NO177879B - Koblingsstykke for å forbinde et par av ledninger - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et koblingsstykke for å forbinde et par av ledninger og utført som angitt i innledningen av krav 1.

Det vrimler i kjent teknikk av patenter som benytter oppfinnelsen av en isolasjonsfjernende ledningsforbindelse som vist i US-PS nr. 3 012 219. Dette patentskrift viser et koblingsstykke med et bunnstykke, et bredt U-formet, fjærende og ledende koblingselement og en hette som passer i en tilsvarende åpning i det bredere, øvre parti av bunnstykket. US mønster nr. 191 399 viser den skjematiske versjon av koblingsstykket og det generelle utseende av koblingsstykket slik det i mange år er blitt solgt av innehaverene av foreliggende oppfinnelse. Koblingsstykket har gjennomgått forandringer og forbedringer som har resultert i en rekke lignende produkter, men ikke skaffet trekkene i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Eksempler på disse modifikasjoner omfatter hva som læres av US-PS nr. 3 573 713; 3 656 088; 3 804 971 og 3 936 128.

Patentskrift nr. 3 012 219 og 3 656 088 viser U-formede, fjærende kontaktelementer. I det eldre patentskrift er slissene 17 og 19 innrettet til å sammenføye kobbertelefontråder av størrelsen nr. 19 til 26 og kontaktelementer 15 er dannet av 0,025 inch handelsmessing. Slissene er innrettet for redundante forbindelser til ledningene, mens slissene på kontaktelementet vist i US-PS nr. 3 656 088 har forskjellige størrelser for å koble plastbelagte aluminiumledninger. Det selges lignende koblingsstykker hvor de bredere slisser benyttes til koblingsstykker for kobbertråd, idet de bredere slisser tillater normalisering av deformasjonsspenninger.

De kjente koblingsstykker, i handelen kjent som søkerens UY-koblingsstykker, var utført av stivt polykarbonatmateriale og koblingselementet var dannet av handelsmessing 260 med full hardhet. Koblingselementet omfattet 2 ledningskoblingslisser og området mellom slissene i hver koblingsplate var ikke slisset. UY-koblingsstykkene var ikke anbefalt for 19-tråd og kunne ikke benyttes med endel ledninger som hadde tykkere isolasjon. US-PS nr. 3 936 128 viser et loddefritt koblingsstykke med en U-formet kontakt 40 for å koble to ledninger anordnet i et bunnstykke 20. Kontakten 40 har 2 ledningkoblende slisser med ekspansjonsslisser 42 mellom slissene 41. Slissene 41 har nøkkelhullform for å fordele spenningene frembragt ved kobling til ledningene.

For å skaffe et koblingsstykke som vil ta et større utvalg av trådstørrelser, f.eks. nr. 19 til nr. 26, og som kan utføres i et mindre kostbart materiale og motstå påkjenningen forbundet med temperaturforandring, lynnedslag og andre miljømessige årsaker, ble det innsett at koblingsstykket måtte ombygges for å gi den samme styrke. Materialene er, i det minste generisk, ikke nye og ikke nye innen område koblingsstykker, men det spesifikke valg av disse materialene og spesifikke konstruk-sjon av elementene i koblingsstykkene er nye. Problemene frembragt av en blott og bar forandring av materialene fordrer bruk av oppfinneriske evner og omfatter ved koblingstykket i henhold til den foreliggende oppfinnelse samvirkende relasjoner mellom elementer som ikke foreligger i kjent teknikk.

For å oppnå de ovenfor anførte hensikter og fordeler skaffes det derfor i henhold til oppfinnelsen et koblingsstykke som er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av karakteristikken til de vedføyde krav.

Det kan således ses at det i henhold til oppfinnelsen fås et forbedret ledningskoblingsstykke til å forbinde en rekke ledninger og omfatter et bunnstykke som har en rekke langstrakte, ledningsmottagende kanaler anordnet ved siden av hverandre og mellom utstrakte overflater for å romme et tilsvarende antall ledninger. Bunnstykket har doble, dype spor over de utstrakte overflater og er generelt perpendikulært på kanalene og med en åpning over sporene. Veggelementer strekker seg fra den indre omkretskant av åpningen mot kanalene for å definere et avkortet, konisk hulrom hvor hulrommets vegger divergerer med en vinkel på ca. 6° fra åpningen mot bunnen av hulrommet. Et U-formet, fjærende, ledende koblingselement tillater kobling av ledningene i kanalene og bena av U-en er brede, tynne, nærstående plater med dype spor innrettet til å passe i de parallelle spor og med en sliss i hver plate på linje med hver av kanalene. En klaringssliss er anordnet i hver plate mellom hver av de ledningsmottagende slisser på linje med kanalene. En hette av isolerende materiale bærer koblingselementet og hetten omfatter en endevegg, nedhengende sidevegger med to ben som henger over de frie kanter av veggene ved steder adskilt langs omkretsen slik at de er anordnet tilstøtende motsatte ender av platene til det U-formede koblingselementet, samt en omkretsribbe som rager ut fra den ytre overflate av sideveggene. Den ytre omkretsdimensjon av de frie kanter av de nedhengende sidevegger er noe større enn den innvendige dimensjon av åpningen i bunnstykket og bena er anordnet inne i bunnstykkets hulrom.

Når kraft utøves mot endeveggen av hetten og tvinger den i retning mot bunnen, vil åpningen i bunnstykket tvinges til utvidelse og tillate innføring av hetten og koblingselementet i hulrommet i bunnen slik at koblingselementet tillater en fullstendig effektiv fjærkontakt med ledningene anordnet i kanalene.

Ledningskoblingsstykket er dannet av 0,4 mm ledende metall såsom en duktil kobberledning, f.eks. handelsmessing 260. Hardheten velges som 3/4 hardhet for større duktilitet.

Bunnstykket er dannet av fleksibelt polyolefin som tillater at det kan strekkes noe for å motta hetten i en låsestilling som vil begrense dens forskyvning under påkjenninger som skyldes temperaturforandring, lynnedslag eller andre miljømessige årsaker. Hetten kan være dannet av lignende materiale for å tillate bøyning under innsetting og bøyning av bena ved fjærende bøyning av koblingselementet.

Bunnstykket kan omfatte et steg som strekker seg parallellt med kanalene og avbryter klaringsslissen mellom de ledningsmottagende kanalene. Steget har en bredde som normalt kan mottas i klaringsslissen, men deformeres når en ledning mottas i de ledningsmottagende slissene og får bredden av klaringsslissen til å bli mindre. Innsnevringen av klaringsslissen og resulterende sammenklemning av steget tillater videre en mekanisk låsing av koblingselementet til bunnstykket.

Et tetningsmiddel med fettlignende konsistens plasseres i bunnstykkets hulrom når koblingsstykkene er montert og for å sikre jevn fordeling av tetningsmiddelet og en dekking av overgangen mellom ledningene og koblingsstykket, kan klaringsslissen også ha motsatte utsparinger som danner passasjeorganer i sidene av slissen for å forbedre flyten av tetningsmiddel under påsetting av hetten på bunnstykket når en rekke ledninger kobles sammen. De ledningsmottagende slisser i koblingselementet i henhold til foreliggende oppfinnelse har samme bredde. Dette sikrer redundant kontakt med ledningene for å sørge for god elektrisk forbindelse.

Den foreliggende oppfinnelse skal ytterligere beskrives med henvisning til den ledsagende tegning. Fig. 1 viser et perspektivriss av et koblingsstykke i henhold til den foreliggende oppfinnelse i stilling for kontaktering av lukket ledning. Fig. 2 viser et vertikalt lengdesnitt sett langs linjen 2-2 på fig. 1, men uten å vise hetten og koblingselementet i den åpne eller ikke-koblende stilling. Fig. 3 viser et tverrgående utsnitt sett langs linjen 3-3 på fig. 1. Fig. 4 viser et tverrgående utsnitt av koblingsstykket i henhold til den foreliggende oppfinnelse sett langs den samme generelle flate som på fig. 3, men som viser koblingsstykket i åpen stilling og dessuten en annen utførelse av bunnstykket. Fig. 5 viser et oppriss forfra av koblingselementet i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Den foreliggende oppfinnelse beskrives med henvisning til tegningen hvor de samme henvisningstall refererer til de samme deler på samtlige figurer.

Koblingsstykket 10 på fig. 1 omfatter et isolerende bunnstykke 11 og en isolerende hette 12. Et generelt U-formet, ledende koblingselement 13 (se fig. 5) er båret av hetten 12 og tillater god elektrisk kontakt med et par av ledninger 14 og 15 som hver omfatter en leder 16 med et isolerende belegg 17.

Bunnstykket 11 omfatter flere langsgående, rørformede ledningsmottagende passasjer 20 ved siden av hverandre for innstikking av ledningsender som skal forbindes. Passasjene 20 begynner i en ende av strupeparti 21 i bunnstykket 11 og strekker seg inn i et hovedparti 22 hvor de skaffer ledningsbærende kanaler 24, se fig. 2. Det indre av hovedpartiet 22 er dannet med et hulrom 25 som står i forbindelse med kanalene 24 og bunnen av dette hulrom 25 har dype spor over kanalene 24 for å skaffe slissede områder 26 til å motta bena på koblingselementet 13. Hulrommet 25 har en generelt avkortet kjegleform og strekker seg fra en åpning i de øvre, utstrakte hoveddel 22 til de ledningsbærende kanaler 24 og er definert av innvendige veggflater som er anordnet med en vinkel på ca. 6° til aksen av det kjegleformede hulrom. Veggflåtene som definerer hulrommet 25, er dannet med en støtteflate 27 for å bære hetten 12 med dens nedhengende ben som strekker seg inn i hulrommet 25 og kommer til inngrep med dettes vegger for å holde hetten 12 på bunnstykket 11 i en åpen stilling. Overflaten 27 og bunnoverflaten av hetten 12 samvirker slik at åpningen av hulrommet får en åpen stilling for å motta den større hetten.

Bunnstykket 11 er fordelaktig støpt av et fleksibelt polymer-materiale som fortrinnsvis er gjennomskinnelige, løsnings-middelbeståndig, hydrofobt og fjærende, dvs. det har god strekkfasthet og tilstrekkelig elastisitetsmodul til å tillate 10 - 20% forlengelse. Et foretrukket materiale med disse egenskaper er et polyolefin, f.eks. polypropen som er mindre kostbart enn polykarbonat.

Hetten 12 bærer koblingselementet 13 og kan også være dannet av polypropen. Hetten 12 omfatter en ende- eller toppvegg 31 og generelt koniske omkretssidevegger 32. Et benpar strekker seg fra de frie kanter av sideveggene 32 ved motsatte sider av denne. Bena 33 er generelt kanallignende og anordnet ved motsatte ved sider av bena 36 og 38 på koblingselementet 13. Når hetten befinner seg i den åpne stilling, samvirker bena 33 med den indre overflate av hulromsveggene på bunnstykket for å holde hetten på plass og koblingselementet på plass for sammenføyning av ledningene. Hetten har en ytre, opphøyet omkretsring eller -ribbe 34 over en skrå overflate på de frie kanter av sideveggene 32.

Koblingselementet 13 er dannet av et elektrisk ledende, duktilt metall, ca. 0,4 mm (0,0159 inch) tykt, såsom en kobberlegering, f.éks. handelsmessing 260. Hardheten er fortrinnsvis 3/4 eller HO/3. Koblingselementet 13 er festet inne i hetten 12 og holdes fast av to motsatte utdragende haker 35, en anordnet på hver ende av tynne plater 36 og 38 som danner bena til det U-formede koblingselement 13. Platene 36 og 38 er parallelle og adskilt med ca. 1,27 mm (0,050 inch). Hakene 35 står i inngrep med bunnoverflaten av de kanallignende ben 33. Hver av platene 36 og 38 er forsynt med et dypt, ledningsmottagende spor eller sliss 39 anordnet på linje med en ledningskanal. Slissene 39

er adskilt med 3,2 mm (0,126 inch) i hver plate. Mellom de ledningsmottagende slisser 39 er det anordnet en klaringssliss 40 som tillater større fleksibilitet av koblingselementet. De ledningmottagende U-slisser 39 er opprinnelig 0,29 mm (0,0115 inch) brede mellom de parallelle partier av de motsatte kjever. De tvinges til å åpne seg til ca. 0,36 mm (0,014 inch) målt gjennom et tilnærmet sentrum av den deformerte leder når en 26-tråd stikkes inn i koblingsstykket. Dette er over flytepunktet for materialet, og elastisiteten i materialet tillater en retur mot den originale stilling til en bredde på 0,30 til 0,317 mm (0,012 til 0,0125 inch). En

19-tråd tvinger slissen til å åpne seg til ca. 0,63 mm

(0,025 inch). Dette er også over flytegrensen. Slissbredden

returnerer til ca. 0,58 mm (0,023 inch) når ledningen fjernes. Selv om materialet påkjennes utover flytegrensen, er det derfor en kontinuerlig elastisk kraft på tråden som opprettholder god elektrisk kontakt på grunn av den elastiske deformasjon av materialet som danner koblingselementet 13.

Geometrien til koblingselementet 13 tillater plastisk deformasjon uten brudd av koblingselementet. Dette oppnås ved nærværet av klaringssliss 40 anordnet mellom de ledningsmottagende slisser 39. Da de parallelle vegger og slissene 39 tvinges fra hverandre når en leder føres inn i gjennom dennes utvidede åpning, skyver ledningen det smale bånd av materiale på en side av U-slissen 39 mot sentrum av platen, hvilket får klaringsslissen 40 til å lukke seg ved innløpet og tvinger materialet på den andre side av den U-formede sliss mot enden av platen. Det er tilnærmet lik bevegelse på hver side av ledningen. Videre reduseres koblingselementets tilbøyelighet til brudd når den utsettes for plastisk deformasjon ved å plassere en radius ved bunnen av slissen som er noe større enn 1,5 ganger bredden av slissen for å tillate redusert spennings-konsentrasjon uten tap av effektivitet med hensyn til å danne god elektrisk kontakt.

Defleksjonen av materialet i platene 36 og 38 fra slissene 39 mot endene tjener til å tvinge bena 33 på hetten 12 fast mot en indre overflate av veggene som danner hulrommet 25. Videre tvinges den opphøyde ribbe 34 tett mot hulromsveggene og den skarpe kant på siden av ribben nær endeveggen 31 vil motstå krefter som er tilbøyelig til å forskyve hetten 12. Således forbedrer dannelsen av forbindelsen mellom lederen 16 til ledningen også det mekaniske feste av hetten til bunnstykket når hetten 12 settes inn i bunnstykket 11. Dette skjer ved at platene 36 og 38 på koblingselementet 13 utvider seg ved sin frie kant og tvinger bena 33 på hetten og sideveggene 32 utover mot veggene av bunnpartiet 22. Ettersom veggene på bunnstykket 22 vender tilbake eller avspennes til normal, ut-strukket stilling etter at hetten er flyttet til den lukkede stilling, har hulrommets vegger igjen negativ vinkel for å

holde hetten fast.

Koblingselementet 13 er også forsynt med en åpning 42 i hver plate 36 og 38. Denne åpning 42 er fortrinnsvis anordnet sentralt på elementet 13 og som vist dannet i en sidevegg i klaringsslissen 40. Som vist, defineres to slike åpninger 42 av bueformede vegger som er motsatt anordnet og danner en hjerte-formet passasje som tillater et kapslingsmiddel anbragt i koblingsstykket å passere fra den ene side av koblingselementet 13 til den andre ettersom kraft utøves under lukking av hetten 12. Effektiv kapsling av koblingsstykket for å begrense den påfølgende inntrengning av vann oppnås ved bruk av myke, plastiske materialer, vanligvis av fettlignende konsistens som polyisobuten, silikonfett eller et tetningsmiddel som selges av søkeren til denne søknad og som omfatter syntetisk polybutengummi, mineralolje, amorft silika og et anti-oksidasjonsmiddel. Kapslingsmiddelet fyller fullstendig alle mellomrom inne i koblingsstykket og fyller fortrinnsvis de rørformede ledningsmottagende passasjer.

På fig. 4 er det vist en annen utførelse av et koblingsstykke konstruert i henhold til foreliggende oppfinnelse. Dette koblingstykke som generelt er betegnet med 10', omfatter et bunnstykke 11', en hette 12 som i alle henseender svarer til den ovenfor beskrevne hette 12, da den er en lignende del, og et koblingselement 13. Bunnstykket 11' skiller seg fra bunnstykket 11 ved at dets steg 50 er anordnet i hvert slisset område 26' av et hulrom 25' og anordnet slik at det strekker seg parallellt til to ledningsmottagende kanaler 24' og er plassert mellom dem. Steget 50 har en bredde og høyde som skal mottas i klaringsslissen 40 på koblingselementet 13. Ved bruk er hetten 12 påsatt bunnstykket 11' og steget kommer inn i klaringsslissen 40 når ledningsbeleggene 17 fjernes av platene 36 og 38 på koblingselementet. Etter hvert som hetten ytterligere føres inn, begynner veggene som definerer klaringsslissen 40 å klemme steget 50 og faktisk fjerne materialet i steget når hetten er satt helt inn. Snittet mellom de bueformede vegger 42 og sideveggene som danner klaringsslissen 40 og den utvidede åpning på denne, danner kanter som definerer et klemmelignende element på hver plate 3 6 og 38. Materialet i platene som tvinges mot sentrum av platene 36 og 38 klemmes på steget 50 ved åpningene til de to klaringsslisser. Denne påklemming av steget 50 tjener til ytterligere å forsterke det mekaniske feste av hetten 12 på plass på bunnstykket og begrenser dets forskyvning i tilfellet av påkjenning av forbindelsen mellom lederne 16 og koblingselementet 13 på grunn av temperaturforandringer, lynnedslag eller miljømessige årsaker. Passasjen definert av utsparingen 42 og slissene 40 tillater fortsatt strømmen av det ikke viste kapslingmiddel.

Den foreliggende oppfinnelse skaffer således et forbedret koblingsstykke for å tilveiebringe god elektrisk forbindelse og benytter mindre kostbare materialer på en slik måte at det skaffes en redundant forbindelse for et større utvalg av ledningsstørrelser.

Claims (7)

1. Koblingsstykke for å forbinde et par av ledninger og som omfatter et bunnstykke (11) med en rekke langstrakte ledningsmottagende kanaler (24) ved siden av hverandre og med utstrakte overflater for å romme et tilsvarende antall ledninger (14, 15), hvor bunnstykket (11) har doble, dype spor (26) over overflatene og generelt perpendikulært på kanalene, en åpning over sporene (26) og veggelementer som strekker seg fra en indre omkretskant av åpningen mot kanalene (24) for å definere et avkortet, kjegleformet hulrom (25), hvor hulrommets vegger divergerer fra åpningen med en vinkel på ca. 6° fra omkretskanten til bunnen av hulrommet, et U-formet fjærende koblingselement (13) dannet av ca. 0,4 mm tykt ledende metall, hvor bena (36, 38) til det U-formede element utgjør brede, tynne, tett nærstående plater forsynt med dype spor og innrettet til å passe i de parallelle spor (26) og med et spor (39) i hver plate på linje med hver av kanalene, og en hette (12) som bærer koblingselementet (13) og er dannet for å passe i hulrommet, hvor hetten omfatter en sirkulær endevegg (31) og nedhengende sidevegger (32) med to ben som strekker seg forbi de frie kanter av sideveggene (32) ved generelt diametralt adskilte steder, hvor koblingselementet (13) er anordnet mellom bena og mot den innvendige overflate av endeveggen (31), hvor den ytre omkretsdimensjon av de frie kanter av de nedhengende sidevegger er noe større enn den innvendige dimensjon av åpningen i bunnstykket (11) , og bena (33) til hetten er anordnet innenfor hulrommet (25), karakterisert ved at bunnstykket (11) og hetten (12) er dannet av polyolefin og koblingselementet (13) er dannet av ledende metall, med enden av platene (36, 38) anordnet for å komme til inngrep med de innvendige vegger av bena (33), at sporene (39) i platene (36, 38) har samme størrelse, at en klaringssliss (42) i hver plate er anordnet mellom hvert av sporene (39) på linje med kanalene (24), slik at når kraft utøves mot endeveggen (31) på hetten (12) og tvinger den i en retning mot bunnstykket (11) , vil åpningen i bunnstykket (11) tvinges til utvidelse og tillate innføring av hetten (12) og koblingselementet (13) i hulrommet (25), hvorved platene til koblingselementet (13) tvinges mot bena (33) når en ledning (14, 15) kommer inn i sporene (39) i platene og tvinger bena (33) til inngrep med veggelementene for å hindre hetten (12) fra å forskyves fra hulrommet (25) og videre frembringer en fullstendig effektiv fjærkontakt med ledningene anordnet i kanalene (24).

2. Koblingsstykke i henhold til krav 1, karakterisert ved at hetten (12) har en utvendig omkretsribbe (34) på sideveggene hvis omkretsdimensjoner overstiger de innvendige omkretsdimensjoner av sidekantene i åpningen på bunnstykket (11) for å begrense bevegelser av hetten (12) ut av hulrommet (25) etter innføring av hetten (12) i hulrommet (25).

3. Koblingsstykke i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at polyolefinet er polypropylen.

4. Koblingsstykke i henhold til krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at metallet er en duktil kobberlegering med tre fjerdedels hardhet.

5. Koblingsstykke i henhold til krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at platene (36, 38) har en innbyrdes avstand på 1,27 mm og er dannet av duktil kobberlegering.

6. Koblingsstykke i henhold til krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at bunnstykket (11) er dannet med et steg (50) som strekker seg parallelt til kanalene og på linje med klaringsslissen (40), idet steget har en bredde som normalt kan mottas i klaringsslissen (40), men deformeres når en ledning innføres i sporene (39).

7. Koblingsstykke i henhold til krav 1 eller 6, karakterisert ved at koblingselementet (13) er dannet med en åpning (42) i hver plate (36, 38) for å tillate at et kapslingsmiddel plassert i bunnstykket (11) kan passere fra en side av koblingselementet til den annen.