DE1515425C - Elektrische Kupplung zum Anklemmen eines feinen lackisoherten Drahtes - Google Patents
Elektrische Kupplung zum Anklemmen eines feinen lackisoherten DrahtesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kupplung, bestehend aus einem konvergierenden
Steckerteil und einem dem Steckerteil entsprechenden Hülsenteil, die selbsthemmend aufeinander aufdrückbar
sind und zwischen die ein aus einem lackisolierten feinen Draht bestehender elektrischer Leiter festklenimbar
ist, wobei an der Außenseite des Steckerteiles oder an der Innenseite des Hülsenteiles eine in
den Leiter sich einbeißende, sich quer zur Längsachse der Teile erstreckende Verzahnung vorgesehen
ist und wobei die eine flach ansteigende, etwa parallel zur Längsachse sich erstreckende Flanke und
eine steil abfallende, etwa senkrecht zur Längsachse sich erstreckende Flanke aufweisende Verzahnung
mit ihrer steil abfallenden Flanke dem Einsteckende zugewendet ist. ... ,
Bei einer derartigen den Gegenstand des Hauptpatentes 1 175 308 bildenden elektrischen Kupplung
wird durch das Einbeißen der Verzahnung in den lackisolierten feinen Draht eine, elektrische Verbindung
zwischen dem Draht und den Kupplungsteilen hergestellt. Wenn nun jedoch etwa aus Unachtsamkeit die Kupplungsteile mit übermäßiger
Kraft ineinandergesteckt werden, besteht die Gefahr, daß der Draht an der Stelle, an der er in den Hülsenteil
eintritt, bricht. Diese Gefahr besteht insbesondere bei Massenfertigungsverfahren, da es dort häufig
undurchführbar ist, die Kraft, mit der die Kupplungsteile ineinandergesteckt werden, genau zu dosieren.
Auch wenn nicht ein sofortiges Brechen des Drahtes eintritt, so wird doch sein Durchmesser an der Stelle,
an der der Draht in den Hülsenteil eintritt, eine Verringerung erfahren, so daß der Draht bei Verwendung
der fertigen Kupplung an dieser Übergangsstelle zum Brechen neigt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer elektrischen Kupplung der eingangs genannten
Art Vorsorge dagegen zu treffen, daß der Draht an seiner Eintrittstelle in den Hülsenteil zum Brechen
neigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steckerteil und der Hülsenteil unterschiedlich
stark abgeschrägt sind, so daß nach Ein- · führen des Steckerteiles in den Hülsenteil ein von
der Öffnung her, d. h. also vom größeren Ende der Hülse her, sich erstreckender Zwischenraum zwischen
dem Steckerteil und dem Hülsenteil gebildet ist.
Wenn bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kupplung die Kupplungsteile mit übermäßiger Kraft
ineinandergesteckt werden, so daß es zu einem Abscheren oder zu einer starken Querschnittsverminderung
des Leiters kommt, so findet diese Abscherung bzw. starke Querschnittsverminderung an einer Stelle
statt, die genügend weit von der Eintrittsstelle des .Drahtes in den Hülsenteil entfernt liegt, so daß trotzdem
eine zuverlässige Einspannung des Drahtes zwischen den Kupplungsteilen gewährleistet ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 perspektivisch zwei Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen elektrischen Kupplung,
F i g. 2 in vergrößertem Maßstab eine elektrische Verbindung, die mittels einer elektrischen Kupplung
gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 gebil-(let
ist,
Fig. 2A in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit
der Fig. 2,
Fig. 2B eine Draufsicht auf eine Einzelheit des in
F i g. 2 wiedergegebenen Verbindungsaufbaues,
F i g. 3 einen weiteren Querschnitt durch den Aufbau einer elektrischen Verbindung, die von einer
elektrischen Kupplung gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 gebildet ist,
Fig. 3A Draufsichten auf besondere Einzelheiten
des in Fig. 3 wiedergegebenen Verbindungsaufbaues,
F i g. 4 bis 7 Querschnitte durch den Aufbau elektrischer Verbindungen, die mittels elektrischer Kupplungen
gemäß weiteren Ausführungsformen der Erfindung gebildet sind,
Fig. 4A bis 7A Draufsichten auf besondere Einzelheiten
der jeweiligen Verbindungen nach den F i g. 4 bis 7,
Fig. 8 bis 11 und 14 bis 16 Querschnitte durch elektrische Verbindungen, die von elektrischen
Kupplungen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung gebildet sind,
Fig. 12 und 13 Querschnitte durch Teile elektrischer
Kupplungen entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Es soll zunächst auf die F i g. 1 bis 2 B eingegangen werden. Eine gedruckte Schaltplatte 1, die beispielsweise
aus Phenolharz besteht, weist einen gedruckten Leiter 2 auf, an den ein Flansch 3 eines
elektrischen Hülsenteiles 4 angesetzt ist, der in einer Öffnung der Platte 1 nach Art eines Nietes mittels
der Flansche 3 und 5 festgelegt ist und dabei eine Anschlußöse 6 des Leiters 2 durchsetzt. Der Hülsenteil
4 ist nach innen verjüngt ausgebildet, wobei der Neigungswinkel des Hülsenteiles zur Unterseite der
Platte 1 hin (vgl. F i g. 2) abnimmt, wie das mit der gestrichelten Linie 7 in F i g. 2 angedeutet ist. Der
Hülsenteil 4 vermag einen elektrischen Steckerteil 8 aufzunehmen, der einen Schaft 9 besitzt, der zwingenartig
ausgebildet ist und an einen (nicht dargestellten) elektrischen Leiter angedrückt werden
kann. Der Steckerteil 8 weist ferner einen Kopf 10 mit einem konstanten, in Fig. 2 durch die gestrichelte
Linie 11 angedeuteten Neigungswinkel auf, der wesentlich kleiner ist als der Neigungswinkel des
oberen Gebietes des Hülsenteiles 4 (vgl. F i g. 2). Der Kopf 10 ist mit einer Reihe von Zahnringen 12 versehen,
die Schneidkanten bilden, die so ausgerichtet sind, daß sie in Richtung der Neigung des Kopfes 10
wirksam sind.' Wenn ein elektrischer Draht 13 mit einem elektrisch leitenden Kern 14 und einer Isolationsschicht
15, dessen Enden festzuklemmen sind, mit dem Leiter 2 und dem Steckerteil 8 verbunden
werden soll, so wird der Draht zunächst in den Hülsenteil 4 eingesetzt. Hierauf wird der Steckerteil 8 in
den Hiilsenteil 4 beispielsweise mittels eines'Werkzeuges eingetrieben, das zwischen einer Schulter 16
des Steckerteils und (vgl. F i g. 2) einer unteren Stirnfläche des Hülsenteils angebracht ist. Beim Einbringen
des Steckerteils in den Hülsenteil wird der Draht 13 zwischen dem Steckerteil und der Innenfläche des
Hülsenteiles zusammengedrückt, wobei die Zahnringe 12 die Isolation 15 des Drahtes durchschneiden
und in den Kern 14 des Leiters eindringen. Der Draht 14 wird beim Festschlagen des Steckerteils 8
progressiv abgeflacht, während die Zahnringe 12 an der freigelegten Oberfläche des Kernes 14 reiben und
insofern dort befindliches Metalloxyd entfernen.
Wie besonders in Fig. 2A deutlich dargestellt,
bildet jeder Zahnring 12 eine Schneide, die im Verhältnis zu der Längsachse des Steckerteils 8, wie
durch die gestrichelte Linie 17 angedeutet, geneigt
ist. Infolge der unterschiedlichen Neigungswinkel des Steckerteils 8 und der Innenfläche des Hülsenteiles 4
erfährt der Kern 14 beim Festschlagen des Steckerteils 8 eine Verformung gemäß F i g. 2 B, wobei die
Isolation 15 abgeschält und durch den beim Eintreiben
des Steckerteils auftretenden Druck derart auseinandergespreizt wird, daß zu beiden Seiten des
Kernes 14 zwei Schenkel 15 a und 156 aus Isoliermaterial entstehen, die sich von einem Punkt A des
Drahtes 13 aus bis zu dessen freiem Ende erstrecken. Jeder Zahnring berührt den Kern 14 in einem Gebiet
18, wobei die Größe der Gebiete 18 in dem Maße anwächst, wie sich die Neigung der Innenfläche des
Hülsenteiles 4 der Neigung des Kopfes 10 annähert.
Wie in Fig. 2 dargestellt, erfährt der Draht 13
durch die Einführung des Steckerteils 8 zwischen dem Punkt B und dem Punkte eine Verjüngung, die
dem Unterschied zwischen den Neigungen des Steckerteils und der Innenfläche des Hülsenteiles 4
entspricht. Die relativen Abmessungen des Steckerteils und des Hülsenteiles sind im Verhältnis zur
Stärke des Drahtes 13 so gewählt, daß die Zugfestigkeit des Drahtes 13 in Abwärtsrichtüng (vgl. F i g. 2)
längs des Drahtabschnittes 13, der innerhalb des Hülsenteiles liegt, stufenweise verringert wird.
Wie in den Fi g. 2 und 2 A gezeigt, ist der Kern 14 längs eines großen Abschnittes, mit dem er in den
Hülsenteil hineinragt, voll isoliert. Selbst wenn die beim Eintreiben des Steckerteils in den Hülsenteil
aufgewandte Kraft so groß ist, daß der untere (vgl. Fig. 2) Abschnitt des Drahtes mittels der Zahnringe
abgetrennt wird, bleibt ein großes Stück des in den Hülsenteil ragenden Drahtes von einer Anzahl Zahnringe
eingespannt, die den Draht nicht durchschneiden.
F i g. 3 zeigt, wie die Kupplung eingesetzt werden kann, um eine Reihe von Drähten 19 bis 21 unterschiedlicher
Stärken einzuspannen. Bei der Herstellung der Verbindungen werden ilie Drähte 19 bis
21 nebeneinander auf der gleichen Seite des Steckerteils angeordnet, so daß die Drähte beim Festschlagen
des Steckerteils in dem Hülsenteil gemäß Fig. 3A abgeplattet werden, wonach der Bereich, in dem eine
Abplattung erfolgt, um so größer wird, je größer die Stärke des Drahtes ausfällt.
Wie mit Fig. 1 veranschaulicht, kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ein Steckerteil 8'
an der Platte 1 befestigt sein, um eine elektrische Verbindung mit einem darauf befindlichen Leiter 2'
herzustellen, während der Hülsenteil lose angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform sind der ersten Ausführungsform
entsprechende Teile jeweils mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, die jedoch zusätzlich
mit einem Strich versehen sind.
Mit Fig. 4 sind ein Hülsenteil 22 und ein Steckerteil
23 wiedergegeben, die jeweils eine Neigung entsprechend den gestrichelten Linien 24 und 25 aufweisen.
Der Hülsenteil 22 hat einen Glockenrand 26, während seine Innenfläche im übrigen einen konstanten
Neigungswinkel aufweist. Der Neigungswinkel des Steckerteils 23 ist ebenfalls konstant und ist im
Verhältnis zu dem Neigungswinkel des Hülsenteiles
22 klein genug, um die Aufnahme eines Drahtes 27 mit einer Isolation 28 und einem leitenden Kern 29,
der einen etwas größeren Durchmesser als der Draht 13 hat, zwischen dem Steckerteil und dem Hülsenteil
zu ermöglichen.
Wie in Fig. 4A gezeigt, nehmen der Kern 29 und
die Isolation 28 eine Gestalt an, die durch den Unterschied zwischen dem Neigungswinkel des Steckerteils
und des Hülsenteiles bestimmt ist. Die Schneidkanten der Zahnringe des Steckerteils haben einen größeren
Angriffswinkel als die Schneidkanten der in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3A beschriebenen Zahnringe,
so daß sie auch stärker in den Kern des Drahtes eindringen. .
ίο F i g. 5 gibt einen Steckerteil 30 und einen Hülsenteil
31 wieder, wobei der Steckerteil 30 einen konstanten Neigungswinkel — wie durch die gestrichelte
Linie 32 angedeutet — aufweist und die Innenfläche des Hülsenteiles 31 Abschnitte C und D hat, deren
Neigungswinkel entsprechend der gestrichelten Linie 33 voneinander abweichen; das Verhältnis der Längen
der Abschnitte C und D richtet sich nach der Stärke der Isolation eines festzulegenden Drahtes 34.
Je dicker demnach die Isolation ausfällt, desto län-
ao ger muß entsprechend der Abschnitt C ausgebildet sein, um den Isolierwerkstoff aufnehmen zu können.
Wie aus Fig. 5A ersichtlich, hängt das Maß, in
dem der Draht 34 eine Abflachung erfährt, von dem Verhältnis der Neigungswinkel des Steckerteils einerseits
und des Hülsenteiles andererseits ab.
Gemäß Fig. 6 hat der Steckerteil 35 einen mit der
gestrichelten Linie 36 angedeuteten konstanten Neigungswinkel, während ein Hülsenteil 37 durch eine
Innenfläche begrenzt ist, deren Verlauf im wesentliehen einem Doppelkegel entspricht, wie durch die
gestrichelte Linie 38 angedeutet. Ein Draht 39 wird dabei derart eingeklemmt, daß er eine Gestalt gernäß
Fig. 6A annimmt, wonach ein freigelegter Bereich 40 des Kernes des Drahtes 39 von der (in Draufsicht
gesehenen) Isolation 41 umgeben wird. . . ; ■
Der Draht 39 kann von jedem Ende des Hülsenteiles 37 her in diesen eingesetzt werden. .
Fig. 7 gibt eine Ausführungsform wieder, bei der
ein Steckerteil 42 Abschnitte mit unterschiedlichen Neigungswinkeln (vgl. gestrichelte Linie 43) aufweist,
während die Innenfläche eines Hülsenteiles 44 — entsprechend der Linie 45 —■ unter einem konstanten
Winkel geneigt ist, der etwas größer ist als der Neigungswinkel des Mittelabschnittes des Steckerteils 42.
Die oberen und unteren Abschnitte des Steckerteils 42 (Fig. 7) sind in entgegengesetzter Richtung im
Verhältnis zu dem Mittelabschnitt des Steckerteils geneigt. Ein isolierter Draht 46 erfährt bei einer Einspannung
gemäß Fi g. 7 eine Verformung, bei der er
die aus Fig. 7A ersichtliche Gestalt annimmt. ;
In den in weiteren Figuren dargestellten Ausführungsformen von Kupplungen gemäß der Erfindung, ,
die nachstehend beschrieben werden, sind Zahnringe nicht besonders dargestellt, jedoch wird davon ausgegangen,
daß sie jeweils auf dem Steckerteil vor-,
gesehen sind. ... .·.;-. ν-■;,.:.■■:■-'
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 hat ein
Hülsenteil 47 eine Innenfläche, die im wesentlichen einen Doppelkegel begrenzt, so daß zwei Steckerteile
48 und 49, die von beiden Enden her in den Hülsenteil 47 eingetrieben werden, aufgenommen werden
können, wobei die Steckerteile und die Hülsenteile Neigungen entsprechend den gestrichelten Linien 50
bis 52 aufweisen. Gegebenenfalls können der obere und der untere Abschnitt des Hülsenteiles 47 unterschiedlich
geneigte Innenflächen haben (vgl. Fig. 8).
Ebenso können die Steckerteile 48 und 49 unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen.
Claims (13)
1. Elektrische Kupplung, bestehend aus einem konvergierenden Steckerteil und einem dem
Steckerteil entsprechenden Hülsenteil, die selbsthemmend aufeinander aufdrückbar sind und zwischen
die ein aus einem lackisolierten feinen Draht bestehender elektrischer Leiter festklemmbar
ist, wobei an der Außenseite des Stecker-
teiles oder an der Innenseite des Hülsenteiles eine in den Leiter sich einbeißende, sich quer zur
Längsachse der Teile erstreckende Verzahnung vorgesehen ist und wobei die eine flach ansteigende,
etwa parallel zur Längsachse sich erstreckende Flanke und eine steil abfallende, etwa
senkrecht zur Längsachse sich erstreckende Flanke aufweisende Verzahnung mit ihrer steil
abfallenden Flanke dem Einsteckende zugewendet ist, nach Patent 1175 308.5-09, dadurch
gekennzeichnet, daß der Steckerteil (8) und der Hülsenteil (4) unterschiedlich stark abgeschrägt
sind, so daß nach Einführen des Steckerteiles (8) in den Hülsenteil (4) ein von der
Öffnung her, d. h. also vom größeren Ende der Hülse (4) her, sich erstreckender Zwischenraum
zwischen dem Steckerteil (8) und dem Hülsenteil (4) gebildet ist.
2. Elektrische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ineingriffstehen
des Steckerteiles (8) und des Hülsenteiles (4) der größte Durchmesser des Steckerteiles (8) über
dem Teil, der im Hülsenteil (4) liegt, kleiner ist als die größte innere Weite des Hülsenteiles (4).
3. Elektrische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kupplungsteile
(22, 23) einen stetig verlaufenden, im wesentlichen konstanten Neigungswinkel aufweisen.
4. Elektrische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Kupplungsteil
(30) einen stetig verlaufenden, im wesentlichen konstanten Neigungswinkel hat, während der
andere Kupplungsteil (31) zwei Abschnitte mit merklich voneinander abweichenden Neigungswinkeln
enthält.
5. Elektrische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsenteil (37)
eine Innenfläche aufweist, die etwa einen Doppelkegelstumpf begrenzt, während der Steckerteil
(35) einen stetig verlaufenden, im wesentliehen konstanten Neigungswinkel aufweist.
6. Elektrische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckerteil (42)
einen in einer Richtung sich verjüngenden Mittelabschnitt und zwei Endabschnitte aufweist, die
sich jeweils in entgegengesetzter Richtung verjüngen, und daß der Hülsenteil (44) durch eine
Innenfläche begrenzt ist, die einen stetig verlaufenden, im wesentlichen konstanten Neigungswinkel
hat.
7. Elektrische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsenteil (47)
eine Innenfläche aufweist, die im wesentlichen einen Doppelkegelstumpf begrenzt, so daß der
Hülsenteil (47) einen weiteren Steckerteil (49) aufzunehmen vermag, der stumpf an den ersten
Steckerteil (48) angrenzt.
8. Elektrische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckerteil (53)
als Doppelkegelstumpf ausgebildet ist, der mit einem weiteren Hülsenteil (55) verbunden werden
kann.
9. Elektrische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Hülsenteil (57, 62) in einen weiteren Steckerteil (56, 61) übergeht, der in einen weiteren
Hülsenteil (60, 64) einsetzbar ist.
10. Elektrische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hülsenteil (66) in einen elektrischen Stift (68) oder eine Buchse (69) übergeht.
11. Elektrische Kupplung nach einem der Ansprüche
1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Kupplungsteile (70, 74, 81) in einen
elektrischen Klemmanschluß (71, 78, 82, 83) übergeht, der an einen elektrischen Leiter angedrückt
werden kann.
12. Elektrische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Steckerteil (81) an seinen beiden Enden in elektrische Klemmanschlüsse (82, 83) übergeht,
die jeweils an elektrische Leiter angedrückt werden können.
13. Elektrische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Hülsenteil zur Festlegung in einer Öffnung eines Trägers aus Isolierstoff Flansche (3, 5) aufweist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 109 526/161
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