DE752378C

DE752378C - Zugfeste Loetverbindung fuer elektrische Leiter, insbesondere fuer den Innenleiter von konzentrischen Hochfrequenzkabeln

Info

Publication number: DE752378C
Application number: DED79973D
Authority: DE
Inventors: Kurt Vollmeyer
Original assignee: Deutsche Fernkabel GmbH
Current assignee: Deutsche Fernkabel GmbH
Priority date: 1939-03-04
Filing date: 1939-03-04
Publication date: 1953-03-30
Also published as: FR852621A

Description

Zugfeste Lötverbindung für elektrische Leiter, insbesondere für den Innenleiter von konzentrischen Hochfrecfuenzkabeln Die Erfindung betrifft eine Lötverbindung für elektrische Leiter, insbesondere für den Innenleiter von konzentrischen Hochfrequenzkabeln, und bezweckt, die Lötverbindung durch gleichzeitige Anwendung mehrerer bekannter Mittel bzw. Maßnahmen zugfest auszubilden, ohne den Leiterdurchmesser an der Verbindungsstelle wesentlich zu vergrößern.
Zur Herstellung von Lötverbindungen von elektrischen Leitungen ist es üblich, über den stumpf aneinanderstoßenden Leiterenden eine metallische Verbindungshülse anzuordnen, die mit den. Leiterenden verlötet wird. Eine derartige Lötverbindung weist bei einwandfreier Verlötung zwar eine verhältnismäßig große Zugfestigkeit auf, da sich die durch die Lötung bewirkte Verbindung zwischen der Verbindungshülse und jedem Leiterende über etwa die halbe Länge der Hülse, d. h. über eine im Verhältnis zum Leiterdurchmesser große Länge erstreckt, doch hat sich überraschenderweise gezeigt, daß diese bekannte Lötverbindung länger anhaltenden Zugbeanspruchungen nicht standhält. Dies ist, wie nähere Versuche gezeigt haben, darauf zurückzuführen, daß der verhältnismäßig weiche Löt-#verkstoff, wie Zinn od. dgl., infolge der mechanischen Dauerbeanspruchungen und der damit verbundenen Gefügeänderungen allmählich an Festigkeit verliert. Zugbeanspruchungen längerer Dauer können insbesondere bei im Freien oder in Erde verlegten Hochfrequenzkabeln mit konzentrischer Leiteranordnung, bei denen der Innenleiter verhältnismäßig dick ist und eine geradegestreckte Form hat, durch Temperaturschwankungen und durch die damit bedingten Längenänderungen der Kabel auftreten.
Es ist bekannt, Leiterverbindungen an Stelle durch Löten mit Hilfe mechanischer Klemmittel herzustellen. Beispielsweise ist eine Verbindungsklemme für elektrische Leitungen bekanntgeworden, bei der auf dem Leiter zylindrische Nippel mittels. zusätzlicher Keile zugfest befestigt und diese Nippel durch eine Hülse mittels Gewindeverschraubung miteinander verbunden werden. Die Befestigung der Nippel mittels Keile hat aber eine nicht unmerkliche Vergrößerung des Durchmessers der Verbindungsstelle zur Folge. Ferner bedingt das in der Hülse vorgesehene Gewinde eine verhältnismäßig starke Hülsenwandung. Ähnliche Nachteile haben die bekannten Klemmverbindungen, bei denen die Leiter durch eine schnell herzustellende und lösbare Konusklemmung innerhalb einer zylindrischen Hülse festgelegt werden. Nach einem anderen Verfahren zur Herstellung von Verbindungen von Leitungsdrähten od. dgl. werden die zu verbindenden Teile mit Hilfe von gemeinsamen Unter- oder Zwischenlagen durch Schrumpfhülsen, Schrumpfringe od. dgl. durch Pressung miteinander verbunden. Derartige allein durch Schrumpf- und Druckwirkung hergestellte Leiterverbindungen gewährleisten aber weder eine einwandfreie leitende Überbrückung noch eine genügende Zugfestigkeit. Bereits eine ungewollte Erwärmung der Schrumpforgane kann schon eine Beeinträchtigung der Leiterverbindungen zur Folge haben. Zur Erzielung zugfester Leiterbindungen ist es noch bekanntgeworden, zylindrische Verbindungshülsen mit Innengewinde od. dgl. zu benutzen und diese auf die Leiterenden aufzuschrauben oder aufzupressen. Auch bei dieser Verbindungsvorrichtung ist eine gegenseitige Verlötung der Leiterenden nicht vorgesehen.
Gemäß der Erfindung werden zur Herstellung einer zugfesten Leiterverbindung die stumpf aneinanderstoßenden Leiterenden gleichzeitig durch Löten und durch eine mechanisch wirkende Klemmvorrichtung verbunden, die durch gleichzeitige Anwendung an sich bekannter Merkmale hinsichtlich der Herstellung der Klemmvorrichtung und der Zugfestigkeit der Leiterverbindung in besonders günstiger Weise ausgestaltet ist. Die Erfindung verwendet für zugfeste Lötverbindungen auf den Leiterenden zugfest befestigte Nippel, die durch eine Verbindungshülse miteinander verbunden sind, und besteht darin, daß die Nippel, die vorteilhaft aus härterem Werkstoff als die Leiter bestehen, auf den blanken Leiterenden durch Gewinde oder andere in die Leiteroberfläche eingreifende Vorsprünge zugfest befestigt, z. B. aufgepreßt sind, und daß die vorzugsweise längs geteilte Verbindungshülse mit ihren nach innen umgebogenen äußeren Enden über die Nippel hinweggreift. über der Verbindungshülse können noch zusätzliche Halteringe angeordnet sein, die gleichzeitig die auf den Leiterenden festgepreßten Nippel unlösbar festhalten. Die von mechanischen Zugbeanspruchungen entlastete Verlötung erfolgt dann zwischen den Leitern und den äußeren umgebogenen Enden der Verbindungshülse oder unter Ausfüllung der freien Räume innerhalb der Verbindungsstelle.
Die auf den Leiterenden zugfest befestigten Nippel werden zweckmäßig mit einem Längsschlitz versehen, so. daß die Nippel mittels einer Quetschzange od. dgl. unter hohem Druck auf die Leiterenden aufgepreßt werden können, wobei sich das Innengewinde der Nippel in den weicheren Leiterwerkstoff einpreßt. Es ist dann nicht nötig, das Gewinde auf den Leiterenden. durch einen besonderen Arbeitsvorgang herzustellen. Die die Nippel verbindende Verbindungshülse besteht vorteilhaft aus zwei Halbschalen, deren Enden nach innen umgebogen bzw. umgebördelt sind.
In den Fig. i und 2 der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine besonders zweckmäßige Ausführung der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i die Lötverbindung im oberen Teil im Längsschnitt und im unteren Teil in Ansicht, während Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-B zeigt. Die an den Enden abgeschrägten Leiter io und i i, beispielsweise die Innenleiter einer konzentrischen Hochfrequenzleitung, stoßen an der Stelle 12 stumpf aneinander. Auf jedem Leiterende ist ein Nippel 13 befestigt, der mit einem Längsschlitz 14 versehen ist und aus einem härteren Werkstoff als der aus Kupfer, Aluminium od. dgl. bestehende Leiter hergestellt ist, z. B. aus Eisen. Der Nippel, der innen das Gewinde 15 aufweist, wird mittels einer Zange, z. B. mittels einer Kniehebelzange, auf das Leiterende unter so hohem Druck festgepreßt, daß sich das Gewinde in den Leiter eindrückt und der Nippel auch bei starken längs gerichteten Zugbeanspruchungen auf dem Leiterende festhält. Hierauf werden über den beiden Nippeln die beiden metallischen Halbschalen 16 und 17 gelegt, die mit ihren nach innen umgebogenen äußeren Enden 18 über die Nippel 13 hinweggreifen. Auf diese Weise werden die beiden Leiterenden zugfest miteinander vereinigt. Um ein nachträgliches Lösen der Nippel 13 zu vermeiden und die beiden Halbschalen 16 und 17 in ihrer Lage festzuhalten, werden: die Halteringe ig von den Enden her fest aufgezogen. Nachdem in dieser Weise .eine in mechanischer Hinsicht zugfeste Leiterverbindung geschaffen ist, wird die Verbindungsstelle verlötet, und zwar an den umgebogenen Enden 18 zwischen dem Leiter und den Halbschalen 16 und 17 und gegebenenfalls unter Ausfüllung des freien Raumes 2o und der Längsschlitze 14 innerhalb der Verbindungsstelle.
Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise können die Nippel 13 statt mit einem Gewinde auch mit anderen in die Leiteroberfläche eingreifenden. Vorsprüngen, z. B. mit ringförmigen. Vorsprüngen und Rillen, versehen sein. Ferner können die Nippel aus zwei halbschalenförmigen Stücken bestehen. Die Verbindungshülse, die nach dem dargestellten Beispiel aus zwei Halbschalen 16 und 17 besteht, d. h. längs geteilt ist, kann auch quer geteilt sein. In diesem Falle werden die beiden rohrförmigen Stücke der Verbindungshülse durch Gewinde od. dgl. miteinander verbunden, und es kann dann auf die Anordnung der zusätzlichen Halteringe ig verzichtet werden.
Der Hauptvorteil der erfindungsgemäß ausgebildeten Lötverbindung ist darin zu erblicken, daß die auftretenden Zugbeauspruchungen ausschließlich von den auf den Leiterenden befestigten Nippeln und von der Verbindungshülse aufgenommen werden, wäh rend der Lötwerkstoff keine mechanischen Beanspruchungen auszuhalten hat. Die zylindrische und zu den Leiterenden.symmetrische Ausbildung der Verbindungsstelle und der hierdurch erreichte radial homogene Aufbau ist in elektrischer Hinsicht für Hochfrequenz-und Hochspannungsleitungen von besonderer Bedeutung. Die neue Lötverbindung weist aber auch herstellungstechnische Vorteile auf. Muß beispielsweise die Lötverbindung nachträglich gelöst bzw. getrennt werden, z. B. für Meßzwecke, so brauchen die auf den Leiterenden befestigten Nippel nicht entfernt zu werden. Sollten sich bierbei dieLeiterenden infolge etwaiger auf die Leiter ausgeübten Zugbeanspruchungen voneinander entfernen, so können die Leiterenden mittels einer Spannvorrichtung zusammengezogen werden, worauf die Verbindungsstelle in der beschriebenen Weise hergestellt und die Spannvorrichtung wieder entfernt werden kann. Besteht die Verbindungshülse nicht aus zwei Halbschalen, sondern durch Querteilung aus zwei mit Gewinde versehenen zylindrischen Hülsen, so können die beiden Hülsen ahne Anwendung einer besonderen Spannvorrichtung unter Zug zusammengeschraubt werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Zugfeste Lötverbindung für elektrische Leiter mit auf den stumpf aneinanderstoßenden Leiterenden zugfest befestigten Nippeln, die durch eine Verbindungshülse miteinander verbunden sind, insbesondere für den Innenleiter von kornzentrischen Hachfrequenzkabeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Nippel, die vorteilhaft aus härterem Werkstoff als die Leiter bestehen, auf den blanken Leiterenden durch Gewinde oder andere in die Leiteroberfläche eingreifende Vorsprünge zugfest befestigt, z. B. aufgepreßt sind, daß die vorzugsweise längs geteilte Verbindungshülse mit ihren nach innen umgebogenen äußeren Enden über die Nippel hinweggreift und dabei auf die Verbindungshülse von den Enden her zusätzliche Halteringe fest aufgezogen sein können und daß die von mechanischen Zugbeanspruchungen entlastete Verlötung zwischen den Leitern und den äußeren umgebogenen Enden der Verbindungshülse oder unter Ausfüllung der freien Räume innerhalb der Verbindungsstelle erfolgt ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 441 377, 517 835; französische Patentschriften Nr. 48o 656, 696 321; britische Patentschrift Nr. 285 303; USA.-Patentschrift Nr. 1 220 326.