden, muss der Anpressdruck optimal eingestellt werden. Um einem Bediener einer Polklemme zu ermöglichen, die Anpresskraft bzw. die Qualität der dadurch bedingten elektrischen Leitungsverbindung beim Betätigen der Polklemme beurteilen zu können, ist es erforderlich, dem Bediener eine entsprechende Rückmeldung zu geben. Dies erfolgt gemäß der Erfindung mittels des Indikatorelementes.
Die Erfindung unterscheidet sich insbesondere von solchen Mechanismen, bei denen der Spannmutter eine Drehmomentbegrenzung zugeordnet, die nach Art eines Drehmomentschlüssels nur ein bestimmtes maximales Drehmoment beim Aufschrauben der Spannmutter ermöglicht. Das erfindungsgemäße Indikatorelement spricht nicht auf das Drehmoment, sondern unmittelbar auf die Anpresskraft an, die ein direkteres und zuverlässigeres Maß für die Qualität der elektrischen Leitungsverbindung darstellt. Anders als bei einer Drehmomentbegrenzung steht es dem Benutzer der erfindungsgemäßen Polklemme frei, die Anpresskraft beliebig zu erhöhen, auch nachdem das Indikatorelement eine elektrische Verbindung bestimmter Qualität zwischen dem Leiterelement und dem Kontaktelement indiziert hat.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Indikatorelement derart ausgebildet, dass es ein fühl-, hör- oder sichtbares Signal erzeugt, wenn die Anpresskraft eine vorgebbare oder fest vorgegebene Soll-Anpresskraft überschreitet. Dieses Signal indiziert, ob eine elektrische Verbindung bestimmter Qualität zwischen dem Leiterelement und dem Kontaktelement hergestellt worden ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bewirkt das Indikatorelement einen sprunghaften, das heißt deutlich spürbaren Anstieg des zum Aufschrauben der Spannmutter erforderlichen Drehmoments, wenn die Anpresskraft die Soll-Anpresskraft überschreitet. Somit wird bei Überschreiten der Soll-Anpresskraft von dem Indikatorelement ein fühlbares Signal erzeugt, welches indiziert, ob eine elektrische Verbindung bestimmter Qualität zwischen dem Leiterelement und dem Kontaktelement hergestellt worden ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das zwischen der Spannmutter und dem Kontaktelement angeordnete Indikator- element ein Verbundbauteil ist, das einen der Spannmutter zugewandten, harten Druckring (z.B. aus hartem Kunststoff wie Polyamid) und einen dem Kontaktelement zugewandten Dämpfungsring aus elastischem Material (z.B. Gummi oder Polyurethan oder anders Elastomermaterial) umfasst, wobei ein Teil des Materials des Dämpfungsrings den Druckring teilweise durchdringt. Dass ein Teil des Materials des Dämpfungsrings den Druckring teilweise durchdringt, soll bedeuten, dass dieser Teil des Materials des Dämpfungsrings den Druckring ausgehend von der dem Kontaktelement zugewandten Seite des Druckrings über einen Teil der axialen Längserstreckung des Druckrings in Richtung Spannmutter durchdringt. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Dämpfungsring bei zunehmender Anpresskraft derart verformt, dass ein Teil des Materials des Dämpfungsrings durch den Druckring in Richtung Spannmutter fließt, so dass der Dämpfungsring ab Erreichen der Soll-Anpresskraft mit der Spannmutter in Berührung tritt. Bis zum Erreichen der Soll-Anpresskraft hat der Dämpfungsring keinen Kontakt mit der Spannmutter. Der verformte Dämpfungsring steht ab Erreichen der Soll-Anpresskraft in Richtung Spannmutter über den Rand des Druckrings über. Bis zum Erreichen der Soll- Anpresskraft liegt das Material hinter dem spannmutterseitigen Rand des Druckrings zurück, so dass es die Spannmutter nicht berühren kann. Um das Fließen des Materials des Dämpfungsrings durch den Druckring in Richtung Spannmutter zu ermöglichen, sind vorzugsweise an der Außenfläche des Druckrings axial ausgerichtete Kanäle ausgebildet, die von dem Material des Dämpfungsrings durchsetzt sind. Vorzugsweise ist der Fließvorgang reversibel, so dass sich beim Lösen der Spannmutter der durch den Druckring geflossene Materialanteil wieder in Richtung Kontaktelement aus dem Druckring zurückzieht.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass durch den Kontakt zwischen dem Dämpfungsring und der Spannmutter eine Drehsicherung ausgebildet wird, welche ein selbsttätiges Lösen der Spannmutter verhindert. Hierzu sind die Materialien von Spannmutter und Dämpfungsring so auszuwählen, dass zwischen diesen eine ausreichende Haftreibung besteht. Die Drehsicherung verhindert insbesondere, dass sich die Spannmutter einer an einem Lautsprecher angeordneten Polklemme durch während des Betriebs des Lautsprechers auftretende Vibrationen ungewollt lockert oder löst.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind an der dem Kontaktelement zugewandten Fläche des Dämpfungsrings Noppen ausgebildet. Hierdurch wird verhindert, dass es insbesondere nach längerem Einsatz der Polklemme zu einem Verkleben zwischen dem Dämpfungsring und dem Kontaktelement kommt, was ein Lösen der elektrischen Leitungsverbindung erschweren würde.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Polklemme einen Sicherungsring auf, der an dem Dämpfungsring angeordnet ist und diesen teilweise umgibt. Dass der Sicherungsring den Dämpfungsring teilweise umgibt, soll bedeuten, dass der Sicherungsring sich nur über einen Teil der axialen Längserstreckung des Dämpfungsrings erstreckt. Insbesondere ist das dem Kontaktelement zugewandte Ende des Dämpfungsrings nicht von dem Sicherungsring umgeben. Die Anordnung des Sicherungsrings an dem Dämpfungsring begrenzt die Ausdehnbarkeit des Materials des Dämpfungsrings in radialer Richtung bei zunehmender Verformung des Dämpfungsrings. Außerdem wird ein Ringspalt zwischen dem Sicherungsring und dem Druckring ausgebildet, in dem sich der mit der Spannmutter in Berührung tretende (entsprechend ringförmige) Abschnitt des Dämpfungsrings kontrolliert in axialer Richtung bewegen kann, wenn das Material des Dämpfungsrings beim Festziehen der Spannmutter durch den Druckring fließt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an der der Spannmutter zugewandten Fläche des Sicherungsrings eine Verzahnung angeordnet, welche beim Aufschrauben mit der Spannmutter zur Ausbildung einer weiteren Drehsicherung in Kontakt tritt. Vorzugsweise ist an der dem Kontaktelement zugewandten Fläche der Spannmutter wenigstens ein Vorsprung ausgebildet, der mit der Verzahnung zusammenwirkt. Die Wirkung dieser weiteren Drehsicherung entspricht derjenigen der oben beschriebenen Drehsicherung. Diese beiden Drehsicherungen können einander ergänzend zur Schaffung einer hochqualitativen Verbindung dienen, bei der ein selbsttätiges Lockern oder Lösen nahezu unmöglich ist.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Sicherungsring aus einem wenigstens teilweise transparenten Material besteht. Durch den derart ausgebildeten Sicherungsring ist das zwischen dem Sicherungsring und dem Druckring in dem Ringspalt oder in den axialen Kanälen des Druckrings befindliche Material des Dämpfungsrings zu erkennen. Anhand der Verformung des Materials des Druckrings kann der Bediener durch den Sicherungsring hindurch auch optisch das Erreichen der Soll-Anpresskraft erkennen. Als Material für den transparenten Sicherungsring kommt beispielsweise Polycarbonat in Betracht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen
Figur 1 : eine perspektivische Explosionszeichnung eines Ausführungsbeispiels der Spannmutter und des Indikatorelements,
Figur 2: eine weitere perspektivische Explosionszeichnung des in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels, Figur 3: eine perspektivische Darstellung eines
Längsschnitts durch eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Polklemme und
Figur 4: einen Längsschnitt durch eine alternative
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Polklemme.
Figur 1 zeigt perspektivisch eine Explosionszeichnung einer Spannmutter 1 und eines Indikatorelements 2 der in Figur 3 gezeigten erfindungsgemäßen Polklemme 3. Das Indikatorelement 2 ist als Verbundbauteil ausgebildet. Es weist einen der Spannmutter 1 zugewandten, harten Druckring 4, einen dem in Figur 3 gezeigten Kontaktelement 5 zugewandten Dämpfungsring 6 aus einem elastischen Material sowie einen Sicherungsring 9 auf.
An der Außenfläche 7 des Druckrings 4 sind axial ausgerichtete Kanäle 8 ausgebildet, durch die ein Teil des Materials des Dämpfungsrings 6 fließen kann. An der Innenfläche 13 des Druckrings 4 ist umlaufend ein Vorsprung 14 angeordnet, der zur Ausbildung einer Rastverbindung mit Rastvorsprüngen 12 an der Spannmutter 1 zusammenwirkt. Der Druckring 4 weist des Weiteren zwei axial aneinander angrenzende Abschnitte 33 und 34 auf, wobei der Außendurchmesser des dem Dämpfungsring 6 zugewandten Abschnitts 34 geringer als der Außendurchmesser des der Spannmutter 1 zugewandten Abschnitts 33 ist.
An der der Spannmutter 1 zugewandten Fläche 10 des Sicherungsrings 9 ist eine Verzahnung 1 angeordnet, welche mit der Spannmutter 1 zur Ausbildung einer Drehsicherung in Kontakt gebracht werden kann. Der Sicherungsring 9 ist aus einem wenigstens teilweise transparenten Material gebildet.
Der Dämpfungsring 6 weist ebenso zwei axial aneinander angrenzende Abschnitte 15 und 16 auf, wobei der Außendurchmesser des der Spannmutter 1 zugewandten Verbindungsabschnitts 16 kleiner als der Außendurchmesser des dem Kontaktelement 5 zugewandten Anpressabschnitts 15 ist. Die Kontur der Innenfläche 35 des Dämpfungsrings 6 ist an die Kontur der Außenfläche 7 des Druckrings 4 angepasst.
Das Indikatorelement 2 wird derart zusammengesetzt, dass der Verbindungsabschnitt 16 des Dämpfungsrings 6 zumindest bis zu dem umlaufenden Absatz 17 zwischen den beiden Abschnitten 33 und 34 auf den Druckring 4 aufgebracht und der Sicherungsring 9 an dem Verbindungsabschnitt 16 diesen umgebend angeordnet wird. Das so gebildete Indikatorelement 2 kann über die genannte Rastverbindung mit der Spannmutter 1 zu einer Einheit verbunden werden. Wird mittels einer Drehung der Spannmutter 1 eine vorgegebene Soll-Anpresskraft überschritten, kann das Material des Dämpfungsrings 7 bzw. das Material von dessen Verbindungsabschnitt 16 in Richtung Spannmutter 1 weiter durch die Kanäle 8 am Druckring 4 fließen. Dieses ist dann durch den aus einem transparenten Material gebildeten Sicherungsring 9 hindurch als sichtbares Signal des Indikatorelementes 2 für einen Bediener der Polklemme 3 erkennbar.
Figur 2 zeigt das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel für die Spannmutter 1 und das Indikatorelement 2 aus einer anderen Perspektive. An der dem Kontaktelement 5 zugewandten Fläche 18 des Dämpfungsrings 6 sind Noppen 19 ausgebildet. Diese verhindern ein Verkleben von Dämpfungsring 6 und Kontaktelement 5. An der dem Indikatorelement 2 zugewandten Fläche 32 der Spannmutter 1 sind Rastvorsprünge 36 ausgebildet, die zur Ausbildung einer Drehsicherung mit der Verzahnung 11 an dem Sicherungsring 9 zusammen- wirken.
Figur 3 zeigt perspektivisch einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Polklemme 3 zur Herstellung einer elektrischen Leitungsverbindung. Die Polklemme 3 weist einen Grundkörper 20 auf, auf den die Spannmutter 1 aufgeschraubt ist. Der Grundkörper 20 weist einen Isolierkörper 21 auf, in dem ein Leiterkörper 22 angeordnet ist. Der Isolierkörper 21 ist geräteseitig mit einem Gewinde 24 versehen. Über dieses Gewinde 24 ist die Polklemme 3 an einer Wandung 25 eines nicht näher gezeigten Gehäuses eines Lautsprechers befestigbar, wozu die Polklemme 3 eine Mutter 26 aus isolierendem Material aufweist, welche auf das Gewinde 24 aufschraubbar ist. Zudem ist ein Lagerring 27 aus einem isolierenden Material vorgesehen, welcher eine positionsgetreue Lagerung der Polklemme 3 an dem Gehäuse ermöglicht. An dem anderen Ende weist der Isolierkörper 21 ebenfalls ein Außengewinde 37 auf, auf das die Spannmutter 1 aufgeschraubt ist. Der Leiterkörper 22 endet gehäuseseitig in einem als Lötfahne ausgebildeten, nicht vom Isolierkörper 21 umgebenden Abschnitt 23 zum Anschließen einer nicht dargestellten Leitung des Lautsprechers. Der Leiterkörper 22 weist eine quer zur Längsachse der Polklemme 3 verlaufend angeordnete Kontaktfläche auf, welche durch die der Spannmutter 1 zugewandte Seite des Kontakt- elementes 5 gebildet wird. Des Weiteren weist der Leiterkörper 22 einen parallel zu seiner Längsachse angeordnete, ringförmige Kontaktfläche 28 auf, welche zum Anschluss eines nicht dargestellten Bananensteckers oder ähnlichem dient, welcher über eine Öffnung 30 in der Spannmutter 1 und eine Öffnung 31 in dem Isolierkörper 21 in die Polklemme 3 einführbar ist.
Durch eine Drehung der Spannmutter 1 kann diese auf das Kontaktelement 5 zu bewegt werden. Hierbei wird gleichzeitig das Indikatorelement 2 auf das Kontaktelement 5 zu bewegt. Nachdem hierbei der Dämpfungsring 6 in Kontakt mit dem Kontaktelement 5 gekommen ist, wird durch eine weitere Drehung der Spannmutter 1 eine Anpresskraft erzeugt. Bei zunehmender Anpresskraft wird der Dämpfungsring 6 derart verformt, dass ein Teil des Materials des Dämpfungsrings 6 durch den Druckring 4 bzw. durch die Kanäle 8 des Druckrings 4 in Richtung Spannmutter 1 fließt und bei Erreichen der vorgebbaren Soll-Anpresskraft mit der Spannmutter 1 bzw. ihrer dem Indikatorelement 2 zugewandten Seite 32 in Kontakt kommt. Durch diesen Kontakt zwischen dem Material des Dämpfungsrings 6 und Spannmutter 1 wird ein sprunghafter Anstieg des zum Aufschrauben der Spannmutter 1 erforderlichen Drehmoments bewirkt. Dieses stellt ein für einen Bediener der Polklemme 3 fühlbares Signal dar, welches anzeigt, dass eine elektrische Verbindung bestimmter Qualität zwischen dem nicht gezeigten Leiterelement, beispielsweise einer abisolierten Kabellitze, und dem Kontaktelement 5 hergestellt ist. Das Indikatorelement 2 spricht somit unmittelbar auf die von der Spannmutter 1 erzeugbare Anpresskraft an, mit der das nicht gezeigte Leiterelement an das Kontaktelement 5 angepresst wird. Gleichzeitig gibt das Indikatorelement 2 durch die transparente Ausbildung des Sicherungsrings 9 ein sichtbares Signal ab, welches wie das fühlbare Signal auf eine elektrische Verbindung bestimmter Qualität zwischen dem nicht gezeigten Leiterelement und dem Kontaktelement 5 hinweist.
Figur 4 zeigt eine alternative Ausführungsform für die erfindungsgemäße Polklemme 3 in einem Längsschnitt. Der wesentliche Unterschied dieses Ausführungsbeispiels zu dem in den Figuren 1 bis 3 gezeigten besteht darin, dass das Indikatorelement 2 keinen Sicherungsring 9 aufweist, sondern lediglich durch den Druckring 4 und den Dämpfungsring 6 gebildet ist. Durch diese Ausgestaltung der Polklemme 3 gibt das Indikatorelement 2 lediglich ein fühlbares Signal aus, wenn die Anpresskraft eine vorgebbare Soll-Anpresskraft überschreitet, und zwar in der Form, dass ein sprunghafter Anstieg des zum Aufschrauben der Spannmutter 1 erforderlichen Drehmoments bewirkt wird, wenn die Anpresskraft die vorgebbare Soll-Anpresskraft überschreitet.
Die anhand der Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung und sind nicht beschränkend.
Next Patent: TOOTHBRUSH WITH INJECTION-MOULDED BRISTLES, AND METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING THE SAME