Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung und nach diesem Verfahren hergestellte Verbindung Drähte, wie sie im elektrotechnischen Gewerbe Anwendung finden, weisen oft einen zähen Isolier- belag, beispielsweise aus Lack oder Polyvinylacetat, auf, der sich zwecks Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem Draht nur schwer entfernen lässt. Ferner korrodieren verschiedene Drähte leicht oder bilden isolierende Oxydschichten, die sich eben falls schwer entfernen lassen.
Ein Isolierbelag unter scheidet sich von einer Isolierschicht dadurch, dass ersterer relativ dünn im Vergleich zum Leiter ist, während letztere dicker und normalerweise gleich dick oder dicker als der Leiter ist.
Ein bekanntes Verfahren, um eine elektrische Ver bindung zwischen einem einen Isolierbelag aufweisen den Leiter und einem Verbinder mit einer Hülse her zustellen, besteht darin, dass die Hülse um den Leiter gepresst wird, derart, dass die Isolation durch die Kan ten einer quer zum Leiter angeordneten Nute in der Hülse zerrissen wird. Der elektrische Kontakt zwi schen dem Verbinder und dem Leiter findet nur an sehr kleinen Flächen, nur dort, wo die Kanten der Nut die Isolation zerrissen haben, statt. Dies mag zwar eine ausreichende elektrische Verbindung schaf fen, es ist aber klar, dass es von Vorteil ist, die Kon taktfläche zu vergrössern.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der isolierte Leiter in Längs richtung des Leiters aus der Hülse herausgepresst wird, wobei die Nuten die Bewegung der Isolation hemmen, wodurch das Leitermaterial freigelegt wird, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem Leiter und der Hülse gebildet wird.
Vorzugsweise weist die Hülse mindestens zwei Nuten auf; der Isolierbelag wird bei jeder Nute ver schoben und der elektrische Kontakt verbessert. Die Nuten können sich entweder über die volle Breite der Hülse erstrecken oder sie können kurz vor dem Rand derselben enden. Die Tiefe der Nut kann über die ganze Länge gleich sein, oder sie kann veränderlich sein und beispielsweise gegen die Kanten der Nuten spitz zulaufen. Die Form und die Anordnung der Nu ten kann mit Vorteil der im Schweizer Patent Nr. 335319 beschriebenen Form und Anordnung ent sprechen.
Vorzugsweise wird die Verbindung mit einem Verbinder mit einer im Querschnitt U-förmigenHülse, deren Schenkel beim Aufpressen auf den Leiter bzw. auf die Leiter nach innen zueinander hingerollt wer den, hergestellt.
Bei der erfindungsgemässen Verbindung ändert sich der Querschnitt des Leiters längs einer eine Nute auf weisenden Strecke. Die Verbindung kann zwischen einem Verbinder, der beispielsweise eine ringförmige Zunge aufweist, und dem Leiter bestehen oder dient auch bei Abzweigverbindungen zwischen zwei oder mehreren Leitern, von denen mindestens einer isoliert ist. Die Verbindungen sind besonders wertvoll bei massiven Drähten; sie können aber auch bei einem verseiften Leiter oder zur Verbindung eines mas siven Drahtes mit einem oder mehreren verseiften Leitern verwendet werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt; es veranschau lichen: Fig. 1 und 2 perspektivische Ansichten von ent gegengesetzten Seiten einer Verbindung, Fig. 3 einen Längsschnitt entlang einem der Halb zylinder der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ver bindung, Fig. 4 einen Teilschnitt der Hülse des Verbinders, wie er in der in den Fig. 1-3 dargestellten Verbin dung verwendet ist,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zurHerstellung einer Verbindung gemäss den Fig.1-3. Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 5 und Fig. 7 und 8 ähnliche Schnitte wie Fig. 3 von anderen Verbindungen.
In den Fig. 1-6 -ist eine Hülse 10 eines Verbin ders dargestellt, die um einen verseiften Leiter 12 eines Kabels mit einer Isolierschicht 14 und um einen massiven Draht 16 mit einem zähen Isolierfilm 18 herumgepresst ist. Der massive Draht 16 ist mit einem zähen Isolierbelag 18 bedeckt und der verseifte Leiter 12 kann auf gleiche Weise isoliert sein. Die Hülse 10 ist meist aus einem Metall, wie Messing, Phosphor bronze, vernickeltem Stahl oder dergleichen herge stellt, welches härter als das meist aus Kupfer oder weichem Aluminium bestehende Leitermetall ist.
Die Hülse 10 hat im Ausgangszustand einen U- förmigen Querschnitt, hat längs ihrer ganzen Länge gleich hohe Schenkel, wie Fig. 6 zeigt, und weist drei quer zum Leiter verlaufende Nuten 20 auf, die sich beidseits der Mitte der Hülse erstrecken. Die Nuten 20 erstrecken sich über die volle Breite der Hülse. Die Nuten 20 müssen schmäler sein als der Durch messer des Drahtes 16, sind im allgemeinen aber brei ter als der Durchmesser der Adern des verseiften Lei ters 12.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass die Nuten 20 scharfe herausragende Vorsprünge 36 aufweisen, welche das Durchdringen der Isolation 18 erleichtern. Die Seitenwände der Nuten konvergieren von der Oberfläche der Hülse weg und bewirken eine bessere Berührung zwischen dem Verbinder und dem Leiter. Die Nuten 20 sind tiefer als die Dicke des Belages 18.
Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Vorrichtung umfasst eine Matrize 32 und einen Stempel 24. Der Stempel hat einen erhöhten mittleren Teil 32a, von wo aus er nach den Kanten hin abgeschrägt ist. Der Abschrägungswinkel ist vorzugsweise etwa 6 Beim Aufpressen, wobei der Stempel 24 die Hülse in die Matrize 32 drückt, rollen sich die Schenkel des <B>U</B> nach innen zu einander hin und umschliessen die beiden Leiter. Die Vorsprünge 36 an den Kanten der Nuten 20 dringen in die Isolation ein und zerreissen diese.
Wenn Matrize und Stempel sich schliessen, wird der Leiter geschert und auf den Boden der Nut gedrückt, so dass ein Streifen Leiter und Isoliermate rial am Boden der Nuten aufliegen. Gleichzeitig wird der Leiter 16 in Längsrichtung von der Mitte der Hülse aus nach aussen gepresst.
Das Auswärtspressen wird durch die Abschrägung des Stempels 24 verstärkt und bewirkt eine progres sive Abnahme des Aufpressdruckes vom mittleren Teil des Stempels aus nach aussen hin. Gleichzeitig mit dem Nach-aussen-Drängen des Leiters 16 wird die Isolation 18 dazu gebracht, Kontaktflächen 38 und 40 zwischen dem Verbinder und dem Leiter freizu geben.
Es zeigt sich, dass bei der mittleren Nut 20 sehr wenig Bewegung in die Isolation 18 kommt und dass die Flächen 38 klein sind, dass aber bei den beiden äusseren Nuten erheblich mehr Bewegung auf- tritt, die den Leiter 16 blosslegt und einen elektrischen Kontakt mit wesentlichen Flächen 40 zwischen dem Leiter 16 und der Hülse 10 herstellt. Die grössere Bewegung bei den äusseren Nuten entsteht durch die steigernde Wirkung des abgeschrägten Stempels 24, der einen progressiv entlang der Längsrichtung der Hülse veränderlichen Aufpressdruck erzeugt, der sich über beide äusseren Nuten 20 erstreckt.
In der so hergestellten elektrischen Verbindung ist der Querschnitt des Drahtes 16 bei den Flächen 40 nicht so stark reduziert wie bei den Flächen 38, so dass hier ein Pfad mit geringem elektrischem Wider stand vom Draht 16 aus durch die Fläche 40 in den Verbinder 10 geschaffen ist. Die Verbindung besitzt infolge der Bewegung der Isolation bei den Flächen 40 gute elektrische, und infolge der starken Zusam menpressung des Verbinders im mittleren Teil der Hülse und der geringeren Zusammenpressung an den Enden der Hülse auch gute mechanische Eigenschaf ten. Die elektrische Verbindung zwischen den beiden Leitern 12 und 16 wird durch die elektrische Verbin dung zwischen dem isolierten Leiter 16 und der Hülse 20 und der elektrischen Verbindung zwischen der Hülse 20 und dem Leiter 12 hergestellt.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist ein Verbinder 10' gezeigt, der nur einseitig längs vier der fünf Nuten 20' abgeschrägt ist und der einen verseiften Leiter 12' mit einem einen Isolierbelag 18' aufweisenden massiven Draht 16' verbindet. Beide Leiter sind von derselben Seite her in den Verbinder eingeführt. Für eine solche Verbindung wird ein Ver binder, bei dem der Querschnitt des Leiters sich nur über eine sämtliche Nuten umfassende Strecke pro gressiv ändert, bevorzugt, während Verbinder wie sie die Fig. 1 bis 3 und 8 darstellen bevorzugt werden, um zwei Leiter zu verbinden, welche von entgegen gesetzten Seiten her in die Hülse eintreten.
Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform werden zwei massive Drähte 42 und 44 miteinander verbunden, die je .einen zähen Isolierbelag 46 auf weisen. Diese Drähte liegen nebeneinander im Ver binder und die Nuten 48 durchbrechen die Isolation beider Drähte. In diesem Verbinder gibt es ein kurzes mittleres Stück, in dem der Querschnitt des Leiters nicht ändert; dieses Stück umfasst die mittlere Nut, und es entsteht an dieser Stelle nur wenig Bewegung der Isolation. Der Pressdruck, der zur Herstellung dieser Verbindung angewandt wird, nimmt nach aussen hin von der mittleren Strecke der Hülse aus progres siv, längs einer zwei Nuten umfassenden Hülsenlänge ab, und die Bewegung der Isolation nimmt von der Mitte aus zu, wie die Zeichnung dies darstellt.
Method for making an electrical connection and connection made according to this method. Wires, as used in the electrotechnical industry, often have a tough insulating coating, for example made of lacquer or polyvinyl acetate, which is difficult to establish an electrical connection with the wire can be removed. Furthermore, various wires corrode easily or form insulating oxide layers that are also difficult to remove.
An insulating layer differs from an insulating layer in that the former is relatively thin compared to the conductor, while the latter is thicker and usually the same or thicker than the conductor.
A known method of making an electrical connection between a conductor having an insulating coating and a connector with a sleeve is to press the sleeve around the conductor in such a way that the insulation is thrown through the edges across the conductor arranged groove in the sleeve is torn. The electrical contact between tween the connector and the conductor takes place only on very small surfaces, only where the edges of the groove have torn the insulation. While this may create a sufficient electrical connection, it is clear that there is an advantage in increasing the contact area.
The method according to the invention is characterized in that the insulated conductor is pressed out of the sleeve in the longitudinal direction of the conductor, the grooves inhibiting the movement of the insulation, thereby exposing the conductor material so that an electrical contact is formed between the conductor and the sleeve .
The sleeve preferably has at least two grooves; the insulation layer is moved with each groove and the electrical contact is improved. The grooves can either extend over the full width of the sleeve or they can end just before the edge of the same. The depth of the groove can be the same over the entire length, or it can be variable and, for example, taper towards the edges of the grooves. The shape and arrangement of the grooves can advantageously correspond to the shape and arrangement described in Swiss Patent No. 335319.
The connection is preferably made with a connector with a sleeve which is U-shaped in cross-section, the legs of which are rolled inwardly towards each other when pressed onto the conductor or onto the conductor.
In the connection according to the invention, the cross-section of the conductor changes along a path that has a groove. The connection can exist between a connector, which for example has an annular tongue, and the conductor, or it is also used in branch connections between two or more conductors, at least one of which is insulated. The connections are especially valuable with solid wires; but they can also be used with a saponified conductor or to connect a solid wire with one or more saponified conductors.
In the drawing, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown; It illustrate: Fig. 1 and 2 perspective views of ent opposite sides of a connection, Fig. 3 is a longitudinal section along one of the half-cylinder of the connection shown in Figs. 1 and 2, Fig. 4 is a partial section of the sleeve of the connector, as it is used in the connec tion shown in Figs. 1-3,
Fig. 5 shows a longitudinal section through a device for producing a connection according to Figs. 1-3. 6 shows a cross section along the line VI-VI of FIGS. 5 and FIGS. 7 and 8 show similar sections to FIG. 3 of other connections.
1-6, a sleeve 10 of a connector is shown, which is pressed around a saponified conductor 12 of a cable with an insulating layer 14 and around a solid wire 16 with a tough insulating film 18. The solid wire 16 is covered with a tough insulating coating 18 and the saponified conductor 12 can be insulated in the same way. The sleeve 10 is usually made of a metal such as brass, phosphor bronze, nickel-plated steel or the like Herge provides, which is harder than the conductor metal usually made of copper or soft aluminum.
The sleeve 10 has a U-shaped cross section in the initial state, has legs of the same height along its entire length, as shown in FIG. 6, and has three grooves 20 running transversely to the conductor and extending on both sides of the center of the sleeve. The grooves 20 extend over the full width of the sleeve. The grooves 20 must be narrower than the diameter of the wire 16, but are generally wider than the diameter of the veins of the saponified Lei age 12.
It can be seen from FIG. 4 that the grooves 20 have sharp protruding projections 36 which facilitate the penetration of the insulation 18. The sidewalls of the grooves converge away from the surface of the sleeve and provide better contact between the connector and the conductor. The grooves 20 are deeper than the thickness of the covering 18.
The device shown in FIGS. 5 and 6 comprises a die 32 and a punch 24. The punch has a raised central part 32a from which it is bevelled towards the edges. The bevel angle is preferably about 6 When pressing on, with the punch 24 pressing the sleeve into the die 32, the legs of the U roll inwards towards each other and enclose the two conductors. The projections 36 on the edges of the grooves 20 penetrate the insulation and tear it.
When the die and punch close, the conductor is sheared and pressed onto the bottom of the groove so that a strip of conductor and insulating mate rial rest on the bottom of the groove. At the same time, the conductor 16 is pressed outward in the longitudinal direction from the center of the sleeve.
The outward pressing is intensified by the bevel of the punch 24 and causes a progressive decrease in the pressing pressure from the central part of the punch outwards. Simultaneously with the outward displacement of the conductor 16, the insulation 18 is made to expose contact areas 38 and 40 between the connector and the conductor.
It can be seen that in the middle groove 20 there is very little movement in the insulation 18 and that the surfaces 38 are small, but that considerably more movement occurs in the two outer grooves, which exposes the conductor 16 and makes electrical contact with it essential surfaces 40 between the conductor 16 and the sleeve 10 produces. The greater movement in the outer grooves results from the increasing effect of the beveled punch 24, which generates a pressing pressure which is progressively variable along the longitudinal direction of the sleeve and which extends over both outer grooves 20.
In the electrical connection established in this way, the cross-section of the wire 16 is not as much reduced in the areas 40 as in the areas 38, so that here a path with low electrical resistance was created from the wire 16 through the area 40 into the connector 10 . The connection has good electrical properties as a result of the movement of the insulation at the surfaces 40 and also good mechanical properties due to the strong compression of the connector in the middle part of the sleeve and the lower compression at the ends of the sleeve. The electrical connection between the two conductors 12 and 16 is established by the electrical connec tion between the insulated conductor 16 and the sleeve 20 and the electrical connection between the sleeve 20 and the conductor 12.
In the embodiment shown in FIG. 7, a connector 10 'is shown which is bevelled only on one side along four of the five grooves 20' and which connects a saponified conductor 12 'to a solid wire 16' having an insulating coating 18 '. Both conductors are inserted into the connector from the same side. For such a connection, a connector in which the cross-section of the conductor changes only over a path encompassing all the grooves is preferred, while connectors as shown in FIGS. 1 to 3 and 8 are preferred to connect two conductors which enter the sleeve from opposite sides.
In the embodiment shown in FIG. 8, two solid wires 42 and 44 are connected to one another, each having a tough insulating coating 46. These wires lie next to each other in the United binder and the grooves 48 break through the insulation of both wires. In this connector there is a short middle piece in which the cross section of the conductor does not change; this piece encompasses the middle groove and there is little movement of the insulation at this point. The pressure that is used to make this connection decreases outward from the middle section of the sleeve from progres sive, along a sleeve length comprising two grooves, and the movement of the insulation increases from the center, as the drawing shows .