DE1104584B - Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kabelschuhes, der Kabelschuh selbst und Verbindung mittels dieses Kabelschuhes - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es sind elektrische Kabelschuhe mit einem hülsenbildenden Teil, der auf einen elektrischen Leiter aufgepreßt wird, und mit im wesentlichen rechteckigen Rippen an der einen Seite quer zur Achse des hülsenbildenden Teiles sowie zugehörigen Vertiefungen an der anderen Seite bekannt. Die Rippen sind dazu bestimmt, in den Leiter beim Zusammenpressen des hülsenbildenden Teiles eingedrückt zu werden, um damit ein Herausziehen des Leiters aus der Hülse des Kabelschuhes zu vermeiden. Das Anbringen der Rippen und Vertiefungen auf dem hülsenbildenden Teil erfolgt mittels Stempeln, die abgerundete Kanten aufweisen. Die Rippen werden somit durch Ausbiegen des Materials des hülsenbildenden Teiles erhalten. Durch diesen Biegevorgang verringert sich jedoch der Abstand der Rippen voneinander, was die weitere Bearbeitung erschwert. Auch kann mit dem Anbringen der Rippen ein Längsstrecken des Materials verbunden sein, wodurch dieses geschwächt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kabelschuh herzustellen, bei dem die Rippen und Vertiefungen an dem hülsenbildenden Teil an ihrer vorgesehenen Stelle bleiben und die Rippen nicht geschwächt, sondern in ihrer Festigkeit erhöht werden. Dies wird erfmdungsgemäß dadurch erreicht, daß zum Formen der Rippen und Nuten ein scharfkantiger Stempel etwa trapezförmigen Querschnittes und ein entsprechend geformtes Gesenk dient, wodurch die Seiten der Rippen und Nuten gegenüber den übrigen Teilen des hülsenbildenden Teiles härter werden. Die Anwendung eines scharfkantigen Stempels führt dazu, daß einmal das Material des hülsenbildenden Teiles beim Einprägen der Rippen und Nuten nicht nach der Seite ausweichen kann. Vor allem wird aber das Material des hülsenbildenden Teiles durch den Stempel an den Seiten der Rippen und Nuten kalt gehärtet, was den in den Leiter eingepreßten Kanten der Rippen eine besonders hohe Festigkeit verleiht.

Zweckmäßigerweise ist bei dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kabelschuh der hülsenbildende Teil U-förmig ausgebildet, wobei die Rippen an der Außenseite liegen. Die Rippen und Vertiefungen sind dabei so ausgebildet, daß sie kurz vor den Kanten des hülsenbildenden Teiles enden.

Eine Verbindung mit einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kabelschuh kann so bearbeitet sein, daß die Rippen beim Pressen des hülsenbildenden Teiles auf den Leiter zurückgedrückt sind. Dadurch werden an der äußeren Oberfläche des hülsenbildenden Teiles störende Vorsprünge vermieden.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar ist

Fig. 1 eine Seitenansicht zweier zu einem Stück miteinander verbundener Kabelschuhe,

Verfahren zum Herstellen
eines elektrischen Kabelschuhes,

der Kabelschuh selbst

und Verbindung mittels dieses

Kabelschuhes

Anmelder:

AMP Incorporated,

Harrisburg, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
München 27, Pienzenauer Str. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. August 1956

Kemper Martel Hammell, Harrisburg, Pa. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines der in der Fig. 1 gezeigten Kabelschuhe,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Verbindung zwischen dem Kabelschuh der Fig. 2 und einem Leiter,

Fig. 4 ein Querschnitt parallel zur Achse des hülsenbildenden Teiles des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Kabelschuhes, der die Mikrostruktur des Kabelschuhes zeigt,

Fig. 5 ein fragmentarischer Querschnitt, der den Preßformvorgang zeigt, in dem die Rippen und die Vertiefungen der Kabelschuhe der Fig. 1 hergestellt werden,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer Arbeitsfolge, die die verschiedenen Stufen der aufeinanderfolgenden Preßformung der Kabelschuhe der in der Fig. 1 dargestellten Ausführung aus Streifenmaterial zeigt,

Fig. 7 ein Querschnitt durch die elektrische Verbindung der Fig. 3,

Fig. 8 eine fragmentarische Seitenansicht eines Preßformsatzes von der Ausführung, mit der eine Verbindung der in den Fig. 3 und 7 dargestellten Art hergestellt wird;

Fig. 9 und 10 sind der Fig. 7 ähnliche Darstellungen, die andere Ausführungen von Verbindungen zeigen, und

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Fig. 11 und 12 Darstellungen eines Preßformsatzes, ähnlich dem in der Fig. 8 dargestellten, zum Herstellen der in den Fig. 9 und 10 gezeigten Verbindungen, wobei die Fig. 12 ein Schnitt längs der Linie XII-XII der Fig. 10 ist.

In den Fig. 1 bis 3 bezeichnet die Kennziffer 2 eine allgemein bekannte Ausführung eines Kabelschuhes, der mittels fortschreitender Preßformung aus einem Metallstreifen hergestellt wird und der gewöhnlich in Streifenform geliefert wird, wobei jeder Kabelschuh mit dem benachbarten durch einen Ansatz 4 verbunden ist.

Diese Kabelschuhe haben einen Buchsenteil mit einer Basis oder Boden 6, von dem aus sich zwei überhängende Flansche 7 erstrecken, die zur Aufnahme einer Zunge 9 eines komplementären Kabelschuhes dienen, wobei eine elektrische Verbindung zwischen dem Kabelschuh 2 und der Zunge 9 hergestellt wird. An den Buchsenteil 6 grenzt ein hülsenbildender Teil 8 mit Wannen- oder U-förmigem Querschnitt und mit hochstehenden S ei ten wandungen 16, die an den oberen Teilen bei 20 abgeschrägt sind. Wird der Kabelschuh auf das Ende eines Leiters 14 aufgepreßt, so werden die hochstehenden Seitenwandungen 16 dieses drahthülsenbildenden Teiles um den Leiter herum unter Bildung einer Hülse 8' nach innen gebogen. Die Abschrägung 20 erleichtert die vollständige Abwärtsbewegung der Seitenwandungen 16, wenn deren Kanten beim Einwärtsbiegen zusammenstoßen. An den hülsenbildenden Teil 8 grenzt ein die Isolation aufnehmender Teil an, der die hochstehenden Seitenwandungen 18 besitzt, die über das Ende der Isolation 12 zueinander hin gebogen und eingerollt werden. Die Kanten 22 der Seitenwandungen 18 sind gleichfalls abgeschrägt, um das Aufpressen zu erleichtern und um einen engen Kontakt der Kanten zu fördern, wenn die Seitenwandungen aufgepreßt werden.

Obwohl die Erfindung mit besonderem Bezug auf die in der Zeichnung dargestellte Kabelschuhausführung erläutert wird, kann jede andere Kabelschuhart nach der Erfindung mit einem hülsenbildenden Teil versehen werden. Bei dem dargestellten Kabelschuh soll das Metall dünn sein, insoweit es sich um den Buchsenteil 6 handelt, damit die überhängenden Flansche 7 den erforderlichen Grad von Elastizität besitzen, so daß die Zunge 9 einen befriedigenden elektrischen Kontakt mit dem Buchsenteil herstellt und \viederholt mit dem Buchsenteil 7 verbunden und von diesem getrennt werden kann. Jedoch soll die gepreßte Verbindung zwischen der Hülse 8' und dem Leiter 14 sowohl vom elektrischen als auch vom mechanischen Standpunkt aus fest und sicher sein, weshalb es erwünscht ist, ein etwas dickeres Metall zu verwenden als das, das die für den Buchsenteil 6 vom Standpunkt der Elastizität aus die günstigste Dicke besitzt. Jedoch kann durch Verwenden des erfindungsgemäßen Kabelschuhes das dünne Aletall benutzt werden, wobei trotzdem eine mechanisch kräftige Verbindung erhalten wird.

Der hülsenbildende Teil 8 besitzt auf der einen Seite drei Rippen 24 und auf der anderen Seite zugehörige Vertiefungen 26. Die Rippen und Vertiefungen erstrecken sich vorzugsweise im wesentlichen über die ganze Breite des hülsenbildenden Teiles hinweg, wie dargestellt, enden jedoch kurz vor den Kanten des Teiles. Obwohl nur eine Rippe und eine Vertiefung erforderlich sind, so wird vorgezogen, daß der hülsenbildende Teil deren mehrere besitzt, und tatsächlich sollten so viele vorhanden sein, wie es die Abmessungen des Teiles zulassen. Der die Isolation aufnehmende Teil kann gleichfalls ähnliche Rippen und Vertiefungen besitzen. Die vorgezogene Art und Weise, in der dem hülsenbildenden Teil diese Gestalt erteilt wird, ist in der Fig. 5 dargestellt, während die Fig. 6 zeigt, wie ein Streifen an jeder Station nach und nach geformt wird. Nach der Fig. 6 werden die Kabelschuhe aus Streifenmaterial 3 hergestellt, das in einer Reihe von Preßformen geformt wird, die die verschiedenen Schneid-, Stanz- und Biegearbeiten vornehmen. Nach dem Formen des Kabelschuhrohlingteiles 5, der später zu dem hülsenbildenden Teil 8 wird, durchläuft der Streifen die Preßformen der in der Fig. 5 dargestellten Ausführung, die aus einer oberen Preßform 28 mit den Vorsprüngen 32 und einer unteren Preßform 30 mit den Vertiefungen 34 unterhalb der Vorsprünge 32 besteht. Die Preßformen sollen so angeordnet sein, daß, wenn die Preßform 28 ihre unterste Lage einnimmt, zwischen dem Streifenmaterial und der Preßfläche der oberen Form ein geringer Spielraum 36 verbleibt. Wenn diese Preßform sich herabsenkt, so wird das Metall unmittelbar unterhalb der Vorsprünge nach unten und in die \~ertiefungen 34 hinein versetzt.

Die Vertiefungen 34 in der Preßform 30 sind etwas breiter as die Vorsprünge 32 an der Form 28, so daß sich die Eindrücke 26 in dem hülsenbildenden Teil über eine größere Distanz erstrecken, als die Rippen 24 aus dem hülsenbildenden Teil vorspringen. Jedoch sind die Vorsprünge 24 des hülsenbildenden Teiles breiter als die Eindrücke 26, so daß die Dicke des Streifens nicht wesentlich reduziert wird, wenn eine solche Reduzierung überhaupt erfolgt als Folge der Einwirkung der Preßformen 28 und 30.

Da die Eindrücke 26 und die Rippen 24 durch die Kombination eines Präge- und eines Ziehvorganges erzeugt werden, und zwar erfolgt das Ziehen durch die obere Preßform 28 und die Prägung durch die untere Form 30, so erfolgt im wesentlichen keine Streckung des Streifens, und die Entfernung P (Fig. 6) der Kabelschuhe in dem Streifen voneinander bleibt im wesentlichen konstant. Bei einem normalen Ziehvorgang tritt immer eine Schrumpfung ein, während bei einer normalen Prägung ein Herauspressen relativ zur Preßfläche der Formen erfolgt. Werden die Abmessungen der Stempel 32 und der Vertiefungen 34 geeignet gewählt, so wird die Tendenz zum Schrumpfen durch die Tendenz zum Herauspressen aufgehoben.

Das Streifenmaterial 3 besitzt gewöhnlich eine Walzrichtung, wie durch den Pfeil R in der Fig. 6 angedeutet, so daß die MikroStruktur des Streifens aus langgestreckten und abgeplatteten Körnern besteht, die parallel zur Walzrichtung und zur Längsachse des Streifens verlaufen. Nachdem von den Preßformen 28 und 30 eine Abwärtsversetzung des Metalls bewirkt wurde, weisen die Körner an jedem Ende des versetzten Abschnittes eine plötzliche Wendung nach unten auf, während die MikroStruktur innerhalb des versetzten Abschnittes selbst langgestreckte und abgeplattete Körner zeigt, die im wesentlichen unbeeinflußt sind und die im wesentlichen dieselbe Erscheinungsform haben wie das Metall an jeder Seite des nach unten versetzten Abschnittes. Daher bilden diese Diskontinuitäten der Kornstruktur an jedem Ende des versetzten Metalls Zonen kaltgehärteten Metalls, die zusammen mit den Rippen und Eindrücken bestehen und diese an beiden Seiten begrenzen. Diese Zonen sind in der Fig. 4 dargestellt, und zwar die beiden Zonen 38 kaltgehärteten Metalls, die sich im wesentlichen vollständig durch die Dicke des hülsenbildenden Teiles hindurch erstrecken.

Das Anwachsen der Härte in den Zonen an beiden Seiten der Eindrücke und Rippen ist in der Härtegradtabelle weiter unten dargestellt. Diese Daten wurden durch Messen der Härte mit einem Vickers-Härteprüfer (25-g-B el astung) an einem Längsschnitt eines Kabelschuhes der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführung ermittelt, der aus einem ₇ feinkörnigen 70/30-Messing, 0,41 mm stark, hergestellt war. Härteprüfeindrücke wurden an den Punkten a, b, c, d und e in der Fig. 4 vorgenommen. Die gegebenen Werte sind Durchschnitte aus Härteprüfungen an zwei verschiedenen Kabelschuhen.

	a	b	Bezirk	d	e
Vickers- Härtegrad ...	154	193	155	200	154

Die Hülsen elektrischer Verbindungen nach der Erfindung können verschiedene Formen aufweisen, wie in den Fig. 7, 9 und 10 dargestellt. Die Fig. 7 zeigt eine bevorzugte Verbindung, die beim Aufpressen eines Kabelschuhes der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführung in einem Preßformsatz nach der Fig. 8 erhalten wird. Dieser besteht aus einer oberen Preßform 40 mit schräg verlaufenden Seitenwandungen 41, die in einem Umkehrpunkt 43 zusammenstoßen. Eine untere Preßform 42 dient zur Aufnahme des U-förmigen Kabelschuhes, wobei, wenn die Preßformen 40 und 42 sich einander nähern, die Kanten des hülsenbildenden Teiles nach innen zueinander hin und um einen in dem U liegenden Leiter gebogen werden. Nimmt die obere Preßform ihre unterste Lage ein, so konzentriert sich die Preßkraft auf die Rippen 24 und stößt diese zumindest teilweise, gewöhnlich aber fast gänzlich in deren ursprüngliche Stellungen zurück, so daß sie mit den Teilen der Hülse, die die versetzten Metallabschnitte trennen, in einer Ebene oder fast in einer Ebene liegen. Wie aus der Fig. 6 zu ersehen ist, bleiben an jeder Seite der versetzten Metallabschnitte flache Einschnitte zurück.

Der Boden oder die Basis eines jeden Eindrucks 26 neigt dazu, eine etwas gebogene, nach innen konvexe Gestalt anzunehmen, während die Metallbänder, die die Rippen und die Eindrücke trennen, nach außen konvex sind. Diese Tendenz zur Bildung gekrümmter Flächen ist das Ergebnis der Anwendung der Preßkraft auf die Rippen 24. Der Leiter 14 wird in die Eindrücke hineingepreßt, wodurch ein Keil- oder Verriegelungseffekt erzielt wird.

Die Fig. 9 und 10 zeigen weitere Verbindungen im Querschnitt, die mit den in den Fig. 11 und 12 dargestellten Preßformen hergestellt werden können. Eine obere, der Form 40 gleichende Preßform 40' und eine untere, der Form 42 der Fig. 7 entsprechende Preßform 42' arbeiten in der gleichen Weise zusammen; doch unterscheiden sich die Preßformen insofern, als die obere Preßform drei Vertiefungen 50 aufweist, die die Rippen 24 des Kabelschuhes beim Aufpressen aufnehmen.

Besitzen die Vertiefungen 48 und 50 im wesentlichen eine Tiefe, die der Höhe der Rippen 24 an dem hülsenbildenden Teil entspricht, so wird eine Verbindung, wie in der Fig. 9 dargestellt, hergestellt.

Die Rippen 24'" ragen aus der Oberfläche der Hülse im wesentlichen um dieselbe Strecke hinaus wie die Rippen 24 aus dem hülsenbildenden Teil. Erfolgt das Aufpressen mit den A^ertiefungen 48 und 50 von ungefähr der gleichen Tiefe wie die Höhe der Rippen 24, so zeigen die die versetzten Metallabschnitte trennenden Metallbänder nicht die Neigung, einen gebogenen Querschnitt anzunehmen. Die in der Fig. 10 dargestellte Verbindung wird erzeugt, wenn die Vertiefungen 48 und 50 tiefer gemacht werden, als der Höhe der Rippen 24 entspricht. Dabei erfolgt ein Metallfluß in der Nähe der Rippen und Eindrücke, wodurch im Ergebnis die Rippen und Eindrücke 24"', 26'" in der Hülse stärker in Erscheinung treten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kabelschuhes mit einem hülsenbildenden Teil, der auf einen elektrischen Leiter aufgepreßt wird, und mit im wesentlichen rechteckigen Rippen an der einen Seite quer zur Achse des hülsenbildenden Teiles sowie zugehörigen Vertiefungen an der anderen Seite, dadurch gekennzeichnet, daß zum Formen der Rippen und Nuten ein scharfkantiger Stempel etwa trapezförmigen Querschnittes und ein entsprechend geformtes Gesenk dient, wodurch die Seiten der Rippen und Nuten gegenüber den übrigen Teilen des hülsenbildenden Teiles härter werden.

2. Kabelschuh, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hülsenbildende Teil U-förmig ausgebildet ist, wobei die Rippen an der Außenseite liegen, und die Rippen und Vertiefungen so ausgebildet sind, daß sie kurz vor den Kanten des hülsenbildenden Teiles enden.

3. Verbindung mit einem nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellten Kabelschuh, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen beim Pressen des hülsenbildenden Teiles auf den Leiter zurückgedrückt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 084109, 2 379 567, 932, 2 697 213.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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