FI80969B

FI80969B - ELEKTRISKT FOERBINDNINGSDON SAMT FOERFARANDE FOER DESS ANSLUTNING TILL EN ELEKTRISK LEDARE.

Info

Publication number: FI80969B
Application number: FI841414A
Authority: FI
Inventors: Peter Lars Larsson; Robert Parker; Thomas Dean Ratzlaff
Original assignee: Raychem Corp
Priority date: 1983-04-11
Filing date: 1984-04-10
Publication date: 1990-04-30
Also published as: EP0125042A1; FI841414A0; NO166905C; CA1224855A; NO841419L; HUT35114A; ES8605128A1; MX154854A; ES531457A0; ZA842644B; FI80969C; BR8401700A; GB2137913B; AU573581B2; HU189106B; FI841414A; JPS59209283A; DK162550C; ATE36095T1; DK185684A

Abstract

Connectors for terminating and splicing high voltage power cables comprise a metallic tubular sleeve having an open end for receiving an electrical conductor and a closed end. The inner wall of the sleeve is pretinned. The sleeve can be provided with a slug of solder proximate to the closed end. A connection is made by inserting the conductor into the sleeve, heating the solder, and as the solder melts, relatively moving the connector and the conductor toward each. The connector can be provided with an insert to accommodate conductors that are non-circular in cross-section. The connector can be provided with means for pressuring the slug of solder toward the open end of the sleeve at the temperature at which the slug of solder melts. With this connector, no relative movement between the conductor and the connector is required. Merely by melting the solder, the means for pressuring causes the solder to extrude around the conductor.

Description

1 80969 Sähköliitin sekä menetelmä sen liittämiseksi sähkö-johtimeen - Elektriskt förbindningsdon samt förfarande för dess anslutning tili en elektrisk ledare Tämä keksintö koskee sähköjohtimilie, esimerkiksi voimavir-ran jakelukaapeleille, tarkoitettua sähköliitintä sekä menetelmää liittimen liittämiseksi sähköjohtimeen.The present invention relates to an electrical connector for an electrical conductor, for example for power distribution cables, and to a method for connecting the connector to an electrical conductor.

Tässä käytettynä sanonta "liittimet" viittaa liittimiin, joita käytetään johtimien, kuten voimakaapeleiden päättämiseen ja jatkamiseen.As used herein, the phrase "connectors" refers to connectors used to terminate and extend conductors, such as power cables.

Useita eri tekniikoita on kehitetty suurjännitekaapeleiden päättämiseksi tai jatkamiseksi kentällä. Suurjännitekaape-leita käytetään voimavirran jakeluun ja niiden koko voi vaihdella 16 mm2:sta aina yli 1500 mm2:iin.Several different techniques have been developed for terminating or extending high voltage cables in the field. High voltage cables are used for power distribution and can range in size from 16 mm2 to over 1500 mm2.

Eräs yleisesti käytetty tekniikka on poimupuristus metalli-hoikin avulla. Poimupuristukseen liittyy kuitenkin ongelmia. Vaaditaan esimerkiksi raskaita hydraulisia poimutustyökalu-ja, jotka voivat painaa 22,5 - 45 kg. Nämä raskaat työkalut ovat hankalia käyttää kentällä. Lisäksi vaaditaan suuri määrä matriiseja, sillä jokaista kaapelikokoa varten tarvitaan yksi matriisi. Jos matriisin koko on väärä vaikkapa vain pieneltä osalta, mitä tapahtuu helposti johtuen matriisin kulumisesta, työkalu ei toimi tyydyttävästi ja seurauksena saattaa olla poimutuksen epäonnistuminen.One commonly used technique is crimping using a metal sleeve. However, there are problems with crimping. For example, heavy hydraulic crimping tools that can weigh 22.5 to 45 kg are required. These heavy tools are tricky to use on the ground. In addition, a large number of matrices is required, as one matrix is required for each cable size. If the size of the matrix is incorrect, for example only a small part, which easily happens due to the wear of the matrix, the tool will not work satisfactorily and may result in failure of the corrugation.

Toinen poimupuristusten ongelma on luotettavuuden puute erityisesti alumiinijohtimilla. Jos muodostuu epätyydyttävä poimu, pääte tai jatkos saattaa ylikuumentua, mikä voi johtaa tulipaloon, systeemin pettämiseen ja sähkökatkoon.Another problem with crimping is the lack of reliability, especially with aluminum conductors. If an unsatisfactory crease forms, the terminal or splice may overheat, which can result in fire, system failure, and power outage.

Kun käytetään poimupuristusta, poimu täytetään usein johtavalla rasvalla paremman sähköisen kosketuksen takaamiseksi 2 80969 ja hapettumisen estämiseksi. Kentällä tämä johtava rasva on erittäin sotkuista. Korkeassa lämpötilassa rasvei saattaa valua johtaen huonoon sähköiseen kosketukseen.When crimping is used, the crimp is often filled with conductive grease to ensure better electrical contact 2 80969 and to prevent oxidation. In the field, this conductive fat is very messy. At high temperatures, grease may leak, resulting in poor electrical contact.

Eräs toinen ongelma, joka on havaittu erityisesti alumiini-johtimille tarkoitetuilla poimupuristuksilla, on se, että tapahtuu kylmäjuoksua johtuen lämpövaihteluista. Tämä voi johtaa lämmön karkaamiseen, joka voi aiheuttaa tulipalon.Another problem that has been observed with crimp presses specifically for aluminum conductors is that cold flow occurs due to thermal fluctuations. This can lead to heat escaping, which can cause a fire.

Muu tekniikka päätteiden ja jatkosten muodostamiseksi, jota on käytetty, on juottaminen, jossa kuumaa, sulaa juotetta kaadetaan päätteeseen tai jatkokseen. Tämä on myös hyvin vaikea tekniikka käyttää kentällä. Vaaditaan kuuma juotetyn-nyri, joka muodostaa turvallisuusvaaran ja tapahtuu merkittäviä kalliin juotteen häviöitä. Edelleen lämpötilan säätö on olennainen hyvälle jatkokselle tai päätteelle ja sitä on vaikea saavuttaa kentällä. Jos lämpötila on liian matala, ei saada tyydyttävää liitäntää johtuen huonosta metallurgisesta sidoksesta. Jos lämpötila on liian korkea, juotteessa oleva juoksute hajoaa johtaen hauraaseen liitokseen, joka saattaa pettää. Tämän vuoksi tarvitaan huomattava määrä työtaitoa.Another technique for forming terminals and splices that has been used is soldering, in which hot, molten solder is poured into a terminal or splice. This is also a very difficult technique to use on the ground. A hot soldered wire is required, which poses a safety hazard and causes significant losses of expensive solder. Furthermore, temperature control is essential for a good splice or terminal and is difficult to achieve in the field. If the temperature is too low, a satisfactory connection will not be obtained due to poor metallurgical bonding. If the temperature is too high, the flux in the solder will decompose, resulting in a brittle joint that can fail. Therefore, a considerable amount of work skills is required.

Vielä muu tekniikka, jota on harkittu, on kemiallinen kuumennus systeemi , joka tunnetaan kauppanimellä Cadweld, johtimien hitsaamiseksi yhteen käyttäen eksotermista reaktiota ja sulaa alumiinia. Tämä tekniikka on saavuttanut vain rajoitettua käyttöä, koska se voi olla vaarallinen, siihen liittyy kaasua, joka on johdettava ulos, mikä on vaikeaa kentällä ja se on kallis, koska käytetyt muotit kuluvat puhki vain 50 käytön jälkeen.Yet another technique considered is a chemical heating system, known under the trade name Cadweld, for welding conductors together using an exothermic reaction and molten aluminum. This technique has achieved only limited use because it can be dangerous, involves gas that must be led out, which is difficult in the field and is expensive because the molds used wear out only after 50 uses.

Eräs muu tekniikka, jota on harkittu, on metallin inertti-kaasuhitsaus (MIG), ts. alumiinijohtimien hitsaus inertissä kaasussa alumiinin hapettumisen estämiseksi. Tämä tekniikka vaatii kalliin laitteiston, joka on yleensä sopimaton kent- li 3 80969 täkäyttöön siksi, että se painaa useita satoja kiloja eikä ole helposti siirrettävissä.Another technique that has been considered is inert gas welding (MIG) of metal, i.e. welding of aluminum conductors in an inert gas to prevent oxidation of aluminum. This technique requires expensive equipment, which is generally unsuitable for field 3 80969 use because it weighs several hundred kilograms and is not easily portable.

Tämän keksinnön mukaan on aikaansaatu sähköä johtava liitin sähköjohtimien jatkamiseksi yhteen, joka liitin käsittää vähintään yhden putkimaisen hoikin, jossa on suljettu pää ja avonainen pää sähköjohtimen asettamiseksi siihen, jolloin hoikin sisäseinämä on esitinattu ja holkki on järjestetty vastaanottamaan juotepala sisälleen lähelle suljettua päätä. Liittimelle on tunnusomaista se, että hoikissa on väline paineen kohdistamiseksi juotepalaan juotteen pakottamiseksi kohti hoikin avonaista päätä juotteen sulamislämpötilassa.According to the present invention, there is provided an electrically conductive connector for extending electrical conductors, the connector comprising at least one tubular sleeve having a closed end and an open end for inserting an electrical conductor therein, the inner wall of the sleeve being pre-tinned and the sleeve arranged to receive a solder piece near the closed end. The connector is characterized in that the sleeve has a means for applying pressure to the solder piece to force the solder towards the open end of the sleeve at the solder melting temperature.

Tässä käytettynä sanonta "esitinattu" tarkoittaa, että pinta on päällystetty juotteella tai juotemaisella materiaalilla, kuten sinkillä tai pronssilla. Vaikka keksintöä selostetaan jäljempänä pääasiassa juotteella tapahtuvan esitinauksen suhteen, on ymmärrettävä, että muitakin päällysteitä kuin juotetta voidaan käyttää.As used herein, the phrase "pre-tinned" means that the surface is coated with a solder or solder-like material such as zinc or bronze. Although the invention is described below primarily with respect to pre-tinning with solder, it is to be understood that coatings other than solder may be used.

Yhtä ainoata hoikkia käytetään pääteliitoksiin ja kahta hoikkia sähköisesti johtavassa kosketuksessa käytetään jatkosliitoksiin.A single sleeve is used for the terminal joints and two sleeves for the electrically conductive contact are used for the joint joints.

Hoikin sisäseinämän kehä voidaan esitinata esimerkiksi juotteen tai sinkin kiinteällä päällysteellä.The circumference of the inner wall of the sleeve can be pre-tinned, for example, with a solid coating of solder or zinc.

Liitin voidaan varustaa paikallaan olevalla juotepalalla edullisesti lähellä hoikin suljettua päätä tai liittimen käyttäjä voi lisätä juotepalan kentällä.The connector may be provided with a stationary solder piece, preferably close to the closed end of the sleeve, or the connector user may add a solder piece in the field.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle liittimen liittämiseksi sähköjohtimeen, jossa liitin käsittää vähintään yhden putkimaisen hoikin, jossa on suljettu pää ja avonainen pää sähkö-johtimen asettamiseksi siihen, jolloin hoikin sisäseinämä on esitinattu ja hoikissa on juotepala lähellä hoikin suljettua päätä, on tunnusomaista se, että sähköjohdin asetetaan liittimen hoikkiin ja juote kuumennetaan vähintään 4 80969 sen sulamislämpötilaan, kun samanaikaisesti pidetään johdinta hoikissa painetta aikaansaavan välineen voimaa vastaan, välineen sijaitessa hoikissa paineen kohdistamiseksi juote-palaan juotteen pakottamiseksi kohti hoikin avonaista päätä juotteen sulamislämpötilassa.The method of connecting a connector to an electrical conductor according to the invention, wherein the connector comprises at least one tubular sleeve with a closed end and an open end for inserting an electrical conductor therein, the inner wall of the sleeve is pre-tinned and the sleeve has a solder piece near the closed end of the sleeve. the sleeve and the solder is heated to at least 4 80969 of its melting temperature while simultaneously holding the conductor in the sleeve against the force of the pressure means, the means being located in the sleeve to apply pressure to the solder piece to force the solder toward the open end of the sleeve at the solder melting temperature.

Keksinnön liitintä käytetään tämän keksinnön menetelmässä kuumentamalla holkki juotteen sulattamiseksi samanaikaisesti, kun kohdistetaan siihen voima liittimen ja johtimen liikuttamiseksi suhteellisesti toisiaan kohti. Ennenkuin juotepala on ainakin pehmennyt, mikään suhteellinen liike liittimen ja johtimen välillä ei ole mahdollinen. Kun juote on sulanut, hoikkia ja johdinta liikutetaan suhteellisesti toisiaan kohti. Hoikin kuumennusta jatketaan ja samanaikaisesti hoikkia ja johdinta liikutetaan jatkuvasti suhteellisesti toisiaan kohti juotteen pursottamiseksi kohti hoikin avonaista päätä. Tämä täyttää täydellisesti kaikki johtimes-sa olevat välitilat, kuten kerrattujen johtimien säikeiden väliset tilat ja täyttää myös täydellisesti johtimen ja hoikin välisen tilan juotteella. Kuumennus ja liikuttaminen jatkuvat edullisesti, kunnes johdin ei voi enää liikkua, ts. se saavuttaa liittimen pohjan. Juotepalan koko on edullisesti valittu niin, että kun johdin saavuttaa pohjan, pieni osa juotteesta pursuu ulos hoikista, mikä osoittaa asentajalle, että liitäntä on suoritettu.The connector of the invention is used in the method of the present invention by heating the sleeve to melt the solder while applying a force to move the connector and conductor relative to each other. Until the solder piece has at least softened, no relative movement between the connector and the conductor is possible. Once the solder has melted, the slender and conductor are moved relative to each other. The heating of the sleeve is continued and at the same time the sleeve and the conductor are continuously moved relative to each other to extrude the solder towards the open end of the sleeve. This perfectly fills all the spaces in the conductor, such as the spaces between the strands of the stranded conductors, and also completely fills the space between the conductor and the sleeve with solder. The heating and moving preferably continues until the conductor can no longer move, i.e. it reaches the bottom of the connector. The size of the solder piece is preferably chosen so that when the conductor reaches the bottom, a small part of the solder bursts out of the sleeve, indicating to the installer that the connection has been made.

Joissakin olosuhteissa ei ole mahdollista liikuttaa hoikkia ja johdinta toisiaan kohti. Esimerkiksi kun jatketaan kaksi sähköjohdinta yhteen, sen jälkeen kun ensimmäinen johdin on liitetty liittimeen, liitintä ei voida enää liikuttaa ja usein toinen johdin on suhteellisen liikkumaton.In some conditions, it is not possible to move the sleeve and the cord toward each other. For example, when two electrical conductors are extended together after the first conductor is connected to the connector, the connector can no longer be moved and often the second conductor is relatively immobile.

Keksinnön lisäkohdan mukaisesti aikaansaadaan sähköliitin, joka voi käsittää kaksi hoikkia sähköä johtavassa yhteydessä toisiinsa ja kumpikin holkki voi sisältää painetta aikaansaavan välineen.According to a further aspect of the invention, there is provided an electrical connector which may comprise two slender electrically conductive connections to each other and each sleeve may include pressure generating means.

Il 5 80969 Tässä keksinnön lisäkohdassa johdin ja liitin pidetään liikkumattomina, kun taas painetta aikaansaava väline, joka voi olla järjestetty pakottamaan juotepala kohti hoikin avointa päätä huoneenlämpötilassa, pursottaa juotteen johtimen ympärille ja johtimen välitiloihin.80969 In this further aspect of the invention, the conductor and connector are kept stationary, while a pressure generating means, which may be arranged to force the solder piece towards the open end of the sleeve at room temperature, extrudes solder around the conductor and into the conductor spaces.

Painetta aikaansaava väline tuottaa edullisesti lämpötilassa Tm voiman, joka on vähintään 0,07 MPa ja edullisemmin vähintään 0,21 MPa säikeiden välisen tilan riittävän täytön saavuttamiseksi. Painetta aikaansaava väline tuottaa lämpötilassa Tm edullisesti voiman, joka on korkeintaan 1,4 MPa, jotta estettäisiin johtimen pakottaminen ulos hoikista.Preferably, the pressure means produces a force at a temperature Tm of at least 0.07 MPa and more preferably at least 0.21 MPa to achieve adequate filling of the space between the strands. At pressure Tm, the pressure means preferably produces a force of at most 1.4 MPa to prevent the conductor from being forced out of the sleeve.

Esimerkkejä sopivista painetta aikaansaavista välineistä ovat (1) jousi, joka on voitu asettaa juotepalan ja hoikin suljetun pään väliin; (2) lämmössä laajeneva metalli, joka voi olla jousen muodossa; (3) paisuva polymeeri, joka laajenee edullisesti korkeintaan lämpötilassa Tm; (4) kaasu; (5) säiliö, joka sisältää paineistettua kaasua, joka on järjestetty vapautumaan yli 100°Csn ja korkeintaan Tm-lämpö-tilassa; (6) reagenssit, jotka vapauttavat kaasua, reagens-sien ollessa erotettu toisistaan sululla, joka sallii rea-genssien reagoida yli 100°C;n ja korkeintaan Tm-lämpötilassa; (7) reagenssit, jotka vapauttavat kaasua, kun ne rea- 6 80969 goivat, reagenssien ollessa reaktiokykyisiä vain lämpötila-välillä 100°C-Tm; ja (8) materiaali, joka on virtaava lämpötilassa, jossa juotepala sulaa ja jossa liitin sisältää tiivis-tysvälineen virtaavan aineen vuodon estämiseksi sulun ohi.Examples of suitable pressure means are (1) a spring which may be placed between the solder piece and the closed end of the sleeve; (2) a thermally expandable metal, which may be in the form of a spring; (3) an expandable polymer that preferably expands at a temperature of at most Tm; (4) gas; (5) a container containing a pressurized gas arranged to release above 100 ° C and at a maximum temperature of Tm; (6) gas-releasing reagents, the reagents being separated by a barrier that allows the reagents to react at temperatures above 100 ° C and at most Tm; (7) reagents which release gas as they react, the reagents being reactive only at a temperature between 100 ° C and Tm; and (8) material flowing at a temperature at which the solder piece melts and wherein the connector includes a sealing means to prevent leakage of fluid past the seal.

Liitin, joka sisältää painetta aikaansaavan välineen, josta käytetään tässä nimitystä "itseaktivoiva liitin", voi sisältää metallisulun juotepalan ja painetta aikaansaavan välineen välissä, sulun, joka voi olla esitinattu, toimiessa mäntänä ja ollessa dimensiostabiili Tm-lämpötilassa ja aksiaalisesti liukuva hoikin sisällä. Sulku voi olla järjestetty sulamaan korkeammassa lämpötilassa kuin Tm. Liitin sisältää edullisesti tiivistysvälineen painetta aikaansaavan välineen vuotamisen estämiseksi sulun ohi erityisesti, kun painetta aikaansaava väline koostuu materiaalista, joka on virtaava Tm-lämpötilassa .The connector including a pressure-applying means, referred to herein as a "self-activating connector", may include a metal barrier between the solder piece and the pressure-providing means, a barrier that may be pre-tinned, act as a piston and be dimensionally stable at Tm and axially slid within the sleeve. The barrier may be arranged to melt at a higher temperature than Tm. The connector preferably includes sealing means for preventing pressure-leaking means from leaking past the seal, especially when the pressure-applying means consists of a material flowing at Tm.

Painetta aikaansaava väline voi myös koostua ulkoisesta pai-neistetun kaasun lähteestä. Tässä keksinnön kohdassa hoikin seinämän läpi voi kulkea kaasuaukko lähellä sen suljettua päätä paineistetun kaasun syöttämiseksi hoikkiin. Näinollen tämän keksinnön tämän kohdan mukaisesti aikaansaadaan sähkö-johtimelle tarkoitettu liitin, joka käsittää: vähintään yhden putkimaisen hoikin, jossa on avonainen pää sähköjohtimen vastaanottamiseksi ja suljettu pää hoikin sisäseinämän kehän ollessa esitinattu, hölkin ollessa järjestetty vastaanottamaan juotepala lähellä suljettua päätä; ja aukon hoikin seinämän läpi suljettuun päähän paineistetun kaasun syövyttämi-seksi hoikkiin juotepalan pakottamiseksi kohti avointa päätä, :·. kun juotepala sulaa.The pressure generating means may also consist of an external source of pressurized gas. At this point in the invention, a gas opening may pass through the wall of the sleeve near its closed end to supply pressurized gas to the sleeve. Thus, in accordance with this aspect of the present invention, there is provided a connector for an electrical conductor comprising: at least one tubular sleeve having an open end for receiving an electrical conductor and a closed end with the periphery of the inner wall of the sleeve pre-tinned, the sleeve arranged to receive a solder piece near the closed end; and through the wall of the opening sleeve to etch the pressurized gas at the closed end to force the solder piece into the sleeve towards the open end,: ·. when the solder piece melts.

Liitin voidaan varustaa putkimaisella irto-osalla käytettäväksi johtimien kanssa, jotka eivät ole pyöreitä poikkiliekkaukseltaan. . : Putkimainen irto-osa on edullisesti metallia, sijoitettu pyöri- västi hoikkiin ja irto-osan sisäseinämän kehä on esitinattu. Irto-osan sisäseinämä on poikkileikkaukseltaan pyöreästä poikkeava sen poikkileikkauksen vastatessa johtimen poikkileikkausta.The connector can be equipped with a tubular loose part for use with conductors that are not round in cross-section. . : The tubular loose part is preferably made of metal, rotatably placed in the sleeve and the circumference of the inner wall of the loose part is pre-tinned. The inner wall of the loose part is non-circular in cross-section with its cross-section corresponding to the cross-section of the conductor.

7 80969 Näinollen tämän keksinnön lisäkohdan mukaisesti aikaansaadaan sähköliitin, joka käsittää vähintään yhden putkimaisen hoikin, jossa on avonainen pää sähköjohtimen vastaanottamiseksi ja suljettu pää, hoikin sisäseinämän kehän ollessa esitinattu; ja vähintään yhden putkimaisen irto-osan, joka on mitoitettu sijoitettavaksi pyöritettävästi hoikkiin, irto-osan sisäseinämän ollessa esitinattu ja poikkileikkaukseltaan pyöreästä poikkeava.Thus, according to a further aspect of the present invention, there is provided an electrical connector comprising at least one tubular sleeve having an open end for receiving an electrical conductor and a closed end, the circumference of the inner wall of the sleeve being pre-tinned; and at least one tubular loose part dimensioned for rotatable placement in the sleeve, the inner wall of the loose part being pre-tinned and having a non-circular cross-section.

Liittimessä voi olla tirkistysreikä hoikin seinämän läpi lähellä hoikin avonaista päätä sen määrittämiseksi, koska sulan juotteen pala on pursotettu kohtaan, joka on lähellä hoikin avonaista päätä.The connector may have a peephole through the wall of the sleeve near the open end of the sleeve to define it because a piece of molten solder is extruded to a location near the open end of the sleeve.

Näinollen tämä keksintö kohdistuu myös sähköliittimeen, joka käsittää: vähintään yhden putkimaisen hoikin, jossa on avo nainen pää sähköjohtimen vastaanottamiseksi ja suljettu pää, hoikin sisäseinämän kehän ollessa esitinattu, hoikin ollessa järjestetty vastaanottamaan sisäänsä juotepalan lähelle suljettua päätä; ja tirkistysreiän hoikin seinämän läpi lähellä hoikin avonaista päätä sen määrittämiseksi, milloin sulan juotteen pala on pursotettu kohtaan, joka on lähellä hoikin avonaista päätä, kun johdin on liitetty liittimeen. Lisäksi 'j' aikaansaadaan menetelmä liittimen liittämiseksi sähköjohtimeen, jossa menetelmässä liitin käsittää vähintään yhden putkimaisen hoikin, jossa on avonainen pää sähköjohtimen vastaanottamiseksi ja suljettu pää, hoikin sisäseinämän kehän ollessa esitinattu, hoikin sisältäessä juotepalan lähellä suljettua päätä; ja tirkistysreiän hoikin seinämän läpi lähellä hoikin avonaista päätä sen määrittämiseksi, milloin sula juotteen pala on pur-‘ sotettu kohtaan, joka on lähellä hoikin avonaista päätä, kun johdin liitetään liittimeen; joka menetelmä käsittää vaiheet, joissa asetetaan sähköjohdin hoikkiin; ja kuumennetaan hoikkia juotteen sulattamiseksi sen sisällä ja jatketaan kuumentamista, kunnes juote on näkyvissä tirkistysaukon läpi.Thus, the present invention also relates to an electrical connector comprising: at least one tubular sleeve having an open female end for receiving an electrical conductor and a closed end, the inner wall circumference of the sleeve being pre-tinned, the sleeve being arranged to receive a solder piece near the closed end; and a peephole through the wall of the sleeve near the open end of the sleeve to determine when a piece of molten solder has been extruded to a location near the open end of the sleeve when the conductor is connected to the connector. In addition, there is provided a method of connecting a connector to an electrical conductor, the method comprising at least one tubular sleeve having an open end for receiving an electrical conductor and a closed end, the inner wall circumference of the sleeve being pre-tinned, the sleeve including a closed end near the solder piece; and a peephole through the wall of the sleeve near the open end of the sleeve to determine when a molten piece of solder has been extruded to a point near the open end of the sleeve when the conductor is connected to the connector; which method comprises the steps of placing an electrical conductor in a sleeve; and heating the sleeve to melt the solder therein and continuing to heat until the solder is visible through the peephole.

8 809698 80969

Jotta yksi ainoa holkki voisi soveltua useampaan kuin yhteen johdinkokoon, se voidaan varustaa seinämänpaksuudeltaan erilaisilla irto-osilla, jolloin kunkin irto-osan sisäseinämän kehä on esitinattu. Vaihtoehtoisesti se voidaan varustaa taipuisalla metallilevyllä, joka on päällystetty juotteella.In order for a single sleeve to be suitable for more than one conductor size, it can be provided with loose parts of different wall thicknesses, whereby the periphery of the inner wall of each loose part is pre-tinned. Alternatively, it may be provided with a flexible metal plate coated with solder.

Levyä kierretään johtimen ympärille, kunnes käärityn johtimen ulkohalkaisija on riittävän suuri liittimen sisähalkaisijalle. Näinollen tämän keksinnön lisäkohdan mukaisesti aikaansaadaan sähköliitin, joka käsittää vähintään yhden putkimaisen metalli-hoikin, jossa on avonainen pää sähköjohtimen vastaanottamiseksi ja suljettu pää, hoikin sisäseinämän kehän ollessa esitinattu, hoikin ollessa järjestetty vastaanottamaan juotepalan sisälleen lähelle suljettua päätä; ja taipuisan metallilevyn, jonka ainakin toinen pinta on esitinattu, käärittäväksi johtimen ympärille niin, että kääritty johdin voi sopia työntämällä hoikkiin.The plate is wound around the conductor until the outer diameter of the wrapped conductor is large enough for the inner diameter of the connector. Thus, according to a further aspect of the present invention, there is provided an electrical connector comprising at least one tubular metal sleeve having an open end for receiving an electrical conductor and a closed end, the inner wall circumference of the sleeve being pre-tinned, the sleeve being arranged to receive a solder piece near the closed end; and a flexible metal plate having at least one surface pre-tinned wrapped around the conductor so that the wrapped conductor can fit by pushing into the sleeve.

Keksinnön vielä erään lisäkohdan mukaisesti aikaansaadaan menetelmä liittimen liittämiseksi sähköjohtimeen, jossa liitin käsit-tää: vähintään yhden putkimaisen hoikin, jossa on avonainen pää sähköjohtimen vastaanottamiseksi ja suljettu pää, hoikin sisäseinämän kehän ollessa esitinattu, jossa hoikissa on juotepala sen sisällä lähellä hoikin suljettua päätä, ja joustavan metalli-levyn, jonka ainakin toinen pinta on esitinattu; jossa menetel-mässä kääritään metallilevy johtimen ympärille niin, että kää-: · ritty johdin sopii työntämällä hoikkiin, johtimen ollessa kää ritty siten, että tinaus on ulospäin; asetetaan kääritty johdin hoikkiin; ja kuumennetaan holkki riittävään lämpötilaan juotepalan sulattamiseksi samalla, kun pidetään käärittyä johdinta hoikissa.According to yet another aspect of the invention, there is provided a method of connecting a connector to an electrical conductor, the connector comprising: at least one tubular sleeve having an open end for receiving an electrical conductor and a closed end, the sleeve inner wall circumferentially pre-tinned, the sleeve having a solder piece near the closed end of the sleeve; a flexible metal plate having at least one surface pre-tinned; wherein the method comprises wrapping a metal plate around the conductor so that the wrapped conductor fits by pushing into the sleeve, the conductor being wrapped with the tin facing outwards; placing the wrapped wire in the sleeve; and heating the sleeve to a temperature sufficient to melt the solder while holding the wrapped wire in the sleeve.

Vielä eräässä tämän keksinnön lisäkohdassa aikaansaadaan menetelmä jatkaa ensimmäinen ja toinen sähköjohdin yhteen sähköä johtavan liittimen avulla, joka käsittää ensimmäisen ja toisen metalliholkin sähköä johtavassa kosketuksessa toisiinsa, joissa kummassakin hoikissa on avonainen pää johtimen vastaanottamiseksi ja suljettu pää, kummankin hoikin sisäseinämän kehän ollessa esitinattu, ja juotepalan kummassakin hoikissa lähelläIn yet another aspect of the present invention, there is provided a method of extending a first and a second electrical conductor together by an electrically conductive connector comprising first and second metal sleeves in electrically conductive contact with each sleeve having an open end for receiving a conductor and a closed end. in both slings nearby

IIII

9 80969 suljettua päätä; joka menetelmä käsittää vaiheet, joissa: asetetaan ensimmäinen johdin ensimmäiseen hoikkiin; kuumennetaan ensimmäistä hoikkia liikkuttaen suhteellisesti ensimmäistä johdinta ja liitintä toisiaan kohti johtimen ja hoikin välisen tilan täyttämiseksi juotteella; kuumennetaan toinen holkki riittävän korkeaan lämpötilaan siinä olevan juotepalan sulattamiseksi; ja samalla, kun kuumennetaan toista hoikkia ja kun juotepala toisessa hoikissa sulaa, liikutetaan suhteellisesti toista johdinta ja liitintä toisiaan kohti toisen johtimen ja toisen hoikin välisen tilan täyttämiseksi juotteella.9 80969 closed heads; which method comprises the steps of: placing a first conductor on a first sleeve; heating the first sleeve relative to the first conductor and the connector toward each other to fill the space between the conductor and the sleeve with solder; heating the second sleeve to a temperature high enough to melt the solder therein; and while heating the second sleeve and melting the solder piece in the second sleeve, relatively moving the second conductor and the connector toward each other to fill the space between the second conductor and the second sleeve with solder.

Keksinnön vielä eräässä lisäkohdassa aikaansaadaan menetelmä ensimmäisen ja toisen sähköjohtimen jatkamiseksi yhteen sähköä johtavan liittimen avulla, joka käsittää ensimmäisen ja toisen metalliholkin sähköä johtavassa kosketuksessa toisiinsa, joissa kummassakin hoikissa on avonainen pää johtimen vastaanottamiseksi ja suljettu pää, kummankin hoikin sisäseinämän kehän ollessa esitinattu; juotepalan kummassakin hoikissa lähellä hoikin suljettua päätä; ja ainakin toisessa hoikissa välineen paineen kohdistamiseksi juotepalaan juotteen pakottamiseksi kohti hoikin avonaista päätä lämpötilassa, jossa toisessa hoikissa oleva juotepala sulaa; joka menetelmä käsittää vaiheet, joissa liitetään ensimmäinen johdin liittimeen asettamalla ensimmäinen johdin liittimeen asettamalla ensimmäinen johdin ensimmäiseen hoikkiin ja kuumentamalla ensimmäinen holkki riittävän korkeaan lämpötilaan ensimmäisessä hoikissa olevan juotepalan sulattamiseksi; ja liitetään toinen johdin liittimeen asettamalla toinen johdin toiseen hoikkiin, kuumentamalla toisessa hoikissa oleva juotepala ainakin lämpötilaan, jossa toisessa hoikissa oleva juotepala sulaa samanaikaisesti, kun pidetään toista johdinta toisessa hoikissa painetta aikaansaavan välineen voimaa vastaan, jolloin sula juote pakotetaan kohti hoikin avonaista päätä toisen johtimen ja toisen hoikin välisen tilan täyttämiseksi juotteella.In yet another aspect of the invention, there is provided a method of extending a first and a second electrical conductor together by an electrically conductive connector comprising first and second metal sleeves in electrically conductive contact with each sleeve having an open end for receiving a conductor and a closed end, the inner wall circumference of each sleeve being pre-tinned; a solder piece in each sleeve near the closed end of the sleeve; and in at least a second sleeve, means for applying pressure to the solder piece to force the solder toward the open end of the sleeve at a temperature at which the solder piece in the second sleeve melts; which method comprises the steps of connecting the first conductor to the connector by inserting the first conductor into the connector by inserting the first conductor into the first sleeve and heating the first sleeve to a sufficiently high temperature to melt the solder piece in the first sleeve; and connecting the second conductor to the connector by placing the second conductor on the second sleeve, heating the solder piece in the second sleeve to at least a temperature at which the solder piece in the second sleeve melts while holding the second conductor against the force of the pressure means in the second sleeve, forcing the molten solder toward the open end of the sleeve; to fill the space between the second sleeve with solder.

10 8096910 80969

Keksinnön liitin voidaan varustaa hoikin läpi ulottuvalla asennusreiällä kiinnitysvälineen kiinnittämiseksi johtimeen sähköjohtimen pitämiseksi paikallaan, kun painetta aikaansaava väline pakottaa sulan juotteen kohti hoikin avonaista päätä.The connector of the invention may be provided with a mounting hole extending through the sleeve to secure the fastening means to the conductor to hold the electrical conductor in place as the pressure means forces the molten solder toward the open end of the sleeve.

Keksinnön liitin voi olla varustettu tähden muotoisella tii-vistysrenkaalla, joka on sijoitettu lähelle hoikin avonaista päätä tähden sakaroiden osoittaessa sisäänpäin niin, että ne tarttuvat hoikkiin työnnettyyn sähköjohtimeen.The connector of the invention may be provided with a star-shaped sealing ring positioned near the open end of the sleeve with the star claws pointing inwardly so as to engage the electrical conductor inserted into the sleeve.

Tämä menetelmä jatkosten tai liitosten tekemiseksi on turvallinen, luotettava ja helppo käyttää kentällä. Ainoa merkittävä vaadittava laitekappale on kaasupoltin. Tuloksena olevat päätteet ja jatkokset ovat sähköisesti luotettavia ja fysikaalisesti varmoja. Tätä menetelmää voidaan käyttää sekä alumiini-että kuparijohtimille ja sitä voidaan myös käyttää alumiini-johtimen jatkamiseen kuparijohtimeen.This method of making splices or joints is safe, reliable and easy to use in the field. The only significant piece of equipment required is a gas burner. The resulting terminals and extensions are electrically reliable and physically secure. This method can be used for both aluminum and copper conductors and can also be used to extend an aluminum conductor to a copper conductor.

Edullisesti jokainen keksinnössä käytetty putkimainen holkki ja/tai irto-osa on metallia.Preferably, each tubular sleeve and / or loose part used in the invention is metal.

Järjestettäessä hoikkia vastaanottamaan juotepala, on huomat-tava, että näiden komponenttien suhteelliset koot on otettava : : huomioon.When arranging the sleeve to receive the solder piece, it should be noted that the relative sizes of these components must be taken into account.

Tämän keksinnön liitintä ja menetelmää voidaan käyttää kerratulla tai umpi johtimella ja johdin voi muodostaa osan kaapelista, joka on eristetty polymeerimateriaalilla tai öljyllä kyllästetyllä paperilla. Kaapeli voi olla monijohtiminen sektorikaa-peli, jonka johtimet ovat poikkileikkaukseltaan pyöreästä poikkeavia.The connector and method of the present invention may be operated with a stranded or closed conductor, and the conductor may form part of a cable insulated with a polymeric material or oil-impregnated paper. A cable can be a multi-conductor sector game with conductors that are non-circular in cross-section.

" * Keksinnön liitin on yleensä muodoltaan yleisesti sylinterimäinen, mutta sillä voi vaihtoehtoisesti olla epäsäännöllinen poikkileikkaus."* The connector of the invention is generally generally cylindrical in shape, but may alternatively have an irregular cross-section.

Il 11 80969Il 11 80969

Liittimen hoikin seinämän poikkileikkauksen pinta-ala on edullisesti ainakin yhtä suuri kuin johtimen poikkileikkauksen pinta-ala niin, että liittimellä ja johtimella on sama kyky johtaa sähköä. Tällä vältetään kuumat kohdat päätteessä tai jatkoksessa.The cross-sectional area of the wall of the connector sleeve is preferably at least equal to the cross-sectional area of the conductor so that the connector and the conductor have the same ability to conduct electricity. This avoids hot spots on the terminal or splice.

Useita sähköliittimien ja liitäntä- ja jatkamismenetelmien toteutusmuotoja, jotka ovat kaikki tämän keksinnön mukaisia, kuvataan nyt esimerkin vuoksi viitaten liitteenä oleviin piirroksiin, joissa:Several embodiments of electrical connectors and connection and extension methods, all in accordance with the present invention, will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which:

Kuva IA esittää poikkileikkauksena liitintä, jota käytetään voimakaapelin päättämiseen;Figure 1A is a cross-sectional view of a connector used to terminate a power cable;

Kuva IB esittää kuvan IA valmista päätettä;Figure 1B shows the finished terminal of Figure 1A;

Kuva 2 esittää poikkileikkauksena jatkosliitintä; • Kukin kuvista 3-7 esittää itseaktivoivaa pääteliitintä, joka on varustettu välineellä sulan juotteen paineistamiseksi kohti liittimen avonaista päätä;Figure 2 shows a cross-section of the splice connector; • Each of Figures 3-7 shows a self-activating terminal connector provided with means for pressurizing the molten solder toward the open end of the connector;

Kuva 8A on sivukuvanto voimakaapelista, jossa johdin on kääritty esitinattuun taipuisaan metallilevyyn;Figure 8A is a side view of a power cable with the conductor wrapped in a pre-tinned flexible metal plate;

Kuva 8B on poikkileikkauskuvanto kuvan 8A kaapelista otettuna pitkin kuvan 8A viivaa B-B;Fig. 8B is a cross-sectional view of the cable of Fig. 8A taken along line B-B of Fig. 8A;

Kuva 9 esittää poikkileikkauksena jatkosliitintä, jossa on irto-osa sen sisällä; jaFigure 9 is a cross-sectional view of an extension connector having a loose portion within it; and

Kuva 10 on kuvanto kuvan 9 jatkosliittimestä otettuna pitkin kuvan 9 viivaa 10-10.Figure 10 is a view of the splice connector of Figure 9 taken along line 10-10 of Figure 9.

Viitaten kuvaan 1 sähköä johtavaa liitintä 10 käytetään voima-kaapelin 12 päättämiseen, joka käsittää eristyksen 14, joka on leikattu pois kerratun johtimen 16 paljastamiseksi.Referring to Figure 1, an electrically conductive connector 10 is used to terminate a power cable 12 comprising insulation 14 cut away to expose the stranded conductor 16.

Kuten kuvassa 1 esitetään liitin 10 käsittää metallisen sylin-terimäisen putkimaisen hoikin 18, jossa on suljettu pää 20 ja avonainen pää 22.As shown in Figure 1, the connector 10 comprises a metallic cylindrical tubular sleeve 18 with a closed end 20 and an open end 22.

Liitin 10 on esitinattu ohuella, yhtenäisellä juotteen 24 kerroksella hoikin sisäseinämän 26 kehältä. Hoikissa on myös juotepala 28 lähellä suljettua päätä 20.The connector 10 is pre-tinned with a thin, uniform layer of solder 24 from the circumference of the inner wall 26 of the sleeve. The sleeve also has a solder piece 28 near the closed end 20.

i2 80969i2 80969

Holkki 18 on edullisesti muodostettu samasta materiaalista, jota käytetään johtimeen, joka alumiinijohtimien kyseessä ollen voi olla sarjan 1100 alumiinilejeerinkiä.The sleeve 18 is preferably formed of the same material used for the conductor, which in the case of aluminum conductors may be a series 1100 aluminum alloy.

Samaa juotetta, joka voi olla juoksutteeton juote, voidaan käyttää sekä päällysteeseen 24 että juotepalaan 28. Edullinen kuparijohtimelle tarkoitettu juote sisältää tinaa, kadmiumia ja sinkkiä ja sitä on saatavana kauppanimellä Neptune-SS yhtiöltä Rock Mount Research and Alloys, Inc of Denver, Colorado. Edullinen alumiinijohtimelle tarkoitettu juoksutteeton juote sisältää sinkkiä, alumiinia, kuparia, rautaa ja magnesiumia ja sitä on saatavana kauppanimellä Neptune-S yhtiöltä Rock Mount. Juoksutteen yhteydessä käytettyä juotetta voidaan myös käyttää. Tällaisessa tapauksessa on edullista käyttää monilankaista juotetta, kuten esimerkiksi juotetta, joka koostuu lyijystä, tinasta ja valinnaisesti hopeasta. Monilankainen juote on tyypillisesti juotteen pur-sotettu lanka, joka sisältää kaksi tai useampia juoksutteen alueita, jotka kulkevat pituussuunnassa juotesauvan sisällä.The same solder, which may be a non-fluxed solder, can be used on both the coating 24 and the solder piece 28. The preferred copper solder contains tin, cadmium and zinc and is available under the tradename Neptune-SS from Rock Mount Research and Alloys, Inc. of Denver, Colorado. The preferred flux-free solder for aluminum conductor contains zinc, aluminum, copper, iron, and magnesium and is available under the tradename Neptune-S from Rock Mount. The solder used in connection with the flux can also be used. In such a case, it is preferable to use a multi-wire solder, such as a solder consisting of lead, tin and optionally silver. A multi-wire solder is typically an extruded wire of solder that includes two or more regions of flux that run longitudinally within a solder rod.

• : Tämän tyyppistä monilankaista juotetta on kaupallisesti saa tavana yhtiöltä Multi-Cored Solders Ltd, Isobritannia ja kaup-paniemellä HMP Solder.•: This type of multi-wire solder is commercially available from Multi-Cored Solders Ltd, UK and HMP Solder.

i Juotteen pääll}Steen paksuus voi olla luokkaa muutamia tuhannes- osamillejä ja on yleensä luokkaa muutamia sadasosamillejä. Esi-tinaus voidaan aikaansaada kuumentamalla hoikkia 10 ja sulattamalla juotetta sisäseinämän 26 kehälle tai galvanoimalla.i The thickness of the solder can be on the order of a few thousandths of a millimeter and is usually on the order of a few hundredths of a millimeter. Pre-tinning can be accomplished by heating the sleeve 10 and melting the solder to the periphery of the inner wall 26 or by galvanizing.

Hoikin 18 sisähalkaisijän on oltava suurempi kuin johtimen 16 ulkohalkaisija ja edullisesti se on ainakin 0,13 mm suurempi.The inner diameter of the sleeve 18 should be larger than the outer diameter of the conductor 16 and preferably at least 0.13 mm larger.

Juote 28 voidaan asettaa edeltäkäsin hoikkiin 18 tai liittimen käyttäjä voi asettaa juotteen paikalleen. Kun juote asetetaan edeltäkäsin, se voidaan sulattaa hoikkiin sijoittamista varten, ja kun se jähmettyy, se kiinnittyy hoikin seinämiin ja pysyy varmasti paikallaan.The solder 28 can be pre-placed on the sleeve 18 or the solder can be inserted by the connector user. When the solder is placed in advance, it can be melted for placement in the sleeve, and when it solidifies, it adheres to the walls of the sleeve and remains securely in place.

Il i3 80969Il i3 80969

Liittimen 10 käyttämiseksi johdin 16 työnnetään hoikkiin, jolloin se tapaa pohjalla juotepalan 28. Senjälkeen hoikkia kuumennetaan esimerkiksi polttimella 30 samanaikaisesti, kun liitintä ja johdinta pakotetaan toisiaan kohti vähintään noin 44,5 N:n ja edullisesti vähintään n. 133,5 N:n voimalla. Kun juote sulaa, voima saa hoikin ja johtimen liikkumaan suhteellisesti toisiaan kohti. Tämä johtaa siihen, että juote pursuu kohti hoikin avonaista päätä paineen alaisena. Paineen alainen juote täyttää kaikki johtimessa olevat välitilat mukaanluettuna säikeiden väliset tilat täyttää täysin johtimen ja hoikin välisen tilan ja täyttää hoikin suljetun pään kuten viitenumero 31 kuvassa IB osoittaa.To operate the connector 10, the conductor 16 is inserted into the sleeve, whereupon it meets the solder piece 28. The sleeve is then heated, for example, by a torch 30 at the same time as the connector and conductor are forced toward each other with a force of at least about 44.5 N and preferably at least about 133.5 N. . As the solder melts, the force causes the sleeve and conductor to move relative to each other. This results in the solder gushing towards the open end of the sleeve under pressure. The pressurized solder fills all the spaces in the conductor, including the spaces between the strands, completely fills the space between the conductor and the sleeve and fills the closed end of the sleeve as indicated by reference numeral 31 in Fig. 1B.

Hoikin suljetun pään täyttäminen juotteella on tärkeää siksi, että se aikaansaa hyvän sähköisen kosketuksen johtimen pään ja liittimen välillä. Tämä kosketus puuttuu poimuliitoksesta.Filling the closed end of the sleeve with solder is important because it provides good electrical contact between the end of the conductor and the connector. This touch is missing from the corrugated joint.

Johtimen ja juotteen välinen suhteellinen liike suljetussa -;· ympäristössä pyrkii vahvistamaan metallurgista sidosta ja korkealaatuista liitosta.The relative motion between the conductor and the solder in a closed -; · environment tends to strengthen the metallurgical bond and the high quality bond.

Kaikki johtimella oleva oksidi on edullista poistaa mekaanisesti, kuten ruostumattomalla teräsharjalla ennenkuin johdin työnnetään liittimeen. Kaikki hoikin sisäseinämän kehällä oleva oksidikalvo on edullista poistaa mekaanisella hankauksella tai ultraäänitekniikalla ennen hoikin esitinausta metal-lurgisen sidoksen muodostumisen auttamiseksi johtimen ja liittimen välille.It is preferable to remove all oxide on the conductor mechanically, such as with a stainless steel brush, before inserting the conductor into the connector. It is preferred to remove any oxide film on the circumference of the inner wall of the sleeve by mechanical abrasion or ultrasonic technique prior to pre-tinning the sleeve to aid in the formation of a metallurgical bond between the conductor and the connector.

Johdinta ja liitintä liikutetaan suhteellisesti toisiaan kohti, kunnes johdin tapaa hoikin pohjan eikä sitä voida pakottaa pi--· demmälle. Yleensä pieni osa juotteesta pursuu ulos hoikista, kuten viitenumero 32 kuvassa IB osoittaa, kun pohjan tapaaminen tapahtuu. Tämä auttaa asentajaa tietämään, että liitos on valmis. Tällöin kuumennus poistetaan ja johtimen ja liittimen annetaan jäähtyä. Tämä menetelmä johtaa vahvaan ja sähköä johtavaan metallurgiseen sidokseen johtimen ja liittimen välillä.The conductor and the connector are moved relative to each other until the conductor meets the bottom of the sleeve and cannot be forced further. Generally, a small portion of the solder exudes from the sleeve, as indicated by reference numeral 32 in Fig. 1B when the base meeting occurs. This will help the installer know that the connection is complete. In this case, the heating is removed and the conductor and connector are allowed to cool. This method results in a strong and electrically conductive metallurgical bond between the conductor and the connector.

h 80969h 80969

Juotepalassa on riittävästi massaa kaikkien johtimessa olevien välitilojen täyttämiseksi kokonaan, johtimen ja hoikin välisen tilan täyttämiseksi ja sallimaan pienen osan pursua ulos hoikista.The solder piece has enough mass to completely fill all the gaps in the conductor, to fill the space between the conductor and the sleeve, and to allow a small portion to erupt out of the sleeve.

Holkki 18 voidaan muodostaa putkesta, joka poimutetaan kiinni suljetun pään 20 muodostamiseksi. Tässä muodossa suljetussa päässä voi olla aukko. Tämän keksinnön eräs etu on, että sula juote pursuu kaikkiin aukkoihin sulkien ne. Jähmettyneen juotteen massa 31 pysäyttää veden ja muiden epäpuhtauksien sisään-tunkeutumisen.The sleeve 18 may be formed of a tube which is crimped to form a closed end 20. In this form, the closed end may have an opening. An advantage of the present invention is that the molten solder bursts into all the openings, closing them. The solidified solder mass 31 stops the penetration of water and other contaminants.

Kuva 2 esittää jatkosliitintä 32, joka käsittää kaksi aksiaali-sesti samassa linjassa olevaa metallista, putkimaista hoikkia 44 sähköä johtavassa kosketuksessa toisiinsa. Tämä liitin 32 voidaan muodostaa yhdestä ainoasta metalliputkesta, jonka sisällä on sulku 46. Sulkua 46 voidaan pitää paikallaan juottamalla, :··: hitsaamalla välisovite tai puristussovite. Kumpikin holkki 44 -;· on esitinattu sisäseinämänsä kehältä juotteen yhtenäisellä ker- roksella 24 ja sen suljetussa päässä on juotepala 28.Figure 2 shows an extension connector 32 comprising two axially aligned metal, tubular sleeves 44 in electrically conductive contact with each other. This connector 32 can be formed from a single metal tube with a barrier 46 inside. The barrier 46 can be held in place by soldering,: ··: welding an intermediate fitting or a compression fitting. Each sleeve 44 -; · is pre-tinned from the circumference of its inner wall by a uniform layer 24 of solder and has a solder piece 28 at its closed end.

Toisessa holkeista on esitetty olevan tirkistysreikä 46 sen ' ' seinämän läpi niin, että asentaja voi havaita sulan juotteen, kun se pursuu kohti avonaista päätä ja lopettaa juotteen kuumentamisen ennenkuin se pursuu ulos hoikista. Vaikka vain toisen holkeista on esitetty sisältävän tirkistyaukon 46 kuvassa 2, on selvää, että molemmat holkit voi olla varustettu tirkis-: tysreiällä.One of the sleeves is shown to have a peephole 46 through its '' wall so that the installer can detect the molten solder as it bursts toward the open end and stops heating the solder before it bursts out of the sleeve. Although only one of the sleeves is shown to include a peephole 46 in Figure 2, it will be appreciated that both sleeves may be provided with a peephole.

Jatkosliitintä 42 käytetään samalla tavoin kuin pääteliitintä 10. Toisin sanoen kummatkin johtimet liitetään holkkeihin samalla tavoin kuin yllä kuvattiin pääteliittimen 10 suhteen.The extension connector 42 is used in the same manner as the terminal connector 10. That is, both conductors are connected to the sleeves in the same manner as described above with respect to the terminal connector 10.

··: Molemmat johtimet voidaan kiinnittää liittimeen samanaikaisesti tai liitäntä voidaan suorittaa peräkkäin.··: Both wires can be attached to the terminal at the same time or the connection can be made in series.

is 80969is 80969

Voidaan käyttää jatkosiiittimiä, jotka sisältävät useampia kuin kaksi hoikkia. Esimerkiksi jatkosiiittimiä, joissa on kolme hoikkia "Y":n tai "T":n muodossa, voidaan käyttää ja jatkosliittimiä, joissa on neljä hoikkia "H":n muodossa, voidaan käyttää.Extension connectors containing more than two sleeves can be used. For example, splices with three sleeves in the form of "Y" or "T" can be used and splices with four sleeves in the form of "H" can be used.

Kuvat 3-7 esittävät itseaktivoituvia liittimiä, jotka on varustettu välineellä juotteen paineistamiseksi hoikin avonaiseen päähän, kun juote sulaa. Vaikka paineistusväline on esitetty vain pääteliittimen suhteen, paineistusvälinettä voidaan käyttää jatkosliittimen toisessa tai molemmissa holkeissa, kuten kuvassa 2 esitetyssä jatkosliittimessä 32. Kuten yllä mainittiin juuri jatkosliittimissä paisutusvälineeet ovat hyödyl1isimpiä. Usein jatkosliittimien yhteydessä, kun johdin on kerran liitetty, on mahdotonta saada aikaan suhteellista liikettä liittimen ja toisen johtimen välille. Itseaktivoituvalla liittimellä suhteel-lista liikettä ei tarvita.Figures 3-7 show self-activating connectors provided with means for pressurizing the solder to the open end of the sleeve as the solder melts. Although the pressurizing means is shown only with respect to the terminal connector, the pressurizing means may be used in one or both sleeves of the splice connector, such as the splice connector 32 shown in Figure 2. As mentioned above, in the splice terminals the expansion means are most useful. Often, in the case of splices, once the wire has been connected, it is impossible to achieve relative movement between the connector and the other wire. With the self-activating connector, relative movement is not required.

Kuvissa 2-7 käytetään samoja viitenumerolta kuin kuvassa 1 ..." esittämään kokonaisuuden osia, jotka ovat oleellisesti samoja.In Figures 2-7, the same reference numerals as in Figure 1 ... "are used to represent parts of the assembly that are substantially the same.

Kuvassa 3 paineistusväline käsittää umpinaisen sylinterin 52, joka on lämmössä paisuvaa tai vaahtoavaa polymeeriä. Sylinterin 52 ja juotepalan 28 välissä on sulku tai mäntä 54. Mäntä 54 on aksiaalisesti liukuva hoikissa 18 ja se on tehty materiaalista, joka on termisesti stabiili eikä sula lämpötilassa Tm, jossa juotepala 28 sulaa. Mäntä 54 voi olla tehty samasta lejee-ringistä, jota on käytetty hoikkiin. Mäntä 54 on edullisesti esitinattu kerroksella 55.In Figure 3, the pressurizing means comprises a closed cylinder 52 which is a heat expandable or foamable polymer. There is a seal or piston 54 between the cylinder 52 and the solder piece 28. The piston 54 is axially slidable in the sleeve 18 and is made of a material that is thermally stable and does not melt at the temperature Tm at which the solder piece 28 melts. The piston 54 may be made of the same alloy ring used for the sleeve. The piston 54 is preferably pre-tinned with a layer 55.

Kun lämpöä kohdistetaan liittimeen 50, polymeerin koko kasvaa. Kun juotepala 28 kerran sulaa, polymeeri pakottaa männän 54 ja juotteen 28 kohti hoikin 18 avonaista päätä 22. Jotta estettäisiin johdinta 16 tulemasta pakotetuksi ulos hoikista, sitä pidetään paikallaan kiinnikkeellä, kuten ruuvilla 56, joka ulottuu kiinnitysreiän 58 läpi, joka on hoikin 18 seniämässä ie 80969 lähellä hoikin avonaista päätä 22. Vaihtoehtoinen lähestymistapa johtimen "ulostyöntymisen" estämiseksi on n. 0,076-0,127 mm:ä paksun tähdenmuotoisen tiivistysrenkaan sijoittaminen lähelle hoikin avonaista päätä. Tällaisella tähdenmuotoisella tiivistysrenkaalla on sileä ulkokehä ja sisäkehä, jossa on useita sakaroita. Kun se asetetaan hoikkiin, sileä ulkopinta sopii hoikin sisäseinämän kehää vasten ja tähden sakarat osoittavat sisäänpäin. Tähden sakarat koskettavat johtimeen ja tarttuvat siihen, kun se työnnetään hoikkiin. Kun johdin pakotetaan liittimeen, tiivistysrenkaan terävä sisäkehä raapii johdinta poistaen kaiken oksidikerroksen, jota saattaa olla läsnä. Lisäksi tiivistysrengas pitää johtimen lujasti paikallaan ja toimii sulkuna, joka pitää juotteen sen ollessa sula, hoikissa.As heat is applied to terminal 50, the size of the polymer increases. Once the solder piece 28 melts, the polymer forces the piston 54 and solder 28 toward the open end 22 of the sleeve 18. To prevent the conductor 16 from being forced out of the sleeve, it is held in place by a fastener such as a screw 56 extending through a mounting hole 58 in the age of the sleeve 18. 80969 near the open end of the sleeve 22. An alternative approach to prevent the conductor from "protruding" is to place a star-shaped sealing ring about 0.076-0.127 mm thick near the open end of the sleeve. Such a star-shaped sealing ring has a smooth outer circumference and an inner circumference with several prongs. When placed on the sleeve, the smooth outer surface fits against the circumference of the inner wall of the sleeve and the star claws point inwards. The prongs of the star touch the conductor and grip it as it is pushed into the sleeve. When the conductor is forced into the connector, the sharp inner circumference of the sealing ring scratches the conductor, removing any oxide layer that may be present. In addition, the sealing ring holds the conductor firmly in place and acts as a barrier that holds the solder when it is molten in the sleeve.

Jotta estettäisiin polymeeriä vuotamasta ulos männän 54 ympäri, . korkean lämpötilan polymeerinen tiivistysholkkiosa 60 on sijoi tettu hoikin 18 sisäseinämän kehälle liittyen sylinteriin 52.In order to prevent the polymer from leaking out around the piston 54,. a high temperature polymeric sealing sleeve portion 60 is disposed on the circumference of the inner wall of the sleeve 18 in connection with the cylinder 52.

Kun polymeeri paisuu, se pakottaa tiivistysosan 60 vasten hoikin sisäseinämän kehää. Männässä 54 on reunus 62, joka suuntautuu kohti hoikin 18 suljettua päätä 20 ja tiivistysosa 60 *: painetaan vasten reunuksen 62 sisäseinämää, mikä estää paisuvan polymeerin 52 vuotamisen männän ohi. Polymeerinen tiivistys-osa 60 on erityisen hyödyllinen, kun paineistusväline on vir-taava aine, kuten kuvissa 4, 5 ja 7 esitetään. Tiivistysosa 60 on voitu tehdä taipuisasta lämpöä kestävästä materiaalista, kuten ohuesta alumiinista tai polymeerimateriaalista, edullisesti polyimidikalvosta, jota DuPont myy kauppanimellä Kapton.As the polymer expands, it forces the sealing member 60 against the circumference of the inner wall of the sleeve. The piston 54 has a rim 62 extending toward the closed end 20 of the sleeve 18 and the sealing portion 60 * is pressed against the inner wall of the rim 62, which prevents the expandable polymer 52 from leaking past the piston. The polymeric sealing member 60 is particularly useful when the pressurizing means is a fluid, as shown in Figures 4, 5 and 7. The sealing member 60 may be made of a flexible heat-resistant material, such as a thin aluminum or polymeric material, preferably a polyimide film, sold by DuPont under the trade name Kapton.

^ " Sopiva holkki voidaan tehdä 3-4 kerroksesta 0,025 mm paksua^ "A suitable sleeve can be made of 3-4 layers 0.025 mm thick

Kapton-kalvoa.Kapton film.

' ; Paineistusväline tuottaa lämpötilassa Tm, joka on yleensä n.'; The pressurizing means produces at a temperature Tm, which is usually n.

150-400°C alumiini- ja kuparijohtimille tarkoitetuilla juotteilla, edullisesti mäntään voiman, joka on vähintään 68,9 kPa ja edullisemmin vähintään 206,7 kPa säikeiden välisen tilan riittävän täyttymisen saavuttamiseksi ja juotteen pursottami-seksi koko matkan kohti avonaista päätä. Paineistusväline i7 80969 tuottaa lämpötilassa Tm mäntään edullisesti voiman, joka on alle 1378 kPa, jotta estettäisiin johdinta ja mäntää tulemasta pakotetuksi kokonaan ulos hoikista.150-400 ° C for solders for aluminum and copper conductors, preferably to a piston with a force of at least 68.9 kPa and more preferably at least 206.7 kPa to achieve sufficient filling of the space between the strands and to extrude the solder all the way to the open end. At pressures Tm, the pressurizing means i7 80969 preferably produces a force in the piston of less than 1378 kPa to prevent the conductor and the piston from being forced completely out of the sleeve.

Edullinen materiaali polymeeriksi sisältää: matalatiheyksistä polyeteeniä 80 paino-osaa eteeni-etyyliakrylaattia 20 -"- estettyä fenoli-antioksidanttia 0,5 -"- p-oksibis(bentseenisulfonyylihydratsidi) (vaahdotusaine) 2 -"-The preferred material for the polymer contains: low density polyethylene 80 parts by weight ethylene ethyl acrylate 20 - "- blocked phenol antioxidant 0.5 -" - p-oxybis (benzenesulfonyl hydrazide) (blowing agent) 2 - "-

Vaahdotusainetta on saatavana kauppanimellä Celogen Uniroyal-yhtiöltä. Muitakin sulfonyylihydratsidi-vaahdotusaineita voidaan käyttää.The blowing agent is available under the trade name Celogen Uniroyal. Other sulfonyl hydrazide blowing agents may be used.

Muita sopivia polymeerejä voivat olla polyteeni, eteenivinyyli-asetaatti ja polypropeeni, jotka on silloitettu säteilyttämällä, jotta estettäisiin mäntää 54 työntämästä niitä ulos. Myös polymeerejä, kuten silikonipolymeereja, joissa on vaahdotusainetta, voidaan käyttää.Other suitable polymers may include polyethylene, ethylene vinyl acetate, and polypropylene crosslinked by irradiation to prevent the piston 54 from being ejected. Polymers such as silicone polymers with a blowing agent can also be used.

Viitaten kuvaan 4 paine johtimen 59 männän 54 liikuttamiseksi voidaan aikaansaada kaasusylinterissä 62 olevalla ulkoisella kaasulähteellä. Kaasusylinteri 62 on yhdistetty putkella 64, jossa on venttiili 66, aukkoon 68 lähelle hoikin suljettua päätä. Tiiviste 70 on sijoitettu estämään kaasua vuotamasta ..." männän ohi. On edullista käyttää reagoimatonta kaasua, kuten typpeä.Referring to Figure 4, pressure to move the piston 54 of the conduit 59 may be provided by an external gas source in the gas cylinder 62. The gas cylinder 62 is connected by a pipe 64 with a valve 66 to an opening 68 near the closed end of the sleeve. The seal 70 is positioned to prevent gas from leaking ... "past the piston. It is preferred to use an unreacted gas such as nitrogen.

Viitaten kuvaan 5 liitin 71 on varustettu paineistusvälineellä, joka koostuu sylinteristä 72, joka sisältää puristettua, rea-.‘-j goimatonta kaasua 74. Sylinteri on suljettu juotetulpalla 76.Referring to Figure 5, the connector 71 is provided with pressurizing means consisting of a cylinder 72 containing compressed, unreacted gas 74. The cylinder is closed by a solder plug 76.

:*; Kun liitintä 70 kuumennetaan juotetulppa 76 sulaa vapauttaen tällöin puristetun kaasun 74, joka ajaa mäntää 54 ja juotepalaa 28, kun se on kerran sulanut, kohti hoikin avonaista päätä.: *; When the connector 70 is heated, the solder plug 76 melts, thereby releasing the compressed gas 74 that drives the piston 54 and the solder piece 28, once melted, toward the open end of the sleeve.

ie 8096980969 BC

Viitaten kuvaan 6 liittimessä 80 on jousi 82 paineistusväli-neenä. Jousi on tehty materiaalista, joka ei menetä luonnettaan lämpötilassa Tm, jossa juote sulaa, ts. 360-400°C:ssa. Sopivia materiaaleja jouselle 82 ovat ruostumaton teräs 302, hiiliteräslejeerinki SÄE 52100, pikatyökaluteräs T 1, teräs-lejeerinki 8286 ja Inconel 718. Jousi 82 voi olla tehty lämmössä palautuvasta metallista, joka laajenee lämmitettäessä, kuten nitinolista, joka on nikkelititaanipohjäinen lejeerinki, jota on saatavana kauppanimellä Tinel.Referring to Figure 6, the connector 80 has a spring 82 as a pressurizing means. The spring is made of a material that does not lose its character at the temperature Tm at which the solder melts, i.e. at 360-400 ° C. Suitable materials for the spring 82 include stainless steel 302, carbon steel alloy SÄE 52100, high-speed tool steel T 1, steel alloy 8286, and Inconel 718. The spring 82 may be made of a heat-recoverable metal that expands upon heating, such as Tinel.

Männän 28 pitämiseksi paikallaan kuvassa 6 esitetyssä keksinnön versiossa siihen on liitetty juotepuikko 84. Puikko 84 kulkee kahden linjassa olevan aukon 86 läpi, jotka ovat samalla halkaisijalla hoikin vastakkaisissa osissa. Puikko on edullisesti tehty samasta juotteesta, jota on käytetty juotepalaan 28, niin että kun puikko 84 sulaa, juotepala 28 sulaa, kun jousi 82 pakot-' . taa sitä kohti hoikin avonaista päätä.To hold the piston 28 in place in the version of the invention shown in Figure 6, a solder rod 84 is connected thereto. The rod 84 passes through two in-line openings 86 of the same diameter in opposite portions of the sleeve. The rod is preferably made of the same solder used for the solder piece 28, so that when the rod 84 melts, the solder piece 28 melts when the spring 82 is forced. towards it towards the open end of the sleeve.

Kuten kuvassa 7 esitetään, liittimessä 87 voi olla paineistus-: välineenä kaksi reagenssia 88 ja 90, joita erottaa sulku 92, joka sulaa lämpötilassa, joka on yli 100°C ja korkeintaan Tm.As shown in Figure 7, the connector 87 may have two reagents 88 and 90 as pressurizing means, separated by a barrier 92 that melts at a temperature above 100 ° C and at most Tm.

:; Sulku 92 voi olla tehty juotteesta. Reagenssit voivat olla materiaaleja, jotka kehittävät kaasua, kun ne reagoivat, kuten natriumbikarbonaatti ja etikkahappo. Kun liitintä 87 kerran on kuumennettu ja sulku 92 sulaa, reagenssit 88 ja 90 reagoivat kehittäen kaasua, joka paineistaa männän 54 ja juotepalan 28 kohti hoikin avonaista päätä, kun juotepala on kerran sulanut.:; The seal 92 may be made of solder. Reagents can be materials that generate gas when they react, such as sodium bicarbonate and acetic acid. Once the connector 87 is heated and the seal 92 melts, the reagents 88 and 90 react to generate a gas that pressurizes the piston 54 and the solder piece 28 toward the open end of the sleeve once the solder piece has melted.

Sulku 92 voidaan jättää pois, jos reagenssit eivät reagoi tai aiheuta liiallista painetta, ennenkuin ne saavuttavat vähintään ; yli 100°C:n korotetun lämpötilan.Barrier 92 may be omitted if the reagents do not react or cause excessive pressure until they reach at least; elevated temperature above 100 ° C.

Voidaan myös käyttää jauhetta, joka vapauttaa kaasua korotetussa lämpötilassa.It is also possible to use a powder which releases gas at an elevated temperature.

i9 80969i9 80969

Paineistusväline on erityisen hyödyllinen jatkosliittimen toisessa tai molemmissa holkeissa, jossa liittimessä on ensimmäinen ja toinen holkki sähköä johtavassa kosketuksessa toisiinsa. Tällaisella liittimellä ensimmäinen johdin liitetään ensimmäiseen hoikkiin. Senjälkeen toinen johdin liitetään liittimeen asettamalla toinen johdin toiseen hoikkiin, kuumentamalla toisessa hoikissa oleva juotepala vähintään Tm-lämpö-tilaan samalla, kun pidetään toista johdinta toisessa hoikissa paineistusvälineen voimaa vastaan. Paineistusväline pakottaa sulan juotteen kohti hoikin avonaista päätä toisen johtimen ja toisen hoikin välisen tilan täyttämiseksi kokonaan juotteella. Näinollen ei ole tarpeen liikuttaa toista johdinta ja liitintä toisiaan kohti senjälkeen, kun ensimmäinen johdin on liitetty.The pressurizing means is particularly useful in one or both sleeves of the splice connector, the connector having a first and a second sleeve in electrically conductive contact with each other. With such a connector, the first conductor is connected to the first sleeve. The second conductor is then connected to the connector by placing the second conductor in the second sleeve, heating the solder piece in the second sleeve to a temperature of at least Tm while holding the second conductor in the second sleeve against the force of the pressurizing means. The pressurizing means forces the molten solder toward the open end of the sleeve to completely fill the space between the second conductor and the second sleeve with solder. Thus, it is not necessary to move the second conductor and the connector toward each other after the first conductor is connected.

Kuva 8 esittää johdinta 16 käärittynä taipuisaan käärefolioon 96 niin, että johdin sopii liittimeen, jonka hoikin sisähalkai-sija on liian suuri käärimattömälle johtimelle. Kääre 96 voi koostua taipuisasta metallifoliosta, jonka toisella tai molemmilla pinnoilla on yhtenäinen juotekerros. Kääre voi olla : : tehty n. 0,127-0,508 mm paksusta alumiinista, jossa on n.Figure 8 shows the conductor 16 wrapped in a flexible wrapping foil 96 so that the conductor fits into a connector whose sleeve inner diameter is too large for an unwrapped conductor. The wrapper 96 may consist of a flexible metal foil having a uniform solder layer on one or both surfaces. The wrapper can be:: made of approx. 0.127-0.508 mm thick aluminum with approx.

0,025-0,050 mm paksu kerros juotetta, joka on samaa tyyppiä kuin tulppaan käytetty. Kääreessä voi olla sen pinnalla merkinnät halkaisijaltaan erilaisten johtimien vaatiman pituuden tunnistamiseksi. Niinpä voidaan muodostaa välinesarja, joka ; sisältää liittimen ja esimerkatun kääreen niin, että yksi sarja voi sovittaa suuren lukumäärän johdinkokoja.0.025-0.050 mm thick layer of solder of the same type as that used for the plug. The wrapper may have markings on its surface to identify the length required for conductors of different diameters. Thus, a set of tools can be formed which; includes a connector and an exemplary wrapper so that a single set can accommodate a large number of wire sizes.

Liitin voidaan varustaa metallisella irto-osalla, joka on esi-• · tinattu sisäpintansa kehältä. Viitaten kuvaan 9 jatkosliitin 100 käsittää kaksi hoikkia 102, joista toinen on varustettu metallisella irto-osalla 104, jonka sisäpinnan kehältä on yhtenäinen kerros 106 juotetta. Irto-osa 104 asennetaan pyö-ritettävästi hoikkiin 102. Kuten kuvassa 10 on esitetty irto-osan sisäseinämä 108 on poikkileikkaukseltaan pyöreästä poik-- keava. Tämä tekee mahdolliseksi käyttää liitintä 100 johti-roille, jotka ovat poikkileikkaukseltaan pyöreästä poikkeavia, ja erityisesti sektorimuotoisille voimakaapelien johtimille.The connector can be equipped with a metal loose part • pre-tinned from the perimeter of its inner surface. Referring to Figure 9, the splice connector 100 comprises two sleeves 102, one of which is provided with a metal loose portion 104 having a unitary layer 106 of solder on the periphery of the inner surface. The loose part 104 is rotatably mounted on the sleeve 102. As shown in Fig. 10, the inner wall 108 of the loose part has a non-circular cross-section. This makes it possible to use the connector 100 for conductors which have a non-circular cross-section, and in particular for sector-shaped power cable conductors.

20 80969 Tärkeä ominaispiirre on, että irto-osa 104 on pyöritettävä.20 80969 An important feature is that the loose part 104 must be rotatable.

Tämä tekee mahdolliseksi irto-osan asettamisen linjaan johtimen kanssa, joten johdin voidaan työntää irto-osaan. Ilman tällaista pyöritettävää irto-osaa suuntaaminen voi olla mahdotonta, kun jatkosliitin 100 on kerran liitetty ensimmäiseen johtimeen. Tämän ensimmäisen liitännän jälkeen on mahdotonta pyörittää liitintä suuntauksen saavuttamiseksi ja usein toista johdinta ei voida pyörittää.This makes it possible to align the loose part with the conductor, so that the conductor can be pushed into the loose part. Without such a rotatable loose part, orientation may be impossible once the splice connector 100 is connected to the first conductor. After this first connection, it is impossible to rotate the connector to achieve orientation and often the second wire cannot be rotated.

Yllä kuvattuja tämän keksinnön eri ominaispiirteitä voidaan käyttää yksin tai yhdistelmänä. Esimerkiksi irto-osia 104, paineistusvälineitä, käärettä 90 ja tirkistysaukkoja 46 voidaan käyttää yksin tai yhdistelmänä ja voidaan käyttää sekä jatkos-liittimissä että pääteliittimissä.The various features of the present invention described above may be used alone or in combination. For example, the loose portions 104, the pressurizing means, the wrapper 90, and the peephole 46 may be used singly or in combination and may be used in both splice and terminal terminals.

Komponenteista, joita tarvitaan tämän keksinnön mukaisen liittimen tekemiseen, voidaan muodostaa välinesarja. Välinesarja voi sisältää esimerkiksi esitinatun hoikin, jossa on juotepala tai juotepala voidaan toimittaa erillisenä välinesarjassa. Edelleen välinesarjassa voi olla eri kokoisia juotepaloja eri kokoisten kaapelien sovittamiseksi. Edelleen välinesarja voi sisältää kääreen, irto-osia ja kiinnikkeitä 56.A set of components can be formed from the components needed to make the connector of the present invention. The kit may include, for example, a pre-tinned sleeve with a solder piece, or the solder piece may be supplied separately in the kit. Furthermore, the kit may have different sizes of solder pieces to accommodate different sized cables. Further, the kit may include a wrapper, loose parts, and fasteners 56.

On ymmärrettävä, että sulku hoikin "suljetussa" päässä voi olla (1) itse hoikin seinämä kuten kuvassa IA; (2) asennettu sulku, kuten sulku 46 kuvassa 2; tai (3) voi itse asiassa olla mäntä 28. Esimerkki tästä kolmannesta versiosta on itseaktivoituva kahden hoikin jatkosliitin, jossa ei ole mitään sulkua 46 ja yhtä ja samaa jousta käytetään aktivoimaan kahta mäntää, yhtä ·- mäntää kummassakin hoikissa.It is to be understood that the closure at the "closed" end of the sleeve may be (1) the wall of the sleeve itself as in Figure 1A; (2) an installed barrier, such as barrier 46 in Figure 2; or (3) may in fact be a piston 28. An example of this third version is a self-activating two-sleeve extension connector with no closure 46 and one and the same spring used to activate two pistons, one · piston in each sleeve.

: Nämä ja tämän keksinnön muut ominaispiirteet ovat helpommin ymmärrettävissä viitaten seuraaviin esimerkkeihin.: These and other features of the present invention will be more readily understood by reference to the following examples.

Esimerkki 1 Pääteliitin 10, jolla oli kuvassa IA esitetty muoto, muodostettiin putkesta, joka oli tehty alumiinilejeeringistä 6061 ja joka 21 80969 oli 114,3 mm pitkä. Putken toinen pää suljettiin poimuttamalla n. 50 mm pitkän hoikin muodostamiseksi. Hoikin sisähalkaisija oli 13,9 mm ja ulkohalkaisija 19,1 mm. Hoikin sisäseinämän kehä esitinattiin Neptune-S-seoksella n. 0,127 mm:n paksulla kerroksella. 16 g Neptune-S-seosta asetettiin hoikin suljettuun päähän.Example 1 A terminal 10 having the shape shown in Figure 1A was formed from a tube made of aluminum alloy 6061 and 21 80969 long and 114.3 mm long. The other end of the tube was closed by crimping to form a sleeve about 50 mm long. The inner diameter of the sleeve was 13.9 mm and the outer diameter 19.1 mm. The perimeter of the inner wall of the sleeve was pre-tinned with Neptune-S in a layer about 0.127 mm thick. 16 g of Neptune-S mixture was placed on the closed end of the sleeve.

22

Hoikkia käytettiin liitännän tekemiseen 16 mm :n kokoa olevaan kerrattuun alumiinijohtimeen työntämällä samanaikaisesti johdinta kohti hoikin suljettua päätä ja sulattamalla juote.The sleeve was used to make a connection to a 16 mm stranded aluminum conductor by simultaneously pushing the conductor towards the closed end of the sleeve and melting the solder.

Tavanomainen poimutettu pääte tehtiin johtimen toiseen päähän. Vetojännitys asetettiin sitten kokoonpanoon. Poimutettu liitos petti, kun taas liittimellä 10 tehty liitäntä piti kiinni.A conventional corrugated terminal was made at one end of the conductor. The tensile stress was then applied to the assembly. The corrugated joint failed, while the connection made with terminal 10 held.

Esimerkki 2Example 2

Jatkosliitin 42, jolla oli kuvassa 2 esitetty rakenne paitsi ettei siinä ollut tirkistysreikää 46, tehtiin 114,3 mm pitkästä putkesta, joka oli tehty alumiinilejeeringistä 6061. Putken sisähalkaisija oli 13,9 mm ja ulkohalkaisija 19,1 mm. Sylinteri-mäinen kappale, jonka paksuus oli 12,7 mm, puristussovitettiin putken keskelle, jolloin muodostui kaksi hoikkia, jotka molemmat esitinattiin Neptune-S-juotteella. Neptune-S-juotteen pala, joka painoi 16 g, asetettiin kummankin hoikin suljettuun osaan. Ensimmäinen 5,2 mm:n kerrattu alumiinijohdin liitettiin toiseen holkeista työntämällä samanaikaisesti johdinta kohti hoikin suljettua päätä samalla kun sulatettiin siinä oleva juote. Tämän jälkeen toinen kerrattu 16 mm :n alumiini johdin liitettiin liittimeen työntämällä johdin kohti toisen hoikin suljettua osaa samalla, kun sulatettiin siinä oleva juote.The splice connector 42, which had the structure shown in Figure 2 except that it did not have a peephole 46, was made of a 114.3 mm long tube made of aluminum alloy 6061. The tube had an inner diameter of 13.9 mm and an outer diameter of 19.1 mm. A cylindrical body 12.7 mm thick was press-fitted to the center of the tube to form two slings, both of which were pre-tinned with Neptune-S solder. A piece of Neptune-S solder weighing 16 g was placed in the sealed portion of each sleeve. The first 5.2 mm stranded aluminum conductor was connected to one of the sleeves by simultaneously pushing the conductor toward the closed end of the sleeve while melting the solder therein. The second stranded 16 mm aluminum conductor was then connected to the connector by pushing the conductor toward the closed portion of the second sleeve while melting the solder therein.

Esimerkki 3 Pääteliitäntä ja jatkosiiitäntä tehtiin esimerkeissä 1 ja 2 kuvatulla tavalla paitsi, että johtimet olivat 1000 MCM:n kerrattua alumiinijohdinta ja pääteliitin ja jatkosliitin olivat vastaavasti suurempia. Lämpöjaksokokeet ovat tällä hetkellä menossa käyttäen lämpöjaksoaikaa 4 tuntia päällä ja 2 tuntia 22 80969 poissa, 1100 A:n virtaa ja jokaisen jakson aikana 130°C:n maksimilämpötilaa. Kokeet ovat olleet käynnissä 3 viikkoa ja toistaiseksi liitokset ovat läpäisseet kokeet siten, että liitosten lämpötilan nousu on ollut oleellisesti sama kuin itse johtimien lämpötilan nousu.Example 3 The terminal connection and the extension connection were made as described in Examples 1 and 2 except that the conductors were 1000 MCM stranded aluminum conductor and the terminal connector and the extension connector were larger, respectively. Thermal cycle tests are currently underway using a thermal cycle time of 4 hours on and 2 hours 22 80969 off, a current of 1100 A, and a maximum temperature of 130 ° C during each cycle. The tests have been running for 3 weeks and so far the joints have passed the tests so that the temperature rise of the joints has been substantially the same as the temperature rise of the conductors themselves.

Yllä olevasta kuvauksesta ilmenee, että merkittäviä etuja verrattuna alan aikaisempaan tekniikkaan saavutetaan käyttämällä tämän keksinnön liittimiä ja menetelmää. Esimerkiksi menetelmä on turvallinen eikä vaadi raskasta laitteistoa, koska siinä käytetään vain yksinkertaista kaasupoltinta. Liittimiä on helppo käyttää eivätkä muodostetut liittimet ole herkkiä ammattitaidon suhteen. Lisäksi liitoksia voidaan tehdä jopa kaapeleilla, joiden eristys on muodostettu öljykyllästetystä paperista.It will be apparent from the above description that significant advantages over the prior art are achieved by using the connectors and method of the present invention. For example, the method is safe and does not require heavy equipment because it uses only a simple gas burner. The connectors are easy to use and the connectors formed are not sensitive to professionalism. In addition, connections can even be made with cables insulated with oil-impregnated paper.

Tuloksena oleva liitos selviää termisestä kiertqjaksosta ilman vaurioita, pysyy muuttumattomana suurtenkin veto jännitysten alaisena ja sitä voidaan käyttää kooltaan yli 1000 MCM:n kaape-leiliä, joilla poimutuksia ei usein voida käyttää.The resulting joint survives the thermal cycle without damage, remains unchanged even under high tensile stresses, and can be used with cable trays larger than 1000 MCM, with which corrugations often cannot be used.

Vaikka tätä keksintöä on kuvattu huomattavan yksityiskohtaisesti ; viitaten tiettyihin sen edullisiin versioihin, muutkin versiot ovat mahdollisia. Esimerkiksi este 46 voidaan jättää pois jat-kosliittimestä ja yhtä ainoaa juotteen paineistusvälinettä, kuten jousta voidaan käyttää paineistamaan samanaikaisesti molemmat juotepalat kohti liittimen molempia avoimia päitä. Edelleen halkaisijaltaan pieniä kaapeleita voidaan liittää halkaisijaltaan suuriin johtimiin käyttämättä käärettä 96. Samoin vaikka hoikin on koko ajan mainittu olevan "putkimainen", holkki voidaan tehdä kahden (tai useamman) pituussuuntaan halkaistun osaholkin ("simpukankuoret") muotoon, jotka voidaan asentaa johtimien ympärille putkimaisen hoikin muodostamiseksi käyttöä varten.Although the present invention has been described in considerable detail; with reference to certain preferred versions thereof, other versions are possible. For example, the barrier 46 may be omitted from the splice connector and a single solder pressurization means, such as a spring, may be used to simultaneously pressurize both solder pieces toward both open ends of the connector. Furthermore, small diameter cables can be connected to large diameter conductors without the use of a wrapper 96. Similarly, although the sleeve is always said to be "tubular", the sleeve can be made in the form of two (or more) longitudinally split sub-sleeves ("shell shells"). to form for use.

IlIl

Claims

An electrical connector (10) comprising: at least one tubular sleeve (18) having a closed end (20) and an open end (22) for accommodating an electrical conductor (16) within the sleeve, the peripheral inner wall (26) of the sleeve being and the sleeve is arranged to receive a lump of solder (28) therein near the closed end (20), characterized in that a member is arranged inside the sleeve to exert pressure on the lump of solder (28) to force the solder to the open end (22) of the sleeve at the temperature at which the lump of solder melts.

Connector according to claim 1, characterized in that the lump of solder (28) is located in the sleeve near its closed end (20) and is arranged to fill the space between the conductor (16) and the sleeve (18) upon melting.

Connector according to claim 2, characterized in that the pressure exerting means comprises a spring (82) located between the lump of solder (28) and the closed end (20) of the sleeve (18).

4. A connector according to any of the preceding claims, characterized in that the pressure exerting means is made of a swellable polymer which swells at a temperature not higher than the temperature at which the lump of solder (28) melts.

5. A connector according to any of claims 1-3, characterized in that the pressure exerting means is a gas.

Connector according to any of claims 1-3, characterized in that the pressure exerting means comprises reactants (88, 90) which react with each other so that a gas is developed, the reactants being separated by a barrier (92) which allows the reactants to react at a temperature higher than 100 ° C and up to the temperature at which the lump of solder melts. 28 80969

Connectors according to any one of claims 1-3, characterized in that the pressure exerting means comprises reactants (88, 90) which develop gas when they react, the reactants being reactive only at a temperature higher than 100 ° C and up to that temperature at which lump of solder melts.

Connector according to claim 2, characterized in that it comprises a metallic barrier (54) between the lump of solder (28) and the member (52), wherein the barrier (54) is arranged to melt at a temperature higher than the temperature at the lump of solder (28) melting, the latch (54) being axially displaceable within the sleeve.

Connector according to claim 8, characterized in that the pressure exerting means is a material which is liquid at the temperature at which the lump of solder (28) melts, and that the connector comprises a sealing element (60) for preventing leakage of the fluid past the barrier. (54).

Connector according to claim 2, characterized in that the lump of solder (28) is of such a size that when a divided conductor (16) is inserted into the sleeve (18) and the solder is melted, the solder completely fills in the conductor, filling the space between the conductor and the inner wall (26) of the sleeve and pressed out of the open end (22) of the sleeve.

Connectors according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a star-shaped washer placed near the open end (22) of the sleeve (22) with the tips of the star inwards, so as to engage an electrical conductor (16) inserted into the sleeve. .

Connector according to any of the preceding claims, characterized in that it comprises two of said tubular sleeves (102) in electrically conductive connection with each other.

Connectors according to claim 12, characterized in that the sleeves (102) have pressure-exerting means therein.

A method of connecting a connector to an electrical conductor, wherein the connector comprises: at least one tubular sleeve (18) with a closed end (20) and an open end (22) for accommodating the electrical conductor (16) within the sleeve; wherein the peripheral inner wall of the sleeve is pre-sealed and a lump of solder (28) is located in the sleeve near the closed end (20) of the sleeve, characterized in that the method comprises placing the electrical conductor (16) in the connector (18) of the connector and heating it. the solder (28) to at least its melting temperature while retaining the conductor (16) in the sleeve (18) against the force of the pressure exerting member (52), the member (52) being arranged inside the sleeve to exert pressure on the lump of solder (28). ) to force the solder toward the open end of the sleeve at the temperature at which the solder melts.

15. A method according to claim 14, characterized by the step of relatively moving the conductor (16) and the connector (10) to each other when the solder is melted.

Method according to Claim 14 or 15, characterized by the step of moving the sleeve (18) and the conductor (16) relative to each other to press solder against the open end (22) of the sleeve to fill substantially all the spaces in the conductor with solder and to substantially fill the space between the conductor and the sleeve with solder.

A method of jointing first and second electrical conductors by means of an electrically conductive connector comprising first and second metallic sleeves (44) in electrically conductive communication with each other, each socket having a closed end (20) and an open end. end (22) for accommodating a conductor (16) within the sleeve, the peripheral inner wall of each sleeve being pre-sealed and a lump of solder (28) located in each sleeve near the closed end (20) of the sleeve, characterized in that the method comprises the steps of connecting the first conductor to the connector by placing the first conductor (16) in the first sleeve (44) and heating the first sleeve to a temperature sufficiently high to melt the lump of solder (28) in the first sleeve and connecting the second conductor (16) to the connector by placing the second conductor in the second sleeve (44), heating the lump of solder (28) in the second the sleeve at at least the temperature at which the lump of solder melts while retaining the second conductor of the second sleeve against the force of the pressure exerting means (52), the means having been arranged to exert pressure on the lump of solder to force the solder against the sleeve. (18) open end (22) at a temperature at which the lump of solder in the second sleeve melts, thereby forcing the molten solder to the open end of the sleeve to fill the space between the second conductor and the second I; sleeve with solder. li