Krokolemmen an verzinnter Leitung anschließen

[Michael B. (mich_at_el)]

Hallo,

ich arbeite gerade an einem Schulversuch, bei dem die Schüler Calliope 
Mini (das ist ein kleines Board mit einem Mikrocontroller) mit Hilfe von 
Krokodilkabeln an eine Leitung anschließen sollen. Die Leitung ist ca. 
10m lang. Alle 2m gibt es ein abisolierte Stellen für die Krokoklemmen.
Bisher habe ich Lautsprecherkabel verwendet. Dieses Kabel hat den 
Vorteil, dass es flexibel und für die Schüler leicht zu handhaben ist. 
Damit die Krokoklemmen die Drähte der Litze nicht zerstören, habe ich 
die abisolierten Stellen mit Lötzinn verzinnt.
Der Versuch wird pro Schuljahr ca. 10 mal aufgebaut und am gleichen Tag 
wieder abgebaut.
Die Stromstärken auf der Leitung und durch die Krokoklemmen sind kleiner 
als 1mA.

Nun meine Fragen:
- Werden die verzinnten Stellen auch in einigen Jahren noch eine 
brauchbare elektrische Verbindung ermöglichen? Oder werden die Löstellen 
aufgrund Schmutz/Korrosion/Flussmittelreste nicht mehr zuverlässig 
funktionieren?
- Habt ihr andere Ideen, wie ich die Krokoklemmen an eine Leitung 
anschließen könnte? Steckverbindungen (Z.B. 4mm) habe ich bisher 
aufgrund der Kosten und der aufwendigeren Herstellung der Leitung nicht 
verwendet.

Viele Grüße und vielen Dank

Michael

[H. H. (hhinz)]

Solange das Zeug trocken gelagert wird ist da nichts zu befürchten.

[Michael B. (laberkopp)]

Michael B. schrieb:
> Damit die Krokoklemmen die Drähte der Litze nicht zerstören, habe ich
> die abisolierten Stellen mit Lötzinn verzinnt.

Eher ein Nachteil, die ganze Litze bricht am Ende der verzinnung  ohne 
das würde sie länger halten.

[H. H. (hhinz)]

Michael B. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> Damit die Krokoklemmen die Drähte der Litze nicht zerstören, habe ich
>> die abisolierten Stellen mit Lötzinn verzinnt.
>
> Eher ein Nachteil, die ganze Litze bricht am Ende der verzinnung  ohne
> das würde sie länger halten.

Es handelt sich um einen Schulversuch, nicht um die Steuerung einer 
Marsrakete.

[Peter D. (peda)]

Der Profi nimmt dafür Abzweigverbinder (Stromdieb).

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Michael B. schrieb:
> - Werden die verzinnten Stellen auch in einigen Jahren noch eine
> brauchbare elektrische Verbindung ermöglichen? Oder werden die Löstellen
> aufgrund Schmutz/Korrosion/Flussmittelreste nicht mehr zuverlässig
> funktionieren?

Selbst wenn das Lötzinn leicht oxidieren sollte: Da die Legierung recht
weich ist, beißen sich da die Krokodile mit ihren Zähnen problemlos
durch. Bei oxidiertem, unverzinntem Kupfer sähe ich eher ein Problem.

Aus demselben Grund funktioniert verzinnter Schaltdraht in Steckbrettern
zuverlässiger als reiner Kupferdraht.

[Werner H. (werner45)]

Der Draht, auch unverzinnt, hält länger als die Krokoschnauze. Diese 
billigen Chinesenteile haben die Eigenschaft, nach zwei Jahren ihren 
Eigenwiderstand auf 5 Ohm bis Unendlich zu verändern. Bei höheren 
Strömen werden sie am Kabel schön heiß. Die Blechteile sind direkt durch 
die Kabelisolierung einfach eingedrückt, es entsteht aber keine 
Schneidklemmverbindung. Weil die Kunststoffabdeckung schnell versteift, 
kann man sie oft vorher auch nicht mehr betätigen.
Lieber für die Meßkabel einen Bananenstecker und eine gute Krokoklemme 
mit Feindrahtfläche verwenden (Hirschmann o.ä).

[G. K. (zumsel)]

https://www.google.com/search?q=aderendh%C3%BClse+doppelt
https://www.google.com/search?q=aderendh%C3%BClse+twin

[Stephan S. (uxdx)]

G. K. schrieb:
> https://www.google.com/search?q=aderendh%C3%BClse+doppelt
> https://www.google.com/search?q=aderendh%C3%BClse+twin

Welchen Sinn siehst Du hier in Aderendhülsen?

[Carypt C. (carypt)]

Mit der Reproduzierarkeit könnte es wegen der kleinen Stromstärke 
(Frittstrom) generell Probleme geben, vermute ich, aber ich habe keine 
Erfahrung. ich gebe es nur mal zu bedenken. ich würde auch keine Proleme 
erwarten.

[Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)]

Peter D. schrieb:
> Der Profi nimmt dafür Abzweigverbinder (Stromdieb).

Einmalverbindungen wo lösbare Verbindungen gefragt sind?

Abgesehen davon sind die Dinger Mist. So von wegen Profis nehmen ...
Schon bei dem Wort Stromdieb bekomme ich Vietnam-Flashbacks. Nach ein 
paar Jahren oxidieren die Kontakte und wenn noch Vibrationen dazu 
kommen, zum Beispiel in einer Maschine, dann ist's noch schneller mit 
gutem Kontakt vorbei.

[Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)]

Werner H. schrieb:
> Lieber für die Meßkabel einen Bananenstecker und eine gute Krokoklemme
> mit Feindrahtfläche verwenden (Hirschmann o.ä).

Ich würde ganz auf die Krokoklemmen verzichten. Stapelbare 
Bananenstecker an die Leitungen, dann kann man Leitungen ganz klassisch 
zusammenstecken.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Werner H. schrieb:
> hält länger als die Krokoschnauze. Diese billigen Chinesenteile haben
> die Eigenschaft, nach zwei Jahren ihren Eigenwiderstand auf 5 Ohm bis
> Unendlich zu verändern.
Das kommt daher, dass meist lausig dünne Kabel Verwendet werden, die 
dann abisoliert, "zurückgeklappt" und dann samt dem Mantel mit einer 
Flachzange auf die Krokoklemme "vercrimpt" werden. Dass zudem die 
Plastikhaube nach diesen 2 Jahren so steif geworden ist, dass die Klemme 
die Zähne nicht mehr "zusammenbekommt" erhöht die Betriebssicherheit 
nicht beträchtlich.

Carypt C. schrieb:
> Mit der Reproduzierarkeit könnte es wegen der kleinen Stromstärke
> (Frittstrom) generell Probleme geben
Die beträchtliche Querreibung, die beim Aufklemmen der Krokoklemmen 
auftritt, würde die Oxidschicht sicher durchbrechen.

Stephan S. schrieb:
> G. K. schrieb:
>> https://www.google.com/search?q=aderendh%C3%BClse+doppelt
>> https://www.google.com/search?q=aderendh%C3%BClse+twin
> Welchen Sinn siehst Du hier in Aderendhülsen?
Es sind Twinhülsen. Da kann man den Draht abschneiden und die 
enstandenen Enden in diese Hülse einführen. Dann ordentlich vercrimpt 
hält das ewig. Und dann würde ich diese Endhülse mit 
WAGO-Durchgangsverbindern 221-2411 kontaktieren:

   durchgehende Leitung
------------. .--------------
            [ ] Twin-Hülse
             |
             -             
            | | WAGO 221-2411    
            | |
             -
             |
        zum Calliope

Man könnte sich sogar die Twinhülse sparen und die durchgehende Leitung 
direkt einseitig auf die Wagoklemme führen:

   durchgehende Leitung
------------. .--------------
             -             
            | | WAGO 221-2411    
            | |
             -
             |
        zum Calliope

Ein winziges Stück Schrumpfschlauch oder Klebeband sorgt dann dafür, 
dass neugierige Schüler nicht die "durchgehende Leitung" auftrennen 
können.

Dass das ganze Zeug im angeklemmten Zustand dann griff- und 
kurzschlusssicher isoliert ist, sehe ich als größten Vorteil.

[Stephan S. (uxdx)]

Lothar M. schrieb:
> Dass zudem die
> Plastikhaube nach diesen 2 Jahren so steif geworden ist, dass die Klemme
> die Zähne nicht mehr "zusammenbekommt" erhöht die Betriebssicherheit
> nicht beträchtlich.

Da helfe ich mir mit transparentem Silikon-Schlauch

> Es sind Twinhülsen. Da kann man den Draht abschneiden und die
> enstandenen Enden in diese Hülse einführen. Dann ordentlich vercrimpt
> hält das ewig. Und dann würde ich diese Endhülse mit
> WAGO-Durchgangsverbindern 221-2411 kontaktieren:

SEHR gute Idee, dass das Twin-Hülsen sind, habe ich übersehen. Ohne die 
Twin-Hülse ist es sogar noch besser.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Stephan S. schrieb:
> Ohne die Twin-Hülse ist es sogar noch besser.
Und weil nichts gelötet oder gecrimpt ist, ist es im Fehlerfall ruckzuck 
wieder repariert.

> Lothar M. schrieb:
>> Dass zudem die ... Klemme die Zähne nicht mehr "zusammenbekommt"
> Da helfe ich mir mit transparentem Silikon-Schlauch
Und dann kannst du gleich noch die lausigen Kabel austauschen und 
anlöten.

Ich mache meine Laborverdrahtungen inzwischen zu >95% mit solchen 
WAGO-Klemmen:
- https://www.ebay.de/itm/166979721966

Alle diese Klemmen haben trotz der Fingersicherheit einen Zugang für die 
Messspitze eines Multimeters.

[Walter T. (nicolas)]

So wie im Eröffnungsbeitrag geschrieben wird das wahrscheinlich ungefähr 
5 Jahre fehlerfrei halten, danach werden so langsam Fehler durch 
Korrosion und Litzenbrüche kommen und einzelne Krokoklemmen werden 
ersetzt werden müssen. Und der Leitungswiderstand wird nicht gleichmäßig 
bleiben.

Für einen Schulversuch, wo Leute mit Handschweiß dranpatschen, ist das 
doch OK. Man kann sich Ersatzteile auf Lager legen.

Einen Versuch so aufzubauen, dass er unbegrenzt fehlerfrei funktioniert, 
wäre der Aufwand zu groß.

Und ich würde auch bei den Krokoklemmen und den blanken Stellen bleiben, 
wenn die Idee hinter dem Versuch ist, die Spannung über eine Leitung 
abzugreifen.

Viele Schüler (neudeutsch "SuS") haben ein unglaublich schwach 
ausgeprägtes geometrisches Vorstellungsvermögen. Wenn da plötzlich 
mitten in der Leitung Stecker/Buchsen auftauchen, kommt das nicht mehr 
herüber, dass das alles eigentlich eine Leitung und Teil desselben 
Stromkreises ist. Außerdem ist der Widerstandsbelag über die Länge auch 
nicht mehr konstant.

[Michi S. (mista_s)]

Stephan S. schrieb:
> G. K. schrieb:
>> https://www.google.com/search?q=aderendh%C3%BClse+doppelt
>> https://www.google.com/search?q=aderendh%C3%BClse+twin
>
> Welchen Sinn siehst Du hier in Aderendhülsen?

Ich hab zwar keine Ahnung, wie G.K. die Adernendhülsen verwenden wollte, 
aber Aufgrund dessen, daß da Twin-Varianten verlinkt sind, ist mir da 
eine Idee gekommen:

Jeweils mittig an den abisolierten (unverzinnten) Stellen da Kabel (um 
180°) falten, sodaß die isolierten Leitungen nebeneinander liegen und 
ein abisoliertes 'scheinbares Kabelende' entsteht; Twin-Adernendhülse 
draufpressen und z.B. eine Bananen-Kupplung (ggf. die handlichere 2mm 
Version, falls Dein LS-Kabel nicht zu dick ist) dranschrauben. Die 
Drähte zum Abgreifen brauchen auch keine Krokos mehr, sonder da wird 
auch alles Banane.

Oder man verzichtet auf die Hülsen und klemmt stattdessen dort eine 
litzentaugliche Wago drauf; die Schüler stecken ihre Drähte dann jeweils 
von der anderen Seite in die Klemmen.

Eine 3. Möglichkeit war mir auch noch eingefallen:
Zumindest vom Ali gibts auch T-förmige 'Wagos' für 3 Leiter. Dann bleibt 
da lange Kabel zwar nicht mehr in einem Stück, sondern wird auf 2m 
Stücke aufgeteilt, die mit diesen T-Verbinder aneinandergereiht werden. 
Vorteil hier ist, daß man nicht mühsam  haufenweise isolierte 
Abisolierungsstellen ins durchgehende Kabel fummeln muß.


P.S.: Okay, hab ich wohl aufgrund diverser Ablenkungen viel zu lange an 
diesem Beitrag gedichtet...

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Michi S. schrieb:
> Jeweils mittig an den abisolierten (unverzinnten) Stellen da Kabel (um
> 180°) falten, sodaß die isolierten Leitungen nebeneinander liegen und
> ein abisoliertes 'scheinbares Kabelende' entsteht;
Du musst die 1,5mm² Kabel absschneiden, abisolieren und dann diese 
beiden Enden in die 1,5mm² Twinhülse stecken. Denn der dickere "Wulst" 
vorne am gebogenen 1,5mm² Kabel passt nicht schmerzfrei in die 1,5mm² 
Twinhülse. Vorteilhafterweise geht das Abisolieren von 2 Kabelenden 
zudem viel schneller als das Abisolieren in der Kabelmitte.

[Michael B. (mich_at_el)]

Die Ideen mit den Wago-Klemmen und den Twin-Adernendhülsen gefallen mir 
gut, ich werde beide Ideen ausprobieren.

zu den Wago-Klemmen: Irgendwie muss ich den Calliope mit der Wago-Klemme 
verbinden. Der Calliope hat 6 Flächen (Pins), an denen man mit 
Krokoklemmen auf die Kupferlage der Platine zugreifen kann (siehe Bild). 
Ich denke, ich stecke die beiden Enden des Lautsprecherkabels in die 
beiden Anschlüsse der Wago-Klemmen. Außerdem stecke ich in einen 
Anschluss der Wago-Klemmen noch einen kurzen, vollständig abisolierten 
Draht. Daran könnte man dann die Krokodilklemmen anschließen.

Walter T. schrieb:
> Und ich würde auch bei den Krokoklemmen und den blanken Stellen bleiben,
> wenn die Idee hinter dem Versuch ist, die Spannung über eine Leitung
> abzugreifen.
>
> Viele Schüler (neudeutsch "SuS") haben ein unglaublich schwach
> ausgeprägtes geometrisches Vorstellungsvermögen. Wenn da plötzlich
> mitten in der Leitung Stecker/Buchsen auftauchen, kommt das nicht mehr
> herüber, dass das alles eigentlich eine Leitung und Teil desselben
> Stromkreises ist.
Diese Überlegung hatte ich auch. Es geht um die 11. oder 12. Klasse 
(hätte ich vielleicht im 1. Post schon schreiben sollen). Ich denke, 
dass die Lösungen mit Wago-Klemmen oder Adernendhülsen anschaulich genug 
sein sollten.

Vielen Dank für alle Antworten!

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Michael B. schrieb:
> Calliope_an_Bus-klein.jpg
Das sieh mal wirklich, naja, sagen wir "wackelig" aus. Ich würde da eher 
die beworbenen "Bananenstecker-Pins" verwenden.

> Außerdem stecke ich in einen Anschluss der Wago-Klemmen noch einen
> kurzen, vollständig abisolierten Draht. Daran könnte man dann die
> Krokodilklemmen anschließen.
Wenn du die Leitung der Krokodilkabel in der Mitte abschneidest, dann 
bekommst du 2 Krokokabel zum Preis von einer. Und diese Kabelenden 
kannst du wieder abisolieren und in die WAGO-Klemme klemmen. Zumindest 
die roten Kabel sehen von der Länge her sowieso schon handkonfektioniert 
aus.

[Michi S. (mista_s)]

Walter T. schrieb:
> Und der Leitungswiderstand wird nicht gleichmäßig bleiben.

Was aber bei derartig gewaltigen Stromstärken im dreistelligen² 
Ampere-Bereich dann eh völlig wurscht ist.


Walter T. schrieb:
> Einen Versuch so aufzubauen, dass er unbegrenzt fehlerfrei
> funktioniert, wäre der Aufwand zu groß.

So isses! - Vor allem, wenn man unbegrenzt tatsächlich wörtlich 
verstehen wollte; dann gilt selbiges klarerweise auch für den Aufwand. 
;)


Walter T. schrieb:
> Viele Schüler (neudeutsch "SuS") haben ein unglaublich schwach
> ausgeprägtes geometrisches Vorstellungsvermögen.

Dann wäre es ohnehin umso wichtiger auch dieses nebenbei ein wenig 
mitzutrainieren.

> Wenn da plötzlich mitten in der Leitung Stecker/Buchsen
> auftauchen, kommt das nicht mehr herüber, dass das alles
> eigentlich eine Leitung und Teil desselben Stromkreises ist.

Echt jetzt? - Ist das heutige Niveau in den Schulen wirklich schon 
derart unterirdisch?
Aber auch hier behaupte ich, daß es dann umso wichtiger wäre, diese 
Dinge so gründlich und ausführlich zu erklären, bis es wenigstens der 
überwiegende Teil einigermaßen begreift; schließlich sind auch in 
praktisch allen makroskopischen (also nicht nur auf PCB umlaufwenden) 
Stromkreisen, die den Schülern im Laufe ihres Lebens (insb. als E-Laien) 
begegnen werden Stecker (und Schalter, ...) veebaut und keine komplett 
durchgehenden Kabeln vorhanden.

> Außerdem ist der Widerstandsbelag über die Länge auch
> nicht mehr konstant.

siehe oben

²) dreistellig hinterm Komma ist natürlich gemeint. ;)


So und der Vollständigkeit skizziere ich jetzt auch noch den Teufel auf 
die gegenüberliegende Wand:   ;)

Neben all diesen von Dir beschriebenen DASInnen gibts (okay heutzutage 
eventuell nicht mehr in ca. jeder Klasse einen, aber geben tut es sie 
sicher noch) dann auch die Schüler, die sich schon in der Volksschule 
für einen Elektro-Oberchecker halten. Wenn einer derjenigen dann die im 
OP vorgestellte Idee (also langes Kabel an vielen Stellen von 1cm 
Isolierung zu befreien um Krokoklemmen-Abzweige zu realisieren) für so 
grenzgenial hält, daß er sich eine Lichterkette nach dem Prinzip baut 
und mit Netzspannung betreibt...

Hängt ja eh alles oben an der Zimmerdecke, also genau keine Gefahr, daß 
da jemand versehentlich an einer freiliegende Drahtstelle anstreift und 
sich schlimmstenfalls sogar unbeabsichtigt suizidiert...

Disclaimer: KINDER macht das auf KEINEN FALL daheim!!1!11!  ;)




H. H. schrieb:
> Es handelt sich um einen Schulversuch, nicht um die
> Steuerung einer Marsrakete.

Allerdings hofft der TO doch, daß das ganze zumindest einige Jahre 
überlebt; also deutlich länger als eine aktuelle durchschnittliche 
Marsraketen-Steuerung, schließlich gibts derzeit selbst für unbemannte 
Marsraketen auch nur One-Way-Tickets.  ;)

[Walter T. (nicolas)]

Michael B. schrieb:
> Es geht um die 11. oder 12. Klasse
> (hätte ich vielleicht im 1. Post schon schreiben sollen). Ich denke,
> dass die Lösungen mit Wago-Klemmen oder Adernendhülsen anschaulich genug
> sein sollten.

Gerade in der Altersspanne würde ich die Bandbreite in geometrischem und 
physikalischen Verständnis als riesig einschätzen - aber damit wirst Du 
Dich besser auskennen. Ich habe nur Erfahrung mit Masterstudenten. Bei 
denen habe ich die Erfahrung gemacht: Wenn da irgendetwas geometrisch 
auch nur ein bischen kompliziert ist, kommt eine Hälfte nicht mit 
("alles so kompliziert") und die andere langweilt sich ("geht's endlich 
weiter?") und das Ergebnis ist, dass sich alles in die Länge zieht und 
niemand etwas davon hat.

Michi S. schrieb:
> Was aber bei derartig gewaltigen Stromstärken im dreistelligen²
> Ampere-Bereich dann eh völlig wurscht ist.

Kommt drauf an, was der Versuch sein soll. Nach dem Beitrag NACH dem 
meinigen sieht es so aus, als ginge es darum, mehrere Teilnehmer an 
einen Eindrahtbus zu hängen. Da sind unterschiedliche Widerstände egal. 
Nach dem Eröffnungsbeitrag hätte es auch noch ein Demonstrationsversuch 
zum positionsabhängigen Spannungsabfall in Kabeln sein können.

[Michael B. (mich_at_el)]

Walter T. schrieb:
> Kommt drauf an, was der Versuch sein soll. Nach dem Beitrag NACH dem
> meinigen sieht es so aus, als ginge es darum, mehrere Teilnehmer an
> einen Eindrahtbus zu hängen.
Genau, darum geht es. Jeder Calliope zieht die Busleitung (rot) über 
einen Pulldown-Widerstand (im Calliope integriert) auf Masse. Sobald ein 
(oder mehrere) Calliope 3V auf den Bus legt, fließt ein kleiner Strom 
über den Bus durch die Pulldown-Widerstände. An eine Busleitung werden 
höchstens 5 Calliope angeschlossen. Ich hatte in ein paar Situationen 
Stromstärken gemessen und war immer in der Größenordnung von 1mA.

Lothar M. schrieb:
> Das sieh mal wirklich, naja, sagen wir "wackelig" aus. Ich würde da eher
> die beworbenen "Bananenstecker-Pins" verwenden.

Ein Bananenstecker hat in der Mitte seine dickste Stelle. An dieser 
Stelle hält der Stecker an den Pins des Calliope gut. Schiebt man den 
Stecker zu weit rein, befindet sich auf Höhe der Öffnung eine zu dünne 
Stelle des Steckers und der Stecker wackelt. Deshalb vermute ich, dass 
es Schülern leichter fällt, mit den Krokoklemmen zu arbeiten. Vielleicht 
liege ich da falsch. Vielleicht probiere ich es bei einer Gruppe im 
Unterricht aus.

[Walter T. (nicolas)]

Das ist aber ein merkwürdiger Bus. Die meisten unsymmetrischen Busse, 
die ich kenne, ziehen auf Masse.

Was ist das denn?

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Michael B. schrieb:
> Schiebt man den Stecker zu weit rein, befindet sich auf Höhe der
> Öffnung eine zu dünne Stelle des Steckers und der Stecker wackelt.
Mach einen (Silikon- oder Schrumpf-) Schlauch auf den Stecker, so dass 
der nur bis zur optimalen Position eingeschoben werden kann.

[G. K. (zumsel)]

Michi S. schrieb:

> Walter T. schrieb:
>> Viele Schüler (neudeutsch "SuS") haben ein unglaublich schwach
>> ausgeprägtes geometrisches Vorstellungsvermögen.
>
> Dann wäre es ohnehin umso wichtiger auch dieses nebenbei ein wenig
> mitzutrainieren.

Hätte man dir in jungen Jahren eine zweidimensionale Skinnerbox in die 
Hand gedrückt wärst du heute genauso unterirdisch.
Die Lebensjahre die an Training an solche Dinger verloren gehen holt man 
keiner Schule auch nur ansatzweise wieder raus, das ist ganz klares 
Elternversagen.