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Kabelverbinder Die Erfindung bezieht sich auf Kabelverbinder und insbesondere
um ihn mechanisch und elektrisch an einem stromführenden Kabel zu befestigen, so
daß dieses Kabel mit anderen Schaltelementen verbunden werden kann.
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Im allgemeinen sind alle üblichen Formen und Arten von Kabelverbindern,
ob diese nun Nasen, Stoßverbindungen oder Überquerungen sind, mit Hohlzylindern
oder Hülsen versehen, in die die Enden mehrdrähtiger Kabel eingeführt und verankert
werden. Mindestens drei verschiedene Methoden des Befestigens der Enden der Kabel
in den Zylindern werden angewendet, z. B. Löten, Einklemmen des Kabels mittels einer
Schraube in einem Gewinde in der Zylinderwand oder durch tiefes Einkerben der Seitenwand
des Zylinders in einer solchen Weise, daß der Zylinder und das mehrdrähtige Kabel
zu einer verhältnismäßig festen Einheit zusammengepreßt werden, die praktisch ohne
Zwischenräume zwischen den einzelnen Drähten einerseits und zwischen den einzelnen
Drähten und der Wand des Zylinders andererseits ist. Die Einkerbmethode wird vorgezogen,
weil diese Verbindungsart eine hohe Leitfähigkeit und große mechanische Festigkeit
gewährleistet. Diese beiden Eigenschaften sind das Ergebnis der größeren Kompaktheit,
die durch die Einkerbmethode in Vergleich mit anderen Methoden, insbesondere mit
der Befestigung durch Schrauben, erzielt wird.
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Es gibt verschiedene Arten und Formen von Werkzeugen, Einrichtungen
und Maschinen zum Herstellen der Einkerbungen in die Seitenwand der Zylinderverbinder.
Alle verwenden einen sattelförmigen Paßblock aus Stahl zum Tragen und Halten der
Zylinderform der Verbinder, während ein abgerundeter Stempel in die Wand getrieben
wird, um die Kerbe herzustellen. Das einfachste und billigste Gerät zum Herstellen
der Kerben besteht aus nur einem sattelförmigen Stahlblock, der in die Backen eines
Schraubstocks eingespannt ist, und eines gewöhnlichen Hammers, um den abgerundeten
Stempel in den oberen Teil des Zylinders zu treiben. Bei besseren und teureren Einrichtungen
wird die Kraft, die den abgerundeten Stempel in die Wand des Zylinders drückt, mit
einer Ratschenhebelwirkung oder mit anderen Einrichtungen oder Maschinen erzeugt.
Die Kraft wird durch Luftdruck oder hydraulischen Druck gewonnen.
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Bei allen diesen verschiedenen Formen und Arten von Geräten und Maschinen
müssen Spezialwerkzeuge und Maschinen verfügbar sein, die, wenn sie benötigt werden
und da sie nur mit Unterbrechungen gebraucht werden, oft nicht zu finden oder verlorengegangen
sind, so daß wertvolle Zeit mit dem Suchen vergeudet wird.
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Bei einem bekannten Kabelverbinder ist ein Einkerben des Hülsenteils
ohne Spezialwerkzeuge dadurch möglich, daß ein Vorsprung am Hülsenteil vorgesehen
ist, der in einfacher Weise eingedrückt oder eingeschlagen werden kann. Der quer
zur Achse des Hülsenteils verlaufende Vorsprung bedingt jedoch, daß beim Kerbvorgang
die Seitenwände des Hülsenteils gebogen werden müssen. Dies bedeutet geringe Haltbarkeit
und erhöhte Bruchgefahr und bewirkt darüber hinaus ein Verflachen des in den Hülsenteil
eingeführten Kabelendes. Dadurch können dort Zwischenräume entstehen, in die Gase
oder Flüssigkeiten eindringen und eine schädliche Korrosion begünstigen können.
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Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf einen Kabelverbinder mit
einem hülsenartigen oder hohlzylindrischen Teil, in dem das eingeführte Kabelende
mechanisch und elektrisch durch Einkerben befestigt wird, das durch Eindrücken eines
Vorsprungs, der mit dem zylindrischen Teil ein Ganzes bildet, erfolgt, wobei aber
der Nachteil der bekannten Anordnung vermieden wird.
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Die Erfindung besteht darin, daß dieser Vorsprung in Richtung der
Längsachse des zylindrischen Teils verläuft und in dessen Mitte liegt, wobei die
Breite des Vorsprungs zwei Drittel des Innendurchmessers
nicht übersteigt
und seine Höhe ungefähr die Hälfte des Innendurchmessers ist.
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Ferner kann der Boden des zylindrischen Teils abgeflacht sein und
etwa dem Durchmesser zuzüglich der Stärken beider Wände entsprechen, die sich in
rechtem Winkel an die Bodenfläche anschließen.
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Bei der Erfindung sind der übliche abgerundete Stempel und die übliche
Sattelformplatte nicht erforderlich. Das einzige notwendige Werkzeug zum Herstellen
der Kerbung zum Zusammenpressen des Hülsenteils des Verbinders in das mehrdrähtige
Kabel ist ein gewöhnlicher Hämmer oder eine Eisenstange, die man als Hammer verwenden
kann. Dies wird dadurch möglich, weil der Verbinder selbsthaltend ist.
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Die wesentlichen Elemente, die eine sattelförmige Platte und den Stempel
enthalten, sind vollständig am Verbinder ausgebildet und sind somit verfügbar, wenn
sie für den Einkerbungsvorgang gebraucht werden.
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Mit diesem Kabelverbinder kann eine elektrische Verbindung bei niedrigen
Gesamtkosten hergestellt werden. Der Kabelverbinder gemäß der Erfindung kann besonders
dann angewendet werden, wenn nur wenige Verbindungen herzustellen sind, da er die
Beschaffung von Werkzeugen oder Maschinen irgendeiner Art entbehrlich macht.
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In den Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung darstellen
und in denen gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet werden, zeigt Fig.1
eine Längsseitenansicht eines selbsthaltenden Kabelverbinders gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Stirnseitenansicht des Kabelverbinders nach Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht,
Fig. 4 eine Ansicht des Kabelverbinders nach Fig 1, die die Nase in eingedrückter
Stellung für die Einkerbung der Kabelverbinderwand zum Aufbringen auf das Kabel
wiedergibt, Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 von Fig. 4, Fig. 6 eine
Abänderung des Kabelverbinders gemäß der Erfindung, Fig. 7 eine Stirnseitenansicht
des Kabelverbinders nach Fig. 6, Fig. 8 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, des
Kabelverbinders als Stoßverbinder, Fig. 9 einen Querschnitt längs der Linie 11-11
der Fig. 1-9-, öl Fig. 10 eine Ansicht des Rohres mit ganzen Hülsen, die den Stoßverbinder
nach Fig11-9 bilden, Fig. 11 eine Stirnseitenansicht des Verbinders nach Fig. iS,li7f
Fig. 12 eine Ansicht, die zeigt, wie der Kabelverbinder gemäß der Erfindung zum
Verbinden des Schweißstromkabels mit dem Halteglied einer Lichtbogenschweißelektrode
verwendet werden kann, und Fig. 13 einen Oerschnitt längs der Linie 15-15 der Fig.
-i#.4ia Der Verbinder nach den Fig. 1, 2 und 3 enthält eine Platte 21 mit einem
Loch 22 zum Verschrauben des Verbinders mit einem Teil einer elektrischen Schaltung.
Der zylindrische Teil 23 ist ein Ganzes mit der Platte und besitzt die Bohrung 24
mit einer Tiefe von ungefähr des zweiundeinhalbfachen Durchmessers der Bohrung.
Der Zylinder 23 ist mit einer flachen Basis 25 versehen, die im wesentlichen eine
Fortsetzung der flachen Bodenfläche des Plattenteils 21 ist. Die flache Basis 25
bildet die geraden Wände, 26 an den entsprechenden Seiten des zylindrischen Teils.
Die Nase 27 überragt die Mitte der halbkreisförmigen oberen Hälfte des zylindrischen
Teils 23, und diese Nase verläuft längs dieses Teils. Für die besten Ergebnisse
soll die Länge der Nase 27 wenig kleiner als eine Hälfte der Tiefe der Bohrung sein,
ihre Dicke soll ungefähr ein Drittel des Bohrungsdurchmessers sein und ihre Höhe
ungefähr die Hälfte des Bohrungsdurchmessers.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen das Ende des mehrdrähtigen Kabels 28, das
durch die Kerbung eng zusammengedrückt ist, die durch einen Hammerschlag auf die
Nase hergestellt wird. Es ist darauf zu achten, daß der Hammerschlag auf die Nase
27 nicht den Zylinder verflacht, sondern daß der Schlag nur die obere Wand einkerbt.
Es ist wichtig, daß der zylindrische Teil des Verbinders und das eingeführte Ende
des mehrdrähtigen Kabels nicht nur durch Verflachen des zylindrischen Teils zusammengedrückt
werden, weil dann, wenn dieser Teil verflacht wird, der Druck nicht beibehalten
wird und die Spannung wegen der Rückfederung lose ist. Demgemäß ist der Verbinder
so konstruiert, daß der Druck, der sich mit jedem Hammerschlag an der Nase ergibt,
so gehalten wird, daß im wesentlichen keine Rückfederung der gekerbten Fläche auftritt,
was aus der folgenden Beschreibung verständlich wird.
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Es sei darauf zu achten, daß die Dicke der Zylinderwand 31 in der
Nähe der Nase 27 geringer ist als die Dicke des Zylinders in der Nähe der Seiten
26. Wenn also Hammerschläge auf die Nase 27 treffen, bricht die obere Wand des zylindrischen
Teils längs der Fläche 31 an der Nase schnell zusammen. Mit jedem Hammerschlag wird
die Wand auf einer größeren Strecke zusammenbrechen, dadurch vermindert sich der
Querschnitt der Fläche der Höhlung, und gegebenenfalls werden die einzelnen Drähte
des Kabels in die Form eines sechseckigen Bündels gequetscht. Dies ist der engste
Zustand für eine vollständige Masse. Es besteht ein kleiner, wenn überhaupt ein
Zwischenraum zwischen den Einzeldrähten oder zwischen den Drähten und der Zylinderwand
für den Eintritt von Luft und zum Oxydieren der Verbindung. Wenn eine übermäßige
Oxydation der elektrischen Verbindung verhindert werden kann, dann bleibt die Verbindung
wirksam.
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Wie vorstehend erläutert worden ist, kann die größte Kompaktheit,
die durch die Bildung der Kerbung entstanden ist, durch Verhindern der Rückfederung
der gekerbten Fläche erhalten werden. Dies wird erreicht durch Einschränken der
Länge der Kerbung auf ungefähr die Hälfte der Tiefe der Bohrung, und somit wird
die Ringform des zylindrischen Teils an beiden Enden erhalten. Durch Beibehalten
der Kreisform an beiden Enden muß das Metall an diesen Gebieten am Umfang gestreckt
werden, bevor die Kerbung zurückfedem kann, und so lange, wie die Kerbung nicht
zurückfedert, verringert sich nicht die Kompaktheit der Verbindung. Der Verbinder
2(1 der Fig. 1 bis 5 enthält die bevorzugte Form der Erfindung, und diese erzeugt
die größte Wirksamkeit, d. h. die größte Stromleitfähigkeit, an der Verbindung zwischen
den einzelnen Drähten des Kabels und dem Verbinder. Der Verbinder dieser Abänderung
besitzt auch die größte Festigkeit. Die Abmessungen der Teile sind nicht besonders
kritisch, und innerhalb eines begrenzten Bereiches können die Vorteile der Erfindung
noch erlangt werden. Zum Beispiel kann
die Tiefe der Bohrung etwas
mehr oder weniger als ungefähr das Zweiundeinhalbfache des Durchmessers der Bohrung
sein. Auch kann die Länge der Nase 27 etwas größer oder kleiner als ungefähr die
Hälfte der Tiefe der Bohrung betragen und kann ähnlich die Breite der Nase mehr
oder weniger als ungefähr ein Drittel des Bohrungsdurchmessers schwanken. In allen
Fällen besteht die größere Verbesserung in einem selbsthaltenden Verbinder. Dieser
besitzt einen aus einem Ganzen bestehenden sattelförmigen Teil mit flacher Basis
und einer Nase. Die flache Basis des zylindrischen Teils verhindert, daß die untere
Hälfte der Bohrung ihre Krümmung verliert, wenn die Kerbung in den oberen Teil des
Zylinders getrieben wird.
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Die Fig. 6 und 7 zeigen einen Verbinder, der allgemein mit 35 bezeichnet
ist und vorzugsweise aus einem Stück einer nahtlosen Kupferröhre oder einer Kupferhülse
besteht. Durch Verflachen eines Ende der Röhre wird die Platte 36 gebildet, und
diese wird mit einer Öffnung 37 versehen, mit der der Verbinder mit einem Schaltelement
der elektrischen Schaltung verbunden werden kann. Der restliche Teil 38
des
Verbinders ist zylindrisch, dieserTeil besitzt eine Form, die auf den Sattelblock
40 paßt, der die erforderliche flache Basis 41 besitzt. Die runde Form des zylindrischen
Teils 38 des Verbinders wird also als Ergebnis des Trägers erhalten, der mit dem
sattelförmigen Block 40 versehen ist, wenn Hammerschläge auf die Öse 42 beim Herstellen
der Kerbung auffallen. Bei dieser Abänderung kann die Nase 42 ein getrenntes Stück
sein, das mit der oberen Fläche des zylindrischen Teils hart verlötet ist.
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Die Fig. 8, 9, 10 und 11 zeigen einen Kabelstoßverbinder, der zum
Verbinden der Enden zweier getrennter Kabel 53 und 54 verwendet werden kann.
Der Kabelstoßverbinder ist in üblicher Weise aus einer Länge einer gezogenen Kupferröhre
55 hergestellt, obwohl es auch möglich ist, daß er z. B. gegossen sein kann. In
ihrer gezogenen oder gegossenen Form wird die Kupferröhre 55 mit einem Basisteil
hergestellt, der eine flache Basis 56 und Seitenwände 57 mit rechtem Winkel zur
Basis besitzt. Die gezogene Kupferröhre 55 wird auch mit einem Vorsprung 58 versehen,
der über ihre ganze Länge verläuft. Um die Nase 60 herzustellen, ist es nur notwendig,
die unerwünschten Abschnitte des Vorsprungs 58 zu entfernen, wie durch die gestrichelte
Linie in Fig. 10 gezeigt wird. Die unerwünschten Abschnitte können durch Fräsen
oder Scheren entfernt werden. Demgemäß werden durch die Hammerschläge auf die Nase
60 bzw. die Einkerbungen an den Enden des Kabelstoßverbinders zum Zusammenpressen
und Festhalten der Enden der Kabel 53 und 54 ausgebildet sein. Der Kabelverbinder
55 kann durch ein rohrförmiges isoliertes Glied 61 vervollständigt werden, das ihn
und damit die benachbarten Enden der Kabel 53 und 54 umgibt. Das Glied 61 kann aus
vulkanisiertem Fiber oder ähnlichem Isoliermaterial bestehen und mittels eines Plastikstiftes
62 in seiner Lage gehalten werden.
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Der Verbinder nach den Fig.12 und 13 wird zum Verbinden des Haltegliedes
eines Lichtbogenschweißelektrodenhalters mit dem Schweißstromkabel verwendet. Das
Körperglied des Halters wird in Fig. 12 mit 63 bezeichnet und kann in der Praxis
aus einer gezogenen Messingstange hergestellt und bei 64 mit dem Kabelverbinder65
hart verlötet sein. DieserVerbinder kann in ähnlicher Weise aus einem Stück gezogenen
Kupferrohres oder einer Hülse hergestellt sein und wird mit einem Bäsisteil mit
einer flachen Basis 66 und den ungefähr rechtwinkligen Seiten 67 versehen. Die obere
Hälfte des Verbinders 65 ist halbkreisförmig, und die Wände werden etwas schwächer
als die in der Nähe des Basisteils sein. Die halbkreisförmige obere Hälfte des Verbinders
wird mit einer Nase 68 versehen und dient beim Herstellen der Kerbung als Werkzeug,
wenn die Hammerschläge auf sie auftreffen. Auf diese Weise werden die einzelnen
Drähte des Kabels 70 in dem Verbinder zu einer Kerbung zusammengepreßt, wo das Ende
des Kabels praktisch mit dem Verbinder fest verbunden ist, um dadurch das Fließen
des Schweißstromes vom Kabel zur Lichtbogenelektrode wesentlich zu erleichtern.