DE2214988C3 - Elektrische Anschlußbuchse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlußbuchse mit einem elastischen Druckkontakt.

Derartige Kontakte sind an sich bekannt. Sie weisen im allgemeinen einen Kontaktkopf auf, der in einer Bohrung des Grundkörpers verschiebbar geführt ist und dem der Strom über einen verformbaren Leiter zugeführt wird, der mit einer oft als Quetschhülse ausgebildeten Klemmverbindung verbunden ist, an die der Endbereich des in die Anschlußbuchse eingeführten Kabels angeschlossen ist. Dabei kann der verformbare Leiter als rohrförmiges, metallisches Geflecht ausgebildet sein. Damit der Druckkontakt in elastischen Eingriff mit einem starren oder ebenfalls elastischen Gegenkontakt gebracht werden kann, ist das metallische Geflecht von einer auf Druck beanspruchten Schraubenfeder umgeben, die sich mit ihrem einen Ende an einer Schulter der Quetschhülse und mit ihrem anderen Ende an eiuer Schulter des Kontaktkopfes abstützt und so auf den Kontaktkopf eine von der Quetschhülse weggerichtete Kraftwirkung ausübt. Mit dem Kontaktkopf ist das metallische Geflecht im allgemeinen ebenfalls über eine Quetschhülse \erbundin.

Die bekannten Anschlußbuchsen dieser Art weisen den Nachteil auf, daß insbesondere bein. Fließen ίο höherer Ströme von 6OA und mehr ein merklicher Spannungsabfall und eine starke Erwärmung auftreten.

Dk der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand, darin, eine elektrische Anschlußbuchse der

J₅ oben beschriebenen Art zu schaffen, über die hohe Ströme geführt werden können, wobei der Spannungsabfall an den Kontakten und die Erwärmung möglichst niedrig gehallen werden sollen.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß die oben beschriebenen Nachteile zum Teil durch die bei jeder elektrischen Verbindung auftretenden Störkontakte hervorgerufen werden, die den Spannungsabfall und damit infolge des Joule-Effektes die Erwärmung bewirken.

Zur Lösung der obengenannten Aufgabe wird daher eine Ausgestaltung einer elektrischen Anschlußbuchse der oben beschriebenen Art vorgeschlagen, bei der erfindungsgemäß jeder Draht des verformbaren Leiters zumindest in seinem Endbereich und die innere Ober-

3ü fläche der Quetschhülse durch Verzinnen und oder Versilberung geschützt sind und die Quetschhülse weichgeglüht ist und eine Ausweitung aufweist, wobei der Endbereich des verformbaren Leiters vor der Montage eine Formgebung durch Pressen erfährt

Es hai sich nun weiterhin herausgestellt, daß insbesondere bei höheren Strömen von über 60 A immer noch ein unerwünschter Spannungsabfall und eine Erwärmung auftreten.
Dieses grundsätzlich nicht überraschende, aber noch schlecht erklärte Phänomen ist auf eine Wechselwirkung zwischen dem durch das Geflecht gebildeten Leiter und der Schraubenfeder zurückzuführen. Es handelt sich bei der Erscheinung wahrscheinlich um einen Nahwirkungseffekt, und die Erzeugung von Foucault-Strömen. Die Energieverluste sind um so bedeutender, je höher der Strom ist und je größer die Anzahl der Windungen der Schraubenfeder und uer Drahtquerschnitt ist. Weiterhin wurde festgestellt, daß abgesehen von den obenerwähnten anderen Beeinfiussungsgrößen, die Verluste mit der magnetischen Suszeptibilität des die Schraubenfeder bildenden Materials abnehmen.

Von dieser Erkenntnis ausgehend, wird gemäß der weiteren Erfindung vorgeschlagen, daß die Schraubenfeder aus einem Material besteht, das die notwendigen elastischen Eigenschaften besitzt, aber nur eine sehr geringe magnetische Suszeptibilität aufweist. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von amagnetischem, rostfreiem Stahl, beispielsweise der französischen Norm 12 R 10 erwiesen.

In der untenstehenden Tabelle sind die Ergebnisse zusammengestellt, die bei der Veränderung des ledermaterials erhalten werden. Die Temperaturen wurden an der Basis des Grundkörpers der Anschlußbuchse gemessen. Der Spannungsabfall. 1(7 ist jeweils in Millivolt angegeben. Die Messungen wurden an einem Kontakt durchgeführt, der von einem Strom von 125 A durchflossen wurde und mit e.ner Schrau-

benfeder von 18 Windungen bei einem Drahtquerschnitt von 3,14 mm² ausgerüstet war.

Tabelle

Art des Federmatei ials	Δυ in mV	Temperatur der Erwärmung in :C
Ohne Feder Elektrolyt-Kupfer Amagnetischer rostfreier Stahl 12 R 10 Rostfreier Stahl 18/8-Z 15 CN 18-08 Stahlfeder XC-IO gegenüber dem Kontakt isoliert Stahlfeder XC-IO nicht isoliert	17,5 18,5 17,5 20 35 36,5	41 39 41 44 48 50

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Der Kontakt soll außerdem mit einem vorgegebenen Druck hergestellt werden. Dieser soll sich während des Einführens des Steckers in die Buchse nicht zu sehr verändern, damit die Einsteckkraft nicht übertrieben angehoben wird. Um diese Quasi-Konstanz des Druckes ohne beträchtliche Erhöhung der Windungszahl zu erreichen, wird die Schraubenfeder zweckmäßig im mittleren Bereich ihrer Kennlinie, anstatt in der Nähe ihres Ruhebereiches verwendet. Dies hat eine nicht vernachlässigbare Restkraft in der Ruhestellune des Kontaktes zur Folge, und damit diese Kraft keine Verlängerung des Geflechtes oder Beschädigung der Quetschverbindung und damit auf die Dauer auch des Geflechtes selbst bewirkt, ist es notwendig, die Schraubenfeder zwischen Anschlägen anzuordnen. Die erfindungsgemäße Anschlußbuchse ist daher vorzugsweise so gestaltet, daß bei Abwesenheit jeder von außen einwirkenden Kraft der Kontaktkopf an einer inneren Schulter anliegt, die in der Führungsbohrung des Grundkörpers in der Nähe ihrer äußeren öffnung angeordnet ist und die Verschiebbarkeit des Kontaktkopfes in Richtung auf den Gegenkontakt begrenzt.

Im folgenden wird an Hand der Figuren ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine elektrische Anschlußbuchse gemäß der Erfindung im Ruhezustand; .

F i g. 2 zeigt die Anschlußbuchse gemäß F i g. 1 im Teilschnitt, wobei der Druckkontakt mit einem Gegenkontakt zusammenwirkt.

Bei dem in den Figuren dargestellter. Ausführungsbeispiel ist der elastische Druckkontakt in der Boh- rung 21 des Grundkörpers 22 einer Einrichtung angeordnet, die beispielsweise das aufnehmende Teil einer elektrischen Steckverbindung darstellen kann. Dieser Kontakt wirkt mit einem Gegenkontakt 23 zusammen, der von einem Stecker 24 getragen ist. Der Druckkontakt weist einen in der Bohrung 21 verschiebbar geführten Kontaktkopf 26 auf. der mit einer Klemmvorrichtung 15 durch einen geflochtenen Metallschlauch 17 verbunden ist. Zwischen der Klemmvorrichtung 15 und dem Kontaktkopf 26 ist eine Schraubenfeder 18 angeordnet, die auf Druck beansprucht ist. Jeder Draht des Geflechtes des Metallschlauches 17 ist zumindest an seinen Enden verzinnt.

Die Klemmvorrichtung 15 stellt die Verbindung zwischen dem Metallschlauch 17 und dem abgemantelten Endbereich 20 eines elektrischen Kabels her, welches in eine Buchse 19 eingeführt ist, in der es durch eine Schraubbefestigung 31 gehalten wird. Die Verbindung zwischen der Klemmvorrichtung 15 und dem Metallschlauch 17 erfolgt durch eine Quetschhülse 16. Die Quetschhülse 16 ist geglüht und an ihrer inneren Oberfläche im Bereich ihrer Mündung in Richtung auf den Kontaktkopf 26 erweitert. Der Kontaktkopf 26 ist an seiner nach außen gekehrten Seite mit einem Silberniet 28 versehen. An seiner nach innen gekehrten Seite ist der Kontaktkopf 26 in gleicher Weise wie die Klemmvorrichtung 15 mit einer Quetschhülse 29 versehen, die in gleicher Weise ausgebildet und dazu bestimmt ist, das andere Ende des Metallschlauches 17 aufzunehmen.

Nachdem das Geflecht 17 auf die erforderliche Länge geschnitten worden ist, wird an jedem seiner Endbereiche eine Vorformung, z. B. durch Hämmern oder Pressen, vorgenommen. Zu diesem Zwecke wird der in Betracht kommende Endbereich in eine Schablone eingelegt, die eine in ihrem Tiefsten halbkreisförmige Nut aufweist. Die Breite derselben ist im wesentlichen gleich dem kleinsten Durchmesser der Quetschhülsen 16 und 29. Der Querschnitt des Geflechtes nimmt dabei eine im wesentlichen elliptische Form an. hin Stempel, dessen Arbeitsweise als entsprechende halbkreisförmige Nut ausgebildet ist, wird abgesenkt, um dem Endbereich des Geflechtes einen kreisförmigen Querschnitt von kleinem Durchmesser zu geben. Zur selben Zeit ergibt sich eine Zunahme der Wandstärke des Geflechtsschlauches. Vorteilhat werden dann die Endbereiche des Schlauches mit leitendem Fett bestrichen für den Fall, daß der Formgebungsvorgang den Schutz einiger Drähte beschädigt oder zerstört haben sollte. Diese Endbereiche werden alsdann jeweils in eine der Quetschhülsen 16 und 29 eingeführt, wobei das Einführen durch die Ausweitung der Quetschhülsen erleichtert wird. Danach wird in der üblichen Weise die Quetschverbindung hergestellt, letztere ist von kreisförmiger oder besser sechskantiger Beschaffenheit, damit das Geflecht einwandfrei zu den Kontakten ausgerichtet ist.

Es kann vorkommen, daß die Fassungen 16, 29 schlecht geglüht sind, so daß jeweils der Kontakt mit dem Geflecht schlecht ist und eine anomale Spannungsabnahme verursachen kann. Um eine solche anomale Abnahme der Spannung zu verhindern, sind zwei Körnereindrückungen, wie bei 33 und 34, die einander diametral gegenüberliegen, auf jede Hülse in Höhe der Quetschverbindung angebracht. Die Erfahrung hat gezeigt, daß das auf diese Weise erhaltene Resultat absolut einwandfrei ist.

Es wird noch darauf hingewiesen, daß die Erweiterung der Fassungen 16 und 29 außerdem den Vorteil bringt, daß die elastische Bewegung bei der Aufweitung des Geflechtes 17 in der Nähe der Quetschhülsen 16 und 29 (siehe F i g. 1 und 2) erleichtert wird. Die Schraubenfeder 18 ist aus einem Material mit schwacher magnetischer Suszeptibilität hergestellt, beispielsweise aus amagnetischem, rostfreiem Stahl der französischen Norm 12 R 10. Diese Wahl hat eine merkliche Abnahme des Spannungsabfalls am Kontakt zur Folge.

Damit dieser Spannungsabfall minimal wird, ist es noch erforderlich, daß die Anzahl der Windungen der Schraubenfeder 18 nicht erhöht wird. Aber damit der

Kontaktdruck sich während des Einsteckens zwischen den beiden begrenzten Stellungen des Kontaktkopfes 26 nur wenig ändert, ist die Anzahl der Windungen um so mehr von Bedeutung, je näher die Schraubenfeder 18 sich ihrer Ruhestellung befindet. Um diese widersprüchlichen Forderungen zu erfüllen, ist es vorteilhaft, die Schraubenfeder 18 in einem mittleren Bereich ihrer Zusammendrückung arbeiten zu lassen. Die Schraubenfeder 18 übt dann noch eine relativ bedeutende Kraft aus, wenn der Kontakt sich in der

Ruhestellung befindet (F i g. 1), und es ist nicht ratsam, die Bewegung des Kontaktkopfes 26 nur durch die einfache Verbindung über das Geflecht 17 zu begrenzen, da dieses dadurch eine schädliche Verlängerung erleiden würde, die seine Beschädigung sowie eine Beschädigung der Quetschverbindungen 16 und 29 nach sich ziehen würde. Die Bohrung 21 weist daher in der Nähe ihrer öffnung nach außen eine innere Schulter 27 auf, an der der Kontaktkopf 26 anliegt, ίο wenn sich der Kontakt in der Ruhestellung befindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrische Anschlußbuchse mit einem elastischen Druckkontakt, der einen in einer Bohrung des Grundkörpers verschiebbar geführten Kontaktkopf aufweist, wobei der Kontaktkopf über einen verformbaren Leiter mit einer als Quetschhülse ausgebildeten Klemmverbindung verbunden ist, an die der Endbereich des in die Anschlußbuchse eingeführten Kabels angeschlossen ist, d adurch gekennzeichnet, daß jeder Draht des verformbaren Leiters (17) zumindest in seinem Endbereich und die innere Oberfläche der Quetschhülse (16) darch Verzinnen und/oder Versilberung geschützt sind und die Quetschhülse (16) weichgeglüht ist und eine Ausweitung aufweist, wobei der Endbereich des verformbaren Leiters (17) vor der Montage eine Formgebung durch Pressen erfährt.

2. Anschlußbuchse nach Anspruch 1, bei der der verformbare Leiter als rohrförmiges, metallisches Geflecht ausgebildet ist und zwischen dem Kontaktkopf und der Quetschhülse eine den verformbaren Leiter umgebende Schraubenfeder angeordnet ist, die auf den Kontak'.kopf eine von der Quetschhülse weggerichtete Kraftwirkung ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfedt ■ (18) aus einem Material mit geringer magnetischer Suszeptibilität besteht.

3. Anschlußbuchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (18) aus rostfreiem, amagnetischem Stahl besteht.

4. Anschlußbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (21) des Grundkörpers (22) zur Aufnahme des Kontaktkopfes (26) in der Nähe ihrer äußeren öffnung eine innere Schulter (27) aufweist, die mit dem Kontaktkopf (26) inder Weise zusammenwirkt, daß sie seine Verschiebbarkeit in Richtung von der Quetschhülse veg begrenzt.

5. Anschlußbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Quetschhülse (16,29) nach Durchführung der Quetsch- \erbindung in Höhe derselben miteinander diametral gegenüberliegenden Körnereindrückungen (33, 34) versehen wird.