Für die Arbeit in Beruf und Haushalt sowie für die Freizeitgestaltung stehen dem heutigen Menschen eine grosse Vielfalt von elektrischen und elektronischen Geräten und Maschinen zur Verfügung. Dazu gehören elektronische Rechner, Haushaltsgeräte, Beleuchtungseinrichtungen, Geräte der Unterhaltungselektronik, Telephone, um nur einige wenige Beispiele zu nennen. Werden diese Hilfsmittel in den Innenräumen eines Gebäudes benötigt, müssen im Gebäude für die Speisung dieser Geräte Leitungen verlegt werden. Das können Stromleitungen für die Energieversorgung der Geräte oder Leitungen für die Datenübermittlung und Kommunikation sein.
Die Leitungen sollten dabei die folgenden Bedingungen erfüllen: Sie sollten möglichst einfach und schnell installierbar sein. Zudem sollten Nachinstallationen an der verlegten Leitung einfach möglich sein. Man sollte insbesondere an der verlegten Leitung problemlos neue Abzweigungen anbringen können.
Es besteht die Möglichkeit, in die Gebäudewände Rohre aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material einzubauen und die Leitungen danach in diese Rohre einzuziehen. Werden die Leitungen in dieser Art und Weise verlegt, sind sie schlecht zugänglich. Vor der Installation muss deshalb genau geplant werden, an welchen Stellen im Gebäude ein Anschluss bzw. eine Abzweigung benötigt wird.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass im ganzen Haus Leitungsführungskanäle installiert werden, welche sämtliche Leitungen aufnehmen können. Diese Kanäle können als Brüstungs-, Wand-, Boden- oder Deckenkanäle ausgebildet sein. Hier ist es wichtig, dass die Kanäle leicht zugänglich installiert werden und auch überall dorthin geführt werden, wo man Anschlüsse benötigt. Zudem sollte man die Kanäle leicht öffnen können, damit auch die Leitungen problemlos zugänglich sind.
Dadurch, dass die elektrotechnischen Installationen beim Bau eines Gebäudes auf rationelle Art und Weise verlegt werden, kann für das spätere Anbringen von Abzweigungen viel Vorarbeit geleistet werden.
Sind die Leitungen verlegt, muss noch eine geeignete Vorrichtung gefunden werden, um sie anzapfen zu können.
Heute gibt es die folgenden, bekannten Möglichkeiten, Leitungen oder Steckdosen anzuzapfen, um weitere Steckdosen und Verbraucher installieren zu können:
Für Flachkabel gibt es spezielle Anschlussdosen, mit deren Hilfe eine Abzweigung eingerichtet werden kann, ohne dass das Flachkabel an der Anschlussstelle entzweigeschnitten und abisoliert werden muss. Diese Anschlussdosen bestehen aus einem Anschlussblock, der auf das Flachkabel aufgeschoben wird. Das Flachkabel enthält fünf definierte, isolierte Kupferlitzenleiter. Der Anschlussblock ist mit fünf Kontaktspitzschrauben versehen. Diese Kontaktspitzschrauben sind so angeordnet, dass sie beim Anziehen nach dem Durchdringen der Kabelisolation auf je einen Kupferlitzenleiter des Flachkabels treffen und dadurch eine leitende Verbindung herstellen. Zwischen den Kontaktspitzschrauben und den Blockklemmen, in welchen die Anschlussleitungen (z.B. für eine zusätzliche Steckdose) befestigt werden, besteht ebenfalls eine leitende Verbindung.
Sind am Anschlussblock alle gewünschten Leitungen befestigt, wird er durch eine Abdeckhaube vor zufälliger Berührung der metallenen Teile geschützt.
Diese Vorrichtung ist sehr einfach zu installieren. Sie eignet sich aber nicht für Rundkabel und gilt in bestimmten europäischen Ländern nicht als "feste Installation".
Für Rundkabel gibt es bis jetzt keine vernünftigen Verkabelungshilfen für Abzweigungen, die in ähnlicher Art und Weise eine zeitsparende Vorkonfektion zulassen.
Eine bekannte Möglichkeit mehrere Steckdosen zu installieren besteht darin, dass man die Leitung bis zur ersten Steckdose zieht, die erste Steckdose anschliesst und danach eine neue Leitung von der ersten zur zweiten Steckdose zieht usw. Der Fachmann nennt dieses Vorgehen "Schlaufen".
Eine weitere bekannte Möglichkeit besteht darin, dass man die Leitung zuerst zu einer Abzweigdose führt, von wo aus dann sternförmig Anschlusskabel für mehrere Steckdosen oder Verbraucher weggehen.
Die zwei zuletzt beschriebenen Installationsarten haben den Nachteil, dass sie kompliziert und arbeitsaufwendig sind und im gleichen Arbeitsgang durchgeführt werden müssen wie das Verlegen der Kabel.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe in verlegten, elektrischen Hausinstallationsleitungen auch bei Rundkabeln auf einfache Art und Weise Abzweigungen für Elektroarmaturen voreingebaut bzw. nachinstalliert werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss mit Hilfe der Ausbildungsmerkmale nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst.
Werden bei Leitungen von Hausinstallationen Abzweigungen mit Hilfe der erfindungsgemässen Verkabelungshilfe verwirklicht, so werden die Kabel 18, 19 elektrotechnisch gespleisst und im Durchschaltverfahren angeschlossen.
Die Verkabelungshilfe besteht aus einem Abzweigklemmenblock 8, an welchen die Einzellitzenadern 16 eines unterbrochenen, mehradrigen Kabels 18 angeschlossen werden können, und aus verschiedenen Adaptern 3A, 3B, 3C, 3D, die in den Abzweigklemmenblock 8 eingesteckt und an diesem angeschraubt werden. An den Adaptern 3A, 3B, 3C, 3D werden die Einzellitzenadern 17 der abzweigenden Leitung 19, welche zu einer Elektroarmatur 20 führt, angeschlossen.
Es zeigen:
Fig. 1 In einem Brüstungskanal verlaufende, aus einem fünfadrigen Rundkabel bestehende Leitung mit einer mittels einer Verkabelungshilfe verwirklichten Abzweigung
Fig. 2 Querschnitt einer in ihre drei Hauptbestandteile (Adapter, Abzweigklemmenblock, Tragschiene) zerlegten Verkabelungshilfe
Fig. 3 Querschnitt der zusammengesetzten Verkabelungshilfe
Fig. 4 Aufsicht auf die zusammengesetzte Verkabelungshilfe
Fig. 5A Umrisse der Querschnitte von vier Adaptern mit unterschiedlichen Kulissenkodierungen
Fig. 5B Aufsicht auf die Verkabelungshilfe mit eingesteckten Adaptern zur Illustration der Lage der vier unterschiedlichen Adaptern im Abzweigklemmenblock
Fig. 6 Querschnitt durch die zusammengesetzte Verkabelungshilfe mit drei angeschlossenen Einzellitzenadern
Fig.
7 Querschnitt durch das Klemmensystem für die Befestigung der Einzellitzenadern mit Zugbügel und unverlierbarer Zugbügelschraube in geöffneter Stellung (7A) und in geschlossener Stellung (7B)
Fig. 8A Schematische Darstellung einer Federdruck-Systemklemme in versperrtem Zustand
Fig. 8B Schematische Darstellung einer durch seitlichen Druck auf die Klemmenfeder geöffneten Federdruck-Systemklemme
Fig. 8C Schematische Darstellung einer Federdruck-Systemklemme mit eingeklemmter Einzellitzenader
Will man mit der erfindungsgemässen Verkabelungshilfe eine Leitungsabzweigung einrichten, muss das mehradrige Kabel 18 bei der Abzweigstelle entzweigeschnitten und abisoliert werden.
Der Abzweigklemmenblock 1 ist auf zwei gegenüberliegenden Seiten mit mindestens je fünf in einer Reihe liegenden Klemmensystemen 11 ausgerüstet, in welche je eine Einzellitzenader 16 des mehradrigen Kabels eingesteckt und fixiert werden kann. Je zwei sich gegenüberliegende Klemmensysteme 11 sind mit einem leitenden Klemmensteg 13, der im Innern des Abzweigklemmenblocks 1 verläuft, miteinander verbunden.
Der Abzweigklemmenblock 8 besteht im hier beschriebenen Fall aus zwei Klemmenblöcken 1, 2, welche zusammen eine Einheit bilden. Der breite Klemmenblock 1 weist Anschlüsse für drei Leiter L1, L2, L3, den Null-Leiter N und die Erdung E auf, der schmale Klemmenblock 2 Anschlüsse für zwei Steuerdrähte P1, P2. Der schmale Klemmenblock 2 kann dabei den gleichen Querschnittsumriss haben wie der breite Klemmenblock 1 und an diesen seitlich angereiht werden. Beide Klemmenblöcke 1, 2 weisen einen Fuss 9 auf, der auf seiner Unterseite mit einer Aussparung 21 versehen ist, die das Aufschnappen der Klemmenblöcke 1, 2 auf eine Tragschiene DIN 35 ermöglicht. Die Form der Fussunterseite 21 kann auch an andere Apparate-Schienenbefestigungssysteme, die bei Leitungskanalsystemen üblich sind angepasst werden.
Bei diesem Schienensystem kann der Einrastmechanismus aus einem Schieber 15 bestehen, der unter dem Flansch 23 der Tragschiene 12 eingreift, wenn man ihn vorschiebt. An Stelle des Schiebers 15 können aber auch Einrastelemente mit anderer für diese Zwecke üblicher Körperformgebung eingesetzt werden. Die Klemmenblöcke 1, 2 weisen in ihrem oberen Teil einen Schacht 24 auf, in den verschiedene Adapter 3A, 3B, 3C, 3D eingesteckt werden können. Die Klemmenstege 13, die je zwei sich gegenüberliegende Klemmensysteme 11 in den Klemmenblöcken 1, 2 verbinden, ragen mit einem kurzen nach oben gewölbten Abschnitt 25 durch eine \ffnung 26 im Schachtboden in den Schacht 24 hinein.
Die seitliche Schachtwand 27, welche von dieser \ffnung 26 weiter entfernt ist, weist ein speziell geformtes Profil 28 auf. Dieses Profil 28 stellt eine Kulissenkodierung dar, welche dafür garantiert, dass jeder der vier unterschiedlichen Adaptern 3A, 3B, 3C, 3D ausschliesslich an der für ihn vorgesehenen Position in den Schacht 24 eingesetzt werden kann. Die Adapterwand 29, die beim Einfügen des Adapters 3A, 3B, 3C, 3D in den Schacht 24 an der Schachtwand 27 mit diesem speziellen Profil 28 anliegt, weist ebenfalls ein spezielles Profil 30A, 30B, 30C, 30D auf, das sich zum Profil 28 der Schachtwand wie ein Positiv zu einem Negativ verhält. Ein Adapter 3A, 3B, 3C, 3D kann also nur an derjenigen Stelle in den Schacht 24 eingesteckt werden, deren Wandprofil 28 zum Wandprofil 30A, 30B, 30C, 30D des Adapters passt.
Für den breiten Klemmenblock 1 sind drei unterschiedliche Adapter 3A, 3B, 3C vorgesehen: ein fünfpoliger, ein dreipoliger und ein zweipoliger.
Der fünfpolige Adapter 3A weist für das abzweigende Kabel 19 folgende Anschlüsse auf:
Der erste Anschluss ist für einen Leiter L1, der zweite Anschluss für den Null-Leiter N, der dritte Anschluss für die Erdung E; der vierte und der fünfte Anschluss sind schliesslich für zwei weitere Leiter L1, L2 bestimmt.
Vergleicht man das Profil 30A dieses Adapters 3A mit dem Profil der Schachtwand 27 des Klemmenblockes, so erkennt man, dass der Adapter 3A unverwechselbar, nur an derjenigen Stelle in den Schacht 24 hineingesteckt werden kann, welche die gleichen Anschlüsse L1, N, E, L2, L3 in der identischen Reihenfolge aufweist (dreiphasiger Anschluss). Das gleiche Prinzip gilt auch für die weiteren Adapter 3B, 3C, 3D. Dadurch wird garantiert, dass unter der Voraussetzung, dass die Einzellitzenadern 16, 17 richtig an die Adapter 3A, 3B, 3C, 3D und an die Klemmenblöcke 1, 2 angeschlossen sind, beim Einstecken des Adapters 3A, 3B, 3C, 3D die Leiter des abzweigenden Kabels 19 automatisch mit den zugehörigen, richtigen Leitern des Basiskabels 18 zusammengefügt werden.
Der dreipolige Adapter 3B ist mit einem ersten Anschluss für einen Leiter L1, einem zweiten Anschluss für den Null-Leiter N und einem dritten Anschluss für die Erdung E ausgerüstet (einphasiger Anschluss).
Der zweipolige Adapter 3C weist zwei Anschlüsse für je einen weiteren Leiter L2, L3 auf (erweiterter Phasenanschluss).
Ein weiterer zweipoliger Adapter 3D ist als Steuerdrahtadapter mit den Anschlüssen P1, P2 durch seine Kodierung bedingt nur im schmalen Klemmenblock 2 einschraubbar.
Für die Befestigung der Einzellitzenadern sind die Adapter 3A, 3B, 3C, 3D mit von oben zugänglichen, nach unten sich keilförmig verengenden Leiteraufnahmeräumen 31 für die Einzellitzenadern 17 des abzweigenden Kabels versehen.
Unterhalb der schrägen Aufnahmeraumwand 32, die bei eingestecktem Adapter 3A, 3B, 3C, 3D von der Schachtbodenöffnung 26 des Klemmenblockes weiter entfernt ist, verläuft ein leitender, unverlierbarer Klemmensteg 10 nach unten und tritt an der Unterseite 33 des Adapters an derjenigen Stelle aus, die bei eingestecktem Adapter 3A, 3B, 3C, 3D der Schachtbodenöffnung 26 des Klemmenblockes anliegt. Dieser leitende Klemmensteg 10 verläuft dort über eine Distanz entlang der Adapterunterseite.
Da der leitende Klemmensteg 13, der je zwei gegenüberliegende Klemmensysteme 11 des Klemmenblockes miteinander verbindet mit einem nach oben gewölbten Abschnitt 25 durch diese Schachtbodenöffnung 26 in den Schacht 24 hineinragt, steht er bei eingestecktem Adapter 3A, 3B, 3C, 3D mit dem leitenden Klemmensteg 10 des Adapters in Kontakt. Somit besteht eine leitende Verbindung zwischen den in gegenüberliegenden Klemmensystemen 11 des Klemmenblockes befestigten Einzellitzenadern 16 und der Einzellitzenader 17, die im entsprechenden Leiteraufnahmeraum 31 des Adapters fixiert ist.
Die Klemmenstege 10 der Adapter werden, nachdem die Adapter 3A, 3B, 3C, 3D eingesteckt worden sind, mittels unverlierbaren, vor Berührung geschützten Verbindungsschrauben 4 an die Klemmenstege 13 der Klemmenblöcke 1, 2 angeschraubt. Diese Verbindungsschrauben 4 sitzen unverlierbar in Bohrungen, welche an demjenigen Teil 34 der Adapterklemmenstege 10 angebracht sind, welcher entlang der Unterseite 33 der Adapter verläuft. Die Verbindungsschrauben 4 sind in Gewindebohrungen der Klemmenstege 13 einschraubbar. Dabei ist die der Erde zugehörige Schraube bewusst um eine gewisse Länge länger als die benachbarten Schrauben, wo mit erreicht wird, dass zuerst die Erdschraube eingeschraubt werden muss, bevor die anderen Schrauben eingeschraubt werden können.
Die Schlitze der Schraubenköpfe 35 sind nur mit einem Schraubenzieher durch Schraubenschächte 36, die von der Adapteroberseite 37 parallel zu den äusseren Adapterseitenwänden 38 bis zur Adapterunterseite 33 verlaufen, erreichbar. Der Schachtteil oberhalb jedes Schraubenkopfes 35 ist dabei soweit verengt, dass die Verbindungsschrauben 4 nicht aus den Schächten 36 hinausgleiten können.
Die Kontakte am Klemmensteg 34 (mit Ausnahme der Kontakt-Erdschraube und der Kontaktschrauben P1 bzw. L2) können aber auch mit Steckerstiften ausgerüstet sein, die vorschriftsgemäss in die Bohrungen des Klemmensteges 13, 25 in entsprechender Kontaktform, die eine einwandfreie Stromführung gewährleistet, hineinreichen.
Für die Befestigung der Einzellitzenadern 16, 17 sind Klemmensysteme 11 vorgesehen, die aus einem rahmenförmigen Zugbügel mit rechteckigem Querschnitt 14 bestehen, an dessen oberer Wand 39 eine Gewindebohrung für eine unverlierbare Schraube 7 angebracht ist. Dreht man die Schraube 7 im Uhrzeigersinn durch das Gewinde im Zugbügel 14, nähert sich der Zugbügel 14 der Unterseite des Schraubenkopfes. Diese Klemmensysteme 11 sind in den Adaptern 3A, 3B, 3C, 3D und Klemmenblöcken 1, 2 in speziellen Kammern 40 untergebracht.
Bei den Adaptern 3A, 3B, 3C, 3D verlaufen diese Kammern 40 von der Adapterseitenwand 41 aus, welche von den Schraubenschächten 36 weiter entfernt ist, parallel zur Adapterunterseite 33 ins Adapterinnere und kreuzen mit ihrem vordersten Teil die Leiteraufnahmeräume 31 für die Einzellitzenadern 17.
Die Klemmensysteme 11 sind so in die Kammern 40 eingefügt, dass die Zugbügel 14 im Bereiche der Leiteraufnahmeräume 31 liegen und die Fläche 42 der Zugbügelseitenwände parallel zu den senkrechten Wänden 43 der Leiteraufnahmeräume verlaufen, so dass der leitende Klemmensteg 10 des Adapters durch den Zugbügel 14, zwischen den oberen Zugbügelwänden 39 und den unteren Zugbügelwän den 44 hindurch verläuft. Die Schraube 7 verläuft vom Zugbügel 14 aus nach aussen.
Die Einzellitzenadern 17 des Kabels werden zum Befestigen in die Leiteraufnahmeräume 31, zwischen die unteren Zugbügelwände 44 und die leitenden Klemmenstege 10 eingesteckt. Dreht man die Schrauben 7 im Uhrzeigersinn, werden die Einzellitzenadern 17 zwischen den leitenden Klemmenstegen 10 und den unteren Zugbügelwänden 44 eingeklemmt.
Bei den Klemmenblöcken 1, 2 sind die Kammern 40 auf beiden Seiten des Adapterschachtes 24 angeordnet. Sie verlaufen von der Klemmenblockoberseite 45 aus, parallel zu den Adapterschachtwänden 27 bis zum Fuss 9 der Klemmenblöcke. Die Klemmenstege 13 ragen dabei mit ihren beiden Enden in zwei gegenüberliegende Kammern 40 hinein. Die Klemmensysteme 11 sind so in die Kammern 40 eingefügt, dass die Zugbügel 14 im unteren Bereich der Kammern liegen und die Flächen der unteren und oberen Zugbügelwände 44, 39 stets rechtwinklig zu den Schachtseitenwänden stehen, so dass die Klemmenstege 13 durch die Zugbügel 14, zwischen den beiden Zugbügelwänden 39, 44 hindurch verlaufen. Die Schrauben 7 verlaufen von den Zugbügeln 14 aus nach oben. Die Kammern 40 sind in ihrem unteren Bereich seitlich gegen aussen geöffnet.
Die Einzellitzenadern 16 des Kabels werden zum Befestigen in diese seitlichen \ffnungen 46 hineingesteckt. Anschliessend werden sie durch Drehen der Schrauben 7 im Uhrzeigersinn, zwischen der unteren Zugbügelwand 44 und dem Klemmensteg 13 eingeklemmt.
Mit Ausnahme der teils nötigen Adapter-Klemmenblock-Verschraubung 4, 10, 13 können alle Zugbügel-Klemmensysteme 14, 7 durch Federdruck-Systemklemmen 47 ersetzt werden. Bei diesen Federdruck-Systenklemmen 47 können drei Stellungen unterschieden werden.
Wird auf die Feder 48 in Richtung des Klemmensteges 13 kein achsialer Druck ausgeübt, decken sich die Einführlöcher 49, 50 der Feder nicht. Die Klemme 47 ist versperrt.
Wirkt ein achsialer Druck auf die Feder 48, decken sich die beiden Einführlöcher 49, 50. Die Einzellitzenader 16, 17 kann somit in die beiden Löcher 49, 50 eingeführt werden.
Wird die Feder 48 nach dem Einführen der Einzellitzenader 16, 17 wieder entlastet, wird die Einzellitzenader 16, 17 durch die Federkraft festgeklemmt.
Der achsiale Druck kann mittels eines Spindeldrehbolzenmechanismus erzeugt werden. Mit Hilfe dieses Mechanismus kann die Drehbewegung eines Schraubenziehers in eine Stosskraft umgewandelt werden, so dass der achsiale Druck auf die Feder 48 dosiert durch Schraubenzieherdrehungen ausgeübt werden kann. Dieser Mechanismus hat ausserdem den Vorteil, dass die Feder 48, wenn sie maximal eingedrückt ist, vorübergehend in dieser Position gehalten werden kann. Man hat dann für das Einführen der Einzellitzenadern 16, 17 beide Hände frei.
Beim Einrichten einer Abzweigung wird die Leitung 18 an der Abzweigstelle zuerst entzweigeschnitten und abisoliert. Die dadurch entstandenen, freien Enden der einzelnen Einzellitzenadern 16 werden darauf beidseits des Klemmenblockes 1, 2 in den Klemmensystemen 11 befestigt. Bevor nun die Adapter 3A, 3B, 3C, 3D in die Klemmenblöcke 1, 2 eingesetzt und entsprechend festgeschraubt werden können, müssen die abisolierten Einzellitzenadern 17 der abzweigenden Leitung in den Adaptern 3A, 3B, 3C, 3D festgeklemmt werden, da die Adapter 3A, 3B, 3C, 3D derart konstruiert sind, dass die Klemmenpartie 5 für die Fixierung der Einzellitzenadern bei eingeschraubten Adaptern 3A, 3B, 3C, 3D unzugänglich ist. Diese Konstruktionsweise verhindert Spannungsverschleppungen und unzulässige Eingriffe in die Konfektionierungsarbeit, was zu Fehlanschlüssen führen könnte.
Sowohl die Klemmenblöcke 1, 2 als auch die Adapter 3A, 3B, 3C, 3D können mit einem bei Klemmen üblichen Beschriftungsschild versehen sein. Sowohl in den Klemmenblöcken 1, 2 als auch in den Adaptern 3A, 3B, 3C, 3D können schlitzförmige Zugsentlastungslöcher 6 angebracht werden. Um zu verhindern, dass die Einzellitzenadern 16, 17, falls eine Zugkraft auf sie wirkt, aus den Klemmensystemen 11 hinausgerissen werden, kann man sie zusätzlich mittels Bridenbändern, die durch je zwei Zugsentlastungslöcher 6 hindurchgezogen werden, fixieren.
Die Leiteraufnahmeräume 31 für die eventuell mit Messinghülsen versehenen Einzellitzenadern 17 der drei Leiter L1, L2, L3 sind für 2,5-4 mm<2> dimensioniert. Die Leiteraufnahmeräume 31 für die Erdung E und den Null-Leiter N sind derart dimensioniert, dass je eine bis drei eventuell mit Messinghülsen versehene Einzellitzenadern 17 von 2,5 mm<2> eingeschoben werden können. Die Leiteraufnahmeräume 31 im schmalen Adapter 3D für die Steuerkabel P1, P2 sind maximal für 1,5 bis 2,5 mm<2> ausgelegt.
Die Aufnahmeöffungen 46 der Klemmenblöcke können für 1,5 mm<2> bis 4 mm<2> ausgelegt sein.
Für die Verkabelungshilfe werden folgende Materialien gewählt:
Die Klemmenblöcke 1, 2 und die Adapter 3A, 3B, 3C, 3D werden aus Duro- oder Thermoplast hergestellt. Die Leiterpartien, die Klemmenstege 13, 10, die Zugbügel 14 sowie die Verbindungsschrauben 4 bzw. die nötigen Steckerstifte sind aus einem guten elektrischen Leitermaterial gefertigt. Für die Zugbügelschrauben 7 wird rostfreier Stahl gewählt, so dass die Ausführung der ganzen Verkabelungshilfe als rostfrei gelten kann. Die Verkabelungshilfe kann auch als explosionsgeschützte Ausführung hergestellt werden.
Die erfindungsgemässe Verkabelungshilfe für Abzweigstellen bei Hausinstallationen hat gegenüber bisher bekannten Hilfsvorrichtungen und Hilfsverfahren wesentliche Vorteile.
Mit der Verkabelungshilfe ist es möglich, Abzweigungen in bereits verlegte, verdrallte, kapazitiv-induktivarme Rundkabel-Leitungen aber auch in bisherige kapazitiv-induktiv weniger freundliche Flachkabel-Leitungen mittels einwandfreier Klemmensteg-Verschraubung einzubauen. Dadurch können nun auch für höhere Strombelastungen Abzweigungen nach bewährtem System bewerkstelligt werden. Die üblichen Kabeleinlegearbeiten in Kabelkanalsystemen, wie Brüstungs-, Wand-, Boden-, und Deckenkanälen sind somit unabhängig von den Positionen der Steckdosen und anderer Elektroarmaturen. Das gab es bis jetzt noch nie. Bei den bekannten Vorrichtungen und Verfahren für Rundkabel musste das Installieren der Steckdosen immer im gleichen Arbeitsgang geschehen wie das Verlegen der Leitungen.
Will man mit Hilfe der erfindungsgemässen Verkabelungshilfe in die bereits verlegte Leitung eine Abzweigung einbauen, muss man nur noch das mehradrige Kabel 18 unterbrechen und entsprechend abisolieren. Danach werden die beiden abisolierten Kabelenden in vorgegebener Polfolge an die Klemmensysteme 11 links und rechts an den Klemmenblock 1, 2 angeschlossen. Der später angelieferte mit einer Elektroarmatur (z.B. einer Steckdose) vorkonfektionierte Adapter 3A, 3B, 3C, 3D kann unverwechselbar im Klemmenblock eingeschraubt werden. Das bedeutet, dass alle Steckdosen und alle anderen Elektroarmaturen, getrennt vom montierten Kanalsystem, mittels Adaptern und entsprechendem Litzenkabel vorkonfektioniert werden können.
Die spezielle Kulissenkodierung 28, 30A, 30B, 30C, 30D, die berührungssicheren Schrauben 4 und die spezielle Anordnung der Klemmenpartie 5 an den Adaptern garantieren eine hohe Sicherheit.
A wide variety of electrical and electronic devices and machines are available to people today for work at home and work and for leisure activities. These include electronic computers, household appliances, lighting devices, consumer electronics devices, telephones, to name just a few examples. If these aids are required in the interior of a building, cables must be laid in the building to supply these devices. These can be power lines for the energy supply of the devices or lines for data transmission and communication.
The cables should meet the following conditions: They should be easy and quick to install. In addition, subsequent installations on the installed line should be easily possible. In particular, you should be able to easily install new branches on the installed pipe.
Pipes made of plastic or another suitable material can be installed in the walls of the building and the pipes can then be drawn into these pipes. If the lines are laid in this way, they are difficult to access. Before installation, it must therefore be planned exactly at which points in the building a connection or a branch is required.
Another option is to install conduit channels throughout the house that can accommodate all of the lines. These channels can be designed as parapet, wall, floor or ceiling channels. Here it is important that the ducts are installed so that they are easily accessible and that they are routed wherever connections are required. In addition, you should be able to open the channels easily so that the lines are easily accessible.
Because the electrical engineering installations are installed in a rational manner when building a building, much preparatory work can be done for the later attachment of branches.
If the lines are laid, a suitable device must be found to tap them.
Today there are the following known ways to tap cables or sockets in order to be able to install additional sockets and consumers:
There are special junction boxes for flat cables that can be used to set up a branch without having to cut and strip the flat cable at the connection point. These junction boxes consist of a connection block that is pushed onto the flat cable. The flat cable contains five defined, insulated copper stranded conductors. The connection block is provided with five contact point screws. These contact point screws are arranged in such a way that when they are tightened after penetrating the cable insulation, they meet one of the copper stranded conductors of the flat cable, thereby establishing a conductive connection. There is also a conductive connection between the contact point screws and the block terminals, in which the connection cables (e.g. for an additional socket) are fastened.
If all the required cables are attached to the connection block, it is protected from accidental contact with the metal parts by a cover.
This device is very easy to install. However, it is not suitable for round cables and is not considered a "fixed installation" in certain European countries.
So far, there are no sensible cabling aids for branches that allow a time-saving pre-assembly in a similar way.
A known possibility of installing several sockets is to pull the line to the first socket, connect the first socket and then pull a new line from the first to the second socket, etc. The expert calls this procedure "loops".
Another known possibility is that the line is first led to a junction box, from where star-shaped connection cables for several sockets or consumers then leave.
The last two types of installation described have the disadvantage that they are complicated and labor-intensive and must be carried out in the same operation as the laying of the cables.
The invention has for its object to provide a device with the aid of which branchings for electrical fittings can be pre-installed or retrofitted in a simple manner in installed electrical house installation lines, even with round cables.
The object is achieved according to the invention with the aid of the training features according to the characterizing part of patent claim 1.
If branches are implemented in lines of house installations with the aid of the cabling aid according to the invention, then the cables 18, 19 are spliced electrotechnically and connected using the switching method.
The cabling aid consists of a branch terminal block 8, to which the individual stranded wires 16 of an interrupted, multi-core cable 18 can be connected, and of various adapters 3A, 3B, 3C, 3D, which are inserted into the branch terminal block 8 and screwed to it. The individual stranded wires 17 of the branching line 19, which leads to an electrical fitting 20, are connected to the adapters 3A, 3B, 3C, 3D.
Show it:
Fig. 1 Running in a parapet duct, consisting of a five-core round cable with a branch realized by means of a wiring aid
Fig. 2 cross-section of a cabling aid disassembled into its three main components (adapter, branch terminal block, mounting rail)
Fig. 3 cross section of the composite wiring aid
Fig. 4 supervision of the composite wiring aid
Fig. 5A outline of the cross sections of four adapters with different link encodings
Fig. 5B supervision of the cabling aid with inserted adapters to illustrate the position of the four different adapters in the branch terminal block
Fig. 6 cross section through the assembled wiring aid with three connected single strand wires
Fig.
7 Cross-section through the clamp system for the attachment of the single stranded wires with drawbar and captive drawbar screw in the open position (7A) and in the closed position (7B)
8A Schematic representation of a spring pressure system clamp in the locked state
8B Schematic representation of a spring pressure system clamp opened by lateral pressure on the clamp spring
8C Schematic representation of a spring-loaded system clamp with a single stranded wire clamped in place
If you want to set up a line junction with the cabling aid according to the invention, the multi-core cable 18 must be cut and stripped at the junction.
The branch terminal block 1 is equipped on two opposite sides with at least five terminal systems 11 each in a row, into each of which a single stranded wire 16 of the multi-core cable can be inserted and fixed. Two opposing terminal systems 11 are connected to each other by a conductive terminal web 13, which runs inside the branch terminal block 1.
The branch terminal block 8 in the case described here consists of two terminal blocks 1, 2, which together form a unit. The wide terminal block 1 has connections for three conductors L1, L2, L3, the neutral conductor N and the grounding E, the narrow terminal block 2 has connections for two control wires P1, P2. The narrow terminal block 2 can have the same cross-sectional outline as the wide terminal block 1 and can be lined up laterally. Both terminal blocks 1, 2 have a foot 9, which is provided on its underside with a recess 21 which enables the terminal blocks 1, 2 to be snapped onto a DIN 35 mounting rail. The shape of the foot underside 21 can also be adapted to other apparatus-rail fastening systems that are common in line duct systems.
In this rail system, the locking mechanism can consist of a slide 15 which engages under the flange 23 of the mounting rail 12 when it is advanced. Instead of the slider 15, however, snap-in elements with other body shapes customary for these purposes can also be used. The terminal blocks 1, 2 have a shaft 24 in their upper part, into which various adapters 3A, 3B, 3C, 3D can be inserted. The terminal webs 13, which each connect two opposing terminal systems 11 in the terminal blocks 1, 2, protrude with a short upwardly curved section 25 through an opening 26 in the shaft floor into the shaft 24.
The side shaft wall 27, which is further away from this opening 26, has a specially shaped profile 28. This profile 28 represents a backdrop coding, which guarantees that each of the four different adapters 3A, 3B, 3C, 3D can only be inserted into the slot 24 at the position provided for it. The adapter wall 29, which is in contact with the shaft wall 27 with this special profile 28 when the adapter 3A, 3B, 3C, 3D is inserted into the shaft 24, also has a special profile 30A, 30B, 30C, 30D, which forms the profile 28 the shaft wall behaves like a positive to a negative. An adapter 3A, 3B, 3C, 3D can therefore only be inserted into the slot 24 at the point whose wall profile 28 matches the wall profile 30A, 30B, 30C, 30D of the adapter.
Three different adapters 3A, 3B, 3C are provided for the wide terminal block 1: a five-pole, a three-pole and a two-pole.
The five-pin adapter 3A has the following connections for the branching cable 19:
The first connection is for a conductor L1, the second connection for the neutral conductor N, the third connection for grounding E; the fourth and the fifth connection are ultimately intended for two further conductors L1, L2.
If you compare the profile 30A of this adapter 3A with the profile of the shaft wall 27 of the terminal block, you can see that the adapter 3A can be inserted unmistakably into the shaft 24 only at that point which has the same connections L1, N, E, L2 , L3 has the same order (three-phase connection). The same principle applies to the other adapters 3B, 3C, 3D. This guarantees that, provided that the individual stranded wires 16, 17 are correctly connected to the adapters 3A, 3B, 3C, 3D and to the terminal blocks 1, 2, when the adapter 3A, 3B, 3C, 3D is inserted, the conductors of the branching cable 19 are automatically assembled with the associated, correct conductors of the base cable 18.
The three-pole adapter 3B is equipped with a first connection for a conductor L1, a second connection for the neutral conductor N and a third connection for grounding E (single-phase connection).
The two-pole adapter 3C has two connections for each additional conductor L2, L3 (extended phase connection).
Another two-pin adapter 3D can only be screwed into the narrow terminal block 2 as a control wire adapter with the connections P1, P2 due to its coding.
For the attachment of the individual stranded wires, the adapters 3A, 3B, 3C, 3D are provided with conductor receiving spaces 31 for the single stranded wires 17 of the branching cable that are accessible from above and wedge-shaped narrowing downward.
Below the oblique receiving space wall 32, which is further away from the shaft bottom opening 26 of the terminal block when the adapter 3A, 3B, 3C, 3D is inserted, a conductive, captive terminal web 10 runs downward and emerges at the bottom 33 of the adapter at the point that when the adapter 3A, 3B, 3C, 3D is inserted, the shaft bottom opening 26 of the terminal block rests. This conductive terminal web 10 runs there over a distance along the underside of the adapter.
Since the conductive terminal web 13, which connects two opposing terminal systems 11 of the terminal block to each other with an upwardly curved section 25, projects into the shaft 24 through this shaft bottom opening 26, it is connected to the conductive terminal web 10 when the adapter 3A, 3B, 3C, 3D is inserted of the adapter in contact. There is thus a conductive connection between the individual stranded wires 16 fastened in opposite terminal systems 11 of the terminal block and the single stranded wire 17, which is fixed in the corresponding conductor receiving space 31 of the adapter.
After the adapters 3A, 3B, 3C, 3D have been inserted, the terminal webs 10 of the adapters are screwed onto the terminal webs 13 of the terminal blocks 1, 2 by means of captive connecting screws 4 which are protected against contact. These connecting screws 4 are captively seated in bores which are attached to that part 34 of the adapter terminal webs 10 which runs along the underside 33 of the adapter. The connecting screws 4 can be screwed into threaded holes in the terminal webs 13. The screw belonging to the earth is consciously a certain length longer than the neighboring screws, where it is achieved that the earth screw must first be screwed in before the other screws can be screwed in.
The slots of the screw heads 35 can only be reached with a screwdriver through screw shafts 36 which run from the upper side 37 of the adapter parallel to the outer side walls 38 of the adapter to the lower side 33 of the adapter. The shaft part above each screw head 35 is narrowed so far that the connecting screws 4 cannot slide out of the shafts 36.
The contacts on the terminal web 34 (with the exception of the contact ground screw and the contact screws P1 or L2) can also be equipped with plug pins that extend according to the regulations into the bores of the terminal web 13, 25 in a corresponding contact form, which ensures perfect current supply.
For the attachment of the single stranded wires 16, 17, terminal systems 11 are provided, which consist of a frame-shaped drawbar with a rectangular cross section 14, on the upper wall 39 of which a threaded hole for a captive screw 7 is provided. If you turn the screw 7 clockwise through the thread in the pull bracket 14, the pull bracket 14 approaches the underside of the screw head. These terminal systems 11 are accommodated in the adapters 3A, 3B, 3C, 3D and terminal blocks 1, 2 in special chambers 40.
In the case of the adapters 3A, 3B, 3C, 3D, these chambers 40 run from the adapter side wall 41, which is further away from the screw shafts 36, parallel to the adapter underside 33 into the interior of the adapter and cross with the foremost part of the conductor receiving spaces 31 for the individual stranded wires 17.
The terminal systems 11 are inserted into the chambers 40 in such a way that the tension clamps 14 lie in the region of the conductor receiving spaces 31 and the surface 42 of the pulling clamp side walls run parallel to the vertical walls 43 of the conductor reception spaces, so that the conductive terminal web 10 of the adapter passes through the pulling clamp 14, runs between the upper tie bar walls 39 and the lower tie bar walls 44. The screw 7 extends from the drawbar 14 to the outside.
The single stranded wires 17 of the cable are inserted into the conductor receiving spaces 31, between the lower tie bar walls 44 and the conductive terminal webs 10, for fastening. If you turn the screws 7 clockwise, the single stranded wires 17 are clamped between the conductive terminal bars 10 and the lower tie bar walls 44.
In the case of the terminal blocks 1, 2, the chambers 40 are arranged on both sides of the adapter shaft 24. They run from the top of the terminal block 45, parallel to the adapter shaft walls 27 to the base 9 of the terminal blocks. The terminal webs 13 protrude with their two ends into two opposite chambers 40. The clamp systems 11 are inserted into the chambers 40 in such a way that the drawbars 14 lie in the lower region of the chambers and the surfaces of the lower and upper drawbar walls 44, 39 are always at right angles to the shaft side walls, so that the clamp webs 13 through the drawbars 14 between run through the two drawbar walls 39, 44. The screws 7 extend from the tie bars 14 upwards. The chambers 40 are open laterally towards the outside in their lower region.
The individual stranded wires 16 of the cable are inserted into these lateral openings 46 for fastening. Then they are clamped by turning the screws 7 clockwise between the lower drawbar wall 44 and the terminal web 13.
With the exception of the adapter terminal block screw connection 4, 10, 13, which is sometimes required, all tension clamp system 14, 7 can be replaced by spring pressure system terminals 47. With these spring pressure system clamps 47, three positions can be distinguished.
If no axial pressure is exerted on the spring 48 in the direction of the terminal web 13, the insertion holes 49, 50 of the spring do not overlap. Terminal 47 is blocked.
If an axial pressure acts on the spring 48, the two insertion holes 49, 50 overlap. The single stranded wire 16, 17 can thus be inserted into the two holes 49, 50.
If the spring 48 is relieved after the insertion of the single stranded wire 16, 17, the single stranded wire 16, 17 is clamped by the spring force.
The axial pressure can be generated using a spindle pivot pin mechanism. With the help of this mechanism, the rotary movement of a screwdriver can be converted into an impact force, so that the axial pressure on the spring 48 can be exerted in a metered manner by screwdriver rotations. This mechanism also has the advantage that the spring 48 can be temporarily held in this position when it is fully depressed. You then have both hands free for the insertion of the single strand wires 16, 17.
When setting up a branch, the line 18 is first cut and stripped at the branch point. The resulting free ends of the individual stranded wires 16 are fastened on both sides of the terminal block 1, 2 in the terminal systems 11. Before the adapters 3A, 3B, 3C, 3D can now be inserted into the terminal blocks 1, 2 and screwed down accordingly, the stripped individual stranded wires 17 of the branching line must be clamped in the adapters 3A, 3B, 3C, 3D, since the adapters 3A, 3B, 3C, 3D are constructed in such a way that the terminal section 5 is inaccessible for fixing the individual stranded wires when the adapters 3A, 3B, 3C, 3D are screwed in. This design prevents the spread of voltage and unauthorized interference in the assembly work, which could lead to incorrect connections.
Both the terminal blocks 1, 2 and the adapters 3A, 3B, 3C, 3D can be provided with a label that is customary for terminals. Slit-shaped strain relief holes 6 can be made both in the terminal blocks 1, 2 and in the adapters 3A, 3B, 3C, 3D. In order to prevent the individual stranded wires 16, 17, if a tensile force acts on them, from being torn out of the clamp systems 11, they can additionally be fixed by means of strap straps, which are pulled through two strain relief holes 6 each.
The conductor receiving spaces 31 for the individual stranded wires 17 of the three conductors L1, L2, L3 which are possibly provided with brass sleeves are dimensioned for 2.5-4 mm 2. The conductor receiving spaces 31 for the earthing E and the neutral conductor N are dimensioned such that one to three individual stranded wires 17 of 2.5 mm 2, which are possibly provided with brass sleeves, can be inserted. The conductor receiving spaces 31 in the narrow adapter 3D for the control cables P1, P2 are designed for a maximum of 1.5 to 2.5 mm <2>.
The receiving openings 46 of the terminal blocks can be designed for 1.5 mm 2 to 4 mm 2.
The following materials are selected for the cabling aid:
Terminal blocks 1, 2 and adapters 3A, 3B, 3C, 3D are made of thermosetting or thermoplastic. The conductor sections, the terminal webs 13, 10, the tension bracket 14 and the connecting screws 4 and the necessary connector pins are made of good electrical conductor material. Stainless steel is selected for the tension bracket screws 7, so that the design of the entire wiring aid can be considered to be stainless. The cabling aid can also be manufactured as an explosion-proof version.
The cabling aid according to the invention for branch points in house installations has significant advantages over previously known auxiliary devices and auxiliary methods.
With the cabling aid, it is possible to install branches in already installed, twisted, low-capacitive-inductive round cable lines, but also in previous capacitive-inductive less friendly flat cable lines by means of perfect terminal bridge screw connection. As a result, branches can now also be made for higher current loads using a proven system. The usual cable insertion work in cable duct systems such as parapet, wall, floor and ceiling ducts are therefore independent of the positions of the sockets and other electrical fittings. This has never happened before. In the known devices and methods for round cables, the installation of the sockets always had to take place in the same operation as the laying of the lines.
If you want to use the wiring aid according to the invention to install a branch in the line that has already been laid, you only have to interrupt the multi-core cable 18 and strip it accordingly. Then the two stripped cable ends are connected in a predetermined pole sequence to the terminal systems 11 left and right to the terminal block 1, 2. The adapter 3A, 3B, 3C, 3D, which is delivered with an electrical fitting (e.g. a socket), can be screwed into the terminal block in an unmistakable manner. This means that all sockets and all other electrical fittings, separate from the installed duct system, can be pre-assembled using adapters and the appropriate stranded cable.
The special link coding 28, 30A, 30B, 30C, 30D, the touch-proof screws 4 and the special arrangement of the terminal section 5 on the adapters guarantee a high level of security.