EP0759648B1 - Elektrischer Verbinder - Google Patents

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EP0759648B1
EP0759648B1 EP96112491A EP96112491A EP0759648B1 EP 0759648 B1 EP0759648 B1 EP 0759648B1 EP 96112491 A EP96112491 A EP 96112491A EP 96112491 A EP96112491 A EP 96112491A EP 0759648 B1 EP0759648 B1 EP 0759648B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact element
contact
electrical connector
connector according
electrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP96112491A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0759648A2 (de
EP0759648A3 (de
Inventor
Athula Perera
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ADC GmbH
Original Assignee
Krone GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krone GmbH filed Critical Krone GmbH
Publication of EP0759648A2 publication Critical patent/EP0759648A2/de
Publication of EP0759648A3 publication Critical patent/EP0759648A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0759648B1 publication Critical patent/EP0759648B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/03Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections
    • H01R9/031Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for multiphase cables, e.g. with contact members penetrating insulation of a plurality of conductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2475Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members penetrating the insulation being actuated by screws, nuts or bolts
    • H01R4/2483Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members penetrating the insulation being actuated by screws, nuts or bolts penetrating the area under the screw tip
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S411/00Expanded, threaded, driven, headed, tool-deformed, or locked-threaded fastener
    • Y10S411/924Coupled nut and bolt
    • Y10S411/929Thread lock
    • Y10S411/93Flowing metal or settable material

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector to establish an electrical connection with an insulated electrical conductor according to the preamble of claim 1.
  • Such an electrical connector is known from GB-A-1198797 previously known, in which the contact element is a rotatable Screw that is accommodated in the connection block.
  • the recess for receiving the electrical line is formed conically with respect to the contact element, so that part of the line to facilitate holding in the conical depression is pressed when the contact element moved to cut the insulation of the line becomes.
  • This arrangement is not for heavy cables suitable for those for the necessary deformation of the cable considerable forces are required in the recess.
  • the cable can come from an opposite contact element are applied, e.g. a firm head start, as in GB 1172119, DE-A-1259993, FR-A-2021510, US-A-3816817 and DE-A-1928341 described.
  • the cable is on one Side acted upon by an electrical contact element, that penetrates the cable sheath.
  • an electrical contact element that penetrates the cable sheath.
  • wedges On the opposite At the end of the jacket are wedges on another part of the connector provided to make contact with the conductors of the Cable.
  • the wedges are made of insulating material formed or otherwise isolated, not by any to deliver the current-carrying path.
  • the cross parts are opposite the contact element on a movable element appropriate.
  • the contact element makes holding easier, but can especially with heavy cables with this training still no suitable bracket or electrical coupling be achieved, especially with regard to the Provision of the acting cross parts as separate elements, which because of the insulation or increased contact resistance no fully effective operation or effective, permanent resistance to relaxation of the cable holding pressure deliver.
  • the invention has for its object the connector of the generic type with a view to maintenance to improve the electrical connection.
  • the contact mass at the end part of the Contact element to support the manufacture and Maintaining the electrical connection between the Contact element and the electrical line provided.
  • the end part of the contact element with be provided with one or more cavities prior to manufacture an electrical contact with an electrical one Line be filled with the connecting compound.
  • a cavity filled with the connecting compound can also be provided where the contact element with the terminal block cooperates to a reliable electrical Contact between these components of the connector to be able to maintain.
  • the outside edge of the cavity serves in addition to the other radial or axial running cutting edges on the contact element also as Cutting edge when cutting, drilling and Move operation.
  • a single Contact element can be used, or alternatively can multiple contact elements in a single terminal block be provided in the angular position and / or axially can be offset at the recess to electrical Make multiple connections to the conductor.
  • a large number of separate conductors are in a single insulated wire, for example in different angular positions relative to Conduit axis.
  • the electrical connector to connect separately with a variety of these conductors can be used by one
  • a large number of contact means offset in their angular position at the recess with an essentially same angular distance as that of the conductor in the line is provided.
  • the invention enables various combinations with high axial force, consisting of the contact element on insulated conductor, the radial and axial Cutting edges on the end part of the contact element, the outer edge the cavities formed in the end part and the preformed ones Projections in the recess transverse to the axis of the Wire to make electrical contact with the line through its insulating layer facilitate.
  • the connector 20 shown in Figure 1 for making a Connection between two insulated electrical lines 28 comprises a connection block 22 with two cylindrical, depressions 26 shown in cross section for receiving the electrical cables 28.
  • a variety of passageways 27 is present in the connection block 22, which is between the outside of the terminal block 22 and the depressions 26 extend.
  • the passages 27 run in the transverse direction and substantially perpendicular to the recesses 26.
  • Die Passages 27 are provided with an internal thread 38, this allows a contact element 24 in the form of a Screw with a suitable external thread 39 in one Passage 27 of the terminal block 22 is added.
  • each Contact element 24 is provided with an end part 34 rounded profile. By screwing in the contact element 24 in the passage 27, the end part thereof 34 protrude into the corresponding recess 26. Every deepening 26 is dimensioned in its cross section so that it an insulated electrical lead 28 that receives one formed from conductors 30 and an outer conductor core Has jacket made of an insulating layer 32.
  • a section of line 28 becomes inserted so far into a recess 26 that part of the Line 28 adjacent to the intersection of the recess 26 and a passage 27 comes to rest.
  • One in the passage 27 introduced contact element 24 is replaced by a Screwing process moved to the recess 27 until the end part 34 of the contact element 24 on the outer surface the insulating layer 32 of the line 28 hits.
  • the contact element 24 then becomes the axis of the passage 26 held line 28 moves so that the end part 34 of the Presses contact element 24 in the insulating layer 32 and penetrates them, causing contact with the conductors 30 in the core of line 28 and thus an electrical connection between the conductors 30 and the end part 34 of the Contact element 24 is produced.
  • the penetration of the Insulating layer 32 through the contact element 24 brings one certain deformation of this part of line 28 with it and can also deform the terminal block 22 from to a smaller extent.
  • This deformation takes place at least partially elastic, which is a clamping of the Part of the line 28 within the recess 26 of the electrical Connector 20 supports.
  • Furthermore, there the end part 34 of the contact element 24 in one position is held in which it pierces the insulating layer 32, this anchored itself with the electrical connector 20 like line 28 itself.
  • the line 28 shown in the upper recess in FIG. 1 is in electrical contact with two contact elements 24, which the insulating layer 32 from the left and drill right, shown (Fig. 1).
  • the ladder 30 the line 28 are from the contact elements 24 in the Recess 26 compressed and provide an electrical Contact with the surface of the end parts 34 of the contact elements 24 ago.
  • the line 28 in the lower recess 26 in Fig. 1 is shown before an electrical Connection with this is established, the concerned Contact elements 24 not yet in the passages 27 are moved forward to protrude into the recess 26.
  • connection block 22nd If there is an electrical connection between the contact element 24 and the line 28 is made, a external electrical connection to the contact element 24 manufactured. This is through the formation of the passage 27 with an internal thread 38 made of a conductive Material reached, creating an electrical connection between the contact element 24 and the internal thread 38 through contact between the meshing internal and external threads 38, 39 is produced.
  • This conductive thread structure can with a circuit breaker connection or the like can be connected in the same arrangement can be included as the connection block 22nd
  • the end part 34 of the contact element 24 when drilling through to support the insulating layer 32 of the electrical line 28 can the end part 34 with one or more Cutting edges 46 may be provided.
  • An end part 34 of the contact element 24 is shown enlarged in FIG. 2. Here is a spiral portion 44 at the rounded end portion 34 removed to form a cutting edge 46.
  • the insulating layer 32 is suitable.
  • Fig. 1 this is in the lower left quadrant of the electrical Connector 20 shown contact element 24 with an axially extending cavity 36, which at the Surface of the end part 34 is open. This is on the contact element 24 shown in more detail in FIG. 2. It is beneficial Provide stop surfaces that have an electrical contact manufacture with a conductive contact mass, which is cleaning the electrical contact surface relieves moisture keeps away and prevents corrosion and thus good electrical contact between the Upkeep surfaces maintained.
  • the edge of the cavity 36 on the surface of the end part 34 also serves as a cutting edge for moving and drilling through the insulating layer 32. This cavity edge allows a considerable reduction in the contact element 24 drilling forces to be applied to the insulating layer 32 line 28.
  • the electrical connector 20 in the first embodiment 1 has two passages 27 for each well 26 on.
  • a plurality of contact elements 24 can also be produced an electrical connection with the same Head 30 of a line 28 can be used.
  • 3 shows the second embodiment of the electrical connector 50, part of a terminal block 52 and one Line 56 with several conductors 62 a - d in cross section are shown.
  • In some live electrical cables 56 is a plurality of separate conductors 62a-d provided within the same insulating jacket 60.
  • can line 56 for carrying three-phase current four separate conductors 62 a - d within the same Have line 56, one for each phase and one Ground wire.
  • the separate conductors 62 a - d within the insulating jacket 60 in different Angular positions to each other arranged around the line axis his. 3 shows a line 56 of this type with a plurality of conductors 62a, 62b, 62c and 62d within of the insulating jacket 60. It is only part of the electrical Connector 50 shown, which is usually completely as shown with connector 20 in FIG extends the circumference of the line 56. Terminal block 52 of connector 50 is in line with line 56 54 of the electrical connector 50 shown so that a Conductor 62a of line 56 with one through the terminal block 52 formed passage 68 is aligned.
  • the Opening 78 of this passage 68 to depression 54 is widened, around a spring 80 with a block 76 and a hole with internal thread.
  • the spring 80 is the widened between a flange surface Opening 78 and block 76 positioned and acts so that block 76 to the surface of conduit 56 in the recess 54 is pressed down.
  • the contact element 64 has one outer head portion 72, which allows a shaft 70, through passage 68 formed in terminal block 52 extends, a threaded shaft portion 74 which engages in the threaded hole in block 76, and an end part 66, which protrudes into the recess 54.
  • 3 described mode of operation of the electrical connector 50 is essentially the same as that shown in Fig.1 electrical connector 20, except that a spring bias on the contact element 64 through the on the block 76 acting spring 80 is provided with which the contact element 64 is engaged via the thread.
  • the spring preload acts in such a way that the end part 66 of the contact element 54 is pressed towards the conductor 62, so that the Maintaining a reliable, stable and good secure electrical connection with this.
  • Fig. 3 only the connection with a single conductor 62 from the plurality of conductors 62 in line 56 shows the electrical connector 50 with a plurality of contact elements 64 at different Provide angular positions that correspond to the positions of the correspond to respective conductors 62 in line 56.
  • an electrical connector 50 to create a connection with each of the leaders 62 in a multi-core line 56 or with any or more of the conductors 62.
  • the conductors in a multi-core line 56 additional Isolation layers 61 have, like the individual isolation layers 61, which the contact element 64 must pierce, an electrical connection to one of the conductors 62 manufacture.
  • Fig. 4 shows the third embodiment of the electrical Connector 20 in a longitudinal cross section.
  • connector 20 is the terminal block 22 with provided a recess 26 into the contact elements 24 protrude.
  • the recess 26 has in the third embodiment but a larger cross section in which the contact elements 24 are movable.
  • the contact elements 24 opposite surface of the recess 26 is with provided with cutting edge-like projections 90.
  • the deepening 26 is enlarged so that the line 28 over it the projections 90 can be inserted. If the contact elements 24 extend into the recess 26 causes the force of the contact elements acting on the line 28 24 that the insulating layer 32 from the protrusions 90 as well as pierced by contact elements 24 themselves becomes.
  • the protrusions 90 thus provide an enlarged one electrical contact area with the conductors 30 of the line 28 as well as increased mechanical anchoring stability the line 28 with the connector 20th

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einem isolierten elektrischen Leiter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der GB-A-1198797 ist ein derartiger elektrischer Verbinder vorbekannt, bei dem das Kontaktelement eine drehbare Schraube ist, die im Anschlußblock aufgenommen ist. Die Vertiefung zur Aufnahme der elektrischen Leitung ist gegenüber dem Kontaktelement konisch ausgebildet, so daß ein Teil der Leitung zum Erleichtern des Haltens in die konische Vertiefung gedrückt wird, wenn das Kontaktelement zum Einschneiden der Isolierung der Leitung verschoben wird. Diese Anordnung ist jedoch nicht für schwere Kabel geeignet, bei denen für die notwendige Verformung des Kabels in die Vertiefung erhebliche Kräfte benötigt werden. Das Kabel kann von einem gegenüberliegenden Kontaktelement beaufschlagt werden, z.B. einem festen Vorsprung, wie in GB 1172119, DE-A-1259993, FR-A-2021510, US-A-3816817 und DE-A-1928341 beschrieben.
Beim Verbinder nach GB-A-1239738 ist das Kabel auf einer Seite von einem elektrischen Kontaktelement beaufschlagt, das in den Kabelmantel eindringt. Am entgegengesetzten Ende des Mantels sind Keile an einem anderen Teil des Verbinders vorgesehen, um einen Kontakt mit den Leitern des Kabels herzustellen. Die Keile sind aus Isoliermaterial gebildet oder sind auf andere Weise isoliert, um keinen stromleitenden Pfad zu liefern.
Beim Verbinder gemäß CH 552896 sind die Querteile gegenüber dem Kontaktelement auf einem beweglichen Element angebracht. Das Vorsehen derartiger Querelemente gegenüber dem Kontaktelement erleichtert das Halten, jedoch kann insbesondere bei schweren Kabeln mit dieser Ausbildung dennoch keine geeignete Halterung oder elektrische Kopplung erreicht werden, insbesondere im Hinblick auf das Vorsehen der beaufschlagenden Querteile als getrennte Elemente, welche wegen der Isolierung oder erhöhtem Kontaktwiderstand keinen voll wirksamen Betrieb bzw. wirksame, permanente Beständigkeit gegen Relaxation des Kabelhaltedrucks liefern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Verbinder der gattungsgemäßen Art im Hinblick auf Aufrechterhaltung der elektrischen Verbindung zu verbessern.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Gemäß der Erfindung ist die Kontaktmasse am Endteil des Kontakelementes zur Unterstützung bei der Herstellung und Aufrechterhaltung der elektrischen Verbindung zwischen dem Kontaktelement und der elektrischen Leitung vorgesehen. Beispielsweise kann das Endteil des Kontaktelementes mit einem oder mehreren Hohlräumen versehen sein, die vor Herstellung eines elektrischen Kontakts mit einer elektrischen Leitung mit der Verbindungsmasse aufgefüllt werden. Ein mit der Verbindungsmasse gefüllter Hohlraum kann auch dort vorgesehen sein, wo das Kontaktelement mit dem Anschlußblock zusammenwirkt, um einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zwischen diesen Bauteilen des Verbinders aufrechterhalten zu können. Die Außenkante des Hohlraums dient zusätzlich zu den anderen radial oder axial verlaufenden Schneidkanten am Kontaktelement auch als Schneidkante beim Einschneid-, Durchbohr- und Verschiebe-Vorgang.
Wenn nur ein Leiter in einer anzuschließenden isolierten elektrischen Leitung vorhanden ist, kann ein einzelnes Kontaktelement verwendet werden, oder alternativ können mehrere Kontaktelemente in einem einzelnen Anschlußblock vorgesehen sein, die in der Winkelstellung und/oder axial an der Vertiefung versetzt sein können, um elektrische Mehrfach-Verbindungen mit dem Leiter herzustellen. In einigen Fällen ist eine Vielzahl von getrennten Leitern in einer einzelnen isolierten Leitung angeordnet, beispielsweise in unterschiedlichen Winkelpositionen relativ zur Leitungsachse. In diesem Fall kann der elektrische Verbinder zum getrennten Herstellen einer Verbindung mit einer Vielzahl dieser Leiter eingesetzt werden, indem eine Vielzahl von in ihrer Winkelstellung versetzten Kontaktmitteln an der Vertiefung mit einem im wesentlichen gleichen Winkelabstand wie dem der Leiter in der Leitung vorgesehen wird.
Die Erfindung ermöglicht verschiedene Kombinationen mit hoher axialer Kraft, bestehend aus dem Kontaktelement am isolierten Leiter, den radial und axial verlaufenden Schneidkanten am Endteil des Kontaktelementes, der Außenkante der im Endteil gebildeten Hohlräume und den vorgeformten Vorsprüngen in der Vertiefung quer zur Achse der Leitung, um das Herstellen eines elektrischen Kontakts mit der Leitung durch deren Isolierschicht hindurch zu erleichtern.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele von in den Figuren dargestellten elektrischen. Verhindern näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1
einen Querschnitt des elektrischen Verbinders gemäß der ersten Ausführungsform,
Fig. 2
eine vergrößerte Ansicht des elektrischen Kontaktelementes nach Fig. 1,
Fig. 3
einen Tei1-Querschnitt durch den elektrischen Verbinder in der zweiten Ausführungsform und
Fig. 4
einen Querschnitt durch den elektrischen Verbinder in der dritten Ausführungsform.
Der in Fig.1 gezeigte Verbinder 20 zum Herstellen einer Verbindung zwischen zwei isolierten elektrischen Leitungen 28 umfaßt einen Anschlußblock 22 mit zwei zylindrischen, im Querschnitt gezeigten Vertiefungen 26 zur Aufnahme der elektrischen Leitungen 28. Eine Vielzahl von Durchgängen 27 ist im Anschlußblock 22 vorhanden, die sich zwischen der Außenseite des Anschlußblockes 22 und den Vertiefungen 26 erstrecken. Die Durchgänge 27 verlaufen in Querrichtung und im wesentlichen senkrecht zu den Vertiefungen 26. Die Durchgänge 27 sind mit einem Innengewinde 38 versehen, das erlaubt, daß ein Kontaktelement 24 in Form einer Schraube mit einem passenden Außengewinde 39 in einem Durchgang 27 des Anschlußblocks 22 aufgenommen wird. Jedes Kontaktelement 24 ist mit einem Endteil 34 mit einem gerundeten Profil ausgebildet. Durch Einschrauben des Kontaktelementes 24 in den Durchgang 27 kann dessen Endteil 34 in die entsprechende Vertiefung 26 ragen. Jede Vertiefung 26 ist in ihrem Querschnitt so dimensioniert, daß sie eine isolierte elektrische Leitung 28 aufnimmt, die einen aus Leitern 30 gebildeten Leiterkern und einen äußeren Mantel aus einer Isolierschicht 32 aufweist.
Um eine elektrische Verbindung mit einer derartigen Leitung 28 herzustellen, wird ein Abschnitt der Leitung 28 soweit in eine Vertiefung 26 eingeführt, daß ein Teil der Leitung 28 benachbart zur Schnittlinie der Vertiefung 26 und eines Durchgangs 27 zu liegen kommt. Ein in den Durchgang 27 eingeführtes Kontaktelement 24 wird durch einen Schraubvorgang zur Vertiefung 27 hinbewegt, bis das Endteil 34 des Kontaktelementes 24 auf die äußere Oberfläche der Isolierschicht 32 der Leitung 28 trifft. Das Kontaktelement 24 wird dann weiter zur Achse der im Durchgang 26 gehaltenen Leitung 28 hinbewegt, so daß das Endteil 34 des Kontaktelementes 24 in die Isolierschicht 32 drückt und diese durchdringt, wodurch ein Kontakt mit den Leitern 30 im Kern der Leitung 28 und somit eine elektrische Verbindung zwischen den Leitern 30 und dem Endteil 34 des Kontaktelementes 24 hergestellt wird. Das Durchdringen der Isolierschicht 32 durch das Kontaktelement 24 bringt eine gewisse Verformung dieses Teils der Leitung 28 mit sich und kann auch eine Verformung des Anschlußblocks 22 von einem kleineren Ausmaß bewirken. Diese Verformung erfolgt wenigstens teilweise elastisch, was ein Festklemmen des Teils der Leitung 28 innerhalb der Vertiefung 26 des elektrischen Verbinders 20 unterstützt. Weiterhin wird, da das Endteil 34 des Kontaktelementes 24 in einer Position gehalten ist, in der es die Isolierschicht 32 durchbohrt, diese selbst mit dem elektrischen Verbinder 20 verankert wie die Leitung 28 selbst.
Die in der oberen Vertiefung in Fig. 1 gezeigte Leitung 28 befindet sich in elektrischem Kontakt mit zwei Kontaktelementen 24, welche die Isolierschicht 32 von links und rechts durchbohren, dargestellt (Fig. 1). Die Leiter 30 der Leitung 28 werden von den Kontaktelementen 24 in der Vertiefung 26 zusammengedrückt und stellen einen elektrischen Kontakt mit der Oberfläche der Endteile 34 der Kontaktelemente 24 her. Die Leitung 28 in der unteren Vertiefung 26 in Fig. 1 ist gezeigt, bevor eine elektrische Verbindung mit dieser hergestellt ist, wobei die betreffenden Kontaktelemente 24 noch nicht in den Durchgängen 27 nach vorn bewegt sind, um in die Vertiefung 26 zu ragen.
Wenn eine elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktelement 24 und der Leitung 28 hergestellt ist, wird eine externe elektrische Verbindung mit dem Kontaktelement 24 hergestellt. Dies wird durch die Ausbildung des Durchganges 27 mit einem Innengewinde 38 aus einem leitenden Material erreicht, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktelement 24 und dem Innengewinde 38 durch Kontakt zwischen den kämmenden Innen- und Außengewinden 38, 39 hergestellt wird. Diese leitende Gewindestruktur kann mit einem Leistungsschalter-Anschluß oder dergleichen verbunden werden, der in der gleichen Anordnung enthalten sein kann wie der Anschlußblock 22.
Um das Endteil 34 des Kontaktelementes 24 beim Durchbohren der Isolierschicht 32 der elektrischen Leitung 28 zu unterstützen, kann das Endteil 34 mit einer oder mehreren Schneidkanten 46 versehen sein. Ein Endteil 34 des Kontaktelementes 24 ist vergrößert in Fig. 2 dargestellt. Hier ist am gerundeten Endteil 34 ein spiralförmiger Bereich 44 weggenommen, um eine Schneidkante 46 zu bilden. Hierzu sind viele verschiedene Arten von Schneidkanten 46 am Endteil 34 beim Durchdringen des Kontaktelementes 24 durch die Isolierschicht 32 geeignet.
In Fig. 1 ist das im unteren linken Quadranten des elektrischen Verbinders 20 gezeigte Kontaktelement 24 mit einem axial verlaufenden Hohlraum 36 versehen, der an der Oberfläche des Endteils 34 offen ist. Dies ist am Kontaktelement 24 in Fig. 2 näher gezeigt. Es ist vorteilhaft, Anschlagflächen vorzusehen, die einen elektrischen Kontakt mit einer leitenden Kontaktmasse herstellen, was die Reinigung der elektrischen Kontaktfläche erleichtert, Feuchtigkeit fernhält und Korrosionsbildung verhindert und somit einen guten elektrischen Kontakt zwischen den Anschlagflächen aufrechterhält. Hier ist ein Hohlraum 36 im Kontaktelement 24 vorgesehen, der zum Endteil 34 offen ist und vor Benutzung mit einer Kontaktmasse gefüllt wird. Weitere mit der Kontaktmasse gefüllte Hohlräume 36 können sich zum Innengewinde 38 hin öffnen, um eine bessere elektrische Verbindung zwischen den Schraubgewindeflächen des Anschlußblocks 22 und dem Kontaktelement 24 zu erreichen. Die Kante des Hohlraums 36 an der Oberfläche des Endteils 34 dient auch als Schneidkante zum Verschieben und Durchbohren der Isolierschicht 32. Diese Hohlraumkante erlaubt eine erhebliche Verkleinerung der vom Kontaktelement 24 aufzuwendenden Durchbohrkräfte auf die Isolierschicht 32 der Leitung 28.
Der elektrische Verbinder 20 in der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 weist zwei Durchgänge 27 für jede Vertiefung 26 auf. Es können auch mehrere Kontaktelemente 24 zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit den gleichen Leiter 30 einer Leitung 28 verwendet werden. Die Fig. 3 zeigt die zweite Ausführungsform des elektrische Verbinders 50, wobei ein Teil eines Anschlußblocks 52 und eine Leitung 56 mit mehreren Leitern 62 a - d im Querschnitt gezeigt sind. In einigen stromführenden elektrischen Leitungen 56 ist eine Vielzahl von getrennten Leitern 62a - d innerhalb des gleichen Isoliermantels 60 vorgesehen. Z.B. kann die Leitung 56 für das Führen von dreiphasigem Strom vier getrennte Leiter 62 a - d innerhalb der gleichen Leitung 56 aufweisen, einen für jede Phase und einen Erdleiter. In diesem Fall können die getrennten Leiter 62 a - d innerhalb des Isoliermantels 60 in verschiedenen Winkelstellungen zueinander um die Leitungsachse angeordnet sein. Die Fig. 3 zeigt eine Leitung 56 dieses Typs mit einer Vielzahl von Leitern 62a, 62b, 62c und 62d innerhalb des Isoliermantels 60. Es ist nur ein Teil des elektrischen Verbinders 50 gezeigt, der sich üblicherweise vollständig, wie beim Verbinder 20 in Fig. 1 gezeigt, um den Umfang der Leitung 56 erstreckt. Der Anschlußblock 52 des Verbinders 50 ist mit der Leitung 56 in der Vertiefung 54 des elektrischen Verbinders 50 gezeigt, so daß ein Leiter 62a der Leitung 56 mit einem durch den Anschlußblock 52 gebildeten Durchgang 68 ausgerichtet ist. Die Öffnung 78 dieses Durchgangs 68 zur Vertiefung 54 ist verbreitert, um eine Feder 80 mit einem Block 76 und einem mit Innengewinde versehenen Loch aufzunehmen. Die Feder 80 ist zwischen einer Flanschoberfläche der verbreiterten Öffnung 78 und dem Block 76 positioniert und wirkt so, daß der Block 76 zur Oberfläche der Leitung 56 in der Vertiefung 54 hin gedrückt wird. Das Kontaktelement 64 hat einen äußeren Kopfteil 72, der dessen erlaubt, einen Schaft 70, der durch den im Anschlußblock 52 gebildeten Durchgang 68 verläuft, einen mit Gewinde versehenen Schaftteil 74, der in das Gewindeloch im Block 76 eingreift, sowie ein Endteil 66, der in die Vertiefung 54 ragt. Die zur Fig. 3 beschriebene Funktionsweise des elektrischen Verbinders 50 ist im wesentlichen die gleiche wie die des in Fig.1 gezeigten elektrischen Verbinders 20, außer daß eine Federvorspannüng am Kontaktelement 64 durch die auf den Block 76 wirkende Feder 80 vorgesehen ist, mit der das Kontaktelement 64 über das Gewinde in Eingriff steht. Die Federvorspannung wirkt derart, daß das Endteil 66 des Kontaktelementes 54 zum Leiter 62 hingedrückt wird, um so die Aufrechterhaltung einer zuverlässigen, stabilen und guten elektrischen Verbindung mit diesem zu sichern.
Weiterhin ist es möglich, obwohl Fig. 3 nur die Verbindung mit einem einzelnen Leiter 62 aus der Vielzahl von Leitern 62 in der Leitung 56 zeigt, den elektrischen Verbinder 50 mit einer Vielzahl von Kontaktelementen 64 an unterschiedlichen Winkelstellungen vorzusehen, die den Positionen der jeweiligen Leiter 62 in der Leitung 56 entsprechen. Auf diese Weise ist es möglich, einen elektrischen Verbinder 50 zu schaffen, der eine Verbindung mit jedem der Leiter 62 in einer mehradrigen Leitung 56 oder mit irgendeinem oder mehreren der Leiter 62 herstellt. Es ist möglich, daß die Leiter in einer mehradrigen Leitung 56 zusätzliche Isolierschichten 61 haben, wie die einzelnen Isolierschichten 61, die das Kontaktelement 64 durchbohren muß, um eine elektrische Verbindung mit einem der Leiter 62 herzustellen.
Die Fig. 4 zeigt die dritte Ausführungsform des elektrischen Verbinders 20 in einem Längsquerschnitt. Wie der in Fig. 1 gezeigte Verbinder 20 ist der Anschlußblock 22 mit einer Vertiefung 26 versehen, in die Kontaktelemente 24 ragen. Die Vertiefung 26 hat in der dritten Ausführungsform aber einen größeren Querschnitt, in dem die Kontaktelemente 24 bewegbar sind. Die den Kontaktelementen 24 entgegengesetzte Oberfläche der Vertiefung 26 ist mit schneidkantenartigen Vorsprüngen 90 versehen. Die Vertiefung 26 ist vergrößert, damit die Leitung 28 darin über die Vorsprünge 90 eingelegt werden kann. Wenn die Kontaktelemente 24 sich in die Vertiefung 26 erstrecken, bewirkt die auf die Leitung 28 wirkende Kraft der Kontaktelemente 24, daß die Isolierschicht 32 von den Vorsprüngen 90 wie auch von Kontaktelementen 24 selbst durchbohrt wird. Die Vorsprünge 90 liefern somit eine vergrößerte elektrische Kontaktfläche mit den Leitern 30 der Leitung 28 sowie auch eine erhöhte mechanische Verankerungsstabilität der Leitung 28 mit dem Verbinder 20.
BEZUGSZEICHENLISTE
20
elektrischer Verbinder
22
Anschlußblock
24
Kontaktelement
26
Vertiefung
27
Durchgang
28
Leitung
30
Leiter
32
Isolierschicht
34
Endteil
36
Hohlraum
38
Innengewinde
39
Außengewinde
44
Bereich
46
Schneidkante
50
elektrischer Verbinder
52
Anschlußblock
54
Vertiefung
56
Leitung
60
Isoliermantel
61
Isolierschicht
62 a,b,c,d
Leiter
64
Kontaktelement
66
Endteil
68
Durchgang
70
Schaft
72
Kopfteil
74
Schaftteil
76
Block
78
Öffnung
80
Feder
90
Vorsprung

Claims (14)

  1. Elektrischer Verbinder (20, 50, 100) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einer von einer Isolierschicht (32,61) ummantelten elektrischen Leitung (28, 56), umfassend einen Anschlußblock (22, 52) mit einer Vertiefung (26, 54) zum Aufnehmen eines isolierten Teils der elektrischen Leitung (28, 56) und ein im Anschlußblock (22, 52) quer zur Längsachse der die Leitung (28, 56) aufnehmenden Vertiefung (26, 54) bewegbares elektrisches Kontaktelement (24, 64), das ein Endteil (34, 66) zum Verschieben und Durchbohren des Isolierschicht (32, 61) des isolierten Teils der Leitung (28, 56) und zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit der Leitung (28, 56) bei dieser Querbewegung aufweist, wobei das Endteil (34) in die Vertiefung (26) gerichtete Schneidkanten (46) zum Durchbohren der Isolierschicht (32, 61) und zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes mit der dem Kontaktelement (24, 64) gegenüberliegenden Seite des elektrischen Leiters (28, 56) aufweist und wobei der Anschlußblock (22, 52) elektrisch leitend mit den Schneidkanten (46) und das Kontaktelement (24, 64) elektrisch leitend mit dem Anschlußblock (22, 52) verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Endteil (34, 66) mindestens einen mit einer Öffnung versehenen und mit einer Kontaktmasse angefüllten Hohlraum (36) aufweist.
  2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußblock (22, 52) ein Gehäuse mit einem im wesentlichen zylindrischen oder mit einer Kontur versehenen, die Vertiefung (26, 54) bildenden Loch oder Durchgang aufweist.
  3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Kontaktelement (24, 64) sich von außen durch eine Gehäusewand erstreckt, so daß das Endteil (34, 66) bei Benutzung in das Loch oder den Durchgang ragt.
  4. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Vertiefung (26, 54) so dimensioniert ist, daß eine isolierte Leitung (28, 56) mit nur kleinem Spiel zwischen der Außenfläche der Isolierschicht (32, 61) und der Innenfläche der Vertiefung (26, 54) einführbar ist.
  5. Elektrischer Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (24, 64) ein Außengewinde (39) zum Eingriff in den mit einem Innengewinde versehenen Durchgang (27, 68) im Anschlußblock (22, 52) aufweist und eine Drehung des Kontaktelementes (24, 64) eine relative Bewegung zwischen dem Kontaktelement (24, 64) und dem Anschlußblock (22, 54) bewirkt, wodurch das Endteil (34) des Kontaktelementes (24, 64) zum Herstellen der elektrischen Verbindung mit einer eingeführten isolierten Leitung (28, 56) in die Vertiefung (26, 54) ragt.
  6. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einem Schraubgewinde versehene Kontaktelement (64) mit einem federbelasteten Block (76) zusammenwirkt, der zur Vertiefung (54) hin vorgespannt ist und bei der Aufrechterhaltung des elektrischen Kontakts nach dem Durchbohren der Isolierschicht (60) unterstützend wirkt.
  7. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (64) so ausgebildet ist, daß es einer Bewegung relativ zum Anschlußblock (52) unter Wirkung eines Antriebsmittels unterworfen wird und durch eine vorspannbare Feder (80) oder die Elastizität der Einrichtung als ganzes in der elektrischen Verbindung gehalten wird.
  8. Elektrischer Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Endteil (34, 66) des Kontaktelementes (24, 64) mit einer Schneidfläche zur Unterstützung beim Einschneiden oder Durchbohren der Isolierschicht (32, 61) versehen ist.
  9. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Endteil (34, 66) des Kontaktelementes (24, 64) gewölbt und glatt ist.
  10. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (24, 64) als ein mit Schraubgewinde (39) versehener Bolzen mit einem im wesentlichen gerundeten Endteil (34, 64) mit einer radial und axial verlaufenden Schneidkante (46) ausgebildet ist.
  11. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Kontaktmasse angefüllte Hohlraum (36) dort ausgebildet ist, wo die Kontaktmasse mit dem Anschlußblock (22, 52) zusammenwirkt, um einen guten elektrischen Kontakt zu bewirken.
  12. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkante des die Kontaktmasse aufnehmenden Hohlraumes (36) auch als Schneidkante wirkt.
  13. Elektrischer Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von in ihrer Winkelstellung versetzten Kontaktelementen (64) um die Vertiefung (54) herum angeordnet ist.
  14. Elektrischer Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß schneidkantenartige Vorsprünge (90) in Längsrichtung der Vertiefung (26) ausgebildet sind.
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