DE3024643A1

DE3024643A1 - Flaches elektrisches mehrleiter-verbindungssystem

Info

Publication number: DE3024643A1
Application number: DE19803024643
Authority: DE
Inventors: Friedhelm A. 8031 Gilching Ritter
Original assignee: Tyco Electronics Raychem GmbH
Current assignee: Tyco Electronics Raychem GmbH
Priority date: 1980-04-22
Filing date: 1980-06-30
Publication date: 1981-10-29
Also published as: JPS56162481A; JPH0161237B2; EP0040010B1; US4488763A; EP0040010A1; DE3164852D1; ATE8548T1

Description

DR.-ING. WALTER ABITZ

DR. DIETER F. MORF · <ä ·

DIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER Patentanwälte

■München,

30. Ju

Postanschrift / Postal Addrt-es Postfach 8βΟ 1ΟΘ, BOOO München

Pienzenaunrstraße 28

Telefon 98 3222

Telegramme: Chemfndus München

Tolox: (O) 6 23Θ92

GO 17

Kaychem GmbH, Wernher-von-Braun-Strasse 11, 8011 Putzbrunn, Bundesrepublik Deutschland

Flaches elektrisches Mehrleiter-Verbindunpssystem

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Die Erfindung betrifft flache elektrische Mehrleiter-Verbinuungssysteme, wie Flachkabel oder flexible gedruckte Schaltungen, und insbesondere Systeme, die
mit mindestens einem Anschluß versehen sind, um das
Anschließen einer Abzweigleitung zu ermöglichen.

Die Bezeichnung "Flachkabel" wird in einem weiten Sinn verwendet und umfaßt jedes Kabel mit mehreren Leitern, die in einem isolierenden bandförmigen Material eingebettet und gewöhnlich in einer einzigen Ebene ausgefluchtet sind. Die Bezeichnung umfaßt nicht nur solche Kabel, deren Hauptflächen wirklich flach sind, sondern auch sogenannte "Bandkabel", deren Hauptflächen gewellt sind infolge der Veränderung in der Dicke zwischen dem isolierenden Bandmaterial, das die einzelnen Leiter trennt, und das unmittelbar benachbart den einzelnen Leitern
angeordnet ist.

Obwohl es Mittel gibt, die den Anschluß einer Abzweigleitung an mindestens einen Leiter eines flachen elektrischen Mehrleiter-Zusammenschaltsystems ermöglichen, z.B. an ein Flachkabel oder eine flexible gedruckte Schaltung, beispielsweise mit mindestens einer Spur einer flexiblen gedruckten Schaltung, sind diese Mittel gewöhnlich sperrig, wie im Falle mancher Abisoliervorrichtungen, oder oft ermöglichen sie nicht die Herstellung einer lösbaren Verbindung und/oder sie erfordern einen hohen Grad an
Geschicklichkeit, z.B. beim Löten oder Schweissen.

Aufgabe der Erfindung ist, ein flaches elektrisches Mehrleiter-Verbindungssystem, z.B. ein Flachkabel, zu ent-

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wickeln, das lösbar mit mindestens einer Abzweigleitung bei geringer handwerklicher Geschicklichkeit und ohne die Notwendigkeit sperriger Steckverbinder angeschlossen werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein flaches elektrisches Mehrleiter-Zusammenschaltsystem, insbesondere ein Elachkabel, das mindestens einen Bereich besitzt, der zu einer zusammengedrückten stehenden Falte verformt worden ist, um einen Vaterteil einer Steckverbindung zu bilden, sowie Verstärkungselemente/ die mit jeder Seite des Fußes der Falte verbunden sind und diesen überbrücken, um die Unversehrtheit der Falte aufrecht zu erhalten.

Vorzugsweise wird das isolierende bandförmige Material über mindestens einen Teil der Falte entfernt, um den anzuschließenden Leiter bzw. die anzuschließenden Leiter freizulegen. Noch mehr bevorzugt wird das isolierende bandförmige Material vollständig über die Länge mindestens eines Leiters der Falte entfernt, um zumindest einen gefalteten Leiter in der Form eines stehenden und geschichteten Anschlußstiftes freizulegen.

Die Verstärkungselemente können die Form eines Streifens, vorzugsweise aus polymerem Material, haben, der mit jeder Seite des Systems verbunden ist und die Falte überbrückt. Vorzugsweise ist das Verstärkungselement mit derjenigen Seite des Systems verbunden, das der stehenden Falte, die überbrückt ist, abgelegen ist, um die Rückseite der Falte elektrisch zu schützen und zu isolieren, und ferner zu ermöglichen, die Anschlußstifte so kurz und daher so steif wie möglich zu machen. Vorzugsweise werden die Verstärkungselemente, wenn sie aus einem Polymer sind, haftend mit dem isolierenden bandförmigen Material des Kabels durch Schweißen oder ähnliche Verfahren verbunden. Gegebenenfalls kann auch ein Klebstoff verwendet werden.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das isolierende bandförmige Material über die Länge aller Leiter der Falte vollständig entfernt und ein Verstärkungsstreifen haftend mit derjenigen Seite des Systems, beispielsweise des Kabels, verbunden, die der Falte abgekehrt ist. Bei einer solchen bevorzugten Form ist der Verstärkungsstreifen ferner mit einer Anzahl stehender Haltedübel versehen, von denen jeder zwischen zwei abisolierten Leitern der Falte hindurchtritt und mit komplementären Bohrungen oder Ausnehmungen in einem Mutterteil einer Steckverbindung in Eingriff gebracht werden kann und dazu dient, diesen Mutterteil auf dem Vaterteil der Steckverbindung zu halten.

Vorzugsweise ist das Verstärkungselement mit Abstandsstücken auf derjenigen Seite desselben versehen, die der Falte abgekehrt ist, um das System von der Fläche in Abstand zu halten, auf die es aufgelagert ist.

Bei Flachkabeln können solche Abstandsstücke mit Vorteil verwendet werden, um ein weiteres Flachkabel längs des Kabels zu diesem gestapelt verlaufen zu lassen. Für diesen Zweck sind die Abstandsstücke zweckmässig so ausgebildet, daß das andere Kabel zwangsläufig seitlich desselben gehalten wird, um eine seitliche Verlagerung desselben zu verhindern. Bei einer besonders bevorzugten Form sind solche Abstandsstücke so ausgebildet, daß sie eine "Schnappsitzhalterung" für das andere Kabel bilden.

Obwohl die Erfindung auf jede Art von Mehrleiter-Anschlußsystemen anwendbar ist, sind von besonderem Interesse Flachkabel, vor allem solche, die mit flachen Leitern, d.h. von rechteckigem Querschnitt, versehen sind.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein flaches elektrisches

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Mehrleiter-Verbindungssystem, z.B. ein Flachkabel, wie vorangehend beschrieben, das mit einem Mutterteil einer Steckverbindung versehen ist, der trennbar mit dem vorerwähnten Vaterteil verbunden werden kann, welcher durch die Falte in dem System gebildet wird. Der Mutterteil besitzt vorzugsweise ein Polymer-Gehäuse, das mit mindestens einem Buchsenkontakt versehen ist, der mit mindestens einem gefalteten Leiter des Kabels trennbar in Eingriff gebracht und mit diesem in elektrischen Kontakt gebracht werden kann. Vorzugsweise hat die oder jsde Buchse die Form eines metallischen Schaftes, der ein gegabeltes Ende aufweist, welches in dem Polymer-Gehäuse mit Festsitz angeordnet ist, wobei der Schaft der Buchse durch das Ende des Polymer-Gehäuses hindurchtritt und als elektrischer Anschluß zur Verbindung mit einer Abzweigleitung wirkt. Vorzugsweise ist die oder jede Buchse mit einer Abzweigleitung mittels einer aufschrumpfbaren, ein Lötmittel enthaltenden Verbindungshülse verbunden, wie in der britischen Patentschrift 1 062 043 beschrieben und im Handel von der Firma Raychem Limited unter dem Warenzeichen: "Solder Sleeve" erhältlich.

Eine Ausfuhrungsform der Erfindung wird im Folgenden beispielsweise in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1 eine schematische schaubildliche Ansicht eines Flachkabels, von dem ein Bereich des isolierenden Bandes abisoliert worden ist, um die Leiter freizulegen;

Fig. 2 in schematischer Darstellung eine schaubildliche Ansicht des Kabels von Fig. 1, bei welcher der abisolierte Bereich des Kabels zu einer zusammengedrückten stehenden Falte verformt worden ist;

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Fig. 3 eine schematische Darstellung in schaubildlicher Ansicht des Kabels von Fig. 2 mit Verstärkungselementen, um die Unversehrtheit der stehenden Falte aufrecht zu erhalten und den Vaterteil einer Steckverbindung zu bilden;

Fig. 4 eine Schnittansicht des Kabels von Fig. 3, welche im Schnitt einen Mutterteil einer Steckverbindung zeigt, die zur Verwendung mit dem Vaterteil nach Fig. 3 geeignet ist und

Fig. 5 eine schematische Ansicht in auseinandergezogener Darstellung des Kabels nach Fig. 3, aus welcher der Einbau des Mutterteils von Fig. 4 ersichtlich ist.

In Fig. 5 ist ein Flachkabel 1 dargestellt, von dem jeder Leiter 2 mit einer Abzweigleitung 11 mittels einer Steckverbindung 10 versehen ist. Die Steckverbindung umfaßt einen abtrennbaren Mutterteil 12, der mit Einzelheiten in Fig. 4 dargestellt ist und einen Vaterteil 9, der in dem Kabel 1 herausgeformt ist.

Der Vaterteil 9 der Steckverbindung IO wird im Kabel 1 entsprechend der in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Folge geformt. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist ein Bereich 3 des Isoliermaterialbandes des Flachkabels 1 entfernt worden, beispielsweise durch Abrieb oder Pyrolyse-Technik, um die abisolierten Leiter 2 freizulegen. Der von dem isolierenden Bandmaterial befreite Bereich 3 wird profiliert, um Ausnehmungen 4 zu erhalten, die sich in der Längsrichtung des Kabels erstrecken. Die Leiter 2 in dem abisolierten Bereich 3 des Kabels werden dann verformt, um eine stehende und zusammengedrückte Falte zu erhalten, wie in Fig. 2 gezeigt, wobei die Leiter 2 im Bereich der Falte

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die Form einer Anzahl stehender geschichteter Kontaktstifte 5 erhalten. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist auf der Seite des Kabels, die den Stiften 5 abgekehrt sind, ein Verstärkungsstreifen 6 aus polymerem Material (vernetztes Polyvinylidenfluorid) angeordnet, wobei der Verstärkungsstreifen 6 zwei nach oben gerichtete Dübel 7 aufweist, welche durch die Schlitze hindurchtreten, die durch benachbarte Paare von Ausnehmungen 4 in dem bandförmigen Isoliermaterial gebildet werden. Der Verstärkungsstreifen ist mit dem Isoliermaterialband am Fuß der Falte durch eine Ultraschallschweissung verbunden, um den Fuß zu überbrücken und die Unversehrtheit der Falte aufrecht zu erhalten. Der Verstärkungsstreifen ist ferner mit zwei Abstandsstücken 8, einen auf jeder Seite desselben, versehen, von denen jeder die Form eines federnden gekrümmten Bügels hat. Diese Abstandsstücke 8 dienen dazu, das Kabel 1 von einer Auflagefläche weg zu halten, damit das Kabel auf einem Abschnitt eines zweiten Kabels gestapelt werden kann, wobei das Abstandsstückepaar 8 so im Abstand ist, daß es dazu dient, das zweite Kabel an seinen Seiten zu halten. Jedes der Abstandsstücke 8 ist ferner mit einer sich seitlich erstreckenden Nase 8a versehen, um einen "Schnappsitz" mit dem zweiten Kabel zu erhalten.

Der in Fig. 4 und 5 gezeigte Mutterteil 12 der Steckverbindung 10 besitzt ein Gehäuse 12 aus polymerem Material (vernetztes Polyvinylidenfluorid), das mit drei verzinnten Kupferbuchsen 13 versehen ist, die mit den Kontaktstiften elektrisch in Anlage gebracht werden können, welche durch die gefalteten stehenden geschichteten Leiter beim Einbau geformt werden. Jede Buchse 13 besitzt einen Schaftteil 13a mit einem gegabelten Endteil 13b, welch letzterer durch federnde Backen für den lösbaren Eingriff der Anschlußstifte 5 beim Zusammenbau gebildet wird. Der Schaftteil 13a jeder Buchse 13 ist durch das geschlossene Ende des

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Gehäuses IO hindurchgeführt, um als Anschluß zu wirken, der die Verbindung mit einer Abzweigleitung 16 ermöglicht. Die Schaftteile 13a werden zweckmässig mit Abzweigleitungen durch aufschrumpfbare, ein Lötmittel enthaltende Polymerhülsen 15 verbunden, die im Handel von der Firma Raychem Limited unter dem Warenzeichen "Solder Sleeve" erhältlich sind. Der Mutterteil 10 ist ferner mit Ausnehmungen 14 versehen, die in Uberdeckung mit und von komplementärer Form zu den Haltedübeln 7 auf dem Verstärkungsstreifen 6 des Vaterteils der Verbindung angeordnet sind. Die Ausnehmungen 14 wirken mit den Dübeln 7 beim Zusammenbau zusammen, um die mechanische Beanspruchung der Kontaktstifte 5 herabzusetzen.

Aus Fig. 5 ergibt sich, daß der Einbau einer Abzweigleitung auf dem Flachkabel sehr einfach und rasch mit Hilfe der vorangehend beschriebenen Steckverbindungs-Ausführungsform geschehen kann. Ferner ergibt sich, daß ein solcher Einbau leicht lösbar ist und darüber hinaus sehr wenig Raum beansprucht, welche Merkmale für elektronische Anwendungsfälle besonders wichtig sind, bei welchen Schaltungen getrennt werden müssen und der Raumbedarf eine besonders wichtige Rolle spielt. Besonders wird anerkannt werden im Vergleich zu Abisoliervorrichtungen, welche die Isolierung durchstechen und in die Leiter einschneiden, oder Sick-, Löt- und Schweißverfahren, daß keine Veränderung im Leiterquerschnitt noch eine Verringerung des Isoliersteges zwischen den Leitern über den Anschlußbereich, d.h. keine nachteilige Wirkung auf die elektrischen Eigenschaften in diesem Bereich des Kabels auftritt.

Ende der Beschreibung.

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Claims

Flaches elektrisches Mehrleiter-Verbindungssystem, gekennzeichnet durch mindestens einen Bereich (3), der zu einer zusammengedrückten stehenden Falte verformt worden ist, um einen Vaterteil einer Steckverbindung zu bilden, und Verstärkungselemente (6), die mit jeder Seite des Fußes der Falte haftend verbunden sind und diese überbrücken, um die Unversehrtheit der Falte aufrecht zu erhalten.

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ORIGINAL INSPECTED