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Vorrichtung zum Anschluss von mit einem Isoliermantel umgebenen elektrischen Leitern
Es sind bereits Vorrichtungen zum Anschluss von elektrischen Leitern, nämlich Kabelverbinder, Stecker u. dgl. bekannt, bei welchen der elektrische Leiter auf verschiedene Arten geklemmt wird. Die älteste Vorrichtung dieser Art ist eine Klemme, bei welcher die Klemmung des elektrischen Leiters durch eine quer zur Leiterachse angeordnete Klemmschraube erfolgt. Es sind auch Vorrichtungen bekannt, bei welchen der Leiter zwischen einem Bolzen, der wenigstens an einem Ende einen sich gegen dieses Ende verjüngenden Teil aufweist, und einem auf diesen sich verjüngenden Teil aufschiebbaren Ring festgeklemmt wird.
So ist beispielsweise eine Vorrichtung bekannt, bei welcher der sich an seinem Ende verjüngende Bolzen in einen Isolierkörper eingesetzt ist, der mit einem Gewinde versehen ist, in welches der mit einem Aussengewinde versehene Ring einschraubbar ist. Es ist weiters eine Vorrichtung zur elektrischen Verbindung zweier Leiter bekannt, bei welcher der eine Leiter in die eine Öffnung einer Hülse und der andere Leiter in die andere Öffnung dieser Hülse eingeführt und dann beide Leiter durch Einführen keilförmiger Elemente in die beiden Hülsenöffnungen festgeklemmt werden. Die elektrische Verbindung erfolgt entweder ausschliesslich durch Berührung, oder aber durch Anordnung eines Lötmittels im Inneren der Hülse, welches eine Verlötung der beiden Leiterenden bewirkt.
Bei allen diesen bekannten Vorrichtungen ist es noch nötig, die zu verbindenden Leiterenden von dem den Leiter umgebenden Isoliermantel zu befreien, wofür ein zusätzlicher Arbeitsvorgang benötigt wird.
Erfolgt beispielsweise mittels solcher bekannter Vorrichtungen die Verbindung elektrischer Leiter in Abzweigdosen, so wird ein beträchtlicher Zeitaufwand für die Abmantelung dieser Leiterenden selbst bei Verwendung entsprechender Hilfsmittel benötigt.
Es ist weiters eine Vorrichtung bekannt, bei welcher der Bolzen mit einer Auszackung versehen ist, durch welche beim Aufpressen des Ringes die Klemmung verbessert wird. Wird ein mit einer Lackschicht oder Oxydschicht isolierter Leiter mit einer solchen Vorrichtung verbunden, so durchdringen beim Anpressen des Leiters mittels des Ringes diese Auszackungen die dünne Isolierschicht und es wird eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt. Bei Verwendung von mit einem Isoliermantel beispielsweise aus Gummi oder Kunststoff umgebenen elektrischen Leitern muss jedoch auch bei dieser bekannten Vorrichtung zwecks Herstellung eines elektrisch leitenden Kontaktes vor dem Aufpressen des Ringes das Leiterende abgemantelt und blankgemacht werden.
Die Erfindung sucht nun die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und eine Vorrichtung zum Anschluss von mit einem Isoliermantel umgebenen elektrischen Leitern bestimmter Stärke mit einem Bolzen, der wenigstens an einem Ende einen sich gegen dieses Ende verjüngenden Teil aufweist, und mit einem auf diesen sich verjüngenden Teil aufschiebbaren Ring zu schaffen, bei welcher eine Abmantelung des anzuschliessenden Leiterendes unterbleiben kann.
Die Erfindung besteht daher im wesentlichen darin, dass der Ring aus elektrisch leitendem Material besteht und an seiner dem Bolzen zugewendeten Seite eine den Isoliermantel durchschneidende Schneidkante aufweist und dass der Ring so weit auf den Bolzen aufpressbar ist, dass der Abstand zwischen der Schneidkante des Ringes und dem sich verjüngenden, mit einer Keilfläche versehenen Teil des Bolzens die Stärke des Leiters zuzüglich der Wandstärke des Isoliermantels unterschreitet. Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung schneidet beim
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Aufpressen des aus elektrisch leitendem Material bestehenden Ringes auf den Bolzen dieser Ring in den Isoliermantel ein und stellt durch Berührung mit dem Leiter einen elektrisch leitenden Kontakt her, ohne dass der ummantelte Leiter vorher in irgendeiner Weise präpariert werden muss.
Es könnten daher beispielsweise in einer Abzweigdose die notwendigen Verbindungen äusserst rasch hergestellt werden und es wird somit durch die erfindungsgemässe Vorrichtung ein zeitsparendes Arbeiten ermöglicht, so dass die Herstellungskosten einer elektrischen Anlage reduziert werden können.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens der sich verjüngende Teil des Bolzens mit einem Gewinde versehen und es ist der Ring als auf das Gewinde des Bolzens aufschraubbare Gewindemutter ausgebildet, die im Bereich der Schneidkante eine gewindelose Zone aufweist. Bei einer solchen Ausführungsform erfolgt das Aufpressen des Ringes auf den Bolzen lediglich durch Verdrehen der beiden Teile relativ zueinander, wofür kein Werkzeug benötigt wird, und es wird über das Gewinde ein sicherer elektrischer Kontakt zwischen dem Ring, der ja die Verbindung mit dem Leiter herstellt, und dem Bolzen, über den die Ableitung des Stromes erfolgt, hergestellt.
Dadurch, dass im Bereich der Schneidkante eine gewindelose Zone angeordnet ist, wird diese Schneidkante durch das Gewinde nicht unterbrochen und es wird in jeder Lage des Ringes eine sichere Durchtrennung des Isoliermantels gewährleistet.
Bei einer bekannten Vorrichtung ist, um eine seitliche Verschiebung des Leiters zu verhindern, der Bolzen mit einer axial verlaufenden rinnenförmigen Vertiefung versehen, in welche der Leiter vor Aufschieben des Ringes eingelegt wird. Von einer solchen Vorrichtung ausgehend, besteht ein weiteres Merkmal der Erfindung darin, dass der schräg zur Bolzenachse verlaufende Grund dieser Vertiefung die Keilfläche bildet. Dadurch ist der Leiter geführt und kann beim Eindringen der Schneidkante des Ringes in den Isoliermantel nicht ausweichen.
Ausserdem hat eine solche Ausbildung des Bolzens den Vorteil, dass im Bereich der vom Grund der Vertiefung gebildeten Keilfläche der Umfangteil des Bolzens, welcher mit Gewinde ausgestattet ist, vergrössert wird.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der ohne Gewinde ausgebildete Ring in einer Hülse aus elektrisch isolierendem Material gelagert sein, welche mit einer den Bolzen umschliessenden Hülse aus elektrisch isolierendem Material verschraubbar ist. In diesem Falle können sowohl der Bolzen als auch der Ring glatt und ohne Gewinde ausgebildet werden und es erfolgt das Aufpressen des Ringes auf den Bolzen durch Verschrauben der aus isolierendem Material bestehenden Hülsen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann beispielsweise für die Verbindung zweier elektrischer Leiter ausgebildet sein, in welchem Falle die Anordnung zweckmässig so getroffen ist, dass der Bolzen an beiden Enden keilförmig abgeschrägt ist und auf beide Enden des Bolzens Ringe aufpressbar sind.
Die erfindungsgemässe Einrichtung kann aber auch zur Verbindung eines Kabels mit einem andern elektrisch leitenden Teil, beispielsweise einem Stecker dienen, in welchem Falle dann der Bolzen selbst den Stecker od. dgl. bilden kann.
In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert : Fig. l zeigt einen Kabelverbinder, Fig. 2 zeigt den Anschluss von Kabeln an einen Stecker, Fig. 3 zeigt eine besondere Ausbildung des Bolzens, Fig. 4 zeigt eine Ausbildung des Bolzens als Schmelzsicherung, Fig. 5 zeigt eine besondere Ausbildung des Ringes, Fig. 6 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines Kabelverbinders, Fig. 7 zeigt einen Kabelverbinder für zwei Pole.
Bei der Ausführungsform nach Fig. l stellt--l-den Bolzen dar, welcher als Schraubenbolzen
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ist scharf ausgebildet und beim Festschrauben der Hülse-5-mit dem Ring --3-- schneidet die Kante-8-in den Isoliermantel des Kabels --6-- ein, bis sie mit dem Leiter des Kabels-6in leitende Verbindung gelangt. Damit ist über die Ringe-3-und den Bolzen-l-die elektrisch leitende Verbindung zwischen den zu verbindenden Kabeln hergestellt und die Kabelenden sind derart geklemmt, dass sie auch durch Zugbeanspruchung kaum getrennt werden können.
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemässe Einrichtung an einem zweipoligen Stecker-9-. Im Prinzip unterscheidet sich diese Anordnung von der Anordnung nach Fig. l lediglich dadurch, dass der Bolzen
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nur an einem Ende die Keilfläche-2-aufweist, während das andere Ende den Steckerpol --10-- bildet. Die Hülse --4-- ist nun durch den Körper des Steckers --9-- ersetzt, und die
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Pol --10-- aufweist, ausgebildet werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Bolzen mit einer axial verlaufenden, rinnenartigen Vertiefung --11-- ausgebildet, deren Grund --12-- zur Achse des Bolzens --1-- geneigt ist und die Keilfläche darstellt. Das Kabel liegt nun in dieser rinnenartigen Vertiefung --11-- in der gleichen Weise wie auf der Keilfläche --2-- bei den Ausführungsformen nach Fig. l und 2. Wie die Zeichnungen zeigen, erstreckt sich nun am Ende des Bolzens-l-das Gewinde über einen wesentlich grösseren Umfangsteil als bei den Ausführungsformen nach Fig. l und 2, so dass die Schraubenmutter, welche den Ring --3-- darstellt, bereits auch am Ende des Bolzens-l-mit wenigen Gewindegängen sitzen kann.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Bolzen --1-- in zwei Teile-13 und 13a-aus elektrisch leitendem Material unterteilt ist, welche durch einen rohrförmigen Teil-14- aus elektrisch isolierendem Material, beispielsweise Glas, verbunden sind. In diesem rohrförmigen Teil ist ein Schmelzsicherungsdraht--15--derart angeordnet, dass seine Enden mit den Teilen --13,13a-- elektrisch leitend verbunden sind, so dass der Kabelverbinder, welcher entsprechend Fig. l ausgebildet sein kann, zusätzlich als zwischengeschaltete Sicherung wirkt.
Fig. 5 zeigt einen Ring-3-mit der Hülse Der Ring-3-ist als Schraubenmutter
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sie beim Zusammenschrauben der beiden Hülsen-17 und 18-auf den Bolzen --1-- gepresst werden und wieder mit ihrer nicht dargestellten Schneidkante --8-- das Kabel fassen und dessen Isoliermantel durchschneiden.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Bolzen-l-in der Achsrichtung in zwei Hälften --1a,1b-- geteilt ist, welche durch eine Isolierschicht --22-- voneinander getrennt sind.
Beide Hälften weisen Keilflächen-2-auf, auf welche die zu verbindenden Kabel gebracht werden.
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zu einem Anschlag geschraubt wird, welcher die richtige Drehlage gewährleistet oder es kann auch der Bolzen--la, lb-- einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt sowie der Ring --3b-- einen ebensolchen von der Kreisform abweichenden lichten Querschnitt aufweisen, wobei dann allerdings der Ring --3b-- nicht als Schraubenmutter ausgebildet sein kann, weil er nicht verdrehbar ist. Auf diese Weise können Kabelverbindungen mit zwei Polen hergestellt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Anschluss von mit einem Isoliermantel umgebenen elektrischen Leitern bestimmter Stärke mit einem Bolzen, der wenigstens an einem Ende einen sich gegen dieses Ende verjüngenden Teil aufweist und mit einem auf diesen sich verjüngenden Teil aufschiebbaren Ring,
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an seiner dem Bolzen (1,1') zugewendeten Seite eine den Isoliermantel durchschneidende Schneidkante (8) aufweist und dass der Ring (3) so weit auf den Bolzen (1, 1') aufpressbar ist, dass der Abstand zwischen der Schneidkante (8) des Ringes (3) und dem sich verjüngenden, mit einer Keilfläche (2) versehenen Teil des Bolzens (1, 1') die Stärke des Leiters zuzüglich der Wandstärke des Isoliermantels unterschreitet.
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Device for connecting electrical conductors surrounded by an insulating jacket
There are already devices for connecting electrical conductors, namely cable connectors, plugs and. Like. Known in which the electrical conductor is clamped in various ways. The oldest device of this type is a clamp in which the electrical conductor is clamped by means of a clamping screw arranged transversely to the conductor axis. Devices are also known in which the conductor is clamped between a bolt, which at least at one end has a part tapering towards this end, and a ring which can be pushed onto this tapering part.
For example, a device is known in which the bolt tapering at its end is inserted into an insulating body which is provided with a thread into which the ring provided with an external thread can be screwed. Furthermore, a device for electrically connecting two conductors is known, in which one conductor is inserted into one opening of a sleeve and the other conductor is inserted into the other opening of this sleeve and then both conductors are clamped by inserting wedge-shaped elements into the two sleeve openings. The electrical connection is made either exclusively by touch, or by arranging a solder inside the sleeve, which causes the two conductor ends to be soldered.
In all of these known devices it is still necessary to free the conductor ends to be connected from the insulating jacket surrounding the conductor, for which an additional operation is required.
If, for example, electrical conductors are connected in junction boxes by means of such known devices, a considerable amount of time is required for the stripping of these conductor ends, even if the appropriate aids are used.
A device is also known in which the bolt is provided with a serration through which the clamping is improved when the ring is pressed on. If a conductor insulated with a layer of lacquer or oxide is connected to such a device, when the conductor is pressed by means of the ring, these serrations penetrate the thin insulating layer and an electrically conductive connection is established. When using electrical conductors surrounded by an insulating jacket, for example made of rubber or plastic, the conductor end must also be stripped and made bare in this known device for the purpose of producing an electrically conductive contact before the ring is pressed on.
The invention seeks to avoid the disadvantages of the known devices and to provide a device for connecting electrical conductors of a certain thickness surrounded by an insulating jacket with a bolt which has at least one end tapering towards this end and with a tapering part To create part of a push-on ring in which a stripping of the conductor end to be connected can be omitted.
The invention therefore essentially consists in the fact that the ring consists of electrically conductive material and on its side facing the bolt has a cutting edge that cuts through the insulating jacket and that the ring can be pressed onto the bolt so far that the distance between the cutting edge of the ring and the tapering part of the bolt with a wedge surface falls below the thickness of the conductor plus the wall thickness of the insulating jacket. In the device according to the invention cuts at
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Pressing the ring made of electrically conductive material onto the bolt of this ring into the insulating jacket and making an electrically conductive contact by touching the conductor without the jacketed conductor having to be prepared in any way beforehand.
The necessary connections could therefore be established extremely quickly in a junction box, for example, and the device according to the invention thus enables time-saving work, so that the production costs of an electrical system can be reduced.
According to a preferred embodiment of the invention, at least the tapering part of the bolt is provided with a thread and the ring is designed as a threaded nut which can be screwed onto the thread of the bolt and has a threadless zone in the area of the cutting edge. In such an embodiment, the ring is pressed onto the bolt only by rotating the two parts relative to one another, for which no tools are required, and a secure electrical contact is established between the ring via the thread, which establishes the connection with the conductor, and the bolt through which the current is diverted.
Because a threadless zone is arranged in the area of the cutting edge, this cutting edge is not interrupted by the thread and a reliable severing of the insulating jacket is ensured in every position of the ring.
In a known device, in order to prevent a lateral displacement of the conductor, the bolt is provided with an axially extending channel-shaped recess into which the conductor is inserted before the ring is pushed on. Proceeding from such a device, a further feature of the invention is that the base of this recess, which runs obliquely to the bolt axis, forms the wedge surface. As a result, the conductor is guided and cannot escape when the cutting edge of the ring penetrates the insulating jacket.
In addition, such a design of the bolt has the advantage that in the area of the wedge surface formed by the bottom of the recess, the peripheral part of the bolt, which is provided with a thread, is enlarged.
According to a further feature of the invention, the non-threaded ring can be mounted in a sleeve made of electrically insulating material, which can be screwed to a sleeve made of electrically insulating material surrounding the bolt. In this case, both the bolt and the ring can be made smooth and without a thread and the ring is pressed onto the bolt by screwing the sleeves made of insulating material.
The device according to the invention can for example be designed for the connection of two electrical conductors, in which case the arrangement is expediently such that the bolt is beveled at both ends in a wedge shape and rings can be pressed onto both ends of the bolt.
The device according to the invention can, however, also serve to connect a cable to another electrically conductive part, for example a plug, in which case the bolt itself can then form the plug or the like.
In the drawings, the invention is explained schematically on the basis of exemplary embodiments: FIG. 1 shows a cable connector, FIG. 2 shows the connection of cables to a plug, FIG. 3 shows a special design of the bolt, FIG. 4 shows a design of the bolt as a fuse, Fig. 5 shows a special design of the ring, Fig. 6 shows a modified embodiment of a cable connector, Fig. 7 shows a cable connector for two poles.
In the embodiment according to FIG. 1, -l-represents the bolt, which is a screw bolt
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is sharp and when the sleeve-5-with the ring -3- is screwed tight, the edge-8-cuts into the insulating jacket of the cable -6- until it comes into a conductive connection with the conductor of the cable -6. The electrically conductive connection between the cables to be connected is thus established via the rings-3-and the bolts-1-and the cable ends are clamped in such a way that they can hardly be separated even by tensile stress.
Fig. 2 shows the device according to the invention on a two-pole plug-9-. In principle, this arrangement differs from the arrangement according to FIG. 1 only in that the bolt
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only has the wedge surface-2-at one end, while the other end forms the connector pole --10--. The sleeve --4-- is now replaced by the body of the plug --9--, and the
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Pole --10-- has to be formed.
In the embodiment according to Fig. 3, the bolt is designed with an axially running, channel-like depression --11--, the base of which --12-- is inclined to the axis of the bolt --1-- and represents the wedge surface. The cable now lies in this groove-like depression --11-- in the same way as on the wedge surface --2-- in the embodiments according to FIGS. 1 and 2. As the drawings show, the bolt-1 now extends at the end of the bolt -The thread over a much larger circumferential part than in the embodiments according to Fig. 1 and 2, so that the screw nut, which represents the ring --3--, can already sit at the end of the bolt -l- with a few threads.
Fig. 4 shows an embodiment in which the bolt --1-- is divided into two parts - 13 and 13a - made of electrically conductive material, which are connected by a tubular part - 14 - made of electrically insulating material, for example glass. In this tubular part, a fuse wire - 15 - is arranged in such a way that its ends are electrically conductively connected to the parts - 13, 13 a - so that the cable connector, which can be designed according to FIG Backup works.
Fig. 5 shows a ring 3 with the sleeve The ring 3 is a screw nut
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When screwing the two sleeves 17 and 18 together, they are pressed onto the bolt --1-- and again with their cutting edge (not shown) --8-- grasp the cable and cut through its insulating jacket.
Fig. 7 shows an embodiment in which the bolt -l- is divided in the axial direction into two halves --1a, 1b--, which are separated from one another by an insulating layer --22--.
Both halves have wedge surfaces-2-on which the cables to be connected are brought.
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is screwed to a stop which ensures the correct rotational position, or the bolt - la, lb-- can have a cross-section deviating from the circular shape and the ring --3b-- can also have a clear cross-section deviating from the circular shape, in which case However, the ring --3b-- cannot be designed as a screw nut because it cannot be rotated. In this way, cable connections with two poles can be made.
PATENT CLAIMS:
1. Device for connecting electrical conductors of a certain thickness surrounded by an insulating jacket with a bolt which at least at one end has a part tapering towards this end and with a ring which can be pushed onto this tapering part,
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on its side facing the bolt (1,1 ') has a cutting edge (8) that cuts through the insulating jacket and that the ring (3) can be pressed onto the bolt (1, 1') so far that the distance between the cutting edge (8 ) of the ring (3) and the tapering part of the bolt (1, 1 ') provided with a wedge surface (2) falls below the thickness of the conductor plus the wall thickness of the insulating jacket.
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