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Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf
ein Isolierungsverschiebungs-Anschlußteil oder eine
Isolierungsverstellanordnung bzw. Isolierverstellanordnung bzw.
eine Isolierungsverschiebungs-Anschlußklemme zur Verwendung
beim elektrischen Verbinden von Drähten und Kabeln.
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Aus dem Stand der Technik ist bekannt, daß ein isolierter
Draht mittels einer lötfreien Anschlußklemme ohne vorheriges
Abisolieren abgeschlossen oder verbunden werden kann. Zu
diesem Zweck ist bekannt, daß die Isolierung eines Drahtes durch
das Drucken des Drahtes in eine Anschlußklemmenspalte, die
eine Abmessung hat, die kleiner als der kombinierte
Durchmesser des Drahtes und seiner Isolierung ist, weggespalten
werden kann. Die Isolierung wird dadurch gespalten; die Spalte
verformt sich und greift den blanken Draht, um sowohl
mechanischen als auch elektrischen Kontakt vorzusehen. Frühe
Ausführungen solcher Isolierungsverschiebungs-Anschlußklemmen
wurden in Anschlußklemmen-Blöcken verwendet, die verwendet
wurden, um Telefonsystem-Leitungen zu verbinden. Andere
Ausführungen wurden bei Rundleiter-Bandkabeln verwendet.
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Isolierungsverschiebungs-Anschlußteile wurden
weitreichend verwendet, um Leiter, die eine weiche Plastikisolierung
aufweisen, abzuschließen. In geringerem Umfang wurden die
lötfreien Anschlußteile nach dem Stand der Technik auf einen
massiven Magnetdraht angewendet, der eine härtere, festere
Isolierung hat.
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Ein solches Isolierungsverschiebungs-Anschlußteil ist in
der DE-A-3 116 731 offenbart und weist ein Paar von äußeren
Schenkeln und ein Paar von inneren Schenkeln auf, von denen
jeder an einem jeweiligen der äußeren Schenkel einseitig
freitragend ist. Das Anschlußteil hat einen oberen Abschnitt,
der abgebogen ist, um eine verbesserte Steifigkeit zu
verleihen. Ein weiteres Anschlußteil ist in der DE-A-1 590 699
offenbart und weist ein Paar von Schenkeln auf, von denen jeder
einen zugeordneten Abschnitt hat, der geprägt ist, um zum
Ausbilden einer drahtaufnehmenden Spalte die Schenkel
zueinander hin zu drücken. Weitere Beispiele für Anschlußklemmen
nach dem Stand der Technik sind in der FR-A-2 441 279, der
US-A-4 012 102 und der US-A-4 106 837 offenbart.
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Probleme traten jedoch in bezug auf die bekannten
Isolierungsverschiebungs-Anschlußteile auf. Zum Beispiel versagen
die Anschlußklemmen häufig beim Verbinden von Leitern in
Bereichen von größer als ein oder zwei AWG-Größen
(Americanwire-gauge-Größen). Diese Bereichsbeschränkung hat die
Herstellung, den Einkauf und das Lagern von mehreren Größen von
Anschlußteilen erforderlich gemacht, wenn bei einem Nutzer
das Problem vorliegt, Kabel zu verbinden, die mehrere AWG-
Größen haben.
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Eine weitere Beschränkung der Anschlußteile nach dem
Stand der Technik lag in der Schwierigkeit, gleichmäßiges
Verschieben der härteren, festen Isolierung oder Beschichtung
vorzunehmen, die auf massivem Magnetdraht gewöhnlich
verwendet wird. Die Verbindungsprobleme, die mit dem Magnetdraht im
Zusammenhang stehen, werden größer, da diese Drähte
normalerweise kleine Durchmesser haben. Folglich ist es für das
Isolierungsverschiebungs-Anschlußteil notwendig, eine geeignete
Einrichtung aufzuweisen, um die feste Magnetdrahtisolierung
zu verschieben, jedoch trotzdem nicht den Draht selbst
abzuschneiden oder unannehmbar zu schwächen. Der schmale
Durchmesser des Magnetdrahtes schafft ebenfalls
Herstellungsprobleme mit Spaltentoleranzen.
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Es war ebenfalls schwierig, ein einziges Anschlußteil zu
verwenden, um einen Magnetdraht mit einem massiven Leiter
oder mehrdrähtigen Leiter mit größerem Durchmesser zu
verbinden.
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Schließlich war ein anderes Problem die Schwierigkeit,
eine gasdichte Grenzfläche am Punkt des Anschlußklemmen-
Draht-Kontaktes aufrechtzuerhalten.
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein
verbessertes Isolierungsverschiebungs-Anschlußteil vorzusehen.
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Erfindungsgemäß wird eine
Isolierungsverschiebungs-Anschlußklemme, wie diese in Patentanspruch 1 definiert ist,
vorgesehen.
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Die vorstehenden und weiteren Merkmale der Erfindung sind
mit Ausführlichkeit in den beigefügten Patentansprüchen
dargelegt und werden bei Betrachtung der folgenden,
detaillierten Beschreibung eines exemplarischen Ausführungsbeispiels
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen zusammen mit ihren Vorteilen deutlicher. In den
Zeichnungen ist:
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Fig. 1 eine Vorderansicht, die ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel der Anschlußklemme der Erfindung zeigt,
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Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten
Anschlußklemme,
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Fig. 3 eine weitere Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten
Anschlußklemme, wobei die Ansicht jedoch ebenfalls die
Verbindung eines Magnetdrahtes mit einem mehrdrähtigen Leiter
zeigt,
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Fig. 4 eine teilweise weggeschnittene, perspektivische
Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Anschlußklemme und
ihres zugeordneten Aufnahmegehäuses.
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Es soll sich nun auf die Zeichnungen bezogen werden, bei
denen die gleichen Bezugszeichen durchgehend verwendet
werden, um gleiche oder ähnliche Abschnitte zu bezeichnen. In
den Fig. 1 und 2 ist eine Anschlußklemme gezeigt, die im
allgemeinen mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Die
Anschlußklemme weist äußere Schenkel 11 und innere Schenkel 12
auf. Die inneren Schenkel haben Schneideklingen 14. Der
innere und der äußere Schenkel haben eine gemeinsame
Erweiterung 15. Ein schmaler Schlitz 16 teilt teilweise den inneren
und den äußeren Schenkel an der Erweiterung 15. Ein
Prägebereich 17 befindet sich ebenfalls in der gemeinsamen
Erweiterung 15. Die inneren Schenkel 12 bilden einen Aufnahmeschlitz
18 aus.
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Die äußeren Schenkel 11 sind steife, einseitig
freitragende Federn, die an der Isolierung eines Drahtes, wie z. B.
41 oder 44 von Fig. 3, der in Spalt 18 eingeführt ist, große
Kräfte erzeugen. Die große Kraft sichert ein Verschieben der
Isolierung ab, wenn der Draht in die Spalte 18 und über die
Schneideklingen 14 gedrückt wird. Obwohl die äußeren Schenkel
im wesentlichen steif sind, um ein Spalten der
Drahtisolierung zu gestatten, ist eine gewisse Elastizität notwendig, um
die Verbindung eines Bereiches von Drahtgrößen zu gestatten.
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Die inneren Schenkel 12 sind elastische Federn, die
gasdichte, elektrische Verbindungen über einen Bereich an
Drahtdurchmessern aufrechterhalten. Desweiteren sind die inneren
Schenkel in einem elastischen Bereich wirksam, so daß sich
diese Schenkel 12 biegen, um gewöhnliche Vibrationen und
andere Faktoren auszugleichen, wodurch die benötigte Kraft an
der Kontaktgrenzfläche aufrechterhalten wird, um elektrische
und mechanische Betriebssicherheit abzusichern. Jegliches
Fließen von Metall, das beim Hochtemperatur-Aussetzen über
beträchtliche Zeiträume stattfinden kann, wird durch den
inneren Federschenkel 12 ohne merklichen Druckverlust
ausgeglichen.
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Klingen 14 werden an der Spaltenöffnung ausgebildet,
indem an der Öffnung der Spalte 18 die Ausgangsdicke der
Anschlußklemme 10 auf eine geringere Dicke geprägt wird.
Interessanterweise wurde herausgefunden, daß die Wirkung der
Schneideklingen 14 nur für Magnetdrähte größerer Dimension
notwendig ist.
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Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist der
Prägebereich 17. Die Anschlußklemme 10 ist im allgemeinen aus einer
federharten Kupferlegierung hergestellt. Die Verwendung
dieser Legierung gestaltet es sehr schwierig, eine
drahtaufnehmende Spalte in der Anschlußklemme 10 vorzusehen, die
schmaler als die Dicke 50 der Anschlußklemme ist. Genaue schmale
Spalten sind insbesondere notwendig, um einen Magnetdraht mit
geringem Durchmesser, der eine feste Isolierung hat, zu
verbinden. Außerdem halten Stempel für solche schmalen Spalten
im allgemeinen Preßvorgängen mit hoher Geschwindigkeit nicht
sehr gut stand. Diese Probleme werden durch die Prägebereiche
17 überwunden. Während der Herstellung werden zuerst die
inneren und die äußeren Schenkel durch das Ausschneiden eines
Materialabschnitts bei 22 ausgebildet. Eine breite
drahtaufnehmende Spalte 18 wird ausgebildet, indem ein
Materialabschnitt bei 23 in ähnlicher Weise ausgeschnitten wird.
Gestrichelte Linien 20 zeigen die Position der inneren Schenkel
12 an, wenn ausgeschnitten wurde. Während des
Herstellungsvorgangs werden die inneren Schenkel 12 bei 21 vom mittleren
Abschnitt der Anschlußklemme 10 abgeschert. Folglich ist es
den inneren Schenkeln ermöglicht, sich beweglich anzuordnen
und die nötige Elastizität zu erreichen. Das Problem an
diesem Punkt der Herstellung besteht darin, daß die Spalte 18,
die durch die inneren Schenkel geschaffen ist, zu breit ist.
Um die Spalte 18 zu schließen und eine Kraft zu schaffen, die
die inneren Schenkel zueinander hin drückt, wird ein Schlitz
16 in der gemeinsamen Erweiterung 15 der inneren und äußeren
Schenkel ausgebildet und ein Abschnitt der Erweiterung 15 bei
17 geprägt. Das Prägen drückt das Metall bei 17 zusammen,
wodurch das Metall bei der Prägung 17 gezwungen wird, in den
Schlitz 16 zu fließen, und die inneren Schenkel zueinander
hin gedrückt werden. Somit gestattet das Prägen, daß eine
schmalere Spalte 18 hergestellt wird, wobei eine solche
Spalte verbesserte Verbindungsmerkmale hat.
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Um einen massiven isolieren Magnetdraht mit einem
isolierten mehrdrähtigen Leiter zu verbinden, ist die
Anschlußklemme 10 spiegelbildlich ausgebildet, so daß die Spalten 18
sowohl im oberen als auch im unteren Abschnitt der
Anschlußklemme 10 ausgebildet sind.
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Fig. 3 zeigt die Verbindung eines massiven Magnetdrahtes
41 mit einem mehrdrähtigen Leiter 44. Der Magnetdraht 41 hat
einen massiven, leitenden Abschnitt 60, der von einer
Isolierung 61 umgeben ist. Der Draht 44 hat mehrere leitende Litzen
62, die in einer Isolierung 63 eingeschlossen sind. In Fig. 3
wurden die Isolierung 61 und 63 der Drähte 41 bzw. 44 durch
Innenschenkel 12 und ihre Schneidekanten 14 gespalten. Das
Spalten gestattet, daß der elektrische Kontakt zwischen dem
massiven, leitenden Abschnitt 60, den zahlreichen, leitenden
Litzen 62 und den Innenschenkeln 12 hergestellt wird.
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Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, besteht eine typische
Verwendung der Anschlußklemme 10 in folgendem. Ein Gehäuse oder
ein Spulenkörper 40 kann in Verbindung mit einer Vorrichtung
verwendet werden, die eine Spule aufweist, die mit einem
Magnetdraht, wie z. B. 41, gewickelt ist. Ein freies Ende des
Magnetdrahtes 41 befindet sich gegenüber einer Spalte 42, die
im Spulenkörper 40 ausgebildet ist. Eine weitere Spalte 43
ist im Spulenkörper 40 ausgebildet, um die Anschlußklemme 10
aufzunehmen. Entweder durch eine manuelle oder eine
automatische
Einrichtung wird die Anschlußklemme 10 nach unten in die
Spalte 43 gedrückt, so daß der Magnetdraht 41 in eine Spalte
18 der Anschlußklemme 10 gedrückt wird. Die Schneidekanten 14
der Anschlußklemme 10 schneiden die Isolierung des
Magnetdrahtes 41; innere Schenkel 12 halten im Anschluß den
Magnetdraht 41 und halten elektrischen Kontakt aufrecht. Der
weggeschnittene Abschnitt 46 stellt die Lageeinstellung der
Anschlußklemme 10 im Spulenkörper 40 dar. Wenn die
Anschlußklemme 10 in der Spalte 43 positioniert ist, kann ein anderer
Draht, wie z. B. ein mehrdrähtiger Leiter 44, mit der
Anschlußklemme 10 verbunden werden. Der größere mehrdrähtige
Leiter 44 wird in die obere Spalte 18 der Anschlußklemme 10
nach unten gedrückt, wie es in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist,
wodurch die Verbindung des größeren mehrdrähtigen Leiters 44
mit dem Magnetdraht 41 mit geringerem Durchmesser
abgeschlossen wird.
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Ein wichtiger Punkt bei der Verwendung der
Isolierungsverschiebungs-Anschlußteile ist die
Anschlußklemmen-Grenzfläche, an der ein Draht die Anschlußklemme berührt. Es ist
bekannt, daß ein Nichtedelmetall-Anschlußteil, bei dem keine
Edelmetall-Beschichtung, wie z. B. Gold oder Palladium
verwendet wird, bei der Herstellung frei von Oxiden oder anderen
korrosiven Produkten sein muß. Desweiteren sollte die
Verbindungs-Grenzfläche gasdicht sein, um zu verhindern, daß sich
Oxide und andere Substanzen an der Grenzfläche ausbilden.
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Wenn die Grenzfläche während ihrer erwarteten Lebensdauer
nicht gasdicht ist, können Moleküle von Sauerstoff und
anderen Gasen von der Grenzfläche Besitz ergreifen, um ein
langsames, allmähliches Aufbauen von Korrosion zu verursachen.
Die Korrosion verkleinert das Gebiet mit elektrischem
Kontakt, wodurch ein allmählicher Anstieg des
Kontaktwiderstandes verursacht wird. Der erhöhte Kontaktwiderstand kann dann
einen Temperaturanstieg an der Kontakt-Grenzfläche und
schließlich einen Kontaktausfall verursachen.
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Die elastischen inneren Schenkel 12 der vorliegenden
Erfindung verringern stark das Problem der Korrosion, wenn sie
es nicht beseitigen, in dem eine gasdichte Grenzfläche im
wesentlichen aufrechterhalten wird. Der Prägebereich der
Anschlußklemme 10 verbessert die Wirkung der elastischen
inneren Schenkel 12.