NO179309B - Innretning for elektrisk tilkopling til isolerte ledere i en flerlederkabel - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en elektrisk tilkoplingsinnretning som er anvendelig for tilkopling til en flerlederkabel med rotasjonssymmetrisk eller asymmetrisk form. Kabelen kan ha sirkulært tverrsnitt, men innretningen er særlig, om ikke utelukkende, egnet for anvendelse med en i hovedsaken flat kabel, f.eks. med i hovedsaken rektangulær form.

Innretningen ifølge oppfinnelsen unngår behovet for fjerning av isolasjon fra hver leder.

En kjent innretning for å danne elektrisk tilkopling til isolerte ledere av en flerlederkabel omfatter et isolerende hus og minst to par isolasjonsgjennomborende, ledende tenner som er montert på en tilkoplingsblokk og er innrettet til å danne elektrisk kontakt med respektive av lederne i kabelen, og hvor tennene, ved relativ bevegelse mellom tilkoplingsblokken og det isolerende hus, er innrettet til å bevege seg langs en kamflate av huset, for derved å gjennombore lederisolasjonen og danne kontakt med respektive ledere. En slik innretning er beskrevet i US-A-3 041 575 og FR-A-2 351 514 og vil i det følgende bli kalt en innretning av den angitte type.

Oppfinnelsen finner særlig anvendelse for tilkopling til en selvregulerende varmeelementkabel som har en positiv motstands-temperaturkoeffisient (PTC). Sådanne kabler kan ha to (eller flere) langstrakte ledere (samleskinner) som er innstøpt i et ledende polymermateriale som har en positiv motstands-temperaturkoef f isient (PTC), og som selv er innesluttet i en isolerende polymerkappe og eventuelt også en metallisk jordingsfletning og en ytre, beskyttende polymerkappe. Sådanne PTC-varmekabler er vist i f .eks. US-patentskrif tene 4 334 148, 4 318 881, 4 334 351, 4 400 614, 4 398 084, 4 582 983, 4 659 913, 4 574 188, 4 459 473 og 4 638 150. Varmeelementer for hvilke innretningen ifølge den foreliggende oppfinnelse er særlig egnet, selges av Raychem's Chemelex Division, f.eks. under handels-navnene AUTOTRACE, HWAT og WINTERGARD. Ved noen driftsforhold kan tilkopling til sådanne kabler være en tidkrevende operasjon, og dyktighet kan være nødvendig for på pålitelig måte å fjerne de ledende og isolerende polymermaterialer for å avdekke lederne. Den foreliggende oppfinnelse tillater på den annen side at raskere og mindre håndverksfølsomme tilkoplinger kan utføres. Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt en innretning av den angitte type som er kjennetegnet ved at det isolerende hus omfatter et metallinnelukke som omgir parene av tenner, og at partier av innelukket er isolert fra hverandre og har kamflater som er innrettet til å presse respektive par av tennene gjennom lederisolasjonen til kontakt med respektive ledere.

Da det isolerende hus omfatter et metallinnelukke, kan på fordelaktig måte, når den del av huset som bærer kabelen og tennene, presses inn i innelukket, tilstrekkelig kraft anvendes på tennene for å presse dem gjennom kabelisolasjonen og danne god elektrisk kontakt med lederne.

Den husdel som bærer tennene, kan skyves inn i den del som har metallinnelukket, og denne operasjon kan anordnes ved hjelp av en gjenget forbindelse mellom de to deler av huset.

Ved noen isolasjonsgjennomborende tilkoplingsinn-retninger er det en tendens til at lederne i en flerlederkabel kan bli presset mot hverandre, ved f.eks. sammenpressing av isolasjonen derimellom. Med de selvregulerende varmeelementkabler som er omtalt foran, kan dette ha en ugunstig virkning på deres operasjon på grunn av de elektriske egenskaper til det materiale i hvilket samleskinnene er innstøpt. Det kan følgelig være fordelaktig å innføre en isolasjonsdel mellom lederne når det dannes forbindelse med en sådan kabel, eller for øvrig å sikre at kabelen ikke skades.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningen hvis ene figur viser et snittriss av en utførelse av en tilkoplingsinnretning ifølge oppfinnelsen.

Figuren viser en koplingsstrykkeinnretning for å danne elektrisk forbindelse med isolerte ledere i en kabel (ikke vist). Innretningen omfatter prinsippet med samvirkende tilkoplings-blokker med skjær som presses mot hverandre slik at de trenger inn i og danner forbindelse med den elektriske kabel når to deler av et koplingsstykkehus skrues sammen.

Koplingsstykket omfatter en første isolerende, sylindrisk ytre husdel 212 som også tjener som monteringsblokk. Det ytre hus kompletteres av en ytterligere husdel (ikke vist) som omslutter en tilkoplingsblokk 200 ved dens bakre ende 204 og som danner gjengeinngrep med den ytre overflate av monteringsblokken 212. En treleder-kraftforsyningskabel (ikke vist) går inn i monteringsblokken 212 gjennom en kabelpakningsgland og har sin spenningsførende leder og nulleder koplet til respektive metallinnlegg 214 som er isolert fra hverandre. Kraftkabelens jordleder er koplet til en jordingskontaktklemme (ikke vist).

En rektangulær, selvregulerende toleder-varmekabel med en ytre jordingsfletning (ikke vist) går inn i den andre husdel gjennom en kabelpakningsgland og passerer inn i tilkoplingsblokken 200 ved dens bakre ende 204. I praksis tillates varmekabelen, som ikke er avisolert bortsett fra beskjæringen av dens jordingsfletning, å strekke seg noe inn i den tilstøtende ende av blokken 200, for å sikre at den er fullstendig omsluttet av tilkoplingsanordningen.

Tilkoplingsblokken 200 har et i hovedsaken rektangulært, isolerende, fremre parti 202 og et ledende bakre parti 204 med i hovedsaken sirkulært tverrsnitt. To par av metall-kontaktdeler 206, 208 er montert i det fremre parti 202 og er fjærbelastet utover slik at de forlater en langstrakt, rektangulær føringskanal 210 som er lukket i sin frontende, fri for inngang av en isolert varmekabel (ikke vist) fra det bakre parti 204. Kontaktdelene er beliggende i par som er tverrgående og langsgående forskjøvet fra hverandre for under drift å kontakte respektive av de to ledende samleskinner i varmekabelen.

Tilkoplingsblokkens fremre parti 202 er innrettet til å innføres i monteringsblokken 212 som er i hovedsaken sylindrisk og dannet av isolerende materiale og har to avtakbare og utskiftbare metallinnlegg 214 som er elektrisk isolert fra hverandre, for samvirke med respektive par av kontaktdelene 206, 208 på hver side av tilkoplingsblokken 200. De to innlegg 214 danner et i hovedsaken rektangulært innelukke i blokken 212, for opptakelse av tilkoplingsblokken 200. Innleggene 214 er avsmalnende ved sine fremre kanter, slik at kontaktdelene 206, 208, ved innføring av tilkoplingsblokken 200 i monteringsblokken 212, presses ned i kanalen 210. Denne virkning presser gjennom-boringstennene 216 på kontaktdelene gjennom varmekabelens isolasjon og gjennom det delvis ledende materiale i hvilket de langstrakte ledere er innstøpt, slik at de fastklemmes fra motsatte sider på selve kabellederne.

Med kontaktdelene 206, 208 i sin tilbaketrukne, eller åpne stilling kan varmekabelen passere fritt langs kanalen 210 som strekker seg derimellom. Ved lukning av koplingsstykket, ved skruing av husdelen - som inneholder varmekabelen som er beliggende i tilkoplingsblokken 200 - inn på monteringsblokken 212, presses blokkens 200 fremre parti 202 inn i sentrum 100 av blokken 212. Ved sin ytre ende har passasjen en innadrettet avsmalning som er avgrenset av flatene 112, og dette fører inn i et indre parti med ensartet tverrsnitt av en form og størrelse som er i hovedsaken lik formen og størrelsen på tilkoplingsblokkens fremre parti 202. Etter hvert som de to deler av koplingsstykket skrues sammen, rir således kontaktdelene 206, 208 suksessivt langs de avsmalnende eller koniske flater 112 og presses ned i det fremre parti 202. Dette forårsaker at til-koplingsdelenes tenner 216 trenger gjennom isolasjonen og det ledende polymermateriale på varmekabelen og danner elektrisk forbindelse med respektive av kabelens samleskinneledere. Ved det tidspunkt da kontaktdelene 206, 208 når frem til det ensartede, indre parti av passasjen 210, er elektrisk og mekanisk tilkopling til varmekabelen komplett. Ytterligere innadrettet bevegelse av tilkoplingsblokken 200 forårsaker deretter at jordingskon-taktklemmen passerer gjennom åpninger i tilkoplingsblokken 212 for å danne elektrisk kontakt med varmekabelens fletning.

På denne måte dannes to elektriske baner fra lederne gjennom respektive kontaktdeler 206 og 208 til respektive av innleggene 214. To stiftkontakter 217 er innstøpt i monteringsblokken 212 for å passere gjennom og danne elektrisk kontakt med respektive av innleggene 214, slik at de ledende baner forlenges tilbake gjennom blokken 212 og følgelig til respektive ledere i tilførselskabelen (ikke vist). Jordkontinuitet gjennom koplingsstykket er tilveiebrakt fra tilkoplingsblokkens 200 bakre metallparti 204, i hvilket varmekabelens jordingsfletning er fastspent, via et par stifter 218 som strekker seg derfra til fronten av blokken. Stiftene 218 danner inngrep med fatninger (ikke vist) ved monteringsblokkens 212 indre ende nær stift-kontakten som er forbundet med kraftforsyningskabelens jordleder. Dette arrangement er symmetrisk, i det minste i den grad at tilkoplingsblokken 200 kan dreies 180° om sin akse, og innleggene 214 er utskiftbare og glidbart montert i monteringsblokken 212.

Fjærbelastningen av de forskjellige kontaktdeler 206, 208 sikrer et konstant press på kontaktklemmene, og sikrer således høy integritet av de elektriske forbindelser under alle driftsforhold, innbefattet varmesyklusgjennomløpning. Det vil innses at en høy strømføringsevne kreves av et selvregulerende varmeelement, da det typisk, ved drift med 220/240 V, kan oppleves et kontinuerlig strømnivå på ca. 20 A, mens en maksi-mumsstrøm på ca. 120 A kan flyte momentant ved oppstarting av et varmeelement ved -30°C, på grunn av dets lave motstand ved denne temperatur.

Selv om det her beskrevne koplingsstykke har bare to ledere eller kjerner, vil det innses at det lettvint kan modifi-seres for bruk sammen med kabler som har tre eller flere ledende kjerner.

Den elektriske tilkopling kan utføres sikkert, raskt og lettvint, uten behov for stor dyktighet, og uten å kreve at isolasjonen fjernes fra kabelen.

Claims (5)

1. Innretning for å danne elektrisk tilkopling til isolerte ledere i en flerlederkabel, hvor innretningen omfatter et isolerende hus (212) og minst to par (206, 208) isolasjonsgjennomborende, ledende tenner (216) som er montert på en tilkoplingsblokk (200) og er innrettet til å danne elektrisk kontakt med respektive av lederne i kabelen, og hvor tennene

(216), ved relativ bevegelse mellom tilkoplingsblokken (200) og det isolerende hus (212), er innrettet til å bevege seg langs en kamflate (112) av huset (212), for derved å gjennombore lederisolasjonen og danne kontakt med respektive ledere, KARAKTERISERT VED at det isolerende hus (212) omfatter et metallinnelukke (214) som omgir parene (206, 208) av tenner (216), og at partier av innelukket (214) er isolert fra hverandre og har kamflater (112) som er innrettet til å presse respektive par av tennene (216) gjennom lederisolasjonen til kontakt med respektive ledere.

2. Innretning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at de nevnte partier av metallinnelukket (214) elektrisk sammenkopler respektive isolasjonsgjennomborende tenner (216) med elektriske kontakter i innretningen, for derved å tillate elektrisk forbindelse med de isolerte ledere.

3. Innretning ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at det isolerende hus (212) inneholder kamflåtene (112), og en annen husdel inneholder tilkoplingsblokken (200) som bærer de isolasjonsgjennomborende tenner (216) og er innrettet til å motta, lede og holde kabelen fast på plass i denne.

4. Innretning ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at de to deler av huset er innrettet til å skrues sammen for derved å bevirke den nevnte tilkopling til kabellederen.

5. Innretning ifølge ett av de foregående krav, KARAKTERISERT VED at den er innrettet til å oppta en i hovedsaken flat flerlederkabel hvor lederne strekker seg i hovedsaken parallelt med hverandre, og omfatter en isolerende anordning som er innrettet til å anbringes mellom kabelens ledere.