CH629916A5

CH629916A5 - CONNECTING A LEAD WIRE TO A TERMINAL.

Info

Publication number: CH629916A5
Application number: CH672478A
Authority: CH
Inventors: Guenter Schulze
Original assignee: Landis & Gyr Ag
Priority date: 1978-06-20
Filing date: 1978-06-20
Publication date: 1982-05-14
Also published as: JPS5849985B2; JPS553191A; EP0006982A1; ATE1124T1; ES481667A1; EP0006982B1; DE2831812C2; DE2831812B1; ES481668A1; YU141179A

Abstract

1. Connection of a conductor wire (3) to a terminal member (1) in a bore (2) which receives the conductor wire and which passes through the terminal member and in which the conductor wire is held by a squeeze action which changes its cross-section, characterized in that the conductor wire (3) which is of substantially rectangular cross-section is upset in a harmonica-like configuration in the form of a concertina-like stack in the bore (2) which is or round cross-section.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindung eines Leiterdrahtes mit einem Klemmenstück sowie auf ein Verfahren zur Herstellung und auf eine Verwendung einer solchen Verbindung nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1,2 und 3. The invention relates to a connection of a conductor wire to a terminal piece and to a method for producing and using such a connection according to the preambles of claims 1, 2 and 3.

Aus der GB-PS 490124 ist es bekannt, einen Leiterdraht runden Querschnittes in einer Bohrung eines Klemmenstückes durch einen Stauchvorgang im Durchmesser so zu erweitern, dass sich zwischen dem Leiterdraht und der Bohrungswand eine für den Stromübergang nötige Flächenpressung ergibt. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, dass die Übergangswiderstände sowie auch die mechanische Stabilität solcher Verbindungen beispielsweise für den Anschluss von Stromspulen in Elektrizitätszählern nicht genügen. From GB-PS 490124 it is known to expand a round cross-section conductor wire in a bore of a terminal piece by an upsetting process in diameter so that there is a surface pressure necessary for the current transfer between the conductor wire and the bore wall. In practice, however, it has been shown that the contact resistances and also the mechanical stability of such connections are insufficient, for example for the connection of current coils in electricity meters.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach herzustellende Verbindung zu schaffen, die einer Lötverbindung gleichwertig ist. The invention has for its object to provide a simple connection that is equivalent to a soldered connection.

Die Erfindung ist in den Patentansprüchen 1,2 und 3 gekennzeichnet. The invention is characterized in claims 1, 2 and 3.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Verbindung und die Fig. 1 is a perspective view of a connection and the

Fig. 2 bis 5 den Ablauf eines Stauchvorganges im Schnitt. Fig. 2 to 5 the process of an upsetting process on average.

In allen Figuren sind für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet. The same reference numerals are used in all figures for the same parts.

Ein Klemmenstück 1 weist eine durchgehende Bohrung 2 für die Aufnahme eines mit dem Klemmenstück 1 zu verbindenden Leiterdrahtes 3 auf. Dieser kann das Ende irgendeines elektrischen Leiters sein. Vorteilhafterweise wird die nachfolgend beschriebene Verbindungsart bei Elektrizitätszählern angewandt, um deren Stromspulen, bestehend aus einem Leiterdraht 3 rechteckigen Querschnittes, an das Klemmenstück 1 anzuschliessen. Bei anderen Querschnittsformen sind die Leiterenden wenigstens auf der der Verbindung dienenden Länge rechteckig zu formen, beispielsweise durch Quetschen. A terminal piece 1 has a continuous bore 2 for receiving a conductor wire 3 to be connected to the terminal piece 1. This can be the end of any electrical conductor. The type of connection described below is advantageously used for electricity meters in order to connect their current coils, consisting of a conductor wire 3 with a rectangular cross section, to the terminal piece 1. In other cross-sectional shapes, the conductor ends are to be rectangular, at least over the length serving for the connection, for example by squeezing.

In der Figur 1 hat die Bohrung 2 auf ihrer ganzen Länge den gleichen Durchmesser, während in den Schnittzeichnungen der Figuren 2 bis 5 die Bohrung ausserhalb einer für die Verbindung mit dem Leiterstück beanspruchten Länge L (Figur 2) in eine Bohrung 4 grösseren Durchmessers übergeht. Die grössere Bohrung 4 dient für den Anschluss von einem oder mehreren Drähten, die mittels zweier Gewindelöcher 5 (Figur 2) im Klemmenstück 1 von nicht dargestellten Schrauben festklemmbar sind, während in der kleineren Bohrung 2 in der fertigen Verbindung der Leiterdraht 3, entsprechend der Figur 1, harmonikaartig in der Form eines Leporellostapels gestaucht ist. In FIG. 1, the bore 2 has the same diameter over its entire length, while in the sectional drawings of FIGS. 2 to 5, the bore passes into a bore 4 of larger diameter outside of a length L (FIG. 2) claimed for the connection with the conductor piece. The larger hole 4 serves for the connection of one or more wires, which can be clamped by means of two threaded holes 5 (FIG. 2) in the clamping piece 1 by screws, not shown, while in the smaller hole 2 in the finished connection, the conductor wire 3 corresponds to the figure 1, is compressed like a leporello stack.

Ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbindung wird nachfolgend beschrieben: A method for producing such a connection is described below:

Der zu verbindende Leiterdraht 3 wird in die Bohrung 2 hineingesteckt und mit zwei Klemmbacken 6 ausserhalb des Klemmenstückes 1 gehalten. Die Eindringtiefe V des Leiterdrahtendes 7 in das Klemmenstück 1 richtet sich nach der gewünschten Paketdicke S (Figur 1 und 5) der fertigen Verbindung und ist durch Versuche festzulegen. Der Leiterdraht 3 soll vor dem nachfolgend beschriebenen Verquetschen auf der ganzen Länge seiner Eindringtiefe V in der Bohrung 2 mit etwas Spiel geführt sein. Wenn sich die Bohrung 2 zu einer grösseren Bohrung 4 erweitert (Figur 2 bis 5), dann ist das in die Bohrung 4 vordringende Leiterdrahtende 7 während des Quetschvorganges in einer Führungshülse 8 gleichen Innendurchmessers wie die Bohrung 2 zu führen, denn sonst würde das Leiterdrahtende 7 seitlich ausweichen. Ein durch die Führungshülse 8 in die Bohrung 2 eindringender Stempel 9 verquetscht das Leiterdrahtende 7 in dem von der Bohrung 2, den Klemmbacken 6 und der Stempelstirnseite 10 umgrenzten Raum. Dabei knickt der Leiterdraht 3 auf der Längsseite seines Rechteckquerschnittes mehrfach aus, wie dies in den Figuren 3 bis 5 dargestellt ist. Die Reibung zwischen dem Leiterdraht 3 und der Wand der Bohrung 2 beim harmonikaartigen Zusammendrücken führt zu einer örtlichen Reibverschweissung, deren Verbindungsqualität einer Lötverbindung gleichgesetzt werden kann. The conductor wire 3 to be connected is inserted into the bore 2 and held outside the terminal piece 1 with two clamping jaws 6. The penetration depth V of the conductor wire end 7 into the terminal piece 1 depends on the desired package thickness S (FIGS. 1 and 5) of the finished connection and is to be determined by tests. Before the squeezing described below, the conductor wire 3 should be guided with a little play over the entire length of its penetration depth V in the bore 2. If the bore 2 widens to a larger bore 4 (FIGS. 2 to 5), then the conductor wire end 7 penetrating into the bore 4 is to be guided in a guide sleeve 8 of the same inner diameter as the bore 2 during the crimping process, otherwise the conductor wire end 7 would dodge sideways. A stamp 9 penetrating through the guide sleeve 8 into the bore 2 squeezes the conductor wire end 7 in the space delimited by the bore 2, the clamping jaws 6 and the stamp end face 10. The conductor wire 3 bends several times on the long side of its rectangular cross section, as shown in FIGS. 3 to 5. The friction between the conductor wire 3 and the wall of the bore 2 during the harmonica-like compression leads to a local friction welding, the connection quality of which can be equated to a soldered connection.

Um das Klemmenstück 1 nach dem Quetschvorgang in einem nahezu zugspannungslosen Zustand zu haben, ist es vorteilhaft, wenn die Aussenseiten des Klemmenstückes 1, wenigstens längs der die fertige Verbindung aufweisenden Bohrung 2, während des Stauchvorganges von Spannbacken 11 (Figur 2) umschlossen werden. Diese pressen das Klemmenstück zusammen und wirken den beim Quetschvorgang entstehenden Quer2 In order to have the clamping piece 1 in an almost tension-free state after the crimping process, it is advantageous if the outer sides of the clamping piece 1, at least along the bore 2 having the finished connection, are enclosed by clamping jaws 11 (FIG. 2) during the upsetting process. These press the terminal piece together and act on the Quer2 that arises during the squeezing process

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

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kräften entgegen, so dass im Klemmenstück 1 der fertigen Verbindung nur kleinere innere Spannungen verbleiben. Dies ist zur Vermeidung von Spannungsrisskorrosion dann wichtig, wenn das Klemmenstück 1 aus Messing besteht und in eine Einbettung aus ammoniakhaltiger Pressmasse eingelegt wird. oppose forces, so that only small internal tensions remain in the terminal piece 1 of the finished connection. This is important to avoid stress corrosion cracking if the clamp piece 1 is made of brass and is inserted into an embedding made of ammonia-containing molding compound.

Für die Verbindung können lackisolierte Leiterdrähte verwendet werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn gleichzeitig mit dem Ablängen des Drahtes dessen Enden 7 an den Schmalseiten auf der Länge der Eindringtiefe V angeschnitten werden. Durch die entstehenden scharfen Kanten und das seitliche Wegschneiden der Isolierschicht des Leiterdrahtes entsteht eine gute Ausgangslage für ein Kaltver-schweissen beim Stauchen. Ferner kann durch das seitliche Anschneiden auch ein Leiterdraht 3 grösseren Querschnittes Paint-insulated conductor wires can be used for the connection. It has proven to be advantageous if, when the wire is cut to length, its ends 7 are cut on the narrow sides to the length of the depth of penetration V. The resulting sharp edges and the side cutting away of the insulating layer of the conductor wire create a good starting point for cold welding during upsetting. Furthermore, the side cutting can also make a conductor wire 3 of larger cross section

3 629916 3 629916

mit dem gleichen Klemmenstück 1 verbunden werden, wobei es sich gezeigt hat, dass sich die entstehende Querschnittverkleinerung in keiner Weise nachteilig auswirkt. can be connected to the same terminal piece 1, it having been shown that the resulting reduction in cross section has no adverse effect in any way.

Die besten Verbindungen ergeben sich, wenn das Verhält-s nis von Breite zur Höhe des Rechteckquerschnittes längs der Eindringtiefe V des Leiterdrahtes 3 zwischen 5:1 und 2:1 liegt und wenn der Durchmesser der zugehörigen Bohrung 2 etwa 2 bis 10% grösser als die Diagonale des Rechteck-Querschnittes ist. The best connections result when the ratio of width to height of the rectangular cross-section along the penetration depth V of the conductor wire 3 is between 5: 1 and 2: 1 and if the diameter of the associated bore 2 is about 2 to 10% larger than that Diagonal of the rectangular cross section is.

io Die beschriebene Verbindungsart erlaubt sowohl die Verwendung von Leiterdraht aus Kupfer als auch aus Aluminium, und es entstehen sichere und in der Serienfertigung gleichmäs-sig anfallende Verbindungen geringen elektrischen Widerstandes und hoher thermischer und mechanischer Stabilität. io The type of connection described allows both copper and aluminum conductor wire to be used, and safe, low-resistance connections and high thermal and mechanical stability are produced in series production.

G G

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

629916 PATENT CLAIMS

1.Connection of a conductor wire with a clamping piece in a hole receiving the conductor wire, penetrating the terminal piece, in which the conductor wire is held by a pinch which changes its cross section, characterized in that the conductor wire (3), which has a substantially rectangular cross section, is in the hole (2) round cross-section is compressed like a stack of leporello.

2. A method for producing the connection according to claim 1, in which the conductor wire inserted into the bore is held by clamping jaws outside the clamp piece and compressed by a stamp penetrating from the other side of the bore, characterized in that with the penetrating stamp (9) the conductor wire end (7) is sprained in the space bounded by the bore (2), the clamping jaws (6) and the end face of the stamp (10) in such a way that the friction between the conductor wire (3), which buckles repeatedly on the long side of its rectangular cross section, and the wall the bore (2) leads to friction welding when harmonically compressed.

3. Use of the connection according to claim 1 in an electricity meter for connecting the current coil ends (3) to a clamping piece (1).

4. Connection according to claim 1, characterized in that the conductor wire (3) consists of copper or aluminum.

5. Connection according to claim 1, characterized in that the ratio of width to height of the rectangular cross section along the penetration depth (V) of the conductor wire (3) is between 5: 1 and 2: 1 and that the diameter of the associated bore (2nd ) Is 2 to 10% larger than the diagonal of the rectangular cross-section.

6. The method according to claim 2, characterized in that the outer sides of the clamping piece (1) are enclosed at least along the bore (2) having the finished connection during the upsetting process of clamping jaws (11).

7. The method according to claim 2, characterized in that when using a conductor wire (3) rectangular cross-section simultaneously with the cutting of the wire whose ends on the narrow sides on the length of the penetration depth (V) of the conductor wire end (7) in the terminal piece (1 ) are cut.

8. The method according to any one of claims 2, 6 or 7, characterized in that the conductor wire end (7), which protrudes into a bore (4) of larger diameter before the sprain, is squeezed during the crimping process by a guide sleeve (8) of the same inner diameter as that used for the connection Bore (2) is guided.