DE2831812C2

DE2831812C2 - Verbindung eines Leiterdrahtes mit einem Klemmenstück

Info

Publication number: DE2831812C2
Application number: DE2831812A
Authority: DE
Inventors: Guenter Luzern Schulze (Schweiz)
Original assignee: LGZ Landis and Gyr Zug AG
Current assignee: Siemens Building Technologies AG
Priority date: 1978-06-20
Filing date: 1978-07-19
Publication date: 1980-01-31
Also published as: JPS5849985B2; YU141179A; DE2831812B1; CH629916A5; EP0006982B1; JPS553191A; ES481667A1; ES481668A1; EP0006982A1; ATE1124T1

Description

Did Erfindung bezieht sich auf eine Verbindung ei·· nes Leiterdrahtes mit einem Klemmenstuck sowie auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Verbindungen nach den Oberbegriffen der Patentansprüche I und 2.

Aus der GB-PS 1490124 ist es bekannt, einen Leiterdraht runden Querschnitts in einer Bohrung eines Klemmenstückes durch einen Stauchvorgang im Durchmesser so zu erweitern, daß sich zwischen dem Leiterdraht und der Bohrungswand eine für den Stromübergang nötige Flächenpressung ergibt. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, daß die Übergangswiderstände sowie auch die mechanische Stabilität solcher Verbindungen beipielsweise für den Anschluß von Stromspulen in Elektrizitätszählern nicht genügen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach herzustellende Verbindung zu schaffen, die einer Lötverbindung gleichwertig ist.

Die Erfindung ist in den Patentansprüchen i und 2 gekennzeichnet.

Nachfolgend wird ein Ausführungsheispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Verbindung und die

Fig. 2 bis 5 den Ablauf eines Stauchvorganges im Schnitt.

In allen Figuren *;nd für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Ein Klemmenstuck 1 weist eine durchgehende Bohrung 2 fur die Aufnahme eines mit dem Klemmenstuck 1 zu verbindenden Leiterdrahtes 3 auf. Dieser kann das Ende irgend eines elektrischen Leiters sein. Vorteilhafterweise wird die nachfolgend beschriebene Verbindungsart bei Elektrizitätszählern angewandt, um deren Stromspulen, bestehend aus einem Leiterdraht 3 rechteckigen Querschnitts, an das Klemmenstuck 1 anzuschließen. Bei anderen Querschnittsformen sind die Leiterenden wenigstens auf der der Verbindung dienenden I./ngc rechteckig /u formen, beispielsweise durch Quetschen.

In der Fig. 1 hat die Bohrung 2 auf ihrer ganzen Länge den gleichen Durchmesser, während in den Schnitt/eichnungen der Fig. 2 bis 5 die Bohrung 2 außerhalb einer für die Verbindung mit dem Leiterstütk beanspruchten Länge /. (Fig. 2) in eine Bohrung 4 größeren Durchmessers übergeht. Die größere Bohrung 4 dient fiir den Anschluß von einem oder mehreren Drähten, die mittels zweier (iewindelöcher 5 (Fig. 2) im Klemmenstuck 1 von nicht dargestellten Schrauben fcstklcmmbar sind, während in der kleineren Bohrung 2 in der fertigen Verbindung der Leiterdraht 3.entsprechend der Fig. 1. harmonika.iltig in der Form eines I.eporellostapcls gestaucht ist.

Fin Verfahren /ur Herstellung einer solchen Verbindung wird nachfolgend beschrieben.

Der /u verbindende I citcrdraht 3 wird in die Bohrung 2 hineingesteckt und mit zwei Klemmbacken 6 außerhalb des Klemmenstückes 1 gehalten. Die Findringtiefc !-'des I citcrdrahtcndcs 7 in das Klemmenstuck 1 richtet sich nach der gew mischten Pakeldickc S (Fig. 1 und 5) der fertigen Verbindung und ist durch Versuche festzulegen, Def Leiterdraht 3 soll vor dem nachfolgend beschriebenen Verquetschen auf der ganzen Länge seitief Eindringtiefe V iri der Bohrung 2 mit etwas Spiel geführt sein. Wenn sich die Bohrung 2 zu einer größeren Bohrung 4 erweitert (Fig. 2 bis 5),- dann ist das in die Bohrung 4 vordringende Leiterdrahtende 7 während des QuctschVöf-

ganges in einer Führungshülse 8 gleichen Innendurchmessers wie die Bohrung 2 zu führen, denn sunsi würde das Leiterdrahtende 7 seitlich ausweichen. Hin durch die Führungshülse 8 in die Bohrung 2 eindringender Stempel 9 verquetscht das Leiterdrahtende 7 in dem von der Bohrung 2, den Klemmbacken 6 und der Stempelstirnseite 10 umgrenzten Raum. Dabei knickt der Leiterdraht 3 auf der Längsseite seines Rechteckque'-schnitts mehrfach aus, wie dies in den Fig. 3 bis 5 dargestellt ist. Die Reibung zwischen dem Leiterdraht 3 und der Wand der Bohrung 2 beim harmonrkaartigen Zusammendrücken führt zu einer örtlichen Reibverschweißung, deren Verbindungsqualität einer Lötverbindung gleichgesetzt werden kann.

Um das Klemmenstück 1 nach dem Quetschvorgang in einem nahezu zugspantiungslosen Zustand zu haben, ist es vorteilhaft, wenn die Außenseiten des Klemmenstückes 1, wenigstens längs der die fertige Verbindung aufweisenden Bohrung 2, während des Stauchvorganges von Spannbacken 11 (Fig. 2) umschlossen werden. Diese pressen das Kiemmenstück 1 zusammen und wirken den beim Quetschvorgang entstehenden Querkräften entgegen, so daß im Kiemmenstück 1 der fertigen Verbindung nur kleine innere Spannungen verbleiben. Dies ist zur Vermeidung von Spannungsrißkorrosion dann wichtig, wenn das Kiemmenstück 1 aus Messing besteht und in eine Einbettung aus ammoniakhaltiger Preßmasse eingelegt wird.

Für die Verbindung können lackisolierte Leiterdrahte verwendet werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn gleichzeitig mit dem Ablängen des Drahtes dessen Enden 7 an den Schmalseiten auf der Lange der Eindringtiefc V angeschnitten werden. Durch di'i entstehenden scharfen Kanten und das st itliche Wegschneiden der Isolierschicht des Leiterdrahtes entsteht eine gute Ausgangslage für ein Kaltverschweißen beim Stauchen. Ferner kann durch das seitliche Anschneiden auch ein Leiterdraht 3 größeren Querschnitts mit dem gleichen Klemmcnstuck I verbunden werden, wobei es sich gezeigt hat, dab sich die entstehende Querschnittverkleinerung in keiner Weise nachteilig auswirkt.

Die besten Verbindungen ergeben sich, wenn das Verhältnis von Breite zur Höhe des Rechteckquerschnitts längs der Eindringtiefe V des Leiterdrahtes 3 zwischen 5 :1 und 2:1 liegt und wenn der Durchmesser der zugehörigen Bohrung 2 etwa 2 bis \W7t großer als die Diagonale des Rechteck-Querschnitts ist.

Die beschriebene Verbindungsart erlaubt sowohl die Verwendung von Leiterdraht aus Kupfer als auch aus Aluminium, und es entstehen sichere und in der Serienfertigung gleichmäßig anfi -,ende Verbindungen geringen elektrischen Widerstandes und hoher thermischer und mechanischer Stabilität.

Zusammenfassung (Hierzu Fig. IJ

Verbindung eines Leiterdrahtes (3) rechteckigen Querschnitts in einer Bohrung (2) eines Klemmenstückes (1). Klemmbacken halten den Leiterdraht (3) während der Herstellung der Verbindung. Das in die Bohrung(2) eingeführte Leiterdrahtende (7) wird von einem von der Gegenseite in die Bohrung (2) eindringenden Stempel (9) mehrfach ausknickend harmonikaartig verstaucht. Es entsteht eine Reibverschweißung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnun»en

Claims

Patentansprüche:

1. Verbindung eines LeitercJrahtes mit einem Klemmenstück in einer den Leiterdraht aufnehmenden, das Klemmensiiick durchdringenden Bohrung, in der der Leiterdraht durch eine seinen Querschnitt ändernde Quetschung gehalten ist, dadurch ge ken η ze ich η et, daß der im wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt aufweisende Leiterdraht (3) in der Bohrung (2) runden Querschnitts harmonikaartig in der Form eines Leporello-Stapels gestaucht ist.

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindung nach Patentanspruch 1, bei dem der in die Bohrung gesteckte Leiterdraht von Klemmbacken außerhalb des Klemmenstückes gehalten und von einem von der anderen Seite der Bohrung eindringenden Stempel gestaucht wird, dadurch gekennzeichnet, dJ& mit dem eindringenden Stempel (9) das Leitercirahtende (7) in dem von der Bohrung (2). den Klemmbacken (6) und der Stempelstirnseite (10) umgrenzten Raum so verstaucht wird, daß die Reibung zwischen dem auf der Längsseite seines Rechteckquerschnitts mehrfach ausknikkenden Leiterdraht (3) und der Wand der Bohrung (2) beim harmonikaartigen Zusammenstauchen zu einer Reibverschweißung fuhrt.

1. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseiten des Klemmenstuckes fl) wenigstens längs der die fertige Verbindung aufweisenden Bohrung (2) während des Stauchvorganges von Spcinnbacken (11) umschlossen werden.

4. Verfahren nach Patentanspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung eines l.eiterdrahtes (3) rechteckigen Querschnitts gleichzeitig mit dem Ablängen des Drahtes dessen Enden an dm Schmalseiten auf der Länge der Eindringtiefe ( V) des I.eitcriirahtendes (7) in das Klemmenstuck (1) angeschnitten werden.

5. Verfahren nach einem der Patentansprüche Γ bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß das vor dem Verstauchen in eine Bohrung (4) größeren Durchmessers vordringende I eiterdrahtende (7) während des Quetschvorganges durch eine Fiihrungshulse (8) gleichen Innendurchmessers wie die der Verbindung dienende Bohrung (2) geführt ist.

h Verbindung nach Patentanspruch 1. gekennzeichnet durch die Verwendung in einem Elektrizitätszähler /um Anschließen der Stromspulenenden (3) an ιc ein Klemmenstuck (1).

7 Verbindung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der I eiterdraht (3) aus Kupfer oder Aluminium besteht

S Verbindung nach Pali-niiinspruch l.dadurih gekennzeichnet, daft das Verhältnis von Breite zur Hohe ilcs Ufi htfik-fjiicrsihnitts längs der Findrmgticfc I I) des I citerilrahtcs (3) /wischen 5 I und 2 I hegt und dall tier Durchmesser der zugehörigen Bohrung (2) etwa 2 bis 10% größer als die Diagonale- des Rcchtcck-Oucrschriitts ist/