Elektrisches Verbindungselement Eine Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines vollständig nach aussen elektrisch isolierten Ver bindungselementes zum Verbinden einer Anzahl Drähte. Ein bekanntes Verfahren zum Vereinigen solcher Drähte besteht darin, die blanken Enden der Drähte in eine gemeinsame Öffnung eines isolierten röhrenförmigen Verbindungselementes einzufügen und das Verbindungselement anzuwürgen oder durch Ker bung einzudrücken, wodurch es an den Drähten be festigt wird und die Drähte miteinander in elek trischen Kontakt gebracht werden.
Ein aufschlussreicher Versuch zur Qualitätskon trolle solcher Elemente mit zwei durch .diese ver bundenen Drähten ist folgender: Ein Gewicht von 1,362 kg wird an den einen der Drähte in dem Verbindungselement angehängt, und der andere Draht wird an einem Motor befestigt, der das angehängte Gewicht 2 Stunden lang dreht, um die Sicherheit der Verbindung festzustellen. Ferner wird ein unmittelbarer Zug von 13,62 kg auf die Drähte für eine Minute angewandt. In einem dielektrischen Festigkeitsversuch, bei dem das Ver bindungselement in Bleischrot zwecks Bedeckung seiner Aussenfläche eingetaucht wird, wird dann 2200 V Wechselspannung für 1 Minute angelegt.
Wenn die Isolation durchschlägt oder überschlage auf treten, hat das Verbindungselement bei diesem Ver such versagt. Bei der Prüfung auf Sicherheit der Isola tion soll sich das Verbindungselement nicht von den Drähten ablösen, wenn ein Zug von 13,62 kg ange wandt wird. Ein- oder Abreissen der Isolation stellt eine Beschädigung dar, falls das Verbindungselement normwidrig verändert ist, wenn es erneut auf dielek- trische Festigkeit geprüft wird.
Es ist festgestellt worden, dass die zur Zeit ge bräuchlichen Verbindungselemente mitunter infolge des Einreissens der Isolation versagen, wenn der Zug- versuch ausgeführt wird. Wenn auch die Drähte nicht auseinandergezogen oder voneinander getrennt werden können, ist es offensichtlich, dass ein solches Einreissen der Isolation bewirkt, dass die Verbindung in dem dielektrischen Festigkeitsversuch versagt, wenn dieser danach vorgenommen wird.
Somit ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verbin dungselement zu schaffen, das starke Versuchsbela stungen gemäss :dem obigen Prüfverfahren aushält. Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Verbindungselement zum Verbinden einer Anzahl Drähte, welches Element ein biegsames, aus Isolier stoff bestehendes, an einem Ende geschlossenes und am andern Ende aufgeweitetes Rohr sowie eine me tallische Zwinge enthält. Dieses Element ist dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Rohr an seiner Übergangsstelle zum aufgeweiteten Ende um seinen Umfang herum eingeschnürt ist.
Anhand der folgenden Beschreibung und der Fig. 1 bis 5 und 7 der Zeichnung sei ein Ausführungs beispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig.l eine perspektivische Ansicht einer Aus führungsform des verbesserten Verbindungselementes, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des verbesser ten Verbindungselementes mit zwei daran befestigten Drähten, wobei die Drähte an ihrem Platz durch Kerbeindrückung festgelegt sind, Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Verbindungs element nach Fig. 1 längs der Linie 3-3, Fig. 4 einen Längsschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2,
Fig. 5 eine teilweise als Schnitt dargestellte An sicht des verbesserten Verbindungselementes nach Fig.1 bis 4 mit an ihrem Platz durch Kerbeindrückung befestigten Drähten nach Durchführung eines Ver suches mit starker Belastung, Fig. 6 eine Ansicht eines früher verwendeten be kannten Verbindungselementes, um zu veranschau lichen, wie dieses Verbindungselement bei starker Belastung im Zugversuch versagt, und Fig.7 eine der Fig. 5 gleichartige Ansicht eines Verbindungselementes gemäss der Erfindung nach Durchführung eines Versuches mit starker Belastung.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 1 .bis 5 veranschaulicht ist, umfasst einen Abschlusskörper 2. Dieser besondere in der Zeichnung dargestellte Abschluss'körper 2 bildet einen sogenannten Dreirippenverschluss zur Bildung eines geschlossenen Endes 18 des Elementes. Jedoch kann jede beliebige Art eines zweckentsprechenden Verschlusses verwen det werden.
Der Abschlusskörper schliesst ein Ende eines röhrenförmigen Teils 4, und ein aufgeweiteter röhrenförmiger Teil 6 geht von dem ersten röhren förmigen Teil aus. Dieser untere Teil bildet einen Mantel zum Umhüllen und Abstützen der eingeführ ten Drähte 8, 10. Die Teile 2, 4 und 6 bilden einen einteiligen Körper, welcher aus Isolierstoff besteht. Ein röhrenförmiges Metallglied 12 bildet die Zwinge und wirkt als Leiter und sitzt in dem ersten röhren förmigen Teil 4.
Die Verbindung der beiden röhren förmigen Teile 4 und 6 ist eingeschnürt, wie bei 14 dargestellt ist.
In der dargestellten bevorzugten Ausführungs form ist das Verbindungselement aus einem Stück aus biegsamem röhrenförmigem Isolierstoff von im we sentlichen konstanter Wandstärke gebildet. Während sich das Rohr in einem nachgiebigen Zustand befin det, wird ein Ende aufgeweitet, um den Mantel 6 auszubilden. Das Verbindungselement wird dann zwischen zwei geeigneten Stempeln gedrückt, um den eingeschnürten Teil 14 zu bilden, und der nicht er weiterte Teil wird mit dem dargestellten Verschluss dicht geschlossen. Natürlich können auch andere Ver fahren zum Herstellen der Verbindungselemente ver wendet werden.
Die dargestellte und beschriebene bevorzugte Aus führungsform wird aus Rohrmaterial mit einem Aussendurchmesser von 7,3 mm und einer Wand stärke von angenähert 0,63 mm hergestellt. Dieses Rohrmaterial wird in 26,5 mm lange Abschnitte ge schnitten, und der Mantelteil 6 wird auf einen Aussen durchmesser von 10,8 mm aufgeweitet. Der ein geschnürte Teil hat einen Innendurchmesser von 5,0 mm und eine Länge von 3,55 mm. Der nicht auf- geweitete Teil hat eine Länge von 14,5 mm und der aufgeweitete Teil eine Länge von 7,0 mm.
Diese Abmessungen sind selbstverständlich nur beispiels weise genannt. Die einzige kritische Bedingung be steht darin, dass die gegenseitige Beziehung der Teile so gewählt wird, dass sich der aufgeweitete röhren förmige Teil 6 über den geschlossenen röhrenförmi gen Teil 4 schiebt, wenn die Drähte in Richtung vom Verbindungselement weg gezogen werden. Bei der Anwendung eines solchen Verbindungs teils werden die abisolierten Enden der Drähte durch den offenen aufgeweiteten Teil 6 und den einge schnürten Teil 14 in das Metallrohr 12 eingesetzt.
Dann werden das Metallrohr und die dieses umge bende Isolation eingedrückt, um die Drahtenden zu vereinigen (vgl. Fig. 2 und 4), so d'ass eine leistungs fähige elektrische Verbindung entsteht und auch das isolierende Verbindungselement an die Drähte ge bunden wird. Wenn eine Kraft auf die entsprechenden Drähte in entgegengesetzten Richtungen rechtwinklig zu der Längsachse des Verbindungselementes aus geübt wird, hält der besondere Typ der dargestellten und beschriebenen Verbindung grössere Beanspru chungen als die jetzt im Gebrauch befindlichen Ver bindungselemente aus.
Dies ist dadurch bedingt, dass in den jetzt verwendeten Verbindungselementen ein auf die Drähte ausgeübter Zug bewirkt, d'ass die Drähte gegen den untern Teil des Verbindungsele mentes stossen und unmittelbar auf die untere Kante 16 des Mantels des Verbindungselementes eine Kraft ausüben, die den Mantel zu zerreissen sucht, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Obgleich solche Beanspruchun gen die Drähte nicht aus dem Verbindungselement ziehen, vermindert ein Aufreissen der Kante des Man tels wesentlich die Überschlagleistungsfähigkeit der Klemme und macht sie zur Erfüllung der Versuchs bedingungen ungeeignet.
Wenn jedoch eine Ein schnürung 14 an der Basis des obern Teils 4 vor genommen wird (wie dargestellt und beschrieben wurde), bewirkt ein seitlicher Zug auf die Drähte, dass die nach oben gerichtete Kraft an .der untern Kante 16 des Mantels den eingeschnürten Teil zusammen schiebt und den untern Teil nach oben über den obern Teil schieben kann, wie in Fig. 5 und 7 dargestellt ist, so dass ein Reissen des untern Teils verhindert wird.
Dieses Ineinanderschieben bewirkt auch, dass das Isoliermaterial in der Nähe des eingeschnürten Teils am Fuss des Metallteils eingeengt wird und den innern Isolationsdurchmesser vermindert. Dadurch wird be wirkt, dass sich die Isolation dicht an das Metallrohr anschmiegt und ein Passsitz zwischen dem Metall rohr und der Isolation entsteht, welche die Grösse der Kraft erhöht, die erforderlich ist, um das Metallrohr (und somit die Drähte) aus der Isolation herauszu ziehen.
Electrical Connection Element An object of the invention is to provide a completely externally electrically insulated connection element for connecting a number of wires. One known method of joining such wires is to insert the bare ends of the wires into a common opening of an insulated tubular connector and to choke or notch the connector, thereby securing it to the wires and bringing the wires into electrical contact with one another to be brought.
An instructive attempt to control the quality of such elements with two wires connected by them is as follows: A 1.362 kg weight is attached to one of the wires in the connector and the other wire is attached to a motor that carries the attached weight Rotates for hours to determine the security of the connection. A direct pull of 13.62 kg is also applied to the wires for one minute. In a dielectric strength test, in which the connecting element is immersed in lead shot to cover its outer surface, 2200 V alternating voltage is then applied for 1 minute.
If the insulation breaks down or rollover occurs, the connecting element has failed in this attempt. When testing the security of the insulation, the connecting element should not become detached from the wires when a pull of 13.62 kg is applied. Tearing or tearing of the insulation represents damage if the connecting element is changed contrary to the standard when it is checked again for dielectric strength.
It has been found that the currently used connecting elements sometimes fail as a result of the insulation tearing when the tensile test is carried out. While the wires cannot be pulled apart or separated from each other, it is evident that such tearing of the insulation will cause the connection to fail the dielectric strength test when done thereafter.
Thus, it is an object of the invention to provide a connec tion element that withstands strong Versuchsbela according to: the above test method. The present invention relates to an electrical connecting element for connecting a number of wires, which element contains a flexible, made of insulating material, closed at one end and expanded at the other end tube and a me-metallic ferrule. This element is characterized in that said tube is constricted around its circumference at its transition point to the flared end.
Based on the following description and FIGS. 1 to 5 and 7 of the drawings, an embodiment example of the invention will be explained in more detail. Shown are: Fig.l is a perspective view of an embodiment of the improved connecting element, Fig. 2 is a perspective view of the improved connecting element with two wires attached, the wires are fixed in place by indentation, Fig. 3 is a longitudinal section through the Connection element according to Fig. 1 along the line 3-3, Fig. 4 is a longitudinal section along the line 4-4 of Fig. 2,
Fig. 5 is a partially sectioned view of the improved connecting element according to Fig. 1 to 4 with wires fixed in place by indentation after carrying out a search with heavy loads, Fig. 6 is a view of a previously used be known connecting element to illustrate how this connecting element fails in the tensile test under heavy load, and FIG. 7 shows a view similar to FIG. 5 of a connecting element according to the invention after a test with heavy loading has been carried out.
A particular embodiment of the invention, which is illustrated in FIGS. 1 to 5, comprises a closing body 2. This particular closing body 2 shown in the drawing forms a so-called three-rib closure to form a closed end 18 of the element. However, any type of suitable closure can be used.
The closing body closes one end of a tubular part 4, and a flared tubular part 6 extends from the first tubular part. This lower part forms a jacket for sheathing and supporting the introduced wires 8, 10. The parts 2, 4 and 6 form a one-piece body which consists of insulating material. A tubular metal member 12 forms the ferrule and acts as a conductor and sits in the first tubular part 4.
The connection between the two tubular parts 4 and 6 is constricted, as shown at 14.
In the preferred embodiment shown, the connecting element is formed from a piece of flexible tubular insulating material of essentially constant wall thickness. While the tube is in a compliant state, one end is expanded to form the jacket 6. The connecting element is then pressed between two suitable punches to form the constricted part 14, and the part which is not enlarged is sealed with the illustrated closure. Of course, other methods can also be used to produce the connecting elements.
The illustrated and described preferred embodiment is made of pipe material with an outer diameter of 7.3 mm and a wall thickness of approximately 0.63 mm. This pipe material is cut ge into 26.5 mm long sections, and the shell part 6 is expanded to an outer diameter of 10.8 mm. The one laced part has an inner diameter of 5.0 mm and a length of 3.55 mm. The unexpanded part has a length of 14.5 mm and the expanded part has a length of 7.0 mm.
These dimensions are of course only mentioned as an example. The only critical condition is that the mutual relationship of the parts is chosen so that the expanded tubular part 6 slides over the closed tubular part 4 when the wires are pulled in the direction away from the connector. When using such a connection part, the stripped ends of the wires are inserted into the metal tube 12 through the open flared part 6 and the constricted part 14.
Then the metal tube and the surrounding insulation are pressed in to unite the wire ends (see. Fig. 2 and 4), so d'ass a powerful electrical connection is created and the insulating connecting element is tied to the wires. When a force is exerted on the respective wires in opposite directions perpendicular to the longitudinal axis of the connector, the particular type of connection shown and described withstands greater stresses than the connectors now in use.
This is due to the fact that in the connecting elements now used, a tension exerted on the wires causes the wires to hit the lower part of the connecting element and exert a force directly on the lower edge 16 of the jacket of the connecting element, which the jacket seeks to tear, as shown in FIG. Although such stresses do not pull the wires out of the connector, tearing the edge of the sheath substantially reduces the flashover capability of the clip and makes it unsuitable for meeting the test conditions.
However, if a necking 14 is made at the base of the upper part 4 (as shown and described), a lateral pull on the wires causes the upward force on the lower edge 16 of the shell to pull the necked part together and can slide the lower part up over the upper part, as shown in FIGS. 5 and 7, so that tearing of the lower part is prevented.
This sliding into one another also has the effect that the insulating material is constricted in the vicinity of the constricted part at the foot of the metal part and reduces the inner insulation diameter. This ensures that the insulation clings tightly to the metal pipe and creates a snug fit between the metal pipe and the insulation, which increases the amount of force required to pull the metal pipe (and thus the wires) out of the insulation pull.