ITTO980255A1 - Unita' di connessione elettrica. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad un metodo per effettuare una giunzione tra due fasci di cavi elettrici, particolarmente nel campo della telefonia, elettrico.

Come è noto, i cablaggi delle linee telefoniche sono realizzati mediante fasci di cavi comprendenti decine di cavi elettrici, tipicamente cinquanta cavi. Fasci con cento o duecento cavi sono anche utilizzati.

I fasci di cavi sono alloggiati in guaine tubolari schermate, comprendenti uno strato interno di materiale isolante, uno strato intermedio di materiale schermante, ad esempio di maglia metallica, ed uno strato isolante esterno di rivestimento.

La giunzione tra due fasci di cavi viene normalmente effettuata mediante una pluralità di connettori elettrici che connettono ciascun cavo di un fascio ad un corrispondente cavo dell'altro fascio.

Allo scopo, vengono utilizzati connettori elettrici (generalmente denominati "splice") comprendenti un elemento di collegamento realizzato in lamiera metallica conduttiva e generalmente conformato a canale, il quale è atto a ricevere porzioni di estremità dei cavi elettrici da giuntare, isolati, e ad essere aggraffato sui cavi stessi. L'elemento di collegamento è provvisto di elementi di contatto a spostamento di isolante ("IDC"), atti a lacerare la guaina isolanti dei cavi a seguito dell'aggraffatura dell'elemento di collegamento per stabilire un collegamento elettrico tra l'elemento stesso e i conduttori dei cavi.

I connettori comprendono inoltre un rivestimento isolante, ottenuto generalmente mediante applicazione di uno strato di materiale polimerico su una superficie esterna dell'elemento di collegamento.

Connettori del tipo brevemente descritto sono illustrati, ad esempio, in US-A-3320 354 e US-A-5 110 387.

Nelle giunzioni tra fasci di cavi, i connettori associati a linee diverse sono disposti ravvicinati, e normalmente a contatto tra loro.

II rivestimento isolante dei connettori stessi assicura l'isolamento elettrico tra i connettori delle varie linee. Nelle applicazioni telefoniche convenzionali, tale isolamento è generalmente sufficiente ad impedire apprezzabili effetti di diafonia tra le linee. Tuttavia, la trasmissione di dati di tipo multimediale (ad esempio relativi a programmi televisivi via cavo, o ad applicazioni telematiche in genere) attraverso le linee telefoniche richiede un'elevatissima frequenza di trasmissione. In queste applicazioni, i connettori di tipo convenzionale descritti possono presentare problemi di diafonia, in quanto i segnali ad alta frequenza presenti su una linea possono creare interferenza di tipo induttivo su una linea adiacente.

Scopo della presente invenzione è fornire un'unità di connessione per effettuare la giunzione tra fasci di cavi, la quale consenta di risolvere i suddetti problemi.

Il suddetto scopo è raggiunto da un'unità di connessione elettrica secondo la rivendicazione 1.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, viene descritta nel seguito una forma preferita di attuazione, a titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali :

la figura 1 è una vista prospettica parziale di un'unità di connessione realizzata secondo la presente invenzione, in una configurazione di produzione;

la figura 2 è una vista prospettica di un connettore dell'unità di figura 1, in una configurazione di produzione;

la figura 3 è una vista laterale del connettore di figura 2;

la figura 4 è una sezione secondo la linea IV-IV di figura 3, con un dettaglio ingrandito;

la figura 5 è una vista schematica dell'unità di figura 1, in una configurazione d'uso;

la figura 6 illustra un esempio di giunzione tra due fasci di cavi realizzata mediante una pluralità di unità di connessione secondo l'invenzione;

la figura 7 è una vista prospettica di un primo connettore dell'unità nella configurazione d'uso, per la giunzione di due cavi elettrici;

la figura 8 è una sezione trasversale del connettore di figura 7 con un dettaglio ingrandito;

la figura 9 è una vista prospettica di un ulteriore connettore dell'unità nella configurazione d'uso; e la figura 10 è una sezione trasversale del connettore di figura 9, con un dettaglio ingrandito.

Con riferimento alle figure 1, 5 e 6, è indicata nel suo complesso con 100 un'unità di connessione elettrica, particolarmente per effettuare la giunzione di fasci 102, 103 formati ciascuno da un numero elevato di cavi 2, 3 (ad esempio cinquanta). Ciascun fascio 102, 103 è provvisto di una guaina 104 isolante definita da una pluralità di strati e convenientemente provvista di uno strato intermedio 105 di schermatura.

L'unità 100 comprende una pluralità di connettori elettrici 1 comprendenti, ciascuno, un elemento di collegamento 4 realizzato in lamiera metallica conduttiva, ed un involucro 36 di isolamento e schermatura. Gli involucri 36, come sarà descritto in dettaglio nel seguito, sono uniti tra loro da una coppia di bande 52 laterali, in modo tale da formare una catena o striscia continua di connettori 1.

Con riferimento alle figure da 1 a 4, l'elemento di collegamento 4 di ciascun connettore 1, nella sua condizione indeformata, presenta una forma allungata sostanzialmente a canale con sezione approssimativamente ad U, e comprende una parete di fondo 6 piana ed una coppia di pareti laterali 7, 8 (figura 4) estendentisi integralmente da rispettivi bordi laterali della parete di fondo 6 in direzioni divergenti tra loro, e delimitanti con essa una cavità 10.

Dai bordi liberi delle pareti laterali 7, 8 si estende un pluralità di elementi di ritenzione 14 deformabili, aventi ciascuno una porzione 15 di estremità ripiegata verso l'interno della cavità 10 ed atti ad essere deformati, in uso, verso l'interno della cavità 10 in modo da trattenere il rivestimento isolante 5, come meglio descritto nel seguito.

L'elemento di collegamento 4 comprende inoltre due coppie di elementi di contatto a spostamento di isolante ("IDC"), i quali sono costituiti, ciascuno, da una lama 17 ricavata per semitranciatura dalla parete di fondo 6 e ripiegata a 90° all'interno della cavità 10 lungo un piano ortogonale alla dimensione longitudinale del connettore.

Ciascuna lama 17 (figura 3) presenta, su un proprio bordo superiore, un intaglio 18 sostanzialmente ad imbuto, di tipo noto, avente una porzione di invito 19 ed una porzione 20 di fondo delimitata da una coppia di bordi 23 presentanti tra loro una distanza leggermente minore del diametro dell'anima conduttiva dei cavi 2, 3.

L'involucro 36 di ciascun connettore 1 è formato da un rivestimento isolante 5 applicato su una superficie esterna dell'elemento di collegamento 4 e da un rivestimento esterno 30 di schermatura.

Il rivestimento isolante 5 comprende convenientemente uno strato dielettrico 24 di materiale polimerico, ad esempio poliestere, il quale ricopre tutta la superficie esterna dell'elemento di collegamento 4 e presenta una coppia di porzioni laterali 25 sporgenti oltre gli elementi di ritenzione 14 dell'elemento di collegamento 4, in modo da poter essere "serrati" tra questi e mantenuti in posizione quando il connettore viene applicato sui cavi.

Le porzioni 25 laterali del rivestimento isolante 5 presentano dei recessi 34 in corrispondenza degli elementi di contatto 17, il cui scopo sarà chiarito nel seguito.

Il rivestimento 5 presenta una dimensione longitudinale maggiore rispetto all'elemento di collegamento 4, in modo da sporgere da questo con rispettivi bordi 35 assiali (figure 1 e 2).

Il rivestimento 5 è applicato sull'elemento di collegamento 4 mediante un adesivo; convenientemente, tale adesivo è costituito da un secondo strato 26 di materiale termoplastico avente temperatura di rammollimento minore di quella dello strato 24, ad esempio polietilene, facente parte del rivestimento 5 stesso ed atto a-permettere l'ancoraggio dello strato 24 all'elemento di collegamento 4 con un procedimento di termosaldatura .

Il rivestimento 30 comprende convenientemente uno strato 31 schermante metallico conduttivo costituito da una lamina di spessore ridotto, ad esempio di una lega di alluminio o rame con spessore dell'ordine di grandezza dei centesimi di millimetro (figura 4). Lo strato 31 è applicato sul rivestimento isolante 5 ancora mediante un processo di termosaldatura; allo scopo, lo strato 30 comprende convenientemente una sottile pellicola 32 di materiale termoplastico, ad esempio polietilene, avente temperatura di rammollimento minore di quella dello strato dielettrico 24.

Gli involucri 36 dei connettori 1 sono convenientemente ricavati mediante operazioni di tranciatura e formatura da un nastro 40 laminato continuo, ottenuto a sua volta dall'accoppiamento a caldo tra un primo nastro continuo formante il rivestimento isolante 5 e di un secondo nastro continuo formante il rivestimento di schermatura 30.

Più in particolare, come è evidente dall'esame della figura 1, gli involucri 36 sono ricavati da una porzione longitudinale intermedia del nastro 40, i cui bordi laterali formano le citate bande 52 di interconnessione tra gli involucri 36 stessi.

In questo modo, gli strati schermanti 31 di tutti i connettori 1 sono collegati elettricamente tra loro.

Convenientemente, ciascun connettore dell'unità 100 viene utilizzato per collegare tra loro un cavo 2 di un primo fascio con un rispettivo cavo 3 del secondo fascio (figura 6), ad eccezione di un connettore, indicato con 1' nelle figure 5, 9 e 10 per comodità di riferimento, il quale è utilizzato per collegare la schermatura di ciascun connettore 1 con la schermatura 105 delle guaine 104.

L'applicazione di ciascun connettore 1 ai relativi cavi 2, 3 viene effettuata, in modo noto, tramite attrezzi appositi non illustrati (pinze ad azionamento manuale o attrezzature semiautomatiche). Le estremità dei cavi 2, 3 vengono dapprima posizionate nelle rispettive porzioni di estremità della cavità 10 dell'elemento di contatto 4, in modo da disporsi, ciascuna, sovrapposta ad una rispettiva coppia di lame 17.

Il connettore 1 viene quindi deformato tramite il suddetto attrezzo, in modo noto, affinché le pareti laterali 7, 8 si portino in posizione ortogonale rispetto alla parete di fondo 6, gli elementi di ritenzione 14 siano ripiegati all'interno della cavità 10 ed i cavi 2, 3 siano forzati a penetrare negli intagli 18 delle lame 17. In questo modo, il rivestimento isolante dei cavi 2,3 si lacera al contatto con i bordi laterali dell'intaglio 18, e si stabilisce un collegamento elettrico tra le anime conduttive dei cavi stessi e l'elemento di collegamento 4 (figure 7 e 8).

Durante l'applicazione del connettore 1, le porzioni laterali 25 dello strato isolante 5 vengono guidati dall'attrezzo, mediante un'operazione di rollatura, a penetrare tra gli elementi di ritenzione 14 ed all'interno degli intagli 18 delle lame 17, in modo da contribuire alla ritenzione dei cavi 2, 3 stessi. I recessi 34 sono dimensionati in modo da evitare un'indesiderata interferenza tra il materiale costituente il rivestimento 5 ed i cavi stessi all'interno degli intagli 18. Come è chiaramente visibile in figura 8, i bordi 25a del rivestimento 5 sporgenti oltre il rivestimento 30 assicurano l'isolamento elettrico tra quest'ultimo e l'elemento di collegamento 4.

In figura 7, il connettore 1 è illustrato nella posizione di applicazione sui cavi 2, 3. L'elemento di contatto 4 è avvolto in modo sostanzialmente completo dal rivestimento di schermatura 30, da cui è isolato elettricamente mediante il rivestimento 5.

Il connettore 1' viene applicato (figure 9 e 1,0) su un filo 106 nudo (cioè privo di guaina isolante), il quale viene disposto passante attraverso il connettore stesso, in modo che una porzione intermedia 107 dello stesso formi un'ansa che fuoriesce superiormente dal connettore 1'.

Quando il connettore 1' viene applicato sul cavo 106, in modo del tutto analogo a quanto descritto per i connettori 1 (ovviamente, in questo caso le lame 17 non perforano alcun isolante), la porzione intermedia 107 del filo 106 viene serrata tra rispettive porzioni dello strato schermante 31 in prossimità dei bordi 25 dell'involucro 36, e stabilisce pertanto un contatto elettrico tra l'elemento di collegamento, il filo 106 e gli strati schermanti 31 dei connettori 1, collegati tra loro attraverso le bande 52.

Il filo 5 può pertanto essere collegato, alle proprie estremità, con gli strati di schermatura 105 delle guaine 104 dei fasci di cavi 102, 103, definenti un potenziale di riferimento e collegati preferibilmente, a loro volta, a terra.

Quando il numero dei cavi di ciascun fascio è elevato, ad esempio pari a cinquanta o più, per ragioni di ingombro radiale è inopportuno impiegare un'unica unità di connessione 100. Vengono allora impiegate più unità 100 sfalsate in senso longitudinale, come illustrato schematicamente in figura 6, preposte ciascuna al collegamento di un numero minore di cavi, ad esempio dieci. Il numero di connettori 1 di ciascuna unità 100 deve essere pari al numero delle linee da essa connesse, aumentato di una unità: i connettori 1' aggiuntivi di tutte le unità 100 vengono collegati in cascata tra loro, ed i connettori 1' di estremità sono collegati ai rispettivi strati di schermatura 105 dei fasci 102, 103.

Da un esame delle caratteristiche dell'unità di connessione 1 realizzata secondo la presente invenzione, sono evidenti i vantaggi che essa consente di ottenere.

In particolare, i connettori 1 costituenti tale unità sono schermati, ed eliminano problemi di diafonia tra le linee. Le schermature di tutti i connettori sono collegate tra loro ad alla massa definita dalla schermatura dei fasci di cavi da collegare, in modo tale da scaricare a terra ogni corrente parassita.

Il collegamento tra gli strati schermanti dei singoli connettori viene realizzato in modo semplice ed economico già durante il procedimento di fabbricazione, in quanto tutti gli involucri isolanti dei connettori dell'unità sono prodotti in striscia da un nastro continuo di materiale, e non richiede pertanto operazioni aggiuntive. Il collegamento alla massa è eseguito in modo altrettanto semplice, mediante un connettore dedicato facente parte dell'unità.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Unità (100) di connessione elettrica per effettuare una giunzione tra fasci (102, 103) di cavi (2, 3), del tipo comprendente una pluralità di connettori (1) provvisti, ciascuno, di un elemento di collegamento (4) atto a giuntare tra loro rispettivi cavi (2, 3) dei detti fasci (102, 103) e di un involucro isolante (36) che avvolge il detto elemento di collegamento (4), caratterizzata dal fatto che i detti involucri isolanti (36) dei detti connettori (1) sono provvisti di rispettivi strati schermanti (31), e dal fatto di comprendere primi mezzi (52) di collegamento per collegare i detti strati schermanti (31) tra loro. 2.- Unità secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i detti involucri (36) dei detti connettori (1) sono realizzati a partire da una nastro continuo (40) e sono collegati tra loro mediante almeno una porzione continua (52) del detto nastro (40), detti primi mezzi di collegamento essendo definiti dalla detta porzione continua (52) del detto nastro (40). 3.- Unità secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che i detti primi mezzi di collegamento sono costituiti da una coppia di bande (52) laterali del detto nastro (40). 4.- Unità secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere secondi mezzi di collegamento (1', 106) dei detti strati schermanti (31) dei detti connettori (1) ad un potenziale di riferimento (105). 5.- Unità secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che i detti secondi mezzi di collegamento comprendono un ulteriore connettore elettrico (1') uguale ai connettori (1) della detta pluralità di connettori e provvisto, a sua volta, di un elemento di collegamento (4) e di un involucro (36) il cui strato schermante (31) è collegato ai detti strati schermanti della detta pluralità di connettori (l) mediante detti primi mezzi di collegamento (52), primi mezzi conduttori (106) collegati al detto ulteriore connettore ed atti ad esser collegati al detto potenziale di riferimento, e secondi mezzi conduttori (107) interposti tra il detto elemento di collegamento (4) ed il detto strato schermante (31) del detto ulteriore connettore (1')· 6.- Unità secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che i detti primi e secondi mezzi conduttori sono costituiti da un unico filo elettrico (106). 7.- Unità secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i detti elementi di collegamento (4) dei detti connettori elettrici (1, 1') comprendono una parete di fondo (6), una coppia di pareti laterali (7, 8) delimitanti con la detta parete di fondo (6) una cavità (10), mezzi di contatto elettrico (17) estendentisi dalla detta parete di fondo (6) nella detta cavità (10), ed una pluralità di porzioni deformabili (14) estendentisi dalle rispettive pareti laterali (7, 8) ed atte ad essere deformate verso l'interno della detta cavità (10), in uso, per serrare tra loro rispettive porzioni laterali (25) del detto involucro (36). 8.- Unità secondo la rivendicazione 7, quando dipendente dalla rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che il detto filo elettrico (106) coopera con i detti mezzi di contatto (17) del detto ulteriore connettore (1') ed è serrato tra le rispettive porzioni laterali (25) dell'involucro (36) del detto ulteriore connettore (1') in modo da stabilire un contatto elettrico con il detto strato schermante (31) del detto involucro (36). 9.- Unità di connessione elettrica per effettuare una giunzione tra fasci di cavi, sostanzialmente come descritta ed illustrata nei disegni allegati