DE2011859C3 - Elektrischer Quetschverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Quetschverbinder zur Herstellung von Verbindungen /wischen zwei blanken elektrischen Leitern, vorzugsweise zur Verwendung in der Starkstromtechnik.

Ein elektrischer Quetschverbinder nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist bereits aus den US-Patentschriften 31 56 764 und 32 36 9J8 bekannt. Er besteht aus einem verformbaren Metallkörper, dessen im wesentlichen H-förmig ausgebildeter Querschnitt zwei diametral angeordnete Kammern aufweist. Die Kammern dienen zur Aufnahme je eines elektrischen Leiters, welche mittels eines den Metallkörper verformenden Quet.schwerkzeugs im Verbinder mechanisch festgelegt und hierbei elektrisch miteinander verbunden

erreichen, ist bei
Quetschverbinders
wechselnder Folge
versehen, die sich

werden. Die zu verbindenden elektrischen Leiter können wahlweise aus massiven Einzeldrähten oder mehreren miteinander verseilten Drähten bestehen und außerdem gleiche oder auch ungleiche Außendurchmesser aufweisen. Von diesen Leitern können ferner jeweils zwei in beliebiger Kombination miteinander verbunden werden. Um eine möglichst gute Kontakigabe zu einem Ausführungsbeispiel des der Grund jeder Kammer in mit einer Nut und einer Rippe in axialer Richtung erstreckend angeordnet sind. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind dagegen alle Kammerwände einschließlich der die Kammern beim Quetschen verschließenden deckelartigen Druckstücke innen mit Nuten und Rippen versehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen dem Oberbegriff des Patentanspruchs I entsprechenden Quetschverbinder so zu verbessern, daß seine Verbindüngen eine beständige und hohe mechanische Festigkeit aufweisen, die während seiner ganzen Lebensdauer eine gleichbleibend gute elektrische Kontaktgabe gewährleisten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst.

Mit dem erfindungsgemäßen elektrischen Quetschverbinder werden verschiedene Vorteile erreicht. Während bei den bekannten Ausführungen des Quetschverbinders der beim Quetschvorgang im Inne- -io ren des Klemmkörpers entstehende Gegendruck die Verbindung im Laufe der Zeit wieder zu lösen vermochte, ist dies jetzt durch die form- und kraftschlüssige Verzahnung der überlappten Enden von jeweils einem Schenkel und dem entsprechenden y> Druckstück praktisch ausgeschlossen, da überdies auch das Gelenk des Druckstückes mit seiner Führungsrippe durch den Eingriff in eine komplementäre Führungsnut eine Verzahnung aufweist. Hierdurch werden die Biegestellen entlastet, wodurch keine, die Verbindungen ■Ό zu den Leitern sonst lockernden Materialdehnungen mehr auftreten können. Da auch bei Einwirkung extremer Witterungsverhaltnis.se ein Selbstlösen der Quetschverbindungen verhindert ist, zeichnet sich der Verbinder durch eine ungewöhnlich große Festigkeit 4'> insbesondere gegen Zugbeanspruchungen aus. Die hohe mechanische Festigkeil garantiert schließlich, daß der Quetschverbinder während seiner Lebensdauer eine gleichbleibende Funktionssicherheit aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentan-'»" Spruchs I sind den Unleransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wie folgt näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 den Quetschverbinder mit eingelegten Leitern ■>■> und geöffneten Druckstücken, in perspektivischer Ansicht;

F i g. 2 den Quetschverbinder der F i g. 1 von der Stirnseite her gesehen;

F i g. 3 den Quetschverbinder der Fig. 2 mit ange^hf| setztem Werkzeug und teilweise geschlossenen Druckstücken;

Fig.4 den Quetschverbinder nach Fig. 2 nach hergestellter Verbindung;

Fig.5 den Quetschverbinder der Fig.4, in der ·'■' Seitenansicht;

Fig. 6 den Quetschverbinder der Fig. 2 mit Druckstücken, deren Außenflächen eben ausgebildet sind;
Fig. 7A bis 7C ausschnittsweisc dargestellte Einzel-

heiten der Fig.4, die den Verbindungsvorgang veranschaulichen;

Fig.8A bis 8C ausschnittsweise dargestellte Einzelheiten der Fig.6, die einen anderen Verbindungsvorgang veranschaulichen.

In den F i g. 1 und 2 ist der elektrische Quetschverbinder dargestellt, dessen Klemmkörper 11 im wesentlichen H-förmig ausgebildet ist und der aus einem verformbaren Metall besteht. Die sich von der Zwischenwand 14 paarweise nach außen erstreckenden Schenkel sind mit 12 und 13 bezeichnet. Der Raum zwischen den Schenkeln 12 bildet eine Ausnehmung 15. Ebenso begrenzen die entgegengesetzt angeordneten Schenkel 13 eine ähnliche Ausnehmung 16, die gewöhnlich etwas kleinere Abmessungen aufweist.

Der Klemmkörper 11 ist mit einer Mehrzahl verformbarer Rippen 17 und Nuten 18 versehen, die in wechselnder Anordnung am halbkreisförmigen Grunde der Ausnehmung 15 des Klemmkörpers 11 sich in axialer Richtung erstrecken. Da die rechteckige Querschnitte aufweisenden Rippen 17 und Nuter. 18 sich teilweise seitlich die Schenkel 12 hinaufziehen, erleichtert diese Ausbildung ein Biegen der Schenkel 12 in der gewünschten Weise, wie nachfolgend noch weiter beschrieben wird. Hierdurch ist es z. B. möglich, die Schenkel 12 so zu biegen, daß sie einen in die Ausnehmung 15 eingelegten Leiter dicht umfassen.

Der Grund der Ausnehmung 16 zwischen den anderen Schenkeln 13 ist ebenso wie bei der bereits geschilderten Ausnehmung 15 ausgebildet. Er weist ebenfalls verformbare Rippen 21 und Nuten 22 auf, die auch noch seitlich an den Innenseiten der Schenkel 13 angeordnet sind. Weil diese Ausnehmung 16 zur Aufnahme eines Leiters mit geringerem Durchmesser dient, ist dort auch eine geringere Anzahl Rippen 21 und Nuten 22 vorgesehen.

Die Rippen 17 in der einen Ausnehmung 15 und die Rippen 21 in der anderen Ausnehmung 16 stellen geeignete Minel dar, die unter Druck die Form der eingelegten Leiter annehmen bzw. sich deren Durchmesser anpassen.

Die an den Enden der Schenkel 12 gelegene offene Seite der Ausnehmung 15 wird von einem deckeiförmigen Druckstück 23 verschlossen, das biegbar mit einem Schenkelend', verbunden ist und bl·; zum anderen Schenkelende reicht. Das Druckstück 23 weist einen im wesentlichen halbmondförmig ausgebildeten Querschnitt auf. Die Innenseite des Druckstückes 23 ist wiederum mit mehreren wechselnd angeordneten und verformbaren Rippen 28 und Nuten 29 versehen, die gegen den eingelegten Leiter gepreßt, die Form der Oberfläche des Leiters annehmen.

Auf der Innenseite des Druckstückes 23 ist in der Nähe der Verbindungsstelle zu dem .Schenkelende 12 eine Führungsrippe 24 vorgesehen, die in eine entsprechend ausgebildete Führungsnut 25 eingreift. Die Führungsnut 25 ist deshalb innen am Schenkelende 12 in der Nähe der Verbindungsstelle des Druckstückes 23 angeordnet. Bei hergestellter Quetschverbindung unterstützen Führungsrippe 24 und -nut 25 die Festigkeit der Verbindung, indem sie auftretende Druckkräfte von der Biegestelle zwischen Schenkelende 12 und Druckstück 23 fernhalten.

Die Außenseite des freien Druckstückes 23 trägt eine scharfkantige Riffelung 26, die sich von einer Stirnseite zur anderen Stirnseite hin erstreckt. Eine gleichartige Riffelung 27 ist auf der Innenseite des freien Schenkelendes 12 angeordnet. Der Leiter wird in die

offene Ausnehmung 15 eingelegt, wenn das Druckstück 23 die in der Fig. 2 dargestellte Lage einnimmt. Wird nun ein Druck auf das Druckstück 23 ausgeübt, so neigt sich sein freies Ende in Richtung auf den freien Schenkel 12. Gleichzeitig gelangen Führungsrippe 24 und -nut 25 in Eingriff und stellen eine verstärkte Gelenkverbindung her, die etwa in dem Augenblick vollzogen ist, wenn das freie Druckstückende 23 die Oberfläche des eingelegten Leiters berührt. Bei weiter anhaltendem Druck verformt sich das Druckstück 23, bis es auf der Oberfläche des Leiters zur Anlage kommt. Hierbei tritt eine Überlappung von Druckstückende 23 und Schenkelende 12 auf, die sich nach beendetem Quetschvorgang ineinander verzahnt haben und eine feste Verbindung zwischen Druckstück 23 und Schenkel 12 ergeben. Auf diese Weise ist der in der Ausnehmung 15 'eingeschlossene Leiter fest mit dem Klemmkörper 11 vereinigt.

Die Länge des Druckstückes 23, bzw. der Abstand von der Verbindungsstelle mit dem Sch?^kelende 12, bis zum freien Druckstückende 23 ist etwas -ileiner gewähl: als die Breite der Ausnehmung 15 zwischen den beiden Schenkelenden 12. Diese Abmessungen stellen sicher, daß sich das Druckstück 23 in die Ausnehmung 15 biegt, bevor die Riffelungen 26,27 ineinandergreifen.

Ein ähnliches Druckstück 31 ist auch auf der entgegengesetzten Seite des Klemmkörpers 11 angeordnet. Dieses Druckstück 31 weist ebenfalls eine Verbindung mit dem Ende des Schenkels 13 auf. Auch sein Querschnitt ist im wesentlichen halbmondförmig ausgebildet. Die vorgesehenen Rippen 36 und Nuten 37 sind in der gleichen Weise angeordnet wie bei dem vorher beschriebenen Druckstück 23. Ferner sind in Gelenknähe auch die Führungsrippe 32 und -nut 33 vorhanden. Desgleichen die Riffelung 34, 35 am Druckstückende 31 sowie Schenkelende 13. Der kleineren Breite der Ausnehmung 16 zwischen den beiden Schenkeln 13 entsprechend ist auch die Lange des Druckstückes 31 reduziert ausgeführt.

Die F i g. 3 zeigt das aus zwei einfachen Hälften oder Backen 42a. 420 bestehende Quetschwerkzeug 42. Ein Leiter 41 ist in die eine Ausnehmung 15 eingelegt, ein im Druckmesser etwas kleinerer Leiter 43 steckt in der anderen Ausnehmung 16. Die Druckstücke 23, 51 haben in dieser Ansicht die Öffnungen der Ausnehmungen 15, 16 nahezu verschlossen.

Den abgeschlossenen Quetschvorgang zeigen die Fig.4 und 5. Insbesondere veranschaulicht die Fig.4. wie sich die Rippen 17, 21, 28, 36 und die Nuten 18, 22, 29, 37 den Oberflächen der Leiter 41, 43 durch Verformung anpassen. Hierdurch wird ein optimaler Kontakt zwischen den Leitern 41, 43 und dem Klemmkörper 11 erreient. Der im Inneren des Kleinmxörpers 11 entstehende Gegendruck vermag die einmal hergestellte Verbindung nicht zu sprenge.-,. Wenn ein leitendes Kontaktgranulat oder eine entsprechende Paste (nicht dargestellt) zwischen Druckstück 23, 31 und Leiter 41, 43 eingebracht wird, so füllen sich die Hohlräume drr Nuten 18, 22. 29, 37 bei Verbindungsherstellung und sowohl Granulat als auch Paste dringt in die Hohlräume des aus verseilten Einzeldrähten bestehenden Leiters 41, wodurch die Kontaktgabe noch eine weitere Verbesserung erfährt.

Eine zweite, etwas abgewandelte Ausführung des Quetschverbinders ist Ίζ der F i g. 6 dargestellt. Hier ist die Riffelung 44,45 nur an der jeweiligen Innenseite der Schenkel 12, 13 vorgesehen, während die entsprechenden Flächen der Druckstücke 23, 31 keine Riffelung aufweisen, also eben sind. Unter Druck dringen die

Zacken der Riffelungen 44,45 in die Druckstücke 23,31 ein und stellen eine Kaltflußverbindung her. Diese Verbindungsart wird vorzugsweise dann gewählt, wenn der Klemmkörper 11 aus relativ weichem Material besteht.

Eine andere vorteilhafte Ausbildung der Verbindungsslellen zeigen die Fig. 7A bis 7C. Anstelle einer einfachen Riffelung ist die Innenseite der Schenkel 56 mit einer Anordnung in der Form von Sägezähnen 55 versehen. Ebenso weist die entsprechende Fläche des Dnickstiickes 51 Säge/.ähne 54 auf. Die flache Flanke 53 des Sägezahns 54 wirkt dabei wie ein Nocken (F i g. 7I)). Bei Verbindungsherstellung greifen die Zähne 54 des Druckstiickes 51 zwischen die Zähne 55 der Schenkel 56 und verriegeln beide Teile miteinander (Fi g. 7C).

Von Vorteil ist auch eine Ausführung des Quetschverbinders, wie sie in den F i g. 8A bis 8C dargestellt ist. Die

■> Innenseiten der Schenkel 58 des Klemmkörpers 11 sind wieder mit sperrklinkenähnlichen Sägezähnen 59 versehen. Während die entsprechende Fläche des Druckstückes 57 eben ausgebildet ist. Auch hier tritt beim Zusammenquetschen eine Kaltflußverbindung ein.

'" Diese ist aber im Gegensatz zu der in Zusammenhang mit der [-' i g. h beschriebenen Verbindung von größerer Festigkeit, weil die in das Druckstück 57 eindringenden Zähne 59 bzw. Zahnleisten wie Widerhaken w irken.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einstuckiger elektrischer Quetsch verbinder von im wesentlichen H-förmigem Profilquerschnitt, dessen Schenkel zwei je einen Leiter gleichen oder ungleichen Querschnitts aufnehmende Kammern bilden, von denen jeweils einer der beiden auf einer Seite des Η-Profils in entgegengesetzte Richtungen weisenden Schenkel ein biegbar angelenktes und deckelartig ausgebildetes Druckstück trägt, dessen freies Ende bei hergestellter Verbindung zusammen mit dem überlappenden Ende seines benachbarten Schenkels verquetscht ist, vorzugsweise zur Verwendung in der Starkstromtechnik, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits nahe den Biegestellen zwischen Schenkeln (12, 13) und Druckstücken (23, 31) auf den Innenseiten der Schenkel (12, 13) je eine Führungsnut (25, 33) angeordnet is.*., in die bei hergestellter Quetschverbindung je eiite auf der Innenseite des Druckstückes (23, 31) entsprechend ausgebildete Führungsrippe (24,32) eingreift, und daß andererseits die Außenseiten der Druckstücke (23, 31, 51) im Bereich ihrer freien Enden jeweils mit einer scharfkantigen Riffelung (26,34) versehen sind, die bei hergestellter Quetschverbindung in die ebenfalls eine scharfkantige Riffelung (27, 35) aufweisenden Innenseiten der benachbarten freien Schenkel (12, 13, 56) des Klemmkörpers(ll) form- und kraftschlüssig eingreifen.

2. Elektrischer Quetschverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daw die scharfkantige Riffelung an den Innenseiten der freien Schenkel (z. B. 56) und an den Außenseite, der Druckstücke (z. B.51)die Form von Sägezähnen (54,55) aufweist.

3. Elektrischer Quetschverbinder nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägezähne (54) des Druckstückes (z. B. 51) jeweils mit einer nockenähnlichen Flanke (53) ausgebildet sind.

4. Elektrischer Quetschverbinder nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseiten der Druckstücke (z. B. 23,57) nach dem Quetschvorgang eine Kaltflußverbindung zu den Innenseiten der Schenkel (z. B. 12,58) aufweisen.

5. Elektrischer Quetschverbinder nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die im Inneren des Verbinders gebildeten Hohlräume bei hergestellter Quetschverbindung mit leitendem Kontaktgranulal oder einer elektrisch leitenden Paste ausgefüllt sind.