Verbindungsvorrichtung für das Verbinden drahtförmiger elektrischer Leiter Die vorliegende Erfindung betrifft Verbindungs vorrichtungen für das Verbinden d'rahtförmiger elek- trisch#er Leiter. Solche Verbindungsvorrichtungen wer den beispielsweise beim Verbinden von blanken oder isolierten Kupfer- oder Aluminiumdrahtleitern in Telephon- und anderen elektrischen Schaltungen verwendet.
Ein Verwendungszweck, für den! die Ver bindungsvorrichtungen nach dieser Erfindung beson- d#ers geeignet sind, ist das elektrisch leitende Ver binden von kunststoffüberzogenen Kupferdrähten in TelephonkabelverbIndungen.
Die Verbindungsvorrichtung nach der vorliegen den Erfindung besitzt eine Anzahl von Schervorrich- tungen <B>'</B> die zusammen einen Kanal für die Auf nahme der drahtförmigen Leiter bilden und ist da durch gekennzeichnet, dass die zusamnienwirkend'en Kantenpaare der Schervorrichtungen von einer ersten Scherstelle bis zu einer letzten einen in Längsrich tung des Kanals zunehmend grösseren Abstand auf weisen.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen: Fig. <B>1</B> eine perspektivische. Ansicht einer Aus führungsform einer Verbindungsvorrichtung für Scher- Wirkung, Fig. 2 einen Grundriss der Vorrichtung nach Fig. <B>1</B> in flachausgelegtem Zustand, Fig. <B>3</B> einen Schnitt der Vorrichtung nach Fig. <B>1</B> und 2 nach Befestigen an einem drahtförmigen Lei ter,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine fertige Verbin dungsvorrichtung in Stellung zum elektrisch leitenden Verbinden von drei isolierten Drahtleitern, Fig. <B>5</B> einen Grundriss einer anderen Ausfüh rungsform einer Verbindungsvorrichtung, Fig. <B>6</B> einen Aufriss der Vorrichtung nach.
Fig. <B>5</B> vom Ende her gesehen, Fig. <B>7</B> teilweise im Schnitt einen Grundriss einer, fertig zusammengebauten Verbindungsvorrichtung mit Teilen nach den Fig. <B>5</B> und<B>6</B> und einem Paar iso- herter Leitungsdrähte vor dem Zusammenpressen, bei dem die Enden der Vorrichtung cine, Abdichtung erfahren, Fig. 7a einen Grundriss eines Teils einer Klemm backe der Pressform,
Fig. <B>8</B> teilweise im Schnitt einen Grundriss einer isolierten fertigen Verbindungsvorrichtung, die an einem Paar isolierter drahtförmiger Leiter befestigt und um- das angeschlossene Leiterpaar dicht abge schlossen ist, Fig. <B>9</B> einen Aufriss einer anderen Ausführungs form kurz vor dem Zusammenpressen, Fig. <B>10</B> einen Grundriss der Verbindungsvorrich tung nach Fig. <B>9,
</B> Fig. 10a eine perspektivische Ansicht von einem der Scherteile der Verbindungsvorrichtung nach Fig. <B>9;</B> Fig. <B>11</B> ist ein Aufriss der Verbindungsvorrichtung der Fig. <B>9</B> und<B>10</B> in zusammengedrückter Form und Fig. 12 eine perspektivische Darstellung emier weli- teren Ausführungsform der Drahtverbindungsvor- richtung mit auseinandergezogen dargestellten Teilen.
Fig. <B>3</B> veranschaulicht die Grundsätze, nach denen jede dieser Verbindungsvorrichtungen für drahtför- mige elektrische Leiter arbeitet. Der isolierte Draht leiter<B>10</B> ist hier gezeigt, wie er zwischen die beiden Seiten des Verbindungselements<B>11</B> der Fig. <B>1</B> ge- presst ist, wobei die obere Seite aus den Stäben 12, <B>13,</B> 14 und<B>15</B> besteht und die untere Seite entspre chend die Stäbe<B>16, 17</B> und<B>18</B> umfasst. Die Stäbe 12 und<B>16</B> haben einen Abstand, voneinander, der wesentlich grösser ist als der Durchmesser des iso lierten Leiters<B>10,
</B> während die Stäbe<B>15</B> und-<B>18</B> miteinander in Gleitkontakt kommen. Die<B>Ab-</B> stände der Stabpaare zwischen den Stäben 12 und <B>15</B> nehmen in der Richtung vom Stab 12 zum Stab <B>15</B> ab und schaffen damit die Voraussetzungen für Abscherwirkungen von abgestuft zunehmender Stärke.
Wenn die beiden Stabreihen, das heisst die beiden Seiten der Verbindungsvorrichtung, mit Kraft zusam'- men und gegen den vorher dazwischen eingeführten isolierten Leiter<B>10</B> gepresst werden, dann wird der Leiter<B>10</B> entsprechend in Schlangenlinie gepresst. Wo der Leiter zwischen einem Paar von Stäben hin durchgeht, die in einem Abstand voneinander stehen, der zumindest gleich dem vollen Durchmesser ist, der an dem isolierten überzug gemessen ist, so be# steht die Wirkung vorzugsweise im Biegen des Leiters.
Wo aber die Stäbe näher und näher<U>beisammen</U> hegen, wird zuerst der Kunststoffilberzug deformiert und vom metallischen Innenleiter<B>19</B> abgedrückt und dann der Leiter selbst gezogen oder hinsichtlich seines Querschnittes verringert und eventuell ent weder vollständig abgetrennt oder auf eine Dicke gebracht, bei der es leicht ist, das abstehende Ende 20 durch Ziehen von Hand zu entfernen.
Die erforderliche Einstellung des Abstandes<B>zwi-</B> schen den einzelnen Stäben dieser Verbindungsvor richtung wird durch die vorhandenen verbreiterten Enden 21, 22 und<B>23</B> der Stäbe<B>16, 17</B> und<B>18</B> sicher gestellt. Das Ende, 21 z. B. passt gerade zwischen die Stäbe 12 und<B>13,</B> wenn die Verbindungsvorrich tung in die in Fig. <B>1</B> gezeigte Form gebracht ist.
Die Abstände zwischen den einzelnen Stäben und die Abstände zwischen den beiden Stabreihen, das heisst den beiden Seiten der Verbindungsvorrichtung nach Fig. <B>1,</B> richten sich nach der jeweiligen Grösse des zu -verbindenden Drahtes. So sollte der grösste Abstand zwischen den Stäben zumindest ebenso gross sein wie der grösste Drahtdurchmesser und die Innen öffnung der Verbindungsvorrichtung sollte so. gross sein, dass die erforderliche Anzahl der zu verbin denden Drähte der gewünschten Grösse eingeführt werden kann.
Die Verbindungsvorrichtung<B>11</B> ist in Fig. 4 in einer Anordnung gezeigt, in der sie drei isolierte Drahtleiter<I>10a,<B>10b</B></I> und 10c umgibtund selbst von einer Metallwheide 24 und einer Isolierhülle <B>25</B> um geben ist. Charakteristische Scheiden- und Hüllen konstruktionen werden in grösserem Detail in den Fig. <B>7, 8</B> und 12 gezeigt. Die Klemmbacken<B>26</B> und <B>27</B> (Fig. 4) sind in Stellung, um einen Druck auf die beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Ver bindungsvorrichtung zum Formen, der gewünschten Verbindung auszuüben.
Der Druck wird in Richtung der angegebenen Pfeile, durch nicht gezeichnete Mit tel ausgeübt, die mechanisch oder von Hand, be trieben und beispielsweise mit passenden Zangen- oder anderen Hebelanordnungen ausgerüstet sein können. Bei dem Pressvorgange stellen die Stäbe der Ver- hindungsvorrichtung <B>11</B> die Verbindung zwischen den einzelnen Leitern her, die Metallscheide 24 wird flach um die Verhindungsvorrichtung <B>11</B> gelegt, wo- bei sie sich eng um die Enden der Verbindungsvor richtung schmiegt und verhindert, dass diese sich in Axialrichtung entlang den Drähten ausdehnt und dadurch lose wird,
und die Isolationshülle<B>25</B> legt sich zur elektrischen Isolierung und körperlichen Isolation um das Ganze.
Die Verbindungsvorrichtung<B>50</B> nach Fig. <B>5</B> und<B>6</B> ist ähnlich wie die Vorrichtung nach den Fig. <B>1</B> bis 4 in passender Weise aus einem einzelnen flachen Me tallstreifen geprägt und geformt. Die Stabteile <B>51, 52</B> und<B>53</B> sind nach der einen Richtung aus der Ebene des Metallstreifens verschoben und die Abschnitte 54,<B>55</B> und<B>56</B> sind, wie das Fig. <B>6</B> zeigt, nach der entgegengesetzten Seite hin verschoben, um einen offenen Kanal zu bilden, in den die Drahtleiter ein geführt werden können.
Wird, wie schon in Ver bindung mit der Vorrichtung nach Fig. 4 angegeben wurde, Druck auf die nacheinander entgegengesetz ten Seiten sich erstreckenden Oberflächenteile der Verbindungsvorrichtung gegeben, dann werden die Stäbe in Kontakt mit den Leitern gebracht und die erwünschte Scherwirkung zwischen den Stabpaaren, die den richtigen Abstand für die einzelnen Leiter aufweisen, herbeigeführt.
Auch hier ist der richtige Abstand zwischen den Stäben aufrechterhalten, da beide Enden eines jeden Stabes dauerhaft mit den Seitenteilen<B>57</B> und<B>58</B> verbunden sind, wodurch sich allerdings eine Gesamtgrösse der Verbindüngs- vorrichtung ergibt, die grösser ist als die der Kon struktion nach Fig. <B>1.</B>
In Fig. <B>7</B> ist die Verbindungsvorrichtung nach Fig. <B>5</B> und<B>6</B> in einer Metallhülle<B>70</B> und einem<B>Ab-</B> schnitt eines Isolationsrohres<B>71</B> aus Kunststoff unter gebracht, der verengte Endabschnitte<B>72</B> und<B>73</B> be sitzt, die von Metallrohrstücken 74 bzw. <B>75</B> umgeben sind.
Da diese Form der Verbindüngsvorrichtung selber die notwendige Zusammenhaltefestigkeit be sitzt und keine zusätzlichen äusseren Zusammenhalte- mittel benötigt, wie das bei der Verbindungsvorrich tung nach Fig. <B>1</B> der Fall ist, kann die Metallhülle<B>70</B> auf Wunsch weggelassen werden, ist aber hier zum Zwecke eines erhöhten mechanischen Schutzes vor handen. Die isolierten Drähte<B>76</B> und<B>77</B> laufen ganz durch die Vorrichtung hindurch, so dass sicher gestellt ist, dass sie von der Verbindungsvorrichtung in angemessener Weise umschlossen werden.
Nach dem Zusammendrücken der Verbindungsvorrichtung <B>50</B> innerhalb ihrer Haltehülle<B>70</B> und ihres Iso lationsüberzuges<B>71,</B> wie das in Verbindung mit Fig. 4 schon beschrieben wurde, werden die Enden <B>78</B> und<B>79</B> der Leiter von der Abscherebene zwi schen den Berührungsstäben<B>56</B> und<B>53</B> der zusam mengedrückten Verbindungsvorrichtung durch leich tes Biegen von Hand, und, wenn nötig, Ziehen ent fernt; sie können aber auch an Ort und Stelle be lassen werden.
In beiden Fällen werden die beiden verengten Endteile mittels der Formelemente<B>80</B> (teil weise im Schnitt angegeben) und<B>81</B> (teilweise im Aufriss gezeichnet), die ineinandergreifen und die räumliche Ausdehnung der Endteille verringern, ver- schlossen und luft- und feuchtigkeitsdicht abgeschlos sen. Der aktive Teil der Form 80a ist in Fig. 7a im Grundriss gezeigt, wobei der in Fig. <B>7</B> gezeigte Schnitt der Linie S-S entlang verläuft. Die Formen werden unter Anwendung eines Druckes in Rich tung der Pfeile gegen die, Röhrenabschnitte 74 (und <B>75)</B> gedrückt.
Eine andere Ausführungsform des dichten Zu sammenbaues einer Verbindungsvorrichtung ist in Fig. <B>8</B> veranschaulicht. Für diesen Fall Weiden die Leiter vor dem Einführen in die Vorrichtung, die, hier nur am oberen Ende offen ist, auf die erwünschte Länge zugeschnitten. Die Verbindungsvorrichtung<B>83,</B> die Metallscheide 84 und die Isolierhülle<B>85</B> werden alsdann zusammengedrückt, um die Verbindung herzustellen. Das Metallrohr<B>82</B> wird alsdann mit tels der Verengungsformen, wie das bei Fig. <B>7</B> an gegeben wurde, gesondert zusammengepresst, um einen feuchtigkeitsdichten Abschluss zu bilden.
Die Metallscheide 84 ist an beiden Enden verengt ge zeigt, wie das zum Verhüten einer Längsverschie bung der Scherstäbe der Verbindungsvorrichtung<B>83</B> notwendig ist, da die Stäbe wie bei der Verbin dungsvorrichtung<B>11</B> gemäss Fig. <B>1</B> längs der einen Seite der Verbindungsvorrichtung getrennt sind.
Die Isolierhülle ist bei diesen zu#sammengebau- ten Verbindungsvorrichtungen verhältnismässig zäh und starr und schliesst sich nicht von selbst so der Form der Leiter an, dass sich eine vollkommen feuch tigkeitssichere Abdichtung ergibt.
Für den letzt genannten Zweck wurde es als wirksam gefunden, die Innenfläche zumindest des bzw. der verengten Teile des Iselierüberzuges mit einer zähen hydrophoben Kunststoffmasse, wie zum Beispiel einem Silikon- fett, einem weichen Kohlenwasserstoffpolymer oder einem Fluorkohlenstoffwachs, zu über ziehen. Ein passend gewähltes Material haftet gut an allen Oberfläch <B>,</B> die es berührt, fliesst en um alle Bauteile an der Abdichtstelle und bleibt an diesen Stellen als wirksame dauerhafte Feuchtigkeits sperre.
Es werden erstaunlich geringe Mengen des Abdichtkunststoffes benötigt. Das gilt besonders im Falle kunststoffisolierter Drähte. Die hohen,<B>beim</B> Zusammenpressen der Abdichtstellen verwendeten Drücke dienen dazu, das hydrophobe Abdicht- mittel in äusserst dünnen, an-haftenden und in hohem Masse abscherbeständigen Schichten über alle, Iso lationsoberflächen im Bereich der Abdichtstelle zu verteilen, und neigt dazu, die Kunststoffisolation zu deformieren, um eine voll wirksame feuchtigkeits beständige Abdichtung zu schaffen,
die der Ver schiebung und dem Eindringen von Fremdstoffen bei wiederholten Änderungen im äusseren Fluiddruck wir kungsvoll Widerstand leistet.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Verbindungsvorrichtung ist in den Fig. <B>9, 10,<I>1</I></B> Oa und <B>11</B> veranschaulicht. Die Verbindungsvorrichtung<B>90</B> besteht aus einem flachen, mit mehreren Schlitzen versehenen Stück<B>91</B> und einer Anzahl gekrümmter Scherstäbe <B>92, 93</B> und 94, die durch die Schlitze des Stückes<B>91</B> reichen. Die Scherstäbe besitzen ausge weitete Endstücke (siehe 92a), die sich mit Rei bung gegen die Seitenkanten der Schlitze des Stückes <B>91</B> legen, genau in Stellen gehalten und durch seitliche Verlängerungen (siehe<B>92b)</B> an den Endstücken daran gehindert werden, durch die Schlitze gezogen<B>zu</B> wer den.
Die ausgeweiteten Endstücke und deren seit liche Verlängerungen sind in Fig. 10,a dargestellt. Mit dieser Verbindungsvorrichtung wird die schon oben beschriebene Scherwirkung erzielt, und es können dauerhafte elektrische Verbindungen hergestellt wer den, besonders, wenn dazu quer wirkende Vear- engungsmittel vorgesehen sind, wie z. B. eine-,äussere, anpassbare Stahlhülle.
Die Verbindungsvorrichtung<B>90</B> wird verwen det, indem man die Leiterenden zwischen die Platte <B>91</B> und die, ungleich breiten Scherstäbe <B>92, 93</B> und 94 einführt und dann das Ganze zwischen einer fla chen Pressplatte <B>95</B> und einer Pressform-96 in den in Fig. <B>9</B> durch Pfeile angegebenen Richtungen zu sammendrückt. Die Enden der Scherstäbe werden dabei so zusammengedrückt, dass sie mit den Kanten der Platte<B>91</B> parallel sind (Fig. <B>11).</B>
Alle Schlitze im Teil<B>91</B> der Verbindungsvorrich tung<B>90</B> sind gleich breit, während die Schlitzbreiten der Verbindungsvorrichtung<B>11 ,</B> nach Fig. <B>1</B> von Schlitz zu Schlitz verschieden sind. Beide Arten der Schlitzausbildung können bei beiden Arten der sonstigen Ausbildung der Verbindungsvorrichtung in Anwendung kommen.
Die Stahlhülle<B>110</B> der Fig. 12 gleicht der Hülle 24 in Fig. 4, indem sie am einen Ende vollständig geschlossen ist. Bei der Verbindungsvorrichtung der Fig. 12 jedoch hat die Hülle die zusätzliche Funktion, alle unabhängig deformierbaren Abschnitte der Scher- stäbe der Verbindungsvorrichtung vor und nach dem. Zusammenpressen des oder der Drähte in Wirkstellung zu halten.
Die Segmente, von denen zwei als Stäbe, <B>111</B> und 112 gezeigt sind, werden passend in die Hülle<B>110</B> gedrückt und deren offenes Ende, über die Aussenkante des äusseren Abschnittes etwas zu- sammengepresst, so dass sich die Segmente in der Hülle nicht mehr verschieben und beim nachfolgenden Zusammenpressen der ganzen Verbindungsvorrich tung wird eine voll wirksame Abscherung im Sinne der Fig. <B>3</B> zwischen gleitend einander berührenden Stäben erreicht. Die zusammengebauten Teile können einen weiteren Schutz erhalten durch überziehen mit Isolation und durch feuchtigkeitsbeständiges Abdich ten, wie es bereits beschrieben wurde.
Bei dieser Ver bindungsvorrichtung kann wie bei anderen Verbin dungsvorrichtungen mit Metallhülle und einer ein zigen Öffnung der Widerstand gegen Feuchtigkeit da durch bewirkt werden, dass in den Unterteil der Hülle eine kleine Menge eines hydrophoben Gemisches von Dichtungsmaterial oder einer oben beschriebenen Zusammensetzung eingeführt wird. Wenn die Ver bindungsvorrichtung an elektrische Leiter ange schlossen und zusammengepresst wird, um die, Ver bindung herzustellen, wird die Kunststoffzusammen- setzung um sämtliche Teile gepresst, um eine sichere Feuchtigkeitssperre zu bilden.
Diese, Verbindungsvorrichtungen haben sowohl bei Aluminium- wie bei Kupferdrähten, bei blanken und bei isolierten Drähten und bei Drähten der ver schiedensten Durchmesser Verwendung gefunden. Der Draht kann mittels Kunststoff, Papier oder einem anderen Isolationsüberzug versehen sein, immer ergab sich, dass die Scherwirkung genügend war, um die lo- lation zu verschieben und zwischen Verhindungsele- ment und metallischem Leiter einen guten elektrischen <B>K</B> ontakt herzustellen.
Die Wirkung ist besonders gün stig bei Drähten, die mit Polyäthylen oder einem ähnlichen Kunststoffmaterial überzogen sind-, denn die Scher- und Streckwirkung scheint eine Onentie- rang des Polymers und eine Verringerung in der sich ergebenden Fliesscharakteristik zu ergeben. Die Bil dung von vollständig feuchtigkeitssicheren Abdich tungen mit dieser Art von Draht ist von besonderer Bedeutung, da der Polyäthylenüberzug selber Ebene falls fast vollständig für Feuchtigkeit undurchlässig ist.
Die Anforderung ist weniger von Bedeutung bei Leitern mit Papierüberzug, bei denen andere Mittel vorgesehen sein müssen, um das Fernhalten von Feuchtigkeit sicherzustellen.
Es ist darauf hingewiesen worden, dass die Wirk samkeit dieser Verbindungsvorrichtungen in grossem Masse von der Scherwirkung abhängt, die durch die gegeneinanderdrückend:en Drucksfäbe bewirkt werden. Erstaunlicherweise ergab sich, dass Scher- kanten selber -nicht härter sein müssen- als das Ma terial, aus dem die elektrischen Leiter bestehen, ja, dass sie sogar wesentlich weicher sein können.
Bei spielsweise<U>kann</U> die Verbindungsvonichtung <B>11</B> der Fig. <B>1</B> aus halbharter Kupferplatte oder Aluminium platte mit einer Härte von 2 oder<B>3</B> nach der Mohs- schen Skala hergestellt sein. Der Draht verformt die Scherkanten der Verbindungsvorrichtung so wie er selbst verformt und kalt gezogen wird und schafft dadurch offensichtlich einen besseren Kontakt, als es sonst der Fall wäre.
Eine zusätzliche Schneid- wirkung kann, wenn gewünscht, beispielsweise durch Härten oder Wetzen der Schneidkante an der Stoss stelle zwischen Stab<B>15</B> und Stab<B>18</B> der Verbindungs vorrichtung der Fig. <B>1</B> bis<B>3</B> vorgesehen werden, so dass die Entfernung der Drahtenden erleichtert.wird. Doch ist diese Ausführungsform normalerweise nicht nötig, wie das in Verbindung mit der Beschreibung von Fig. <B>7</B> angegeben wurde. Auch plattierter Stahl kann verwendet werden.
Wo Unterschiede hinsicht lich der Schneidwirkung an den Scherzonen erwünscht sind, sind die Verbind:ungsvorrichtungen der Fig. <B>10</B> und 12 besonders wertvoll, da die getrennten Scher- stäbe dieser Verbindungsvorrichtungen aus verschie denen Materialien mit verschiedenem Härtegrad her gestellt werden können. Das Metall der Verbindungs vorrichtungen sollte so frei von Federung sein wie möglich.
Obwohl Zahl und Diniensionierung der Scher- stäbe der Verbindungsvorrichtungen nicht von ent- scheidender Bedeutung sind, ergab sich doch, dass fünf bis sieben Stäbe im richtigen Abstand für eine Konstruktion der Verbindungsvorrichtungen z. B. für Drähte von etwa<B>0,9</B> mm bis etwa 0,4 mm brauchbar sind. Es kann eine grosse Anzahl von Stäben benutzt werden. Eine geringere Anzahl von Stäben kann wirkungsvoll sein, wo Drähte einheit lichen Durchmessers miteinander zu verbinden sind.
Der Abstand zwischen den Stäben kann entlang der Verbindungsvorrichtung fortschreitend gleichförmig geändert sein, wie das gezeigt ist; doch können auch zwei oder mehr dieser Abstände unter sich gleich breit sein, vorausgesetzt, die Stäbe sind genügend starr.
Meist ist es wünschenswert, die Hauptdimensionen der fertigen Verbindungsvorrichtung möglichst klein zu halten. Die vorliegende Verbindungsvorrichtung kann ausserordentlich klein und kompakt gemacht werden und doch sehr wirkungsvoll sein. Die ein zelnen Stäbe müssen natürlich genügend breit und dick sein, um den Druck beim Biegen und Scheren der elektrischen Leiter auszuhalten, ohne selbst in unerwünschter Weise deforiniert zu werden. Es ist weiter beobachtet worden, dass bessere Verbindungen erhalten werden, wenn die Breite der Stäbe grösser gewählt wird als dem festgelegten Kleinstmass ent spricht.
Die grössere Länge, die sich zwischen den Scherflächen des Leiters dadurch ergibt, scheint in diesen Fällen ein zusätzliches Kaltziehen des metalli schen Leiters zu ermöglichen und jede Möglichkeit eines verringerten Querschnittes und eine Schwächung des Leiters an solchen Flächen zu vermeiden.
Eine Verbindungsvorrichtung für die Verwendung bei Teleph#nkabelverbindungen kann eine Verbin dungsvorrichtung der Fig. <B>1</B> sein und aus einer Ahi- miniumplatte mit einer Dicke hergestellt sein, die gleich zweimal dem Durchmesser des zu benutzenden stärksten elektrischen Leiters aus Kupfer ist. Sie kann mit einer kaltgezogenen, am Ende offenen Hülle aus Stahl als Schutz versehen und in dieser untergebracht sein, wobei die Hülle aus einer Stahl platte mit einer Anfangsdicke von 0,3048<U>mm</U> her gestellt ist.
Die fertige Vorrichtung kann in einer Iso lationshülle sitzen, die am einen Ende geschlossen und am anderen Ende verengt ist, wie Fig. <B>8</B> zeigt, wobei die Hülle aus einem dünnen Film aus hartem, zähem Kopolymer von Vinylchlorid und Vinylacetat besteht und eine Dicke besitzt, die etwa gleich der Dicke der metallischen Verbindungsvorrichtung ist. Der verengte Halsteil kann innen mit einer dünnen Schicht aus weichem, zähem Isobutylen-Polymer -überzogen und aussen mit einem engen, passenden, dünnen Kupfer- oder Aluminiumrohr umgeben sein.
Solch eine fertige Verbindungsvorrichtung wurde mit einem Paar polyäthylenisolierter Kupferdrähte, von denen der eine Draht etwa 0,4<U>mm</U> und der andere Draht etwa<B>0,9</B> mm dick war, geprüft, wobei die verlängerte Prüfung mit<B>50</B> periodigem Wechsel strom und einem Druck von<B>0,7031</B> kg/cm2 bis zu einem Vakuum von<B>508</B><U>mm</U> Quecksilber in einem wässrigen Elektrolyten bei einer Temperatur von 54,440<B>C</B> durchgeführt und bei einer Temperatur von 17,7811 <B>C</B> wiederholt wurde, wobei sich keinerlei Versagen zeigte und keine nennenswerte Abnahme in der Leitfähigkeit durch die Verbindung auftrat.
Weitere Ausführungsformen und Kombinationen der hier beschriebenen und in den Zeichnungen ver anschaulichten Verbindungsvorrichtung sind z. B. Verbindungsvorrichtungen, bei denen die Trennstufe weggelassen ist, Verbindungsvorrichtungen, die als Abzweigklemmen benutzt sind, Verbindungsvorrich tungen für starke Beanspruchung und die Verwen dung in Verbindung mit Kabeln oder Drähten gro ssen Durchmessers und Verbindungsvorrichtungen, bei denen die Scherelemente an zusammendrückbaren Hüllen direkt montiert sind oder einen Teil dieser Hülle bilden.
Eine solche Ausführungsform mit zwei für den Anschluss von elektrischen Leitern ausgebil deten Enden kann einen oder mehrere schmale Schlitze im Mittelteil und einen oder mehrere weite Schlitze bei jedem Endteil besitzen und so eine Doppelendverbindungsvorrichtung bilden, um an bei den Endtei-len Drahtenden anzuschliessen.
Connecting device for connecting wire-shaped electrical conductors The present invention relates to connecting devices for connecting wire-shaped electrical conductors. Such connecting devices are used, for example, in connecting bare or insulated copper or aluminum wire conductors in telephone and other electrical circuits.
A purpose for which! the connection devices according to this invention are particularly suitable is the electrically conductive connection of plastic-coated copper wires in telephone cable connections.
The connecting device according to the present invention has a number of shearing devices which together form a channel for receiving the wire-shaped conductors and is characterized in that the cooperating pairs of edges of the shearing devices are first shear point to a last one in the longitudinal direction of the channel increasingly larger distance have.
Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are illustrated in the accompanying drawing. They show: FIG. 1 a perspective. View of an embodiment of a connecting device for shear action, FIG. 2 a plan view of the device according to FIG. 1 in the flat state, FIG. 3 a section of the device according to FIG. <B> 1 </B> and 2 after attaching to a wire-shaped conductor,
Fig. 4 shows a section through a finished connec tion device in position for the electrically conductive connection of three insulated wire conductors, Fig. 5 </B> a plan view of another embodiment of a connection device, Fig. 6 </B> an elevation of the device.
FIG. 5, seen from the end, FIG. 7, partially in section, a plan view of a fully assembled connecting device with parts according to FIGS. 5 and <B> 6 </B> and a pair of insulated conductor wires before pressing together, in which the ends of the device are sealed, FIG. 7a shows a plan view of part of a clamping jaw of the press mold,
FIG. 8, partially in section, a plan view of an insulated finished connecting device which is fastened to a pair of insulated wire-shaped conductors and is tightly closed around the connected pair of conductors, FIG. 9 a Elevation of another embodiment shortly before the pressing together, FIG. 10 A plan view of the connecting device according to FIG. 9,
FIG. 10a is a perspective view of one of the shear parts of the connector of FIG. 9; FIG. 11 is an elevation of the connector of FIG. 9 </B> and <B> 10 </B> in compressed form and FIG. 12 shows a perspective illustration of another embodiment of the wire connection device with parts shown in exploded form.
FIG. 3 illustrates the principles on which each of these connecting devices for wire-shaped electrical conductors works. The insulated wire conductor <B> 10 </B> is shown here as it is pressed between the two sides of the connecting element <B> 11 </B> of FIG. <B> 1 </B>, the The upper side consists of the rods 12, <B> 13, </B> 14 and <B> 15 </B> and the lower side accordingly consists of the rods <B> 16, 17 </B> and <B> 18 </B> includes. The bars 12 and <B> 16 </B> have a distance from one another which is significantly greater than the diameter of the insulated conductor <B> 10,
</B> while the bars <B> 15 </B> and <B> 18 </B> come into sliding contact with one another. The <B> distances </B> between the rod pairs between the rods 12 and <B> 15 </B> decrease in the direction from the rod 12 to the rod <B> 15 </B> and thus create the conditions for Shearing effects of gradually increasing strength.
If the two rows of bars, that is to say the two sides of the connecting device, are pressed together with force and against the insulated conductor 10 previously inserted between them, then the conductor becomes 10 pressed accordingly in a serpentine line. Where the conductor passes between a pair of rods spaced a distance from one another at least equal to the full diameter measured on the insulated coating, the effect is preferably to bend the conductor.
However, where the bars are closer and closer together, the plastic silver coating is first deformed and pressed off the metallic inner conductor <B> 19 </B> and then the conductor itself is drawn or its cross-section is reduced, and possibly either completely separated or made to a thickness at which it is easy to remove the protruding end 20 by pulling by hand.
The required setting of the distance between the individual rods of this connecting device is provided by the widened ends 21, 22 and 23 of the rods 16, 17 > and <B> 18 </B>. The end, 21 z. B. just fits between the rods 12 and <B> 13 </B> when the connecting device is brought into the shape shown in Fig. 1.
The distances between the individual rods and the distances between the two rows of rods, that is to say the two sides of the connecting device according to FIG. 1, depend on the respective size of the wire to be connected. The largest distance between the rods should be at least as large as the largest wire diameter, and the inner opening of the connecting device should be like this. be large so that the required number of wires to be connected of the desired size can be introduced.
The connector 11 is shown in Fig. 4 in an arrangement in which it surrounds three insulated wire conductors 10a, 10b, and 10c and is itself surrounded by a metal wedge 24 and an insulating sleeve <B> 25 </B> around. Characteristic sheath and sheath constructions are shown in greater detail in FIGS. 7, 8 and 12. The jaws 26 and 27 (Fig. 4) are in position to exert pressure on the two opposite sides of the connecting device to form the desired connection.
The pressure is exerted in the direction of the arrows indicated by not shown with tel, which operated mechanically or by hand, be and can be equipped, for example, with suitable pliers or other lever arrangements. During the pressing process, the rods of the prevention device 11 establish the connection between the individual conductors, the metal sheath 24 is placed flat around the prevention device 11, whereby they fit tightly nestles around the ends of the connector and prevents it from expanding in the axial direction along the wires and thereby becoming loose,
and the insulation cover <B> 25 </B> covers the whole thing for electrical and physical insulation.
The connecting device <B> 50 </B> according to FIGS. <B> 5 </B> and <B> 6 </B> is similar to the device according to FIGS. <B> 1 </B> to 4 in appropriately shaped and shaped from a single flat metal strip. The rod parts <B> 51, 52 </B> and <B> 53 </B> are displaced in one direction out of the plane of the metal strip and the sections 54, <B> 55 </B> and <B> 56 Are, as shown in FIG. 6, shifted to the opposite side in order to form an open channel into which the wire conductors can be inserted.
If, as has already been indicated in connection with the device according to FIG. 4, pressure is applied to the surface parts of the connecting device which extend in succession from opposite sides, then the rods are brought into contact with the conductors and the desired shear action between the pairs of rods, which have the correct spacing for the individual conductors.
Here, too, the correct distance between the rods is maintained, since both ends of each rod are permanently connected to the side parts <B> 57 </B> and <B> 58 </B>, which, however, increases the overall size of the connecting device results, which is greater than that of the construction according to Fig. <B> 1. </B>
In FIG. 7, the connecting device according to FIGS. 5 and 6 is in a metal shell 70 and a Section </B> of an insulation tube <B> 71 </B> made of plastic placed under the narrowed end sections <B> 72 </B> and <B> 73 </B> which are made of metal tube pieces 74 or . <B> 75 </B> are surrounded.
Since this form of the connecting device itself has the necessary cohesive strength and does not require any additional external cohesive means, as is the case with the connecting device according to FIG. 1, the metal shell can be used <B> 70 </ B> can be omitted on request, but is provided here for the purpose of increased mechanical protection. The insulated wires <B> 76 </B> and <B> 77 </B> run right through the device, ensuring that they are adequately enclosed by the connecting device.
After the connecting device <B> 50 </B> has been pressed together within its holding sleeve <B> 70 </B> and its insulation cover <B> 71, </B> as has already been described in connection with FIG the ends <B> 78 </B> and <B> 79 </B> of the conductors from the shear plane between the contact rods <B> 56 </B> and <B> 53 </B> of the compressed connecting device slight bending by hand and, if necessary, pulling removed; but they can also be left in place.
In both cases, the two narrowed end parts are indicated by means of the form elements <B> 80 </B> (partly indicated in section) and <B> 81 </B> (partly drawn in elevation), which interlock and the spatial extent of the end parts reduce, closed and sealed airtight and moisture-tight. The active part of the mold 80a is shown in plan in FIG. 7a, the section shown in FIG. 7 running along the line S-S. The molds are pressed against tube sections 74 (and <B> 75) </B> using pressure in the direction of the arrows.
Another embodiment of the sealed assembly of a connecting device is illustrated in FIG. 8. In this case, the ladder is cut to the desired length before being inserted into the device, which here is only open at the upper end. The connecting device 83, the metal sheath 84 and the insulating sleeve 85 are then pressed together to establish the connection. The metal tube <B> 82 </B> is then pressed together separately by means of the constriction shapes, as was indicated in FIG. 7, in order to form a moisture-tight seal.
The metal sheath 84 is narrowed at both ends shows how this is necessary to prevent longitudinal displacement of the shear bars of the connecting device <B> 83 </B>, since the bars as in the connecting device <B> 11 </B> according to Fig. 1 are separated along one side of the connecting device.
With these assembled connecting devices, the insulating sheath is relatively tough and rigid and does not attach itself to the shape of the conductor in such a way that a completely moisture-proof seal results.
For the last-mentioned purpose, it has been found to be effective to cover the inner surface of at least the narrowed part or parts of the insulating coating with a tough hydrophobic plastic compound, such as a silicone grease, a soft hydrocarbon polymer or a fluorocarbon wax. A suitably selected material adheres well to all surfaces <B> </B> it touches, flows around all components at the sealing point and remains at these points as an effective permanent moisture barrier.
Amazingly small amounts of the sealing plastic are required. This is especially true in the case of plastic-insulated wires. The high pressures used when compressing the sealing points serve to distribute the hydrophobic sealant in extremely thin, adherent and to a large extent shear-resistant layers over all insulation surfaces in the area of the sealing point, and tends to deform the plastic insulation to create a fully effective moisture resistant seal,
which effectively provides resistance to the displacement and penetration of foreign matter with repeated changes in the external fluid pressure.
Another embodiment of the present connecting device is illustrated in FIGS. 9, 10, <I> 1 </I> </B> Oa and <B> 11 </B>. The connecting device <B> 90 </B> consists of a flat piece <B> 91 </B> provided with a plurality of slits and a number of curved shear bars <B> 92, 93 </B> and 94 which pass through the slits of the piece <B> 91 </B> are enough. The shear bars have widened end pieces (see 92a) which, with friction, lie against the side edges of the slots in the piece <B> 91 </B>, held precisely in place and supported by lateral extensions (see <B> 92b) </ B> the end pieces are prevented from being <B> pulled </B> through the slots.
The expanded end pieces and their extensions since Liche are shown in Fig. 10, a. With this connection device, the shear effect already described above is achieved, and permanent electrical connections can be made to whoever, especially if cross-acting fastening means are provided, such as. B. an outer, adjustable steel shell.
The connecting device <B> 90 </B> is used by inserting the conductor ends between the plate <B> 91 </B> and the unequally wide shear bars <B> 92, 93 </B> and 94 and then the whole thing between a flat pressing plate <B> 95 </B> and a compression mold 96 in the directions indicated by arrows in FIG. 9. The ends of the shear bars are pressed together so that they are parallel to the edges of the plate <B> 91 </B> (Fig. 11). </B>
All the slots in part <B> 91 </B> of the connecting device <B> 90 </B> are of the same width, while the slot widths of the connecting device <B> 11 </B> according to FIG. 1 </ B> are different from slot to slot. Both types of slot formation can be used in both types of other formation of the connecting device.
The steel casing <B> 110 </B> in FIG. 12 is similar to the casing 24 in FIG. 4 in that it is completely closed at one end. In the connection device of FIG. 12, however, the sheath has the additional function of removing all independently deformable sections of the shear bars of the connection device before and after. To keep pressing the wire or wires in the operative position.
The segments, two of which are shown as rods, <B> 111 </B> and 112, are pressed into the shell <B> 110 </B> to fit and their open end is slightly closed over the outer edge of the outer section. pressed together, so that the segments in the shell no longer move and when the entire connecting device is subsequently pressed together, a fully effective shearing, as shown in FIG. 3, is achieved between slidably touching rods. The assembled parts can be further protected by covering them with insulation and waterproofing them, as has already been described.
In this connection device, as in other connection devices with a metal shell and a single opening, the resistance to moisture can be effected by introducing a small amount of a hydrophobic mixture of sealing material or a composition described above into the lower part of the shell. When the connection device is connected to electrical conductors and pressed together to make the connection, the plastic composition is pressed around all of the parts to form a secure moisture barrier.
These connecting devices have been used for both aluminum and copper wires, bare and insulated wires and wires of the most varied of diameters. The wire can be provided with plastic, paper or some other insulation coating. It was always found that the shear effect was sufficient to shift the lo- cation and that there was a good electrical <B> K </B> between the locking element and the metallic conductor establish contact.
The effect is particularly beneficial in the case of wires that are coated with polyethylene or a similar plastic material, because the shear and stretching action seems to result in an oneness of the polymer and a reduction in the resulting flow characteristics. The formation of completely moisture-proof seals with this type of wire is of particular importance, since the polyethylene coating itself, if almost completely impermeable to moisture, is even plane.
The requirement is less of a concern for paper-covered ladders where other means must be provided to ensure moisture retention.
It has been pointed out that the effectiveness of these connecting devices depends to a large extent on the shear action caused by the pressure rods pressing against one another. Amazingly, it turned out that the shear edges themselves do not have to be harder than the material from which the electrical conductors are made, and indeed that they can even be considerably softer.
For example, the connecting device 11 of FIG. 1 can consist of semi-hard copper plate or aluminum plate with a hardness of 2 or 3 > be manufactured according to the Mohs scale. The wire deforms the shear edges of the connector just as it is deformed and cold drawn, obviously creating better contact than would otherwise be the case.
An additional cutting effect can, if desired, for example by hardening or sharpening the cutting edge at the joint between rod <B> 15 </B> and rod <B> 18 </B> of the connecting device in FIG 1 </B> to <B> 3 </B> so that the removal of the wire ends is made easier. However, this embodiment is not normally necessary, as indicated in connection with the description of FIG. 7. Clad steel can also be used.
Where differences with regard to the cutting action at the shear zones are desired, the connection devices of FIGS. 10 and 12 are particularly valuable, since the separate shear bars of these connection devices are made from different materials with different degrees of hardness can be. The metal of the connecting devices should be as free from suspension as possible.
Although the number and dimensions of the shear bars of the connecting devices are not of decisive importance, it turned out that five to seven bars at the correct spacing for a construction of the connecting devices, e.g. B. for wires from about 0.9 mm to about 0.4 mm are useful. A large number of rods can be used. A smaller number of rods can be effective wherever wires of uniform diameter are to be connected together.
The spacing between the bars may be progressively changed uniformly along the connecting device as shown; however, two or more of these distances can be equally wide, provided the bars are sufficiently rigid.
It is usually desirable to keep the main dimensions of the finished connecting device as small as possible. The present connector can be made extremely small and compact and yet very effective. The individual rods must of course be sufficiently wide and thick to withstand the pressure when bending and shearing the electrical conductor without being deforinated in an undesirable manner. It has also been observed that better connections are obtained if the width of the bars is chosen to be larger than the specified minimum dimension ent speaks.
The greater length that results between the shear surfaces of the conductor appears to allow additional cold drawing of the metallic conductor in these cases and to avoid any possibility of a reduced cross-section and a weakening of the conductor on such surfaces.
A connecting device for use in telephone cable connections can be a connecting device of FIG. 1 and made from an aluminum plate with a thickness that is twice the diameter of the strongest copper electrical conductor to be used is. It can be provided with a cold-drawn, open-ended steel shell as protection and housed in this, the shell being made from a steel plate with an initial thickness of 0.3048 <U> mm </U> ago.
The finished device can sit in an insulation sheath which is closed at one end and narrowed at the other end, as shown in FIG. 8, the sheath being made of a thin film of hard, tough copolymer of vinyl chloride and There is vinyl acetate and has a thickness which is approximately equal to the thickness of the metallic connecting device. The narrowed neck part can be covered on the inside with a thin layer of soft, tough isobutylene polymer and on the outside it can be surrounded by a narrow, fitting, thin copper or aluminum pipe.
Such a finished connector has been tested with a pair of polyethylene insulated copper wires, one wire about 0.4 mm and the other wire about 0.9 mm thick, wherein the extended test with <B> 50 </B> periodic alternating current and a pressure of <B> 0.7031 </B> kg / cm2 up to a vacuum of <B> 508 </B> <U> mm < / U> mercury in an aqueous electrolyte at a temperature of 54.440 <B> C </B> and was repeated at a temperature of 17.7811 <B> C </B>, with no failure and no significant decrease occurred in the conductivity through the compound.
Further embodiments and combinations of the connecting device described here and illustrated in the drawings are, for. B. Connection devices in which the separation step is omitted, connection devices which are used as branch terminals, connection devices for heavy use and the use in connection with cables or wires of large diameters and connection devices in which the shear elements are directly mounted on compressible sleeves or form part of this shell.
Such an embodiment with two ends designed for the connection of electrical conductors can have one or more narrow slots in the middle part and one or more wide slots at each end part and thus form a double-end connection device to connect to wire ends at the end parts.