DE2754097B2

DE2754097B2 - Verbinder zum Verbinden von zwei isolierten elektrischen Leitern

Info

Publication number: DE2754097B2
Application number: DE2754097A
Authority: DE
Inventors: John N. Los Angeles Calif. Navarro (V.St.A.)
Original assignee: Thomas and Betts Corp
Current assignee: ABB Installation Products Inc
Priority date: 1976-12-06
Filing date: 1977-12-05
Publication date: 1979-12-06
Also published as: DE2754097A1; DE2754097C3; GB1548089A; IT1090812B; US4062615A; CA1077149A; JPS5371290A; FR2373172A1; DE7737054U1

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbinder zum Verbinden von zwei isolierten elektrischen Leitern aus einem Blechstreifen aus sich aneinanderreihenden wellenförmigen Abschnitten mit durch Schneidkanten begrenzten Schlitzen in jedem Abschnitt zur Aufnahme der Leiter und einer Spitze in jedem Abschnitt zwischen je zwei Schlitzen zum Einstoßen in die Isolation der Leiter.

Ein bekannter Verbinder dieser Art (US-PS 69 190) dient zum elektrischen Verbinden und mechanischen Zusammenhalt von zwei oder mehr parallel zueinander liegenden isolierten elektrischen Leitern. Dieser Verbinder besteht aus einem U-förmig gebogenen Blechstreifen. In den Schenkeln dieses U liegen die Schlitze nebeneinander. Die Schlitze in einem Schenkel sind auf die Schlitze im anderen Schenkel ausgerichtet. Die miteinander zu verbindenden Leiter werden in je zwei dieser aufeinander ausgerichteten Schlitze eingeschoben. Dabei durchdringen die Schneidkanten die Isolation und stoßen an den metallischen Kern der Leiter. Dadurch werden die Leiter sowohl mechanisch gehalten als auch elektrisch miteinander verbunden.

Ein weiterer Verbinder zum elektrischen Verbinden und mechanischen Zusammenhalt von parallel zueinander liegenden isolierten elektrischen Leitern wird noch in der US-PS 38 92 460 bzw. DE-PS 25 06 791 beschrieben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbinder zu schaffen, mit dem zwei in Reihe oder hintereinander liegende isolierte elektrische Leiter ohne vorhergehende Abisolierung miteinander verbunden werden können. Ausgehend von einem is Verbinder der eingangs genannten Gattung wird diese Aufgabe durch die Erfindung dadurch gelöst, daß die Schlitze entlang einer durch die wellenförmigen Abschnitte verlaufenden gedachten Mittellinie liegen. Die Schlitze liegen somit entlang dieser Mittellinie bzw. in einer Reihe. Damit können die beiden zu verbindenden und auch in Reihe liegenden elektrischen Leiter in diese Schlitze eingeschoben werden. Dabei schneiden die die Schlitze begrenzenden Schneidkanten in die Isolation ein und durchdringen diese bis zur Berührung mit dem metallischen Kern der Leiter. Damit wird die gewünschte mechanische und elektrische Verbindung geschaffen. Entscheidend ist, daß die beiden zu verbindenden Leiter ihre gegenseitige Lage, in der sie hintereinander liegen bzw. in der ein Leiter in der Verlängerung des anderen liegt, beibehalten können. Im verbundenen oder montierten Zustand liegen die beiden Leiter auf der gedachten Mittellinie. Diese verläuft, wie ausgeführt, mitten durch die hintereinander oder in einer Linie liegenden Schlitze.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die wellenförmigen Abschnitte beidseits eines ebenen Mittelabschnittes angeordnet sind. Die beiden zu verbindenden Leiter werden dadurch in einem Abstand, der gleich der Breite des ebenen Mittelabschnittes ist, gehalten.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verbinders bilden den Gegenstand von weiteren Unteransprüchen. Eine Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß jeder wellenförmige « Abschnitt drei Segmente aufweist, die jeweils eine konkav geformte Innenfläche aufweisen. Die Zahl der Segmente ist für die Funktion des erfindungsgemäßen Verbinders im wesentlichen unerheblich, sofern mindestens drei Segmente vorgesehen sind. Drei Segmente bedeuten je zwei Schlitze für jeden Leiter, in den dieser eingeschoben wird.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines in einem Gehäuse angeordneten Verbinders,

F i g. 2 eine Aufsicht auf den Verbinder,

F i g. 3 eine Seitenansicht des Verbinders,

Fig.4 eine Teilseitenansicht des Verbinders zu Beginn des Einschiebens eines Leiters,

F i g. 5 eine Teilseitenansicht ähnlich F i g. 4 zu einem späteren Zeitpunkt nach vollständigem Einschieben des Leiters,

F i g. 6 eine Teilaufsicht, teilweise weggeschnitten und teilweise im Schnitt entlang der Schnittlinie 6-6 in Fig. 5,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des elektrischen Verbinders,

F i g. 8 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Teiles des in F i g. 7 gezeigten Verbinders im Anfangszustand des Zusammenbaus,

F i g. 9 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Teiles des in Fig.7 gezeigten Verbinders zu einem späteren Zeitpunkt des Zusammenbaus und

Fig. 10 eine Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgernäßen Verbinders.

In den F i g. 1 bis 6 wird ein Verbinder 20 gezeigt. Er wird in einem Gehäuse 22 gehalten. Dieses besteht vorzugsweise aus einem Isoliermaterial und weist eine langgestreckte Ausnehmung 24 auf. In dieser berindet sich der Verbinder 20. Ein Gehäusedeckel 26 ist Ober Gelenke 28, 28' mit dem Gehäuse 22 verbunden. Der Gehäusedeckel 26 weist eine Innenseite 30 mit in Längsrichtung verlaufenden und zueinander parallelen Nuten 32,32' auf. Diese werden durch einen zentrischen Steg 34 voneinander getrennt. Dieser bildet einen Anschlag für die Enden von zwei isolierten Leitern 36 und 38, die in die Nuten 32,32¹ eingelegt werden. Nach der Darstellung in den vergrößerten Ansichten gemäß F i g. 2 und 3 enthält der Verbinder 20, der vorzugsweise aus einem endlosen Streifen aus elektrisch leitendem metallischen Material hergestellt ist, einen flachen Mittelabschnitt 40, der die beiden Enden 42 und 44 miteinander verbindet. Nach der Darstellung ist dieser in Wellenform ausgebildet und wird durch eine gemeinsame zentrische Achse 45 in zwei Abschnitte unterteilt. Dadurch entstehen mehrere hintereinanderliegende Segmente 46,48 und 50 auf der linken Seite des Kontaktes 20 — bei Blick auf F i g. 3 — und eine Rt;ihe von ebenfalls hintereinanderliegenden Segmenten 52, 54 und 56 auf der rechten Seite des Kontaktes 20, bei Blick auf F i g. 3. Sämtliche Segmente 46, 48, 50, 52, 54 und 56 sind so geformt daß sie eine Bogengestalt mit einer konkaven Innenfläche aufweisen, die beim Segment 46 mit dem Bezugszeichen 58 bezeichnet wird. Diese Fläche 58 ist als Beispiel für die Innenflächen der anderen Segmente gemeint Sämtliche Segmente 46, 48, 50, 52, 54 und 56 werden weiter durch zwei Oberkanten 62 und 64,66 und 68, 70 und 72, 74 und 76, 78 und 80 und 82 bzw. 84 begrenzt. Jedes Kantenpaar läuft in einer Spitze 86,8IB, 90,92,94 bzw. 96 zusammen. Zwischen den einander benachbarten Segmentpaaren sind selektiv bemessene Schlitze angeordnet. Diese stehen im allgemeinen senkrecht zu der Achse 45 Die Figuren zeigen einen Schlitz 98 zwischen den Segmenten 46 und 48, einen Schlitz 100 zwischen den Segmenten 48 und 50, einen Schlitz 102 zwischen den Segmenten 52 und 54 und einen Schlitz 104 zwischen den Segmenten 54 und 56. Sämtliche Schlitze 98, 100, 102 und 104 werden durch Seitenkanten begrenzt. Dies sind die Kanten 106 und 108 an den Seiten des Schlitzes 98, die Kanten 110 und 112 an den Seiten des Schützes 100, die Kanten 114 und 116 auf beiden Seiten des Schlitzes 102 und die Kanten 118 und 120 auf beiden Seiten des Schlitzes 104. Die Segmente 46 und 56 an den äußeren Enden des Kontaktes 20 laufen in einer zusätzlichen Seitenkante 122, 124 aus. Die Innensegmente 50 und 52 enthalten jeweils eine innere Seitenkante 126 bzw. 128. Sämtliche Ober- und Seitenkanten bilden Schneidflächen zum Durchstoßen der Isolation und zum Eingriff mit dem leitenden Abschnitt eines isolierten Leiters 36 bzw. 38, während dieser Leiter parallel zu der Mittelachse 45 in der in F i g. 4 gezeigten Weise am Kontakt 20 entlanggeführt und dann in der ebenfalls in Fig.4 gezeigten Weise nach unten in die in F i g. 5 gezeigte Lage gedruckt wird.

Im Fall eines einzigen diskreten isolierten Leiters, wie zum Beispiel des Leiters 36 oder 38, wobei sich die folgende Beschreibung auf den in Fig.6 gezeigten Leiter 36 bezieht, enthält dieser einen isolierender. Außenmantel 130 und einen inneren leitenden Abschnitt 132. Sein Durchmesser liegt ein wenig über der Breite der Schlitze 98,100,102 und 104. Das Durchstoßen der Isolation erfolgt vorwiegend mit den Seitenkanten 106, 108, UO, 112, 114, 116, 118, 120, 122 und 124. Zum Erzielen einer elektrischen Verbindung zwischen zwei Leitern, wie zum Beispiel den Leitern 36 und 38, wird ein Ende jedes Leiters über einen Endabschnitt 42 und 44 des Kontaktes 20 gelegt Dies erfolgt ähnlich, wie dies in F i g. 1 gezeigt wurde. Das Ende wird dann gegen den betreffenden Endabschnitt 42 und 44 geschoben, wie dies, in Fig.5 für den Leiter 36 gezeigt wird. Die Seitenkanten 106, 108, HO, 112, 122 und 126 der Endabschnitte 42 durchstoßen dann die Isolation 130 um den leitenden Abschnitt 132 des Leiters 36 und erfassen diesen, während die Seitenkanten 114,116,118,120,128 und 124 beim Leiter 38 eine ähnliche Funktion ausüben. Die beiden Leiter 36 und 38 sind dann elektrisch miteinander verbunden. Mechanisch werden sie unabhängig voneinander in den Endabschnitten 42 und 44 des Kontaktes 20 gehalten. Damit entsteht auf eine rasche, einfache und zuverlässige Weise mit einem Minimum an Vorbereitung eine in Reihe Spleißverbindung zwischen den Leitern 36 und 38. Durch das Durchstoßen der Leiterisolation mit dem Kontakt 20 entfällt die Notwendigkeit, die Leiterenden vor dem Zusammenbau abzustreifen oder auf andere Weise vorzubereiten. Es sollte jedoch auch darauf hingewiesen werden, daß wegen der unabhängigen Abstützung der Leiter durch die Endabschnitte 42 und 44 Leiter stark voneinander abweichender Größen sicher und zuverlässig miteinander verbunden werden können, da die Verbiegung, der ein Kontaktabschnitt gegebenenfalls bei Aufnahme eines Leiterendes ausgesetzt wird, nicht auf den anderen Kontaktabschnitt übertragen wird. Bei der in F i g. 2 gezeigten besonderen Ausführungsform ist jedes Segment — das Segment 46 wird als Beispiel genannt — bogenförmig im wesentlichen in Gestalt eines halben Zylinders ausgeformt. Selbstverständlich können auch andere Wellenformen verwendet werden, ohne daß dies eine Abweichung vom Wesen der Erfindung und deren hier beschriebenen Grundlagen bedeuten würde. Zum Beispiel wird in Fig. 10 ein Kontakt 134 mit Endabsclinitten 136 und 138 gezeigt, die in einer Folge von V-förmigen Segmenten 140,142, 144, 146, 148 und 150 angeordnet sind. Diese Segmente weisen im übrigen sämtliche anderen Merkmale ies Kontaktes 20 auf. Wie bei den Endabschnitten 42 und 44 des Kontaktes 20 werden die wellenförmigen Endabschnitte 136 und 138 des Kontaktes 134 durch eine gemeinsame zentrische Achse 152, die der in Fig.2 gezeigten Achse 45 entspricht, in zwei Hälften aufgeteilt. Diese Achse teilt weiter die die Leiter aufnehmenden Schlitze 154, 156, 158 und 160 in Endabschnitte 136 und 138 auf. Diese Schlitze entsprechen den Schlitzen 98, 100, 102 und 104 des Kontaktes 20. Nach der Darstellung in den Fig. 1 bis 6 können die Oberkanten 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82 und 84 unter einem eingeschlossenen Winkel von zwischen 5° und 45° zu einer zu der Mittelachse 45 parallelen Achse geneigt sein, um damit das Durchstoßen der Isolation und die Schneidwirkung zu verbessern. In den F i g. 7, 8 und 9 wird eine Verbinderanordnung 162 mit einem Basisabschnitt 164, einer Abdeckung 166

und einer Reihe von Kontakten 20 gezeigt, die in der Unterseite 168 der Abdeckung 166 angeordnet sind und in einer wählbaren Anordnung unter gegenseitigem Abstand, nebeneinander und parallel zueinander ausgerichtet sind. Ein querverlaufender zentrischer Rückenabschnitt 170 sitzt auf der Innenfläche 172 des Basisabschnittes 164 und bildet einen Anschlag für die Enden von zwei Vielfachleiter-Flachbandkabeln 174 und 176, die ihrerseits auf der Innenfläche 172 des Basisabschnittes 164 liegen. Die Schultern 178 und 180 auf der linken Seite der Innenfläche 172 — bei Blickrichtung auf F i g. 7 — stellen eine Führung für das Kabel 174 dar, während ähnliche auf der rechten Seite der Innenfläche 172 befindliche Schultern 182 und 184 eine Führung für das Kabel 176 bilden. Gelenke 186 und 188 verbinden den Basisabschnitt 164 mit der Abdekkung 166. Der Basisabschnitt 164 und die Abdeckung 166 können aus jedem geeigneten üblichen dielektrischen Material bestehen. Solche Materialien sind bekannt Damit entsteht eine elektrisch isolierende Umhüllung für die Kontakte 20. Die Verbinderanordnung 162 eignet sich besonders für eine elektrische Vielfach-Spleißverbindung zwischen den entsprechenden Leitern der Kabel 174 und 176. Diese Verbindung erfolgt im wesentlichen auf die gleiche Weise, wie es durch den einzelnen Kontakt 20 in Verbindung mit der Vorrichtung nach F i g. 1 bewirkt wurde. In diesem Fall läßt sich jedoch jede Anzahl von einen gegenseitigen Abstand aufweisenden, zueinander parallelen und isolierten Leitern in einem Kabel gleichzeitig elektrisch mit den entsprechenden Leitern eines anderen Kabels verbinden, wobei weiter in gleichem Maße die stark erwünschte mechanische und oben beschriebene gegenseitige Isolation erfolgt. Die Art und Weise, in der die Oberkanten der individuellen Segmente des Kontaktes 20, wie dies für die in F i g. 8 gezeigten Kanten 62 und 66 erläutert wurde, dienl zum Durchdringen und Durchschneiden der die Leiter des Kabels 174 umgebenden Isolation. Im Detail wird dies in den F i g. 8 und 9 gezeigt Zur besseren Übersicht werden nur die Segmente 46 und 48 und ihre zugehörigen Schneidkanten 62 und 66 gezeigt. Es sei jedoch ausdrücklich darauf verwiesen, daß die übrigen Schneidkanten in ähnlicher Weise arbeiten und damit das gewünschte Durchschneiden und Durchstoßen der Isolation bewirkt wird. Zum Auslösen der Spleißverbindung wird die Abdeckung 166 der Verbinderanordnung 162 nach unten — bei Blick auf Fig.7 — in Richtung auf das Basisglied 164 gefaltet. Selbstverständlich muß daran gedacht werden, daß die Abdeckung 166 zum Erzielen des Eingriffes mit dem Basisabschnitt 164 auch in anderer Gelenkverbindung stehen kann. Zum Beispiel kann die Abdeckung 166 ein besonderes Element aufweisen, das über den Basisabschnitt gelegt und nach dem Zusammenschluß an diesem befestigt wird. Auf jeden Fall werden bei der in F i g. 7 gezeigten Ausführungsform die Spitzen 86 und 88 der betreffenden Segmente 46 und 48 zum Beispiel beim Abwärtsfalten der Abdeckung 166 die angrenzende Isolation des Kabels 174 anfangs erfassen und mit dem Durchstoßen und Schneiden beginnen. Dies setzt sich dann mit den sich verjüngenden Oberkanten 62 und 64 fort, während die Abdeckung 166 weiter in Richtung auf den Basisabschnitt 164 vorgeschoben wird. Jeder Leiter des 174 und 176 wird dann von den jeweiliger Oberkanten der betreffenden Kontaktsegmente flan kiert und die darum befindliche Isolatior wire durchstoßen und abgetrennt, während die Abdeckung 166 progressiv näher an den Basisabschnit' 16<

ίο herangeführt wird. Die sich fortsetzende Schließbewegung der Abdeckung 166 bewirkt, daß die Seitenkanter 106 und 108 zum Beispiel des Schlitzes 98 einer entsprechenden Leiter erfassen. Dies ist zum Beispie der in F i g. 8 gezeigte Leiter 190 des Kabels 174. Dabe entsteht die gewünschte elektrische Verbindung. Ein ähnlicher Vorgang findet natürlich an den anderer Endabschnitten 44 der Kontakte 20 statt, so daß ein Leiter des Kabels 174 elektrisch mit dem anstoßenden Leiter des Kabels 176 verbunden wird. Diese Wirkungsfolge wiederholt sich für jeden der in der Abdeckung 166 angeordneten Kontakte 20. In Abhängigkeit von der Anzahl der in der Anordnung 162 enthaltenen Kontakte 20 werden dabei eine vorgegebene Anzahl oder sämtliche Leiter des Kabels 174 mit einer entsprechenden Anzahl von Leitern des Kabels 176 elektrisch verbunden. Zum Zwecke der besseren Übersicht weist die Abdeckung 166 nach der Darstellung auf der freien Kante 194 eine öffnung 192 auf Diese dient zur Aufnahme eines Riegelfingers 166.

Dieser geht von der Innenfläche 172 des Basisabschnittes 164 der Verbinderanordnung 162 aus. Eine Rastverbindung entsteht dann beim Herunterschwenken der Abdeckung 166 in die voll geschlossene Stellung. Auf der Innenfläche des Basisabschnittes 164 befindet sich eine Folge von Ausnehmungen 198 (Fig.8) und dabei entsteht ein freier Raum für die Abschnitte der Segmente 46, 48, 50, 52, 54 und 56. In F i g. 9 wird dies für die Segmente 46 und 48 gezeigt. Diese erstrecken sich bei vollständigem Auflegen der Abdeckung 166 auf den Basisabschnitt 164 bis über die abgelegene Räche der Kabel 174 und 176. Der Mittelabschnitt 40 des Kontaktes 20 ist verhältnismäßig flexibel. Daraus erkennt man, daß die Endabschnilte 42 und 44 gegeneinander versetzt und voneinander abgesetzt werden können. Bei der in F i g. 7 gezeigten Ausführungsform lassen sich die Kontakte 20 in bequemer Weise zum Herstellen einer Spleißverbindung zwischen den Kabeln 174 und 176 verwenden. Diese haben dabei unterschiedlichen Leiterabstand. In

so diesem Fall werden die Ausnehmungen, in denen die Kontakte 20 in der Abdeckung 166 gehalten werden, gegenüber der zu der Längsachse der Kabel 174 und 176 parallelen Mittelachse schräg gestellt, so daß der Abstand zwischen benachbarten Endabschnitten 42 dem Abstand zwischen den Leitern des Kabels 174 entspricht, während der Abstand zwischen benachbarten Endabschnitten 40 dem Abstand zwischen den Leitern des Kabels 176 entspricht

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Verbinder zum Verbinden von zwei isolierten elektrischen Leitern aus einem Blechstreifen aus sich aneinanderreihenden wellenförmigen Abschnitten mit durch Schneidkanten begrenzten Schlitzen in jedem Abschnitt zur Aufnahme der Leiter und einer Spitze in jedem Abschnitt zwischen je zwei Schlitzen zum Einstoßen in die Isolation der Leiter, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (98, 100, 102, 104) entlang einer durch die wellenförmigen Abschnitte (46, 48, SO, 52, 54, 56) verlaufenden gedachten Mittellinie liegen.

2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wellenförmigen Abschnitte (46,48, 50,52,54,56) beidseits eines ebenen Mittelabschnittes (40) angeordnet sind.

3. Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente im wesentlichen in Bogenform um ihre Längsachse gestaltet sind.

4. Verbinder nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Mittelabschnittes (40) durch auseinanderliegende, zueinander parallele erste und zweite Kanten bestimmt wird, daß die erste Kante im wesentlichen in einer Linie mit einer Kante des Streifens verläuft, daß die zweite Kante eine kürzere Länge als die erste Kante aufweist und in Richtung auf einen angrenzenden Endabschnitt verläuft und mit einer der Seitenkanten bzw. einem der Segmente in Verbindung steht.

5. Verbinder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Endabschnitt (42,44) drei Segmente (46,48,50,52,54,56) aufweist, die jeweils eine konkav geformte Innenfläche aufweisen.

6. Verbinder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (46, 48, 50, 52, 54,56) im Querschnitt im wesentlichen halbkreisförmig ist.

7. Verbinder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkanten der Segmente von einer Spitze (86, 88, 90, 92, 94, 96) in Richtung auf die Seitenkanten der Segmente unter einem eingeschlossenen Winkel von zwischen 45 und 85^C mit einer Achse schräg verlaufen, die ihrerseits von de^r Spitze zu dem entfernten Ende des Segmentes verläuft.