DE2915184A1

DE2915184A1 - Verfahren zur herstellung einer elektrischen verbindung und anschlusseinrichtung zur herstellung einer elektrischen verbindung

Info

Publication number: DE2915184A1
Application number: DE19792915184
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Andre Bouley
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Bunker Ramo Corp
Priority date: 1978-04-17
Filing date: 1979-04-12
Publication date: 1979-10-31
Also published as: ES479637A1; JPS54158688A; FR2423879A1; GB2019126A; FR2423879B1; NL7902955A; IT7921906A0; BE875640A; IT1112207B

Description

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K. SCHUMANN

DR RER. NAT. - OR_-PHYS

P. H. JAKOB

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8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE

P 13 761

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anschlußeinrichtung zur Herstellung einer elektrischen Verbin- : dung, und insbesondere einer Verbindung, bei welcher die Isolierung des elektrischen Leiters nicht vorher abgezogen bzw. abgestreift und dadurch der Leiter freigelegt werden muß.

Insbesondere sollen ein Verfahren und eine Anschlußeinrichtung vorgeschlagen werden, mit der in Flächenge— bilden , beispielsweise in Streifen, angeordnete Drähte verbunden werden können, ohne daß die Isolierungen der Leiter in den Streifen einzeln abgestreift werden müssen; dabei handelt es sich insbesondere um die Herstellung einer Verbindung zwischen einem isolierten elektrischen Leiter und einer Schnellverbindungseinrichtung mit einem im wesentlichen U-förmigen Körper, dessen elastische Flügel bzw. Zweige einen Schlitz für die Einführung und Verbindung eines Leiters durch Einsetzen des Drahtes in die Verbindungseinrichtung bilden; dabei wird die Isolierung des Drahtes durchtrennt und ein elastischer

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Kontakt zwischen den Flügeln des Körpers und dem örtlich freiliegenden Leiter erreicht.

Es sind viele verschiedene Au sf uhr ungsf orraen von Schnellverbindungseinrichtungen entwickelt worden, bei denen die Isolierung durchtrennt wird. Diese Einrichtungen haben üblicherweise entweder die Form einer Gabel, die aus einem elastischen Metallblech ausgeschnitten wird, oder die Form einer geschlitzten Röhre, wobei die Wände des Schlitzes dazu dienen, die elektrische Verbindung herzustellen und den Draht in die Einrichtung einzuführen oder in der Einrichtung zu führen.

Unabhängig von der Konstruktion der herkömmlichen Einrichtung führt die. angestrebte Doppelfunktion, das heißt, die Perforation der Isolierung und die Herstellung einer elektrischen Verbindung durch engen Kontakt Metall auf Metall zu Schwierigkeiten, da eine Schlitzstruktur benötigt wird, um einen ausreichenden Kontaktdruck auf dem Leiter zu erhalten. Denn wenn während der Einführung des Drahtes die inneren Kanten der Flügel der U-Struktur die Isolierung durchstoßen, zerschneiden wahrscheinlich die Kanten des Einführungs- und Verbindungsschlitzes auch den Leiter, der im allgemeinen größer als die Breite des Schlitzes ist. Durch diese Einschnitte in den Leiter werden nicht nur lokal die Abmessungen des Leiters verringert, wodurch sich ein entsprechend geringerer Kontaktdruck ergibt, sondern insbesondere bei Leitern mit mehreren Litzen kann die Qualität der elektrischen Verbindung sehr ungünstig beeinflußt werden.

Die erwähnten Gabeln werden aus einem elastischen Metallblech ausgestanzt; deshalb sind die inneren Kanten der Schlitze sehr scharf und haben rauhe Oberflächen, die den Leiter stark beschädigen können. Es ist deshalb in

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Erwägung gezogen worden , die Gabel durch Feinstanzen auszubilden, um die Rauhigkeit der inneren Kanten des Schlitzes zu vermindern; es ist jedoch bei allem Aufwand unmöglich, die das Kabel aufnehmende Kante absolut glatt zu bearbeiten bzw. zu polieren, so daß sich trotz stark erhöhter Herstellungskosten keine befriedigende Lösung dieses Problems ergab.

Die obigen Schwierigkeiten machen sind insbesondere dann stark bemerkbar, wenn Leiter mit kleinem Querschnitt verwendet werden; um diese Probleme zu vermeiden ist vorgeschlagen worden, diese Verbindungseinrich— tung mit einem Einführungs- und Verbindungsschlitz mit einer Breite herzustellen, die praktisch gleich dem Durchmesser des anzuschließenden Leiters ist. Solche Einrichtungen können die Isolierung des Drahtes perforieren. Um jedoch den notwendigen Kontaktdruck für die Herstellung der elektrischen Verbindung zu gewährleisten, muß die Verbindungseinrichtung mit einem Deckel oder einem Ring versehen werden, um die Flügel der Einrichtung gegen den Leiter anziehen zu können. Diese Einrichtungen erfordern deshalb spezielle Montage-Handgriffe und zusätzliche Teile; trotzdem gewährleisten, sie keine hohe Zuverlässigkeit des elektrischen Kontaktes, insbesondere unter der Einwirkung von Schwingungen, die im Laufe der Zeit zu einem Kriechen des Deckels führen.

In der DE-OS 2 708 841 wird ein Schnei !verbindungselement beschrieben, bei dem die unbeanspruchte Breite des Ein— führungs- und Verbindungsschlitzes durch einen vorstehenden Teil bestimmt wird, der an einer der Kanten des Schlitzes ausgebildet ist und dem Schlitz eine etwas gewinkelte Öffnung gibt. Diese Einrichtung ermöglicht

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zwar die Verwendung der herkömmlichen Stanzverfahren, ohne daß die Gefahr eines Einschnittes in den Leiter besteht; andererseits muß jedoch ein zweiter Vorsprung an einer der Kanten ausgebildet sein, um zu verhindern, daß der Leiter aus der Einrichtung herausgleiten kann. Dieser zweite Vorsprung kann jedoch den Leiter während des Einführungsverfahrens einschneiden, wenn nicht sehr aufwendige und kostspielige Stanzverfahren eingesetzt werden.

In der deutschen Patentschrift Nr. 1 907 950 und in dem deutschen Gebrauchsmuster Nr. 70 30 836 werden Verbindungseinrichtungen in Gabelform beschrieben, bei der die Einführungs- und Verbindungsschlitze mit einer Breite, die normalerweise sehr viel kleiner als der Durchmesser des anzuschließenden Leiters ist, durch eine öffnung mit einer Breite, die größer als die des Schlitzes ist, in Richtung der Einführung des Drahtes verlängert ist. Die Teile der Zweige der Gabel, welche diese Öffnung bilden, müssen eine ausreichende Größe haben, um einen adäquaten Kontaktdruck zu gewähr*- leisten. Um das Einschneiden des Leiters zu begrenzen, wenn der Draht in die Einrichtung eingeführt wird, werden Spreizelemente (die üblicherweise konische Form haben) quer in die öffnungen eingeführt, um die Zweige zu spreizen? dadurch kann der Draht eingeführt werden, ohne daß der Leiter eingeschnitten wird. Die Einführung dieser Abstandselemente führt jedoch insofern zu Schwierigkeiten, als ein Zugang zu der Verbindungseinrichtung in der entgegengesetzten Richtung zu der normalen Einführrichtung vorgesehen sein muß. Darüber hinaus wird der optimale Abstand der Kanten des Einführungs- und Verbindungsschlitzes nicht gewährleistet, da die Abstandseinstellung auf der Höhe der unteren öffnungen durchgeführt wird; und schließlich ist es noch möglich.

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die Zweige bzw. Flügel über ihre elastische Dehnungsbzw. Bruchgrenze hinaus zu spreizen.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Nachteile der herkömmlichen Einrichtungen und Verfahren zu vermeiden und ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Draht und einer die Isolierung durchdringenden Anschlußeinrichtung vorzuschlagen, welches die Herstellung der Verbindung ermöglicht, ohne daß der Leiter angeschnitten wird; außerdem soll ein optimaler Kontaktdruck zwischen den Verbindungselementen gewährleistet werden; und schließlich soll die Verbindungseinrichtung mit einfachen Techniken hergestellt werden, die keine zusätzlichen, kostspieligen Arbeitsgänge benötigen.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Verbindungseinrichtung zu realisieren, die einerseits an einzelne Drähte oder andererseits an eine Gruppe von Drähten angepaßt werden kann; die Verbindungseinrichtung soll in gleicher Weise bei elektronischen oder elektrotechnischen Bauteilen oder bei elektrischen Elementen für den Hausgebrauch, wie beispielsweise Anschlüsse für mittlere Stromstärken oder Lampenstecker, eingesetzt werden können.

Um dies zu erreichen, wird bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ein Abstandselement in den Einführungs- und Verbindungsschlitz in der normalen Einführrichtung des Drahtes■eingeführt, wobei das Abstandselement eine Breite hat, die etwas breiter als der Durchmesser des anzuschließenden Leiters ist und kleiner als die Breite einer Öffnung am Boden des Schlitzes ist. Wenn sich das Abstandselement zwischen den Flügeln der.Gabeln befindet, kann der Draht leicht hinter dem Abstandselement in den Schlitz eingeführt

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werden. Das Abstandselement und der Draht werden dann den restlichen Teil der Strecke in die Einrichtung gedrückt, bis das Abstandselement die öffnung erreicht. Wenn das Abstandselement die öffnung erreicht, werden die Flügel der Gabel nicht langer getrennt voneinander gehalten, sondern liegen aufgrund ihrer Eigenelastizität mit relativ großer Kraft an dem Leiter an.

Dieses Verfahren ermöglicht die Einstellung des Abstandes der Schlitzkanten-während der Einführung des Drahtes in den Schlitz, bis der Draht das Abstandsstück in die öffnung drückt, wodurch die Flügel der Gabel fest an dem Leiter anliegen. Auf diese Weise wird der Leiter durch die Gegenkraft der Flügel einem relativ hohen Druck ausgesetzt, ohne daß es zu Einschnitten oder zu einer Verringerung des Querschnittes des Leiters kommt. Der Druck dieser Flügel, deren Abstand exakt eingestellt wird, verhindert ein Kriechen des Leiters, so daß sich eine perfekte, zuverlässige Verbindung ergibt. Da die Einführung des Abstandselementes und des Drahtes gleichzeitig in der normalen Einführrichtung des Drahtes durchgeführt werden kann, beeinflußt dieser Verfahrensschritt die für die Verbindungs-Arbeitsschritte benötigten Zeit nicht und ist als Ersatz für die herkömmlichen Installationsverfahren von herkömmlichen Anschlußeinrichtungen geeignet. Dieses Verfahren ermöglicht auf einfache Weise die gleichzeitig Verbindung mehrerer Anschlüsse mit einem zugeordneten Streifen, der mehrere, isolierte Leiter enthält.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind wenigstens zwei Verbindungselemente in stationärer Form auf einem Tragelement angeordnet; die Abstandselemente sind in einer Abstandsstruktur ausgebildet, die so angebracht ist, daß die Abstandselemente

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mit den Verbindungselementen zusammenfallen; wenigstens die Bereiche der Abstandsstruktur, welche die Abstandselemente bilden, können relativ zu den Verbindungselementen in der normalen Einführungsrichtung der Drähte verschoben werden.

Für die Anwendung bei Drähten/ die sich in solchen Streifen befinden, wird die Abstandsstruktur nach einer bevorzugten Ausführungsform durch eine flache platte gebildet, die mit wenigstens zwei Paaren von öffnungen versehen ist; zwischen den öffnungen jedes Paars wird eine kleine Stange bzw. ein Stift mit genau eingestellter Breite definiert, die ein Abständselement bildet. Die öffnungen in der Platte sind so dimensioniert, daß der Durchgang der entsprechenden Zweige der Gabel möglich ist, während die kleinen Stifte in die Schlitze eingeführt werden. Die Abstandselemente sind elektrisch voneinander isoliert.

Bei dem Verfahren bzw. bei der Anschlußeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung sind keine Präzisions—Stanz— Arbeitsgänge und präzise Toleranzen für die Montage der Verbindung erforderlich; trotzdem besteht die Gefahr einer Beschädigung der Leiter nicht; deshalb können Kabel mit unterschiedlicher Größe und mit einer wesentlich erweiterten Gruppe von Kabel verarbeitet werden, die unterschiedliche interaxiale Abstände haben.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die für die Verbindung von zwei Drähten eingesetzt werden kann, werden die durch die Gabeln und die Abstandselemente gebildeten Verbindungselemente aus einer einzigen, metallischen Struktur in Bügel— form gebildet. Die Verbindungselemente werden in einem Winkel von 90° in bezug auf einen ersten Arm des Bügels angeordnet; die Abstandselemente an den Teilen des

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zweiten Arms des Bügels verlaufen senkrecht zu den Verbindungselementen.

Bei einer solchen Anordnung dient der zweite Arm des die Abstandsstruktur bildenden Bügels als Führungsoberfläche, für die anzuschließenden Drähte; eine auf sie ausgeübte Kraft bewirkt, daß die Abzweigungen der Gabel gleichzeitig mit dem Freilegen der Leiter getrennt werden. Die Flügel der Gabeln drücken auf die Leiter, wenn die Abstandselemente die Trennöffnungen erreicht haben.

Die Erfindung schafft also einen die Isolierung durchtrennenden Anschluß sowie ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem Leiter eines Drahtes. Es sind viele Anschlüsse dieses Typs vorgeschlagen worden. Die meisten herkömmlichen Einrichtungen enthalten einen den Draht aufnehmenden Schlitz, der so dimensioniert ist, daß er den Leiter des Drahtes im engen Sitz aufnimmt. Wenn jedoch der Draht in den Schlitz eingeführt wird, wird der Leiter oft durch das den Schlitz bildenden Material beschädigt. Der Anschluß nach der vorliegenden Erfindung enthält ein U-förmiges Teil, dessen Zweige bzw. Flügel einen Schlitz bilden, der schmaler als der anzuschließende Leiter ist. An dem von dem offenen Ende des Schlitzes entfernten Bereich ist eine öffnung vorgesehen, die breiter als der Schlitz ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Abstandsteil , das breiter als der Leiter und schmaler als die öffnung ist, von seinem offenen Ende her in den Schlitz eingeführt. Der Draht wird dann in den Schlitz eingesetzt, und das Abstandsteil und der Draht werden längs des Schlitzes bewegt, bis das Abstandsteil in die öffnung eindringt; dadurch können sich die Zweige nach innen verbiegen und mit dem Leiter in Eingriff kommen.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 bis 4 Ansichten der verschiedenen Stufen

bei der Herstellung einer Verbindung zwischen einem Draht und einer die Isolierung durchdringenden Schnellverbindungseinrichtung nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 und 6 Ansichten von den Stufen nach Figur 3 und 4 entsprechenden Stufen zur Herstellung einer Mehrfach-Verbindung mit Drähten, die zu einer Gruppe zusammengefaßt sind,·

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Verbindungselementes nach Figur 5, wobei seine äußere, abgeschrägte Kante dargestellt ist,

Fig. 8 eine extrudierte Ansicht einer speziellen Ausführungsform einer Schnellverbindungseinrichtung für Drähte, die in einer Gruppe von Drähten zusammengefaßt sind,

Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 von Figur 11 eines bifilaren Verbindungskastens für die Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 10 eine Endansicht des Kastens nach Figur 9,

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Fig. 11 eine Ansicht von zwei halben Teilsektionen längs der Linie 11A-11A und 11B-11B von Figur 9,

Fig. 12 und 13 ähnliche Ansichten wie Figur 9 der

Arbeitsschritte, bei denen der Draht in dem Kasten nach Figur 9 angeordnet und dort die Verbindung hergestellt wird /

Fig. 14 im vergrößerten Maßstab einen Schnitt

längs der Linie 14-14 von Figur 13,

Fig. 15 einen Teilschnitt durch den linken

Teil des Kastens nach Figur 12, wobei eine alternative Ausführungsform mit einem Druckknopf dargestellt ist,

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht der Platte

der metallischen Struktur, die für die Realisierung der bei dem Kasten nach Figur 9 verwendeten Verbindungseinrichtung gestanzt und geformt wird, und

Fig. 17 eine perspektivische Ansicht einer Variante einer geschnittenen und geformten Struktur für die Realisierung einer Eindraht-Verbindungseinrichtung mit zwei Verbindungselementen.

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In den Figuren 1 bis 4 ist ein die Isolierung durchtrennendes bzw. durchstoßendes Verbindungselement nach der vorliegenden Erfindung dargestellt, das allgemein mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist. Dieses Element kann durch Stanzen eines elastischen, metallischen Bahnbzw. Flächengebildes, beispielsweise eines Metallblechs, hergestellt werden und hat die allgemeine Form einer Gabel oder U-Form. Die beiden Zweige 1 des Elementes 10 bilden durch ihre inneren Kontaktkanten 2 gemeinsam in der angegebenen Reihenfolge einen Einführungs- und Verbindungsschlitz 3, eine Öffnung 4 und einen zweiten Schlitz 5, der auch als "Trennschlitz" bezeichnet werden kann. Die oberen Enden 6 der Zweige 1 sind in V-Form abgeschrägt, so daß sich eine Führungsstruktur ergibt, die auch zum Durchtrennen der Isolierung eines zu verbinden- : den Drahtes dient. Die Basis bzw. das Grundteil 7 des Elementes ist durch weitere Einrichtungen (nicht dargestellt) verlängert, so daß das Verbindungselement 10 an andere Bauteile einer elektrischen Schaltungsanordnung angeschlossen werden kann.

Die Verbindungseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung weist auch ein Spreizelement 11 auf, das vor der Einführung eines Drahtes 12 (sh. Figur 3) durch das Einführungsende 8 des Schlitzes 3 in das Verbindungselement 10 eingeschoben werden soll.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die mittlere Breite des Schlitzes 3 im Ruhezustand kleiner als der Durchmesser c des Leiters 13 des Drahtes 12. Das Verbindungselement 10 enthält nach einer bevorzugten Ausführungsform Zweige 1, die zueinander in einem Winkel ⁰^O (sh. Figur 1) ausgerichtet sind, so daß ihre inneren Kanten 2 sich auf der Höhe der Einführungsöffnung 8 berühren.. Gemäß einer bevorzugten Eingenschaft der vorliegenden Erfindung ist

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die Breite -£.. der Öffnung 4 nicht nur größer als die mittlere Breite des Schlitzes 3, wenn sich die Flügel im nicht beanspruchten Zustand befinden, sondern auch größer als die Breite & des Spreizelementes 11. Der Winkel cO der Flügel 1 kann in der Ruhelage so festgelegt werden, daß bei der Einführung des Spreizelementes 11 in den.Schlitz 3 (sh. Figur 2) die Zweige 1 auseinandergespreizt bzw. auseinandergedrückt werden, so daß die Gesamtbreite des Verbindungselementes 10 über seine gesamte Länge praktisch konstant ist.

Figur 3 stellt den Zustand dar, in dem das Spreizelement 11 in den Schlitz 1 eingeführt worden und der Draht 12 bereit ist, in den Schlitz 3 gedrückt zu werden. Die Kanten 2 der Zweige sind auf einen Abstand Ji auseinandergespreizt, welcher der Breite des Spreizelementes 11 entspricht. Wenn der Draht eingeführt wird, zerschneiden die Schneidkanten 6 der Enden der Zweige 1 die Isolierung 14 des Drahtes 12, während der Leiter 13 des Drahtes in den Schlitz 3 vorgeschoben wird. Die Isolierung 14 des Drahtes 12 drückt dann das Abstandsstück 11 längs des Schlitzes 3 zu der Öffnung 4 (sh. Figur 4). Aufgrund der Elastizität der Zweige 1 bewegen sich anschließend die Kanten 2 des Schlitzes 3 vorwärts und üben einen Druck auf den Leiter 13 aus, wodurch die elektrische Verbindung zwischen dem Leiter und dem Verbindungselement 10 hergestellt wird. Der zwischen den Kanten 2 in diesem Zustand ausgebildete Winkel oL· ist größer als der Winkel o6 im unbeanspruchten Zustand, da sich jetzt der Leiter 13 zwischen den Zweigen 1 befindet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Einführung des Abstandsstückes 11 gemäß der üblichen Einführungsrichtung des Drahtes 12 durchgeführt, wie in den Figuren 1 und 4 durch den Pfeil 15 angedeutet ist.

In den Figuren 5 und 6 sind zwei Gabeln 10 einer Reihe von Verbindungselementen dargestellt, die den Anschluß mit

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mehreren, in einer Gruppe zugeordneten Drähten 12 herstellen sollen? dabei bilden die Isolierungen der Drähte Querverbindungen 16 zwischen den einzelnen Drähten- Bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Abstandstücke 11 beispielsweise durch eine Abstandsstruktur 1 7 gehaltert, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine kammähnliche Struktur hat, deren Zähne die einzelnen Abstandselemente 11 bilden. Bei die"-ser Ausführungsform werden die Kanten des Endes 6 der Zweige 11 zweckmäßigerweise an ihren äußeren Bereichen mit Abschrägungen 18 versehen, wobei die benachbarten Bereiche der Kanten 2 den nicht abgeschrägten Schlitz begrenzen, um das Risiko einer Beschädigung des Leiters 13 zu vermeiden. Die spitzen Enden 9 der Stanzkanten 6 durchstoßen die Querverbindungen 16, so daß die Einführung der einzelnen Drähte 12 in die Verbindungselemente 10 auf die gleiche Weise wie bei den Figuren 1 und 4 erfolgt. Die Abstandsstruktur 17 wird durch die Isolierung 14 nach vorne weitergeschoben, bis die Abstandselemente 11 die öffnungen 4 erreichen. Die Tiefe der öffnungen ist so ausgelegt, daß die Isolierung den Kontakt mit den Abstandselementen 11 behält, ohne daß die Möglichkeit besteht, daß der Leiter 13 diese öffnungen erreicht (sh. Figur 6).

In Figur 8 ist eine weitere Ausführungsform einer Verbindüngseinrichtung dargestellt, mit der Drähte in Gruppen oder Bändern angeschlossen werden können. Mehrere Verbindungselemente 10 sind am Boden von Figur 8 gezeigt und auf einem Trag-Ünterteil 20 angebracht. Jedes Verbindungselement 10 ist beispielsweise mit einem Verbindungsstift 19 gekoppelt, der relativ zu dem Unterteil 20 vorsteht und nach einer bevorzugten Ausführungsform einstückig mit dem entsprechenden Verbindungselement 10 ausgebildet ist. Wie sich aus dieser Figur ergibt, werden die Spreiz-

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elemente durch kleine Stangen bzw. Hebel 110 gebildet, die durch paarweise angeordnete Löcher 21 definiert werden; diese Löcher 21 sind in einer isolierenden Platte 22 ausgebildet, die dem maximalen Umriß bzw. den maximalen Abmessungen des Unterteils 20 angepaßt ist. Die Abmessungen der Löcher 21 sind so festgelegt, daß die Zweige .1 des Verbindungselementes 10 durchgeführt werden können; außerdem sind die kleinen Stangen 110 breiter als die Breite der Leiter 13 der Drähte 12 in der Anordnung von Drähten 23 und kleiner als die Breite der öffnungen 4 des Verbindungselementes .

Da die Querverbindungen 16 zwischen den einzelnen Drähten 12 der Gruppe 23 im allgemeinen eine reduzierte Breite haben, sind die Verbindungselemente 10 verteilt, damit sie jeden der Leiter des Bandes 23 berühren können; die Verbindungselemente lassen sind in zwei Reihen anordnen, die in der Richtung senkrecht zu der Ebene der Verbindungselemente 10 einen vorgegebenen Abstand voneinander haben. Die Verbindungselemente einer Reihe sind verschoben, um mit jedem zweiten Draht der Gruppe ausgerichtet zu werden, so daß zwei aufeinanderfolgende Verbindungselemente dor gleichen Reihe in einen Abstand mit dom Kort. Ai bKm.bon, wobei d der Abstand zwischen den longitudinalen Achsen der beiden benachbarten Drähte 12 der Gruppe 23 ist. Die Lochpaare 21 in der Platte 22 sind in dem gleichen Muster wie die Verbindungselemente 10 auf der Basis 20 verteilt, so daß zur Einleitung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung die Platte 22 zunächst auf der Basis 20 angeordnet wird, wobei sich die Abstandelemente 110 am oberen Ende der -Schlitze3 der Verbindungselemente 10 befinden. Die Führungsstife 24 wirken mit den Öffnungen 25 in der Basis 20 zusammen und ermöglichen die einfache Positionierung und korrekte Justierung der Platte 22 in bezug auf die Leiter 13 der Drähte 12 und die kleinen Stangen 110.

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Die auf der Platte 22 ausgebildeten Zentrier-Vorsprünge 26 gewährleisten eine korrekte Positionierung des Bandes 23 auf der Platte 22.

Gemäß dieser Ausführungsform wird die gleichzeitige Einführung der Spreizplatte 22 und der Leiter des Bandes 23 in das Verbindungselement 10 durch einen Deckel 27 sichergestellt, der als Stößel dient. Der Deckel weist longitudinale Nuten 28 für die Aufnahme der Vorsprünge der Drähte 12 des Blattes 23 auf. Weiterhin sind Aussparungen (nicht dargestellt) vorgesehen, um die Enden der Zweige 1 der Einrichtungen 10 aufzunehmen, wenn die Verbindung hergestellt ist. Die Platte 22, das Flächengebilde 23 und der Deckel sind mit der Basis 20 verbunden. Auf dem Deckel 27 können elastische Anschlüsse bzw. Zusatzgeräte 29 vorgesehen sein, um diesen mit der Basis 20 zu integrieren, wenn die Verbindungen der Leiter durchgeführt werden.

In den Figuren 9 bis 16 ist eine Anschlußeinrichtung für zwei einzelne Drähte unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Eine ausgeschnittene und geformte metallische Platte 31 (sh. Figur 16) hat einen im allgemeinen U-bügelförmigen Querschnitt mit einem ersten unteren Arm oder einer Basis 32, in dem die Verbindungselemente 10 durch Stanzen ausgebildet sind. Diese Elemente sind relativ zu der Basisplatte 32 bis 90° nach oben gebogen. Eine senkrechte Wand 33 erstreckt sich von der Basisplatte nach oben und haltert einen oberen Arm 34 parallel zu der Basis 32. Die Abstandselemente 310 werden durch kleine Stangen bzw. Hebel bzw. Stifte gebildet, die wiederum durch ein in diesem Arm gefertigtes, longitudinales Stanz- bzw. Prägeteil 35 definiert werden. Die metallische Platte 31 ist in einem Kasten 30 angebracht, wobei ihre Basis 32 auf der Basis 36 des Kastens 3 0 aufliegt; sie ist daran durch den Eingriff der seitlichen Kanten 37 der Basis 32 in longitudinalen Schlitzen

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38 befestigt, die in den seitlichen Wänden 39 des Kastens ausgebildet sind. Die Basis dieser U-bügelfönaigen Struktur kann jedoch auch auf jede andere Weise an dem Kasten fixiert werden. Wie in Figur 16 dargestellt 1st, kann der Arm 34 auch in zwei getrennte Arme aufgeteilt werden.

Zwei longitudinale Kanäle bzw. Rinnen 41 mit quadratischem Querschnitt sind in der oberen Wand 40 des Kastens gegenüber der Basis 36 (sh. Figur 11) ausgebildet. Auf ihrer gesamten Länge sind die Kanäle zu dem inneren. Hohlraum 42 des Kastens hin auf der Höhe der Elemente der oberen Arme 34 der U-bügelförmigen Struktur 31 offen, so daß sie mit diesen Armen Kammern für die Aufnahme und Führung der Drähte 12 bilden, die in den Kasten eingeführt werden sollen. Zweckmäßigerweise entsprechen die Öffnungen 43 der Kanäle 41 einem Pyramidenstumpf, um die Einführung der Drähte 12 in die Kanäle 41 zu erleichtern- Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Höhe h der oberen Wand 40 und die Breite der Arme 34 gleich dem oder nur ■ etwas kleiner als der Durchmesser der Drähte 12, die in den Kasten 3 0 eingeführt werden sollen, um die optimale Führung der Drähte mit einer elastischen Bewegung des Bereiches der Elemente des oberen Arms 34 zu gewährleisten, bis die Drähte an den Enden der Elemente der Arme 34 an- . kommen, die von der Wand 33 entfernt sind. Diese Enden der Elemente sind zweckmäßigerweise jeweils mit einem Bereich in der Form eines Buckels bzw. einer Wölbung 45 ausgebildet, der als Kabelspanner dient, der sich in eine Öffnung 46 in der oberen Wand 40 des Kastens 30 in der Nähe der Wand 47 erstreckt.

Bei der obigen Ausführungsform bilden die Verbindungselemente 1 0 einen im wesentlichen gradlinigen Schlitz 3 mit einer Breite & , die kleiner als der Durchmesser des Leiters 13 des zu verbindenden Drahtes 12 ist. Die Zweige

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1 ■ der Verbindungselemente können bei Bedarf wie bei der Ausführungsform nach Figur 1 nahe zueinander gebracht werden.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung wird der Draht 12 durch die öffnung 43 in den Kanal 41 eingeführt, bis sein Ende in die Schnalle bzw. den Buckel 45 im Eingriff kommt, der an dem Ende des Armelementes 34 ausgebildet ist. Mit der Hilfe eines Werkzeugs 48, beispielsweise einer kleinen Beißzange, wird das Ende des den Draht 12 tragenden Armelementes 34 in Richtung des Pfeils 15 nach unten gedrückt, wobei das Ende des Armelementes 34 einer kreisförmigen Bahn 49 rund um den Anlenkpunkt des Elementes auf der Höhe seiner Befestigung an der Wand 33 folgt. Das Abstandselement 310 spreizt die Zweige 1 des. Verbindungselementes 10, während die Kanten 6 der Zweige 1 die Isolierung 14 zerschneiden bzw. durchdringen; wenn das Abstandselement 310 die öffnung 4 erreicht, spannen sich die Zweige 1 auf die oben beschriebene Weise um den Leiter 13 des Drahtes 12.. Bei dieser Ausführungsform ist der übergang zwischen den öffnungen 4 und den Schlitzen 3 so ausgelegt, daß Schultern 50 auf beiden Seiten des unteren Endes dieser Schlitze ausgebildet werden; die obere Oberfläche des Armelementes 34 wird elastisch zu diesen Schultern hin nach oben in die Richtung vorgespannt, die. entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeils 49 ist. Dadurch wird der Draht 13 fest und sicher in der in Figur 14 gezeigten Stellung gehalten. Die Verbindung zwischen einem ersten, auf die oben beschriebene Weise angeschlossenen Draht und einem zweiten Draht, der in den anderen Kanal 41 eingeführt wird, erfolgt ebenfalls auf die oben beschriebene Weise, wobei die beiden Drähte gleichzeitig mittels des Werkzeugs 48 angeschlossen werden können.

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Der Kasten 30 wird nach einer bevorzugten Ausführungsform aus einem plastischen, isolierenden, lichtundurchlässigen. Material gegossen bzw. gespritzt; bei Bedarf kann nach einer bevorzugten Ausführungsform in der Wand 47 in der Nähe der Elemente 10 ein Beobachtungsfenster 51 vorgesehen sein, so daß sich die Verbindung der Drähte 12 in dem Verbindungselement 10 überprüfen läßt. Der Kasten 3 0 kann jedoch alternativ auch aus einem transparenten Kunststoffmaterial hergestellt werden, das bei Bedarf mit einer öffnung 51 versehen wird.

Eine alternative Ausführungsform des Kastens 30 ist in Figur 15 dargestellt, in der die Öffnung 46 in der oberen Wand 40 mit einem Druckelement 52 ausgerüstet ist, das mit dem Körper des Kastens 30 vergossen und durch brechbare Verbindungen 53 an den Wänden der öffnung 46 an-.gebracht ist. Bei dieser Ausführungsform wird kein Werkzeug 48 benötigt. Die Drähte 12 werden in die in Figur 12 gezeigte Lage gebracht und angeschlossen, indem der Stößel 52 gedrückt und dadurch verschoben wird; dabei bewegt sich die zerstörbare Verbindung von den zerstörbaren Verbindung 53 zurück und bringt das Ende des oberen Arms 34 in Eingriff mit den Verbindungselementen 10. Der Druckstößel 52 kann entweder unbeweglich in dem Kasten gelassen oder aus dem Kasten entnommen werden.

Eine weitere Ausführungsform der Verbindungseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird in Figur 17 dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der Einrichtung nach Figur 16, soll jedoch bei einem einzigen Draht eingesetzt werden. Die Basis 320 der Struktur des U-Bügels 311 ist verlängert und enthält einen Verbindungsstift 321 für den Anschluß an eine elektrische Schaltungsanordnung; die Basis kann auf einer Grundplatte oder einem, geeigneten Kasten angebracht werden. Bei dieser Ausführungsform sind zwei Verbindungselemente 10 und 10' in Reihe ausgebildet, und zwar eins hinter dem anderen. Der obere

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Arm 340 der U-Bügel-Struktur 311 enthält zwei schmale Abstandsstangen 410, 410' , die durch Stanzen der Seitenkanten des oberen Arms 340 ausgebildet sind, sowie eine zum Anziehen des Kabels dienende Struktur 450. Eine solche Anordnung ermöglicht die Ausbildung einer Verbindung an zwei Punkten auf einem gemeinsamen Verbindungsglied und kann so ausgelegt werden, daß der Schlitz.o.3 eine kleinere Breite als der Schlitz 3' hat. Die Breiten der schmalen Abstandsstangen 410 , 410' sind entsprechend so dimensioniert, daß die Verbindung mit Leitern unterschiedlicher, um einen Mittelwert liegender Durchmesser möglich ist. Selbstverständlich kann diese Anordnung mit einem Doppelverbindungselement auch bei der U-Bügel-Struktur 31 nach den Figuren 9 bis 16 mit entsprechender Modifikation.der Einlaßöffnung 46 des Kastens 30 eingesetzt werden.

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Patentanwälte: a. grünecker

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12. April 1979 P 13 761

BUNKER EAMO CORPORATION

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Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung und Anschlußeinrichtung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung

Patentan Sprüche

1 .J Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem Anschluß und einem elektrischen Draht mit einem zentralen Leiter und mit einer äußeren, isolierenden Umhüllung, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß in einer allgemeinen U-Form mit zwei elastischen Zweigen ausgebildet ist, der einen Schlitz für die Aufnahme des Drahtes definiert, daß die Zweige so aufeinander zu vorgespannt sind, daß der Schlitz schmaler als der Leiter ist, wobei im Abstand von dem offenen Ende des Schlitzes eine öffnung ausgebildet wird, die mit dem Schlitz·· in

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Verbindung steht und breiter als der Schlitz ist, daß in den Schlitz von seinem offenen Ende her ein Spreizelement eingeführt wird, das eine größere Breite als der Leiter und eine geringere Breite als die öffnung hat, daß der Draht in der Weise von dem offenen Ende her in den Schlitz gedrückt wird, daß die Zweige die isolierende Umhüllung durchdringen und den Leiter freilegen und daß der Draht und das Spreizelement längs des Schlitzes bewegt werden, bis das Spreizelement in die öffnung eintritt, wodurch die Zweige sich federnd nach innen bewegen und in Eingriff mit dem Leiter kommen können.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführung und das Eindrücken gleichzeitig durchgeführt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 zur gleichzeitigen Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen mehreren Anschlüssen und mehreren, in Bandform angeordneten Drähten, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse so ausgebildet und angeordnet werden, daß die Positionen der Schlitze den Positionen der jeweiligen Leiter entsprechen, und daß auf den Anschlüssen eine im wesentlichen flaöhe Spreizstruktur mit mehreren Spreizelementen angeordnet wird, die mit den Schlitzen ausgerichtet sind, wobei das Flächengebilde mit den Drähten über der Abstandsstruktur angeordnet und die Struktur und die Drähte in die Schlitze gedrückt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht und das Abstandselement zusammengelegt, werden, und daß das Ab stands element und der Draht zusammen eingeführt werden, wobei das Abstandselement

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vor dem Draht in den Schlitz eindringt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandselemenfc von dem Schlitz weg vorgespannt wird.

6. Selbstabstreifende Anschlußeinrichtung· zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem Leiter eines durch eine Isolierung bedeckten Drahtes, gekennzeichnet durch ein ü-förmiges Element flO) mit awei elastischen Zweigen (1), dessen innere Kanten (2) einen Schlitz (3) für die Aufnahme eines Drahtes (12) bilden, wobei die Zweige (1) in der Weise vorgespannt sind, daß die Breite des Schlitzes" C3) kleiner als der Durchmesser des Leiters (13) ist_r und wobei das Element (10) eine im Abstand von dem offenen Ende des Schlitzes (3) angeordnete öffnung (4) aufweist, die mit dem Schlitz (3) in Verbindung steht und breiter als der Schlitz (3) ist, und durch wenigstens ein Äbstands— element (1), das breiter als der Leiter (13) und schmaler als die öffnung sowie in den Schlitz (3) bewegbar ist, um den Schlitz (3) vor der Einführung des Dxahtes (12) aufzuweiten, wobei das Abstandselement (11) mach der Einführung des Drahtes (12) längs des Schlitzes (3) in die öffnung (4) bewegbar ist, so daß die Zweige (1) elastisch mit dem Leiter (13) in Eingriff kommen.

7. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Zweige (1) zu einem Punkt hin spitz zulaufen, wodurch ein V-förmiger Einlaß zu dem Schlitz (3) gebildet wird.

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8. Anschlußeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Basis zur Halterung mehrerer U-förmiger Elemente, wobei das Abstandselement eine Abstandsstruktur (17) mit Bereichen für die gleichzeitige Einführung der Drähte in die Schlitze in jedem U-förmigen Element auf der Basis aufweist.

9. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 8, dadureh gekennzeichnet, daß die Abstandsstruktur (17) eine im wesentlichen flache Platte mit wenigstens zwei Paaren von durchgehenden Löchern aufweist, wobei jedes Lochpaar zwischen sich ein Abstandselement definiert und die Löcher (21) so dimensioniert sind, daß der Durchgang der Zweige (1) möglich ist.

10. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 9 für die Verbindung mit den Leitern mehrerer, paralleler, in einem Flächengebilde angeordneter Drähte, gekennzeichnet durch zwei im Abstand angeordnete, parallele Reihen von U-förmigen Elementen auf der Basis, wobei die Elemente in einer Reihe zu den Elementen in der anderen Reihe versetzt sind und die Lochpaare in. der flachen Platte in zwei parallelen Reihen verteilt sind, um den Zweigen (1) der U-förmigen Elemente zu entsprechen.

11 . Anschlußeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10 für die Verbindung paralleler, in einem Flächengebilde angeordneter Leiter, dadureh gekennzeichnet, daß die Abstandseleiaente als parallel verlaufende Zähne ausgebildet sind, und daß die Abstandsstruktur (17) eine kammähnliche Struktur hat.

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12, Anschlußeinrxchtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch eine Deckelstruktur (27) mit einer unteren Fläche mit ausgesparten Zonen für die Aufnahme der Isolations-Umhüllungen der Leiter eines Flächengebildes (23), wobei die Deckelstruktur (27) einen Stößel für die Einführung der Abstandsstruktur (17) und der Drähte des Flächengebildes (13) in'das Verbindungselement (10) aufweist.

1 3 . Anschlußeinrxchtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Kupplung der Deckel- " "" struktur (27) mit.der Basis.

14. Anschlußeinrxchtung nach einem der Ansprüche 8 bis

13, gekennzeichnet durch eine Einstell- und Führungseinrichtung zur Variierung der Abstandsstruktur (17) auf der Basis.

15. Anschlußeinrxchtung nach einem der Ansprüche 6 bis

14, dadurch gekennzeichnet, daß das U-förmige Element einstückig mit dem Abstandsteil (11) ausgebildet ist und durch eine U-bügelförmige metallische Platte gebildet wird, wobei das ü-förmige Element näherungsweise in einem Winkel von 90° von einem ersten Arm des U-Bügels gebogen ist, und wobei das Abstandselement auf dem zweiten Arm des U-Bügels und parallel zu dem ersten Arm ausgebildet ist.

16. Anschlußeinrxchtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandselement durch eine Zone mit reduzierter Breite des zweiten Arms des Bügels gebildet wird.

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17. Anschlußeinrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, gekennzeichnet durch einen isolierenden, einen inneren Hohlraum bildenden Kasten (30) , der eine Einrichtung enthält, die einen Draht längs der Fläche des zweiten Arms des Bügels im Abstand von dem ersten Arm verlängert, wobei der Kasten (30) eine erste öffnung aufweist, um den Draht in die Anschlußeinrichtung einzuführen.

18. Anschluß einrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch zwei U-förmige, aus der gleichen metallischen Platte gebildete Elemente, die sich in einer zu den Bügelarmen senkrechten Ebene erstrecken, wobei der zweite Bügelarm in zwei Elemente von koplanaren Armen durch eine Schnittlinie geteilt ist, die sich in der allgemeinen Richtung des Bügelarms erstreckt.

19. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Hohlraum des Kastens (30) . die allgemeine Form eines Parallelepipeds hat, daß der erste Bügelarm an einem Boden des Kastens (30) angebracht ist, daß die Wand des Kastens (30) gegenüber dem Boden wenigstens zwei Kanäle (41) aufweist, die zu dem inneren Hohlraum hin offen sind und sich zu der Fläche des Kastens (30) in der Nähe des geschlossenen Endes des U-bügelförmigen Elementes öffnen, daß der zweite, die Abstandselemente bildende Arm sich unter die innere, ausgehöhlte Wand des Kastens (30) erstreckt, und daß die freien Enden der Abstandselemente wenigstens einen Bereich einer Schleife aufweisen, um das Ende eines in einem der Kanäle (41) eingeführten Drahtes (12) aufzunehmen.

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20. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung des Kastens (30) gegenüber der Fläche, zu der sich die Kanäle (41) öffnen, eine öffnung aufweist, die mit den Schlitzen der U-förmigen Elemente ausgerichtet ist.

21. Anschlußeinrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten (30) aus einem transparenten Material hergestellt ist.

22. Anschlußeinrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein einstückig
mit dem Körper des Kastens (30) ausgebildetes Druckelement mit dem Kasten (30) durch zerstörbare Verbindungen (53) an einem Punkt in der Nähe des freien Endes des Abstandselementes gekoppelt ist.

23. Anschlußeinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die bügeiförmige Platte zwei axial im Abstand angeordnete, U-förmige
Elemente auf dem ersten Arm aufweist, und daß zwei entsprechende Abstandselemente in dem zweiten Arm ausgebildet sind.

24. Anschlußeinrichtung nach einem der Ansprüche 6

bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht beanspruchten Zweige (1) zueinander in der Weise geneigt sind, daß sich der Schlitz zum freien Ende der Zweige (1) hin verengt.

25. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß sich die inneren .Kanten der Zweige

(1) an die Höhe des Eintrittsendes des Schlitzes (3) anschließen.

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26. Anschlußeinrichtung nach einem der Ansprüche bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die äußeren Endkanten der Zweige (1) abgeschrägt sind.

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