DE60014346T2 - Elektrische kabelverbindungsanordnung mit schneidklemm- und halterungsspalt - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung für elektrischen Draht, umfassend einen Abisolier- und Rückhalteschlitz.
• Eine solche Vorrichtung hat zum Ziel, die elektrische Verbindung und die Immobilisation wenigstens eines mit Isolationsmaterial eingehüllten elektrischen Drahts zu gewährleisten, ohne dass eine vorherige Abisolierung dieses Drahts erforderlich ist.
• Solche Verbindungsvorrichtungen werden gewöhnlicherweise verwendet, um Drähte untereinander zu verbinden, beispielsweise in Verbindungsblöcken, oder um Drähte mit einer elektrischen Einrichtung, wie einem Bedienteil, zu verbinden.
• Es ist bereits bekannt, Vorrichtungen herzustellen, welche einen Abisolierschlitz umfassen, welcher in einem leitenden Teil angeordnet ist. Der Schlitz weist an einem seiner Enden eine aufgeweitete Öffnung auf, welche dazu bestimmt ist, die Einführung des zu verbindenden Drahts im leitenden Teil zu vereinfachen und einen Schnitt am Isoliermaterial in Querrichtung zu gewährleisten, welches die leitende Ader des Drahts umgibt. Der Draht ist bezogen auf den Schlitz in Querrichtung vorgesehen und wird dann in Längsrichtung des Schlitzes verschoben, wobei er selbst eine Orientierung in Querrichtung zum Schlitz beibehält.
• Die leitende Ader des Drahts kommt nach lokaler Abisolierung desselben in Kontakt mit den Rändern des Schlitzes, welcher ihn durch Druck immobilisiert und einen elektrischen Stromfluss zwischen der leitenden Ader und dem leitenden Teil gewährleistet.
• Mehrere bekannte Verbindungsvorrichtungen verwenden dieses Prinzip. Im Dokument EP 0 247 360 findet man eine Verbindungsklemme, welche ein leitendes Verbindungsteil mit einem geraden Abisolier- und Rückhalteschlitz umfasst, das in einer Aufnahme des isolierenden Gehäuses unbeweglich gehalten ist, welches selbst mit einer Öffnung ausgerüstet ist, die ein gerades Rückhaltelangloch für die Ummantelung umfasst, welches von einer Drahteinführungsöffnung überragt wird. Der Schlitz ist in Längsrichtung in Profilform längs eines Teils angeordnet, welches einen polygonalen hohlen Abschnitt für die Verschiebungsführung eines Ansatzstücks eines Werkzeugs vorsieht, welches dazu bestimmt ist, unter anderem zwischen den die Ränder des Schlitzes begrenzenden Falten zu gleiten und zwar derart, dass es einen Draht in diesem Schlitz bezüglich des Schlitzes in eine Querrichtungsposition drücken kann, und wobei es sich in den inneren Hohlraum des profilierten Teils einführt. Um hier eine Verbindung zu realisieren, ist es notwendig, ein speziell angepasstes Werkzeug zu haben.
• Es ist ebenfalls bekannt, eine Verbindungsvorrichtung mit einem Abisolierschlitz zu haben, bei welchem die Verbindung mithilfe eines klassischen Werkzeugs, wie einem Schraubendreher, gemacht werden kann. Dies ist beispielsweise im Dokument EP 0 697 749 der Fall.
• Das Patent FR 2 611 406 der Anmelderin wie die zwei anderen vorher zitierten Dokumente, sieht selbst ein mit dem Gehäuse geformtes Betätigungsteil vor, welches dazu bestimmt ist, als Druckvorrichtung zu dienen, um das Ende des Drahts zwischen den Rändern des Abisolierschlitzes zu verschieben. Andere Dokumente beschreiben andere Beispiele und Arten, welche die Einführung des Drahtendes erlauben, um die selbst abisolierende Verbindung zu realisieren.
• Das Dokument US 5,000,698 beschreibt eine Verbindungsvorrichtung, welche ein leitendes Verbindungsteil mit einem geraden Abisolierschlitz umfasst, und ein Gehäuse, welches einerseits eine Aufnahme für einen Draht und andererseits eine Öffnung mit dem leitenden Teil entsprechender Breite umfasst. In diesem Fall ist die Lamelle bezüglich des Gehäuses mobil und kann mittels einer Verschiebebewegung in das Gehäuse eingeführt werden.
• Bei den bekannten Verbindungsvorrichtungen muss das leitende Verbindungsteil zuerst die Abisolierung des Drahts und dann einen guten elektrischen Kontakt gewährleisten. Sie muss also elektrische Eigenschaften guter Leitfähigkeit aufweisen, aber auch mechanische Eigenschaften, um das Schneiden der Hülle des Drahts und eine Kontaktkraft zu garantieren, welche ausreicht, um einen zuverlässigen Kontakt zu haben. Die bekannten Materialien, welche gute Leiter sein können, weisen nicht die gewünschten mechanischen Eigenschaften auf, im Speziellen hinsichtlich der Elastizität, um eine gute Abisolierung und eine zufrieden stellende Kontaktkraft zu erlauben.
• Wenn das leitende Teil dazu bestimmt ist, die Enden von Drähten aufzunehmen, welche alle einen gleichen Durchmesser aufweisen, ist es möglich, die Form des Verbindungsteils derart anzupassen, dass man bei Auswahl eines Materials, welches gute, sogar exzellente elektrische Eigenschaften aufweist, zu einer guten Abisolierung und einer optimierten Kontaktkraft gelangt.
• Wenn aber ein Verbindungsteil dazu bestimmt ist, Enden von Drähten unterschiedlicher Durchmesser aufzunehmen, welche in einem gegebenen Bereich enthalten sind, wird es schwierig und sogar unmöglich, gleichzeitig exzellente Resultate hinsichtlich eines elektrischen Gesichtspunkts und eines mechanischen Gesichtspunkts zu haben. Die akzeptierte Lösung besteht also darin, einen Kompromiss zu realisieren und ein leitendes Verbindungsstück herzustellen in einem Material, welches zufrieden stellende, nicht aber optimale mechanische und elektrische Eigenschaften aufweist. Dies bedingt, dass kupfer- und stahlbasierte Legierungen verwendet werden, welche einen relativ hohen Selbstkostenpreis aufweisen.
• Die vorliegende Erfindung hat also zur Aufgabe, eine Verbindungsvorrichtung bereitzustellen, welche keine Verwendung von kostspieligem Material benötigt, wobei es ermöglicht wird, zufrieden stellende, sogar sehr zufrieden stellende elektrische und mechanische Eigenschaften zu haben, um eine gute Verbindung von Drähten unterschiedlicher Durchmesser zu ermöglichen. Diese Vorrichtung wird es vorteilhafterweise ermöglichen, die Verbindung eines Drahts mittels eines Schraubendrehers zu realisieren.
• Zu diesem Zweck ist die vorgeschlagene Vorrichtung eine Verbindungsvorrichtung für elektrischen Draht entsprechend dem Inhalt des Anspruchs 1. Zusätzliche Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
• Auf diese Weise wird eine Vorrichtung realisiert, welche das Verwenden von kostspieligen Materialien unnötig macht. Das Verbindungsteil ist in einem Material realisiert, welches ein guter Leiter ist, während die Mittel zum Halten und ggf. Klemmen in einem mechanisch resistenten Material realisiert sind, welches der Verbindungsvorrichtung die notwendige mechanische Steifheit gibt, um eine gute elektrische Verbindung zu realisieren. Dank der Mittel zum Halten und ggf. Klemmen akzeptiert diese selbst abisolierende Verbindungsvorrichtung, in einem gegebenen Bereich, Drähte mit im Wesentlichen unterschiedlichen Durchmessern. Für die Drähte mit kleinerem Durchmesser ist ein Halt der Ränder des Schlitzes im Bereich der Öffnung ausreichend, während für Drähte mit größerem Durchmesser ein Klemmen notwendig sein wird, um einen guten elektrischen Kontakt zu gewährleisten.
• Entsprechend dem Durchmesser des verbundenen Drahts wird die Haltekraft, welche ein Werkzeug oder ein Klemmen der Ränder des Schlitzes am Draht bewirkt, mehr oder weniger wichtig sein.
• In einer Ausführung gemäß Anspruch 5 dient der Schraubendreher also als Hebel, um das Profil, in welchem sich der zu verbindende Draht befindet, hin zum Verbindungsteil zu schwenken.
• Auf jeden Fall wird die Erfindung unter Zuhilfenahme der folgenden Beschreibung mit Bezugnahme auf die angehängte schematische Zeichnung gut verstanden werden, welche beispielhaft und nicht einschränkend unterschiedliche Ausführungsformen einer Verbindungsvorrichtung für elektrischen Draht entsprechend der Erfindung darstellt.
• 1 und 2 sind perspektivische Ansichten einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vor der Verbindung eines Drahts bzw. nach Verbindung von diesem,
• 3 ist eine Draufsicht entsprechend Pfeil III der 2.
• Die 1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung. Die Verbindung eines anzuschließenden Drahts wird hier durch eine Schwenkbewegung gemacht.
• Man findet hier ein Verbindungsteil 42, einen Einsatz 44, einen anzuschließenden Draht 46, ein isolierendes Gehäuse 48 und einen Schraubendreher 50.
• Das Verbindungsteil 42 ist hier eine Metalllasche, in welcher ein Schlitz 52 durch Ausschneiden realisiert worden ist. Im Bereich dieses Schlitzes 52 weist das Verbindungsteil 42 eine Abrundung auf.
• Dieser Abisolier- und Rückhalteschlitz verschafft am umgebogenen Ende der metallischen Lamelle eine Öffnung und bildet also eine erweiterte Öffnung 11.
• Der Einsatz 44 weist die Form von zwei Profilen 54 und 56 auf, wobei das erste Profil 54 dazu bestimmt ist, den Draht 46 aufzunehmen. Es erstreckt sich entlang einer im Wesentlichen zum Schlitz des Verbindungsteils quer verlaufenden Achse. Der zweite profilierte Teil 56 ist zum ersten benachbart und dazu bestimmt, den Schaft des Schraubendrehers 50 aufzunehmen.
• Der Einsatz 44 wird im isolierenden Gehäuse 48 entlang eines gekrümmten Wegs geführt, welcher die gleiche Krümmung wie die Lamelle des Verbindungsteils 42 im Bereich des Schlitzes 52 aufweist. Eine Führungsschiene 58 ist im Gehäuse 48 vorgesehen, um die Führung des Einsatzes 44 zu gewährleisten. Das Profil 54 weist eine Öffnung 60 zum Durchgang und zur Führung auf, um das Ende des Verbindungsteils 42 von der Seite des Schlitzes 52 zum Inneren dieses Profils eindringen zu lassen. Eine Aufnahme, deren Größe an das Ende des Verbindungsteils 42 auf der Seite des Schlitzes 52 angepasst ist, ist in der Wandung des Profils 54 gegenüber der Wandung, in welcher die Öffnung 60 realisiert ist, vorgesehen. In der Zeichnung ist diese Aufnahme nicht sichtbar.
• Wie man in den 1 und 2 sieht, weist das Verbindungsteil 42 eine Aussparung auf, die dazu bestimmt ist, das freie Ende des Schraubendrehers 50 aufzunehmen. Die Ausnehmung ist im Wesentlichen im Zentrum der Krümmung des abgerundeten Teils des Verbindungsstücks 42 angeordnet, welcher im Wesentlichen mit dem Krümmungszentrum des Wegs, welcher der Einsatz 44 durchlaufen kann, zusammenfällt.
• Um also eine elektrische Verbindung herzustellen, wird der Draht 46 in das Profil 54 eingeführt, wobei sich das Verbindungsteil 42 außerhalb des Einsatzes 44 befindet. Der Schraubendreher 50 wird seinerseits in das Profil 46 eingeführt, bis sein Ende in der Ausnehmung 62 in Anschlag kommt. Durch eine Schwenkbewegung kann der Schraubendreher 50 den Einsatz 44 hin zum Verbindungsteil 42 kippen. Dieses dringt also in das Innere des Profils 54 und der Draht 46 führt sich in den Schlitz 52 ein, wobei er lokal abisoliert wird. Am Ende des Wegs des Einsatzes 44 wird das Ende des Verbindungsteils 42, welches sich auf der Seite des Endes des Schlitzes 52 befindet, in der für diesen Zweck vorgesehenen und in der Zeichnung nicht sichtbaren Aufnahme platziert. Dies erlaubt es, die freien Enden des Verbindungsteils festzuhalten und die Ränder des Schlitzes 52 auf der leitenden Ader des Drahts 46 festzuklemmen.
• Die Breite des Profils 54, welche der Breite des Verbindungsteils 42 im Bereich des Schlitzes 52 entspricht, ist einzig um ein schwaches Spiel vergrößert. Im Verlauf der Verbindungsoperation können also die äußeren Ränder des Verbindungsteils 42 in Anschlag mit dem Inneren des Profils 54 kommen und einen guten elektrischen Kontakt im Bereich der leitenden Ader des Drahts 46 gewährleisten, sogar für Drähte mit unterschiedlichen Durchmessern.
• Die oben beschriebene Verbindungsvorrichtung ist eine Verbindungsvorrichtung, welche die Verwendung von kostspieligem Material nicht benötigt. In dieser Verbindungsvorrichtung ist eine Entkopplung der mechanischen und elektrischen Funktionen realisiert. Das Verbindungsteil gewährleistet eine gute elektrische Verbindung, während die Platte oder der Einsatz eine gute Steifigkeit gewährleisten, welche es erlauben, eine ausreichende Kraft im Bereich der Kontaktpunkte zu haben, um einen guten elektrischen Kontakt in einem gegebenen Bereich von Durchmessern von zu verbindenden Drähten zu haben.
• Die oben beschriebene Vorrichtung erlaubt es, Drähte unterschiedlicher Durchmesser zu verbinden. Es ist möglich, in einer Vorrichtung entweder einen Draht mit relativ großem Durchmesser oder zwei Drähte mit kleinerem Durchmesser zu verbinden. Für die Drähte mit kleinerem Durchmesser ist es wichtig, dass die Öffnung des Abisolierschlitzes am Ende der Verbindung geführt ist, um einen ausreichenden mechanischen Druck zwischen den Rändern des Abisolierschlitzes und der leitenden Ader des verbundenen Drahts zu gewährleisten.
• Es ist selbstredend, dass die Erfindung sich nicht auf die oben beschriebene beispielhafte und nicht einschränkende Ausführungsform beschränkt – sie umfasst im Gegenteil alle Varianten im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche.

Claims (6)

1. Verbindungsvorrichtung für wenigstens einen elektrischen Draht (46), umfassend: – ein leitendes Verbindungsstück (42), aufweisend: – zwei im wesentlichen parallele Ränder, welche einen Abisolier- und -Rückhalteschlitz bestimmen, – und eine Einführmündung (11) für den im Schlitz anzuschließenden Draht – und eine Druckvorrichtung (44), welche bezüglich des Verbindungsstücks zwischen einer Einführstellung des Drahts und einer Verbindungsstellung des Drahts beweglich ist und welche eine zum Schlitz im wesentlichen orthogonale Auflagefläche für den Draht bestimmt, um den Draht im Schlitz beim Übergang der Druckvorrichtung von der Einführstellung in die Verbindungsstellung zu drücken, wobei die Druckvorrichtung ferner Mittel (60) umfasst, um in der Verbindungsstellung den Abstand der Ränder des Schlitzes (52) zu begrenzen und gegebenenfalls den einen zum anderen Rand des Schlitzes (52) zu ziehen, wobei die Druckvorrichtung nach Einführung in ihrer Verbindungsstellung verbleibt, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Führung (58) der Druckvorrichtung umfasst, welche dazu ausgerüstet sind, die Druckvorrichtung in Drehung zwischen der Einführstellung und der Verbindungsstellung zu führen.
2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Führung der Druckvorrichtung wenigstens eine Führungsschiene (58) enthalten.
3. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Betätigung durch ein Werkzeug (50) umfasst.
4. Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckvorrichtung in Form eines Einsatzes (44) ausgeführt ist, welcher eine profilierte Aufnahme aufweist, die dazu bestimmt ist, wenigstens einen zu verbindenden Draht aufzunehmen, und die quer zur Richtung des Abisolier- und Rückhalteschlitzes und im Bereich der Öffnung desselben angeordnet ist, dass die Mittel zur Führung dazu vorgesehen sind, eine relative Verlagerung des Einsatzes (44) bezogen auf das Verbindungsstück zuzulassen, und zwar im wesentlichen parallel zum Abisolier- und Rückhalteschlitz, und dass die Mittel, um wenigstens den Abstand der Ränder des Schlitzes zu begrenzen, durch eine Öffnung (60) der Aufnahme bestimmt sind, welche den Durchgang und die Führung der Öffnung des Abisolier- und Rückhalteschlitzes erlaubt, und durch die Breite der Aufnahme, welche derart ist, dass bei der Einführung eines Drahts (46) in den Abisolier- und Rückhalteschlitz das Verbindungsstück (42) in Anschlag mit der Wandung des Einsatzes kommt.
5. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme auf zwei gegenüberliegenden seitlichen Wandungen eine Führungsöffnung (60) für die Mündung des Abisolier- und Rückhalteschlitzes aufweist, und dass die Mittel zur Führung die Führung des Einsatzes (44) bezogen auf das Verbindungsstück (42) derart erlauben, dass die Mündung die zum Aufnehmen des anzuschließenden Drahts (46) eingerichtete Aufnahme durchquert zu wenigstens einer vollständigen Durchquerung.
6. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (44) ein im Schnitt rechteckig profilierter Einsatz ist, welcher eine erste, zum Aufnehmen eines oder mehrerer Drähte (46) bestimmte Aufnahme (54) und eine zweite zur ersten im wesentlichen parallele Aufnahme (56) aufweist, welche dazu bestimmt ist, ein Werkzeug, wie beispielsweise einen Schraubenzieherschaft (50), aufzunehmen, dass der Einsatz gelenkig in einem isolierenden Gehäuse (48) angebracht ist, dass das Verbindungsstück (42) ein Stück ist, welches einen zum Weg, welchen der Einsatz durchlaufen kann, parallelen Bogen aufweist und welches sich in der Stellung vor der Verbindung ausserhalb des Einsatzes befindet, wobei sich der Schlitz (52) orthogonal zu den Aufnahmen des Einsatzes erstreckt, und dass eine Vertiefung (62) im wesentlichen im Zentrum des Bogens des Wegs, welchen der Einsatz durchlaufen kann, vorgesehen ist, um ein Endstück des Werkzeugs (50) aufzunehmen, wobei sie erlaubt, dieses zu blockieren, um bei einer Schwenkbetätigung des Einsatzes (44) als Anschlag zu dienen.