DE1213023B - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

HOIr

Deutsche Kl.: 21c-21/01

Nummer: 1213 023

Aktenzeichen: B 72048 VIII d/21 c

Anmeldetag: 24. Mai 1963

Auslegetag: 24. März 1966

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder für ein flexibles, aus flachen Leitern bestehendes und von einer flachen Isolierhülle umgebenes Kabel, das von einem aus zwei Hälften bestehendem Träger aufgenommen ist, in dem mit geschärften Enden versehene Kontaktelemente befestigt sind.

Flachkabel bestehen in der Regel aus einer Vielzahl von dünnen, bandförmigen, flexiblen Leitern, die parallel in Abständen zueinander in einer gemeinsamen Ebene liegen und durch ein Dielektrikum getragen sind. Standardflachkabel sind gewöhnlich aus individuellen Bandleitern aus Kupferfolie gefertigt, die sich in einem entsprechend flachen dielektrischen Trägerkörper aus verschiedenen Arten von Polyestern, polyäthylenisch fluorierten Kunststoffen, Polyvinylen oder Siliziumgummi befinden.

In der Praxis wurde festgestellt, daß die gedrungenen Dimensionen und die Empfindlichkeit der verwendeten bandförmigen Leiter die elektrische Verbindung von Flachkabeln an Anschlußgeräte langwierig, unsicher und schwierig machen.

Es wurden schon verschiedene Methoden zur Hersellung von Verbindungen an Flachkabel versucht. Überwiegend ist es dabei notwendig, die Isolation oder einen Teil derselben von einem Kabelabschnitt zu entfernen, um diesen abisolierten Teil verlöten oder Fläche auf Fläche im Kontakt verklemmen zu können. Das Abisolieren schwächt den betreffenden Abschnitt des Kabels und setzt die empfindlichen Leiterelemente der Gefahr des Einkerbens, Einschneidens und möglicherweise des völligen Losreißens aus. Auch das Durchbohren des dielektrischen Trägerkörpers und der Oberfläche des darunterliegenden Leiterelementes durch ein Kontaktelement wurde bereits versucht. Diese Methode hat den Nachteil, daß sie nur verhältnismäßig eng begrenzte Kontaktflächenbereiche zuläßt und daß der Leiter, wenn die Durchbohrung im Durchmesser zu groß wird, an dieser Stelle leicht abbricht.

Für runde, gelitzte Leiter ist es bekannt, ein Kontaktelement in der Längsrichtung des Leiters und parallel zu dessen Achse einzustecken, um die elektrische Verbindung ohne Entfernung von Isoliermaterial herzustellen. Diese Art der Verbindung ist aber nicht geeignet bei massiven Leitern und insbesondere nicht bei Leitern, die einen ausnehmend kleinen Querschnitt haben, wie er bei Flachkabeln Verwendung findet. Eine Eindringtiefe, die zur elektrischen Kontaktierung noch ausreichen mag, entbehrt in vielen Fällen der erforderlichen mechanischen Festigkeit; und ein angemessen großer Kontakt Elektrischer Verbinder für flexible Flachkabel

Anmelder:
Burndy Corporation, Norwalk, Conn. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,
Dr.-Ing. A. Weickmann,
Dipl.-Ing. H. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,
München 27, Möhlstr. 22

Als Erfinder benannt:

John C. Sarazen, White Plains, N.Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
ao V. St. v. Amerika vom 28. Juni 1962 (205 891) - -

führt leicht zu Brüchen des Leiters beim Versuch der Einführung des Kontaktelementes.

Zur teilweisen Behebung dieser Nachteile wurden Spezialflachkabel entwickelt, bei denen die Leiter die Form eines abgeflachten Rohres besitzen oder aus zwei getrennten Bändern bestehen, die in der Längsrichtung Fläche auf Fläche in Kontakt liegen. Die Herstellung der Verbindung erfolgt durch ein Kontaktelement, das zwischen die leitenden Bänder oder in das abgeflachte leitende Rohr eingesteckt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Verbinder zur Verwendung bei flexiblen Standardflachkabeln zu schaffen, der ein Abisolieren des Kabels nicht erforderlich macht und trotzdem eine dauerhafte Kontaktierung gewährleistet, ohne daß eine äußere Klemmung oder Bindung hergestellt werden muß.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der elektrische Verbinder dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement schwertförmig ausgebildet und zwischen dem Leiter und der Isolierliülle in Längsrichtung des Kabels in dieses eingeführt ist und daß der Träger mit einem Führungsteil für das flache Kabel versehen ist, an dem die Breitseiten des Kabels im Bereich des eingreifenden Kontaktelementes abgestützt sind.

Die Halterung des Kontaktelementes an dem flachen Leiter wird dabei durch den Eingriff zwischen Leiter und Isolierhülle gewährleistet.

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Trotz der Flexibilität und der extremen Dünne des flexiblen Flachkabels kann das geschärfte Kontaktelement an einem Ende dieses Kabels zwischen dem Leiter und der dielektrischen Kabelhülle eingeführt werden, wenn die obere und die untere Fläche des Kabelendes erfindungsgemäß abgestützt und gehalten werden kann. Durch die Führung, Abstützung und Halterung des Kabels wird ein Biegen und Falten des Leiters während der Einführung des Kontaktelementes verhindert und das richtige Einführen des Kontaktelementes schon zu Beginn dieses Vorgangs gewährleistet. Wenn ein so axial ausgerichteter Kontakt gegen das Ende eines Leiters gedrückt wird, verursacht der durch den massiven Leiter gegen die axiale Einführung gebotene Widerstand ein seitliches Ausweichen des Leiters nach der einen oder anderen Seite des geschärften Endes des Kontaktelementes. Die natürliche Elastizität des üblicherweise für Flachkabel verwendeten dielektrischen Materials reicht aus, um diese Ablenkung zu gestatten. Das Kontaktelement tritt dann in das Kabel längs des Weges des geringsten Widerstandes ein, d. h. längs der Berührungsflächen zwischen dem Leiter und dem dielektrischen Körper. Der so bewerkstelligte Eingriff gewährleistet eine enge flächige Berührung zwischen dem Kontaktelement und dem Leiterband; gleichzeitig wird das Kontaktelement in dem Kabel gehalten.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbinders ist in an sich bekannter Weise mindestens eines der Führungsteile zur Verhinderung einer Bewegung des Kabels relativ zu demselben diskontinuierlich ausgebildet.

Die Figuren erläutern die Erfindung an Ausfuhrungsbeispielen. Es stellt dar

F i g. 1 eine Ausführungsform im Schrägriß,

Fig. 2 die Stirnansicht des Verbinders der Fig. 1 in Richtung der Kabeleinführung,

Fig. 3 den Grundriß des Verbinders der Fig. 1 bei abgenommener oberer Hälfte,

Fig. 4 den Schnitt nach Linie4-4 zu Fig. 3, wobei jedoch die obere Hälfte angesetzt ist,

Fig. 5 denselben Schnitt wie Fig. 4 mit angeschlossenem Flachkabel,

F i g. 6 eine andere Ausführungsform im Schrägriß,

Fig. 6A den Teil 42 aus Fig. 6,

Fig. 7 den Grundriß zu Fig. 6,

F i g. 8 den Schnitt nach Linie 8-8 zu F i g. 7,

Fig. 9 die Stirnansicht der vereinigten Teile, die in Fig. 6 getrennt gezeigt sind,

Fig. 10 eine dritte Ausführungsform im Schrägriß,

Fig. 11 eine weitere Ausführungsform im Längsschnitt.

Es wurde gefunden, daß trotz der Flexibilität und der extremen Dünne eines flexiblen Flachkabels ein geschärftes Kontaktelement an einem Ende dieses Kabels zwischen einem Leiter und der dielektrischen Kabelhülle eingeführt werden kann, wenn die obere und die untere Fläche des Kabelendes so abgestützt und gehalten werden, daß ein Verbiegen nicht stattfinden kann und das Kontaktelement relativ zu den Abstützelementen in axialer Ausrichtung zu dem Leiter in Stellung gebracht wird. Durch die Abstützung und Halterung des Kabels wird ein Biegen und Falten des Leiters während der Einführung des Kontaktelementes verhindert und das richtige Einführen des Kontaktelementes schon zu Beginn dieses Vorgangs gewährleistet. Wenn ein so axial ausgerichteter Kontakt gegen das Ende eines Leiters gedrückt wird, verursacht der durch den massiven Leiter gegen die axiale Einführung gebotene Widerstand ein seitliches Ausweichen des Leiters nach der einen oder anderen Seite des geschärften Endes des Kontaktelementes. Die natürliche Elastizität des üblicherweise für Flachkabel verwendeten dielektrischen Materials reicht aus, um diese Ablenkung zu gestatten. Das Kontaktelement tritt dann in das Kabel längs des Weges des geringsten Widerstandes ein, d. h. längs der Berührungsflächen zwischen dem Leiter und dem dielektrischen Körper. Der so bewerkstelligte Eingriff gewährleistet eine enge flächige Berührung zwischen dem Kontaktelement und dem Leiterband; gleichzeitig wird das Kontaktelement in dem Kabel gehalten.

Der Verbinder der Fig. 1 bis 5 besteht aus einem Gehäuse 30, das ein Paar von einander gegenüberliegenden inneren Flächen 31, 32 aufweist und eine Vielzahl von Kontaktelementen 27 einschließt, die gegenüber den erwähnten Flächen in Kanälen 35 fixiert sind. Die Kontaktelemente 27 besitzen End-• teile, wie Schellen 28, zum Anschluß von Außenleitern sowie geschärfte Endteile 29 zur Einführung in das Kabel. Das Gehäuse 30 besteht aus einer oberen Hälfte 25 und einer dazu symmetrischen unteren Hälfte 24. Die beiden Hälften sind vereinigt, z. B. mit Schrauben 26 zusammengespannt, welche den Oberteil 25 durchgreifen und in Gewindeeinsätze 34 des Unterteiles eingeschraubt sind. Die Gesamttiefe eines jeden Kanals 35 ist zweckmäßig etwas kleiner als die Dicke eines Kontaktelementes 27, so daß beim Zusammenspannen der Gehäuseteile 24 und 25 ein Klemmdruck auf die Kontakte 27 ausgeübt wird, und diese so gegen Axialbewegung gesichert sind.

Die flachen Streifen 27 haben vorzugsweise eine Dicke, die kleiner oder gleich ist der Gesamtstärke des.Kabels, und eine Breite, die gleich oder kleiner ist als die Breite des kontaktierenden individuellen Leiters. Wenn im Querschnitt kreisförmige Kontaktelemente Verwendung finden, wie beispielsweise Kontaktelemente 51 der Fig. 8, dann soll der Durchmesser vorzugsweise kleiner oder gleich der Gesamtdicke des Kabels sein. Kontaktelemente mit diesen Dimensionen gewährleisten eine große Kontaktfläche bei minimalster Beschädigung des Kabels und der Leiterstruktur.

Wenn die Gehäuseteile 24 und 25 vereinigt sind, erstrecken sich die geschärften oder gespitzten Enden 29 der Kontaktelemente 27 in den Innenraum des Gehäuses, der begrenzt ist durch die Flächen 31, 32 und Seitenwandungen 33. Die Abmessungen dieser Flächen und Seitenwandungen werden so gewählt, daß ein Kabel 20 von gewünschter Größe in das Gehäuse eingesteckt werden kann und dabei in der Längsachse geführt wird. Die Kanäle sind so angeordnet, daß die Elemente 27 parallel zueinander liegen, wobei jeder Kanal mit einem Leiter 21 des eingeführten Flachkabels 20 fluchtet. Wird das Kabel eingesteckt und gegen die geschärften Enden 29 der Kontaktelemente 27 gedrückt, dann dringt jedes Kontaktelement 27 des Kabels 20 zwischen einen Leiter 21 und die dielektrische Hülle 23 ein. Es können gegenüber den Flächen 31 und 32 vertikal versetzte Flächen 31A und 2>2A vorgesehen sein, um das durch das Einführen der Kontaktelemente 27 ver-

ursachte seitliche Ausweichen des Kabels zu ermöglichen, wie in F i g. 5 gezeigt.

Bei der Ausführungsform der F i g. 6 bis 9 handelt es sich um einen Verbinder, der aus einem zweiteiligen Trägerblock 42, 43 für das Kabel und einem diesen Block aufnehmenden Körper 60 mit einer Vielzahl von angeschärften Kontaktelementen besteht. Der Blockteil42 (Fig.6A) enthalt Kabelstützflächen 58 und 58^4, die vertikal zueinander versetzt sind. Ähnliche Stützflächen 57 und 57^4 sind in dem Blockteil 43 vorgesehen und von den Flächen 58, 58 .<4 durch nach oben stehende Seitenwandungen 59 in Abstand gehalten. Dieser Abstand ist so gewählt, daß auf das eingefügte Kabel 20 ein Preßdruck ausgeübt wird, wenn die Blockteile 42, 43 über dem Kolben vereinigt und in den Körper 60 eingefügt sind. Der Klemmdruck dient zur Verhinderung einer axialen Verschiebung des Kabels relativ zu den Blöcken während des Einsteckens von Kontaktelementen 51. Entsprechend der Versetzung zwischen den Flächen 58, 58 ^t und 57, 57.4 erfährt das Kabel bezüglich seiner Achse eine Deformierung, die ihrerseits zur Verhinderung einer axialen Verschiebung beiträgt.

Der den Block 42, 43 aufnehmende Körper 60 besteht aus einem Basisteil 40, welcher eine Vielzahl von sich nach außen erstreckenden geschärften Kontaktelementen 51 trägt sowie aus einem Paar von Armen 41, zwischen denen der Block 42, 43 aufgenommen wird. Die Arme 41 sind vorzugsweise leicht elastisch, so daß die vereinigten Blöcke in der Arbeitsstellung ineinanderschnappen. An den inneren Oberflächen der Arme 41 befindet sich ein Paar von Schlitzen 45, die mit einem Führungsteil 44 in jedem der Blockteile 42 und 43 in Wechselwirkung arbeiten und so beim Einschieben des Blockes 42, 43 in den Körper 60 eine Führung bilden. Die Kontaktelemente 51 befinden sich je in Flucht mit einem Leiter 21 des Kabels 20. Die Kontaktelemente 51 sind mit geschärften Spitzen 53 versehen. Die aus der Basis 40 überstehenden Enden der Kontaktelemente 51 dienen für den Anschluß von Außenleitern. Wenn der Verbinder zusammengefügt ist, hintergreifen Schultern 46 an jedem der Anne 41 die rückwärtigen Kanten 47 der Blockteile 42 und 43, so daß diese in dem Körper 60 gehalten werden. Ausnehmungen 56 an jeder der Oberflächen 58^4 und 57 A nächst dem Kabelende gestatten eine Ausbauchung des Kabels, die verursacht wird durch Einschieben der Kontaktelemente.

Bei der Ausführungsform der Fig. 10 besteht der Verbinder aus zwei dielektrischen Hälften 70 und 71, die eine Vielzahl von zwischen sie eingeklemmten Kontaktelementen 85 tragen. Die Gehäusehälften 70 und 71 besitzen Basisteile 72, 73, von denen Plattformen 74 und 75 nach vorn auskragen; diese Plattformen bestimmen Stützflächen 79 bzw. 80. In den Basisteilen der beiden Gehäusehälften befinden sich die Kontaktelemente aufnehmende Nuten 87 mit Vorsprüngen oder Nasen 88 zum Eingriff in entsprechende Nuten 89 der Kontaktelemente 85. Hierdurch wird eine axiale Relativbewegung der Kontaktelemente zu dem Gehäuse verhindert. Auf geeignete Weise, z. B. durch Schrauben 76, die in Gewindeeinsätze 77 eingreifen, werden die beiden Gehäusehälften 70 und 71 zusammengespannt. Im vereinigten Zustand der Gehäuseteile befinden sich die Stützflächen 79 und 80 am rückwärtigen Ende nächst ihrer Basen 72, 73 in größerem Abstand, am vorderen Ende hingegen nächst den geschärften Enden 86 der Kontaktelemente 85 in kleinerem Abstand voneinander; dies zum Zweck der Anpassung an die Zunähme der Stärke des Kabels, die verursacht wird durch das Eindringen der Kontaktelemente 85. Die Plattformen 74 und 75 sind vorzugsweise leicht flexibel, wodurch eine weitere Anpassung an die Vergrößerung der Kabeldicke gewährleistet wird. Außerdem wird die Halterung des Kabels durch Klemmdruck gefördert. Vorsprünge 90 an der Plattform 75 dienen dazu, die Querausrichtung des Kabels gegenüber den Kontaktelementen 85 zu gewährleisten. Die Ausführungsform der Fig. 11 zeigt einen Verbinder, der aus zwei identischen dielektrischen Hälften 114, 113 besteht, zwischen welchen eine Vielzahl von Kontaktelementen 101 angeordnet ist. In eine der beiden Hälften werden vor deren Vereinigung Paßstifte 104 eingebettet. Diese greifen in entsprechende Bohrungen der anderen Hälfte ein. Nuten an den Längskanten der Kontaktelemente 101 arbeiten in Wechselwirkung mit den eingebetteten Paßstiften 104, so daß die Kontaktelemente in der Längsrichtung fixiert werden. Nach Vereinigung der beiden Verbinderhälften sind die Enden 102 der Kontaktelemente völlig in einem Hohlraum 111. Die Verbindung mit Außenleitern geschieht über Löcher oder Bohrungen 112. Nach vorn stehende Arme 115 besitzen gegenüberliegende Flächen 110. Diese Arme sind leicht flexibel; ihr Abstand verjüngt sich in ähnlicher Weise, wie in Fig. 10 gezeigt, um der Ausbauchung des Kabels und dessen Halterung Rechnung zu tragen.

In den Flächen 110 befindet sich eine Vielzahl von zahnähnlichen Querrippen 106, die dazu dienen, die dielektrische Hülle eines eingeführten Kabels zu fassen und gegen Herausziehen zu sichern. Diese Rippen tragen wesentlich zur Halterung des Kabels in dem Verbinder bei.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Verbinder für ein flexibles, aus flachen Leitern bestehendes und von einer flachen Isolierhülle umgebenes Kabel, das von einem aus zwei Hälften bestehendem Träger aufgenommen ist, in dem mit geschärften Enden versehene Kontaktelemente befestigt sind, dadurchgekennzeichnet, daß das Kontaktelement (27) schwertförmig ausgebildet und zwischen dem Leiter (21) und der Isolierhülle (23) in Längsrichtung des Kabels (20) in dieses eingeführt ist und daß der Träger (30) mit einem Führungsteil (31α, 32 α) für das flache Kabel (20) versehen ist, an dem die Breitseiten des Kabels (20) im Bereich des eingreifenden Kontaktelementes (27) abgestützt sind.

2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise mindestens eines der Führungsteile (31a, 32 a) zur Verhinderung einer Bewegung des Kabels (20) relativ zu demselben diskontinuierlich ausgebildet ist.

3. Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskontinuität in an sich bekannter Weise durch zahnähnliche Querrippen (106) gebildet ist, die dem Herausziehen des Kabels (20) entgegenwirken.

4. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der im Träger (30) befestigten Kontaktelemente (27) gleich den Abständen der Leiter (21) im Kabel (20) sind und daß von den Trägern (30) zwei im Abstand voneinander angeordnete Arme (33) ausgehen, zwischen denen das Kabel (20) eingeführt ist.

5. Verbinder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz- und Leitflächen (31α, 32 α) der Arme (33) in an sich bekannter

Weise derart abgesetzt sind, daß das Kabel (20) • beim Einführen der Kontaktelemente (27) sich an der einen oder anderen Seite derselben ausbauchen kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung ρ 29274DVIIId/21c (bekanntgemacht am 29. 3.1951);
französische Patentschrift Nr. 1172 982;
USA-Patentschriften Nr. 2 216 344, 2 567 783.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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