DE1113021B

DE1113021B - Electrical contact connection

Info

Publication number: DE1113021B
Application number: DEN11300A
Authority: DE
Inventors: Dr Ewald Nelken
Original assignee: NELKEN KG DR EWALD
Current assignee: NELKEN KG DR EWALD
Priority date: 1955-10-14
Filing date: 1955-10-14
Publication date: 1961-08-24

Description

Elektrische Kontaktverbindung Um elektrische Leiter oder Kabel zu verbinden oder an einem Gegenkontakt anzuschließen, benutzt man in der Regel Umfangsklemmen oder Löt- und Schweißverfahren. Außer den kleinen Leiterquerschnitten bis zu 10 qmm sind die Adem der Kabel und Leitungen verseilt. Bei Verwendung von Umfangsklemmen stützen sich diese gegen die äußerste Drahtlage einer Kabelader linienförinig ab. Die äußerste Drahtlage steht mit der darunter befindliehen Drahtlage auch nur linienförmig in Verbindung. Die im Verseilverband befindlichen Hohlräume sind bei Erdkabeln mit Kabelmasse gefüllt. Die Kabelmasse hat isolierende Eigenschaften und verschlechtert oder unterbindet den Kontakt von Drahtlage zu Drahtlage und zur Umfangsklemme. Beim Löt- und Schweißverfahren können nur dann gute elektrische übergänge von Drahtlage zu Drahtlage vorhanden sein, wenn das Löt- oder Schweißmaterial den ganzen Leiterquerschnitt durchdrungen hat und mit jedem einzelnen Draht eine homogene Verbindung eingegangen ist. Dies läßt sich aber in keinem Falle kontrollieren, da solche Verbindungen unlösbar sind. Außerdem beeinträchtigt die zur Herstellung der Löt- oder Schweißverbindungen notwendige Temperatur die Struktur des Leiterwerkstoffes und der Isolation derart, daß sich an der Verbindungsstelle die Bruchgefahr erhöht. Femer sind bei Leitern aus Aluminium Umfangsklemmen höchst unzulänglich, da einmal das Aluminium, unter einseitigen, radialen Druck gestellt, aus dem Klemmkörper herausfließt und zum anderen auf Grund der schnellen Bildung von Oxyden nie ein einwandfreier Kontakt mit der Umfangsklemme erreicht wird. Wegen der Oxydbildung in -kürzester Zeit sind hier auch Löt- und Schweißverfahren nicht angebracht. Außerdem sind diese Verfahren aufwendig, zeitraubend und daher unwirtschaftlich. Verseilte elektrische Leiter über deren Stirnfläche miteinander zu verbinden, setzt das Abisolieren der Leiterenden voraus, wobei die Verbindungsstelle durch Kontaktpolster geschützt wird, so daß es sich hierbei um kombinierte Umfangs- und Stimflächen-Verbindungen handelt. Derartige Kabelverbindungen lassen sich nicht unter Spannung montieren, was bei Betriebsstörungen von erheblichem Nachteil ist.Electrical contact connection In order to connect electrical conductors or cables or to connect them to a mating contact, peripheral clamps or soldering and welding processes are usually used. In addition to the small conductor cross-sections of up to 10 mm², the wires of the cables and wires are stranded. When using circumferential clamps, these are supported in a linear manner against the outermost wire layer of a cable core. The outermost wire layer is only linearly connected to the wire layer underneath. In the case of underground cables, the cavities in the stranded structure are filled with cable compound. The cable compound has insulating properties and worsens or prevents contact from wire layer to wire layer and to the peripheral clamp. In the soldering and welding process, there can only be good electrical transitions from wire layer to wire layer if the soldering or welding material has penetrated the entire conductor cross-section and a homogeneous connection has been made with each individual wire. However, this cannot be checked in any case, since such connections are inseparable. In addition, the temperature required to produce the soldered or welded connections affects the structure of the conductor material and the insulation in such a way that the risk of breakage increases at the connection point. Furthermore, circumferential clamps are highly inadequate in aluminum ladders, as the aluminum, placed under radial pressure on one side, flows out of the clamp body and, due to the rapid formation of oxides, perfect contact with the circumferential clamp is never achieved. Because of the formation of oxide in a very short time, soldering and welding processes are not appropriate here either. In addition, these methods are complex, time-consuming and therefore uneconomical. Stranded electrical conductor on its front face with each other to connect the stripping of the conductor ends assumes wherein the joint is protected by contact pads so that this is combined circumferential and end faces are compounds. Such cable connections cannot be installed under tension, which is a considerable disadvantage in the event of operational malfunctions.

Bei allen vorerwähnten bekannten Verbindungen ist es erforderlich, daß die zu verbindenden Leiterenden von der Isolation befreit werden müssen.With all of the aforementioned known compounds, it is necessary to that the conductor ends to be connected must be freed from the insulation.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine elektrische starre oder federnde Kontaktverbindung zu schaffen, die auf kaltem Wege herstellbar ist und bei der der isolierte Leiter, an dem der Kontakt bewerkstelligt werden soll, an seinem Anschlußende. nicht abisoliert zu werden braucht, ferner unter Spannung stehen kann und außerdem auch ein Aluminiumleiter sein kann. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Stimfläche eines isolierten Leiters mit einem beliebigen Gegenkontakt lösbar verbunden ist. Durch Federung der Stirnflächen, z. B. mittels Dehnungsstücken usw., wird weiterhin erreicht, daß die Stimflächen allseitig federnd und nachgiebig und daher immer satt aufliegen und großen Zug- und Druckbeanspruchungen standhalten. Diese Federung der Stimflächen kann auch bei der bekannten Stimverbindung eines blanken Leiters mit einem Gegenkontakt angewendet werden.The object of the invention is now to provide an electrical rigid or resilient To create contact connection that can be produced by cold means and in which the insulated conductor on which the contact is to be made at its connection end. does not need to be stripped, can also be live and also can also be an aluminum conductor. According to the invention this is achieved in that the end face of an insulated conductor can be detached with any mating contact connected is. By suspension of the end faces, for. B. by means of expansion pieces, etc., it is also achieved that the end faces resilient and resilient on all sides and therefore always lie on your feet and withstand great tensile and compressive loads. This suspension of the end faces can also be used in the known end connection bare conductor can be used with a mating contact.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Stirnflächenverbindungsklemme 22 mit Anschlußöse 6 auf einem Leiterende 1, Fig. 2 eine Stimflächenverbindungsklemme 22 mit Löt- oder Anschweißlappen 7, Fig. 3 eine Stimflächenverbindungsklemme 22 mit Klemmkörper 4 zum Anlöten oder Anschweißen bei 7, Fig. 4 eine Stimflächen-Übergangsklemm 21, 23, 24, zum Anschluß an einen ungeschnittenen Leiter 1, Fig. 5 eine Mehrfach-Stimflächen-Anschluß- und Abzweigklemme als T-Stück mit drei Stirnflächen-Anschlußbolzen 10, Fig. 6 einen Stimflächen-Anschlußbolzen 10 mit vergrößerter Kontaktfläche 12, Fig. 7 ein Dehnungsstück oder Kontaktpolster 18 mit Randisolation 2, Fig. 8 einen gemeinschaftlichen Stimflächen-Verbindungsflügel 15 mit Stirnflächen-Anschlußbolzen 10, Fig. 9 eine Druckfeder 19 mit -federnd nachgiebigen Stirnflächenkontakten 9, Fig. 10 eine Mehrfach-Stirnflächen-Anschluß- und Abzweigklemme mit senkrecht zur - Kabelführung abgewinkelten Leiterenden 20.und; -nachgiebig -allseitig federnden Stirnflä#henk-onta-kten 9 Fig. 11 eine Draufsicht im Schnitt A.-A. zu Fig. 10 und Fig. 12 eine Stirnflächen-Muffenklemme mit isoliert eingebettetem, elastisch federndem Leiter-Material 18 und Leiter-Anschluß-Außengewinde 8 an denMuffenenden.In the drawing, exemplary embodiments of the invention are shown, namely: Fig. 1 shows an end face connection clamp 22 with a connection eyelet 6 on a conductor end 1, Fig. 2 an end face connection clamp 22 with soldering or welding tabs 7, Fig. 3 an end face connection clamp 22 with clamping body 4 for soldering or welding on at 7, Fig. 4 an end face transition clamp 21, 23, 24, for connection to an uncut conductor 1, Fig. 5 a multiple end face connection and branch clamp as a T-piece with three end face connecting bolts 10, Fig 6 a face connecting bolt 10 with enlarged contact surface 12, FIG. 7 an expansion piece or contact pad 18 with edge insulation 2, FIG. 8 a common face connecting wing 15 with face connecting bolt 10, FIG. 9 a compression spring 19 with resiliently flexible face contacts 9, 10 is a multiple-end-face terminal and branch terminal having perpendicular to the -. cable guide angled Leite renden 20th and; - flexible - end faces springy on all sides 9 Fig. 11 a plan view in section A.-A. 10 and 12 show an end face sleeve clamp with an insulated, embedded, elastically resilient conductor material 18 and a conductor connection external thread 8 at the sleeve ends.

Um einen isolierten Leiter-mit einem festen Gegenkontakt, beispielsweise einer Anschlußöse 6, elektrisch leitend zu verbinden, wird in Fig. 1 eine Klemme 22 auf dem isolierten Leiterende 1 fest verschraubt. Das geschieht mittels einer deckelförmigen Klemme 22, die durch Bohrungen 4 und Schrauben auf der Isolation mechanisch befestigt wird. An einem Ende der Klemme 22 befindet sich ein Anschluß-Innengewinde 5 zum Einschrauben der den Gegenkontakt bildenden Anschlußöse.To an insulated conductor with a fixed counter-contact, for example a connecting eyelet 6, electrically conductively connect is screwed in Fig. 1 is a clamp 22 on the insulated conductor end 1 firmly. This is done by means of a cover-shaped clamp 22 which is mechanically fastened to the insulation through holes 4 and screws. At one end of the terminal 22 there is an internal connection thread 5 for screwing in the connection eyelet which forms the mating contact.

In Fig. 2 ist die Kontaktverbindung wie in Fig. 1. Hier wird jedoch ein Anschluß-Außengewinde 8 für den Gegenkontakt in Form eines Löt- oder Anschweißlappens 7 verwendet. Um den Leiter 1 und die Klemme 22 durch die Hitze beim Loten oder Schweißen nicht zu beschädigen, erhält der Löt- oder Anschweißlappen eine angemessene Baulänge.In FIG. 2, the contact connection is as in FIG. 1. Here, however, an external connection thread 8 for the mating contact in the form of a soldering or welding tab 7 is used. In order not to damage the conductor 1 and the terminal 22 by the heat during soldering or welding, the soldering or welding tab is given an appropriate overall length.

Fig. 3 zeigt eine Klemme, die der der Fig. 1 ähnelt. Die Klemme 22 überragt die Stirnfläche 9 des Leiters trüt ihrem Hohlrohrstück 11. In dieses Hohlrohrstück 11 mit Innengewinde 5, Einkerbungen od. dgl. wird plastisches, gut leitfähiges Material 18, z. B. Metallgewebe, Metallwolle, Blei, Weichkupfer, Weicheisen od. dgl., mittels geeigneten Werkzeugs gepreßt, wodurch eine gute überleitung von der Leiterstirnfläche 9 zur Klemme 22 erzielt wird. Letztere dient hier selbst als Anlöt- oder Anschweißstück 7. Fig. 3 shows a terminal that is similar to the FIG. 1. The terminal 22 protrudes beyond the end face 9 of the conductor supports its hollow pipe section 11. In this hollow pipe section 11 with internal thread 5, notches or the like. Plastic, highly conductive material 18, for. B. metal mesh, metal wool, lead, soft copper, soft iron od. The like., Pressed by means of a suitable tool, whereby a good transition from the conductor face 9 to the terminal 22 is achieved. The latter itself serves as a soldering or welding piece 7.

Fig. 4 stellt eine Kleinme 21, 23, 24 dar, die züm geschnittenen Leiters 1 mit einem Verbinden eines ung über einen Anschlußbolzen 10 angeschlossenen Leiter dient. Selbstverständlich können auch mehrere Anschlußbolzen vorgesehen sein.Fig. 4 shows a Kleinme 21, 23, 24, the züm cut conductor 1 with a connection of a wire connected via a connecting bolt 10 is used. Of course, several connection bolts can also be provided.

Fig. 5 zeigt eine Stirnflächen-Abzweigklemme in T-Form, die drei Anschlußbolzen 10 hat. Die Stimkontaktflächen 14 können, wie bei 12 angedeutet, zweckmäßig auch gerillt oder gefändelt sein, um die Kontaktfläche, die z. B. nüt einem Kontaktpolster, welches gleichzeitig als Dehnungsstück dient, zusammenarbeitet, zu vergrößern.FIG. 5 shows a T-shaped end-face branch terminal which has three connecting bolts 10 . The front contact surfaces 14 can, as indicated at 12, expediently also be grooved or knurled to the contact surface, the z. B. nüt a contact pad, which also serves as an expansion piece, works together to enlarge.

Fig. 6 zeigt eine mit Ründelung 12 versehene Anschlußbolzenstirnfläche.Fig. 6 shows a terminal bolt end face provided with curvature 12.

Fig. 7 stellt ein Kontaktpolster im vergrößerten Maßstab dar, welches mit Randisolation 2 versehen ist. Durch die Randisolation des Kontaktpolsters wird eine Unterbrechung der Isolation zur Klemme verhindert. 7 shows a contact pad on an enlarged scale which is provided with edge insulation 2. The edge insulation of the contact pad prevents the insulation to the terminal from being interrupted.

Fig. 8 ist ein mit Isolierung 13 versehener Verbindungsbügel 15, der beliebig viele Stirnflächen-Anschlußbolzen 10 mit zugehörigen überwurlmuttern 17 usw. aufweist. Die Überwurfmuttern können in Verbindung mit Bundhülsen 27, Konussen und Kontaktpolstern verwendet werden. Die Kontaktverbindung zwischen - einem Anschlußbolzen 10 und einem Koiiaktpolster und Dehnungsstück 18 kann mittels beliebiger, bekannter Klenunvorrichtung erfolgen, wie beispielsweise Konussen mit Bundhülsen 27. Im übrigen kann man auch schneller lösbare Vorrichtungen, z. B. Bajonettverschlüsse, Exzenter, benutzen. 8 is a connecting bracket 15 provided with insulation 13 , which has any number of end face connecting bolts 10 with associated overturning nuts 17 and so on. The union nuts can be used in conjunction with collar sleeves 27, cones and contact pads. The contact connection between - a connecting bolt 10 and a Koiiaktpolster and expansion piece 18 can be made by means of any known Klenun device, such as cones with collar sleeves 27. In addition , you can also faster detachable devices such. B. bayonet locks, eccentrics, use.

' Fig.- 9 -zeig eifte allseitig beweglich federnde Verbindung, bei der zwischen den beiden an den Stirnflächen der Leiter 1 anliegenden Kontaktpolstern 18 eine Druckfeder 19 aus gut leitfähigem Material mit Flächenkontakten verwendet wird. Durch die Druckfeder 19 kann zusätzlich ein elektrischer Leiter geführt sein. Auch kann die Druckfeder 19 den Querschnitten der zu verbindenden Leiter entsprechen. 'Fig.- 9 -zeig eifte free sliding resilient connection, a pressure spring 19 is made of highly conductive material is used with surface contacts on the applied between the two at the end faces of the conductors 1 contact pads 18th An electrical conductor can also be passed through the compression spring 19. The compression spring 19 can also correspond to the cross-sections of the conductors to be connected.

In Fig. 10 und 11 ist eine Mehrfach-Stirnflächen-Verbindungsklemme 3 mit senkrecht zur Kabelführung abgewinkelten Leiterenden 20 dargestellt. Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht und Fig. 11 eine Draufsicht im SchnittA.-A. 10 and 11 show a multiple end face connecting terminal 3 with conductor ends 20 angled perpendicular to the cable guide. Fig. 10 is a side view and Fig. 11 is a plan view in section A-A.

Die isolierten Leiterenden 20 werden abgewinkelt zur Kabelführung in die Klernme 3 eingeführt und hierin befestigt. Die blanken Leiterstirnflächen 9 liegen horizontal nebeneinander. Der Abstand der Leiterstirnflächen 9 voneinander kann verhältnismäßig eng gewählt werden, da die Klemme 3 aus Isolierstoff besteht. Gegen die Leiterstirnflächen 9 stützen sich flexible Dehnungs- und Kontaktpolster 18 ab. Diese haben die Aufgabe, etwa vorhandene Höhenunterschiede der Leiterstirnflächen 9 auszugleichen und auf Grund ihrer hochflexiblen Struktur den ganzen Querschnitt jeder Leiterstirnflächen 9 satt zu erfassen. Die flexiblen Dehnungs- und Kontaktpolster 18 stehen mit ihren den Leiterstirnflächen 9 abgewandten Enden in Verbindung mit einem Verbindungsbügel 15, welcher unter Federdruck 1,9 steht und an dem eine Betätigungsvorrichtung 25 beliebiger Ausgestaltung angreift. Die Betätigungsvorrichtung 25 hat die Aufgabe, die Stimflächenkontakte 9 zu trennen oder zu schließen und kann derart ausgebildet sein, daß alle oder nur einzelne Stimflächenkontakte getrennt oder miteinander verbunden werden. Der Verbindun-Sbügel 15 bestimmt die Verbindungsfolge der Stirnflächen 9. Bei einer Durchgangsverbindung von zwei Dreileiterkabeln 16 verbindet der Verbindungsbügel 15 die sich jeweils gegenüberliegenden zwei Stirnflächen 9 einer Phase, bei einer T-Verbindung die sich gegenüberliegenden drei Phasen usw. Umschaltungen können ebenfalls mit Verbindungsbügel 15 vorgenommen werden, wie in Fig. 11 strichpunktiert dargestellt. Diese Umschaltungen lassen sich mittels Verbindungsbügel 15 beliebig durchführen, wenn diese auf beliebig andere Leiterstimflächen 9 umgelegt werden.The insulated conductor ends 20 are inserted at an angle for cable routing into the terminals 3 and fastened therein. The bare conductor end faces 9 lie horizontally next to one another. The distance between the conductor end faces 9 from one another can be selected to be relatively narrow, since the terminal 3 is made of insulating material. Flexible expansion and contact pads 18 are supported against the conductor end faces 9 . These have the task of compensating for any differences in height between the conductor end faces 9 and, due to their highly flexible structure, fully covering the entire cross section of each conductor end face 9. The ends of the flexible expansion and contact pads 18 facing away from the conductor end faces 9 are connected to a connecting bracket 15, which is under spring pressure 1 , 9 and on which an actuating device 25 of any configuration engages. The actuating device 25 has the task of separating or closing the end face contacts 9 and can be designed in such a way that all or only individual end face contacts are separated or connected to one another. The Verbindun-Sbügel 15 determines the connection sequence of the faces 9. In a through-connection of two three-core cables 16 connects the connection bracket 15, the respective opposing two end faces 9 a phase where a T-junction, the opposite three phases, etc. switching can also with connecting bracket 15 , as shown in phantom in FIG. 11 . These switchings can be carried out as desired by means of connecting clips 15 if they are transferred to any other conductor end faces 9 .

Aus Fig. 11 ist deutlich ersichtlich, daß so viele Phasen 20 miteinander verbunden werden können, wie Einführungen 1-2 im Klenunkörper 3 vorhanden sind. Der Klemmkörper 3 kann derart ausgeführt sein, daß die Phasenisolation fest in der Wandung sitzt, wodurch ein gehöriger Schutz gegen eindringende Gase, Feuchtigkeit od. dgl. erzielt wird.From FIG. 11 it can be clearly seen that as many phases 20 can be connected to one another as there are inlets 1-2 in the cladding body 3. The clamping body 3 can be designed in such a way that the phase insulation is firmly seated in the wall, whereby adequate protection against penetrating gases, moisture or the like is achieved.

Fig. 12 stellt eine Stirnflächen-Muffenklemme dar. Hier ist ein Dehnungs- oder Kontaktpolster 18, z. B. Metallgewebe, verseilte flexible Drähte usw., das eine federnde Isoliciummantelung 26 hat, in der Klemme 22 gelagert. Bei dieser Ausführung wird zum Herstellen des federnden Kontaktschlusses bei 9 eine auf dem Anschluß-Außengewinde 8 sitzende Muffe 17 verwendet welche einen Bund 27 hat, der gegen die federnde Ummantelung drückt und einen satten Stirnflächenkontakt gewährleistet. In der Zeichnung sind die Klemmen 22 der Einfachheit halber durchweg als Deckelklemmen dargestellt. Selbstverständlich können auch andere bekannte Klemmen, beispielsweise Konusklemmen, Spreizklemmen, verwendet werden.Fig. 12 shows an end face sleeve clamp. Here an expansion or contact pad 18, e.g. B. metal mesh, stranded flexible wires, etc., which has a resilient Isoliciummantel 26 , stored in the terminal 22. In this embodiment, a sleeve 17 seated on the connection external thread 8 is used to produce the resilient contact closure at 9 which has a collar 27 which presses against the resilient casing and ensures a full face contact. In the drawing, the clamps 22 are shown throughout as cover clamps for the sake of simplicity. Of course, other known clamps, for example conical clamps, expansion clamps, can also be used.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electrical contact connection, characterized in that the end face of an insulating conductor is releasably connected to any mating contact.

2. Contact connection according to claim 1, characterized in that the mating contact is a connection eyelet (6) which is screwed into the end face of a terminal (22) comprising the conductor (Fig. 1). 3. Contact connection according to spoke 1, characterized in that the mating contact is an Ansefilußstück (7) which is screwed onto a terminal (22) encompassing the conductor (Fig. 2). 4. Contact connection according to claim 1, characterized in that the mating contact is a contact pad (18) which is connected to a terminal (22) surrounding the conductor in a highly conductive manner (Fig. 3). 5. Contact connection according to claim 1, characterized in that the mating contact is a threaded connector (10) on the terminal housing of a branch terminal (21, 23, 24) (Fig. 4). 6. Contact connection according to claim 1, characterized in that the mating contact is formed by one or one connection piece each of a T-shaped or similar connecting piece (15) (Fig. 5 or 8). 7. Contact connection according to claims 2, 3, 5, 6, characterized in that the end face of the mating contact is grooved. 8. Contact connection according to claim 1, characterized in that the end face of the insulated conductor has the end face of a further conductor as a mating contact, the conductors sit in a hollow body and that a compression spring (19) is arranged movably on all sides between the end faces of the conductors (Fig. 9). 9. modification of the contact connection according to claim 8, characterized in that an elastically resilient resilient contact pad (18) is arranged between the end faces of the conductors instead of a compression spring (Fig. 12). 10. Contact connection according to claim 9, characterized in that the contact pad (18) is surrounded by spring-hard wires, for example round or flat springs (Fig. 12). 11. Contact connection according to claim 1 for several insulated conductors ' characterized in that the conductors are arranged in an insulating housing, that their end faces lie next to one another in a horizontal plane and that the associated mating contacts are elastically resilient and resiliently attached to actuating devices (Fig. 10, 11 ). 12. Contact connection according to claim 11, characterized in that connections between the conductor end surfaces (9) take place in such a way that flexible expansion pieces (18 ) branch off from a common end face connecting bracket (15 ) for connecting any number of conductor ends (20) and the expansion pieces ( 18) by means of any auxiliary, switching, actuating and spring devices (25 ) can be pressed against the conductor end faces (9) and separated therefrom again (FIGS. 10, 11). 13. Contact connection according to claim 12, characterized in that contact pads are arranged resiliently movable on all sides between the conductor end surfaces and the mating contacts. Documents considered: German Patent No. 818 657.