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Quetschverbinder Die Erfindung betrifft einen Quetschverbinder zur
lötlosen Verbindung isolierter elektrischer Leiter oder Drähte, ohne dass deren
Isolation entfernt werden muss.
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Derartige Verbinder sind bekannt Sie enthalten eine Mehrzahl von
koaxial zueinander angeordneten Hülsen oder Schläuchen. Die innere Hülse besteht
aus elektrisch leitendem Material, während die äussere aus Isoliermaterial besteht.
Die innere Hülse besitzt nach innen gerichtete scharfe Vorsprünge oder Zacken, welche
beim Zusammendrücken des Verbinders die Isolation der Drähte durchstossen und die
elektrische Verbindung mit dem metallischen Leiter herstellen. Bei einer bekannten
Ausführungsform besteht die innere Hülse aus einer verhältni smäs 5 ig harten, federartigen
Metalllegierung.
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Zwischen der inneren und der äusseren Hülse befindet sich eine mittlere
Hülse aus verhälsnismässig weichem Material. Eine Mehrzahl isolierter elektrischer
Leiter oder Drähte kann in die innere Hülse eingeführt werden, so dass ihre Enden
von den Vorsprüngen oder Zacken umgeben
sind. Wenn der Verbinder
dann durch Druck auf die äussere Hülse zusammengequetscht wird, durchstossen die
Stacheln die Isolation der Drähte und bewirken einen elektrischen Kontakt mit den
metallischen Leitern der Drähte, wobei sie sich gleitend in das Metall einbohren.
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Ein derartiger Verbinder ist in der USA-Patentschrift 3 064 072 beschrieben.
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Quetschverbinder dieser Art werden heute millionenweise verwendet.
Auch sind schon automatische Einrichtungen entwickelt worden, durch welche diese
Verbinder mechanisch eingesetzt und breitgedrückt werden.
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Eine gewisse Schwierigkeit besteht hierbei jedoch in der Gefahr, dass
die isolierten Drähte beim Einsetzen in die innere Hülse an den nach innen gerichteten
Stacheln oder Zacken hängenbleiben und daher nur unvollständig in die Hülse eindringen,
was den elektrischen Kontakt erheblich verschlechtern oder ganz in Frage stellen
kann. Zwar kann ein geschickter Bedienungsmann die Drähte von den Stacheln freischütteln,
jedoch besteht auch in diesem Falle keine Gewähr dafür, dass die Drähte den Boden
der inneren Hülse erreichen, ganz abgesehen davon, dass eine solche Manipulation
sehr kostspielig ist und den mechanischen Ablauf des Einsetzens empfindlich stört.
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Das Problem der Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten
Quetschverbinders, der diese
Nachteile beseitigt und ein Hängenbleiben
der Drähte mit grosser Sicherheit verhindert.
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Das Wesen der Erfindung besteht in einer in der Höhlung der inneren
Hülse angeordneten, ungelochten Futterhülse zum Vorbeiführen der isolierten Drähte
an den Perforationen, die am oberen Ende des Verbinders befestigt ist, wobei die
Ausbildung derart ist, dass die scharfen Zacken der Perforationen beim Zusammendrücken
des Verbinders die Futterhülse und die Isolation der eingeführten Drähte durchdringen
und mit den metallischen Leitern der Drähte derart in Eingriff kommen, dass ein
guter elektrischer Kontakt erzielt wird.
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Vorzugsweise wird die Futterhülse durch einen Streifen einer dünnen
Folie geeigneten Materials, vorzugsweise eines thermoplastischen Harzes wie z.B.
Polypropylen, Polyester, Vinylharz od.dgl. gebildet. Der Folienstreifen wird, zur
U-Form zusammengelegt, in die innere Hülse eingeführt; er hat vorzugsweise eine
solche Breite, dass seine Längskanten sich in der inneren Hülse überlappen, wobei
die Futterhülse am unteren Ende geschlossen ist. Die Enden des Streifens können
am oberen Ende des Verbinders in irgendeiner geeigneten Weise an diesem befestigt
werden, beispielsweise durch Fusion mittels Ultraschallvibrationen, durch einen
geeigneten Klebstoff wie z.B. einen Silikonklebstoff, oder indem man die Streifenenden
über den Rand des Verbinders nach
aussen umschlägt und dort durch
binden Klebestreifen, ein elastisches Ringband oder in anderer Weise befestigt.
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Die Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten
Beschreibung anhand der Zeichnung und aus den Ansprüchen hervor.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Quetschverbinders nach
der Erfindung.
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Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1.
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Fig. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 1.
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Fig. 4 ist ein Querschnitt nach Linie 4-4 der Fig. 2.
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Fig. 5 ist ein Schnitt wie Fig. 3 durch den zusammengequetschten
Verbinder mit den eingeführten Drähten.
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Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht einer etwas abgeünderten
Ausführungsform des Verbinders.
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Fig. 7 ist ein Schnitt nach Linie -7 der Fig. 6.
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Fig. 8 ist ein Schnitt nach Linie 8-8 der Fig. 6, der die Einführung
des Drahtes an den Vorsprüngen oder Zacken vorbei veranschaulicht.
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Fig. 9 ist ein Querschnitt nach Linie 9-9 der Fig. 7.
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Fig. 10 ist eine auseinandergenommene perspektivische Ansicht des
Verbinders der Fig. 6 die die Zusammensetzung einiger Teile erläutert.
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Fig. 1 bis 5 zeigen einen Verbinder nach der Erfindung. Er enthält
eine Mehrzahl von koaxial übereinandergeschobenen Schläuchen oder Hülsen, und zwar
eine innere Hülse 11 aus verhältnismässig hartem, federartigem, leitendem Material,
eine mittlere Hülse 12 aus weichem, bleibend deformierbarem Material und eine äussere
Hülse 13 aus einem geeigneten Isoliermaterial.
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Die innere Hülse 11 ist vergleichsweise dünn gegenüber der mittleren
Hülse 12. Sie besteht aus hartem, federartigem, elektrisch leitendem Material, beispielsweise
aus federhart gehärteter Phosphorbronze.
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An ihrer Innenseite hat sie eine Mehrzahl von derart nach innen gedrückten
Perforationen 16, dass dadurch scharfe Vorsprünge oder Zacken 17 gebildet werden.
Diese Vorsprünge können nach irgendeinem geeigneten Muster im Abstand voneinander
angeordnet sein. Die Form der Perforationen 16 und der daraus resultierenden Vorsprünge
17 ist derart, dass für jede Perforation eine Mehrzahl von aufrechtstehenden, gekrümmten,
messerscharfen Kanten erhalten wird. Die mittlere Hülse 12 besteht aus einem weichen,
bleibend deformierbaren Material, beispielsweise aus ausgeglühtem Messing; sie ist
an ihrem unteren Anode geschlossen.
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Die äussere Hülse 13 besteht aus einem geeigneten Isoliermaterial,
beispielsweise aus unter Wärmeeinwirkung schrumpfendem, thermoplastischem Material.
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Sie ist an ihrem unteren Ende 13a durch Wärmeeinwirkung zusammengeschrumpft,
was während des Aushärtens der Hülse geschieht, so dass ein eingeschnürtes Ende
entsteht. Das andere Ende der Hülse ist bei 13b offen.
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Dieses Ende dient zur Einführung der isolierten elektrischen Leiter
oder Drähte 20 und 21, vgl. Fig. 3 und 5.
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Erfindungsgemäss ist nun im Innenraum der inneren Hülse 11 eine Futterhülse
25 angeordnet, welche den Zweck hat, die Drähte an den Vorsprüngen vorbeizuleiten.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Futterhülse 25 aus geeignetem
Material, z.B.
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Polypropylen. Bei einem ausgeführten Verbinder war der Folienstreifen
0,025 mm dick und hatte eine Breite von 4,3 mm. Der Streifen wird U-förmig zusammengelegt
in den Hohlraum der inneren Hülse 11 eingeführt. Die oberen Enden des Streifens
können am oberen Ende des Verbinders in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise
durch Kleben, befestigt werden. Es versteht sich, dass die Befestigung auch in anderer
Weise bewerkstelligt werden kann, beispielsweise durch Fusion mittels Ultraschallvibrationen,
oder indem man die Enden umschlägt und an der Aussenseite des Verbinders, z.B.
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mittels eines Klebestreifens, befestigt.
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Bei einem in der Praxis verwendeten Verbinder von ovalem Querschnitt
mit einer grossen Achse von 2,85 mm und einer kleinen Achse von 1,32 mm überlappen
sich
die Längskanten eines Streifens von 4,32 mm Breite, wie am
besteh aus Fig. 4 zu ersehen ist, so dass eine geschlossene Tasche zur Aufnahme
der Drähte 20 und 21 entsteht. Darüber hinaus wird der Streifen im wesentlichen
zur U-Form zusammengefaltet (Fig. 2, 3, und 5), hat aber eine ausreichende Steifigkeit,
so dass sein unterer Teil sich nach aussen wölbt und daher an der Unterseite der
inneren Hülse 11 geschlossen ist.
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Es versteht sich, dass die elektrischen Drähte 20 und 21 leicht in
das obere Ende des Verbinders 10 eingeführt werden können, und dass sie leicht und
ohne Hängenbleiben an den Vorsprüngen 17 vorbeigeführt werden können, so dass sie
den Boden des Verbinders vollständig erreichen. Wird auf die Aussenseite des Verbinders
ein Druck ausgeübt, so wird die innere Hülse derart zusammengedrückt, dass die scharfen
Vorsprünge oder Zacken 17 die Futterhülse 25 und die Isolation der Drähte 20 und
21 durchdringen, um mit dem metallischen Leiter in gleitender und bohrender Bewegung
in Eingriff zu kommen und einen guten elektrischen Kontakt zu ergeben.
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Weiter betrifft die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur elektrischen
Verbindung einer Mehrzahl isolierter elektrischer Drähte od.dgl. mit Hilfe der bereits
bekannten Verbinder. Dieses Verfahren besteht darin, dass man zunächst eine Futterhülse
25 der beschriebenen
Art in den Verbinder einsetzt und dann die
isolierten Drähte an den Vorsprüngen 17 der inneren Hülse vorbei bis zum Boden in
den Verbinder einführt.
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Darauf wird auf die Aussenseite des Verbinders ein Druck ausgeübt,
um ihn zusammenzuquetschen. Hierbei wird die innere Hülse zusammengedrückt, und
die scharfen Vorsprünge 17 werden durch die Futterhülse 25 und die Isolation der
Drähte gestossen, um mit den metallischen Leitern in Eingriff zu kommen und einen
guten elektrischen Kontakt zu ergeben.
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Quetschverbinder zur Verbindung dünner isolierter Drähte werden heute
millionenweise verwendet.
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Sie können dem Arbeitsplatz eines Fliessbandes automatisch zugeführt
und eingesetzt werden. Ein Arbeiter kann hierbei die Drähte leicht in den Verbinder
so einführen, dass sie den Boden des Verbinders mit Sicherheit erreichen und einen
guten elektrischen Kontakt ergeben, wenn der Verbinder zusammengedrückt wird.
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In Fig. 6 bis 10 ist eine etwas abgeänderte Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, bei welcher die Enden des die Futterhülse bildenden Streifens nach
aussen über den oberen Rand der äusseren Hülse umgeschlagen sind, wo sie durch ein
geeignetes Halteband, beispielsweise durch ein elastisches Ringband, gehalten werden.
Die in Fig. 6 bis 10 dargestellte Ausführungsform des Verbinders ist mit dem allgemeinen
Bezugszeichen
30 bezeichnet. Der Verbinder 30 ist ähnlich ausgebildet
wie der Verbinder 10, mit Ausnahme der Anordnung und Befestigung des Folienstreifens
für die Futterhülse. Der Verbinder 30 enthält eine innere Hülsie 31 aus federhartem,
elektrisch leitendem Material, eine mittlere Hülse 32 aus weichem, bleibend deformierbarem
Material und eine äussere Hülse 33 aus geeignetem Isoliermaterial.
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Die innere Hülse ist verhältnismässig dünn im Vergleich zur mittleren
Hülse 32. Sie besteht aus hartem, federartigem, elektrisch leitendem Material, beispielsweise
aus federhart gehärteter Phosphorbronze.
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An ihrer Innenseite hat sie eine Mehrzahl von nach innen gedrückten
Perforationen 36, Fig. 7 und 8. Die entstehenden Vorsprünge 37 sind derart ausgebildet,
dass für jede Perforation eine Mehrzahl von gekrümmten, nach innen gerichteten,
messerscharfen Kanten erhalten wird. Die mittlere Hülse 32 besteht aus einem weichen,
bleibend deformierbaren Material, beispielsweise aus geglühtem Messing. Sie ist
am unteren Ende geschlossen.
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Die äussere Hülse 33 besteht aus einem geeigneten Isoliermaterial,
z.B. aus unter Wärmeeinwirkung schrumpfendem, thermoplastischem Material. Sie ist
während der Wärmebehandlung an ihrem unteren Ende 33a zusammengezogen, so dass ein
eingeschnürtes Ende entsteht.
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Das obere Ende der Hülse ist offen, wie bei 33b angedeutet, um eine
Öffnung für die Einführung der isolierten Drähte 40 und 41, Fig. 8, zu erhalten.
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Erfindungsgemäss ist im Hohlraum der inneren Hülse eine Futterhülse
45 angeordnet, welche den Zweck hat, die eingeführten Drähte an den Vorsprüngen
vorbeizuleiten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Futterhülse
45 aus einem Streifen einer dünnen Folie, wie weiter oben in Verbindung mit dem
ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Dieser wird U-förmig zusammengelegt in die
innere Hülse 31 eingeführt, so dass die Streifenenden zunächst aus dem oberen offenen
Ende der Hülse herausragen. Danach werden die Enden über den oberen Rand der äusseren
Hülse nach aussen umgeschlagen und durch ein übergeschobenes, elastisches Ringband
46 gehalten.
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Wie am besten aus Fig. 8 und 10 zu ersehen, besteht das verbesserte
Verfahren zur Verbindung einer Mehrzahl von isolierten elektrischen Leitern mittels
eines der bekannten Quetschvdrbinder darin, dass in die innere Hülse 31 eine Futterhülse
45 eingesetzt wird, die vorzugsweise aus einem Streifen einer dünnen folie geeigneten
Materials besteht, und die den Zweck ai, die eingeführten Drähte 40 und 41 an den
scharfen Vorsprüngen 46 der inneren Hülse vorbeizuführen. Die Drähte 40 und 41 werden
dann in die innere Hülse eingeführt.
Wird der Verbinder durch Druck
auf die äussere Hülse zusammengedrückt, so durchdringen die messerscharfen Vorsprünge
die Futterhülse 45 und die Isolation der Drähte und kommen in Eingriff mit den metallischen
Leitern der Drähte, wie weiter oben beschrieben.
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Ferner enthält die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Anbringung
der Futterhülse an dem Verbinder, wie am besten aus Fig. 6 und 10 ersichtlich.
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Dieses betrifft die Schritte der Einführung der Futterhülse 45 in
die innere Hülse in Form eines U-förmig zusammengelegten Streifens, so dass dessen
Enden 45a zunächst aus dem Verbinder herausragen, in dem Umschlagen der herausragenden
Enden über den oberen Rand des Verbinders, und in der Befestigung der umgeschlagenen
Enden durch ein übergeschobenes, elastisches Ringband.
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Es versteht sich, dass die Erfindung auch verschiedener Abänderungen
und Modifikationen fähig ist, die im Rahmen des fachmännischen Könnens liegen.