DE1042062B - Elektrische Kontakthuelse - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf nicht gelötete, die Isolation durchdringende elektrische Kontakthülsen und Anschlüsse zur Herstellung elektrischer Verbindungen und insbesondere auf die Gestaltung und Anordnung der die Isolation durchdringenden Zacken solcher Kontakthülsen.

Es ist bereits eine elektrische Kontakthülse bekannt, die eine oder mehrere die Isolation des angeschlossenen Leiters durchdringende, mit der Hülse aus einem Stück bestehende und sich von dieser nach innen erstreckende Zacken aufweist, wobei sich neben jeder Zacke eine Öffnung befindet, die durch das Herausbiegen der Zacke aus der Hülsenwandung entstanden ist.

Diese bekannte Ausbildung hat jedoch den Nachteil, daß sich die scharfe Spitze der Zacke direkt über dem offenen Raum im Hülsenboden, der durch das Herausschneiden der Zacke entstanden ist, befindet. Bei solchen Kontakthülsen dringt die Zacke nicht immer in der richtigen Weise durch die Isolation hinduroh, und in fast allen Fällen wird, wenn die Ivontakthülse durch Zusammendrücken endgültig aufgebracht wird, die Zacke in die Öffnung gebogen, die durch die Bildung dieser Zacke geschaffen worden ist. Dies ist teilweise dadurch bedingt, daß die Zacke nicht durch die Hülse in Ausfluchtung mit der Richtung der auf die Spitze der Zacke ausgeübten Kraft abgestützt ist, wenn die Isolation auf der Zacke nach unten gedrückt wird, so daß ein Drehmoment erzeugt wird, welches das Bestreben hat, die Zacke in die öffnung in der Hülse zurückzudrücken, aus der sie herausgebogen worden ist. Diese Biegebewegung der Zacke kann zur Folge haben, daß ihre Spitze quer zur Oberfläche der Isolation der Leitung gleitet oder eine seitliche Bewegung der Leitung im Hülsenteil der Kontakthülse herbeiführt. In jedem Falle ist die hierbei erzielte elektrische Verbindung nicht zufriedenstellend, wobei es auch vorkommen kann, daß die Zacken mit der leitenden Ader überhaupt keinen Kontakt ergeben.

Zur Vermeidung der erwähnten Nachteile ist bei der Kontakthülse gemäß der Erfindung jede Zacke so angeordnet und gestaltet, daß eine gerade Linie durch ihre Spitze, die parallel zu der geradlinigen Bewegungsrichtung der Leitung beim Aufdrücken der Leitung auf die Zacken verläuft, durch einen Punkt der Hülse geht, der unmittelbar neben der Fläche liegt, die durch den V-förmigen Einschnitt begrenzt ist, der zur Bildung der Zacke in der Hülse angebracht wurde.

Durch diese Anordnung wird verhindert, daß, wenn die Isolation auf der Zacke nach unten gedrückt wird, diese zur Öffnung zurückgebogen wird. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Isolation durchbohrt und Elektrische Kontakthülse

Anmelder:

AMP Incorporated,
Harrisburg, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,

Pienzenauerstr. 2, Patentanwälte

Quentin Berg, New Cumberland, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

ein guter elektrischer Kontakt mit der leitenden Ader gebildet und gleichzeitig ein fester Griff durch die Hülse auf der elektrischen Leitung erzielt wird.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines zur Formung der Kontakthülse gemäß der Erfindung dienenden Streifens,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer aus dem in Fig. 1 gezeigten Streifen gebildeten Kontakthülse,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab, aus welchem die relative Lage der zwei die Isolation durchdringenden Zacken ersichtlich ist,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Zacke und einen Teil des Bodens einer gemäß der Erfindung geformten Hülse,

Fig. 5 eine Ansicht zu Fig. 4 von unten,

Fig. 6 eine den Fig. 4 und 5 entsprechende perspektivische Ansicht,

Fig. 7 eine der Fig. 5 ähnliche Draufsicht, bei welcher die Zacke in der bisher üblichen Weise aufgebogen ist,

Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Ansicht von unten,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 2 gezeigten Kontakthülse nach dem Befestigen auf einer isolierten Leitung,

Fig. 10 eine Schnittansicht in vergrößertem Maßstab, wobei der Schnitt nach der Linie 10-10 der Fig. 9 geführt ist,

Fig. 11 eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform der Kontakthülse gemäß der Erfindung,

809 660/209

Fig. 12 eine Ansicht der in Fig. 11 gezeigten Kontakthülse von unten nach dem Aufbringen auf eine isolierte Leitung,

Fig. 13 einen Schnitt nach der Linie 13-13 der Fig. 12 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 14 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 15 die in Fig. 14 dargestellte Kontakthülse nach dem Aufbringen auf eine Leitung mit einer aus mehreren Einzeldrähten gebildeten Ader, von welcher die Isolation entfernt worden ist.

Die Kontakthülsen gemäß der Erfindung werden gewöhnlich aus langen Streifen, wie in Fig. 1 gezeigt, hergestellt, die in eine Maschine eingebracht werden, in welcher das Aufbringen selbsttätig erfolgt und der Streifen zur Bildung gesonderter, in Fig. 2 gezeigter Kontakthülsen auseinandergeschnitten wird. Die in Fig. 2 gezeigte Kontakthülse ist aus dem in Fig. 1 gezeigten flachen Streifen gebildet worden und besteht aus einer Hülse, die allgemein mit 2 bezeichnet ist, und einem allgemein mit 4 bezeichneten Anschlußteil, der in der Zeichnung die Form einer flachen Gabel hat. Die ganze Kontakthülse besteht aus einem biegsamen, elektrisch leitenden Metall.

Die Hülse 2 hat die Form eines Troges, dessen Boden mit 6 bezeichnet ist und der mit zwei Paaren einander gegenüberliegender, sich nach oben erstreckender Laschen 8 und 12 ausgebildet ist. Für das Aufbringen der Kontakthülse auf eine isolierte Leitung 14 (Fig. 9 und 10) wird diese in den durch die Hülse 2 gebildeten Trog eingelegt, worauf, nachdem die Leitung in diesem nach unten gedrückt worden ist, die Laschen 8 und 12 auf der Außenseite der Isolation 16 der Leitung 14 nach innen und unten gedrückt werden.

Für die Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit den Drähten 18 der leitenden Ader der Leitung 14 sind zwei die Isolation durchdringende Zacken 22 und 23 vorgesehen, die sich vom Boden der Hülse 2 nach oben erstrecken. Mit Ausnahme des Umstandes, daß sie in entgegengesetzten Richtungen nach oben gebogen sind, sind die beiden Zacken 22 und 23 einander gleich, so daß nachfolgend nur die Zacke 22 näher beschrieben wird. Die Zacke 22 wird zweckmäßig durch Ausschneiden aus dem die Hülse bildenden Blech herausgeformt. Zu diesem Zweck wird der Boden 6 der Hülse V-förmig eingeschnitten und die dadurch entstehende Zacke nach oben gebogen, wie in Fig. 3 gezeigt. Es ist vorteilhaft, die Zacke 22 über ihre gesamte Länge so im Gesenk zu schmieden, daß an ihrem Ende eine punktförmige Spitze 25 entsteht, und gleichzeitig die Zacke so anzuordnen und zu längen, daß sie etwas langer ist als die Öffnung 26, aus der sie herausgeschnitten worden ist.

Wenn die Zacke 22 nur so weit aufgebogen werden würde, daß sich ihre Spitze 25 über der Öffnung 26 befindet, würde es schwierig sein, sie in die Isolation 16 zum Eindringen zu bringen. Außerdem würde sie nicht den bestmöglichen Kontakt mit den Einzeldrähten 18 bilden, aus denen die leitende Ader der Leitung besteht, und die Kontakthülse würde eine geringere »Trenn«-Festigkeit haben, als wenn die Zacken in den die Ader bildenden Drähten eingebettet sind. Die Zacke 22 wird daher geringfügig über ihre sonst übliche Lage hinaus gebogen, so daß die punktförmige Spitze der Zacke sich direkt über der Stelle befindet, an welcher die Zacke in den Boden der Hülse übergeht, d. h. so, daß sich die Spitze 25 der Zacke 22 über einer Linie 29 befindet, die sich durch die Übergangsstelle des Hülsenbodens in die Zacke oder durch den Hülsenboden an einer der Öffnung 26, aus der die Zacke ausgestanzt wurde, gegenüberliegenden Stelle erstreckt, wobei diese Linie parallel zu einer Mittellinie 30 verläuft, die sich durch die Mitte des Bodens senkrecht zu einer den Boden an dieser Stelle tangierenden Ebene erstreckt. Daher verläuft, wenn die Hülse 2 so angeordnet ist, daß sich die isolierte Leitung 16 beim Zusammenbau mit der Kontakthülse senkrecht bewegt, eine durch die Spitze 25 der Zacke

ίο gelegte Linie nicht durch die Öffnung 26, sondern durch einen nicht durchbrochenen Teil des Hülsenbodens. Es ist zweckmäßig, diese Lage der Zacke während des Schmiedevorgangs herbeizuführen, bei welchem auf die Fläche der Zacke von der Seite der Öffnung, aus der die Zacke gewonnen wurde, eine Kraft in der Weise ausgeübt wird, daß der Körper der Zacke sich über einem Teil des Hülsenbodens befindet, der nicht von dem V-förmigen Einschnitt in diesem begrenzt ist.

Die Lage und Form der Zacke 22 ergibt sich am besten aus Fig. 4 bis 8. Wie Fig. 4 und 6 zeigen, erstreckt sich der V-förmige Schnitt, aus welchem die Zacke herausgebildet wurde, nur bis zu einem Punkt 32 in der Nähe der Vorderseite der Zacke und nicht bis zu ihrer Rückseite (wobei unter Vorderseite diejenige Seite der Zacke zu verstehen ist, die der Öffnung 26 gegenüberliegt). Fig. 7 zeigt eine ähnliche Zacke 22 A, die jedoch durch bloßes Aufbiegen des Metalls aus dem V-förmigen Einschnitt 26 ^i gebildet wurde, wobei sich der Schnitt im Hülsenboden bis zu einem Punkt 34 an der Rückseite der Zacke 22 ^ erstreckt. Aus Fig. 4 ergibt sich, daß sich die Spitze 25 der Zacke 22 gerade über einem Punkt auf dem Hülsenboden 6 befindet, der außerhalb der durch den V-förmigen Einschnitt begrenzten Fläche liegt, so daß sie sich auf dem nicht durchbrochenen Boden 6 der Hülse abstützt, während sich der unmittelbar unter dem Punkt 25 A der Zacke 22 A befindliche Teil des Bodens oder der Zacke innerhalb der durch den V-förmigen Einschnitt begrenzten Fläche befindet, so daß keine Abstützung durch einen nicht durchbrochenen Teil des Bodens vorhanden ist. Während des Eindringens der Zacke in die Isolation, wenn die Leitung eine Kraft in Richtung der Längsachse der Zacke 25^ ausübt, hat die Zacke das Bestreben, sich zur Öffnung 26 A im Hülsenboden 6 A, aus dem sie gebildet wurde, zurückzubiegen. Dies ist teilweise dadurch bedingt, daß durch den Hebelarm, der gleich dem waagerechten Abstand zwischen der Spitze 25^4 der Zacke und der Ansatzlinse der Zacke am Hülsenboden, welche durch den Punkt 34 verläuft, ist, ein Drehmoment auf die Zacke wirksam wird, welches das Bestreben hat, diese in Richtung zur Öffnung 26 A zu biegen. Dieser Wirkung sind zusammen mit der Tatsache, daß das Metall der Zacke dem Biegen in Richtung zu seiner ursprünglichen Lage nicht den Widerstand entgegensetzt, den es dem Weiterbiegen in der entgegen gesetzten Richtung entgegensetzt, zu einem wesentlichen Teil die Schwierigkeiten zuzuschreiben, die bei der Verwendung der bisher üblichen Kontakthülsen auftreten.

Fig. 5 ist eine Ansicht der in Fig. 4 gezeigten Zacke von unten, aus der hervorgeht, daß praktisch kein Teil des Körpers der Zacke sich über der Öffnung 26 befindet, während sich aus der Darstellung der Fig. 8, die eine Ansicht der in Fig. 7 gezeigten Zacke 22^ und des Hülsenbodens 6 A von unten zeigt, ergibt, daß im wesentlichen der ganze Körper der Zacke 22 A sich über der Fläche befindet, die durch den die Öffnung 26^4 bildenden Einschnitt begrenzt ist.

Die Schnittansicht der Fig. 3 zeigt die Lage der beiden Zacken 22 und 23 mit Bezug auf die Mittellinie 30 des Hülsenteils 2. Die Zacke 23 wird durch einen V-förmigen Einschnitt in den Boden der Hülse gebildet, der ähnlich dem Einschnitt für die Zacke 22 ist, wobei jedoch die Spitze des »V« nach der entgegengesetzten Seite des Hülsenteils 2 gerichtet ist. In beiden Fällen liegt die Grundlinie des V-förmigen Einschnitts in der Nähe der Längsmittellinie des Hülsenbodens 6, so daß, wenn die Zacken 22 und 23 nach oben gebogen werden, wie Fig. 3 zeigt, die Spitze jeder Zacke sich direkt über der Stelle befindet, an welcher die Zacke in den Boden 6 übergeht und die Spitzen der Zacken auf entgegengesetzten Seiten der Mittellinie 30 liegen. Wenn die Isolation auf den Zacken nach unten gedrückt wird, haben diese das Bestreben, die Leitung in ihrer Mittellage zu halten und eine seitliche Verlagerung der Leitung zu verhindern. Die Verhinderung dieser seitlichen Verlagerung ist insofern von Bedeutung, als es vorteilhaft ist, daß die Leitung verhältnismäßig lose zwischen den Laschen 8 und 12 der Hülse liegt, und zwar deswegen, weil die Zacken 22 und 23 leichter in die Isolation eindringen können, wenn diese nicht unter Druck steht, d. h., die Isolation muß während des Eindringens der Zacken frei nachgeben können. Wenn einmal die Isolation unter dem Druck der Umklammerung durch die Laschen steht, ist sie dichter, so daß das Eindringen der Zacken schwieriger ist.

Fig. 11 zeigt einen U-förmigen, allgemein mit 34 bezeichneten Hülsenteil, der aus einem schmiedbaren, elektrisch leitenden Metall besteht und mit zwei Zacken 36 und 38 versehen ist, welche mit einem Winkel zur Längsachse der Kontakthülse angeordnet sind, wobei es vorteilhaft ist, daß dieser Winkel annähernd gleich der Steigung der Verzwirnung der äußeren Drähte 42 der in Fig. 12 gezeigten, in der üblichen Weise isolierten Leitung ist. Die in Fig. 12 gezeigten Drähte stellen nur die den Zacken 36 und 38 benachbarten äußeren Drähte der Leitungsader dar. Die Zacken 36 und 38 sind den Zacken 22 und 23 ähnlich, mit der Ausnahme, daß sie mit einem Winkel zur Achse der Kontakthülse stehen und daß ihre Spitzen auf einer Linie liegen, die den gleichen Winkel mit der Achse der Kontakthülse bildet wie die Drähte 42. Wenn die Leitung 44 und der Hülsenteil 34 miteinander vereinigt werden (Fig. 12 und 13), dringen die Zacken 36 und 38 in die Isolation ein und werden zwischen die gleichen äußeren Aderdrähte gedrängt, worauf die nach oben stehenden Laschen des Hülsenteiles auf die Außenseite der Isolation der Leitung 44 im wesentlichen wie in Verbindung mit der vorbeschriebenen Ausführungsform angegeben auf gepreßt werden.

Durch die winkelige Anordnung der Zacken 36 und 38 wird deren Eindringen in der höchstmöglichen Weise erleichtert, und da die Zugbeanspruchungen der aufgebrachten Kontakthülse in Richtung der Längsachse der Kontakthülse und daher mit einem Winkel zu den Kanten der Zacken wirksam wird, setzen sie dem Abziehen einen hohen Widerstand entgegen. Die Kontakthülse 34 ist bei dieser Ausführungsform nicht mit einem Ansatzstück versehen und kann als Stecker verwendet werden. Es kann jedoch auch ein anderes Ansatzstück mit der Kontakthülse aus einem Stück bestehend vorgesehen oder nachträglich an diesem befestigt werden.

Die winkelig stehenden Zacken können jedodh auch eine andere Lage haben, z. B. wie in Fig. 14 und 15 gezeigt, bei welcher die beiden Zacken 52 und 54 mit dem gleichen Winkel zur Längsachse des Hülsenteils stehen wie die Zacken 36 und 38, die Spitzen der Zacken 52 und 54 jedoch im wesentlichen auf der Längsachse der Kontakthülse liegen, so daß die Zacken mit der Richtung der äußeren Lage der eine normale Steigung aufweisenden Aderdrähte 48 (Fig. 15) einer Leitung 56 in Ausfluchtung sind, beim Zusammenfügen von Leitung und Kontakthülse jedoch zwischen die verschiedenen Drähte der Ader eindringen. Im übrigen ist die in Fig. 14 und 15 gezeigte Kontakthülse der in Fig. 11 gezeigten ähnlich.

Die gemäß der Erfindung ausgebildeten Zacken haben eine erhöhte Eindringfähigkeit und ein erhöhtes Haltevermögen, unabhängig davon, ob sie für isolierte Leitungen verwendet werden oder für Leitungen, von denen die Isolation entfernt worden ist. Fig. 15 zeigt eine Kontakthülse 46, die unmittelbar auf die Drähte einer an ihrem Ende von der Isolation befreiten Leitung 56 aufgebracht worden ist. Die Kontakthülse hält in diesem Falle die Drähte 48 fest zusammen und bildet mit ihnen einen festen elektrischen Koniakt.

Obwohl die Kontakthülsen der beschriebenen Art in erster Linie zur Verwendung mit Leitungen ohne Ablösen der Isolation gedacht sind, kann es Gelegenheiten geben, z. B. bei Verwendung von Aluminiumleitungen, bei denen es wünschenswert ist, die beschriebenen Kontakthülsen auf blanke Leitungen aufzubringen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektrische Kontakthülse, insbesondere Kabelschuhzwinge, mit einer oder mehreren die Isolation des angeschlossenen Leiters durchdringenden, mit der Hülse aus einem Stück bestehenden und sich von dieser nach innen erstreckenden Zacken, wobei sich neben jeder Zacke eine Öffnung befindet, die durcih das Herausbiegen der Zacke aus der Hülsenwandung entstanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zacke so angeordnet und gestaltet ist, daß eine gerade Linie durch ihre Spitze, die parallel zu der geradlinigen Bewegungsrichtung der Leitung beim Aufdrücken der Leitung auf die Zacken verläuft, durch einen Punkt der Hülse geht, der unmittelbar neben der Fläche liegt, die durch den V-förmigen Einschnitt begrenzt ist, der zur Bildung der Zacke in der Hülse angebracht wurde.

2. Kontakthülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zacke eine solche Lage hat, daß die Richtung ihrer größten Breite einen schrägen Winkel mit der Längsachse der Hülse einschließt.

3. Kontakthülse nach Anspruch 2 mit einer zweiten Zacke, die der ersten im wesentlichen gleicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungen der größten Breite beider Zacken parallel sind und einen spitzen Winkel mit der Längsachse der Hülse bilden.

4. Kontakthülse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die größten Breiten beider Zacken in einer gemeinsamen Ebene liegen.

5. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Kontakthülse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das durch einen V-förmigen Einschnitt in der Hülse gebildete Metallstück von der Hülse aus zwecks Bildung einer Zacke einwärts gebogen und die Zacke durch Ausübung einer ausreichenden Kraft auf deren Vorderseite so geschmiedet wird, daß mindestens

ein wesentlicher Teil des Fußes der Zacke über die durch den Einschnitt begrenzte Fläche hinausbewegt wird.

6. Kontakthülse nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit mindestens zwei Zacken, dadurch gekennzeichnet, daß die Zacken in Querrichtung zueinander mit Bezug auf die Hülsenlängsachse versetzt sind.

7. Kontakthülse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze jeder Zacke durch Verminderung der Wandstärke senkrecht zu ihrer größten Breite punktförmig zugespitzt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 501 870.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 8O9-66O/209' 10.58