DE3337325A1 - Anschluss zum elektrischen verbinden von draehten - Google Patents

Anschluss zum elektrischen verbinden von draehten

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DE3337325A1
DE3337325A1 DE3337325A DE3337325A DE3337325A1 DE 3337325 A1 DE3337325 A1 DE 3337325A1 DE 3337325 A DE3337325 A DE 3337325A DE 3337325 A DE3337325 A DE 3337325A DE 3337325 A1 DE3337325 A1 DE 3337325A1
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DE3337325A
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John N. Jackson Miss. Kendall
Irwin New York Zahn
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General Staple Co Inc
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Description

Anschluß zum elektrischen Verbinden von Drähten
Die Erfindung bezieht sich auf einen Anschluß gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf eine damit aufgebaute Verbinderanordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Vorrichtung mit dieser Verbinderanordnung .
Die Erfindung betrifft ein System zum elektrischen Koppeln bzw. Verbinden von Magnetdrähten mit Zuleitungsdrähten,
wie diese in elektrischen Vorrichtungen vorhanden sind.
Dieses System umfaßt Anschlüsse oder Verbinder, die aus
elektrisch leitfähigem Material, wie z.B. einen Metall, zum
Koppeln der Drähte hergestellt sind. Weiterhin besitzt das System einen Halter aus einem elektrisch isolierenden Material, wie z.B. einem Kunststoffmaterial, der zum Tragen
einer Mehrzahl derartiger Anschlüsse in einem geeigneten
Abstand voneinander dient. Wenn das System in einer elektrischen Vorrichtung montiert ist, schafft es eine Einrichtung und ein Verfahren zum elektrischen Verbinden von Magnetdrähten mit Zuleitungsdrähten und, falls notwendig, mit verschiedenen anderen Bauteildrähten, die alle verschiedene Größen besitzen können und unterschiedlicher Typen sein können und die in irgendeiner Kombination verbindbar sind. Es ist möglich, ein oder mehrere Verbindungssysteme in einer elektrischen Vorrichtung zu verwenden, um den besonderen Erfordernissen der speziellen Vorrichtung genüge zu
leisten.
Es sei darauf hingewiesen, daß der in der vorliegenden An-
meldung verwendete Ausdruck "Magnetdraht" als Kurzausdrucksweise für Wicklungsdrähte von Transformatoren, Übertragern^ Elektromagneten, Drosselspulen, usw. zu verstehen ist.
Ein besonders nützliches Anwendungsgebiet für ein derartiges elektrisches Verbindersystem besteht bei Transformatoren von Drosselspulen für Leuchtstofflampen. Derartige Transformatoren -bzw. übertrager werden im allgemeinen dadurch hergestellt, daß man Magnetdrähte in Form von Wicklungen oder Windungen um eine aus Stah1lamellen aufgebaute, magnetische Schaltung herum anordnet. Normalerweise bilden' Kupfer- oder Aluminiumdrähte, die mit einer Isolierung aus Lack oder Email umgeben sind, derartige Magnetdrähte. Die Größe und · Anzahl derartiger Magnetdrahtwicklungen oder -windungen bestiinmen die Eigenschaften des Transformators oder eines anderen elektrischen Bauteils, in dem das Verbindersystem gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll.
Die Magnetdrähte, die verwendet werden sollen, müssen mit Zuleitungsdrähten elektrisch verbunden werden, die üblicherweise aus Volleitern oder mehrfach verseilten Leitern bestehen und die normalerweise mit einer Isolierung aus stranggezogenem Kunststoff umgeben sind. Diese Zuleitungsdrähte müssen an ihren ersten Enden mit den Magnetdrähten und an ihren zweiten Enden mit irgendeinem anderen Bereich einer elektrischen Schaltung elektrisch verbunden werden. Ein solcher anderer Bereich kann entweder innerhalb oder außerhalb des Transformators oder eines anderen elektrischen Bauteils liegen, mit dem sie gekoppelt werden sollen.
Bei Verfahren zur Herstellung von elektrischen Verbindersystemen zum Verbinden von Magnetdrähten mit Zuleitungsdrahten gemäß dem Stand der Technik müssen die Enden der
Magnetdrähte und die Enden der Zuleitungsdrähte von ihrer Isolierung befreit und dann zusammengelötet werden. In einem typischen Transformator können bis zu 10 oder 12 Lötverbindungen erforderlich sein.
Löten ist ein arbeitsintensiver Montagevorgang zum Verbinden von Drähten, und er hängt zu einem großen Teil von der Geschicklichkeit der den Lötvorgang vornehmenden Person ab. Außerdem ist das Löten von Aluminium besonders schwierig. Eine schlechte elektrische Verbindung oder eine Kaltlötstelle entstehen, wenn das Lötbad nicht heiß genug ist, wenn nicht ausreichend Lot oder Flußmittel verwendet werden oder wenn eine unzulängliche Kühlung erfolgt usw. Außerdem verschmutzen die von dem geschmolzenen Lot aufsteigenden Dämpfe die Luft, während die Hitze des Bades selbst ein Sicherheitsrisiko darstellt, und all dies kann eine potentielle Verletzung der Beschäftigten mit sich bringen, die diesen Verbindungsvorgang ausführen oder mit einer anderen Arbeit in der Nähe beschäftigt sind.
Viele solcher induktiven elektrischen Vorrichtungen, einschließlich Transformatoren, werden als Bestandteil des Herstellungsvorgangs vor der Fertigstellung aller elektrischen Verbindungen, wie z.B. der Zuleitungsdrahte mit den Magnetdrähten, normalerweise in Lack, Wachs oder eine andere isolierende Zusammensetzung eingetaucht oder darin vakuumimprägniert bzw. vakuumgetränkt. Dieser Schritt, der von der Industrie bei der Herstellung verwendet wird, kompliziert den Befestigungs- bzw. Verbindungsvorgang, da er die nachfolgende gegenseitige Verbindung aufgrund von Resten von Imprägniermaterial erschwert. Diese Reste treten normalerweise in den Bereichen auf, wo die Verbindungen hergestellt werden sollen.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein System bzw. eine Anordnung zum elektrischen Koppeln von Magnetdrähten mit Zuleitungsdrähten in einer elektrischen Vorrichtung gerichtet. Es ist auf ein jedes magnetisches Drahtmaterial einschließlich Kupfer, Aluminium usw. anwendbar. Das System
beinhaltet eine Mehrzahl elektrisch leitfähiger Anschlüsse, mit denen die Enden der Drähte verbunden sind. Das System
beinhaltet auch einen elektrisch isolierenden Halter mit
Festhalteeinrichtungen wie z.B. Schlitzen für die Aufnahme der Anschlüsse. Jeder Anschluß besitzt wenigstens zwei Verbinder. Bei einem Ausführungsbeispiel ist jeder Anschluß
mit einem ersten Ende versehen, das in einem Winkel wie z.B bis ca. 90° hochgebogen und mit einem die Isolierung
verdrängenden Verbinder ausgebildet ist, während das andere Ende des Anschlusses einen Anquetschverbinder oder hülsenartige bzw. rinnenartige Verbinder besitzt.
Die Gesamtanordnung der Verbinder und des mit Schlitzen
versehenen Halters vereinfacht das Verbinden der entsprechenden Magnetdrähte mit den zugehörigen Zuleitungsdrähten und schafft einen definitiven Festlege- und Haltemechanismus, so daß die Drähte mechanisch fest miteinander verbunden sind. Auch ist die Anordnungsweise des Systems ohne
Kompromiß an die Verbindungszuverlässigkeit für einen grossen Bereich von Drahtstärkenausgelegt. Da außerdem das
Löten vollständig eliminiert ist, besteht keine Notwendigkeit, entweder die Isolierung sowohl von den Magnetdrähten als auch von den Zuleatungsdrähten zu entfernen oder eine
jegliche Auflage oder Ansammlung von Imprägniermaterial
vor dem Verbinden der Zuleitungsdrähte mit den Anschlüssen von den Anschlüssen zu entfernen. Das System ist kostengünstig und effizient, da es die Notwendigkeit für geschickte Bedienungspersonen bei dem Verbindungsvorgang re-
duziert, während es den Drahtverbindungsvorgang beschleunigt, da es die Verwendung von Anquetschmaschinen zum gegenseitigen Verbinden aller Drähte beinhaltet. Die Sicherheit der Bedienungspersonen ist ebenfalls verbessert, da die Ausschaltung des Lötvorgangs die inhärente Gefahr einer Verletzung von Bedienungspersonen durch die Dämpfe und durch das heiße Lotbad beseitigt. Das System gestattet auch ein Verbinden der Zuleitungsdrähte mit dem Anschluß,nachdem der Transformator oder eine andere elektrische Vorrichtung in sein bzw. ihr Gehäuse plaziert wurde.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
w ν · a-
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der teilweise schematischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine elektrische Vorrichtung, die von einer erfindungsgemäßen Verbinderanordnung Gebrauch macht;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Verbinderanordnung einschließlich des Gehäuses, bei der sich ein Zuleitungsdraht und ein Magnetdraht in Position befinden.
Fig. 3 eine perspektivische Vorderansicht des Gehäuses, die einen Verbinder , der mit einem einzelnen Magnetdraht und einem einzelnen Zuleitungsdraht gekoppelt ist, sowie einen Verbinder ohne Drähte und einen Verbinder von dem Gehäuse weggezogen zeigt;
Fig. 4 eine perspektivische Rückansicht des Gehäuses;
Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 der Fig.4;
Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 der Fig.4;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des elektrischen Anschlußverbinders der Anordnung mit damit verbundenen Drähten.
Es sei darauf hingewiesen, daß in der Beschreibung gleiche Teile dieselben Bezugszeichen aufweisen.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung in Anwendung bei
vis-
einer elektrischen Vorrichtung 10 dargestellt, die zu Veranschaulichungszwecken als Drosselspule einer Leuchtstofflampe gezeigt ist. Ein Fachmann wird jedoch viele andere Anwendungsfälle für die elektrische Verbinderanordnung 12 gemäß der vorliegenden Erfindung erkennen.
Das elektrische Verbindersystem bzw. die elektrische Verbinderanordnung besitzt einen Anschlußhalter 14, sowie darin positionierbare Anschlüsse oder Verbinder 16. In den Zeichnungen und insbesondere in Fig. 1 ist die elektrische Vorrichtung als eine Drosselspule einer Leuchtstofflampe gezeigt. Die Vorrichtung ist in einem Gehäuse 20 getragen, von dem sich Flansche 24 wegerstrecken, die geeignete Befestigungsschlitze 26 und Öffnungen 28 zur Befestigung der Vorrichtung in Position für den Betrieb aufweisen. Im Inneren des Gehäuses sind ein Kondensator 30 und ein Transformator bzw. Übertrager 32, die miteinander elektrisch zu verbinden sind, fest angebracht.
Der Transformator 32 ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Im allgemeinen ist er mit einer Vielzahl von Laminaten bzw. Schichten hergestellt, die an jeder seiner Seiten stapelartig angeordnet sind, wobei die Laminate Enden sowie einen zentralen Schenkel aufweisen. Über dem zentralen Schenkel ist eine Mehrzahl von Windungen oder Wicklungen von Magnetdrähten angeordnet, die aus einer geeigneten Anzahl von Windungen des Magnetdrahts 34 gebildet sind. Die Anzahl der Windungen bestimmt die elektrischen Eigenschaften des Transformators. Die Wicklungen werden im allgemeinen einzeln gefertigt und dann über den zentralen Schenkel der Laminate geschoben. Das umgebende Gehäuse bzw. die Hülle wird normalerweise mit einer elektrisch isolierenden, wärmeleitenden Masse gefüllt, wonach dann eine Abdeckung permanent an der
Hülle befestigt oder auf diese aufgesteckt wird. Die speziellen Einzelheiten der Fertigung des Transformators selbst sind auf dem Gebiet der Elektrik allgemein bekannt. Eine Anzahl von Enden von Magnetdraht 34 erstreckt sich von den verschiedenen Wicklungen weg, wobei diese Anzahl der Enden von der Anzahl der Windungen der Wicklung, von der Anzahl der Primärwicklungen und Sekundärwicklungen sowie von der Tatsache abhängt, ob die Wicklungen angezapft werden oder nicht, und so weiter. Ein jeder dieser Magnetdrähte kann ein emailliertes Ende aufweisen. Normalerweise bestehen die Magnetdrähte z.B. aus Kupfer oder Aluminium, das mit einem Isoliermaterial aus Email oder Lack beschichtet ist.
Jeder dieser Magnetdrähte 34 besitzt ein Ende, das zur Verbindung mit einem Zuleitungsdraht 36 an einem Anschluß 16 befestigt ist. Eine Mehrzahl dieser Anschlüsse mit daran befestigten Drähten wird durch einen Anschlußhalter 14 in vorbestimmten Positionen gehalten.
Der Anschlußhalter 14 ist aus einem elektrisch isolierenden Material, wie z.B. einem Kunststoff-Formstück gebildet. Es kann irgendein geeignetes Material für den Anschlußhalter verwendet werden. Z.B. kann der Anschlußhalter aus einem festen Polyestermaterial hergestellt sein, wie einem "Nylon 66", das bei der UL (Underwriters' Laboratories, Inc.;
Prüflaboratorium, der Uersicherungsunternehmen in New York) registriert ist. Ein Beispiel eines derartigen Materials wird von der Firma duPont unter dem Warennamen "Zytel 101" hergestellt. Der Zweck des Halters 14 besteht im sicheren Halten eines jeden Abschnitts des Anschlusses in einer derartigen Weise, daß eine Bewegung und ein Kurzschluß zwischen Anschlüssen und zwischen Drähten der Anschlüsse verhindert
ist. Der Anschlußhalter 14 hat den weiteren Zweck, eine Isolierung für die Anschlüsse von anderen elektrisch leitfähigen Teilen der elektrischen Vorrichtung, in der er verwendet wird, zu schaffen.
Der Halter 14 besteht aus einer offenen Basis mit einem ersten Abschnitt bzw. einer ersten Platte, wie z.B. einer relativ dicken Wand 40. Geradseitige Ausnehmungen 42 in Schlitzen 44 der dicken Wand 40 nehmen den Zuleitungsdrahtanschlußabschnitt 46 des Anschlusses auf. V-förmige Schlitze 48, die sich durch den gegenüberliegenden, zweiten Abschnitt bzw. durch die gegenüberliegende, zweite Platte, wie z.B. eine relativ dünne Wand 50, erstrecken,nehmen den Magnetdrahtabschnitt 54 des Anschlusses 16 auf. Die Seiten 56 der V-förmigen Schlitze 48 besitzen unterschnittene Bereiche 58, so daß die Anschlüsse sicher bzw. formschlüssig am Boden der Schlitze festgehalten werden können.
Die Schlitze in der dicken Wand sind mit einer bestimmten Entsprechung mit den Schlitzen in der dünnen Wand ausgerichtet. Dies erleichtert das Positionieren der Magnetdrähte und der Zuleitungsdrähte für eine geeignete Verbindung. Es können auch Kerben 35 an den Ecken der Halter vorgesehen sein, mittels derer diejenigen Zuleitungsdrähte festgelegt und gehalten werden, die sich von einem Ende zu dem anderen Ende der Vorrichtung erstrecken.
Der zentrale Bereich 64 des Halters 14 nimmt den zentralen Abschnitt 66 bzw. den Teil des Anschlusses auf, der den Zuleitungsdrahtanschlußabschnitt 46 und den Magnetdrahtabschnitt 54 elektrisch miteinander verbindet. Dieser zentrale Abschnitt des Halters schafft auch eine Zugentlastungseinrichtung für die Drähte und bildet eine Stelle zur Auf-
nähme eines jeglichen Imprägniermaterials, das während des Anschließens des Zuleitungsdrahts von den ZuI eitungsdrahtführungsschlitzen 44 verlagert werden kann.
Die dünnere Wand 50 des Halters ist nach unten als Verlängerung 68 fortgesetzt, die die Einrichtung zum Befestigen des Halters an der Laminatklemme bildet. Bei dem gezeigten veranschaulichenden Ausführungsbeispiel wird bei dem Befestigungsverfahren die Flexibilität des Kunststoffs des Halters genutzt, um eine Aufschnappanordnung zu schaffen, die mittels Ohren bzw. Vorsprüngen 70 auf an der Laminatklernme ausgebildete Ansätze aufgeschnappt wird. Teilrippen 71 sind einstückig mit dem Fortsatz bzw. zentralen Bereich 64 an der Unterseite des Halters ausgebildet, und diese können derart in Schlitze (nicht gezeigt) in der Laminatklemme eingreifen, daß der Halter nicht seitlich oder von der Laminatklemme weg verschoben werden kann, ohne daß der Monteur diesen absichtlich von dem Gehäuse entfernt. Der Halter 14 ist dadurch in der Lage, entgegenwirkenden Kräften, die während der Herstellungsvorgänge auftreten können, sowie späteren mechanischen Kräften standzuhalten, die auf die Zuleitungsdrähte oder auf die gesamte Anordnung ausgeübt werden können, wenn sich diese im Einsatz befindet. Eine Stützleiste 75 stößt an das Wicklungsende an und verhindert, daß die Magnetdrähte die darunter befindlichen Laminate kontaktierten.
Jeder Anschluß 16 aus Metall besteht aus zwei separaten Endabschnitten 46 und 54, die durch ejnen einstückig mit diesen ausgebildeten zentralen Abschnitt 66 miteinander verbunden sind. Der eine Endabschnitt bzw. erste Abschnitt 46 ist in einem geeigneten Winkel hochgebogen, wie z.B. ca. 90 , wie dies gezeigt ist, und besitzt dort einen geeigneten Verbinder, wie z.B. einen die Isolierung verdrängenden Verbinder
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74, zur Befestigung der ZuJeitungsdrähte mit diesem. Der andere bzw. zweite Abschnitt 54 dient zur Befestigung der Magnetdrähte 34 an diesem. Bei dem zweiten Abschnitt handelt es sich um einen rinnenartigen bzw. hülsenartigen Abschnitt, der sehr scharfe Zähne bzw. Kerben 76 aufweisen kann, so daß dann, wenn er korrekt angequetscht wurde, die Zähne sich durch die Isolierung aus Lack oder Email an den Magnetdrähten durchschneiden und eine hermetisch abgedichtete Verbindung herstellen. Eine korrekte Verbindung schafft nicht nur eine elektrische Kontinuität, sondern auch eine Beibehaltung der elektrischen Charakteristika der Verbindung innerhalb zulässiger elektrischer Widerstandswerte.
Die mit der Praxis des Drahtanschließens durch Anquetschen vertrauten Fachleute werden sich der Begrenztheit des Bereichs der Drahtquerschnittsflächen bewußt sein, die mittels einer bestimmten Verbindungsgröße in geeigneter Weise anschließbar sind. Auch werden sich diese Fachleute der Tatsache bewußt sein, daß die Begrenztheit des Bereichs es normalerweise impraktikabel macht, einen Anquetschanschluß mit derselben Größe zum Anschließen entweder eines oder zweier Magnetdrähte mit derselben Querschnittsfläche zu verwenden. Außer dem werden die Fachleute wissen, daß dies ein häufig erforderlicher Anschlußparameter bei der Herstellung induktiver Vorrichtungen ist.
Zur Erweiterung des nutzbaren Größenbereichs des Anschlußes läßt sich der Magnetdrahtabschnitt in zwei rinnenartige Abschnitte bzw. Anquetschabschnitte 80 und 82 unterteilen, die eine unterschiedliche Größe aufweisen. Die Größe jedes Abschnitts läßt sich so variieren, daß sie der Drahtstärke für jeden speziellen Anwendungsfall -angepaßt ist. Der größere Abschnitt 82, der an den zentralen Ziwi schenverbindungsab-
Copy
t 66 angrenzt, ist in seiner Länge in Richtung auf diesen zentralen Abschnitt 66 länger ausgebildet. Dieser verlängerte Abschnitt 84 schnappt in den unterschnittenen Bereich 58 in dem V-förmigen Schlitz des Gehäuses ein und stellt sicher, daß der Anschluß am Boden des V-förmigen Schlitzes bleibt und sich einer Rotationsbewegung während des Anquetschvorgangs widersetzt.
Der kleinere Abschnitt 80 besitzt einen T-förmigen Haken 86 an seinem außenliegenden Ende, um die Magnetdrähte während des Anquetschens des Anschlusses in Position zu halten. Er kann abgeschnitten werden, wenn der überschüssige Magnetdraht entfernt wird.
Bei Verwendung des kleineren Abschnittes 80 des Anschlusses wird der größere Abschnitt 82 überhaupt nicht angequetscht. Bei Verwendung des größeren Abschnitts 84 können rückwärtige Abschnitte des Anschlusses auf die Dimensionen der größeren Abschnitte angequetscht werden. Dies ist zweckdienlich für die Hersteller der Anquetschwerkzeuge sowie für die Werkzeugeinstellung.
Der Zuleitungsdrahtanschlußabschnitt 46 ist in diesem Ausführungsbeispiel in einem Winkel von ca. 90 in Bezug auf den Magnetdrahtabschnitt hochgebogen, wie dies gezeigt ist. Widerhaken 88 an den Kanten greifen an den Ausnehmungen 42 in den U-förmigen Schlitzen 44 des Halters 14 an und sorgen für ein sicheres Festhalten des Anschlusses. Geradseitige Aussparungen 91 besitzen einen Bereich 90 reduzierter Breite, der sich in Richtung auf den Boden der Aussparungen 91 erstreckt, so daß Drähte in zwei verschiedenen Drahtstärken aufgenommen werden können. Die Ecken 92 am offenen Ende des Schlitzes beinhalten einen quadratisch zugeschnittenen Ab-
schnitt für eine gewisse Verdrängung bzw. Verschiebung der Zuleitungsdrahtisolierung. Die Schlitze in dem Anschlußhalter schaffen eine Positionierung der Zuleitungsdrähte mit ausreichender Genauigkeit, so daß sich eine konische Erweiterung der Anschlußschlitze erübrigt.
Beim Hineindrängen des Zuleitungsdrahts in den Anschlußschlitz verdrängen die scharfen Ecken zuerst die Isolierung an dem Draht. Wenn der Leiter des Zuleitungsdrahtes auf den Anschluß trifft, springt der Anschlußschlitz auf, bis die den Schlitz aufsprengende Spannung gleich der Spannung ist, die zum Einquetschen von Riefen in den Leiter erforderlich ist. Während dieser Gleichgewichtszustand fortdauert, bewegt sich der Zuleitungsdraht in den Schlitz hinein, wobei die kombinierten Wirkungen auftreten, daß die Isolierung verdrängt und der Leiter gequetscht wird. Außerdem wird ein jeglicher Rückstand anIjrprägnier- oder Eintaucfrmaterial an dem Verbinder von diesem entfernt, so daß dieser dann gereinigt ist. Dadurch ist eine fest abgedichtete, wie z.B. eine gasdichte, elektrische Verbindung zwischen dem Leiter des Zuleitungsdrahts und dem Zuleitungsdrahtabschnitt des Anschlusses gebildet.
Nach der Herstellung der Verbindung zwischen dem Anschluß und dem Zuleitungsdraht kann der Anschluß in einem belasteten Zustand verbleiben, in dem er fortfährt, Druck auf den Leiter auszuüben, um die zugehörigen elektrischen Verbindungen aufrechtzuerhalten.
Beim Stand der Technik wurden bei den Herstellungsverfahren zur Herstellung elektrischer Anordnungen des vorstehend beschriebenen Typs das Anschlußelement bzw. die Anschlußelemente an der elektrischen Vorrichtung, wie z.B. einer Leucht
,ja.
stofflampe für einen Transformator, installiert. Die Anschlußelemente besaßen Verbinder zur Befestigung von Magnetdrähten und Zuleitungsdrähten, wobei es sich bei den Verbindern um Anguetschverbinder der Art. handelte, wie sie beim Stand der Technik allgemein bekannt sind, nämlich Anguetschverbinder mit rinnenartigen Abschnitten an jedem Ende, die bei der Montage um die Drahtleiter angequetscht werden. Der Magnetdraht wurde aus den Windungen herausgeführt und durch Anquetschen an einem Ende des Verbinders befestigt. Die gesamte Anordnung wurde dann in ein wachsartiges Material oder einen Lack eingetaucht oder damit imprägniert, durch das bzw. den die Anordnung imprägniert und/oder beschichtet wird. Da die Anordnung eingetaucht wurde, während die Zuleitungsdrähte noch nicht mit dem Verbinder verbunden waren, wurde der Zuleitungsdrahtverbinderbereich während des Eintauchvorgangs ebenfalls mit dem Imprägniermaterial überzogen.
Bei der Herstellungstechnik des Standes der Technik wurden die Zuleitungsdrähte, die zur Verbindung des Transformators mit irgendeiner geeigneten elektrischen Schaltungseinrichtung außerhalb der Anordnung verwendet werden, danach an dem Anschluß befestigt. Als Ergebnis des Imprägnierschrittes mußten die rinnenartigen Bereiche des Verbinders, mit denen die Zuleitungsdrähte verbunden werden sollten, dann von dem Imprägniermaterial gereinigt werden, so daß eine gute elektrische Verbindung zwischen diesen und dem Zuleitungsdraht geschaffen wurde. Der Zuleitungsdraht wurde dann in dem rinnenartigen ZuJeitungsdrahtanschlußbereich plaziert und festgequetscht, jedoch erst nachdem das Ende des Zuleitungsdrahts von seinem Isoliermaterial befreit bzw. gereinigt worden war.
Schließlich wurde bei der Herstellungstechnik gemäß dem
-w-
Stend der Technik die Anordnung mit den nun daran befestigten Zuleitungsdrähten in die Hülle bzw. das Gehäuse eingebaut, und die Enden der Zuleitungsdrähte wurden durch in der Hülle vorgesehene öffnungen geführt, die Hülle mit einem Füllmaterial gefüllt und die Abdeckung dann auf die Hülle gesetzt. Da die Zuleitungsdrähte während der Handhabung des Transformators bei seinem Einsetzen in die Hülle bereits installiert waren, bestand das Risiko einer nachfolgenden Störbeeinflussung der Verbindungen der Zuleitungsdrähte und der Magnetdrähte, was zu einer möglichen Verschlechterung oder sogar zu einem Lösen der Zuleitungsdrähte von dem Anschluß führen, kann. Dieses Risiko wurde noch verstärkt durch die fluchtende Ausrichtung der Magnetdrähte und der Zuleitungsdrähte an dem Anschlußverbinder, wie dies beim Stand der Technik typisch ist. Außerdem verursachte das Erfordernis, daß die Zuleitungsdrahtanschlüsse vor dem Einsetzen des Transformators in die Hülle hergestellt werden, zu dem unvermeidbaren Transfer von Imprägniermaterial auf die Produktionsanlagen.
Bei dem Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Transformator vor der Herstellung der Zuleitungsdrahtanschlüsse in die Hülle eingesetzt. Wenn der Eintauchvorgang abgeschlossen ist, wird der Transformator in die Hülle gesetzt. Die Zuleitungsdrähte werden dann mit dem Anschluß verbunden, während sich der Transformator in der Hülle befindet. Dies kann z.B. in einer herkömmlichen Einsetzpresse erfolgen, bei der die Hülle in der Presse gehalten wird und eine Einsetzramme nach unten auf den Zuleitungsdraht niedergebracht wird, um diesen in den die Isolierung verdrängenden Verbinder hineinzuzwängen. Außerdem lassen sich mat dem Transformator verwendete, andere geeignete Einheiten, wie z.B. der Kondensator und Wärmeschutzvorrichtungen, mit dem Transformator verbinden, während sich
dieser in der Hülle befindet.
Aufgrund der Konfiguration des Halters und des Anschlusses gemäß der vorliegenden Erfindung können die Zuleitungsdrähte auf dem Anschlußhalter plaziert und mittels der Schlitze in den Wänden 40 und 50 gehalten werden, wenn die Zuleitungsdrähte mit dem Anschluß verbunden werden. Da ein die Isolierung verdrängender Verbinder für die Zuleitungsdrähte verwendet werden kann, besteht weder die Notwendig, den Verbinder von Imprägniermaterial zu reinigen, noch die Isolierung von dem Ende des Zuleitungsdrahts vor dessen Montage
zu entfernen. Zur Vervollständigung des Vorgangs werden die Enden der Zuleitungsdrähte dann durch Öffnungen in der Hülle geführt, die Hülle dann mit Füllmaterial gefüllt und die Abdeckung dann auf die Hülle gesetzt. Im Gegensatz zu dem Herstellungsverfahren des Standes der Technik werden die Zuleitungsdrähte nicht nachteilig beeinflußt, was sich beim Stand der Technik aufgrund der Plazierung des Transformators in die Hülle nach der Befestigung der Zuleitungsdrähte an diesem ergibt, und es besteht eine wesentlich reduzierte Wahrscheinlichkeit, daß jegliches loses Imprägniermaterial bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens die Produktionsmaschinerie erreicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der der Zuleitungsdrahtverbinder durch einen die Isolierung verdrängenden Verbinder gebildet ist, besitzt die U-förmige Nut, die das Imprägniermaterial auffangen würde, eine relativ geringe Dicke. Da die U-förmige Nut des Verbinders außerdem mit dem Leiter des nicht abisolierten Zuleitungsdrahts dadurch in Kontakt kommt, daß der Draht nach unten in die Nut gedrängt wird, wird durch diese Wirkung der Isolierüberzug des Drahtes von dem leitenden zentralen Kern des Drahtes weggedrängt. Ein
jegliches Imprägniermaterial, das sich in der Nut befinden könnte, wird aus dem Weg des Leiters gedrängt, so daß eine geeignete elektrische Verbindung zwischen dem Leiterdraht und dem Anschluß gestattet ist.
Die Anordnung eines jeden Zuleitungsdrahtes mit seinem zugehörigen Magnetdraht ist so, daß dann, wenn diese durch einen Anschluß zusammengehalten und in den Schlitzen des Halters positioniert sind, die Achsen der angeschlossenen Drähte in voneinander verschiedenen Höhen in Bezug auf die Basis des Anschlußhalters sowie seitlich voneinander versetzt positioniert sind. Dies schafft eine Ausrichtung der angeschlossenen Drähte der Drahtgruppierung, was eine Differenzierung zwischen diesen sowie einen guten Zugang für jeden Leiter zu seinem Verbinder in dem Anschlußhalter erleichtert. Auch ist dadurch eine jegliche Störbeeinflussung des Magnetdrahtes beim Anschließen des Zuleitungsdrahts ausgeschaltet.
Wie in den Zeichnungen zu sehen ist, liegen die Achse des Zuleitungsdrahtes und die Achse des Magnetdrahtes jeweils in einer anderen horizontalen Ebene als die Ebene des zentralen Abschnittes. Außerdem liegen die Drahtachsen jeweils in anderen vertikalen Ebenen, die zu der vorstehend erwähnten Ebene des zentralen Abschnitts senkrecht sind. Durch diese Anordnung wird auch die Möglichkeit eines Brechens des Magnetdrahtes auf ein Minimum reduziert. Die Lage der Magnetdrähte an den Wicklungen ist so, daß die Drähte so nahe wie möglich mit den Schlitzen in dem Halter ausgerichtet sind.
Es lassen sich zahlreiche Alternativen und Modifikationen bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der
Erfindung vornehmen. Der die Isolierung verdrängende Verbinder kann zum Anschließen von blankem Walzdraht verwendet werden, wie z.B. einem blankem Walzdraht ohne die Isolierabdeckung aus stranggezogenem Kunststoffmaterial. Der Zuleitungsdrahtanschlußabschnitt des Anschlusses läßt sich ebenfalls so modifizieren, daß er mehr als einen Draht in irgendeiner geeigneten Weise oder mehr als eine Drahtgröße bzw. Drahtstärke aufnehmen kann. Wenn es die Verbindungsanordnung erforderlich macht, daß zwei Zuleitungsdrähte zusammen angeschlossen werden, können zwei benachbarte Anschlüsse an den zentralen Abschnitten bzw. Zwischenverbindungsabschnitten der benachbarten Anschlüsse miteinander verbunden werden bzw. bleiben. Dies läßt sichmit der Anschlußeinsetzausrüstung erzielen, die Anschlüsse von einer Spule mit Anschlüssen abschneiden würde.
Außerdem lassen sich die Halter langer oder kürzer und mit einer größeren oder geringeren Anzahl von Anschlußhalteschlitzen herstellen. Die Größe und die Form des Halters können von der Konfiguration bei dem speziellen Anwendungsfall abhängig sein. Weiterhin besteht nicht bei jedem Anwendungsfall die Notwendigkeit, daß jeder einzelne Schlitz des Halters zum Halten eines Anschlussesverwendet wird. Es ist möglich, keinen Anschluß und keine Drähte in einen ausgewählten Schlitz oder in ausgewählte Schlitze einzusetzen und diese leer zu lassen.
Außerdem kann jeder geeignete Verbindertyp entweder in dem ersten oder dem zweiten Abschnitt des Anschlusses verwendet werden, während die nicht fluchtende Anordnung eines jeden Abschnitts, wie dies vorstehend beschrieben wurde, beibehalten wird. Die Verbinder können nach oben oder nach unten gebogen sein oder in irgendeiner gewünschten Vfeise relativ zu dem zentra-
len Abschnitt des Anschlusses ausgerichtet sein, wobei dennoch ihre nicht fluchtende Ausrichtung beibehalten wird. Es kann jedoch notwendig sein, Modifikationen bezüglich der exakten Konfiguration der Schlitze sowie bezüglich des ersten und des zweiten Abschnittes des Halters vorzunehmen, um der exakten Konfiguration der Leiter Rechnung zu tragen.

Claims (25)

  1. KAlX)R-KUINKER-SGHMlT] -NlLSON HIKSCH -..: .':.'-..'■ ' '.. -.PATENTANWÄLTE
    Ο Q O Π O O ET
    General Staple Company, Inc.
    u.Z.: K 20 47iS/6st 13. Oktober 1983
    Priorität: 3. Juni 1983 - U.S.S.N. 500,659 - V.St.A. Titel: Anschluß zum elektrischen Verbinden von Drähten
    dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der Anschluß (16) aus elektrisch leitfähigem Material hergestellt ist und an einem ersten Ende mit einem nach oben gebogenen Bereich (46) ausgebildet ist,in dem eine erste Verbindereinrichtung (74) vorgesehen ist, und daß der Anschluß (16) an einem zweiten Ende mit einer zweiten Verbindereinrichtung (54) ausgebildet ist, wobei die erste Verbindereinrichtung (74) und die zweite Verbindereinrichtung (54) dazu ausgelegt sind, Drähte (34, 36) in einer nicht miteinander fluchtenden Orientierung zu halten.
  2. 2. Anschluß nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß es sich bei der ersten Verbindereinrichtung um einen Schlitz (91) handelt, der einen die Isolierung verdrängenden Verbinder (74). bildet.
  3. 3. Anschluß nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Schlitz (91) in einen zweiten Schlitz (90) mündet, der kleiner als der erste Schlitz (91) ist, so daß ein Draht (36) mit einer von mehreren Stärken aufnehmbar ist.
    S P RÜCHE Verbi nden von Drähte n, A N zum elektrischen (Iy Anschluß
  4. 4. Anschluß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß es sich bei der zweiten Verbindereinrichtung um ein eine Quetschverbindung bildendes Element handelt, das einen rinnenartigen Verbinder (54) bildet.
  5. 5. Anschluß nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die zweite Verbindereinrichtung für die Aufnahme von Drähten (36) verschiedener Stärken eine Mehrzahl von rinnenartigen Verbindern (5 4) aufweist, die miteinander ausgerichtet sind.
  6. 6. Elektrische Verbinderanordnung mit einem Anschluß zum elektrischen Verbinden won Drahten, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Anschluß (16) aus elektrisch leitfähigem Material hergestellt ist und an einem Enden mit einem nach oben gebogenen Bereich (46) ausgebildet ist und in diesem mit einer die Isolierung verdrängenden Verbindereinrichtung (74) versehen ist, daß der Anschluß (16) an seinem anderen Ende mit einer rinnenartigen Verbindereinrichtung (54) ausgebildet ist, daß in jeder Verbindereinrichtung (74, 54) ein Draht (36, 34) aufnehmbar ist, und daß die Anordnung eine elektrisch isolierende Einrichtung (14) aufweist, die eine Mehrzahl von Anschlüssen (16) derart hält, daß die Achsen der aufgenommenen Drähte (36, 34) nicht miteinander fluchten.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die die Isolierung verdrängende Verbindereinrichtung (74) als ein sich nach unten erstreckender Schlitz (91) ausgebildet ist,in dem ein Zuleitungsdraht (36) aufnehmbar i st .
  8. 8. Anordnung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Schlitz (91) in einen weiteren, jedoch kleineren Schlitz (90) mündet,in dem ein Zuleitungsdraht aufnehmbar ist, der kleiner als der in dem Schlitz (91) aufnehmbare Zuleitungsdraht ist.
  9. 9. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
    daß die rinnenartige Verbindereinrichtung (54) einen ersten und einen zweiten Anquetschverbinder (80, 82) aufweist, die axial miteinander ausgerichtet sind und unterschiedliche Größen aufweisen, so daß ein Draht (3A) mit einer von mehreren Stärken aufnehmbar ist.
  10. 10. Anordnung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Anquetschverbinder (54) Zähne (76) aufweisen, die die elektrische Verbindung mit dem Magnetdraht (34) verbessern .
  11. 11. Anordnung zum elektrischen Verbinden von Drähten, mit einem Halter und einer jyiehrzahl von elektrischen Anschlüssen,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Halter (14) aus elektrisch isolierendem Material hergestellt ist und eine erste Platte (40) mit einer Mehrzahl von ersten Schlitzen (44) zur Aufnahme von ersten Bereichen (46) der Anschlüsse (16) sowie eine zweite Platte (50) mit einer Mehrzahl von zweiten Schlitzen (48) zur Aufnahme von zweiten Bereichen (54) der Anschlüsse (16) aufweist,
    daß die Anschlüsse (16) jeweils aus elektrisch leitfähigem Material hergestellt sind und einen ersten Bereich mit einem darin ausgebildeten, die Isolierung verdrängenden Verbinder (74) sowie einen zweiten Bereich mit einem daran
    ausgebildeten Anquetschverbinder (54) aufweisen, daß jeder der Anschlüsse (16) einen den ersten mit dem zweiten Bereich elektrisch verbindenden Zwischenbereich (66) aufweist, und u
    daß in dem die Isolierung verdrängenden Verbinder (74) Zuleitungsdrähte (36) und in dem Anquetschverbinder (54) Magnetdrähte (34) aufnehmbar sind.
  12. 12. Anordnung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die in dem die Isolierung verdrängenden Verbinder (74) aufgenommenen Zuleitungsdrähte (36) in einer Ebene liegen, die sich in einer höheren Position als die Ebene befindet, in der die Magnetdrähte (34) liegen.
  13. 13. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Zuleitungsdraht (36) und der Magnetdraht (34), die in jedem Anschluß (16) aufgenommen sind, in dem Halter (14) seitlich voneinander versetzt gehalten sind.
  14. 14. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
    daß die ersten Schlitze (44) an ihren innenliegenden Flächen mit geradseitigen Ausnehmungen (42) zur Aufnahme von ersten Bereichen (46) der Anschlüsse (16) versehen sind.
  15. 15. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
    daß die zweiten Schlitze (48) mit unterschnittenen Bereichen (58) zur Aufnahme der zweiten Bereiche (54) der Anschlüsse (16) versehen sind.
  16. 16. Anordnung zum elektrischen Verbinden von an einer elektrischen Vorrichtung angebrachten Drähten mit Zulei-
    COPY
    tungsdrähten,
    gekennzeichnet durch
    eine elektrisch leitfähige Anschlußeinrichtung (16) mit .-. einem zentralen Abschnitt (66), der wenigstens eine Zuleitungsdrahtverbindereinrichtung (74) an ein em Ende und wenigstens eine Vorrichtungsdrahtuerbindereinrichtung (54) an einem anderen Ende aufweist, wobei die Verbindereinrichtungen (54, 74) an jedem Ende des zentralen Abschnittst 6 6) relativ zueinander außer Fluchtung sind, so daß damit verbundene Drähte (34, 36) relativ zueinander ebenfalls außer Fluchtung sind, eine elektrisch isolierende Anschlußhaltereinrichtung (14), die zum Festhalten der Anschlußeinrichtung (16) in dieser ausgelegt ist und die eine erste Platteneinrichtung (40) zum Halten der Zuleitungsdrahtverbindereinrichtung (74) sowie eine zweite, daneben befindliche Platteneinrichtung (50) für die Vorrichtungsdrahtverbindereinrichtung (54) aufweist, und durch
    eine Einrichtung (70) zum Befestigen der Haltereinrichtung (14) relativ zu der elektrischen Vorrichtung (10), so daß der Vorrichtungsdraht (34) in die Haltereinrichtung (14) an deren ersten Platteneinrichtungsseite eintreten kann und mit der Vorrichtungsdrahtverbindereinrichtung (54) elektrisch verbindbar ist und der Zuleitungsdraht (36) in die Haltereinri'chtung (14) an deren zweiten Platteneinrichtungsseite eintreten kann und mit der Zuleitungsdrahtverbinder einrichtung (74) elektrisch verbindbar ist, wobei die erste Platteneinrichtung eine Schlitzeinrichtung aufweist, durch die sich der Vorrichtungsdraht erstrecken kann und die zweite Platteneinrichtung eine Schlitzeinrichtung aufweist, durch die sich der Zuleitungsdraht erstrecken kann,
    wodurch der Vorrichtungsdraht und der Zuleitungsdraht außer Fluchtung relativ zueinander gehalten werden können, wenn sich diese von der Haiter einrichtung (14) zu ihrer jeweiligen
    Verbindereinrichtung (54, 74) erstrecken, so daß zum Montieren der Drähte ein einfacher Zugang zu den Verbindereinrichtungen geschaffen ist.
  17. 17. Anordnung nach Anspruch 16·, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Haltereinrichtung (14) auf der elektrischen Vorrichtung (10) montiert ist.
  18. 18. Anordnung nach Anspruch 16. oder 17, dadurch gekennzeichnet,
    daß es sich bei der Zuleitungsdrahtverbindereinrichtung um einen die Isolierung verdrängenden Verbinder (74) mit einer Schlitzeinrichtung (91) handelt, in die der Leiter des Zuleitungsdrahtes (36) einsetzbar ist.
  19. 19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Zuleitungsdraht Verbindereinrichtung (74) ungefähr senkrecht zu dem zentralen Abschnitt (66) der Anschlußeinrichtung (16) ausgerichtet ist.
  20. 20. Verfahren zur Herstellung von Anordnungen mit einer elektrischen Vorrichtung, die wenigstens einen Anschlußverbinder aufweist, in dem Zuleitungsdrähte aufnehmbar sind, so daß die elektrische Vorrichtung mit einer außerhalb der Anordnung liegenden elektrischen Schaltungseinrichtung elektrisch verbindbar ist, und mit einem Gehäuse, das die elektrische Vorrichtung enthält,
    gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    a) Einbauen der elektrischen Vorrichtung in das Gehäuse un.d
    b) nachfolgendes Verbinden des Zuleitungsdrahts mit dem Anschlußverbinder, während sich die Vorrichtung in dem Gehäuse befindet,
    wodurch die Zuleitungsdrahtverbindung gegenüber dem Anschlußverbinder nach Verbindung mit diesem nicht durch das Ein-
    bauen der elektrischen Vorrichtung in das Gehäuse beeinträchtigt wird.
  21. 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
    daß vor den Schritten nach Anspruch 20 die elektrische Vorrichtung und der Anschlußverbinder in ein die Anordnung imprägnierendes und beschichtendes Material eingetaucht werden, und daß es sich bei dem Anschlußverbinder, mit dem die Zuleitungsdrähte verbunden werden, um einen die Isolierung verdrängenden Verbinder handelt, wodurch der Zuleitungsdraht eine gute elektrische Verbindung mit dem Anschlußverbinder herstelIt,wobeies nicht notwendig ist, den Verbinder vor dem Verbinden des Zuleitungsdrahtes mit diesem zu reinigen, um das Eintauchmaterial zu entfernen.
  22. 22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Anschlußverbinder an einem Halter angeordnet wird, an dem eine Platteneinrichtung mit einem Schlitz vorgesehen ist, der zum Halten des Zuleitungsdrahts in der Nähe des Anschlußverbinders vor dem Einsetzen des Zuleitungsdrahts in diesen mit dem Anschlußverbinder ausgerichtet wird, und daß der Zuleitungsdraht in den Schlitz positioniert wird, bevor er mit dem Anschlußverbinder verbunden wird.
  23. 23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Gehäuse dann mit einem Füllmaterial gefüllt wird.
  24. 24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
    daß danach eine Abdeckung an dem Gehäuse angebracht wird.
  25. 25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß vor dem Einfüllen des Füllmaterials die Enden der Zuleitungsdrähte durch Öffnungen in dem Gehäuse geführt werden.
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