DE2241986A1

DE2241986A1 - Elektrische kupplung

Info

Publication number: DE2241986A1
Application number: DE2241986A
Authority: DE
Inventors: Japes W Cook; Leroy W Fairbairn; Donald E Michel
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1971-09-15
Filing date: 1972-08-25
Publication date: 1973-03-22
Also published as: JPS5434916B2; US3721940A; CA968433A; GB1396528A; IT967498B; FR2153954A5; JPS4837683A

Description

Patentanwälte

Dr. Ing. H. Negendank Dipl Ing- H. Hau* ■ Dipl. Phys. W. Schmitt

8Mttnete».-4 ^ ^ -■»-»■ Teioicn j.'.tO ν So

The Bendix Corporation

Executive Offices

Bendix Center 24. August 1972

Southfield ,i-lich. 48075 ,USA Anwaltsakte M-ZO77

Elektrische Kupplung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kupplung zum elektrischen Verbinden zweier oder mehrerer Bandkabel. Die Erfindung betrifft auch eine verbesserte Bandkabelkupplung, die eine Einrichtung vorsieht, zum Vermindern des mit der Zeit auftretenden, vergrößerten Widerstands zwischen den Berührungsflächen der Kupplung.

Die lötfreie Verbindung mit flachen Vielfachleiterkabeln ist in der Technik wohl bekannt. Diese bekannten Geräte haben komplizierte Anordnungen mit komplexen, elektrischen Kontakten zum Vervollständigen elektrischer Kreise zwischen zwei Kabeln. In einem Fall sina ineinander stackbare Teile erforderlich, von denen jedes mit einem anderen Bandkabel und einem Kupplungsteil verbunden ist, Um₁ die ineinander steckbaren Teile miteinander zu verbinden. Andere i bekannte Kupplungen haben stachelförmige Kontakte, die durch die Isolation und durch die Leiter des Bandkabels gedrückt werden,

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das iietall dehnen und einen dauernden, elektrischen Kontakt herstellen. Alle Arten von Bandkabeln haben im allgemeinen eine große Anzahl sehr schmaler Leiter. Es ist wichtig, daß ein genaues Fluchten der Leiter erzielt wird, damit jeder Kontakt nur seinen entspre-

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chenden Draht berührt, und zwar ohneVzulässigen Verzug. Das Ausfluchten wird im allgemeinen erreicht durch im Abstand angeordnete öffnungen in den Kupplungsgehäusen, die entsprechende Kontakte enthalten. Für die meisten früheren Geräte sind komplizierte elektrische Kontakte in Form von Rampen und/oder Fingern aus Federmaterial charakteristisch, mit aufrecht erhaltenem, im wesentlichen wiederherstellenden Federungsvermögen bei vollem Eingriff mit dem Kabel oder einer anderen Kupplung. Mit wiederherstellendem Federungsvermögen ist die Neigung gemeint, v/enigstens in merklichem Maß die originale, entspannte Form der Teile wieder herzustellen. Diese Art von elektrischen Kontakten oder Fingern ist teuer in der Herstellung und schwierig in der Kupplung anzuordnen. Die Vermeidung dieser Art von elektrische« Kontakt würde eine billige und leicht zusammengebaute Kupplung ergeben.

Zur Überwindung dieser Nachteile schafft die vorliegende Erfindung eine elektrische Kupplung mit einer Vielzahl von ringförmigen, elektrischen Leitern, die auf einer Welle innerhalb des Kupplungsgehäuses angeordnet sind. Die ringförmigen, elektrischen Leiter sind mit den gleichen Abständen wie die Leiter im Bandkabel angeordnet und verbinden jeden Leiter des ersten Kabels elektrisch leitend mit jedem Leiter des zweiten Kabels. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Welle gedreht werden, so daß bei Vorliegen eines Oxids zwischen den Drehkontakten und den elektri-

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sehen Leitern die elektrischen Kontakte gedreht werden können, während sie die Bandleiter berühren, um die Oberfläche von Oxiden · zu reinigen und den Widerstand zwischen den Kontaktflächen zu vermindern»

hs werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. · ■

Fig. 1 und stellen auseinandergezogene Ansichten zweier Aus-

führungsbeispMe nach der Erfindung dar.

Fig. 1 zeigt Teile eines flachen oder bandartigen Kabels 41 , 42, die mittels einer Kupplung des dargestellten Ausführungsbeispiels miteinander verbunden sind. Jedes der Bandkabel 41, 42 hat mehrere dünne, bandartige Leiterstreifen 43, die parallel im Abstand zueinander zwischen oberen und unteren elektrischen Isolierschichten abgedichtet sind. Diese Schichten sind miteinander verbunden und bilden einen Isolierkörper 44. Die Leiter v/erden im allgemeinen aus dünnen Kupferstreifen hergestellt. Der Körper 44 besteht im allgemeinen aus klarem, durchscheinendem, thermoplastischem Material, z.B. aus einem Polyester-Kunstharz. Elektrische Schalttafeln können auch auf diese Weise miteinander verbunden werden. Jie elektrische Kupplung besteht bis auf die elektrischen Kontakte 30 aus elektrisch isolierendem ".laterial, z.B. aus gegossenem Kunstharz. Die elektrischen Kontakte bestehen im allgemeinen aus irgendeinem guten, elektrisch leitenden Material. Sie . bestehen beim bevorzugten Ausführungsbe.ispiel aus einer Beryllium-Kupfer legierung, so daß die leitenden Hinge 30 elastisch sind.

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iJie dargestellte, elektrische Kupplung ist im allgemeinen symmetrisch, so daß ihre Teile austauschbar sind. Diese Bauart vermindert die Lagerhaltungskosten, da man nur ein zwei Zwecken dienendes Bestandteil lagern muß. So zeigt dies beispielsweise die Fig. 1, die eine elektrische Kupplung darstellt mit einem Gehäuse 10, einer Welle 20, Kontakten 20 und identischen Grundplatten 1. Je nach der Konstruktion der Gehäuseanordnung können Abstandsplatten 50 erforderlich sein. Der Zweck dieser Abstandsplatten 50 ist, den Betrag des Ringkontakts 30 zu bemessen, der sich oberhalb einer bestimmten Ebene erstreckt. Die Abstandsplatten 50 können auch für die Abstandsverteilung der Ringleiter 30 auf der Welle 20 für den Fall dienen, daß sie nicht fest auf der Welle 20 befestigt sind.

Das mittlere Gehäuse 10 hat einen Raum 11, der die Welle 20 mit den auf der Welle 20 angeordneten, leitenden Ringen und die Abstandsplatte 50 aufnehmen kann. Bohrungen 3 im Gehäuse 10 bilden einen Kanal für eine Befestigungsvorrichtung, z.B. für eine Kutter und eine Schraube 6, vgl. die Zeichnung.

Die Abstandsplatten 10 sind identisch und weisen eine Anzahl von Schlitzen 51 auf, die in gleichen Abständen wie die Leiter im Bandkabel 41 verteilt sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel diunen die Abstanusplattcn 50 zur richtigen Anordnung der leitenden Ringe 30 auf der Welle 20 und erzeugen den richtigen Abstanu, mit dem sich die Leiterringe 30 ooerhalb des mittleren Gehäuses 10 erstrecken sollen.

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Jede Grundplatte 10 hat eine Nut 2 und Stifte 4 zum Festlegen und richtigen Ausrichten der Bandkabel 41, so daß, wenn die Grundplatte 1 durch die Mutter 5 und die Schraube 6 auf dem Gehäuse 1U befestigt ist, die elektrischen Leiter 43 die elektrischen Kontakte 30 berühren.

Im Gebrauch werden die mittleren Teile der elektrischen Kupplung zusammengebaut, d.h. die leitenden Ringe 30 werden auf der Welle 20 und die Welle 20 sowie die Abstandsplatten im Raum 11 des mittleren Gehäuses angeordnet. Die elektrische Kupplung hat daher drei Hauptteile, die beiden Grundplatten 1 und die mittlere Anordnung .

Zur Verbindung des Bandkabels 41 an das zweite Bandkabel 42 ist es nur erforderlich, daß die Leiter 43 der Bandkabel abisoliert und in die Nut 2 der Grundplatte 1 eingesetzt werden. Wenn auch nur das Ende des Bandkabels 41,42" dargestellt ist, so kann doch die Kupplung zur Verbindung zweier Bandkabel entlang jedes Abschnitts der Kabel verwendet werden durch einfaches Abkratzen des Isoliermaterials und durch Einsetzen des Bandkabels in die Nut 2 der Grundplatte 1. Die Stifte 4 in der Grundplatte 1 dienen alsi zusätzliche Ausfluchtungsführungen und können in einigen Fällen als Keil angeordnet werden, zur Aufnahme nur bestimmter Bandkabei und zum Abweisen anderer Bandkabel. Sind einmal die Leiter 43' jedes Kabels 41 und 42 abisoliert und die Kabel in die Grundplatten eingesetzt, so wird die aus dem mittleren Gehäuse 10 und den Ringleitern 30 bestehende, mittlere Anordnung zwischen den beiden Grundplatten angeordnet. Dann werden die Schrauben 6 durch die

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Bohrungen 3 in jedem Teil der Anordnung gestreckt, um die Ringkontakte 30 mit den Kabelleitern 43 richtig auszufluchten. üannVerden aie Muttern 6 auf den Schrauben 5 angezogen, wodurch sie die Anordnung zusammenspannen und die leitenden Ringe 30 mit den Leitern 43 der Bandkabel 41 und 42 in Berührung pressen. Für das richtige Arbeiten dieser Kupplung ist die Tatsache von wesentlicher Bedeutung, daß die leitenden Ringe 30 mit den gleichen Abständen wie die Leiter 43 im Bandkabel angeordnet werden und daß, wenn die Bandkabel in die Kupplung eingesetzt werden, die elektrisch leitenden Ringe 30 richtig mit jedem ihrer entsprechenden Leiter 43 in Eingriff stehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird dies durch die Abstandsplatten 50, die Nut 2 und die Bohrungen 3 bewerkstelligt. Abwechselnd können die Abstandsplatten 50 entfernt werden durch Anordnung der Ringe 30 auf der Welle 20 in ihren richtigen Abständen. Dann werden die Bohrungen 3 der Anordnung oder irgendeiner anderen Anordnungsart verwendet, die die Grundplatten 1 mit dem mittleren Gehäuse 10 verspannt.

Fig. 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der elektrischen Kupplung, die das wesentliche Merkmal einer drehbaren Ringanordnung aufweist, die im mittleren Gehäuse 10 angeordnet ist und aus zitfei identischen Teilen besteht. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die leitenden Ringe 30 auf der Welle 20 mit den gleichen Abständen wie die Leiter 43 im Bandkabel 41 und 42 angeordnet, üie Welle 20 hat ein zylindrisches Teil 21 an ihren beiden Enden. Am Ende jedes zylindrischen Teils 21 befindet sich ein Schlitz 23 zur Aufnahme eines Werkzeugs, z.B. eines Schraubenziehers, so

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daß die Welle 20 und die darauf angeordneten Hinge 30 durch Einsetzen eines Schraubenziehers in den Schlitz 23 und durch Drehen des Schraubenziehers gedreht werden können.

Das Gehäuse 10 besteht aus zwei identischen Teilen, von denen jedes mehrere Nuten 11 enthält, die mit den gleichen Abständen wie die Ringe 30 auf der Welle 20 und die·Leiter 43 im Band 41 angeordnet sind. Jedes Gehäuse 10 hat die Hälfte einer^zylindrischen Hut 14 zur Aufnahme des zylindrischen Teils 21 der Welle 20. Wenn beide Gehäuse 10 zusammengesetzt werden, bilden die Nuten 14 eine zylindrische Bohrung, die das zylindrische Teil 21 der Welle aufnimmt. Im zusammengesetzten Zustand ergibt der mittlere Teil eine Anordnung, die das Gehäuse 10 und die drehbare Welle mit den darauf angeordneten Ringen aufweist. Jeder Ring 30 ist dann in einer Nut 11 des Gehäuses 10 angeordnet und erstreckt sich um einen vorgegebenen Abstand über das Gehäuse 10 hinaus.

Die Bandkabel 41 und 42 dieses Ausführungsbeispiels werden in die Grundplatte 1 in der gleichen V/eise eingesetzt wie die Bandkabel in die Grundplatte 1 von Fig. 1.

Wenn die Bandkabel 41 und 42 richtig abisoliert und in die Grundplatte 1 eingesetzt sind, die Kupplung zusammengebaut und die :iutter sowie die Schrauben 6 durch die Bohrungen 3 gesteckt und zusammengeschraubt sind , werden die beiden Bandkabel 41 und 42 elektrisch Idtend miteinander verbunden. Zur Sicherstellung einer gleichmäßigen Druckverteilung wird eine weitere Mutter und Schraube durch die Bohrungen am gegenüberliegenden Ende der Kupplung gesteckt. -8-

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Ist die Kupplung zusammengebaut, so kann sie an eine Platte oder an ein Gestell angebaut werden und ihre Funktion für mehrere Jahre ausüben. Im Verlauf der Zeit kann eine Oxydation der Oberfläche des Leiters 43 und der leitenden Ringe 30 eintreten, die den Widerstand über den Kontaktflächen vergrößert. Dies ist sicherlich ein Nachteil in elektrischen Systemen, in denen ein Signal-ausfall ein Problem ist. Es kann jedoch die Verschlechterung der Signalstärke vermindert und/oder beseitigt werden durch periodische Wartung der Verbindung zwischen den Kabeln. Bei früheren Bandkabelkupplungen wird dies bewerkstelligt durch Auseinanderbauen der Kupplung und durch Reinigen der Kontaktflächen beider Kupplungskontakte und/oder Ersetzen der Kupplung und/oder durch Abschneiden und Abisolieren neuer Teile der Leiter in den ßandkabeln Demgegenüber kann bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel eine verhütende Wartung dadurch ausgeführt werden, daß lediglich ein Schraubenzieher in den Schlitz 23 eingesetzt und ein oder mehrere Male gedreht wird. Dieses Drehen bewirkt ein Reiben der in Druckberührung mit den Leitern 43 stehenden Ringe 30 gegen die Leiterfläche, wodurch die Kontakte 30 und die Leiterfläche 43 gereinigt werden. In dieser Hinsicht kann die Außenfläche der leitenden Ringe 30 leicht abreibend gemacht werden, so daß sie zusätzlich zur guten Leitfähigkeit auch eine größere Fähigkeit zum Abkratzen von Fremdmaterial auf den Kupferleitern 43 der Bandkabeln 41 und 42 hat.

Während ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung offenbart wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, daß Abiinderungen der Erfindung gemäß den Patentansprüchen möglich sind, und

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daß in einigen Fällen bestimmte Merkmale der Erfindung vorteilhaft angewendet werden können ohne entsprechende Anwendung anderer
iierkmale. So können z.B. innerhalb des Kupplungsgehäuses auf der Welle angeordnete Leiter "+"-förmig sein. Diese Kontaktart hätte vier Kontaktflächen, di« in der Lage wären, in benachbarten und/ oder parallelen Ebenen angeordnete Bandkabel miteinander zu verbinden. Ferner könnten die leitenden Ringe unmittelbar in das Gehäuse eingegossen werden, was die Notwendigkeit einer Welle oder einer anaeren Haltevorrichtung als das Gehäuse ausschaltet. Die
Erfindung kann auch verwendet werden für die Verbindung in jeder Kombination von Bandkabeln, gedruckten Schalttafeln und anderen
parallel im Abstand angeordneten Leitern.

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Claims

Patentanwälte Dr. Ing. H. N*-i«>v1anlt DIpI. Ing. H. Haudr Di 'V> ι ' «!.hmltz Dipl. Ing. E. Grtdi.v ·;..-' i .g.'' Wefinert • Mache ■ ,-··. ;J!: ^y;.,,.j Telefon The Bendix Corporation Executive Offices Bendix Center 24. August 1972 Southfield,Hich.48075,USA Anwaltsakte M-2077 Patentansprüche

1.J Elektrische Kupplung für gegenseitige, lötfreie Verbindung eines ersten und eines zweiten Bandkabels, wobei jedes Kabel die Form eines flachen, isolierenden Bandkabels hat, in das eine Vielzahl von parallel in Abstand angeordneten, leitenden Streifen eingebettet ist, die an einem Teil des Kabels abisoliert sind, bestehend aus einem Gehäuse, einer Vorrichtung zum lösbaren Befestigen und Ausrichten jedes abisolierten Kabelteils gegenüber dem Gehäuse, einer Vielzahl von elektrischen Kontakten und einer Vorrichtung zum Lagern der Kontakte im Gehäuse, so daß sie gegenseitig isoliert und mit den gleichen Abständen angeordnet sind wie die Streifen beider Kabel, um die Streifen elastisch zu berühren, wobei jeder Streifen des ersten Kabels über eine elktrische Berührung mit einem entsprechenden Streifen des zweiten Kabels über einen der Kontakte verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte ringförmige, elektrische Leiter (30) sind.

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2. Elektrische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktringe (30) aus einer Beryllium-Kupfer-Legierung hergestellt sind.

3. Elektrische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktlialtevorrichtung eine Welle (20) aufweist, auf der die Kontaktringe (30)drehbar innerhalb des Gehäuses (10) angeordnet sind, und daß die Welle (20) ein bearbeitetes Ende hat, das eine periodische Drehung der Welle durch ein Werkzeug gestattet, wodurch eine im Verlauf der Zeit auftretende Oxydation der Kontaktflächen der Kupplung verhütet werden kann,

4. Elektrische Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum lösbaren Befestigen des ersten und zweiten Bandkabels (41 bzw 42) am Gehäuse (10) aus einer ersten Grundplatte(1) mit einer Nut (2) besteht, zur Aufnahme des abisolierten Teils des ersten Bandkabels (41), und aus einer zweiten Grundplatte (1) mit einer Wut (2), zur Aufnahme des abisolierten Teils des zweiten Bandkabels (42), und daß eine Vorrichtung zum Anordnen der ersten und zweiten Grundplatte am Gehäuse (10) vorgesehen ist.

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