DE1097505B

DE1097505B - Verfahren zum Aufpressen eines elektrischen Verbinders auf einen isolierten Leiter

Info

Publication number: DE1097505B
Application number: DEA27262A
Authority: DE
Inventors: George Newberg Harris
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1956-06-05
Filing date: 1957-06-03
Publication date: 1961-01-19
Also published as: GB820243A; FR1176484A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufpressen eines elektrischen Verbinders nach Patent 1 057 193 auf einen isolierten Leiter, wobei der Verbinder einen Zwingenteil mit Quernuten zu der Länge des Zwingenteiles hat und der Zwingenteil derart um den Leiter eingepreßt oder eingedrückt wird, daß die Isolierung durch die Nuten durchbrochen wird.

Bei der Verwendung von nicht isolierten Leitern ist es bereits bekannt, Preßhülsen mit Nuten auf den Innenmantel der Hülse so zwischen einer Matrize und einem Amboß zusammenzupressen, daß infolge des größeren Abstandes der Preßgesenkflächen an den Enden derselben kein konstanter, sondern gegen die Enden der Hülse ein stetig geringer werdender Druck ausgeübt wird.

Es ist auch die lotlose Verbindung einer Metallzwinge mit den blanken Leitern eines elektrischen Kabels in der Weise bekannt, daß die Anschlußenden der Leiter rings um eine feste Seele vor ihrer Einfügung in die Bohrung der Zwinge umwickelt werden und daß diese danach im Eingriff mit den Enden der Leiter aufgepreßt oder eingekerbt wird. Dabei ist die Bohrung der Zwinge mit nutenartigem Gewinde versehen.

Der in der Elektroindustrie verwendete Draht ist häufig mit einem zähen Isolationsfilm, z. B. Emaillack oder Polyvinylazetal, versehen, dessen Entfernung schwierig ist, wenn eine elektrische Verbindung mit dem Draht hergestellt werden soll. Außerdem entwickeln viele Drähte Korrosions- oder Oxydschichten, die als Isolierung wirken und schwer entfernbar sind. Ein Isolationsfilm soll von einer Isolierschicht unterschieden werden. Der Film ist im Verhältnis zu dem Leiter dünn, während die Schicht dicker, und zwar im allgemeinen so dick wie oder dicker als der Leiter ist.

Bei dem Preßhülsenverbinder nach Patent 1057193 erfolgt der elektrische Kontakt zwischen dem Verbindungselement und dem Leiter über sehr kleine Flächenbereiche, wo die Kanten der Nut die Isolation durchbrochen haben. Obgleich dies eine angemessene elektrische Verbindung schaffen kann, ist es vorteilhaft, wenn man den Kontaktflächenbereich vergrößert. Auch ist es erwünscht, ein besseres Auspressen oder Verschieben der Isolation zu erzielen, wodurch die Berührungsflächen zwischen der Hülse und dem Leiter vergrößert werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines im obigen Sinne verbesserten Verfahrens der definierten Art.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Zwingenteil und der Leiter zwischen einer Matrize und einem Amboß zusammengepreßt werden, die, wenn sie geschlossen sind, keinen konstanten Abstand zwischen den Oberflächen haben, so daß sich Verfahren zum Aufpressen

eines elektrischen Verbinders

auf einen isolierten Leiter

Zusatz zum Patent 1 057 193

ίο Anmelder:

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

¹S Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
München 27, Pienzenauer Str. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
ao

V. St. ν. Amerika vom 5. Juni 1956

George Newberg Harris, Camp Hill, Pa. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

der Einpreßdruck fortschreitend über ein Längsstück des Zwingenteiles ändert, so daß die Isolierung durch die Nuten in Längsrichtung ausgepreßt wird, um den Leiter freizulegen und elektrischen Kontakt zwischen dem Leiter und dem Zwingenteil über einen wesentliehen Flächenbereich herzustellen. Der Einpreßdruck vermindert sich fortschreitend nach außen von Punkten zwischen den Enden des Zwingenteiles über Längen des Zwingenteiles, die jeweils wenigstens eine Nut enthalten. Jede Nut in dem Zwingenteil hat vorzugsweise Seitenwände, die von der Oberfläche des Zwingenteiles weg konvergieren. Die Kanten jeder Nut können scharfe, nach oben gerichtete Vorsprünge haben.

Einige Ausführungsformen der Erfindung werden als Beispiele an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 und 2 perspektivische Ansichten von entgegengesetzten Seiten einer Verbindung, die mit dem Verfahren nach der Erfindung hergestellt ist,

Fig. 3 einen Längsschnitt der in Fig. 1 und 2 dargestellten Verbindung nach einer Linie, die durch einen der Halbzylinder verläuft,

Fig. 4 eine abgebrochen dargestellte Querschnittsansicht des Zwingenteiles des Verbindungselementes,

009 699/359

die zum Herstellen der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Verbindung verwendet wird,

Fig. 5 einen Längsschnitt der Einrichtung zum Herstellen der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Verbindung,

Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5 und

Fig. 7 und 8 Ansichten von zwei anderen Verbindungen, wobei diese Ansichten der Fig. 3 entsprechen.

Mit Bezug auf Fig. 1 bis 6 wird der Zwingenteil 10 eines Verbindungselementes um einen gelitzten Drahtleiter 12 eines Kabels und einen Volldraht 16 herum, der einen zähen Isolierfilm 18 hat, zusammengedrückt oder eingepreßt. Auch der gelitzte Leiter 12 kann in gleicher Weise mit einem zähen Isolierfilm überzogen sein. Der Zwingenteil besteht im allgemeinen aus Metall, z. B. Messing, Phosphorbronze, vernickeltem Stahl od. dgl., wobei das Metall härter als das Leitermetall ist, das gewöhnlich Kupfer oder Weichaluminium ist.

Der Zwingenteil ist anfänglich U-förmig, wobei die Arme des U gleiche Höhe über die Länge des Zwingenteiles haben, wie man aus Fig. 6 erkennt, und hat drei Nuten 20, die sich quer zu dem Leiter erstrecken und um den Mittelpunkt des Zwingenteiles herum angeordnet sind. Die Nuten 20 verlaufen quer durch die Gesamtbreite des Zwingenteiles.

Die Nuten oder Kerbeindrücke 20 sollen kleinere Breite als der Durchmesser des Drahtes 16 haben, obgleich sie im allgemeinen größere Breite als der Durchmesser der Litzen des Leiters 12 haben. Aus Fig. 4 erkennt man, daß die Nuten 20 scharfe, nach oben gerichtete Vorsprünge 36 haben, welche die Durchdringung der Isolation 18 unterstützen. Außerdem konvergieren die Seitenwände der Nuten von der Oberfläche des Zwingenteiles weg, um eine verbesserte Kontaktwirkung zwischen dem Verbindungselement und dem Leiter zu ergeben. Die Nuten 20 sind tiefer als die Dicke des Films 18.

Die in Fig. 5 und 6 dargestellte Einrichtung umfaßt eine Matrize 32 und einen Amboß 24. Der Amboß hat einen erhöhten Mittelteil und verjüngt sich gleichmäßig von diesem Teil in Richtung jeder Kante. Ein Verjüngungswinkel von etwa sechs Grad wird bevorzugt.

Wenn der Amboß 24 bei dem Einpreßvorgang den Zwingenteil in die Matrize drückt, werden die Arme des U nach innen gegeneinander derart eingerollt, daß sie die beiden Leiter umschließen. Die Vorsprünge 36 auf den Kanten der Nuten 20 dringen in die Isolation 18 ein und durchbrechen diese, und da sich die Matrize und der Amboß schließen, wird der Leiter abgeschert und nach unten gegen den Boden der Nut gepreßt, so daß ein Streifen des Leiters und der Isolierung in der Bodenfläche der Nuten liegen. Gleichzeitig wird der Leiter 16 in Längsrichtung, von der Mitte des Zwingenteiles ausgehend, ausgepreßt. Diese Längsauspressung wird durch die Verjüngung des Ambosses 24 gefördert, da diese Verjüngung eine fortschreitende Verminderung des Einpreß druckes nach außen von dem erhöhten Mittelteil des Ambosses bewirkt. Gleichzeitig mit der Auspressung des Leiters 16 wird auch die Isolation 18 derart bewegt, daß Kontaktflächenbereiche 38 und 40 zwischen dem Verbindungselement und dem Leiter freigelegt werden. Man erkennt, daß eine sehr geringe Bewegung der Isolation 18 an der mittleren Nut 20 vorhanden ist und daß die Flächenbereiche 38 klein sind, daß aber an den beiden äußeren Nuten im wesentlichen mehr Bewegung auftritt, um den Leiter 16 freizulegen und elektrischen Kontakt zwischen dem Leiter 16 und dem Zwingenteil 10 über wesentliche Flächenbereiche 40 herzustellen. Das größere Ausmaß der Bewegung an den äußeren Nuten ist das Ergebnis der sich verstärkenden Wirkung des verjüngten Ambosses 24., der einen Einpreß druck ausübt, der sich fortschreitend über Längen des Zwingenteiles ändert, die jeweils eine der äußeren Nuten 20 enthalten.

In der entstehenden elektrischen Verbindung wird

ίο die Querschnittsfläche des Drahtes 16 an den Flächenbereichen 40 nicht so stark wie an den Flächenbereichen 38 reduziert, so daß ein Pfad geringen elektrischen Widerstandes von dem Draht 18 durch die Fläche 40 in das Verbindungselement 10 hergestellt wird. Die Verbindung hat gute elektrische Eigenschaften als Ergebnis der Bewegung der Isolation über die Flächenbereiche 40 und gute mechanische Eigenschaften infolge der starken Zusammenpressung des Verbindungselementes in dem Mittelbereich des Zwingenteiles und der geringeren Zusammenpressung an den Enden des Zwingenteiles. Die elektrische Stromdurchlässigkeit zwischen den beiden Leitern 12 und 16 ist eine Folge der elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem Leiter 16 und dem Zwingenteil 20 und der elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem Zwingenteil 20 und dem Leiter 12.

In der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist ein Verbindungselement 10' nur in einer Richtung verjüngt, die vier von den fünf Nuten 20' enthält und ^: einen gelitzten Drahtleiter 12' mit einem Volldrahtleiter 16' verbindet, der einen Isolationsfilm 18' hat. Beide Drähte treten von demselben Ende in das Verbindungselement ein. Eine Verbindung, bei der sich die Querschnittsfläche des Leiters fortschreitend über eine alle Nuten einschließende Länge des Zwingenteiles ändert, wird für diese Ausführungsform der Verbindung bevorzugt, während die in Fig. 1 bis 3 und 8 dargestellten Verbindungen zum Verbinden von zwei Drähten bevorzugt werden, die auf entgegengesetzten Enden in die Zwinge eintreten.

In der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform ist die Verbindung zwischen zwei Volldrähten 42 und 44 hergestellt; von denen jeder einen zähen Isolierfilm46 hat. Diese Drähte liegen in der Verbindung nebeneinander, und die Nuten 48 durchbrechen die Isolation auf beiden Drähten. In dieser Verbindung ist eine kurze mittlere Länge vorhanden, über welche der Querschnittsflächenbereich des Leiters im wesentlichen gleichmäßig ist. Diese Länge schließt die mittlere Nut ein, und es ist nur eine sehr geringe Bewegung der Isolation an dieser Stelle vorhanden. Der beim Herstellen dieser Verbindung verwendete Einpreßdruck nimmt fortschreitend nach außen von der mittleren Länge über Längen des Zwingenteiles ab, die jeweils zwei Nuten enthalten, und die Bewegung der Isolation vergrößert sich von der Mitte nach außen, wie in der Zeichnung dargestellt ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufpressen eines elektrischen Verbinders nach Patent 1 057 193 auf einen isolierten. Leiter, wobei der Verbinder einen Zwingenteil mit Ouernuten zu der Länge des Zwingenteiles hat und der Zwingenteil derart um den Leiter eingepreßt oder eingedrückt wird, daß die Isolierung durch die Nuten durchbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwingenteil (10) und der

Leiter (12 und/oder 16) zwischen einer Matrize (32) und einem Amboß (24) zusammengepreßt werden, die, wenn sie geschlossen sind, keinen konstanten Abstand zwischen den Oberflächen haben, so daß sich der Einpreßdruck fortschreitend über ein Längsstück des Zwingenteiles ändert, so daß die Isolierung durch die Nuten in Längsrichtung ausgepreßt wird, um den Leiter freizulegen und elektrischen Kontakt zwischen dem Leiter und dem Zwingenteil über einen wesentlichen Flächenbereich herzustellen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Einpreßdruck fortschreitend nach außen von Punkten zwischen den Enden des

Zwingenteiles über Längen des Zwingenteiles vermindert, die jeweils wenigstens eine Nut enthalten.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nut (20) in dem Zwingenteil (10) Seitenwände hat, die von der Oberfläche des Zwingenteiles weg konvergieren.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten jeder Nut (20) scharfe, nach oben gerichtete Vorsprünge haben.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 105 730;
britische Patentschrift Nr. 569 366.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen