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Die Erfindung betrifft eine Kontaktierungseinrichtung, zum Erstellen einer elektrisch leitenden Verbindung mit einem Kabel, mit einer Schneidklemme zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einer Ader des Kabels und einem Einführmechanismus, mit welchem die Ader des Kabels in die Schneidklemme einführbar ist.
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Die vorliegende Erfindung liegt damit auf dem Gebiet der Installationstechnik. Der Einsatz von Kontaktierungseinrichtungen bietet sich überall dort an, wo in Industrie aber auch im Haushalt elektrische Komponenten mit Kabeln elektrisch leitend zu verbinden sind.
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Die Anforderungen für den Anschluss elektrischer Komponenten an Kabel werden durch eine Vielzahl von bekannten Lösungen auf unterschiedliche Weisen und mit unterschiedlicher Effizienz gelöst. Zu diesen Anforderungen gehören neben den elektrischen Eigenschaften sowie der Kontaktsicherheit der Verbindung die wichtige Eigenschaft der schnellen Installierbarkeit, in Hinblick auf Reparatur und Wartung aber auch die schnelle und komfortable Deinstallierbarkeit.
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Zu den bekannten Lösungen, welche zum Beispiel eine schnelle Installation ermöglichen, gehören die auf Schneidklemmmechanismen basierenden Kontaktierungseinrichtungen. Dabei wird die Isolation des zu kontaktierenden Kabels durch eine Schneide durchschnitten, so dass die Schneide die Ader des zu kontaktierenden Kabels elektrisch leitend kontaktiert. Federmechanismen, welche die Schneide fortwährend auf das Kabel drücken, verhindern den Verlust des Kontakts und gewährleisten somit die sicherere Verbindung.
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Für eine Deinstallation einer solchen Schneidklemmverbindung ist es vorteilhaft, wenn die üblicherweise durch Federn ausgeübte Andruckkraft aufgehoben werden kann. Doch nicht alle Konstruktionsformen erlauben die Aufhebung dieser Federkraft. Insbesondere diejenigen Ausführungen, bei welchen das Kabel in einelementige, federnde Scheren gepresst wird, ist ein Aufheben der Federkraft nicht oder nur mit erheblichem konstruktiven Aufwand möglich.
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Die Deinstallation von Schneidklemmverbindungen, bei welchen die Druckkräfte der Federn nicht aufgehoben werden können, ist daher nur mit entsprechendem mechanischen Kraftaufwand möglich, da zum Herauslösen des Kabel aus der Schneidklemme unter der fortwährend wirkenden Federkraft zusätzliche Reibungskräfte überwunden werden müssen. Sind, wie bei mehradrigen Kabeln der Fall, mehrere Schneidklemmverbindungen gleichzeitig zu lösen, summieren sich die entsprechend aufzubringenden Kräfte. Die für eine Deinstallation einer mehradrigen Schneidklemmverbindung erforderlichen Zugkräfte können bei größerem Leiterquerschnitt so groß werden, dass sie von einer einzelnen, zum Beispiel auf einer Leiter stehenden und über Kopf agierenden Person nicht mehr aufgebracht werden können. So ist unter Umständen die Deinstallation einer Deckenleuchte über Kopf nur schwierig und/oder nur unter zu Hilfenahme aufwändiger Werkzeuge und/oder Absicherungsmaßnahmen zu bewerkstelligen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Kabelkontakt- und Dekontaktierungseinrichtung derart zu konstruieren, dass sie die Vorteile einer einfachen Schneidklemmeinrichtung, insbesondere der konstruktiv einfachen Form mit nicht entspannbaren Schneidklemmen, bietet und dabei gleichzeitig einfach zu lösen ist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist damit eine Kontaktierungseinrichtung zum Erstellen einer elektrisch leitenden Verbindung mit einem Kabel vorgesehen, wobei die Kontaktierungseinrichtung eine Schneidklemme zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einer Ader des Kabels und einen Einführmechanismus aufweist, mit welchem die Ader des Kabels in die Schneidklemme einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lösemechanismus besteht, mit welchem die in die Schneidklemme eingeführte Ader aus dieser wieder herauslösbar ist.
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Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß also vorgeschlagen, dass die Kontaktierungseinrichtung sowohl zum Erstellen als auch zum Lösen der elektrischen Verbindung auf Basis von Schneidklemmen Mechanismen aufweist, die sowohl die Installation wie aber auch die Deinstallation der Verbindung unterstützen.
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Dies ist insbesondere dann von Relevanz, wenn die durch Federwirkung erzielte Kraft, mit welcher die Schneide auf die Ader gedrückt wird, nicht aufhebbar ist. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn das Kabel in einelementige, federnde Klemmscheren gepresst wird. In diesem Fall, in dem die beiden Schneiden der Schere einander jeweils Schneid- und Gegendruckfläche darstellen, bestehen Schneid- und Gegendruckfläche aus einem Bauteil, so dass die Schneide in Relation zur Druckfläche nicht ohne weitere konstruktive Mittel zurückziehen lässt. Die durch das eingeführte Kabel aufgespreizte Klemme stellt eine ständig gespannte Feder dar, wobei die durch die Federwirkung erzielte Kraft, mit welcher die Schneide auf die Ader gedrückt wird, nicht aufhebbar ist.
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Konstruktive Mittel zum Entspannen auch dieser Klemme sind denkbar und könnten aus einer Vorrichtung, welche beide Schneiden auseinander zieht, oder einer Vorrichtung, welche beide Schneiden, z. B. durch Einführen eines Spreizelementes, auseinanderdrückt bestehen. Doch derartige konstruktive Mittel sind aufwändig und mit vergleichsweise hohen Kosten verbunden.
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Alternativ zur Aufhebung der Federkraft kann eine Deinstallation der Verbindung auch im gespannten Zustand erfolgen, wobei jedoch beim Herauslösen der Ader aus der Schneidklemme entsprechende Reibungswiderstände zu überwinden sind.
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Vorteilhafterweise wir daher ein Schraub- oder Gewindemechanismus vorgeschlagen, mit Hilfe dessen sowohl die erforderlichen Druckkräfte zum Einpressen der Adern in die Schneidkontakte, als auch die erforderlichen Zugkräfte zu deren Herauslösen aufgebaut werden können.
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Dabei wird die Erfindung vorteilhaft derart ausgebildet, dass Einführmechanismus und Lösemechanismus wenigstens ein gemeinsames Bauteil enthalten. Dieser Vorteil wird umso deutlicher für den Fall, dass Einführmechanismus und/oder Lösemechanismus als Schraubmechanismus ausgebildet sind.
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Vorteilhaft wird ein gemeinsames Schraubelement, welches beispielsweise als Überwurfmutter ausgebildet sein kann, als Teil eines Einführmechanismus und Teil eines Lösemechanismus ausgeführt.
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Vorteilhaft umfasst der Einführmechanismus ein Führungselement, welches die Ader derart führt, dass durch die Bewegung des Führungselements in Richtung zu der Schneidklemme die Ader in die Schneidklemme einpressbar und kontaktierbar ist und durch Bewegung des Führungselements in die entgegengesetzte Richtung die Ader aus der Schneidklemme herauslösbar ist. Durch die Fixierung der Ader durch das Führungselement sind auf die Ader Druckkräfte und Zugkräfte gut zu übertragen, so dass die Ader gegen den Federdruck der Schneidklemme in diese hineinführbar bzw. aus dieser herauslösbar ist Die Bewegung des Führungselements in Relation zur Schneidklemme bzw. einem auch mehrere Schneidklemmen enthaltenden Schneidelements wird vorteilhaft mittels eines Schraubmechanismus erzielt, der durch die Umsetzung eines Drehmoments in eine Druckkraft bzw. Zugkraft auch unter schwierigen Installationsbedingungen wie auf einer hohen Leiter und über Kopf die Kontaktierung bzw. Dekontaktierung ermöglicht.
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Vorteilhaft wird dazu auf das Führungselement eine Überwurfmutter aufgepresst. Dadurch kann die Realisierung der Erfindung auf der Seite des anzuschließenden Kabels kostengünstig durch zwei Elemente, nämlich das Führungselement sowie die Überwurfmutter erfolgen. Wird auf der Seite des Kabelanschlusses das Schneidelement mit einem Außengewinde versehen, ist gemäß des Ausführungsbeispiels neben den Schneidkontakten selbst nur ein Element zur Umsetzung des Kerns der Erfindung erforderlich.
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Eine weiterhin vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, den Bereich der Schneidklemmen komplett von einem Gehäuse mit Außengewinde zu umgeben, so dass bei ausreichend langem Gehäuse ein Berührungsschutz geboten wird. Desweiteren entsteht in Kombination mit der Überwurfmutter ein geschlossener Raum, der die Verbindung gegen Umwelteinflüsse schützt. Vorteilhafterweise wird dieser Raum durch eine Radialdichtung abgedichtet. Vorteilhaft ist weiterhin vorgesehen, dass eine Zugentlastung das unbeabsichtigte Lösen der Verbindung verhindert.
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Durch die Konstruktion basierend auf Überwurfmutter und Radialdichtung ist des Weiteren ein mechanischer Anschlag definiert, der dem Monteur die korrekte Installation erleichtert.
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Die zuvor beschriebene Konstruktion des Aufpressens der Überwurfmutter auf das Führungselement bietet weiterhin den Vorteil, dass diese Verwindung sowohl Zug- als auch Druckkräfte übertragen kann. Somit wird in einfacher konstruktiver Weise der Einführmechanismus und Lösemechanismus realisiert, welcher sowohl die Kräfte zur Bewegung des Führungselements in Richtung der Schneidklemme als auch in entgegen gesetzte Richtung überträgt.
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Weiterhin wird das Führungselement vorteilhaft derart ausgeführt, dass das anzuschließende Kabel durch das Element axial hindurchführbar ist. Dies ermöglicht zum einen eine im Wesentlichen runde Bauform für die Aufnahme der Überwurfmutter und ermöglicht im Bereich der Schneidklemmen durch eine radiale Verteilung der einzelnen Adern die für eine saubere Isolation erforderliche räumliche Trennung. Durch die Abspreizung der Adern nach außen werden diese zur Aufnahme in die Schneiklemmen orthogonal ausgerichtet und durch das Führungselement fixiert.
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Dabei bietet diese Anordnung weiterhin den Vorteil, dass die Schneidklemmen nahe dem äußeren Rand entsprechend der Anzahl der Adern im Dreieck, Quadrat oder letztlich kreisförmig angeordnet werden können, so dass in ihrer Mitte ein Hohlraum zur raumsparenden Aufnahme des Führungselements entsteht.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
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Es zeigen
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1a, b ein Kabelanschlusselement mit Ver- und Entriegelungsmechanismus gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Schnittdarstellung bzw. in Draufsicht,
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2 ein Schneidelement gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht, teilweise im Schnitt, und
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3a, b einen Schneidkontakt mit bzw. ohne eingepresster Ader.
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Aus 1a, b und 2 ist eine Kontaktierungseinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Kabelanschlusselement und einem Geräteanschlusselement ersichtlich. Dabei ist ein Führungselement 1 vorgesehen, durch welches das anzuschließende Kabel von der Seite der Kabelverschraubung 4, 5 einführbar ist. Auf der anderen Seite des auch Spleißbody genannten Führungselementes 1 sind die Adern 8 des Kabels radial nach außen spreizbar und in den dafür vorgesehenen Nuten 15 fixierbar.
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Das Kabelanschlusselement weist ferner eine Überwurfmutter 3 auf, welche derart mit dem Führungselement 1 verbunden ist, dass sie drehbar gelagert ist, axial aber weder in die eine noch in die andere Richtung über einen bestimmten Toleranzbereich hinaus bewegbar ist. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Führungselement 1 einen Innenring 13 auf, über den die Überwurfmutter 3 herübergepresst ist, so dass sie zwischen Innenring 13 und Außenring 14 nur innerhalb des bestimmten Toleranzbereiches axial verschiebbar ist. Dabei ist die Dimensionierung bevorzugt so gewählt, dass der Innenring 13 ein Abziehen der Überwurfmutter 4 bis zu solchen Zugkräften verhindert, die im Bereich der Kabelauszugskräfte liegen. Ferner weist das Kabelanschlusselement eine Radialdichtung 2 auf, die im installierten Zustand ein Abdichten des Innenraums des Schneidelements 11 ermöglicht.
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Aus 2 ist ein Ausführungsbeispiel des Schneidelements 11 der Erfindung ersichtlich. Das Element weist wenigstens eine U-förmige, doppelseitige Schneidklemme 6 auf, in die eine Ader 8 einpressbar ist. Ferner weist das Schneidelement 11 zwischen den Schneidklemmen 6 einen Hohlraum 10 auf, in den das Führungselement 1 des Kabelanschlusselements einführbar ist. Durch Einführen des Führungselements 1 in den Hohlraum 10 des Schneidelements 11 sind die radial nach außen abstehenden Adern 8 des Kabels durch die Schneidklemmen 6 die Isolierung der Adern durchschneidend kontaktierbar.
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Durch das Aufschrauben der Überwurfmutter 3 auf das Außengewinde 7 des Schneidelements wird über den Innenring 13 des Führungselements 1 auf dieses der für das Einpressen der Adern in die Schneidklemmen 6 erforderliche Druck weitergegeben. In umgekehrter Weise wird beim Lösen der Überwurfmutter 3 ein Druck gegen den Außenring 14 des Führungselements 1 aufgebaut, so dass das Führungselement 1 die Adern 8 des Kabels trotz der Reibungswiderstände aus den Schneidklemmen 6 herauszieht.
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Die 3a, b zeigen ein Ausführungsbeispiel für eine Schneidklemme 6, bei der die Federkraft in Richtung 9 nicht ohne zusätzliche konstruktive Mittel aufhebbar ist. 3a zeigt die Ader 8 in nicht geklemmtem, 3b in geklemmtem Zustand.
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In diesem Fall, in dem beide Schneiden 16 einander jeweils Schneid- und Gegendruckfläche darstellen, bestehen Schneid- und Gegendruckfläche aus einem Bauteil, so dass die Schneide in Relation zur Druckfläche nicht ohne weitere konstruktive Mittel zurückziehen lässt. Die durch das eingeführte Kabel aufgespreizte Klemme stellt eine ständig gespannte Feder dar, wobei die durch die Federwirkung erzielte Kraft in Richtung 9, mit welcher die Schneide auf die Ader gedrückt wird, nicht aufhebbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Führungselement (Spleißbody)
- 2
- Radialdichtung
- 3
- Überwurfmutter
- 4
- Kabelverschraubung, Überwurfmutter
- 5
- Kabelverschraubung, Gummiring
- 6
- Schneidklemme
- 7
- Außengewinde des Schneidelements
- 8
- Ader
- 9
- Richtung der Federkraft
- 10
- Hohlraum zwischen den Schneidklemmen
- 11
- Schneidelement
- 12
- Anschlag
- 13
- Innenring
- 14
- Außenring
- 15
- Nut
- 16
- Schneide, Schneidfläche
