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Anordnung zur nichtstoffschlüssigen Verbindung von Kontaktstücken,
insbesondere zur lötfreien Verbindung dünner Adern elektrischer Kabel Die Erfindung
betrifft eine Anordnung zur nichtstoffschlüssigen Verbindung von elektrisch miteinander
zu verbindenden Kontaktstücken.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugnrnde, eine möglichst einfach aufgebaute
und dennoch sichere Kontaktgabe zwischen den elektrisch miteinander zu verbindenden
Kontaktstücken zu gewährleisten, die insbesondere dann einsetzbar ist, wenn auf
verhältnismäßig kleinem Raum eine große Anzahl von nichtstoffschlüssigen Verbindungen
hergestellt werden soll.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Kontaktkraft
durch ein federndes Kunststoffteil aufgebracht wird. Es entfallen mithin also federnd
ausgebildete metallische Teile zur Aufbringung der Kontaktkraft, so daß die einzelnen
Elemente der neuen Anordnung, wenn man von den rein elektrisch.
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wirksamen Teilen absieht, im Spritzgußverfahren hergestellt werden
können und mithin für die Massenfertigung geeignet sind.
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Die Erfindung ist besonders geeignet zur lötfreien Verbindung dünner
Adern, insbesondere kunststoffisolierter Adern für Nachrichtenkabel. Hierbei werden
also die Kontaktstücke durch die Leiterenden der-miteinander zu verbindenden Adern
sowie gegebenenfalls durch ein vorzugsweise scharfkantig profiliertes Kontaktelement
gebildet. Das gleiche gilt auch für die lötfreie Verbindung von abisolierten Leitern.
Davon, ob man nichtisolierte bzw. abisolierte elektrische Leiter oder nicht
abisolierte
Adern miteinander verbinden will, hängt es ab, ob überhaupt ein zusätzliches Kontaktelement
verwendet wird und ob dieses Kontaktelement gegebenenfalls teilweise an seiner Oberfläche
scharfkantig profiliert ist.
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Bei der Verbindung isolierter elektrischer Leiter, insbesondere wenn
eine Vielzahl solcher Verbindungen hergestellt werden muß, wie es beispielsweise
beim Spleißen hochpaariger Nachrichtenkabel der Fall ist, kommt es darauf an, die
einzelne Verbindung möglichst schnell und dennoch sicher herzustellen. Anstelle
einer stoffschlüssigen elektrischen Verbindung, wie es beim Verlöten der Fall ist,
sind hierzu kraftschlüssige elektrische Verbindungen entwickelt worden, die sich
vor allem für dünne Adern, wie beispielsweise Ortskabeladern oder auch Stegleitungen,
eignen, Eine bekannte Anordnung zur lötfreien Verbindung dünner Adern elektrischer
Kabel besteht aus einer federnden, leicht kegelig und rund ausgebildeten leitenden,
d.h. also aus Metall bestehenden Anschlußhülse und aus einem leitenden, am Umfang
scharfkantig ausgebildeten Kontaktstift. Zwischen dieser metallischen Anschlußhülse
und dem am Umfang scharfkantigen Kontaktstift sind zwei Adern einklemmbar. Beim
Hineindrücken des Kontaktstiftes in die die Adern enthaltende metallische Anschlußhülse
wird die Isolierung der Adern von den scharfen Kanten des Kontaktstiftes durchstoßen;
damit wird über den Kontaktstift die elektrisch leitende Verbindung der Leiter hergestellt
(DT-OS 1 490 372).
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Bei der Verwendung dieser bekannten Kontaktelemente für die Herstellung
einer größeren Anzahl von Verbindungen, wie es beispielsweise bei Spleißarbeiten
an hochpaarigen Nachrichtenkabeln der Fall ist, ist es weiterhin bekannt, mehrere
solcher Kontaktelemente reihenförmig in einer Leiste aus Preßstoff anzuordnen (DT-OS
1 765 772).
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Bei einer anderen bekannten Anordnung dieser Art sind Kontaktelemente
in mehreren Reihen in einem Schaltblock aus unnachgiebigem Isoliermaterial angeordnet.
Die Kontaktelemente bestehen aus Messerbuchsen aus Messing, in denen die zu verbindenden
Adern mit Hilfe eines starren, unelastischen Keilstiftes eingeklemmt und dabei über
die Zähne der Messerbuchsen miteinander verbunden werden (DT-OS 1 941 796).
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Weiterhin ist eine Anordnung zur lötfreien Verbindung isolierter elektrischer
Leiter, insbesondere für kunststoffisolierte Adern von Fernmeldekabeln bekannt,
bei welcher die zu verbindenden Aderenden von einer aufgesetzten Hülse aus einem
unter Wärmeeinwirkung schrumpfbaren Material, z.B. aus einem strahlungsvernetzten
Kunststoff, gegen einen längs seines Umfanges mit scharfkantigen Kontaktstellen
versehenen, ebenfalls von der Hülse umfaßten Eontaktstift gepreßt werden. Abgesehen
davon, daß die zur Herstellung einer solchen Verbindung erforderliche Erwärmung
der Schrumpfhülse auf etwa 2500C einen erheblichen Aufwand bedeutet, kann eine solche
Hülse nur einmal verwendet werden; die bei Wartungs- bzw. Schaltarbeiten erforderliche
erneute Erwärmung einzelner Verbindungen bringt überdies eine Erschwerung für Spleißen
mit einer Vielzahl von Spleißstellen mit sich (DT-OS 1 935 976).
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Demgegenüber läßt sich durch Anwendung des Erfindungsgedankens eine
Anordnung zur lötfreien Verbindung dünner Adern, insbesondere kunststoff- bzw. papierisolierter
Adern von Nachrichtenkabeln, schaffen mit der elektrische Verbindungen hoher Kontaktqualität
auf kleinem Raum schnell, übersichtlich und sicher sowie ohne aufwendige Werkzeuge
hergestellt werden können, und zwar insbesondere auch dann, wenn Spleiße mit einer
Vielzahl von Verbindungsstellen hergestellt werden müssen.
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Bei einer solchen Anordnung zur lötfreien Verbindung dünner Adern
mit Hilfe eines vorzugsweise scharfkantig profilierten Kontaktelementes ist der
die leitende Verbindung zwischen den Kontaktelement und den Adern bewirkende Anpreßdruck
durch die Federkraft eines aus einem überwiegend elastisch verformbaren Plast bestehenden
federnden Kunststoffteiles aufgebracht, das nach dem Einstecken des Kontaktelementes
dieses Kontaktelement und die zu verbindenden Adern federnd gegeneinander preßt.
Wesentlich für die Anordnung nach der Erfindung ist also, daß der Kontaktdruck,
mit dem das Kontaktelement und die zu verbindenden Adern nach dem Einstecken des
weder elastisch noch plastisch verformbaren, sondern starren und unnachgiebigen
Kontaktelementes gegeneinander gepreßt werden, allein von dem federnden Kunststoffteil
aufgebracht wird. Auf diese Weise wird eine platzsparende und dennoch kontaktsichere
elektrisch leitende Verbindung der miteinander zu verbindenden Teile gewährleistet,
ohne daß es eines Lötvor-.ganges bzw. einer sonstigen Erwärmung der ;Verbindungsstelle
bedarf. Vielmehr reicht es zur Herstellung der Verbindung aus, die Adern und das
Kontaktelement einzulegen bzw. einzustecken.
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Die neue Anordnung zur lötfreien Verbindung dünner Adern elektrischer
Kabel, die im nachfolgenden als Spleißelement bezeichnet wird, ist zur Verbindung
sowohl kunststoffisolierter Adern als auch papierisolierter Adern sowie auch zur
Verbindung von kunststoffisolierten mit papierisolierten Adern geeignet. Im Rahmen
derneuzeitlichen Entwicklung von Nachrichtenkabeln läßt sie sich jedoch vor allem
für kunststoffisolierte Adern solcher Kabel verwenden.
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In Durchführung des Erfindungsgedankens können sich das Kontaktelement
und die zu verbindenden Adern in einer vorzugsweise al. Bohrung ausgebildeten Ausnehmung
eines aus unnachgiebigem Material bestehenden Bauteiles befinden und durch ein aus
einem überwiegend elastisch verformbaren Plast bestehendes federndes Kunststoffteil,
das in die Ausnehmung eingesteckt ist, gegeneinander gepreßt werden. Dieses federnde
Kunststoffteil kann beispielsweise als verformbares Rohr ausgebildet sein.
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Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Spleißelementes ist in der Figur
1 dargestellt.
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In einer Bohrung des aus unnachgiebigem Material, beispielsweise aus
Hart-PVC, bestehenden Bauteiles 1, das Teil einer Spleißleiste sein kann, befinden
sich die miteinander zu verbindenden Adern 2 und 3. Durch das ebenfalls in die Bohrung
des Bauteiles 1 eingesteckte elastisch verformbare Rohr 4, das aus einem überwiegend
elastisch verformbaren Plast besteht, wird das beispielsweise als Kontaktstift ausgebildete
metallische Kontaktelement 5, das an seinen den Adern 2 und 3 zugekehrten Flächen
mit nichtdargestellten scharfkantigen Profilen versehen ist, federnd gegen die Adern
2 und 3 gepreßt, so daß sich die scharfkantigen Profile des Kontaktelementes 5 durch
die Kunststoffisolierung der Adern 2 und 3 hindurchdrücken und eine leitende Verb
in dung zwischen den beiden Leitern der Adern 2 und 3 bewirken.
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Das aus einem überwiegend elastisch verformbaren Plast bestehende
federnde Kunststoffteil kann aber auch mehrteilig ausgebildet sein, wobei diese
Einzelteile das Kontaktelement und die zu verbindenden Adern gegeneinander pressen.
Die Einzelteile des aus überwiegend elastisch verformbaren Plast bestehenden federnden
Kunststoffteiles können hierbei in
Form von Leisten ausgebildet
sein, deren eine Kante fest eingespannt ist, wahrend die frei federnden Kanten dieserteisten
die Kontakt elemente und die zu verbindenden Adern gegeneinander pressen.
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Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in den Figuren 2 und 3 in verschiedenen
Ansichten schematisch dargestellt.
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Durch die Federkraft der aus einem überwiegend elastisch verformbaren
Plast bestehenden Leisten 6 und 7, die mit ihren unteren Kanten einstückig mit der
Grundplatte 8 ausgebildet sind, werden die Adern 2 und 3 federnd gegen das an der
den Adern zugekehrten Flächen mit einem scharfkantigen Profil versehene Kontaktelement
5 gepreßt.
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Auch dieses Spleißelement ist für Spleißen mit'einer Vielzahl von
Verbindungsstellen geeignet, da die in den Figuren 2 und 3 dargestellte Verbindung
durch entsprechende Verbreiterung bzw. Verlängerung der Grundplatte 8 nebeneinander
oder hintereinander in gewünschter Anzahl angeordnet werden können.
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Eine besonders vorteilhafte Form des neuen Spleißelementes ergibt
sich, wenn in Weiterbildung der Erfindung das aus einem elastisch verformbaren Plast
bestehende federnde Kunststoffteil, das Kontaktelement und die zu verbindenden Adern
zumindest teilweise unmittelbar umschließt. Unmittelbar Umschließen bedeutet hierbei,
daß zwischen den elektrisch zu verbindenden Teilen, also dem Kontaktelement und
den Adern, sowie dem diese Teile umschließenden federnden Kunststoffteil keine weiteren
Bauelemente, also insbesondere keine metallische Federhülse, vorgesehen ist. Vielmehr
wird die als Kontaktkraft wirkende Federkraft allein durch die Federwirkung des
die elektrisch zu verbindenden Teile umschließenden Eunststoffteiles aufgebracht.
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wesentlich für diese Federwirkung ist die konstruktive Gestaltung
des Kunststoffteiles. Auf dem eben erwähnten Wege, die Federwtrkung durch Umschließen
der elektrisch miteinander zu verbindenden Teile durch das Kunststoffteil zu erhalten,
hat es sich als besonders günstig erwiesen, daß das Kontaktelement und die zu verbindenden
Adern von der sich unmittelbar gegen sie pressenden federnden Wandung des in Form
einer Hülse ausgebildeten Kunststoffteiles, in dessen Innenraum sich das Kontaktelement
und die zu verbindenden Adern befinden, gegeneinander gepreßt sind.
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Neben der durch die neue Ausbildung des Spleißelementes verbundenen
Herabsetzung der Korrosionsanfälligkeit hat das neue Spleißelement den Vorteil,
daß mit seiner Hilfe auch Adern verschieden gropen Durchmessers miteinander verbunden
werden können. Im Gegensatz zu metallischen Federelementen ist nämlich auch beim
Verbinden von Adern verschiedenen Durchmessers infolge der leichteren Verformung
des Kunststoffteiles eine sichere Kontaktgabe gewährleistet.
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Der als Hülse ausgebildete Kunststoffteil kann zur Erhöhung der Federwirkung
mit mindestens einem parallel zur Hülsenachse verlaufenden Schlitz versehen sein.
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In der Nähe der den Innenraum des als Hülse ausgebildeten Kunststoffteiles
begrenzenden Wandung können sich auch der Erhöhung der Federwirkung dienende Aussparungen
oder Bohrungen befinden.
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Zur Führung der zu verbindenden Adern kann hierbei die den Innenraum
des als Hülse ausgebildeten Kunststoffteiles begrenzende Wandung mit Abschrägungen
versehen sein.
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Ausführungsbeispiele neuer Spleißelemente der eben beschriebenen Art
sind in den Figuren 4 bis 7 dargestellt.
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Bei der in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsform werden die elektrisch
miteinander zu verbindenden Adern 2 und 3 sovie das Kontaktelement 5 durch die den
Innenraum des in Form der Hülse 9 ausgebildeten Kunststoffteiles gegeneinandergepreßt.
Zur Erhöhung der Federwirkung und zum Einlegen der Adern dient der parallel zur
Achse der Hülse 9 verlaufende Schlitz 10. Die Federkraft, mit der die den Innenraum
der Hülse 9 begrenzende Wandung die elektrisch miteinander zu verbindenden Teile
gegeneinander preßt, wird weiterhin dadurch beeinflußt, daß in der Nähe dieser dann
dung die sich ebenfalls parallel zur Achse der Hülse 9 erstreckende Aussparung 11
vorgesehen ist. Auf diese Weise wird zwischen dem die Adern 2 und 3 sowie das Kontaktelement
5 aufnehmenden Innenraum sowie der Aussparung 11 ein Steg gebildet, dessen Form
und Stärke die auf die elektrisch zu verbindenden Teile ausgeübte Federkraft wesentlich
bestimmt.
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Bei aemin der Fig 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eines neuen
Spleißelementes ist die Form des Innenraumes der Hülse 9 rechteckförmig gewählt.
Statt dieses rechteckförmigen Querschnittes kann aber auch ein kreisförmige Bohrung
vorgesehen werden. In diesem Fall empfiehlt es sich, das Kontaktelement in an sich
bekannter Diese als kreisrunden Kontaktstift auszubilden.
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Im allgemeinen wird man jedoch die Form des Kontaktelementes der Form
des Innenraumes des als Hülse ausgebildeten Kunststoffteiles anpassen. Beim Ausführungsbeispiel
der Fig. 4 ist
darüber hinaus der dem rechteckigen Querschnitt
des Innenraumes der Hülse 9 in seiner Form angepaßte Kontaktelement 5 auf der den
Adern 2 und 3 zugekehrten Seite mit ebenen Flächen versehen, die einen stumpfen
Winkel zwischen sich einschließen. Auf diese Weise werden die Adern 2 und 3 im Kontaktbereich
fixiert.
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In an sich bekannter Weise ist das Kontaktelement 5 auf den den Adern
2 und 3 zugekehrten Berührungsflächen mit der Darstellung der Fig. 4 im einzelnen
nicht zu entnehmenden scharfkantigen Profilen versehen.
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In der Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines neuen Spleißelementes
mit einem in Form einer Hülse ausgebildeten Kunststoffteil dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der Fig. 4 durch die von dem rechteckigen
Querschnitt abweichende Form des Innenraumes der Hülse 9. Diese abweichende Form
ergibt sich durch die Bohrung 12, so daß der zwischen dieser Bohrung 12 und dem
Innenraum der Hülse 9 verbleibende Steg eine den Adern zugekehrte konvexe Form aufweist.
Dementsprechend hat das Kontaktelement 5 beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5 einen
rechteckförmigen Querschnitt. Dennoch wird in gleicher Weise, wie es beim Ausführungsbeispiel
der Fig. 4 der Fall ist, eine Fixierung der Adern 2 und 3 im Kontaktbereich erreicht.
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An Hand der Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel einer Hülse 9 dargestellt,
bei der sowohl der Innenraum als auch des verwendete Kontaktelement 5 kreisrund
ausgebildet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zur Erhöhung der Federwirkung
der
parallel zur Achse der Hülse 9 verlaufende Schlitz 10 sowie die in der Nähe der
den Innenraum begrenzenden wandung die ebenfalls parallel zur Achse der Hülse 9
verlaufenden Bohrungen 12 vorgesehen.
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Das neue Spleißelement kann weiterhin mit einer nach außen abschließenden
Isolierhülse umgeben werden.
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Weiterhin kann der Innenraum des als Hülse ausgebildeten Kunststoffteiles
einseitig durch einen Boden abgeschlossen werden.
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Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in der Fig. 7 in Seitenansicht
wiedergegeben. Die die Ader 2 sowie die nicht sichtbare Ader 3 federnd gegen das
Kontaktelement 5 pressende Hülse 9 ist hierbei nach unten durch den Boden 13 abgeschlossen.
Gleichzeitig ist auf die Hülse 9 die das Spleißelement nach außen abdeckende Isolierhülse
14 aufgesteckt.
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Durch geeignete Bemessung der Isolierhülse 14 in Bezug auf die Hülse
9 können, wie es beim Ausführungsbeispiel der Fig. 7 dargestellt ist, die überstehenden
Aderenden festgeklemmt werden.
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Eine wesentlich bessere Lösung des Problems der überstehenden Aderenden,
die sich im übrigen nicht nur bei der speziell gezeigten Ausführungsform des Spleißelementes
anwenden läßt, besteht darin, daß die überstehenden Enden der zu verbindenden Adern
durch eine eine Scherwirkung hervorrufende Formgebung des Kontaktelementes und des
gegen das Kontaktelement gepreßten federnden Kunststoffteiles abgeschert werden.
Beispielsweise können die überstehenden Enden der zu verbindenden Adern durch den
vorzugsweise mit einem scharfkantigen Profil versehenen und gegen den Boden oder
die Wandung des
Innenraumes gedrückten Kopf des Kontaktelementes
abgeschert werden.
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Zur Erläuterung hierzu ist in der Fig. 8 ein dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 5 entsprechendes Spleißelement in Seitenansicht (Schnitt A - B) wiedergegeben.
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Mit Hilfe des Schlitzes 10 werden die Adern derart in den Innenraum
der Hülse 9 eingelegt, daß die Enden der Adern aus dem Schlitz 10 herausragen. Der
Kopf des Kontaktelementes 5, der beim Einstecken gegen den Boden 13 der Hülse 9
gedrückt wird, ist scharfkantig ausgebildet, so daß beim Einstecken des Kontaktelementes
5 der gegen den Boden 13 gedrückte Kopf 15 die überstehenden Enden der Adern 2 und
3 abschert.
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Wie bereits erwahnt, kann das neue Spleißelement vor allem dann eingesetzt
werden, wenn es sich darum handelt, einen Spleiß mit einer Vielzahl von Verbindungsstellen
herzustellen.
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Die beispielsweise an Hand der Fig. 4 bis 8 erläuterten Ausführungsformen,
bei denen der Kontaktdruck durch die Federwirkung des die elektrisch miteinander
zu verbindenden Teile umschließenden federnden Kunststoffteiles aufgebracht wird,
eignen sich hierfür ganz besonders.
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Zur lötfreien Verbindung einer Vielzahl von Adern werden also mehrere
der aus einem elastisch verformbaren Plast bestehenden federnden Kunststoffteile,
die das jeweilige Kontaktelement und die jeweils zu verbindenden Adern zumindest
teilweise
unmittelbar umschließen, zu einer einstückigen Spleißleiste zusammengefaßt.
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In Fig. 9 ist als Ausführungsbeispiel hierfür die Zusammenfassung
von vier Spleißelementen entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 wiedergegeben.
Zur besseren Übersichtlichkeit sind hierbei lediglich in einem einzigen Innenraum
die Adern 2 und 3 sowie das Kontaktelement eingezeichnet, Die in der Fig. 9 dargestellte
Ausführungsform eignet sich besonders zum AnschluB von Vierern.
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Ein weiteres Beispiel einer Zusammenfassung mehrerer'federnder Kunststoffteile
entstandenen Spleißleiste ist in der Fig. 10 wiedergegeben. Hierbei sind für die
Adern und das jeweilige Kontaktelement unmittelbar umschließende Innenräume jeweils
ein kreisförmiger Querschnitt gewählt.
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Durch entsprechende Festlegung von Aussparungen 11 oder Bohrungen
12 kann die Federwirkung der diese Innenräume begrenzenden Wandungen dimensioniert
werden.
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Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 10 sind im übrigen die Abschrägungen
16 vorgesehen, mit deren Hilfe die eingelegten Adern geführt werden können. Die
Adern selbst sowie die Kontaktelemente sind nicht eingezeichnet, um die Übersichtlichkeit
der Darstellung zu wahren.
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Weiterhin ist die beim Ausführungsbeispiel der Fig. 10 dargestellte
Spleißleiste 17 mit den Sollbruchstellen 18 versehen, durch welche ein Abbrechen
der Spleißleiste 17 an vorbestimmten Stellen möglich ist.
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Es ist aber auch möglich, die zu einer einstückigen Spleißleiste
zusammengefaßten
federnden Kunststoffteile über vorzugsweise ein Abbrechen ermöglichende Stege miteinander
zu verbinden. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in der Fig. 11 wiedergegeben,
bei der die in Form von die elastisch zu verbindenden Teile umschließenden federnden
Hülsen ausgebildeten Kunststoffteile durch die Stege 21 miteinander verbunden sind,
die ein leichtes Abbrechen dieser Spleißleisten ermöglichen.
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Für das neue Spleißelement empfiehlt sich die Verwendung eines nur
über einen Teil des Umfanges seiner Oberfläche scharfkantig ausgebildeten Kontaktelementen.
An den Enden kann das Kontaktelement glatt ausgebildet sein. Dadurch sind gute Gleiteigenschaften
beim Binpressen des Kontaktelementes in die federnden Kunststoffteile gewährleistet.
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Eine derartige Ausbildung der Kontaktstifte kann beispielsweise dadurch
erreicht werden, daß das Kontaktelement mit einem exzentrisch umlaufenden Gewinde
versehen ist.
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Das Kontaktelement kann weiterhin auf dem glatten Teil der Oberfläche
eine in Längsrichtung verlaufende schmale Nut aufweisen. Mit dieser Nut erfolgt
eine Fixierung des Kontaktelementes. Besonders geeignet ist ein Sontaktelement,das
an seinen Enden glatt ausgebildet ist, das also - in Idngsrichtung gesehen - nur
im mittleren Teil scharfkantig aus gebildet ist. Bei Verwendung eines derartigen
Kontaktelementes empfiehlt es sich, den Innenraum des federnden Kunststoffteiles
im Bereich des scharfkantigen Teiles des Kontaktelementes mit einer Verengung zu
versehen, die sich in Umfangsrichtung über die Breite der nebeneinander in eingelegten,
miteinander zu verbindenden Adern erstreckt.
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Das Kontaktelement kann auch rohrförmig ausgebildet sein und beispielsweise
aus einem Blechstreifen geformt sein. Es kann auch aus einem Kunststoffkörper bestehen,
der mit einer metallenen Schicht versehen ist. Ein solches Kontaktelement ist ach
für andere Anordnungen zum lötfreien Verbinden von dünnen Adern geeignet.
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Zur Verbesserung der elektrischen Qualität der mit Hilfe des Kontaktelementes
hergestellten elektrischen Verbindung kann auf das Kontaktelement im scharfkantigen
Bereich eine korrosionshemmende Masse aufgebracht sein.
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Ausführungsbeispiele solcher Kontaktelemente sind in den Fig. 12 bis
14 dargestellt. Wesentlich für solche Kontaktelemente ist, daß sie starr und unnachgiebig
sind, also keine Federkraft ausüben. Das in der Fig. 12 dargestellte Kontaktelement
ist als Kontaktstift ausgebildet und besteht beispielsweise aus Metall. In Umfangsrichtung
ist dieser Kontaktstift lediglich über den halben Umfang scharfkantig ausgebildet.
Dies wurde durch Aufschneiden des konzentrisch umlaufenden Gewindes 19 erreicht.
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Um sicherzustellen, daß der dargestellte Kontaktstift mit dem scharfkantigen
Bereich die in den Innenraum des federnden Kunststoffteiles eingelegten Adern erfaßt,
ist die in Längsrichtung verlaufende Nut 20 vorgesehen. Mit Hilfe dieser Nut kann
der Kontaktstift beim Einstecken in den Innenraum des federnden Kunststoffteiles
geführt werden, sofern an der den Innenraum begrenzenden Wandung durch entsprechende
Formgebung eine Führung erreicht wird. Die
Nut 20 gestattet im
übrigen sowohl bei der Herstellung der Kontaktstifte als auch beim Einstecken in
eine Spleißleiste ein automatisches Sortieren der Kontaktstifte.
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Der in den Fig. 12 und 13 in verschiedenen Ansichten dargestellte
Kontaktstift ist an beiden Enden verrundet, um das Einführen des Kontaktstiftes
in die Innenräume der Spleißleisten zu erleichtern und um das Auftreten von unzulässigen
Scherbeanspruchungen an den elektrisch miteinander zu verbindenden Adern zu vermeiden.
Es reicht aus, die Verrundung des Kontaktstiftes lediglich an einem sunde vorzusehen
oder an Stelle einer Verrundung eine Fase anzubringen.
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In der Fig. 14 ist das Ausführungsbeispiel eines aus einem Profilblech
gefertigten Kontaktelementes dargestellt. Bei Verwendung dieses Kontaktelementes
muß der Innenraum des federnden Kunststoffteiles einen von der Kreisform abweichenden
Querschnitt aufweisen.
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Bei der Zusammenfassung mehrerer federnder Kunststoffteile zu Spleißleisten
ist es für die Praxis besonders wesentlich, diese Spleißleisten derart auszubilden,
daß sie in möglichst platzsparender Weise ineinander gesteckt werden können, so
daß solche Spleißleisten übereinander oder nebeneinander fixiert werden können.
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In dieser Hinsicht ergibt sich eine besonders günstige Form in Weiterbildung
der Erfindung dadurch, daß die Spleißleiste den einen Schenkel einer im Querschnitt
H-förmigen, aus einem plastisch und elastisch verformbaren Kunststoff
bestehenden
Profilleiste bildet; hierbei ist es wesentlich, daß von den in Längsrichtung dieses
Schenkels verlaufenden-Bohrungen Nuten ausgehen, die rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig
zu einer Längskante der Profilleiste auf die Innenseite des Schenkels verlaufen.
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Durch das im Querschnitt H-förmige Profil der Profilleiste sind zwei
Kammern gebildet, in denen die miteinander zu verbindenden Adern geführt werden
und von denen die Adern unmittelbar in ein die Kammern seitlich begrenzendes Seitenteil,
nämlich den einen Schenkel des H-förmigen Profils, eingeführt werden. Die Kammern
zur Führung der Adern sind durch die beiden Seitenteile, also die beiden Schenkel
des H-förmigen Profils, seitlich begrenzt und voneinander durch die die beiden Schenkel
verbindende Querstrebe getrennt.
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Die Größe des Querschnittes der Kammern richtet sich nach dem jeweiligen
Verwendungszweck des Spleißelementes. Beispielsweise bei der Verbindung von zwei
gleichstarken Adergruppen, wie beispielsweise zwei Grundbündeln eines Nachrichtenkabels,
empfiehlt sich ein möglichst großer Querschnitt für die obere Kammer, in der beide
Grundbündel geführt werden. Bei einem Abzweigspleiß ist es zweckmäßig, die Querschnitte
der beiden Kammern wie 2 : 1 zu wählen, da die durchgehenden Adern von der oberen
Kammer durch die Bohrungen in die untere Kammer geführt werden.
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Bei dem neuen Spleißelement werden die Adern über scharfkantig ausgebildete
Kontaktstifte miteinander verbunden. Die Adern werden dabei zwischen den Kontaktstiften
und den Innenwandungen der in dem einen Schenkel der im Querschnitt H-förmigen Profilleiste
angeordneten Bohrungen eingeklemmt. Dabei wird die für die Verbindung der Adern
notwendige andauernde Federkraft durch den plastisch und elastisch verformbaren
Kunststoff, aus dem das Spleißelement besteht, und durch eine entsprechende konstruktive
Ausbildung der Profilleiste aufgebracht. Ein besonderes metallenes Federelement
für die Aufrechterhaltung des Kontaktdruckes erübrigt sich somit. Der die jeweilige
Verbindungsstelle umgebende Isolierkörper und die Kontaktfeder sind damit konstruktiv
zu einem gemeinsamen Körper vereinigt.
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Die zu verbindenden Adern werden in die in dem einen Schenkel.
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der Profilleiste enthaltenen Bohrungen über Nuten eingeführt, die
von den Bohrungen ausgehen und auf die Innenseite des Schenkels verlaufen. Es empfiehlt
sich, die Bohrungen durchgehend auszubilden und die Nuten sowohl von den oberen
als auch von den unteren Öffnungen dieser Bohrungen ausgehen zu lassen. In diesem
Fall können die Adern sowohl von oben als auch von unten in die Bohrungen eingeführt
werden.
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Die von den Bohrungen ausgehenden Nuten, über die die Adern in die
jeweilige Bohrung eingeführt werden, können im Nutgrund mit einem oder mehreren
in Nutrichtung verlaufenden Stegen versehen sein, die eine gute Parallelführung
der in die Nuten eingelegten Adern gewä.hrleistei-. Außerdem können die Bohrungen
an den Einmündungen der Nuten Ausnehmungen zur Führung der zu verbindenden Adern
aufweisen. Diese Ausnehmungen verringern die beim Einpressen der Kontaktelemente
auf die Adern ausgeübten Scherbeanspruchungen.
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Zur leichteren Handhabung deijzu verbindenden Adern beim Einführen
der Adern aus den Kammern über die Nuten in die Bohrungen empfiehlt es sich, die
zwischen den Nuten gebildeten Stege am oberen Ende des die Bohrungen enthaltenden
Schenkels mit Vorsprüngen zu versehen, die in den Querschnitt des H-förmigen Profilstabes,
also in eine der Kammern, hineinragen.
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Diesen Vorsprüngen entsprechende Stege können auch an den Enden des
anderen Schenkels des Profilstabes vorgesehen sein, um ein Herausrutschen der in
den Kammern geführten Adergruppen aus den Kammern zu verhindern.
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Ähnlich der Ausführungsbeispiele der Figuren 4 bis 9 kann der die
Bohrungen enthaltende Schenkel der H-förmigen Profilleiste an der Außenseite mit
Schlitzen versehen werden, die'parallel zu den Bohrungen verlaufen und bis in diese
hineinreichen.
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Uber diese Schlitze werden die zu verbindenden Adern in die
jeweiligen,
die Kontaktstifte aufnehmenden Bohrungen eingelegt. Diese Schlitze können auch gekrümmt
verlaufen oder Haken oder Vorsprünge aufweisen, um ein Herausrutschen der in die
Bohrungen eingelegten Adern zu verhindern. Durch die Schlitze in der Außenseite
des die Bohrungen enthaltenden Schenkels der Profilleiste ist dieser Schenkel an
der Außenseite stegförmig ausgebildet. Diese Stege können an ihren Enden pilzförmig
ausgebildet sein, wobei die Stegenden Bohrungen aufweisen, die parallel zu den die
Kontaktstifte aufnehmenden Bohrungen verlaufen. Durch eine derartige Ausbildung
der Stege werden besonders gute Federungseigenschaften des jeweiligen durch die
Bohrung und die Kontaktstifte gebildeten Verbindungselementes erreicht.
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Zum äußeren Schutz des neuen Spleißelementes empfiehlt sich die Verwendung
einer im Querschnitt U-förmig ausgebildeten Isolierkappe aus vorzugsweise transparentem
Material, welche die Profilleiste umfaßt. Mit einer solchen Isolierkappe werden
die Kontaktelemente gegen Berührungen von außen gesichert und die Adergruppen in
den Kammern der Profilleiste fixiert.
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Die Isolierkappe kann auf der jeweiligen Profilleiste dadurch festgelegt
werden, daß sie in Längsri<5X1;ung auf die Profil leiste aufgeschoben wird und
den einen Schenkel der Profilleiste mit an den Enden der Schenkel der Isolierkappe
vorgesehenen Vorsprüngen umfaßt. Die Festlegung kann aber auch dadurch erfolgen,
daß der die Bohrungen enthaltende Schenkel der Profilleiste an den Enden der Profilleiste
an seinem oberen oder unteren Ende eine Nase aufweist und die Isolierkappe mit diesen
Nasen entsprechenden Ausnehmungen versehen ist. In diesem Fall wird die Isolierkappe
seitlich auf die Profilleiste aufgeschoben und schnappt mit den Nasen in die Ausnehmungen
der Profilleiste ein.
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Bei der Herstellung von lötfreien Verbindungen dünner Adern elektrischer
Kabel unter Verwendung des neuen Spleißelementes wird wegen der speziellen Ausbildung
des Spleißelementes vorteilhaft in folgender Weise vorgegangen:
Zunächst
werden die jeweils miteinander zu verbindenden Adern in die später die Kontaktelemente
aufnehmenden Bohrungen der Profilleiste eingelegt. Anschließend wird auf die die
zu verbindenden Adern enthaltende Profilleiste eine gleichartige Profilleiste aufgesetzt,
die in ihren Bohrungen lediglich scharfkantig ausgebildete Kontaktelemente enthält.
Um die Kontaktelemente in diesen Bohrungen zu halten, weisen die Bohrungen etwa
auf der halben Länge eine feine Wulst bzw.
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einen feinen Steg auf, der. sich in Umfangsrichtung über den ganzen
Umfang oder vorzugsweise nur über einen Teil des Umfanges erstreckt. Zur Herstellung
der lötfreien Verbindungen der in die untere Profilleiste eingelegten Adern werden
anschließend die Kontaktelemente einzeln oder gemeinsam aus der oberen Profilleiste
in die Bohrungen der unteren Profilleiste hineingepreßt.
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In den Figuren 15 bis 22 sind Ausführungsbeispiele von Spleißelementen
in Form der zuletzt erläuterten Profilleisten im einzelnen dargestellt.
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Die Figur 15 zeigt im Querschnitt und die Figur 16 ausschnittsweise
in Daraufsicht die Spleißleiste 17, die aus einer im Querschnitt H-förmigen Profilleiste
besteht. Die Querschnittsteile sind die beiden Schenkel 22 und 23 und die Querstrebe
24. Diese Querschnittsteile bilden die obere Kammer 25 und die untere Kammer 26.
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In dem Schenkel 22, dedim Querschnitt größer als der Schenkel 23 ausgebildet
ist, erfolgt in den Bohrungen 27, welche also jeweils den Innenraum des federnden
Kunststoffteiles darstellen, die elektrisch leitende Verbindung von der Übersichtlichkeit
halber nicht dargestellten Adern. Diese Adern verlaufen in Längsrichtung in der
Kammer 25 und werden zur Verbindung miteinander aus dieser Kammer herausgebogen
und in die Bohrungen 27 eingeführt. Zu diesem Zweck sind in den-Schenkel 22
die
Nuten 28 eingearbeitet, über welche die Adern aus der Kammer 25 in die jeweilige
Bohrung und von diesen Bohrungen gegebenenfalls über die Nuten 29 in die Kammer
26 geführt werden. Hierbei empfieh.t es sich, die oberen Nuten 28 im Nutgrund mit
jeweils einem in Nutrichtung verlaufenden feinen Steg 30 zu versehen, um die beiden
in die jeweilige Bohrung einzuführenden Adern sicher zu führen und voneinander zu
trennen. Bei drei miteinander zu verbindenden Adern können zwei Stege vorgesehen
werden. Weiterhin sind die Abschrägungen 16 vorzusehen, die eine möglichst geringe
Beanspruchung der Adern bei der Einführung der Adern von den Nuten 28 in die Bohrungen
27 sicherstellen.
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Durch die Nuten 28 werden auf der Oberseite des Schenkels 22 die Stege
31 gebildet. Diese Stege weisen an ihrem der Karnmer 25 zugewandten Ende die Vorsprünge
32 auf, die ein Herausfallen der in der Kammer 25 geführten Adern aus dieser Kammer
verhindern. nämliche Vorsprünge können am unteren Ende des Schenkels 22 vorgesehen
sein, wie es in Figur 18 durch die gestrichelten Vorsprünge 73 angedeutet ist.
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In gleicher Weise kann der Schenkel 23 an seinen Enden auf den den
Kammern 25 und 26 zugekehrten Seiten einzelne Vorsprünge oder Vorsprünge in Form
einer durchgehenden Leiste aufweisen, wie es in Fig. 17 durch die Vorsprünge 34
und 35 angedeutet ist.
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Die Einführung der zu verbindenden Adern in die Bohrungen 27 des Schenkels
22 ist durch die Schlitze 10 erleichtert, die in die Außenseite des Schenkels 22
eingearbeitet sind und in Längsrichtung der Bohrungen 27 verlaufen und bis in diese
Bohrungen hineinreichen. Durch diese Schlitze 10 werden die Federwirkung und damit
der Kontaktdruck zwischen den zu verbindenden Adern verbessert.
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Zwischen benachbarten Bohrungen 27 entstehen damit Stege, deren Enden
zweckmäßigerweise pilzförmig ausgebildet sind, wie es für die Stegenden 36 und 37
dargestellt ist. Auch eine trapezförmige Ausbildung wie beim Stegende 38 ist möglich.
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Die in die Seitenfläche des Schenkels 22 eingearbeiteten Schlitze
10 können aber auch rech-teckförmig sein, wie es in Fig. 19 gezeigt ist.
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Zur Erhöhung der Federwirkung sind in der Nähe der die Bohrungen 27
begrenzenden Wandung zusätzliche Hohlräume in Form der Bohrungen 12 vorgesehen.
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Eine ähnliche Erhöhung der Federungswirkung können durch eine besondere
Formgebung der die zu verbindenden Adern einschließlich des Kontaktelementes einschließenden
federnden Hülse erreicht werden, wie sie in den Figuren 20 und 21 dargestellt ist.
Hierbei ist die Wandung der Bohrung 27 in Längsrichtung der Bohrung scharfkantig
genutet. Eine ähnliche Wirkung wird mit der halbringförmigen, die Bohrung 27 umgebenden
Aussparung 11 (Fig. 21) erreicht.
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Um nach dem Einlegen der zu verbindenden Adern durch die Schlitze
10 in die Bohrungen 27 ein Herausrutschen der Adern aus diesen Bohrungen zu verhindern,
können in den Bohrungen Querschnittsverengungen, beispielsweise Nasen 39, vorgesehen
sein.
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Weiterhin empfiehlt es sich, etwa auf halber Höhe der Bohrungen 27
eine feine ringförmige Wulst bzw. einen feinen ringförmigen Steg 40 oder lediglich
einzelne in Umfangsrichtung verteilte kleine Nasen vorzusehen, mit denen die Kontaktelemente
in den Bohrungen 27 fixiert sind.
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Zur Herstellung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen den in
die Bohrungen 27 eingelegten Adern empfiehlt es sich, auf eine bereits in die Bohrungen
eingelegte, Adern enthaltende Profilleiste, wie sie in den Figuren 15 und 16 dargestellt
ist, eine gleichartige Profilleiste aufzulegen, die lediglich die für die Kontaktierung
erforderlichen Kontaktelemente in ihren Bohrungen enthält. Zur gegenseitigen Fixierung
dieser beiden Profilleisten kann der Schenkel 22 an den Enden der Profilleiste an
seinem oberen und unteren Ende Nasen 41 und diesen-Nasen entsprechende Ausnehmungen
42 aufweisen, wie es in Fig. 18 dargestellt ist. Beim Aufeinanderlegen zweier Profilleisten
greifen dann die Nasen 41 der oberen Profilleiste in die Ausnehmungen 42 derhnteren
Profilleiste ein.
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Dadurch erfolgt sowohl in Längs- als auch in Querrichtung eine gegenseitige
Fixierung.
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Zur Herstellung der elektrisch leitenden Verbindung werden anschließend
aus der oberen Profilleiste die z.B. als Kontaktstifte ausgebildeten Kontaktelemente
einzeln oder gemeinsam mit Hilfe eines entsprechenden Werkzeuges in die Bohrungen
der unteren Profilleiste eingedrückt. Die obere Profilleiste kann anschließend zur
Herstellung elektrisch leitender Verbindungen zwischen anderen Adern verwendet werden.
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Die in der beschriebenen Weise fixierten Profilleisten können aber
auch bei großen Spleißen mit einer Vielzahl von Spleißstellen ständig an ihrem Platz
verbleiben.
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Nach Fertigstellung der elektrisch leitenden Verbindungen durch Einpressen
der Kontaktelemente in die Bohrungen des Schenkels 22 wird auf das Spleißelement
die in Fig. 22 dargestellte Isolierkappe 43 aufgeschoben. Diese Isolierkappe ist
im Querschnitt U-förmig ausgebildet und wird auf das Spleißelement so aufgeschoben,
daß sie mit dem Basisteil 44 an der Außenseite des Schenkels 22 anliegt.
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Die Isolierkappe 43 kann in Längsrichtung auf das Spleißelement aufgeschoben
werden. In diesem Falle wird eine sichere Führung und eine Sicherung gegen ein späteres
Abrutschen der Isolierkappe von dem Spleißelement dadurch verhindert, daß an den
Enden der Schenkel der Isolierkappe Nasen 45 vorgesehen sind,die über entsprechende
Kanten 46, wie es in Fig.
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17 für den Schenkel 23 dargestellt ist, übergreifen. Besonders zweckmäßig
ist es jedoch, die an dem Schenkel 22 (Fig. 18) vorgesehenen Nasen 41 gleichzeitig
zur Fixierung der Isolierkappe 43 zu verwenden. In diesem Falle sind in die Isolierkappe
an den beiden Enden die Ausnehmungen 47 eingearbeitet, die den Nasen 41 entsprechen.
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Die Isolierkappe besteht vorzugsweise aus einem transparenten Kunststoff,
um von außen auch nach der Herstellung der elektrisch leitenden Verbindungen beispielsweise
die Ader-.
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führung in den Kammern 25 und 26 überprüfen zu können.
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Um das neue Spleißelement beschriften zu können, empfiehlt es sich,
die von der Isolierkappe 43 nicht umfaßte Außenseite des Schenkels 23 anzurauhen.
Damit wird eine Haftung des zum Beschriften verwendeten Stoffes auf der im übrigen
glatten Oberfläche des Spleißelementes gewährleistet.
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Als Material für das neue Spleißelement kommen thermoplastische Kunststoffe
hoher Festigkeit und Formbeständigkeit, beispielsweise ein Acetalcopolymerisat,
ein Polyphenylenoxid, ein Polycarbonat oder ein Polyamid, in Frage.
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Das dargestellte Spleißelement ist sowohl zum Verbinden kunststoffisolierter
Adern als auch zum Verbinden papierisolierter Adern sowie zum Verbinden papierisolierter
Adern mit kunststoffisolierten Adern geeignet. Die Durchmesser der miteinander zu
verbindenden Adern können hierbei unterschiedlich groß sein, beispielsweise lassen
sich polyäthylenisolierte
Adern mit einem Leiterdurchmesser von
0,3 mm mit papierisolierten Adern mit einem Durchmesser von 0,6 mm verbinden.
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22 Figuren 41 Ansprüche