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Verfahren zur Herstellung elektrischer und mechanischer Verbindungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung elektrischer und mechanischer
Verbindungen von mindestens drei elektrischen Stromleitern miteinander unter Benutzung
eines stromleitenden Verbinders mit einer Anzahl aufklemmbarer, aufquetschbarer
ober aufkerbbarer Klemmen.
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Elektrische Verbindungen kann man im wesentlichen in zwei bestimmte
Kategorien einteilen, nämlich in »permanente« und »zeitweilige« Verbindungen. »Zeitweilige«
Verbindungen werden im allgemeinen dadurch hergestellt, daß man einzelne Drähte
oder Leitungen permanent an getrennten Verbindungsstücken befestigt, die ihrerseits
dann zeitweilig miteinander verbunden oder aneinander angeschlossen sind. Diese
bisher bekannten Verbindungen sind verhältnismäßig teuer und neigen dazu, nicht
betriebssicher zu bleiben, weil die elektrischen Verbindungen gelegentlich nur intermittierend
aufrechterhalten bleiben. »Permanente« Verbindungen erhält man dadurch, daß man
Drähte oder Leitungen mit Hilfe eines Verbindungsstückes bleibend miteinander verbindet,
wobei die Drähte oder Verbindungsstücke miteinander verlötet oder auch nicht verlötet
sein können. Bisher waren derartige Verbindungen sehr oft völlig unzuverlässig;
intermittierende Verbindungen ergaben sich häufig aus kalten Lötstellen oder schlechten
physikalischen Verbindungen. Kabelverbinder der bisherigen Art, die verhältnismäßig
frei von Unterbrechungen waren, sind im allgemeinen äußerst kostspielig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein. neues Verfahren zur
Herstellung elektrischer und mechanischer Verbindungen von mindestens drei elektrischen
Stromleitern miteinander zu schaffen, durch dessen Anwendung man elektrische und
mechanische Verbindungen erhält, die nicht nur frei von gelegentlichen Unterbrechungen
sind, sondern welches auch verhältnismäßig einfach und billig in der praktischen
Ausführung ist.
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Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren
zur Herstellung elektrischer und mechanischer Verbindungen einer Mehrzahl von elektrischen
Leitungen miteinander zu schaffen, mit welchem man eine elektrische Verbindung ohne
Lötstelle herstellen kann, die außerdem noch kleiner ist als die üblichen Draht-
oder Kabelverbinder.
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Schließlich gehört es noch zur Zielsetzung der Erfindung, eine elektrische
Verbindung herzustellen, die eine Mehrzahl von Strompfaden für ein und dieselbe
elektrische Verbindung bietet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung
gelangt ein Verbindungsstück in Form eines T-Verbinders aus einem geeigneten stromleitenden
Material, beispielsweise halbhartem Messing, zur Anwendung; der an den drei Enden
des T verformbare Klemmen aufweist, die gebogen, gequetscht oder gekerbt werden
können. Hierbei werden drei elektrische Leiter dadurch miteinander verbunden; daß
jeder Leiter an zwei verschiedene Klemmen des T angeschlossen wird, in welchem jede
Klemme zwei Leitungen umschließt.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede
einzelne Klemme auf mindestens zwei verschiedene Stromleiter so aufgebracht wird,
daß jeder einzelne Stromleiter an zwei verschiedene Klemmen angeschlossen ist, um
eine elektrische Verbindung der Stromleiter miteinander über eine größere Anzahl
stromleitender Verbindungswege herzustellen.
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Wünscht -man das neue Verfahren zur Verbindung von n Stromleitern
miteinander unter Benutzung eines stromleitenden Verbinders mit n aufklemmbaren
Verbindungsklemmen zu benutzen, dann wird das neue Verfahren erfindungsgemäß' so
ausgeführt, daß zunächst eine erste Klemme auf einen ersten und einen zweiten Stromleiter
aufgeklemmt wird, daß
dann eine zweite Klemme auf den zweiten und
einen dritten Stromleiter aufgeklemmt wird und schließlich die n-te Klemme um den
n-ten und den ersten Stromleiter geklemmt wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden aus
der nun folgenden Beschreibung hervorgehen, in der auf die Zeichnung Bezug genommen
ist. In der Zeichnung sind F i g. 1 a bzw. 1 b die Draufsicht bzw. Endansicht eines
T-Verbinders, F i g. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens
zur Verbindung dreier Kabel mit Hilfe eines T-Verbinders nach einer Ausführungsform
der Erfindung, F i g. 3 das zu F i g. 2 gehörige elektrische Schaltbild der Kabelverbindungen,
F i g. 4 eine schematische Darstellung der Verbindung von vier Kabeln miteinander
gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung und F i g. 5 eine Darstellung
der innenliegenden Leiter dreier Koaxialkabel, die mit Hilfe des Verfahrens nach
der Erfindung miteinander verbunden worden sind.
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Wenn im folgenden von Drähten oder Kabeln die Rede ist, dann sind
damit sowohl Drähte mit einem Leiter als auch Drähte, welche die Innenleiter von
Koaxialkabeln, sowie Drähte, welche die Innenleiter von Mehrfachkabeln darstellten,
gemeint.
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Die Verwendung eines T-Verbindungsstückes zur Verbindung von Drähten
miteinander ist an sich nicht neu. Bisher hat man diese Drähte aber in der Weise
miteinander verbunden, daß jeweils eine Klemme des T-Verbindungsstückes ausschließlich
über einen Draht geklemmt wurde. Im Gegensatz dazu werden gemäß der Erfindung die
elektrischen Verbindungen mit einer Mehrzahl stromleitender Pfade hergestellt.
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So sind beispielsweise drei Kabel 20, 30 und 40 gemäß F i g. 2 der
Zeichnung mit Hilfe eines T-Verbinders 10 gemäß den F i g. 1 a und 1 b elektrisch
miteinander verbunden. Eine Klemme A des T-Verbinders 10 ist mechanisch aufgeklemmt,
um die Kabel 20 und 30 miteinander zu verbinden. Eine zweite Klemme B des Verbinders
10 ist mechanisch aufgeklemmt, um die Kabel 30 und 40 miteinander zu verbinden;
eine dritte Klemme C des T-Verbinders 10 ist mechanisch aufgeklemmt, um die Kabel
20 und 40 miteinander zu verbinden. Das mechanische Aufklemmen der
drei Verbindungsklemmen führt zu einer betriebssicheren elektrischen Verbindung
von jedem der drei Drähte oder Leitungen ohne Lötstellen.
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F i g. 3 zeigt die elektrische Schaltanordnung, die den Verbindungen
gemäß F i g. 2 entspricht. Ein Widerstand 23 entspricht dem Widerstand der zwischen
den Drähten 20 und 30 an ihrem Berührungspunkt unmittelbar in der Nähe der Klemme
A auftritt (berühren sich diese Kabel nicht gegenseitig, dann ist der Widerstand
23 tatsächlich außerordentlich groß). Ein Widerstand 34, der das Kabel 30 mit dem
Kabel 40 verbindet, stellt den Widerstand zwischen diesen Kabeln 30 und 40
dar, der im Bereich der Klemme B des T-Verbinders 10 auftritt. Der Widerstand 24
ist dem Widerstand äquivalent, der an dem Berührungspunkt zwischen dem Kabel 20
und dem Kabel 40 im Bereich der Klemme C auftritt.
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Ein äquivalenter Widerstand 12A besteht zwischen dem Kabel 20 und
dem Verbindungsstück 10 an der Klemme A; ein äquivalenter Widerstand 12C besteht
zwischen dem Kabel 20 und dem Verbinder 10 an der Klemme C. Ein äquivalenter
Widerstand 13A besteht zwischen dem Kabel 30 und dem Verbinder 10 an der Klemme
A; ein äquivalenter Widerstand 13B besteht zwischen der Klemme 30 und der Klemme
B des Verbinders 10. In ähnlicher Weise sind entsprechende Widerstände 14B und 14C
zwischen dem Kabel 40 und dem T-Verbinder 10 an den Klemmen B bzw. C vorhanden.
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Eine stromleitende elektrische Verbindung existiert also auf einer
Mehrzahl von elektrischen leitenden Strompfaden zwischen den Kabeln 20, 30 und 40.
So besteht eine elektrische Stromleitung zwischen den Kabeln 20 und
30 auf irgendeinem oder mehreren (bzw. auf allen) der folgenden Widerstandswege
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12A -13A 12A -13B 12A -14C-34 12A -14B-34 12C -13A 12C-13B 12C-14C-34 12C
-14B -34 24 -14C-13A 24 -14C-13B 24 -14B -13A
24 -14B -13B 24 -34 Wie man
aus der obigen Tabelle ersieht, kann eine elektrisch leitende Verbindung zwischen
den Drähten 20 und 30 auf irgendeinem von vierzehn verschiedenen Strompfaden
bestehen, so daß für den Fall, daß ein Strompfad unterbrochen ist, der Strom in
anderen Verbindungen fließen kann. Es sei beispielsweise angenommen, daß bei der
Anordnung in F i g. 2 die Klemme A schlecht aufgebracht worden ist, so daß sie 100o/oig
unwirksam ist, und daß die Klemmen B und C sauber aufgebracht worden sind, dann
kann der Strom über irgendeinen bzw. über dreizehn verschiedene Strompfade fließen.
In diesem Falle kann der Strom über die Klemmen B und C fließen. Er kann also beispielsweise
von dem Kabel 20 aus unmittelbar zu dem Verbinder 10 an der Klemme C fließen
und von der Klemme B direkt zu dem Kabel 30. Außerdem kann der Strom von dem Kabel
20 zu dem Kabel 40 entweder direkt oder über den Verbinder 10 an der Klemme
C und dann über das Kabel 40 zu dem Kabel 30 entweder direkt oder über das Kabel
10 im Verbindungspunkt B fließen.
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Hieraus ersieht man mit aller Deutlichkeit, daß die mit Hilfe des
Verfahrens nach der Erfindung hergestellten elektrischen Verbindungen ganz wesentlich
zuverlässiger und betriebssicherer sind als die bisher bekanntgewordenen Verbindungen.
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F i g. 4 zeigt, daß man mit dem Verfahren nach der Erfindung auch
vier Kabel mechanisch und elektrisch miteinander verbinden kann, wobei jedes einzelne
Kabel mit Hilfe von zwei verschiedenen. getrennten Klemmen angeschlossen ist und
jette Klemme zwei verschiedene Kabel umfaßt.
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In F i g. 5 sind drei Koaxialkabel 90, 91, 92 dargestellt, welche
die innenliegenden Leiter 93; 94, 95
aufweisen, die mit Hilfe der
Klemmen 81, 82, 83 eines kleinen T-Verbinders 80 auf die gleiche Weise verbunden
sind, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist. Die äußere Umklöppelung 96, 97, 98 der
Kabel 91, 92 und 90 kann durch besondere Hilfsmittel in entsprechender Weise verbunden
werden.
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Es versteht sich von selbst, daß der Fachmann den Erfindungsgegenstand
in mannigfacher Weise abändern oder modifizieren kann, ohne den Rahmen der Erfindung
verlassen zu müssen.
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Eine naheliegende Abänderung des Verfahrens nach der Erfindung besteht
beispielsweise darin, daß man an Stelle des T-Verbinders einen Verbinder äquivalenter
Konfiguration verwendet; so kann man beispielsweise mit dem gleichen Erfolg an Stelle
des T-Verbinders einen Y-Verbinder anwenden.