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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erdung, zum Potentialausgleich
oder dergleichen, mit einem Gehäuse
und einer im Gehäuse
aufgenommenen Kabeldurchführung,
die im montierten Zustand zur abdichtenden Anlage an ein Kabel vorgesehen ist.
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Vorrichtungen
der eingangs genannten Art sind beispielsweise als sogenannte Erdungsmuffen bereits
bekannt, die zum Blitzschutz und Potentialausgleich dienen. Aus
de
DE 203 16 389 U1 geht
bereits eine schellenförmige
Erdungsmuffe hervor, wobei die Schelle an ihren Enden geschlossen
und verschraubt werden kann. Ähnliche
Schellen gehen aus der
DE
102 07 322 A1 sowie den
DE 202 07 220 U1 und
DE 201 17 689 U1 hervor.
Die
DE 43 21 700 A1 zeigt
bereits eine Erdungsmuffe, die ein Gehäuse mit zwei Halbschalen aus
Kunststoff aufweist.
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Problematisch
ist, daß es
bei den bekannten Erdungsmuffen so ist, daß je Kabeltyp eine spezielle für den jeweiligen
Kabeldurchmesser passende Erdungsmuffe erforderlich ist. Dies bedeutet
relativ hohe Anschaffungs- und Lagerhaltungskosten für den Anwender.
Für manche
neuartige oder spezielle Kabel sind derartige Standardprodukte überhaupt nicht
verfügbar.
Weiterhin ist von Nachteil, daß die bekannten
Erdungsmuffen aufgrund ihrer hülsen- oder
schalenartigen Form vergleichsweise viel Platz in Anspruch nehmen.
So ist es nicht ohne weiteres möglich,
bei einer Mehrzahl von parallel nebeneinander angeordneten Kabeln
die Erdungsmuffen direkt nebeneinander anzuordnen. Im übrigen ist
von Nachteil, daß es
beim Stand der Technik grundsätzlich
so ist, daß für jede Erdungsmuffe
ein separates Ableitkabel erforderlich ist. Darüber hinaus ist es bei anderen
bekannten Erdungsmuffen so, daß über die
Erdungsmuffe als solche keine hinreichende Dichtigkeit gewährleistet
werden kann. Aus diesem Grunde werden Erdungsmuffen üblicherweise
mit Bitumenbandagen abgedichtet, was sehr zeitaufwendig ist. Problematisch
ist in diesem Fall auch, daß derartige
Bitumenbandagen zusätzlich
gegen direkte Sonneneinstrahlung geschützt werden müssen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu
vermeiden.
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Zur
Lösung
der vorgenannten Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß eine am
Gehäuse
lösbar
befestigbare und relativ zum Gehäuse
bewegbare Druckplatte vorgesehen, die im montierten Zustand auf
die elastische Kabeldurchführung
wirkt, so daß sich
eine abdichtende Anlage der Kabeldurchführung zum Kabel ergibt. Damit
wird im Ergebnis eine völlig
neuartige Erdungsvorrichtung zur Verfügung gestellt, bei der – anders
als bisher – keine
Hülsen
oder Schellen verwendet werden. Vorgesehen ist nun ein Gehäuse und
eine dazu relativ bewegbare Druckplatte. Durch die relative Bewegbarkeit
der Druckplatte zum Gehäuse
kann nicht nur eine gute Abdichtung zwischen dem Kabel und der Kabeldurchführung erzielt
werden, es können
bei Verwendung entsprechender Kabeldurchführungen auch unterschiedlich
große
Kabel aufgenommen und geerdet werden, so daß sich letztlich eine Art Universal-Erdungsvorrichtung
ergibt.
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In
Abweichung vom Stand der Technik ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
vorgesehen, daß das
Gehäuse
einen U-förmigen
Querschnitt mit einem Boden und gegenüberliegenden Seitenwänden aufweist,
wodurch sich ein Aufnahmebereich für die Kabeldurchführung ergibt.
Von besonderem Vorteil ist es in diesem Zusammenhang, wenn die gegenüberliegenden
Seitenwände
parallel zueinander verlaufen, so daß es in einfacher Weise möglich ist, bei
parallel laufenden Kabeln auch eine Mehrzahl von Erdungsvorrichtungen
problemlos nebeneinander anzuordnen. Im übrigen ermöglicht die U-förmige Ausbildung
des Gehäuses
eine sehr schmale Gestaltung der Vorrichtung, die damit sehr klein
bauend ist.
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Um
die erforderliche Dichtigkeit zwischen dem Kabel und der Kabeldurchführung auch über einen
langen Zeitraum gewährleisten
zu können,
liegt die Druckplatte im montierten Zustand vorgespannt auf der
Kabeldurchführung
auf. Mit "vorgespannt" ist vorliegend gemeint,
daß über die
Druckplatte ein entsprechender Druck auf die Kabeldurchführung ausgeübt wird.
Um diesen vorgespannten Zustand der Druckplatte erzielen und halten
zu können,
bietet es sich bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung an, daß am
Gehäuse
wenigstens eine, vorzugsweise eine Mehrzahl von Biegelaschen vorgesehen
sind, die im montierten Zustand auf die vorgespannte Druckplatte
gebogen sind und die Druckplatte in diesem Zustand halten.
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Von
weiterem Vorteil ist es im übrigen,
daß die
Kabeldurchführung
als separat handhabbares und in das Gehäuse einsetzbares Bauteil ausgebildet und
an unterschiedliche Kabeldurchmesser anpaßbar ist. Durch diese Ausgestaltung
ergibt sich in Verbindung mit dem Gehäuse der erfindungsgemäßen Vorrichtung
eine Modularität.
Letztlich ist – in
bestimmten Grenzen – nur
ein Grundtyp einer Kabeldurchführung
erforderlich. Je nach Wunsch des Anwenders oder auch durch den Anwender
selbst kann die Kabeldurchführung
an den jeweiligen Kabeldurchmesser angepaßt werden. Anschließend kann die
Kabeldurchführung
dann in das Gehäuse
zusammen mit dem Kabel eingesetzt und über die Druckplatte verspannt
und abgedichtet werden.
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Zur
Gewährleistung
einer einfachen Handhabung ist die Kabeldurchführung in diesem Zusammenhang
zweiteilig aufgebaut, wobei zweckmäßigerweise eine Oberhälfte und
eine Unterhälfte
vorgesehen sind. Diese beiden Hälften
sind zweckmäßiger Weise
von der Form und vom Querschnitt her zumindest im wesentlichen baugleich.
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Um
in diesem Zusammenhang die Kabeldurchführung in einfacher Weise in
das Gehäuse
einsetzen zu können
und gleichzeitig ein definiertes Verpressen bzw. Abdichten im Gehäuse zu erreichen,
ist die äußere Form
der Kabeldurchführung,
jedenfalls was die Seiten und den Boden anbetrifft, zumindest im
wesentlichen an den Gehäuseinnenraum
bzw. Aufnahmeraum des Gehäuses
für die
Kabeldurchführung
angepaßt.
Durch die zumindest im wesentlichen bestehende Spielfreiheit der
Kabeldurchführung
im Gehäuse
ist letztlich gewährleistet,
daß bei entsprechender
Druckausübung
der Druckplatte auf die Kabeldurchführung das elastische Material
der Kabeldurchführung
nicht in Spalten oder dgl. ausweichen kann, sondern definiert gegen
das Kabel gepreßt
wird, so daß sich
eine hohe Dichtigkeit ergibt.
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Im übrigen weist
die erfindungsgemäße Vorrichtung
ein Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung des Kabels auf,
um eine Erdung bzw. Potentialausgleich zu ermöglichen. Im Zusammenhang mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist nun vorgesehen, daß das
Kontaktelement zumindest durch einen Teil der Kabeldurchführung hindurchgeführt ist,
wobei es sich im Hinblick auf den vorgenannten zweiteiligen Aufbau
der Kabeldurchführung
anbietet, in der Oberhälfte
der Kabeldurchführung
eine Öffnung
für das
Kontaktelement vorzusehen. Da bei versteht es sich, daß die Durchführung des
Kontaktelements durch die Kabeldurchführung entsprechend abgedichtet
sein sollte.
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Um
eine hinreichende elektrische Kontaktierung des Kontaktelements
zum Kabel bzw. zum Kabelschirm zu gewährleisten, weist das Kontaktelement
eine biegbare Kontaktplatte aus einem elektrisch leitenden Flachmaterial
auf, das sich in einfacher Weise biegen läßt, um so um das Kabel herumgebogen
werden zu können.
Dabei sollte die Breite der Kontaktplatte so ausgelegt sein, daß sie zumindest
dem Umfang des kleinsten in der erfindungsgemäßen Vorrichtung anzuordnenden
Kabels entspricht. Zweckmäßigerweise
sollte die Fläche
der Kontaktplatte größer als
10 mm2 sein.
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Neben
der Kontaktplatte weist das Kontaktelement im übrigen einen Stift, vorzugsweise
einen Gewindestift auf, der durch die Öffnung in der Oberhälfte der
Kabeldurchführung
hindurchgeführt
werden kann. Es versteht sich dabei, daß der Stift ebenfalls aus einem
elektrisch leitenden Material besteht. Die Verwendung eines Gewindestiftes
hat den Vorteil, daß das
Gewinde zur Verschraubung zumindest eines Ableitkabels dienen kann.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn in der Druckplatte eine Öffnung zur Hindurchführung des Stiftes
vorgesehen ist, so daß der
Stift durch die Druckplatte hindurchragt. Von besonderem Vorteil
ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Öffnung in der Druckplatte als
Gewindeöffnung
zur Verschraubung mit dem Stift ausgebildet ist. Auf diese Weise
ist gewährleistet,
daß die
Druckplatte in einem festen Verhältnis
zur Oberhälfte
und auch zum Kontaktelement steht. Auf die Druckplatte wirkende
Kräfte
zur Komprimierung und Abdichtung der Kabeldurchführung führen in diesem Falle nicht
zu einer Relativbewegung der Druckplatte zum Kontaktelement, was
zu einem zumindest teilweisen Ablösen des Kontaktelementes vom
Kabel führen
könnte.
Hierdurch ergibt sich letztlich eine feste Positionierung des Kontaktelements
auf dem Kabel.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist im übrigen
eine ein Ableitkabel aufweisende Schiene mit einem Langloch vorgesehen, über die
eine Mehrzahl erfindungsgemäßer Vorrichtungen
kontaktiert werden können. Hierbei
können
in das Langloch mehrere Kontaktstifte eingesteckt und mit der Schiene
verschraubt werden. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß für eine Mehrzahl
von Erdungsvorrichtungen lediglich ein Ableitkabel erforderlich
ist. Es versteht sich, daß statt
eines Langlochs auch eine Mehrzahl von zueinander beabstandeten
Bohrungen vorgesehen sein können.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung und der Zeichnung selbst. Dabei zeigt
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1 eine
Draufsicht auf eine montierte erfindungsgemäße Vorrichtung,
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2 eine
Seitenansicht der Vorrichtung aus 1,
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3 eine
Stirnansicht der Vorrichtung aus 1,
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4 eine
Seitenansicht eines Gehäuses der
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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5 eine
Stirnansicht des Gehäuses
aus 4,
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6 eine
Draufsicht auf eine Druckplatte,
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7 eine
Seitenansicht der Druckplatte aus 6,
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8 eine
Draufsicht auf ein Kontaktelement,
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9 eine
Seitenansicht eines Kontaktelementes,
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10 eine
Seitenansicht einer Kabeldurchführung,
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11 eine
Stirnansicht der Kabeldurchführung
aus 10,
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12 bis 20 Ansichten,
die die Montage einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verdeutlichen,
und
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21 eine
Mehrzahl erfindungsgemäßer Vorrichtungen,
die über
eine gemeinsame Schiene miteinander verbunden sind.
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In
den 1 bis 3 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum
Erden oder zum Potentialausgleich dargestellt. Die Vorrichtung 1 ist
zum Anschluß an
ein Kabel 2 vorgesehen. Bei den Kabel 2 kann es
sich um jeden beliebigen Kabeltypen, wie beispielsweise runde, geschirmte
Kabel handeln. Auch ein rohrförmiger
Körper
wird vorliegend unter einem Kabel verstanden. Nicht dargestellt
ist, daß das
Kabel 2 im Bereich der Vorrichtung 1 abisoliert
ist und damit den Kabelschirm freigibt, so daß eine elektrisch leitende
Verbindung von der Vorrichtung 1 zum Kabelschirm des Kabels 2 möglich ist,
worauf später noch
näher eingegangen
wird.
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Die
Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 3 und eine Kabeldurchführung 4 auf.
Das Kabel 2 ist durch die Kabeldurchführung 4 hindurchgeführt, wobei
die Kabeldurchführung 4 derart
ausgebildet ist, daß sich im
montierten Zustand eine abdichtende Anlage der Kabeldurchführung an
das Kabel 2 ergibt. Im in den 1 bis 3 dargestellten
Montagezustand ist das Kabel flüssigkeitsdicht
durch die Kabeldurchführung 4 abgedichtet.
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Vorgesehen
ist nun, daß die
Vorrichtung 1 eine vom Gehäuse 3 separate Druckplatte 5 aufweist,
die im Montagezustand am Gehäuse 3 befestigt
ist und im montierten Zustand auf die Kabeldurchführung 4 derart
wirkt, daß sich
eine abdichtende Anlage der Kabeldurchführung 4 am Kabel 2 ergibt.
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Weiterhin
weist die Vorrichtung 1 ein Kontaktelement 6 auf,
das den elektrischen Kontakt zum Kabel 2 bzw. zum Kabelschirm
herstellt, durch die Kabeldurchführung 4 und
die Druckplatte 5 hindurchgeführt ist und nach außen hin
absteht. An dem Kontaktelement 6 ist im in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
ein Ableitkabel verbunden, von dem lediglich ein Kabelschuh 7 dargestellt
ist. Das Ableitkabel mit dem Kabelschuh 7 ist vorliegend
mit dem Kontaktelement 6 über eine Mutter 8 verschraubt.
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In
den 4 bis 11 sind die wesentlichen Komponenten
der Vorrichtung 1 dargestellt. Die 4 und 5 zeigen
das Gehäuse 3.
Bei dem Gehäuse 3 handelt
es sich vorzugsweise um ein Stanzteil aus Metall, das elektrisch
leitend und vor zugsweise korrosionsfest ist. Das Gehäuse 3 hat eine
langgestreckte Form, wie sich dies aus 4 ergibt,
mit einem U-förmigen
Querschnitt, wie sich dies aus 5 ergibt.
Im einzelnen weist das Gehäuse 3 einen
Boden 9 und zwei gegenüberliegende
Seitenwandungen 10, 11 auf. Die Seitenwandungen 10, 11 verlaufen
jeweils parallel zueinander und stehen im rechten Winkel zum Boden 9.
Hierdurch ergibt sich ein nach oben offener, im übrigen aber im Querschnitt
rechteckförmiger
Aufnahmeraum 12. Der Aufnahmeraum 12 dient zur
Aufnahme der Kabeldurchführung 4,
auf die insbesondere im Zusammenhang mit den 10 und 11 näher eingegangen
wird. Im übrigen
sind am oberen Ende der jeweiligen Seitenwandungen 10, 11 jeweils
zwei Biegelaschen 10a, 11a vorgesehen. Die Biegelaschen 10a, 11a sind
derart ausgebildet, daß sie
in Richtung auf den Aufnahmeraum 12 biegbar sind.
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In
den 6 und 7 ist die Druckplatte 5 dargestellt.
Bei der Druckplatte 5 handelt es sich um ein flaches Blech
mit etwa rechteckigem Querschnitt. Auch die Druckplatte 5 ist
konosionsfest und besteht aus einem elektrisch leitenden Material.
Mittig weist die Druckplatte 5 eine Gewindeöffnung 13 auf.
Die Länge
der Druckplatte 5 entspricht zumindest im wesentlichen
der Länge
des Gehäuses 3.
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In
den 8 und 9 ist das Kontaktelement 6 im
einzelnen dargestellt. Das Kontaktelement 6 weist eine
leicht biegbare Kontaktplatte 14 aus einem Flachmaterial
auf. Wie sich insbesondere aus 8 ergibt,
hat die Kontaktplatte 14 einen etwa quadratischen Querschnitt
und besteht vorzugsweise aus Kupfer. Gut geeignet ist auch eine
Kontaktplatte aus verzinntem Kupfer. Die Kontaktplatte 14 ist
mit einem Stift 15 fest verbunden. Bei dem Stift 15 handelt es
sich vorliegend um einen Gewindestift. Die Verbindung der Kontaktplatte 14 mit
dem Stift 15 erfolgt vorliegend über eine Vernietung, wobei
das diesbezügliche
Verbindungselement 16 ebenfalls aus Kupfer besteht. Statt
der Vernietung bietet sich auch eine Verpressung der Kontaktplatte
mit dem Stift an, ohne daß eine
Vernietung erforderlich ist.
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In
den 10 und 11 ist
jeweils eine Kabeldurchführung 4 dargestellt.
Die Kabeldurchführung 4 besteht
insgesamt aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff, insbesondere
einem Elastomer. Damit stellt die Kabeldurchführung 4 jedenfalls
im Montagezustand eine Dichtpackung dar. Die Kabeldurchführung 4 besteht
vorliegend aus zwei Grundelementen, nämlich einer Oberhälfte 17 und einer
Unterhälfte 18.
Dabei ist zwischen der Oberhälfte 17 und
der Unterhälfte 18 eine
langgestreckte Kabeldurchgangsöffnung 19 vorgesehen.
Vom Querschnitt und Aufbau her sind die beiden Hälften 17, 18 baugleich
ausgebildet, wobei in der Oberhälfte 18 eine Öffnung 20 vorgesehen
ist. Im übrigen
ist die Kabeldurchführung 4 bzw.
die Kabeldurchgangsöffnung 19 an
unterschiedliche Kabeldurchmesser anpaßbar. Diesbezüglich sind
die einzelnen Hälften 17, 18 im Bereich
der Kabeldurchgangsöffnung 19 halbschalenförmig mit
entsprechenden Halbschalenelementen 21 ausgebildet, die
je nach Größe des zu
verwendenden Kabels von der betreffenden Hälfte 17, 18 abgezogen
werden können.
Die Abmaße
der Kabeldurchführung 4 sind
derart, daß die
Kabeldurchführung 4 im
in den Aufnahmeraum 12 eingesetzten Zustand im wesentlichen
spielfrei, jedenfalls nach unten und zur Seite hin angeordnet ist.
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In
den 12 bis 20 ist
nun die Montage einer Vorrichtung 1 dargestellt. Aus 12 ergibt sich,
daß zunächst das
Kontaktelement 6 mit dem Kabelschirm des Kabels 2 kontaktiert
wird. Hierzu wird das Kabel 2 außenseitig abisoliert und die
Kontaktplatte 14 wird entsprechend den in 12 vorgesehenen
Bewegungspfeilen um das Kabel 2 bzw. den Kabelschirm gebogen.
Der Stift 15 steht radial nach außen vom Kabel ab.
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Aus 13 ergibt
sich, daß anschließend die
Oberhälfte 17 auf
den Stift 15 entsprechend dem dort vorgesehenen Bewegungspfeil
aufgesetzt wird. Es ist erkennbar, daß die Öffnung 20 in der Oberhälfte 17 einen
geringeren Durchmesser hat als der Außendurchmesser des Stiftes 15.
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Aus 14 ergibt
sich, daß die
Oberhälfte 17 auf
das Kabel 2 aufgeschoben worden ist. Anschließend wird
die Druckplatte 5 über
die Gewindeöffnung 13 auf
den Stift 15 aufgeschraubt. Den vollständig aufgeschraubten Zustand
zeigt die 15. Nach Erreichen dieses Zustandes
wird die Unterhälfte 18 von
unten her auf das Kabel 2 aufgesetzt und die vormontierte
Einheit wird in den Aufnahmeraum 12 des Gehäuses 3 eingesetzt.
Dies ist durch den Bewegungspfeil in 17 dargestellt,
wobei 16 den eingesetzten Zustand
zeigt. In diesem Zustand ist die Kabeldurchführung 4 an drei Seiten
eng umschlossen.
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Wie
sich im übrigen
aus 17 ergibt, ist die Höhe der Kabeldurchführung und
der Seitenwandungen 10, 11 derart aufeinander
abgestimmt, daß die Biegela schen 10a, 11a noch
nicht auf die Druckplatte 5 geschwenkt bzw. gebogen werden
können.
Schematisch ist dies in 16 durch
den Spalt 22 zwischen der Oberhälfte 17 und der Unterhälfte 18 der Kabeldurchführung 4 dargestellt.
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Zur
Erzielung der hinreichenden Dichtigkeit wird dann über ein
entsprechendes Werkzeug, beispielsweise eine Zange, eine Kraft auf
die Oberseite der Druckplatte 5 ausgeübt, wie dies durch den in 17 angegebenen
Bewegungspfeil dargestellt ist. Durch diese Kraft wird der Spalt 22 geschlossen
und das Material der Kabeldurchführung 4 legt
sich dichtend an das Kabel 2 an. Das Gehäuse 3 und
die Kabeldurchführung 4 sind
dabei derart ausgebildet, daß die
Druckplatte 5 zumindest so weit herabgedrückt werden
kann, daß die
Biegelaschen 10a, 11a über die Druckplatte 5 geschwenkt
werden können,
wie dies in 18 durch die dort gezeigten
Bewegungspfeile dargestellt ist. Im eingeschwenkten Zustand halten
die Biegelaschen 10a, 11a die Druckplatte im Montagezustand,
in dem gleichzeitig die abdichtende Anlage der Kabeldurchführung 4 an
das Kabel 2 gegeben ist.
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In 21 sind
mehrere nebeneinander angeordnete Vorrichtungen 1 dargestellt.
Durch die Parallelität
der Seitenwandungen 10, 11 ist eine derartige
Nebeneinander-Anordnung der Vorrichtungen 1 ohne weiteres
möglich.
Dabei sind die einzelnen Vorrichtungen 1 über eine
gemeinsame Schiene 23 miteinander elektrisch verbunden.
Die Schiene 23 wiederum weist ein nicht dargestelltes Ableitkabel
auf. Zur Verbindung der einzelnen Vorrichtungen 1 weist die
Schiene 23 ein Langloch 24 auf, durch das die Stifte 15 jeweils
hindurchgesteckt und mit der Schiene 23 über entsprechende
Muttern 25 fixiert sind.
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Kabel
- 3
- Gehäuse
- 4
- Kabeldurchführung
- 5
- Druckplatte
- 6
- Kontaktelement
- 7
- Kabelschuh
- 8
- Mutter
- 9
- Boden
- 10
- Seitenwandung
- 10a
- Biegelasche
- 11
- Seitenwandung
- 11a
- Biegelasche
- 12
- Aufnahmeraum
- 13
- Gewindeöffnung
- 14
- Kontaktplatte
- 1S
- Stift
- 16
- Verbindungselement
- 17
- Oberhälfte
- 18
- Unterhälfte
- 19
- Kabeldurchgangsöffnung
- 20
- Öffnung
- 21
- Halbschalenelement
- 22
- Spalt
- 23
- Schiene
- 24
- Langloch
- 25
- Mutter