NO304767B1 - Konnektoranordning for elektrisk tilkobling av en kabel - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en konnektor-anordning for elektrisk tilkopling av en kabel bestående av en metallkjerne omgitt av et isolasjonslag, uten at det er nødvendig å avisolere kabelen, omfattende et par kjever som er utstyrt med skarpe elementer anordnet for å gripe inn med motstående områder på omkretsen av en kabel som er innført mellom kjevene, og å gjennomtrenge isolasjonslaget for å danne kontakt med kabelkjernen når kjevene blir beveget mot hverandre ved sammenklemming, hvor de skarpe elementene som bæres av kjevene utgjøres av flate tenner som hver befinner seg i et plan som strekker seg på tvers av den aksiale retningen til en kabel som skal tilkoples, og fortrinnsvis perpendikulært på denne retningen, idet tennene er kombinert i par, og er anordnet symmetrisk på hver side av kabelens midtplan parallelt med den nevnte retningen.

DE 2 062 304 beskriver en konnektor for elektrisk å sammenkoble fire hovedkabler med fire avgreningskabler uten å avisolere kabelen. Konnektoren omfatter fire par elektrisk ledende metalliske kjever, der hvert par er uavhengig fra de andre og der bare en del av disse metalliske kjevene som vender mot hovedkabelen, har en skjærekant.

Andre kjente konnektor-anordninger av denne typen har kjever som innbefatter grupper av pigger som peker mot hverandre i klemme-retningen. Slike anordninger har adskillige ulemper: De sentrerer ikke kabelen som det skal dannes en forbindelse med, og derved kreves at kabelen må holdes i den riktige posisjonen mens forbindelsesoperasjonen blir utført: de påfører konsentrerte trykk-krefter på kabelen i to små diametralt motstående områder av dennes omkrets, og derved sammenklemmes kabelen;

anordningen og størrelsen til piggene må passe sammen med diameteren til den ledende kjernen til kabelen, som varierer for et gitt tverrsnitt i avhengighet av hvorvidt kjernestrukturen er massiv eller dannet av tråder;

de er uegnet for å danne forbindelse med avisolerte trådkjernekabler siden komponenttrådene ikke lenger blir holdt sammen av isolasjonen, og sprer seg ut når kjevene blir klemt sammen; og

de er bare egnet for kabler med sirkulært tverrsnitt.

For å avhjelpe disse ulempene besørger den foreliggende oppfinnelse at kjevene er isolerte og at tennene i hvert par har konvekst buede skjærekanter som vender mot hverandre på skrå i forhold til retningen som de isolerte kjevene klemmer i på kabelen, idet minst én tann i minst én av de isolerte kjevene har en skjærekant som er elektrisk ledende, hvorved det gjøres mulig å danne elektrisk kontakt med kabelens kjerne.

En konnektor-anordning som angitt ovenfor har de følgende fordeler: kabelen påføres en automatisk sentreringseffekt siden de motstående par av flate tenner ikke lenger påtrykkes i bare to områder, men i fire områder som er fordelt rundt kabelens omkrets;

av samme grunn blir kabelen påført fire konvergerende krefter fra de motstående tannpar, hvilke krefter er fordelt rundt kabelens omkrets og tenderer til å fastholde kabelen uten å sammenklemme den;

de flate tennene er like godt egnet for kabelkjerner som er massive eller av tråder;

avisolerte kabler og isolerte kabler blir grepet på identisk måte av parene flate tenner uten noen risiko for at trådene til en trådkabel skal bli spredt: og

kabler som har ikke-sirkulært tverrsnitt, så som sektor-formede kabler for å føre trefase-elektrisitet, kan inngripes med like så godt som kabler med sirkulært tverrsnitt.

En konnektor-anordning i henhold til oppfinnelsen kan således anvendes

med kabler som er avisolert eller isolert, som er massive eller dannet av tråder, og som har sirkulært eller annet tverrsnitt. I alle tilfeller vil operasjonen med å danne en forbindelse ikke klemme sammen kabelen, og i stedet oppnås en tendens til å holde den kompakt uten å endre dens geometriske form.

Det har overraskende også vist seg at en konnektor i henhold til oppfinnelsen gir lavere elektrisk kontaktmotstand enn det som kan oppnås med en konvensjonell anordning som har pigger.

Selv om skjærekantene til tennene til en anordning i henhold til oppfinnelsen kan være rektilineære, er de fortrinnsvis buede, og har en konveks form slik som en sirkulær sektor, f.eks. en kvart sirkel i hvilket tilfelle de sirkulære sektorene som definerer formen til skjærekantene til tennene i det samme paret kan føre til to like sirkler som er tangensielle eller litt adskilt.

Tennene i det samme paret kan ligge i det samme tverrgående planet eller de kan ligge i to tverrgående plan som ligger nært hverandre. I tillegg kan tennene til to motstående par som tilhører de respektive kjever vende mot hverandre slik at de står nøyaktig mot hverandre, eller de kan være litt forskjøvet i den aksiale retningen til kabelen som skal forbindes, i hvilket tilfelle ett enkelt par av tenner på én av kjevene kan vende mot to par av tenner på den andre kjeven, hvor de to parene av tenner er litt forskjøvet i den aksiale retningen til kabelen og ligger på motstående sider av paret av tenner og den første kjeven. I praksis kan par av tenner som vender mot hverandre være fordelt i tydelige grupper.

En anordning i henhold til oppfinnelsen kan være utformet ved å sammenkople to kabler, f.eks. en hovedkabel og en avgreningskabel, i hvilket tilfelle kjevene har to systemer av par av tenner som vender mot hverandre anordnet side ved side med det formål å sammenkople de to kablene, og hvori det minste én tann i ett av systemene har en ledende skjærekant som er elektrisk forbundet med en ledende skjærekant til en tann i det andre systemet.

Andre egenskaper og fordeler med oppfinnelsen vil bli tydeliggjort i den følgende beskrivelse av ikke-begrensende utførelser som er gitt med henvisning til de medfølgende tegninger. Fig. 1 viseren kjent kabelkonnektor-anordning sett fra enden i kabelakseretningen. Fig. 2 og 3 er tilsvarende fig.1 og viser en konnektor-anordning i henhold til oppfinnelsen i to forskjellige kjeve-klemmeposisjoner.

Fig. 4 er et oppriss i retningen til pilen IV på fig. 2.

Fig. 5 og 6 er tilsvarende fig. 2 og viser en forskjellig utførelse.

Fig. 7 er et tverrsnitt gjennom en anordning i henhold til oppfinnelsen utformet for å sammenkople to kabler. Fig. 1 viser en konvensjonell konnektor-anordning for en elektrisk kabel 1 som består av en metallkjerne 2 omgitt av et isolasjonslag 3. Denne anordning består av to kjever 4 og 5 som hver er utstyrt med metallpigger 6 som vender i motsatte retninger på begge sider av kabelen 1. Når en klemmekraft F blir påtrykt kjevene 4 og 5 bringes disse til å bevege seg mot aksen 7 til kabelen 1, og piggene 6 gjennomtrenger laget 3 til kabelen og kommer i kontakt med dens kjerne 2 og etablerer en elektrisk forbindelse mellom kjernen og et apparat 8 som anordningen 4, 5 og 6 danner en klemmeforbindelsesterminal for.

Som forklart ovenfor, lider en slik anordning av ulemper som spesielt skyldes fraværet av innretninger for å sentrere kabelen mellom kjevene og innretninger for å opprettholde fastheten til kjernen når denne er en snodd eller viklet trådkjerne.

Fig. 2 viser en forbindelsesanordning som er i stand til å unngå disse ulempene. I denne anordningen, som på samme måte omfatter kjever 4 og 5, er nå kontaktelementene for gjennomtreng-ning av isolasjonslaget 3 til kabelen 1, tildannet av flate tenner 9 utstyrt med skjærekanter 10 og som er kombinert i par på hver av kjevene 4 og 5. De to tennene 9 i hvert par ligger i et enkelt felles plan perpendikulært på aksen 7 til kabelen 1 med deres skjærekanter 10 på skrå i forhold til hverandre, slik at det defineres en åpen vinkel mellom paret av tenner 9 i hvilken tennene mottar kabelen 1 før inntrengning i denne. Når kjevene 4 og 5 bringes til å bevege seg mot hverandre, kommer således hvert par av tenner 9 i kontakt med kabelen 1 i to punkter I og J som er adskilt på begge sider av

midtplanet P til anordningen som helhet. De fire kontaktpunktene I, J, I, J til de to motstående parene av tenner 9 definerer et rektangel som i form skiller seg lite fra et kvadrat. Som et resultat utøver motstående par av tenner en sentreringseffekt på kabelen 1, hvilken effekt fortsetter å virke ettersom tennenes like knivblader trenger inn i laget 3 til kabelen, slik at deres skjærekanter 10 kommer i kontakt med kabelkjernen 2 (fig. 3). Under virkningen av klemmekraften F som påtrykkes kjevene 4 og 5, påtrykker tennene 9 fire krefter f på kjernen 2 langs to kryssende tverrgående akser X og Y, hvilke krefter er like og konvergerer på aksen 7 til kabelen. Disse fire kreftene tjener til å holde kjernen 2 sammen dersom den består av en bunt individuelle tråder, og dette gjelder spesielt dersom kabelen er en avisolert snodd kabel, hvor trådene til en slik kabel blir spredt i en ødeleggende uorden av piggene 6 til anordningen vist på fig. 1 som griper inn med kabelen i bare to små diametralt motstående områder.

Som vist på fig. 4, kan de motstående par av tenner 9 oppta tverrgående plan som er litt forskjøvet langs retningen til aksen 7 til kabelen 1 som skal tilkoples eller forbindes. Mer presist samvirker hvert par av tennene 9 som tilhører kjeven 4 med to par av tenner 9 som tilhører kjeven 5, hvor planene til nevnte to par ligger på motsatte sider av planet til det førstnevnte paret. I tillegg er to aksialt adskilte grupper av like motvendende par av tenner anordnet på kjevene 4 og 5. Et par av tenner i hver gruppe på kjeven 5 fastgjort til apparatet 8 er laget av metall (kopper, aluminium, zamac etc), eller i det minste er skjærekantene til de korresponderende tennene laget av metall, og dermed forbindes kabelen elektrisk med nevnte apparat, mens de andre tennene kan være laget av et isolerende materiale så som en plast eller en kompositt. Antallet ledende tenner er valgt som en funksjon av strømmen som skal flyte gjennom konnektor-anordningen. Fig. 5 og 6 viser en variant hvor tennene 9 til kjevene har en skjærekant 10' som er buet snarere enn rettlinjet, og hvor hver tann er i form av en sirkelsektor som strekker seg over omtrent 90°, og avstanden C mellom sentrene til to 1/4 sirkeltann i det samme paret er litt større enn to ganger radius R til sirkelsektorene. Rommet som dannes av de to parene av tenner som vender mot hverandre, som er rombeformet i utførelsen på fig. 2 og 3, har nå en form som ligner en kors-formet kurve. Som det kan sees på fig. 5 og 6, er en anordning utstyrt med tenner som har denne formen spesielt egnet for kabler med forskjellige diametre. I praksis er en anordning som har tenner hvis skjærekanter har radius R egnet for å motta kabler som har diametre som ligger i området fra omtrent R/2 til omtrent 2R.

Fig. 7 viser en konnektor-anordning for sammenkopling av to kabler 1a og

1 b og som anvender kontaktelementer tilsvarende de som er beskrevet ovenfor med henvisning til fig. 5 og 6. Denne anordning har to kjever 14 og 15 utstyrt med to systemer A og B av par av tenner 9a, 9b anordnet side ved side, hvor hvert system tjener til å danne kontakt med én respektiv av to kabler 1a og 1b. Tennene 9a til systemet A korresponderer til en hovedkabel 1a og har kanter 10'a som har større radius enn kantene 10'b til tennene 9b til systemet B som korresponderer med en avgreningskabel 1b som normalt har mindre diameter. Hvert av forbindelsessystemene A og B er imidlertid egnet for å motta et stort område av forskjellige kabeldiametre. Kjeven 15 har et styrerør 11 som griper inn i en åpning 12 anordnet i den andre kjeven 14, hvilken åpning er traktformet bort fra kablene for å gjøre det mulig for de to kjevene å skråstilles i forhold til hverandre når de klemmes sammen ved hjelp av bolten 17 i inngrep med en mutter 18, hvorved gjøres mulig å sammen-kople forskjellige kabler 1a og 1b med ulik diameter.

De to kjevene 14 og 15 og de tilhørende delene, spesielt tennene 9a og 9b er fremstilt av plast. For imidlertid å besørge elektrisk forbindelse mellom de to kablene, er metall-strimler 16 innført i tverrgående utsparinger anordnet i noen av parene av tenner 9a, 9b som befinner seg i det samme tverrgående planet og som tilhører både systemet A og systemet B. Hver strimmel 16 er tilformet slik at den har skjærekanter 10"a og 10"b av metall som erstatter skjærekantene til de korresponderende tennene 9a, 9b som er eliminert ved uttagningene for å oppta strimlene 16.

Claims (8)

1. Konnektor-anordning for elektrisk tilkopling av en kabel (1) bestående av en metallkjerne (2) omgitt av et isolasjonslag (3), uten at det er nødvendig å avisolere kabelen, omfattende et par kjever (4, 5) som er utstyrt med skarpe elementer anordnet for å gripe inn med motstående områder på omkretsen av en kabel (1) som er innført mellom kjevene, og å gjennomtrenge isolasjonslaget (3) for å danne kontakt med kabelkjernen (2) når kjevene (4, 5) blir beveget mot hverandre ved sammenklemming, hvor de skarpe elementene som bæres av kjevene (4, 5), ut-gjøres av flate tenner (9) som hver befinner seg i et plan som strekker seg på tvers av den aksiale retningen til en kabel (1) som skal tilkoples, og fortrinnsvis perpendikulært på denne retningen, idet tennene (9) er kombinert i par, og er anordnet symmetrisk på hver side av kabelens midtplan (P) parallelt med den nevnte retningen, karakterisert vedat kjevene (4, 5) er isolerte og at tennene (9) i hvert par har konvekst buede skjærekanter (10') som vender mot hverandre på skrå i forhold til retningen som de isolerte kjevene (4, 5) klemmer i på kabelen (1), idet minst én tann i minst én av de isolerte kjevene har en skjærekant som er elektrisk ledende, hvorved det gjøres mulig å danne elektrisk kontakt med kabelens kjerne (2).

2. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert vedat utformingen av skjærekantene (10') på tennene (9) er sirkelsektorer, så som 1/4 sirkel.

3. Anordning i henhold til krav 2, karakterisert vedat sirkelsektorene som definerer utformingen av skjærekantene (10') på tennene (9) i et av parene, tilhører to like sirkler som er tangensielle eller litt adskilte.

4. Anordning i henhold til et hvilket som helst av kravene 1-3,karakterisert vedat tennene (9) i ett par ligger i et enkelt tverrgående plan, eller i to nærliggende tverrgående plan.

5. Anordning i henhold til et av kravene 1-4, karakterisert vedat tennene (9) til to par som vender mot hverandre og som tilhører forskjellige kjever (4, 5), vender nøyaktig mot hverandre, eller er anordnet med en liten forskyvning i den aksiale retningen til kabelen (1) som skal tilkoples.

6. Anordning i henhold til krav 5, karakterisert vedat et enkelt par av tenner (9) i en av kjevene vender mot to par av tenner (9) i den andre kjeven, og nevnte to par av tenner er litt forskjøvet fra hverandre i kabelens aksiale retningen og ligger på motstående sider av det enkle paret av tenner i den første kjeven.

7. Anordning i henhold til et av kravene 1-6, karakterisert vedat parene av tenner (9) som vender mot hverandre, er inndelt i klart avgrensede grupper.

8. Anordning i henhold til et av kravene 1-7, karakterisert vedat kjevene (14, 15) innbefatter to systemer (A, B) av par av tenner (9a, 9b) som vender mot hverandre og som befinner seg side ved side for å gjøre det mulig å sammenkople to kabler (1a, 1b), og hvor minst én tann i ett av systemene har en ledende skjærekant (10"a) som er elektrisk forbundet med en ledende skjærekant (10"b) på en tann (9b) i det andre systemet.