DE2506791B2 - Kabelverbinder - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Kabelverbinder von der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Gattung.

Bei einem bekannten Kabelverbinder (US-PS 12 219) dieser Art liegen die Schenkelabschnitte und die zwischen ihnen befindlichen Schlitze in einer einzigen Ebene. Bei ihrer Verwendung zum elektrischen und mechanischen Verbinden von elektrischen Kabeln werden diese unter Kraftanwendung in die Schlitze hineingeschoben. Dabei dringen die Schenkelabschnitte in die Isolation der elektrischen Kabel ein, durchschneiden diese und bilden einen Kontakt mit den leitenden metallischen Seelen der Kabel. Zum Hineinschieben der Kabel in die Schlitze sind unter Umständen hohe Kräfte erforderlich. Dies führt zu hohen auf die Schenkelabschnitte und die sie verbindenden Basisabschnitte einwirkenden Kräften. Dabei können sich die Schenkelabschnitte verbiegen und aus ihrer gemeinsamen Ebene herausbewegen. Die zum Einschieben der Kabel in die Schlitze erforderlichen Kräfte können sogar zum Bruch der Schenkelabschnitte führen. Unter diesem Verbieger, und erst recht unter dem Druck eines oder mehrerer Schenicelabschnitte leidet die Festigkeit der Kabelverbinder und die Güte der mit ihnen hergestellten elektrischen Verbindung.

Bei einem anderen bekannten Kabelverbinder (US-PS 36 05 072) sind in den Schenkelabschnitten Ausnehmungen vorgesehen. Sie verlaufen parallel zu den Schlitzen. Beim Hineindrücken eines Kabels in die Schlitze schiebt sich das Material der Schenkelabschnitte in diese Ausnehmungen. Die Schlitze können sich weiter aufbiegen. Damit werden auf die Schenkelabschnitte einwirkende Verformungskräfte abgefangen und unschädlich gemacht. Jedoch leidet die Festigkeit der Verbindung. Die auf die eingeschobenen Kabel ausgeübten Haltekräfte sind abgesunken.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kabelverbinder so auszubilden, daß er bei großen auf die Kabel ausgeübten Haltekräften selbst keinen oder nur geringen Verformungskräften ausgesetzt ist. Die erfindungsgemäße Lösung für diese Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.

Infolge dieser Verdrehung der Schenkelabschnitte um ihre Längsachse nehmen sie von vornherein diejenige Lage ein, die sie bei herkömmlich ausgebildeten Kabelverbindern erst nach einem zwangsweisen Einschieben von Kabeln in die Schlitze annehmen würden. Damit entfallen sämtliche Gegenkräfte, die bei diesem zwangsweisen Einschieben der Kabel auftreten und im Extremfall zum Brechen der Schenkelabschnitte führen. Damit erhält ein erfindungsgemäßer Kabelverbinder eine hohe Festigkeit. Zusätzlich hat sich gezeigt, daß ein erfindungsgemäßer Kabelverbinder einer Größe auch Kabel mit unterschiedlichen Durchmessern sicherer und dauerhafter als ein bekannter Kabelverbinder mit in einer einzigen Ebene liegenden Schenkelabschnitten hält.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Grundgedankens bilden den Gegenstand von Unteransprüchen.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kabelverbinders,

Fig.2 ein Schnitt entlang der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1,

F i g. 3 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform,

Fig.4 eine Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten und teilweise im Schnitt, einer ein Gehäuse aufweisenden Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kabelverbinders,

Fig.5 ein Schnitt entlang der Schnittlinie 5-5 in Fig.4,

Fig.6 eine Aufsicht, teilweise im Schnitt und teilweise aufgeschnitten, auf die in Fig.2 gezeigte Ausführungsform mit in die Schlitze eingeschobenen Kabeln,

F i g. 7 eine schematische Teilaufsicht auf die in F i g. 6 gezeigte Ausführungsform unter oesonderer Darstellung der beim Einschieben der Kabel entstehenden Kräfte,

Fig. 8 die Seitenansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kabelverbinders,

F i g. 9 die Seitenansicht einer vierten Ausführungsform und

Fig. 10 die Aufsicht, teilweise im Schnitt, auf eine noch andere Ausführun:|sform des erfindungsgemäßen

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ICabelverbinders.

Die F i g. 1 und 2 zeigen einen Kabelverbinder 20 aus einem Blechteil 22 mit einem Basisabschnitt 24 und mehreren einstückig von diesem ausgehenden und untereinander parallelen Schenkel abschnitten 26. Im wesentlichen ist der Kabelverbinder 20 ein U-förmiges Glied mit zwei Reihen von Schenkeobschnitten 26 (siehe F i g. 2). Das Blechteil 22 kann jedoch auch ein Einfachelement sein und damit nur die Hälfte des in' Fig.2 gezeigten U-förmigen Gliedes ausmachen und somit nur eine einzige Reihe von Schenkelabschnitten J6 aufweisen. Alternativ können auch zwei oder mehrere solcher Elemente unter gegenseitigem Abstand und parallel zueinander angeordnet sein. Somit kann bei jeder der im folgenden beschriebenen Ausführungsformen das U-förmige Glied durch ein Einfachelement ersetzt werden. Zwischen je zwei Schenkelabschnitten 26 liegt ein Schlitz 28. Die Schlitze 28 können selbstverständlich alle gleich breit sein, wenn der Kabelverbinder 20 zum Beispiel nur einen bestimmten Größenbereich von Kabeln aufnehmen soll, oder alternativ verschieden breit, wenn in jedem der Schlitze 28 ein bestimmter anderer Größenbereich von Kabeln aufgenommen werden soll. In Übereinstimmung hiermit können Markierungen auf dem Kabelverbinder 20 vorgesehen werden, um die einem der Schlitze luzuordnende bestimmte Kabelgröße zu kennzeichnen. Zusätzlich können die Schlitze 28 sämtlich gleich oder verschieden lang sein. Solche voneinander abweichende Längen werden selektiv ausgewählt und ergeben für jeden Schenkelabschnitt 26 unterschiedliche Biegeeigenschaften. Der Eingang zu jedem Schlitz 28 kann entweder gerade (nicht dargestellt) oder verjüngend sein, wie bei 30 dargestellt. Diese Ausführungsform ermöglicht ein einfacheres Einschüben des Kabels in den zugehörigen Schlitz 28. Vorzugsweise wird der Kabelverbinder 20 so aus Flachmaterial gestanzt, daß die die Schlitzt 28 begrenzenden Kanten verhältnismäßig scharf sind. Dies ermöglicht ein Durchschneiden der Kabelisolation und führt zu einem festen elektrischen und mechanischen Kontakt mit dem Leiter im Kabel. Nach der Darstellung in F i g. 1 sind die Schlitze 28 über ihrer gesamten Länge im wesentlichen einheitlich breit. Nach der Darstellung z.B. in Fig.3 kann diese Ausführur ^sform jedoch abgeändert werden. In F i g. 3 werden mehrere in vielerlei Weise bemessene Schlitze 32 gezeigt. Zu jedem Schlitz gehören im wesentlichen zwei Abschnitte. Der erste Abschnitt 34 bildet einen Kabelaufnahmeabschnitt. An diesen schließt sich ein zweiter Übergangsabschnitt 36 an. Die Breite dieses zweiten Übergangsabschnittes liegt etwas unter der Breite des Kabelaufnahmeabschnittes 34. Auf diese Weise werden die in den Schlitzen 32 gehaltenen Kabel auf die Fläche am freien Ende der Schenkel 26, aber noch innerhalb der Schlitze 32 gehalten. Gleichzeitig wird die Gesamtlänge der Schlitze 32 in geeigneter Weise so bemessen, daß sich die notwendigen Biegeeigenschaften einstellen. Eine Anwendung dieser Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt. Dort werden mehrere Kabel 38 in den Kabelaufnahmeabschnitten 34 <so der Schlitze 32 gehalten und vor einem Eindringen in die eine geringere Breite aufweisenden Übergangsabschnitte 36 zurückgehalten. Eine weitere Ausftihrungsform des geschlitzten Abschnittes wird in F i g. 8 gezeigt. Dort sind mehrere Schlhze 40 vorgesehen, bei denen einer Übergangszone 39 eine vergrößerte öffnung 42 folgt. Damit wird die Materialbreite zwischen benachbarten öffnungen 42 herabgesetzt und es entsteht ein Halsabschnitt 44, durch den die Elastizität der Schenkelabschnitte bei Bedarf und nach Beliebigkeil weiter erhöht wird. Nach der Darstellung in Fig.! haben die Schlitze 28 im wesentlichen gerade Seitenwände. Sie können jedoch auch andere Seitenwandformen annehmen. Solche Schlitze werden für Kabel mit nicht kreisförmigem Querschnitt verwendet. Nach der Darstellung in F i g. 9 haben die Schlitze 45 konvex geformte Seitenwände 46. Diese sind besonders nützlich zum Erfassen von quadratischen oder rechteckförmigen Kabeln. Auch eine Kombination von linearen und bogenförmigen Schlitzseitenwänden kann in ähnlicher Weise benutzt werden.

Bei den in den F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen hat das Blechteil 22 eine allgemein wellenförmige oder bogenförmige Gestalt. Jeder Schenkelabschnitt 26 läßt sich am besten als aus der Ebene des Basisabschnittes 24 herausgebogen beschreiben, wobei diese Ebene allgemein definiert ist als durch den Mittelpunkt jedes Schenkelabschnittes 26 gehend, wie es z. B. durch die in F i g. 7 gestrichelt eingezeichnete Linie 48 dargestellt wird. Jeder Schenkelabschnitt 26 ist um seine Längsachse um einen vorgegebenen Winkel A (siehe Fig. 7) aus der Ebene des Basisabschnittes und um seinen Mittelpunkt, der in Fig.7 mit dem Buchstaben B bezeichnet ist, herausgebogen. Nur ein Abschnitt einer Hälfte des Blechteiles 22 ist in Fig. 7 dargestellt, nämlich der Schenkelabschnitt 26a der oberen Hälfte — bei Blickrichtung auf F i g. 2 — und die Schenkelabschnitte 26b der unteren Hälfte sind dazu symmetrisch, aber in entgegengesetzter Winkelstellung angeordnet, so daß die Schenkelabschnitte 26b im allgemeinen komplementär zu den Schenkelabschnitten 26<» verlaufen. Bei der in den F i g. 1 und 2 dargestellten besonderen Ausführungsform sei noch darauf hingewiesen, daß der Basisabschnitt 24 die gleiche wellige oder wellenförmige Gestalt wie die Schenkelabschnitte 26 aufweist, obgleich der Basisabschnitt 24 als eine Alternative hierzu auch im wesentlichen eben sein kann, während die Schenkelabschnitte 26 zur Ausbildung einer ähnlichen Anordnung aus dieser herausgedreht oder abgeschrägt sind. Es wurde jedoch gefunden, daß jeder der Schenkelabschnitte 26 in der Längsrichtung verstärkt ist, wenn die betreffenden Schenkelabschnittbiegungen nach unten fortgesetzt werden und durch den Basisabschnitt 24 durchlaufen, so daß jede Tendenz der Schenkelabschnitte 26 zum Aufbiegen oder Falten unter der Einwirkung von auf die Kabel ausgeübten Kräften reduziert wird. Nach der Darstellung in F i g. 3 weist der Kabelverbinder 20 als vorstehende Zacken 50 ausgebildete Verriegelungsvorsprünge auf. Diese greifen in die Innenfläche eines elektrisch isolierenden Haltegliedes 52 (siehe Fig. 4) ein, in das der Kabelverbinder unter gleichzeitiger Verriegelung eingeschoben wird. Die nun das Halteglied 52 enthaltende Anordnung kann dann mit einem weiteren isolierenden Gehäuse 54 zusammengesetzt werden, wie dies in Fig.4 dargestellt ist, und es entsteht ein völlig isolierter elektrischer Leiter. Das Gehäuse 54 kann weiter noch eine Vielzahl von Queroffnungen aufweisen, die mit den Schlitzen 32 zusammenfallen und damit Zugang zu diesen ermöglichen. Dabei steht der Kabelverbinder mit den in das Gehäuse 54 eingesetzten Kabeln 38 in Eingriff. Um den Kabelverbinder fest in dem Gehäuse 54 zu halten, wird noch ein zusätzliches Verriegelungselement vorgesehen. Dieses Element kann die Form von spitzen Zähnen 56 annehmen, die von beiden Seiten des Kabelverbinders nach außen ragen und das Gehäuse 54 an den

Stellen 58 (F i g. 4) erfassen. Wie in F i g. 5 in größerem Detail dargestellt ist, kann das Gehäuse 54 auch noch eine querverlaufende Tasche 60 aufweisen, die die ti cien Enden der Schenkelabschnitte aufnimmt und die alternativ auch zum Führen und Begrenzen des Einschiebens der aus dem Halteglied 52 und dem Kabelverbinder bestehenden Anordnung in das Gehäuse 54 verwendet wird.

Zum volleren Verständnis der Wirkung der Verbiegung oder Verschränkung der Schenkelabschnitte 26 wird nun auf die Fig.6 und 7 verwiesen. In ausgezogenen Linien wird in diesen Figuren die Kontur des Kabelverbinders 20 vor dem Eingriff mit den Kabel 38 dargestellt. In gestrichelten Linien wird die Lage der verschiedenen Abschnitte des Kabelverbinders 20 nach dem Eingriff dargestellt. Jeder Schenkelabschnitt 26 verbiegt sich unter der Einwirkung der beim Einschieben der Kabel in die Schlitze 28 entstehenden Kräfte um seine zentrische Längsachse. Nach der Darstellung in Fig.6 biegt sich jeder Schenkelabschnitt 26 durch Eingriff mit den Kabeln 38 in die in gestrichelten Linien dargestellte Stellung 26'. Damit wird sich der Schlitz nach Maßgabe der Kabelgröße und der Stärke der Abbiegung jedes Schenkelabschnitts 26 autweiten. Hieraus ergibt sich, daß der Kabelverbinder ohne unzulässige Beanspruchung des Basisabschnittes 24 und ohne Dauerverformung oder Bruch Kabel aus einem verhältnismäßig weiten Größenbereich aufnehmen kann. An dieser Stelle sei auch darauf hingewiesen, daß die zwischen benachbarten Schenkelabschnitten ursprünglich vorhandene Teilung während und nach dem Einsetzen der Kabel im wesentlichen ungestört bleibt. Die Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit der Verbindung wird dadurch vergrößert. Der in F i g. 7 gezeigte Verschränkungswinkel A, der zwischen der die Ebene des Basisabschnittes 24 darstellenden Linie 48 und der die Querachse der Schenkelabschnitte 26 darstellenden Linie 62 verläuft, kann zum Erzielen der gewünschten Biegung in der Größenordnung von etwa 5 bis 15^C liegen. Größere oder kleinere Verschränkungswinkel können jedoch verwendet werden. Dies hängt zum Beispiel von der gewünschten Ablenkcharakteristik ab. die ihrerseits wieder mindestens teilweise von solchen Faktoren wie der Art des Materials abhängt, aus dem der Kabel verbinder hergestellt wird, der Materialstärke und dem Verhältnis von Schenkellänge zu Schenkelbreite. Die Kräfte, die die bisher beschriebene Verdrehung bewirken, sind in F i g. 7 im Detail dargestellt. Zu diesen Kräften gehört eine im wesentlichen normale durch den Pfeil 64 dargestellte Kraft Diese ist gegen diejenige Kante des Schenkelabschnittes 26 gerichtet, die mit dem Kabel 38 in Berührung steht Der Kraftvektor 64 kann in zwei Vektorkomponenten zerlegt werden. Der erste Vektor wird durch den Pfeil 66 dargestellt und verläuft im allgemeinen parallel zu der Achse 62. Der zweite Vektor wird durch den Pfeil 38 dargestellt und steht senkrecht auf dem Vektor 66. Diejenige Kraft, die durch die durch den Pfeil 68 dargestellte Kraft auf den Schenkelabschnitt 26 ausgeübt wird, dreht oder schwenkt diesen in der durch den Pfeil 68 dargestellten Richtung um seine Längsachse, so daß der Schenkelabschnitt 26 im wesentlichen die durch die gestrichelten Linien 26' dargestellte Endlage einnimmt. Man erkennt weiter, daß der Kraftvektor 68 auf der linken Seite des zentrischen Schenkelabschniltes 26 eine Kraft bezeichnet, die entgegengesetzt zu der durch den Kraftvektor 68 angezeigten Kraft auf der rechten Seite des zentrischen Schenkelabschnittes 26 wirkt. Damit entsteht eine Doppelkraft, die ein den Schenkelabschnitt 26 im wesentlichen um seine Achse B drehendes Drehmoment entwickelt. Man erkennt natürlich, daß ein einziges nur in einen der Schlitze 28 eingelegtes Kabel eine ähnliche Wirkung des Schenkelabschnittes 26 bewirkt, aber daß das Drehmoment, dem dieser Schenkelabschnitt 26 ausgesetzt ist, im wesentlichen nur die Hälfte desjenigen Drehmomentes ausmacht, wenn Kabel in die beiden einen bestimmten Schenkelabschnitt 26 flankierenden Schlitze eingesetzt werden. Nach der Darstellung weist jeder Schenkelabschnitt 26 im Querschnitt eine im wesentlichen wellige Form auf. Diese Ausführung, obwohl sie einen verhältnismäßig weichen Übergang von einem Schenkelabschnitt zum nächsten gewährleistet, läßt sich nach der z. B. in Fig. 10 gezeigten Darstellung abändern. Fig. 10 zeigi einen Kabelverbinder 70 mit im wesentlichen flachen verschränkten Schenkelabschnitten 72, die durch Schlitze 74 voneinander getrennt sind. Es entsteht eine im allgemeinen sägezahnförmige Gestalt. Ihre Wirkungsweise ist im wesentlichen ähnlich wie dies bereit; beschrieben wurde. Der Kabelverbinder 70 ist als ein irr wesentlichen U-förmiges Glied dargestellt. Wie die; aber schon in Verbindung mit der in F i g. 2 dargestellter Ausführungsform erläutert wird, kann der Kabelverbin der 70 auch einfach eine einzige Reihe von Schenkelab schnitten 72 aufweisen oder alternativ aus zwei odei mehreren getrennten Elementen bestehen, die ir geeigneter Weise parallel zueinander angeordnet sine und dann zwei oder mehrere Reihen von Schenkelab schnitten darstellen, ohne das Verbindungsteil 76. da; bei der in Fig. 10 gezeigten U-förmigen Ausführungs form vorhanden ist. Wie bei den zuvor beschriebener Ausführungsformen können die Schlitze 74 sämtlicr gleich oder verschieden breit sein mit entwedei einfachen oder vielfachen Zonen, wie dies bereits zuvoi erläutert wurde. Z. B. können die im oberen Teil vor F i g. 1 gezeigten Schlitze 74 schmaler als die im unterer Teil von Fig. 10 gezeigten Schlitze 74 sein, so daß di< obere Gruppe von Schlitzen 74 z. B. einen bestimmtei Bereich von Kabelgrößen aufnimmt, während di< untere Gruppe von Schlitzen 74 einen anderen Bereicl von Kabelgrößen aufnimmt Es leuchtet ein, daß dii Schlitze 74 jede der vorstehend genannten Konturei und auch jede Kombination von solchen Formel annehmen können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Kabe!verbinder für elektrische Leiter aus einem metallischen elektrisch leitenden Material mit einem Basisabschnitt und Schenkelabschnitten, wobei jeder Schenkelabschnitt mit dem Basisabschnitt einstückig ist und die Schenkelabschnitte von diesem im allgemeinen parallel zueinander ausgehen und bei dem zwischen je zwei benachbarten Schenkelabschnitten ein einen Leiter aufnehmender Schlitz vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkelabschnitt (26) um seine Längsachse aus der Ebene des Basisabschnittes (24) herausgedreht ist und daß die Schenkelabschnitte (26) jeweils um ähnliche Winkel und in der gleichen Richtung um ihre Längsachse verdreht sind.

2. Kabelverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkelabschnitte (26; im Querschnitt eine gewellte Form aufweisen.

3. Kabelverbinder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (28) zwischen benachbarten Schenkelabschnitten (26) über ihrer Länge im wesentlichen gleichförmige Breite haben.

4. Kabelverbinder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (28) zwischen benachbarten Schenkelabschnitten (26) einen sich verjüngenden Eingangsabschnitt (30) aufweisen.

5. Kabelverbinder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (32) zwischen benachbarten Schenkelabschnitten an ihrem geschlossenen Ende eine Übergangszone (36) aufweisen, die eine geringere Breite als die das Kabel aufnehmende Zone (34) am Eintrittsabschnitt der Schlitze aufweist.

6. Kabelverbinder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkelabschnitte (26) an beiden Seiten eines U-förmigen Basisabschnittes (24) sich gegenüberliegend paarweise angeordnet sind.

7. Kabelverbinder nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichne' durch ein isoliertes Halteglied (52) zur verriegelten Aufnahme des Basisabschnittes (24).