DE2165906A1 - Verbindungsklemme für Leitungsdrähte - Google Patents
Verbindungsklemme für LeitungsdrähteInfo
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Landscapes
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
Description
DipL-fng. Walter Jadcisdi
7 Stuttgart N, MtnaMni, 4Q
Western Electric Company A 32 789 - sü
Incorporated
195, Broadway, New York * '*
New York IOOO7
U. S. A.
Verbindungsklemme für Leitungsdrähte
Die Erfindung betrifft eine lötungsfreie elektrische Verbindungsklemme, insbesondere zur Herstellung einer
Dauerverbindung zwischen isolierten Drähten. Ein typisches Anwendungsgebiet für solche Verbi ndungsklenunen
liegt in der Verbindung von kunststoffumhüllten Kupferoder Aluminiumdrähten an Knotenpunkten von Telefondrähten.
Eine lötun^sreie Verbindungsklemme dieser Art umfaßt
im allgemeinen drei Teile: Einen Grundkörper, ein Kontaktorgan
und ein Gehäuseteil oder eine ähnliche Ummantelung. Der Grundkörper ist ein Isolator und weist allseits geschlossene
oder einseitig geöffnete Aufnahmeschächte auf, in welche die zu verbindenden Drähte eingeführt werden.
Das Gehäuseteil oder der Mantel ist ebenfalls ein Isolator und umschließt wesentliche Teile des Grundkörpers. Das
Kontaktorgan ist ein leitendes Metallstück mit einer Mehrzahl von eingeschnittenen Schlitzen zur Aufnahme der Drähbe.
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Die Druckeinwirkung beim Zusammenfügen der Grundplatte mit dem Gehäuse zwingt dabei de Drähte in die Schlitze
des Kontaktstückes. Die Seiteribegrenzungen der Schlitze sind derart ausgebildet, daß sie die Isolierung der
Drähte durch-bohren und Kontakt zu den inneren Leitern herstellen, wodurch die Leiter verschiedene? Drähte durch
das Kontaktstück hindurch untereinander verbunden werden.
Bisher wurden derartige Verbindungsklemmen zur Verbindung von isolierten Drähten mit einer Kupferseele verwendet.
Dabei wurden gute mechanische Verbindungen erzielt , mit denen ein geringer Widerstand trotz mechanischer Spannungen,
wiederholten Temperatur- und Druckschwankungen, trotz der Gegenwart von Feuchtigkeit und trotz des Stromdurchganges
selbst aufrechterhalten wurde. Die Notwendigkeit, die Endisolierung der anzuklemmenden Drähte vor der
Herstellung der eigentlichen Verbindung zu entfernen, eri>fiel
durch die Fähigkeit der Verbindungsklemme, die Isolierung zu durchdringen und so einen sicheren Kontakt der
Metallteile ai erzielen. Darüberhinaus oxydiert Kupfer ziemlich
langsam. Daher war es nicht notwendig, zur Vermeidung von Qualitätseinbußen der Klemmverbindung durch eine Bildung
von Oxydschiehten die Ebungsfleie Verbindungsklemme
gegen die Umgebung hermetisch abzuschließen. Da diese Verbindunssklemmen zudem einer Mechanisierung des Verbindungsprozesses
angepaßt werden konnten, wurde eine hohe Montagegeschwindigkeit bei niedrigen Kosten erzielt.
Kupfer ist nunmehr auf den Weltmärkten jedoch knapp und demzufolge vergleichsweise teuer geworden. Insbesondere aus
diesem Grunde wird neuerdings allenthalben erwogen, die Kupferseele von isolierten Leitungsdrähten durch Aluminium
zu ersozen. Aluminium liegt im Überfluß vor, Isz vergleichsweise
billig und von niedrigem spezifischen Gewicht.
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Zudem weist es elektrische Eigenschaften auf, die sehr
nahe bei denen von Kupfer liegen. Die Leitfähigkeit von Aluminium pro Gewichtseinheit ist mehr als doppelt so
hoch als die von Kupfer. Jedoch ist die Leitfähigkeit des Aluminiums, bezogen auf das Volumen, lediglich etwa
zwei Drittel derjenigen von Kupfer. Daher wiegt ein Leiter aus Kupfer zwar doppelt so viel wie ein Aluminiumleiter
derselben Abmessungen, jedoch die Leitfähigkeit des Aluminiumleiters wird dabei lediglich 6o ^ derjenigen
des Kupferleiters erreichen. Daher wiegt ein Alurniriumleiter
mit einem gewissen elektrischen Leitungsvermögen nur halb
so viel wie ein Kupferleiter desselben LeitungsVermögens,
der Querschnitt des Aluminiumleiters jedoch wird dabei denjenigen des Kupferleiters übertreffen.
Beispielsweise muß bei einem Ersatz eines Kupferleiters durch einen Aluminiumleiter desselben LeitungsVermögens
für den Aluminiumleiter eiueetwa nach der AUG-Norm (American
V/ire Gage) um zwei lTormstufen erhöhte Drahtstärke verwendet
werden. Naturgemäß soll jede Verbindun^sklemme, welche für die Verwendung im Zusammenhang mit Aluminiumleitern
geschaffen ist, sämtliche Vorteile der für Kupferleicer geeigneten
Verbindungsklemmen aufweisen und sollte insbesondere zudem auch für eine Veibindung von Aluminium oder Kupferleitern
gleichermaßen geeignet sein. Gleichzeitig jedoch muß eine solche Vebindungsklemme den speziellen Problemen
Rechnung tragen, die eine Vev.-endung von Aluminiumleitern aufwirft.
Bereits Sekunden, nachdem das blanke Metall der Umgebung
ausgesetzt ist, bildet sich auf einer Aluminiumoberfläche eine Oxydschicht. Diese Oxydschicht wird normalerweise bis
zu einer Dicke von 60 bis 100 R anwachsen, kann jdoch auch
eine Dicke bis zu mehreren Tausend R erreichen, wenn die
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Umgebung der Aluminiumoberfläche einen hohen Feuchtegehalt
und eine hohe Temperatur aufweist. Die Oxydation der Aluminiumoberfläche kommt durch den dichten, amorphen
Oxydfilm von selbst zum Stillstand, da die geringe Ionenleitfähigkeit des Oxydfilmes eine fort schielt ende Oxydation
verhindert. Durch die Isolationseigenschaft des dichten, chemisch weitgehend indifferenten Oxydfilmes auf der Aluminiumoberfläche
ist der elektrische Kontakt mit einem Aluminiumleiter durch die Oxydschicht hindurch vergleichsweise
schlecht. Bevor eine gute elektrische Verbindung hergestellt werden kann, muß demzufolge die Oxydschicht entfernt
oder durchdrungen werden, so daß die blanken Metalloberflächen in engem Kontakt aneinander liegen.
Die oxydische Oberflächenschicht des Aluminiums ist spröde
und vermag somit der plastischen Verformung des darunter liegenden Aluminium]siters nicht zu folgen. Die Oxydschicht
wird daher an Stellen hoher Belastung und Verformung aufbrechen, wodurch die blanke Metalloberfläche zugänglich ist.
Das bedeutet, daß an denjenigen Stellen, an denen örtlich begrenzt Kräfte auf den Aluminiumdraht einwirken, der Oxydfilm
aufbricht und wirksamer elektrisher Kontakt herstellbar ist. Da Aluminium besonders stark kriecht und eine hohe
Fließfähigkeit im kalten Zustand aufwost, wird die an einer Kontaktstelle auf das Aluminium ausgeübte Duckbelastung unter
Umständen zu einem liegfließen des Aluminiums aus der Belastungszone führen. Die Kriechgeschwindigkeit nimmt dabei mit
der Temperatur zu und ist für Aluminium merklich höher als für Kupfer. Daher wird der auf einen Alurniniumleiter aufgebrachte
Kontaktdruck durch die daraus resultierende Fließbewegung erheblich schneller abgebaut, als dies bei einem
Kupferleiter der Fall ist. Demzufolge wird der kritische Kontaktdruck, bei dem eine Qualitatsverminderung der elektrischen
Eigenschaften des Kontaktes auftritt, bei Aluminium wesentlich früher erreicht als bei Kupfer. ■
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Über die beschriebene, durch die Anwesenheit der Oxydhaut auf der Aluminiumoberflache entstehende Problematik
hinaus weisen Aluminiumleiter zudem nicht die mechanische Festigkeit von Kupferleitern auf. Da Aluminium eine wesentlich
niedrigere Streckgrenze als Kupfer aufweist - sie wird bei Aluminium bereits bei kO fo derjenigen Zugspannung erreicht,
welche in Kupfer bleibende Verformungen auslöst und da Aluminium vergleichsweise kerbempfindlich ist, muß
ein Aluminiumleiter mechanisch abgestützt werden, um einen Bruch des Aluminiumleiters an der Klemmstelle als Folge
der auf die verbundenen Drähte einwirkenden äußeren Zugbelastung zu vermeiden. Bei der Betrachtung einer die Kunststoff!
soli erung durchbohrenden Verbindungsklemme tritt die
Problematik in diesem Rahmen klar zutage. Um nämlich die Isolierung zu durchbohren und die darunter liegende Oxydschicht
zu durchdringen, muß der Aluminiumleiter verformt und an der Kontaktstelle gequetscht werden. Dadurch wird
der Leiter an der Klemmstelle abgeflacht oder eingekerbt, was infolge des insbesondere seitlich aus dem Bereich der
Einklemmung hinausgedrückten Materials zu eiia? verringerten
Quersehnittsflache führt, wodurch der Aluminiumleiter wiederum
geschwächt und bruchanfällig wird.
Da sieh das Material von Aluminiumleitern sehr leicht aus
dem Bereich der Klemmstelle herausquetschen läßt, muß besondere Sorgfalt darauf verwendet werden, eine unerwünschte
Art des Herausquetsehens infolge der Anwesenheit von Oberflächenunregelmäßigkeiten
oder von der Bearbeitung herrührenden, nicht entfernten Graten im Einführungsbereich der
Schlitze im Kontaktstück zu vermeiden. Im Hinblick auf die niedrige Streckgrenze des Aluminiums führt jede zu weit
gehende Ausquetschung des Aluminiuroleifcers im Einführungsbereich der Schlitze des Kontaktstückes zu einer Verminderung
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des engen, elektrisch leitenden Kontaktes zwischen dem Leiter und den Seitenwänden des Schlitzes in der fertig
zusammengefügten Verbindungskleinme. Eine solche Vermindexng des wirksamen Kontaktes hat eine labile und störanfällige
Verbindung zur Folge, da die sieh ergebende geringe Pressung zwischen den Seitenwänden des Schlitzes
und dem Leiter einen Zutritt von Luft ermöglicht, v/elche
mit der Oberfläche des blanken Äluminiumleiters reagiert
und an der Klemmstelle erneut eine Oxydschicht erzeugt.
Andere Probleme tauchen auf, wenn die Aluminiumleiter von
einer Vergleichs v/eise zähen Kunststoffisolierung umgeben sind, beispielsweise einer Isolierung aus Polypropylen.
Die Zähigkeit dieses Werkstoffes kann, um ein Durchbohren * der Isolierung zu gewährleisten, einen derart hohen Kontaktdruck
erfordern, daß dieser die Streckgrenze.des Aluminiumleiters
übersteigt. Demzufolge kann im Zuge des Durchstoßens
der Kunst st off isolierung der Aluminiumleiter vollständig
aus der Klemmstelle herausgepreßt werden, ohne daß überhaupt elektrischer Kontakt entsteht.
Dieses Problem tritt noch verstärkt auf, wenn eine einzige Verbindungskleinme für einen weiten Bereich von Draht stärken
gleichzeitig verwendbar sein soll. Die öffnungsweite der Schlitze muß geringer als der Durchmesser des kleinsten
vorgesehenen Leiters gewählt werden. Für Leiter großen Quei-schnittes können sieh dabei übermäßig Drücke eingeben.
Wenn andererseits die öffnungsweite der Schlitze zur Vermeidung dieses Nachteils erhöht wird, wird bei Drähten
kleinen Durchmessers der zum Durchstoßen oder Abquetschen der Isolierung benötigte Druck nicht erreicht. Dadurch ist
es möglich, daß die Isolierung nicht vollständig durchstoßen wird. Es verbleibt dann eine Schicht Isoliermatodal zwischen
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dem Leiter und dem Kontaktstück der Verbindungsklemme,
so daß eine elektrisch leitende Verbindung nicht erzielt wird. Die Leistungsfähigkeit der Klemmanordnung wird durch
den Kontaktwiderstand der an der Klemmstelle aneinanderliegenden
Oberflächen bestimmt; Da Aluminiumoxyd im wesentlichen nichtleitend ist, vermindert die Anwesenheit "einer .
solchen Oxydschicht an den aneinanderliegenden Kontaktflächen
die zur Überleitung des Stromes wirksame Kontaktfläche. Der dadurch erhöhte Kontaktwiderstand beeinträchtigt
die Stromübertragung. Da Aluminium eine größere Tendenz zur Oxydation zeigt als Kupfer, muß eine brauchbare Klemmverbindung
dem Problem einer Oxydation des Aluminiums an der Klemmstelle und zugleich der geringeren mechanischen
Festigkeit des Aluminiums Rechnung tragen. Die speziellen Probleme im Zusammenhang mit depSchaffung einer Klemmverbindung
für Aluminiumleiter haben bisher von einer Verwendung von Aluminiumleitern im größeren Umfange abgeschreckt
und trotz der hohen Kosten zu einer Bevorzugung von Leitern aus Kupfer geführt.
Es ist jedoch nicht nur erforderlich, eine Klemmverbindung mit anfänglich niedrigem Kontaktwiderstand zu schaffen,
sondern auch die elektrischen und mechanischen Eigenschaften selbst der besten Verbindung in möglichst hohem Umfange über
Ιεη^β 2üt beizubehalten. D;her muß die Klemmstelle hermetisch
abgeschlossen werden, um einen Zutritt von Luft und damit eine Oxydaciön des Aluminiums zu verhindern. Andernfalls
kann, wenn der Kontaktdruck nachläßt, die Aluminiumoberflächc an denjenigen Stellen oxydieren, an denen sie infolge von
Relativbewegungen bei Temperaturεchwankungen durch unterschiedliche
thermische Ausdehnung freigelegt ist.
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Eine weitere wichtige Einflußgröße auf die elektrische Stabilität der Klemmverbindung ist die Wirkung der täglichen
oder jahreszeitlichen Temperaturschwankungen. Da unterschiedliche Leitungsmetaile sich in verschiedenem
Ausmaße ausdehnen und äEammenziehen, treten mit Temperaturschwankungen
Relativbeviegungen zwischen den aneinander anliegenden Kontaktgliedern aus verschiedenen Metallen auf.
Eine Verbindung mit anfänglich geringem Kontaktwiderstand kann dadurch bei Erwärmung oder Abkühlung einen wesentlich
höheren Widerstand entwickeln, jedoch immer noch zu einem niedrigen VJi der st and zurückkehren, wenn die ursprüngliche
Anfangstemperatür wieder erreicht ist. Beispielsweise kann
bei einem an einem Telegrafenmasten endenden frei verlegten Telefondraht die Temperatur innerhalb des abgeschlossenen,
die Verbindungsklemme enthaltenden Kastens 60° Celsius erreichen. Ein plötzlich auftretendes Gewitter kann infolge
des sturmgepeitschten kalten Regens diese Temperatur innerhalb von Minuten auf etwa 20° Celsius absenken. Dieser
schnelle Wechsel der/temperatur hat eine Relativbewegung des
Leiters gegenüber dem Kontaktmetall zur Folge.
Diese Relätivbewegungen durch Temp er atur Schwankungen können
aus einer Klemmverbindung mit anfänglich niedrigem Widerstand eine solche mit hohem Kontaktwiderstand machen. Dies
erfolgt ve allem dann, wenn die Bewegung eines Aluminiumleiter-s
einen mit einer Oxydschicht überzogenen Bereich in Berührung mit der Verbindungsklemme bringt. Ein folgender
Wechsel der .Temperatur kann einen erneuten Kontakt mit einem Abshnitö des Aluminiumleiters herstellen. Die ständige
Änderung der Übertragungscharakteristik im Bereich einer solchen elektrisch labilen Verbindungsklemme bringt dieselben
Schwierigkeiten wie ein ständiger hoher Kontaktwiderstand, in mancher Hinsicht noch zusätzliche Probleme.
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Eine Verbindungsstelle hohen Widerstandes kann vergleichsweise leicht durch Versuchsmessungen ermittelt werden,
eine labile Verbindungsstelle liegt jedoch häufig dann, wenn die Versuchsmessungen durchgeführt werden, im zulässigen
Widerstandsbereich. Dennoch löst eine solche labile Verbindung beständige Beschwerden von Telefonbenutzern
aus, ohne daß die Ursache hierfür ohne größere Schwierigkeiten beseitigt werden könnte. Bei einer nicht
gegenüber der Umgebung hermetisch abgeschlossenen Verbindungsklemme wird eine labile Verbindung im Laufe der Zeit
zusehends verschlechtert, da die Relativbev/egungen die anfänglich blanke Aluminiumoberfläche der Umgebungsluft
aussetzen und damit zu ihrer Oxydation führen.
Unterschiede in der Wärmeausdehnung anderer, zusammen mit
dem Aluminium verweneuer Metalle können das Problem des
Kaltfließens noch vergrößern. Wenn beispielsweise ein Aluminiumleiter an einem Kontaktstück aus Kupfer erwärmt
wird, so dehnt sich das Aluminium um ein 40 ~ ^5 # höheres
Maß als das Kupfer aus. Wenn die mechanische Spannung über die elastische Grenzspannung des Aluminiums hinaus anwächst,
so findet eine plastische Verformung des Aluminiums statt. Wenn die Klemmstelle anschließend abkühlt, so ist die Berührungsfläche
des Aluminiums und ist der Kontaktdruck vermindert. Weiterhin bildet sich im Bereich der Kontakt.flache
eine Oxydschicht, bzw. dringt eine Oxydschicht in den Bereich der Kontaktfläche ein.
Eine der gebräuchlichsten Arten der Herstellung einer Klemmverbindung
von Aluminiumleitern besteht darin, die zwei zu
verbindenden Leitungsdrähte in ihrem Endbereich von der
Isolation zu bei'reien und die blanken Enden in eine Muffe einzuführen. Die Muffe wird dann durch ein eine ausreichende
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Druckkraft entwickelndes Werkzeug verquetscht, um ein plastisches Fließen der Leiter im Inneren der Verbindungsstelle
zu eräugen. Nach einer zweiten Methode zur Herstellung einer derartigen Verbindung, durch die ein vorheriges
Entfernen der Isolation im Bereich der Leiterenden vermieden wird, besteht darin, die Drahtenden mit der
Isolation in die Muffe einzuführen und sodann Löcher in die Muffe zu stanzen. Beim Stanzvorgang wird die Isolation
durchbohrt und elektrischer Kontakt zwischen den Drahtenden und der Muffe hergescellt. Diese zweite Methode ist jedoch
beschränk- auf eine Anwendung bei Papierisolierungen. Nur wenige Ausführungsformen des Lochstanzvorganges bzw.
der hierzu erstellten Vorrichtungen sind geeignet, Kunststoff Isolierungen zu durchbohren und Kontakt mit dem darunter
liegenden Leiter herzustellen.
Da Telefonleitungen eine Mindestbenutzungsdauer von vierzig
Jahren aufweisen müssen, ist die Notwendigkeit von elektrisch stabilen Verbindungsstellen offensichtlich. Da darüberhinaus
Telefonleitungen eine Vielzahl von hintereinander angeordneten Verbindungsstellen aufweisen, ist eine hohe Verläßlichkeit
und ein niedriger Kontaktwiderstand der Verbindungsstellen
wesentlich zur Erzielung einer einwandfreien Übertragung. Eine Verbindungsklemme mit anfänglich geringem
Widerstand genügt den zu fordernden Qualitätsmerkmalen dann
nicht, wenn dieser niedrige Kontaktwiderstand nicht für eine lange Zeitspanne trotz Temperaturschwankungen und mechanischen
Spannungen aufrecht erhalten wird. Das Bedürfnis nach einer löfcungsfreien Verbindungsstelle für Aluminiumdrähte
ist evident. Es liegt weiterhin auf der Hand, daß eine solche Verbindungsklemme kompakt, billig und einfach anzuwenden
sein soll. Obwohl solche Verbindungsklemmen für die Benutzung bei Kupferleitern geschaffen wurden, hielt man
es bisher nicht für möglich, derartige Vorrichtungen bei
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Aluminiumleitern anzuwenden, da hierzu infolge der speziellen Eigenschaften des Aluminiums andere Voraussetzungen
gegtoen sind.
Lötungsfreie Verbindungsstellen sind seit längerem bekannt und in Gebrauch. Beispielsweise aus der US-PS
3 012 219 ist ein Verbindungsorgan 2ur Herstellung einer
Stoßverbindung oder zur Verbindung einer Mehrzahl von Drahtenden bekannt. Aus der US-PS J5 118 715 ist ein Verbindungsorgan
zur Herstellung eines Brückenkontaktes oder zur Verbindung von Drahtenden mit einem durchlaufenden
Draht bekannt. Derartige Vorrichtungen sind jedoch nur brauchbar zur Verbindung von Leitungsäähten mit einer '
Kupferseele, eine Anwendung solcher Vorrichtungen zur Verbindung von Aluminiuinleitern führt nicht zu zufriedenstellenden
Ergebnissen.
Es ist demzufolge das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Erhöhung des KontaktwiderStandes zwischen lötungsfreien·Verbindungsklemmen
un£ isolierten Aluminiumleitern zu verhindern, im einzelnen also die Oxydtehicht des Leiters
zu durchstoßen und eine darauffolgende Bildung eines Oxydüberzugs zwischen den Seitenwänden des Kontaktstückes und
dem Leiter zu verhindern.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur elektrischen Verbindung einer Mehrzahl isolierter Drähte, die einen
Grundkörper zur Halterung der Drähte, ein leitendes Kontaktstück
miv. einer Mehrzahl von Schlitzen mit einer kleineren
öffnungsweite als der Durchmesser des Leiters der Leitungsdrähte
und ein das Kontaktstück umschließendes Gehäuseteil umfaßt, welches beim Zusammenfügen mit dem Grundkörper die
Drähte in die Schlitze zwängt, im wesentlichen dadurch gelöst,
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BADORlOiNAL
daß die senkrecht zur Tragachse angeordneten Wandbereiche
des Kontaktstückes zur Herbeiführung einer plötzlichen
Änderung ihrer Dicke in Richtung der Drahtachsen abgestuft sind, wobei die Seitenwände jedes Schlitzes einen Einführbereich
für den Draht geringerer Dicke zur Verformung der Isolation jedes Drahtes und einen sich stufenartig anschließenden
inneren Bereich größerer Dicke zum Aufreißen der Isolierung und zur Erzielung eines Zuganges zum Leiter
aufweist, Eine Ausführungsform der Erfindung besteht somit
in einer Verbindungsklemme, welche einen Grundkörper, ein Gehäuseteil und ein Kontaktstück mit einer Mehrzahl von
sich nach innen verengenden Schlitzen aufweist, deren auflage Eingangsbereiche eine quer zur Achse der Schlitze
angeordnete Schulter aufweisen. Eine Mehrzahl von Drähten, welche untereinander zu verbinden sind, wird in Aufnahmeschächte
des Grundkörpers eingeführt, wo sie in Lage gehalten werden. Um einen durch die Sprödigkeit des Aluminiumleiters
und die daraus resultierende geringe Festigkeit der Verbindung begünstigten mechanischen Bruch an der Verbindungsstelle
zu vermeiden, sind die Drähte durch den Grundkörper gegen Dreh- und Zugkräfte abgestützt, welche auf die Drähte
einwirken könnten. Die Verbindung der Mehrzahl der Drähte wird letztlich dadurch herbeigeführt, daß das Gehäuseteil
über das elektrisch leitende Kontaktstück aus Metall in
seiner Einbaustellung in Kontakt mit dem Grundkörper gezwungen wird. Dadurch v/erden die Drähte in die Schlitze des
KontaktStückes hineingezwängt, wird die Isolierung durchstoßen
und die elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktstück der Verbindungsklemme und den Leitern der Drähte hergestellt.
Die Verbindungsklemme kann sowohl eine Stoßverbindung einer Mehrzahl von Leiterenden herstellen, als auch
auf einfache Weise für eine Herbeiführung eines Brückenkontaktes zwischen einem oder mehreren Drahtenden und einem fortlaufenden
Draht angepaßt werden.
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Die Erfindung erlaubt eine Beherrschung des Maßes der Ausquetsehung des Aluminiumleiters am Eingang der Schlitze
im metallischen Kontaktstück und verhindert Verbindungen in welchenLufteinschlüsse zwischen den Seitenwänden der Schlitze
des KontaktstUckes und dem Leiter der Drähte auftreten, wodurch die wirksame Kontaktfläche zwischen jedem Leiter und
dem Kontaktstück maximiert ist. Zudem verhindert die Erfindung die Ausbildung einer Isolationsschicht zwischen den
Seitenwänden der Sdiitze des KontaktstUckes und den Leitern, da die Isolation nicht in die Schlitze des Kontaktstückes
hineingezogen werden kann. Zudem kann eine einzelne erfindungsgemäße VerbMungsklemme austauschbar entweder zur Herstellung
einer Stoßverbindung oder zur Herbeiführung eines Brückenkontaktes, wie auch für eine Mehrzahl von Dahtstärken
benutzt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 in perspektivischer Ansicht eine montierte Verbindungsklemme zur Stoßverbindung dreier
Drahtenden;
Pig. 2 eine perspektivische Ansicht einer montierten .Verbindungsklemme zur Herstellung eines Brückenkontaktes
zwischen zwei Drahtenden und einem fortlaufenden Draht;
Pig. 5 eine auseinandergebogene perspektivische Ansicht
der Einzelteile einer Verbindungsklemme zur Herstellung einer Stoßverbindung;
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Pig. 4 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Verbindungsklemme vor der Herstellung
der elektrischen Verbindung der Drähtej
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße
Verbindungsklemme mit zusammengefügtem Grundkörper und Gehäuseoberteil und mit elektrisch
verbundenen Drähten;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Schnittes durch den Grundkörper einer Verbindungsklemme
mit einem zur Herstellung der Verbindung in Stellung gebrachten Drahtende;
Fig. 7 eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Grundköpers einer erfindungsgemäßen
Verbindungsklemme zur Herstellung eines BrUckenkontaktes;
Fig. 8 einen Schnitt durch die Verbindungsklemme in Fig. 2;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Kontaktstiickes
der Verbindungsklemme mit einem elektrisch mit ihm verbundenen Draht.
Die in Fig. 1 dargestellte lötungsfreie erfindungsgemäße Verbindungklemme ist zur Herstellung einer Stoßverbindung
der Enden dreier Drähte 1, 2 und 3 verwendet. Dieselbe
Verbindungsklemme ist in Pig. 2 dargestellt zur Herbeiführung
eines Brückenkontaktes zwischen den Enden der beiden Drähte 1 und 2 und einem fortlaufenden Draht-4.
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Die grundsätzlichen Bauteile der Verbindungsklemme, die auseinandergezogen in Fig. 3 dargestellt sind, bestehen
aus einem Grundkörper 10, einem Gehäuseteil 20 und einem Kontaktstück 30.
Der Grundkörper 10 enthält drei als Bohrungen ausgebildete Aufnahmeschächte 12, 13 und 14, in welche die Enden der
Drähte 1, 2 und 3 jeweils eingeführt werden. Die Eingangsöffnungen der Aufnahmeschächte 12, IJ und 14 haben abgeschrägte
Ränder, um zu verhindern, daß die Enden der Drähte 1, 2 und 3 sich an diesen Rändern fangen oder während der
Eiiiführbewegung daran hängen bleiben, was zu einer nur un-'
vollständigen Einführung der Drähte 1,2 und 3 in die Aufnahmeschächte
12, 13 und 14 führen würde. Die Aufnahmeschächte
12, 13 und 14 sind als Sackbohrungen ausgebildet, d. h. an der der Eingangsseite gegenüberliegenden Seite geschlossen,
wobei das Ende der Drähte 1, 2 und 3 an der hinteren Abflußfläche der Aufnahmeschächte 12, I3 und 14 anliegen
soll. Nach der Einführung der Drähte 1, 2 und 3 in die Aufnahmeschächte 12, I3 und 14 des Grundkörpers 10 muß
dafür Sorge getragen werden, daß die Drähte 1, 2 und 3 im
Verlauf der weiteren Handhabung nicht wieder aus den tunnelartigen Aufnahmeschächten 12, I3 und 14 herausgleiten.
Insbesondere aus Fig. 6 sind diejenigen Mittel ersichtlich,
mit denen die Drähte 1, 2 und 3, und hier speziell der Draht 1 an einem Herausgleiten aus dem tunnelartigen Aufnahmeschacht
12 des Grundkäpers 10 gehindert wird. Nachdem das Ende des Drahtes 1 ganz in den Aufnahmeschacht 12 eingeführt
ist, wird das anschließende freie Stück des Drahtes 1 nach unten gegen eine Haltezunge 41 gezogen und anschließend
unter einem Reibglied 46 hindurehgeährt. Infolge der damit
einhergehenden Abbiegung der Drahtachse und der Elastizität der Haltezunge 41 wird eine Haltekraft auf den Draht 1 ausgeübt.
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Unter der Einwirkung dieser Haltekraft wird das Ende des Drahtes 1 zwischen der Haltezunge 41 und dem Reibglied
46 kraftschlüaäg erfaßt und ein Herausrutschen
des Endes des Drahtes 1 aus dem Aufnahmeschacht 12 vermieden. Dadurch bleibt ein einmal in die Aufnahmeschachte
12, IJ und 14 voll eingeführtes Ende eines Drahtes 1, 2
und 3 in Anlage an der abschließenden Bodenfläche jedes
Aufnahmeschachtes 12, 13* 14.
Die in Pig. 4 im Querschnitt dargestellte Halteklemme ist, naturgemäß bis auf die ebenfalls dargestellten Enden der
Drähte 1, 2 und 3 so, wie sie vom Hersteller geliefert wird. Das obere Gehäuseteil 20 ist gegenüber/Üem Kontaktstück 30
durch Äusnehmu-ngen yi und 32 des Kontaktstückes JO hintergreifende
Niete 8 und 9 festgelegt. Es ist dies besonders klar aus Pig. 3 ersichtlich, wo das Kontaktstück 30 noch
nicht am Gehäuseteil 20 angenietet ist. Nach der Einführung des Kontaktstückes 30 in die Öffnung des Gehäuseteiles 20
durchgreifen die Nietstifte δ und 9 die Ausnehmungen 31 und
32 des Kontaktstückes 30, wonach die endgültige Festlegung
durch Verformung der aus den Ausnehmungen 3I und 32 heraus
ragenden Nietköpfe erfcgLt. Der Gehäuseteil 20 weist beidseitig Lippen 21 und 22 auf, welche in zugeordnete Nuten
l8 und 19 im Grundkörper 10 eingreifen und dadurch den oberen Gehäuseteil 20 am Grundkörper 10 unverlierbar halten. Nach
der Einführung der Enden der Drähte 1, 2 und 3 in die Aufnahmeschächte
12, 13 und 14 kann die elektrische Verbindung zwischen den Drähten 1, 2 und 3 hergestellt werden.
Hierzu wird das Gehäuseteil 20 gegen den Grundkörper 10 gedrückt. Dabei werden die Lippen 21 und 22 des Gehäuseteiles
20 aus den Nuten l8 und 19 im Grundkörper 10 gezwängt und die
Relativbewegung ermöglicht.
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Im zusammengesetzten Endzustand werden der Grundkörper und der obere Gehäuseteil dadurch gegeneinander verriegelt,,
daß die Lippen 21 und 22 des Gehäuseteiles 20 in zugeordnete Nuten 24 bzw. 25 des Grundkörpers 10 einschnappen.
Beim Aneinanderdrücken des Gehäuseteiles 20 und des Grundkörpers 10 werden die eingelegten Drähte Ij 2 und 3 in
Schlitze J$, 34 und 35 des Kontaktstückes 30 .hineingezwungen.
Wie aus den Fig. 3 und 9 ersichtlich ist, weist das Kontaktstück 30 U-Porm auf, wobei jeder einen Schenkel der U-Form
bildende Wandbereich des Kontaktstückes 30 mit Schlitzen
versehen ist. Ein Schlitz 33 beispielsweise ist in beiden
Schenkeln des Kontaktstückes 30 vorgesehen. Der Hauptzweck
dieser Doppelanordnung der Schlitze für jeden Draht liegt in einer Erhöhung der Zuverlässigkeit der Verbindung durch
das damit einhergehende Übermaß an Kontaktfläche«
Einzelheiten des Kontaktstückes 30 sind vergrößert in" Fig. dargestellt. Der Schlitz 33 im Kontaktstück 30, dessen
Ausbildung voll der der Schlitze 34 und 35 entspricht, hat
eine sich nach innen verengende Form. Die Seitenwände des Schlitzes 33 werden durch die Außenwände von Zungen 61 und
62 gebildet. Die Wirkung der sich verengenden Schlitzöffnung besteht darin, zu verhindern, daß der Leiter des
Drahtes 1 durch eine Unregelmäßigkeit oder einen stehengelassenen Bearbeitungsgrat im Eintrittsbereich des Schlitzes
33 so weitgehend verquetscht wird, daß ein wirksamer Kontakt zwischen dem Leiter und den Seitenwänden des Schlitzes 33
bei voll in den Schlitz 33 eingeführtem Draht 1 nicht zustande kommt. Somit erlaubt die sich nach innen verengende
Ausbildung der Schlitze 33.» 34 und 35 eine vergleichsweise
billige Herstellung des Kontaktstückes 30, da größere Toleranzen im gegenseitigen Abstand der Schlitzwände-, in gewissem
Umfange stehengebliebene Bearbeitungsgrate oder sonstige Obaflächenunregelmäßigkeiten im äußeren Bereich des Schlitzes
33 keine merklichen Auswirkungen auf die einwandfreie Funktion der entstehenden Verbindung ausüben.
20983Q/07H
Die Zungen 6l und 62 weisen einen abgeschrägten Einführbereich 63 auf, wodurch der Draht 1 bei seiner Einführung
in den Schlitz 33 zentriert ausgerichtet wird. An der Verbindungsstelle
des abgeschrägten Einführbereiches 6j> mit dem eigentlichen Schlitz 33 weisen die Zungen 6l bzw. 62
Schultern 63 bzw. 65 auf. Wie bereits weiter oben dargelegt ist, treten durch eine zähe Kunststoffisolation über
einem Aluminiumleiter bei der Herstellung einer Klemmverbindung besondere Probleme auf. D?"e Wirkung der Schultern
64 und 65 liegt darin, eine relativ große Fläche zum Erfassen
der Isolation zu£chaffen, wenn der Draht 1 in den Schlitz 33 gezwängt wird. Dadurch wird die Isolation vom
Leiter entfernt, ohne diesen übermäßig zu verquetschen. Dies ist nötig, um zu verhindern, daß ein dünner Rest der
Isolierung zusammen mit dem Leiter in den Schlitz 33 hineingezogen wird und dort einen elektrisch leitenden Kontakt
zwischen den Seitenwänden des Schlitzes 33 und dem Leiter verhindert. Die Einwirkung der Schultern 64 und 65 führt
zu einem Auftrennen der Isolation, die federnd aus dem Bereich
der Zungen 6l und 62 zurückspringt und eine Anlage des blanken Leiters an den Seitenwänden des Schlitzes 33
ermöglicht.
Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Ausbildung des KontaktsRuckes 30 ist am besten aus Pig. 3 ersichtlich:
Zwischen den benachbarten Schlitzen 33, 34 und 35 zur Aufnahme
der Drähte 1, 2 und 3 sind Abstandsspalte 55 und 56 vorgesehen. Beispielsweise liegt ein Abstandsspalt 55 zwischen
der Zunge 62, die zusammen mit der Zunge 6l den Schlitz begrenzt, und der Zunge 66, die zusammen mit der Zunge 6j
den Schlitz 34 begrenzt. Der Abstandsspalt 55 erlaubt eine
Ausbiegung der Zunge 62 aus ihrer ursprünglichen Lage, wenn der Draht 1 in den Schlitz 33 eingeführt wird, ebenso wie
eine entsprechende Ausbiegung der Zunge 66 bei der Einführung
des Drahtes 2 in den Schlitz 34.
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Wäre, wie im Stand der Technik, der Abstandsspalt 55 nicht vorhanden, so würde bei einer gleichzeitigen Einführung
der Drähte 1 und 2 in die Schlitze 33 und 34 der zwischen
den Drähten liegende Bereich des Kontaktstückes 30 nicht
ausweichen oder abbiegen, da die Kräfte auf beiden Seiten sich aufheben. Ein Kriechen des Leitermaterials im Laufe
der Zeit; würde somit zu einem Abfeil des Anpreßdruckes
führen, da der zwischen den Drähten 1 und 2 liegende BereL eh des Kontaktstückes 30 beim elastischen Abbiegen keine
Energie speichern könnte und somit bei einem Fließen des Leitermaterials den Anpreßdruck durch allmähliches Freisetzen
der elastisch gespeicherten Engergie nicht aufrecht erhalten könnte. Im Gegensatz hierzu behalten die Zungen
62 und*66 ihre elastische Eigenschaft, da die Anwesenheit
der Drähte 1 und 2 in den benachbarten Schlitzen 33 und 34
ihre elastische Auslenkung nicht behindert- Die gespeicherte Federspannung der ausgelenkten Zungen 62 und 66 gewährleistet
auch bei einem allmählichen Spannungsabbau in den Drähten
1 und 2 im Laufe der Zeit durch Fließen oder Kriechen des Aluminiumleiters einen ausreichenden Anpreßdruck der Seitenwände
der Schlitze 33 und 34 an die Leiter der Drähte 1 und
2 und damit einen niedrigen Kontaktwiderstand.
Im Hinblick auf die wünschenswerte universelle Anwendbarkeit
der erfindungsgemäßenVerbindungsklemme ist diese für eine
schnelle und einfache Umwandlung von einem Verbindungsstück zur Herstellung einer Stoßverbindung zu einem Verbindungsstück
zur Herbeiführung eines Brückenkontaktes ausgebildet. Die hierzu dienenden Merkmale sind am besten aus Fi& 7 zu
ersehen, in der ein vom Grundkörper 10 entfernter Pfropfen 11 dargestellt ist. Der Aufnahmeschacht 14 im Grundkörper
10 ist nach dem Entfernen des Pfropfens 11 nicht mehr als Saekloch ausgebildet, sondern ist vorne, hinten und zur
Sei^e hin offen. Dadurch kann der Grundkörper 10 einfach
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aii einem druchgehenden Draht 4, sogar an einem gerade
benutzten und stromführenden Draht, angebracht werden. Der durchgehende Draht 4 wird dann durch die Haltezungen
42 und 4;5 im Zusammenwirken mit den Reibgliedern 47 und
48 am jeweiligen Ende des Aufnahmesjhachtes 14 entsprechend
der vorstehend im Zusammenhang mit dem Aufnahmeschacht 12 beschriebenen Art gehalten. Aus Fig. 7 ist auch zu entnehmen,
daß derartige Haltemittel für den Aufnahmeschacht I3 nicht
vorgesehen sind. Die Haltekraft auf den in den Aufnahmeschacht 13 eingeführten Draht 2 ergibt sich lediglich aus
seiner Berührung mit den Haltegliedern 49 und 50, deren
Hauptfunkuion vielter unten eingehend erläutert wird. Es liegt auf der Hand, daß lediglich für Drähte 2 großen Querschnittes
durch die Halteglieder 49 und 50 merkliche Haltekräfte
aufgebracht werden. Dies hat jedoch kaum nachteilige Auswirkungen, da alle anderen Drähte fest gehalten sind,
so daß der Monteur lediglich einen einzigen Draht von Hand Im zugehörigen Aufnahmeschacht halten muß.
Da Aluminiumleiter infolge des Ausquetschens im Bereich der
Klemmung nur geringe mechanische Kräfte aufnehmen können, Ist eine zusätzliche Abstützung der Leiter sowohl gegen
Zug- als auch gegen Drehkräfte erforderlich. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, v/eist das obere Gehäuseteil 20 an seiner
Unterseite eine Kehrzahl von Rinnen oder Nuten 2β, 27* 28
und 29 und zugehörige Sockel 37, 38, 39 und 40 auf. Der
Zweck dieser Elemente wird bei einer Betrachtung der ?ig. 8 klar, welche, einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße
Vcrbindungsklemme zur Herbeiführung eines Brückenkontaktes
zeigt. Beim Aneinanderdrücken des oberen Gehäuseteiles 20
und des Grundkörpers 10 werden beide aus dem Aufnahmeschacht 14 herausragenden Enden des durcltgehenden Drahtes 4 relativ
zur Achse des Aufnahmeschachtes 14 stark abgebogen. Dabei wird der Draht 4 zwischen dem Sockel 39 und der Haltezunge
42 auf der rechten und zwischen dem Sockel 40 und der Halte-
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zunge hj> auf der linken Seite fest gefaßt. Jede auf den
Grat 4 aufgebrachte Zugkraft wird dadurch durch die Sockel 39 und hO aufgefangen, die eine Weiterleitung derartiger
Zugkräfte auf die geschwächte Klemmstelle verhindern. Die . Sockel 37 und 38 erfüllen eine entsprechende Punktion.
Die Seitenwände der Rinnen 26, 27, 28 und 29 wirken mit
den Haltegliedern KS, 50 und 51 zur Abstützung der Drähte
zusammen und verhindern eine Weiterleitung von Drehkräften
ziirf.geschwächten..Klemmstelle. _Die Kombi- ~ΓΓ 1.L -->
nation von Rinnen oder Ausnehmungen 2β, 271 28 und 29 im
oberen Gehäuseteil 20 und von Haltegliedern 49., 50 und 51
im Grundkörper 10 umschließt die Drähte, so daß jede auf die Drähte ausgeübte Drehbewegung abgefangen und nicht auf
die Klemmstelle weitergeleitet wird.
Da Aluminiumleiter einerseits außerordentlich Mcht oxydieren
und andererseits eine, völlig luftabgeschlossene und stabile rein mechanische Verbindung kaum herstellbar
ist, sollte eine Verbindungsklemme ein Dichtmittel enthalten, welches nach der Montage die Klemmverbindung einkapselt.
Bei der er'findungsgemäßen Verbindungsklemme eignet sich Ma?-
für besonders eine Kugel aus Dichtmatelal, wie beispielsweise
Polyäthylen-Polybutylen, die innerhalb der Gehäuseanordnung eingelegt wird. Mit Vorteil wird das Dichtmaterial
an der Innenseite der Schulter des U-förmigen Kontaktstükkes 30 angeordnet.
Wie aus Fig. 8 deutlich ersichtlich ist, ist die dsm Gehäuseteil
20 zugewandte Oberfläche $Öes Grundkörpers konkav oder
winkelig ausgebildet. Diese Ausbildung dient dazu, ein seitliches Entweichen des Dichtmaterials beim Zusammenfügen
des Grundkörpers 10 mit dem oberen Gehäuseteil 20 vor einem
vollständigen Anfüllen der Zwischenräume im Bereich der eigentlichen Klemmverbindung zu verhindern. Durch die konkave
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209 83G/Q7U
oder abgeschrägte Ausbildung der Oberfläche wird das Dichtmaterial nach unten in die Öffnungen 52 und 53
des Grundkörpers 10 gezwungen und gewährleistet dadurch ein völliges Einkapseln der Klemmverbindung. Wenn das
Dichtmaterial im Anschluß diran infolge eines Überschusses an den Seiten der Verbindungsklenime ausgequetscht wird,
so entsteht dadurch kein Nachteil, da eine völlige Versiegelung der Klemmstellen bereits sichergestellt ist.
Im übrigen dienen auch die Haltezungen hl, 42 und 43 dazu,,
das Dichtmaterial im Inneren der Klemme zu halten. Dies ist insbesondere im Hinblick darauf von Bedeutung, daß
nicht immer alle Aufnahmeschächte 12, 13 und 14 einen Draht enthalten, so daß bei einem freien Aufnahmeschacht 12,
oder 14 ohne die Gegenwart der Haltezungen hl, 42 und 4]5
ein durch den freien Aufnahmeschacht 12, 13 oder 14 und
die zugehörigen Rinnen 26, 27, 28 und 29 im Gehäuseteil
gebildeter Kanal großen Querschnittes und damit geringen Strömungswiderstandes aus dem Inneren der Verbindungsklemme
herausführen würde.
Nach der Lehre der US-PS 3 511 921 wird das Kontaktstück
vorteilhaft mit Indium beschichtet. Indium ist ein nicht oxydierendes, festes, jedoch gut fließfähiges Leitermaterial,
welches in mirkoskopische Anrisse oder Spalte im Aluminiumoxydfilm
eindringt. Dies ergibt einen guten elektrischen Kontakt mit dem reinen Aluminium des Leiters und verringert
oxydierende Stoffe im Bereich der Klemmverbindung. Vorzugsweise sind der Grundkörper 10 und das Gehäuseteil 20 als
Spritzgußteile aus Kunststoff, wie Polykarbonat, hergestellt. Jedoch sind auch andere Werkstoffe in diesem Zusammenhang
geeignet. Die vorteilhafte Ausbildung des Grundkörpers als GuSteil ermöglicht es, den entfernbaren Pfropfen 11
als Teil des Grundkörpers 10, Jedoch mit leicht abtrennbaren Perforierungen, in einem Stück zusammen mit dem Grundkörper
10 herzustellen.
- 23 -209830/0714
Dadurch ergibt sich auch bei der Handhabung insofern
ein Vorteil, als der Pfropfen 11 unverlierbar am Griandkörper
10 befestigt ist, im Bedarfsfalle jedoch schnell und einfach entfent werden kann. Somit wird eine Herstellung
des Pfropfens 11 als eigenes Teil und die Notwendigkeit einer nachfolgenden Montage des Pfropfens 11 am Grundkörper
10 vermieden. Es liegt auf der Hand, daß für spezielle Anwendungen ein dem Pfropfen 11 en^rechender Pfropfen
auf der gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers angeordnet werden könnte, so daß auch der Aufnahmeschacht 12 einen
durchgehenden Draht aufnehmen kann.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel ermöglicht eine Stoßverbindung
dreier Enden von Drähten 1, 2, 3 oder die Herstellung
eines Brückenkontaktes zwischen zwei Enden von Drähten lund 2 und einem durchgehenden Draht 4. Es ist
jedoch offensichtlich, daß jede beliebige Anzahl von Aufnahmesehächten
in einem Grundkörper 10 und eine entsprechende Anzahl von Schlitzen in einem Kentakt stück JO vorgesehen
werden können. Vom bevorzugen Anwendungsgebiet her jedoch scheint eine Ausführung mit drei Aufnahmeschächten 12, IJ
und 14 eine ausreichend universelle Anwendbarkeit zu gewährleisten.
Die Federeigenschaft der Haltezungen 41, 42, 4j erlauben
eine wirkungsvolle Halterung von Drähten sehr verschiedener Stärken an der Verbindungsklemme." Diese Flexibilität und
Universalität in der Anwendung ist auch auf das Kontaktstück 50 insofern ausgedehnt, als die aufeinander zulaufenden
Seitenwänce der SChlitze 33, j$4 und 35 gleichermaßen eine
Klemmverbindung sehr unterschiedlicher Drahtstärken erlaubt» überdies ist es auch nicht erforderlich, daß die durch eine
Yerbindu-ngsklemme verbundenen Drähte untereinander gleichen
Querschnitt aufweisen. Starke und sehr dünne Drähte können äir^ohaiis gleichzeitig mittels einer erfindungsgemäßen Verbindungski
emme untereinander verbunden werden.
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Das Kontaktstück 30 ist als im wesentlichen U-förmig
. dargestellt, obwohl dies im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht wesentlich ist. Das Kontaktstück 30 würde
seine Funktion auch mit einem einzigen mit Schlitzen versehenen Schenkel erfüllen. Da die elektrische "Verbindung
jedoch für sehr lange Zeit stabil und verläßlich wirken soll, erscheint im Hinblick auf den geringen zusätzlichen
Aufwand das durch den zweiten Schenkel gebotene Übermaß an Kontaktfläche zweckmäßig.
Zur weiteren Veranschauliehung sind nachfolgend einige
Maßangaben einer Ausführungsform der Erfindung angegeben.
Dabei sind die Schlitze 33, 34 und 35 im Kontaktstück
gemessen von den Schulter 64 und 64 ab, etwa 3 mm tief und
bei einer Neigung der Seitenwände der Schlitze von etwa 1° ca. 0,3 mm breit. Die Breite der Schultern 64 und 65
ist etwa 6o£ der Stärke eines Schenkels des U-förmigen
Kontaktstückes 30, die 1,25 mm beträgt. Mit diesen Abmessungen
der Klemmvorrichtung können Drähte mit einem Kaliber von 17 bis 26 einfach und wirkungsvoll verbunden v/erden,
wobei entweder alle Drähte dieselbe Stärke aufweisen, oder aber die Drahtstärken untereinander verschieden sind. Sollten
Verbindungen von Drähten außerhalb des vorstehend angegebenen Kalibertereiches erforderlich werden, so können die weiter
oben beispielhaft angegebenen Abmessungen einer erfindungsasmäßen
Klemmvorrichtung ohne weiteres aufgrund durchschnittlichen
fachmännischen Könnens so weit abgeändert werden, daß die Klenanvorrichtung in Verbindung mit jeder gewünschten
Drah^stärke benützt werden kann.
-Es liegt auf der Hand, daß die erfindungsgemäße Verbindungsklemme nicht nur bei kunststoff isolier _e:: Leitungsdrähten,
sondern auch bei Drähten mit Isolierungen aus Pulpe Papier oder sons3gen gebräuchlichen Isolationssfcoffen anwendbar let.
- 25 -
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Zudem ist die efindungsgemäße Verbindungsklemme in ihrer
Anwendung auch nicht auf Äluminiumleitungsdrähte beschränkt.
Leitungsdrähte mit einer Kupferseele oder mit einem sonstigen
metallischen Leiter können ebenso wirksam wie Aluminiumleiter untereinander verbunden werden. Weiterhin
ist eine Verbindung von Leitern verschiedener Mateialien
untereinander ebenfalls problemlos.
Schließlich wurde eine Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine Verbindung einer Mehrzahl von Drähten
untereinander beschrieben., wobei Jeder Draht mit dem Kontaktstück
der Verbindungsklemme verbunden wird. Es ist jedoch offensichtlich, daß Anwendungen auftreten können, bei denen
eine dauernde und feste Verbindung zwischen einem Draht und der erfindungsgemäßen Verbffoungsklemme zweckmäßig oder
erforderlich ist. So könnte beispielsweise ein Draht über einen hierzu am Kontaktstück angebrachten Kabelschuh mit
dem Kontaktstück durch Löten verbunden werden. Danach können v/eitere Drähte löxmgsfrei mit dem dauernd mit dem Kontaktstück
verbundenen Draht verbunden werden, wie dies in einem besonderen Anwendungsfall erforderlich werden könnte. Auch
eine derartige Anwendung liegt zweifellos im Rahmen der vorliegenden Erfindung und verdeutlicht die universelle Anwendbarkeit
der erfindungsgemäßen Verbindungsklemme.
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Claims (9)
- Western Electric Company A 32 789 - siiIncorporated195, Broadway, New York 30· Dei. 197fNew York 10007U. S. A.AnsprücheIJ Vorrichtung zur elektrischen Verbindung einer Mehrzahl isolierter Leitungsdrähte untereinander mit einem Grundkörper zur Halterung der Drähte, einem elektrisch leitenden Kontaktstück mit einer Kehrzahl von Schlitzen mit einer geringeren öffnungsweite als die Stärke der Leiter der Drähte und mit einem Gehäuseteil, welches das Kontaktstück umschließt und beim Zusanimefügen und -pressen des Gehäuseteiles mit dem Grundkörper die Drähte in die Schlitz des Kontaktstüekes zwängt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück (j50) zur Erzeugung eines plötzlichen Wechsels seiner V/andstärke in Richtung der Achse der Drähte (1,2,3) abgestuft ist, v/obei die Seitenwände"jedes< Schlitzes (33, IAi 35) zur Verformung der Isolation auf jedem Draht (1,2,3) einen Einführbereich (63) für den Draht (1, 2, 3) geringerer Dicke und einen anschließenden inneren Bereich (el) gröBerer Dicke aufweisen und v/obei der plötzliche V/echsel der liandscärkejdie Isolation aufreißt und den Leiter jedes Drahtes (1, 2, 3) freilegt.'- 27 -209830/0714BAD CfRIQfNAL
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück (30) für Jeden zu veMndenden Draht (1,2.3) ein Paar frei ausragender Zungen (61,62; 66, 67)o wobei jedes Zungenpaar (6l, 62) von jedem benachbarten Zungenpaar (66, 67) durch einen Abstendsspalt (55a 56) getrennt ist und die Abstandsspalte (55* 56) ein Ausbiegen jedes Zungenpaares (6l, 62; 66, 67) aus seiner anfänglichen Lage beim Einführen eines Drahtes (1, 2, jj) in die Schlitze (33, ^h, 35) unabhängig von einem gleichzeitigen Ausbiegen irgend eines anderen Zungenpaares '6l, 62; 66, 67) gestatten.
- 3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (20) gegen den Grundkörper (10) in zwei Stellungen festlegbar ist, wobei in der ersten Stellung das Gehäuseteil (20) und der Grundkörper (10) das Kontaktstück (30) von den eingelegten Drähten (1, 2, j5) fern halten und in der zweiten Stellung das Gehäuseteil (20) und der Grundkörper (10) in Kontaktstellung der Verbindungsklemme gegeneinander verriegelt sind.
- 4. Vorrichtung mit einer Mehrzahl einseitig abgeschlossener Aufnahmeschäch^e zur Aufnahme miteinander zu verbindender Drähte, nach einem der Ansprüche 1 bis J>, gekennzeichnet durch ein am Grundkörper (10) befestigtes Reibglied (46) und ein federndes Halteglied (Hl)3 das beim Einlegen eines Drahtes (1) in einen Aufnahmescbaeht (12) des Grundkörpers (10) und bei seiner Gegenlagerung am Reibglied (46) auslenkbar isv. und eine schräg gerichtete Kraft auf den zwischen dem Reaglied (46) und dem ausgelenkten Halteglied (4l) liegenden Draht (1) ausübt.- 28 -209830/07U
BAD - 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1. bis 4, gekennzeichnet durch ein im Inneren des Gehäuseteiles (20) enthaltenes Dichtmittel zur Erzeugung einer luftdichten Versiegelung der die verbundenen Drähte (1, 2, 3) und das Kontaktstuck (3C) umfassenden Klemmstellen.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (10) an&einer dem Gehäuseteil (20) zugewandten und in das Gehäuseteil (20) einführbaren Seite eine an den Rändern angeschrägte, insbesondere konkave Oberfläche (6) zum Einschluß des Dichtmittels im Inneren der zusammengesetzten Verbindungsklemme aufweist, um ein Entweichen des Dichtmittels vor der Versiegelung der Ktemmsteilen zu verhindern.
- 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, gekennzeichnet durch wenigstens einen Sockel (37 bis 4o) zum VerseVzeijäes Drahtes (1 bis 3) aus der Achse des Aufnahmeschachtes (12 bis 14) im Grundkörper (10) und zur Afnahme von auf den Draht (1 bis 3) außerhalb der Verbindun^sklemme wirkender Kräfte, die geeignet sind, auf die geschwächten Klemmstellen übertragen zu werden.
- 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme von Drehkräften oder -momenten die Seitenwände einer Rinne oder Nut (2β bis 29) im Gehäuseteil (20), die den verbundenen Draht (1 bis 3) aufnimmt, mit wenigstens einem fest; mit dem Grundkörper(10) verbundenen, Halteteil (49 bis..5T) zusammenarbeiten, .... ; V,eJLches._in verbundenem "Zustand der" Drähteι (!'bis 3) entlang .jeder Seite "der" Nut" (2'6'bis" 29) im Gehäuseteil"".(20"). .age-.. . Z ordnet ist. ~- 29 -209830/07UBAD ORIGfNAt
- 9. Vorrichtung nach einem der Anspriichel bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (33., 34, 35) zum Inneren, geschlossenen Ende der Schlitze (33, 34, 35) hin aufeinander zulaufende Seitenwände aufweisen, also nach innen keilförmig verengt ausgebildet sind«209830/0714Leerseite
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10368771A | 1971-01-04 | 1971-01-04 | |
US10368771 | 1971-01-04 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2165906A1 true DE2165906A1 (de) | 1972-07-20 |
DE2165906B2 DE2165906B2 (de) | 1976-11-18 |
DE2165906C3 DE2165906C3 (de) | 1977-07-14 |
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ID=
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DE19743353A1 (de) * | 1997-09-30 | 1998-09-24 | Siemens Ag | Anordnung zur elektrischen Kontaktierung von Kabelabschirmungen |
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CA939770A (en) | 1974-01-08 |
IT948792B (it) | 1973-06-11 |
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SE376329B (de) | 1975-05-12 |
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YU34343B (en) | 1979-04-30 |
BE777646A (fr) | 1972-05-02 |
JPS5311677B1 (de) | 1978-04-24 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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