DE2012594C - Vorrichtung zur Schnellverbindung zweier isolierter elektrischer Leitungsdrähte - Google Patents

Description

Die Erfindung hetrilTt cine Voi richtung zur Schnei I-verhiiulung zweier isolierter elektrischer Leitungsdrähte ohne vorherige Entfernung der Isolalionsschichi, mit einem geschlitzten honlzylindrischen Mciallteil.

Ks sind bereits elektrische Verhindungsvorrichtimgen bekannt, die eine in Axialrichtung geschlitzte Steckbuchse aufweisen, die auf einen isolierten Leiter aufgeschoben werden kann, wobei die Schlitzränder die Isolationsschicht durchdringen und einen elektrischen Kontakt herstellen. Hierbei handelt es sich jedoch um keine Schnellverbindungsvorrichtung, da einer der beiden in Verbindung miteinander zu bringenden Drähte an seinem Ende abisoliert und an eine Fahne der aus einem Blechzuschnitt gebogenen Koniukthülse angelötet werden muß.

Es ist außerdem bekannt, elektrische Verbindungsstellen durch eiiua überzogenen zylindrischen Isolalionsmantel zu schützen.

Es sind auch andere Verbindungsvorrichtungen bekannt, bei denen die Leiter zusammengeklemmt werden und in einer durch eine geschlitzte Lamelle gebildeten Metallklemme miteinander verbunden werden. Der Schlitz hat die Forn; eines Y, um die Führung des Drahtes bei der Schaffung der Verbindung zu gewährleisten und das Einklemmen des Drahtkernes am Ende des Verbindungsvorganges, nachdem die Isol?.Mon an der Durchführungsstelle weggeschnitten worden ist, zu bewirken. Da der Schlitz eine Breite hat, die kleiner ist als der Durchmesser des Drahtes, und weil die Metallamelle, in welcher der Schlitz angebracht ist, elastisch ist, kann eine elektrische Verbindung verwirklicht werden. Aus Vorsicht und zur Verminderung des Kontaktwiderstander, können mehrere Lamellen am gleichen Draht verschiedene Druckverbindungsstellen bilden.

Bei einer anderen bekannten Ausführungsform von Verbindungsvorrichtungen ist eine Blechscheibe durch Lochungen durchbrochen dergestalt, daß das beim Bilden der Löcher aufgebogene Material Ränder bildet, welche die Isolation der miteinander zu verbindenden Drähte durchdringen und den gewünschten Kontakt verwirklichen, indem sie einen Druck auf die durch die Scheibe und die um die Scheibe gerollten Drähte gebildete Einheit ausüben.

Schließlich werden bei einer dritten bekannten Form einer Schncllverbindungsvorrichtung die miteinander zu verbindenden Drähte im Inneren einer kleinen Blechrinnc angeordnet, die ein sinusförmiges l'rofil hat und deren Ränder mit scharfen Kanten vergehen sind, die durch Teile der Rinne gebildet sind, die nach innen umgekehrt sind. Wenn die Verbindung durchgeführt werden soll, wird das Stück so verformt, daß die Drähte darin unbeweglich liegen und daß die vorstehenden Abschnitte dieses Teiles in die Isolierung eindringen, um die Kontakte zu verwirklichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schnellverbindungsvorrichtung zu schaffen, mit welcher eine elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei Drähten rasch und sicher geschaffen wird, ohne daß vorher die Drähte blank gemacht oder einer anderen Vorbehandlung unterzogen werden müssen, und bei welcher die Verbindung auch an einer beliebigen Stelle der Drähte vorgenommen werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß da· durch gelöst, daß das hohlzylindrische Metallteil i bis zur Zylindermitte reichenden Radialschlitz aufweist, in welchen beide miteinander zu verbindenden isolierten Drähte eingelegt werden, und da» innerhalb des hohlzylindrischen Metullteils ein zweites, kolbenförmiges Metallteil gegen die eingelegten Drähte unter Biegung der Drähte und gleichzeitigem Absprengen ihrer Isolationsschicht verschiebbar gelagert ist. Das kolbenförmige Metallteil ist auf seiner dem Radialschlitz zugekehrten Seite zweckmäßig mit einem Bereich verminderten Durchmessers versehen

ίο Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird ein wesentlich besserer und sicherer Kontakt zwischen den zu verbindenden Drähten erreicht, als mit den erkannten und vorstehend genannten Vorrichtungen Die Schnellverbindungsvorrichtung ist insbesondere

beim Legen von Telefonleitungen mit einer großen Anzahl von Leiterpauren von Voiteil, da Leitungsverbindungen mit ihr rasch und ohne Vorbereitungsarbeiten ausgeführt werden können.

Bei der Schnellverbindungsvorrichtung gemäß der

a° Erfindung ist bemerkenswert, daß die elektrische Kontaktgabe nicht mehr durch Kontakte erfolgt, die als Schneiden ausgebildet sind, sondern durch gleitende Kontakte, wodurch ein kleinerer elektrischer Koiitaktwiderstand erreicht wird, wobei aber nicht

as die geringste Verminderung des mechanischen Widerstandes der Drähte unter Zug auftritt.

Das hohlzylindrische Metallteil und das kolbenförmige Metallteil der Vorrichtung können bereits vor Gebrauch jeweils in einem Plastikzylinder ange-

ordnet sein, wobei mehrere dieser Plastikzylinder nach Art eines Patronengurtes an den Plastikteilen über Sollbruchstellen miteinander verbunden sind.

Der Platzbedarf einer Schnellverbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist gering im Vergleich zu

bekannten Verbindungsvorrichiungen. Dieser Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, dai> es nicht mehr erforderlich ist, die Anzahl der Kontakte zu vervielfachen, um einen gewünschten geringen elektrischen Kontaktwiderstand zu erreichen. Die leichte Anwendbarkeit der Schnellverbindungsvorrichtungen und ihre Anbringung mit Hilfe einer Flachzange erlaubt darum ihre Verwendung in einfachen automatischen Maschinen. Der letzte Vorteil ist insbesondere im Falle der Verbindung von zwei Telefonkabeln von Vorteil, die eine grcße Anzahl von Leitungspaaren aufweisen. Die bisher verwendete Technik besteht darin, daC nach dem Zusammenfügen der Drähte, um sie auf eine geeignete Länge blank zu machen und sie miteinander zu verbinden, indem man sie jeweils zu zweien miteinander verdreht, dei letzte Teil der Verbindungshandlung darin besteht, daß man zur Isolierung die beiden miteinander verbundenen Leiter mit Hilfe von sogenannten »Zigaretten« aus Ölpapier umhüllt, bevor man die Verbindungsstelle noch mit einer allgemeinen Ummantelung versieht. Mit einer Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung müssen nur das Zusammenfuhren und das Einlegen der Drähte in eine Maschine von Hand ausgeführt werden, während die

fio eigentliche Verbindung mit Hilfe der Maschine durchgeführt wird, wobei etwa 50 Verbindungen _Pro Minute hergestellt werden können.

Die Zuverlässigkeit der Verbindung kann noch mit Hilfe eines Korrosionsschutzes aus Silikonfett ver bessert werden, das zum Isolieren der elektrischen Kontakte zum Schutz gegen äußere Einflüsse, insbesondere gegen Feuchtigkeit« dient. Bei den Verbindungsvorrichtungen gemäß der

V,

Hrlindung muli tür jeden Drahldurchmesser ein Mindesldurchmesser des /ylindrischen Metallkontaktlciles heuchlet werden. Dieser Durchmesser wird durch die Formel bestimmt:

/.) > 2 (ld I- e)

wobei D der Durchmesser des Zylinders ist, il der Durchmesse- des Leiters einschließlich der Isolationsschicht uik' e die Stärke des Hohlzylinders.

Bei einer Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist im Gegensatz zu bestimmten bekannten Verbindungsvorrichtungen die Verwendung von Drahtlitze nicht ausgeschlossen. Durch Versuche lassen sich jederzeit die optimalen Abmessungen für die Verbindungsvorrichtungen im Hinblick auf die Vielzahl von vorhandenen Drahtlitzen bestimmen.

Näheres über die Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch die Ebene eines Bandes, in welchem mehrere Verbindungsvorrichtungen vereinigt sind,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II in Fig. 1, wobei die miteinander zu verbindenden Drähte in eine der Verbindungsvorrichtungen eingelegt sind,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Verbindungsvorrichtung, in welche die miteinander zu verbindenden Drähte eingebracht sind,

F i g. 4 einen Querschnitt durch eine Verbindungsvorrichtung,

F i g. 5 einen Teillängsschnitt durch eine Verbindungsvorrichtung.

Die F i g. I und 2 zeigen zwei Ansichten eines Teiles der Verbindungsvorrichtung, einmal im Längsschnitt und einmal im Querschnitt. Die elektrischen Leiter sind zur Montage vorbereitet in einem weichen Band ans Plastikmaterial angeordnet, das aus mehreren Zylindern 100 gebildet ist, die miteinander an Stellen 101 ihres Außenmantels verbunden sind. Ein solches Band hat das Aussehen eines von Jägern benutzten Patronengürtels. Jeder Zylinder enthält einen leitenden Körper, .ler aus den beiden Metallkontaktteilen Γ.10 und 120 bssteht. Das Metallkontaktteil 110 hat die Form eines Hohhylinders, in welchen ein radialer Schlitz 111 bis zur Mitte des Durchmessers eingeschnitten worden ist. Das Metallkontaktteil 120 hat die Purm eines Kolbens, dessen den größten Durchmesser aufweisender Abschnitt 121 mit gutem Reibungsschluß in dem zylindrischen Metallkon'aktteil 110 verschiebbar gelagert ist. Dieser Abschnitt ist über eine kreisbogenförmige Kehlung 123 mit einem Abschnitt 122 kleineren Durchmessers verbunden.

In dem Schlitz 112 haben zwei elektrische Leiter 112 und 113 Platz, deren Außendurchmesser gleich der Schlitzbreite ist. Diese Drähte werden dort in ihrem normalen Zustand eingelegt, ohne eine vorherige Entfernung ihrer Isolationsschicht oder eine sonstige vorbereitende Bearbeitung. Die F i g. 2 und 3 zeigen die Stellung der beiden Drähte in bezug auf die Verbindungsvorrichtung.

Die in F i g. 3 dargestellte Verbindungsvorrichtung ist von den benachbarten Verbindungsvorrichtungen des Bandes abgetrennt worden, was sehr leicht möglich ist, weil die einzelnen Verbindungsvorrichtungen nur an den Stellen 101 miteinander zusammenhängen. Die Verbindungsstellen sind so ausgebildet, daß sie leicht durchbrochen werden können.

Die Fig.-I und 5 /eigen die gleiche Vcrbinduimsvomchtung, nachdem mil ihr tue Verbindung von zwei Drähten hergestellt worden ist. Die Verbindung der in den Schlitz eingelegten Drähte wird dadurch erreicht, duIi auf das kolbenförmige MeiallkoiUaklteil 120 ein Druck ausgeübt wird, um es in das zylindrische Metallkontaktteil 110 hineinzubewegc.i. Hei dieser Verschiebung gelangt der Abschnitt 122 des kolbenförmigen Kontaktteiles in Berührung mit den

ίο Drähten 112 und 113 und zieht sie mit sich. Aus der Längsschnittdarstellung der Fig. 5 ist ersichtlich, daß der Draht 113 dabei in einem rechten Winkel so gebogen worden ist, daß er eine rechteckig abgewinkelte Form erhalten hat, während der Draht 112.

der bei der gleichen Bewegung ebenfalls mitgenommen worden ist, die Form eines Dreiecks angenommen hat. Diese Faltungen der Drähte sind von einem Aufreißen der isolationsschicht begleitet, die aus dem Inneren des Verbindungsstückes ausgetrieben wird,

jo da die Durchmesser der Abschnitte 121 und 122 nach folgender Gleichung gewählt worden sind:

d = D - 2e + 0,2c,

wobei d der Durchmesser des Abschnittes 122, D der

^a5 Durchmesser des Abschnittes 121 und c der Durchmesser des Kernes der Leitungsdrähte ist.

Man sieht, daß der Ausdruck 0,2 c einem Zusammenpressen der Drähte entspricht, das einen guten elektrischen Kontakt zwischen den Drähten und der Verbindungsvorrichtung gewährleistet.

Während der Bewegung des kolbenförmigen Metallkontaktteiles wird der durch den Zylinder 100 gebildete Isolationsmantel ebenfalls in der gleichen Richtung bewegt und drückt die beiden Drähte 112 und 113 entlang der Verbindungsvorrichtung hinunter.

So wird eine Isolierung der Kontaktstelle gegenüber der Umgebung erreicht.

Die beschriebene Verbindungsvorrichtung läßt sich für Drähte verwenden, die mit Plastikmaterial oder Papier isoliert sind. Es versteht sich, daß die Form der Verbindungsvorrichtung an den Durchmesser der Drähte angepaßt sein sollte. Um die Qualität der Kontakte zu verbessern, sind die Oberflächen der Verbindungsvorrichtung verzinnt, wobei das Zinn auch als Lagermaterial dient.

Eine mit Hilfe einer Verbindungsvorrichtung peschaffene Verbindung kann man gegen eine Oxydation der miteinander in Verbindung stehenden Leitungsteile durch Fett- oder Silikoneinlagen schützen. Zur Anwendung einer Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung genügt es, eine solche Vorrichtungseinheit von dem Band zu lösen, in welchem sie mit änderen Vorrichtungen zusammenhängt, und die miteinander zu verbindenden Drähte in den Schlitz 111 einzulegen. Diese Drähte sind so angeordnet, daß ihre äußeren Enden sich über eine Länge überdecken, die etwa ID entspricht. Dann muß nur noch gleichzeitig ein Druck auf das kolbenförmige Kontaktteil und auf den Isolationsmantel ausgeübt werden, damit die Vorrichtung die aus Fig. 5 ersichtliche Form annimmt.

Messungen haben ergeben, daß der elektrische Widerstand von Verbindungen, die mit Vorrichtungen gemäß der Erfindung geschaffen worden sind, bei Drähten mit einem Durchmesser von 0,4 oder 0,5 mm zwischen 0,5 und 1 Miliiohm liegt, was im Mittel einer Verlängerung von 1 cm der Verbindungsdrähte

entspricht. Unter den gleichen Bedingungen ergibt ein übliches Verbindungsglied, das nicht gemüB der Hrfindung ausgebildet ist, einen Widersland, der im günstigsten Falle etwa 5mal so groß ist. Bei der Priifung der Festigkeit der mil einer Vorrichtung gemäß der F.rfindung gcschalTenen Verbindung durch Zur, an den miteinander verbundenen Drähten hat sich gezeigt, daß der mechanische Widerstand der Drähte überhaupt nicht verändert wird und daß die Bruchstellen bei einer Zerreißprobe immer im Abstand von der Verbindungsvorrichtung liegen.

Vibratioiisversuche und Schockbehandlungen bei unterschiedlichen Frequenzen und analogen Bedingungen, wie sie unter praktischen Betriebsbedingungen bei einem unter Spannung stehenden Kabel auftreten, haben keine Verminderung der Kontaktgabe an der Verbindungsstelle gezeigt. Auch bei beschleunigten Alterungsversuchen in einer heißen und feuchten Atmosphäre konnte keine Kontaktverminderung festgestellt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Schnellverbindung zweier isolierter elektrischer Leitungsdrähte ohne vorherige Entfernung der Isolationsschicht, mit einem geschlitzten hohlzylindrischen Metallteil, dadurch gekennzeichnet, daß das hohlzylindrische Metallteil (110) einen bis zur Zylindermitte reichenden Radialschlitz (111) aufweist in welchen beide miteinander zu verbindender isolierten Drähte (112, 113) eingelegt werden und daß innerhalb des hohlzylindrischen Metallteils (110) ein zweites, kolbenförmiges Metalltei (120) gegen die eingelegten Drähte (112, 113' unter Biegung der Drähte und gleichzeitigem Absprengen ihrer Isolationsschicht verschiebbar gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das kolbenförmige Metalltei (120) auf seiner dem Radialschlitz (111) zugekehrten Seite einen Bereich (122) verminderter Durchmessers aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 1 mit einer Isolationsummantelung in Form eine« überziehbaren Plastikzylinders, dadurch gekennzeichnet, daß ihr hohlzylindrischcs Metalltei! (110) und ihr kolbenförmiges Metallteil (120) bereits vor Gebrauch jeweils in einem Plastikzylinder (100) angeordnet sind und daß mehrere die scr Plastikzylinder nach Art eines Patronengurte« miteinander an den Plastikteilen über Sollbruchstellen (101) miteinander verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen