DE102010017266C5 - Elektrische Verteilereinrichtung - Google Patents

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Abstract

Elektrische Verteilereinrichtung (10) zum Anschluss an mehrere Kabel, mit einer Führungseinrichtung (14), einem Anschlussteil (30) und einer Überwurfmutter (12) zum Aufschrauben auf das Anschlussteil (30), welches ein Anschlusselement (22) und eine mit dem Anschlusselement (22) elektrisch verbundene Schneidklemmeneinrichtung (24) aufweist, wobei die Führungseinrichtung (14) ein Kabelaufnahmeteil (16) zum Aufnehmen der jeweils mindestens eine Ader aufweisenden Endbereiche der Kabel und ein Aderführungsteil (18) zur Führung der Adern mittels Aderführungsstrukturen (34) besitzt, wobei die Schneidklemmeneinrichtung (24) eine der Anzahl der im Kabelaufnahmeteil (16) aufnehmbaren Kabel entsprechende Anzahl von mehreren Schneidklemmen (26) aufweist, die jeweils mit dem Anschlusselement (22) elektrisch verbunden sind, und beim Aufschrauben der die Führungseinrichtung (14) übergreifenden Überwurfmutter (12) auf das Anschlussteil (30) die Aderisolationen der in der Führungseinrichtung (14) geführten Adern von den Schneidklemmen (26) durchtrennt werden.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Verteilereinrichtung zum Anschluss an zumindest ein Kabel, mit einer Führungseinrichtung, einem Anschlussteil und einer Überwurfmutter zum Aufschrauben auf das Anschlussteil, wobei das Anschlussteil mindestens ein Anschlusselement und mindestens eine mit dem Anschlusselement elektrisch verbundene Schneidklemmeneinrichtung aufweist.
  • Zur Übertragung von elektrischen Signalen oder auch von elektrischer Leistung von einer Maschine oder Anlage zu mehreren anderen Maschinen oder Anlagen existieren Verteilersysteme. Diese Verteilersysteme bestehen z. B. aus einem als Verteilerstück ausgebildeten elektrischen Verteiler zum Anschluss an als Steckanschlüsse oder Leitungen ausgebildeten Leitungs- und/oder Anschlusseinrichtungen. Das Verteilerstück ist dabei zum Beispiel als T-Stück (Y-Verbinder) oder als H-Stück ausgebildet.
  • Als Y- oder H-Steckverbinder ausgebildete Verteilereinrichtungen bzw. Verteilersysteme sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Dies sind z. B. Kabelanschlussstecker, die jedoch über vollkommen getrennte Kabeleinführungen verfügen. Die Schneidklemmeneinrichtungen dieses Verteilersystems sind einzelne Schneidklemmen.
  • Aus der DE 10 2008 019 764 A1 ist ein Verteilersystem bekannt, das aus einem als H-Stück ausgebildeten elektrischen Verteiler und darauf aufschraubbare/aufgeschraubten Kabelanschlusssteckern besteht. Dabei sind Führungseinrichtung, Anschlussteil und Überwurfmutter zum Aufschrauben auf das Anschlussteil im jeweiligen Kabelanschlussstecker, die Komponenten für die Verteiler-Funktion des Verteilersystems im separaten/separierbaren H-Stück angeordnet.
  • Ein derartiges Verteilersystem ist aufgrund des „Baukasten-Prinzips” zwar sehr flexibel konfigurierbar, benötigt aufgrund der Mehrzahl von Kabelanschlusssteckern und dem separaten Verteilerstück viele Einzelkomponenten und einen vergleichsweise großen Bauraum.
  • Die DE 198 52 489 C1 zeigt eine elektrische Verteilereinrichtung zum Anschluss mehrerer Kabel. Die Verteilereinrichtung weist ein Gehäuse mit T-förmigem Teil und einem rohrförmigen Anschlussstopfen auf. In diesen ist ein mittels einer aufschraubbaren Überwurfmutter befestigbarer Kontaktträger aus Isolierstoff eingeführt, der Schneidklemmenkontakte zum elektrischen Verbinden von zugehörigen Kabeladern trägt. Die entsprechenden Kabel sind jeweils in einer Führungseinrichtung des T-förmigen Gehäuseteils aufgenommen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative Verteilereinrichtung zu schaffen, die kompakt ist, möglichst wenig Teile aufweist und sich dennoch einfach montieren lässt.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Bei der erfindungsgemäßen Verteilereinrichtung ist vorgesehen, dass die Führungseinrichtung ein Kabelaufnahmeteil zum Aufnehmen mehrerer jeweils mindestens eine Ader aufweisender Endbereiche von Kabeln und ein Aderführungsteil zur Führung der Adern mittels Aderführungsstrukturen besitzt, wobei die mindestens eine Schneidklemmeneinrichtung eine der Anzahl der im Kabelaufnahmeteil aufnehmbaren Kabel entsprechende Anzahl von mehreren Schneidklemmen aufweist, die jeweils mit dem mindestens einen Anschlusselement elektrisch verbunden sind und beim Aufschrauben der die Führungseinrichtung übergreifenden Überwurfmutter auf das Anschlussteil die Aderisolationen der in der Führungseinrichtung geführten Adern von den Schneidklemmen durchtrennt werden. Die Verteilereinrichtung ist in ihrer äußeren Form entsprechend einer Kabelanschlusseinrichtung wie einem Kabelanschlussstecker zum Anschluss an mehrere Kabel aufgebaut, weist jedoch intern die elektrische Verschaltung einer Verteilereinrichtung auf. Dabei ist die mindestens eine Schneidklemmeneinrichtung als Mehrfach-IDC-Kontakt ausgebildet (IDC: Insulation Displacement Connector – dt.: Verbindung durch Isolationsverdrängung). Durch diese Integration der Verteilerfunktion in eine Kabelanschlusseinrichtung für mehrere Kabel wird die Anzahl der Bauteile reduziert und eine kompakte Bauweise erreicht. Das Anschlussteil ist insbesondere ein Steckverbinder mit darin fingersicher angeordnetem Anschlusselement.
  • Mit Vorteil ist vorgesehen, dass das Anschlusselement die Schneidklemmeneinrichtung aufweist. Das Anschlusselement liegt somit für den Einbau in das Anschlussteil bereits vorkonfektioniert in besonders simpler Ausführung vor. Es besteht z. B. aus einem Anschluss und der Schneidklemmeneinrichtung.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schneidklemmeneinrichtung mit Schneidklemmen einstückig ausgebildet ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Anschlusselement als einstückiges Anschlusselement ausgebildet ist. Dieses kann zum Beispiel als Biegestanzteil ausgebildet sein.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass die Verteilereinrichtung eine Dichtung zur Aufnahme in das Kabelaufnahmeteil aufweist, wobei die Dichtung eine Anzahl an Durchbrüchen aufweist, die der Anzahl der maximal anzuschließenden Kabel entspricht.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass beim Aufschrauben der die Führungseinrichtung übergreifenden Überwurfmutter auf das Anschlussteil die Endbereiche der Kabel im Kabelaufnahmeteil mittels der Dichtung festgeklemmt werden. Diese Dichtung übernimmt dann weiterhin auch die Funktion einer Zugentlastung.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Anschlussteil einen Anschlusskörper aufweist, der einen Anschluss des Anschlusselements und zumindest einen Teil der Schneidklemmeneinrichtung aufnimmt. Liegt das Anschlusselement als einstückig ausgebildetes Anschlusselement mit Schneidklemmeneinrichtung vor, so lässt es sich besonders einfach in den Anschlusskörper einbauen.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass das Anschlussteil ein Außengewinde und die Überwurfmutter ein Innengewinde aufweist, wobei diese Gewinde zum Aufschrauben der Überwurfmutter auf das Anschlusselement zusammenwirken.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Anschlussteil an ein Gerät, einen Stecker und/oder eine Kabelanschlusseinrichtung anschließbar, insbesondere fixierend anschließbar ist. Das Anschlussteil weist weiterhin bevorzugt eine Verriegelungsmutter, wie zum Beispiel eine Überwurfmutter, zum fixierendem Anschluss an das Gerät, den Stecker oder die Kabelanschlusseinrichtung auf.
  • Schließlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Verteilereinrichtung als Y-Verteilereinrichtung für zwei Kabel ausgebildet ist, bei der die Schneidklemmeneinrichtung zwei Schneidklemmen aufweist. Die Schneidklemmeneinrichtung ist somit als Doppel-IDC-Kontakt ausgebildet, der die Y-Verteilerfunktion erfüllt. Die entsprechende Dichtung ist eine Doppeldichtung. Diese ist zum Beispiel im Wesentlichen zylinderförmig mit zwei parallel zu der Zylinderachse der Zylinderform ausgerichteten Durchbrüchen (Bohrungen), die einen dem Außendurchmesser der Kabel entsprechenden Durchmesser aufweisen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer elektrischen Verteilereinrichtung mit Führungseinrichtung, Überwurfmutter und Anschlussteil gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
  • 2 eine perspektivische Darstellung der geschnittenen Komponenten Führungseinrichtung mit Doppeldichtung und des geschnittenen Anschlussteils der Verteilereinrichtung der 1 und
  • 3 eine perspektivische Darstellung der geschnittenen Führungseinrichtung mit Anschlusselementen der 1.
  • Die 1 zeigt eine als Y-förmige Kabelanschluss-Verteilereinrichtung ausgebildete Verteilereinrichtung 10 in Explosionsdarstellung. Zu der Verteilereinrichtung 10 gehören eine Überwurfmutter 12, eine Führungseinrichtung 14 mit Kabelaufnahmeteil 16 und Aderführungsteil 18, eine als Doppeldichtung für zwei Kabelenden ausgebildete Dichtung 20 zum Einlegen in den Kabelaufnahmeteil 16 der Führungseinrichtung 14, vier Anschlusselemente 22, die auf ihrer dem anzuschließenden Kabel und der Führungseinrichtung 14 zugewandten Seite mit je einer zwei Schneidklemmen 26 aufweisenden Schneidklemmeneinrichtung 24 verbunden sind, und ein Anschlusskörper 28, der zusammen mit den im Anschlusskörper 28 angeordneten Anschlusselementen 22 und Schneidklemmen 24 ein Anschlussteil 30 bildet. Der Anschlusskörper 28 weist weiterhin ein einem nicht gezeigten Innengewinde der Überwurfmutter 12 entsprechendes Außengewinde 32 auf.
  • Der Aderführungsteil 18 weist zur Führung und Ausrichtung der Aderenden der Adern vor dem Zusammenfügen von Führungseinrichtung 14 und Anschlussteil 30 acht paarweise angeordnete Aderführungsstrukturen 34 auf. Je zwei der acht Aderführungsstrukturen 34 sind einem entsprechenden Paar von Schneidklemmen 26 einer der vier Schneidklemmeinrichtung 24 zugeordnet. Jede der Schneidklemmeinrichtung 24 ist Bestandteil der in dieser Ausführungsform einstückig ausgebildeten Anschlusselemente 22. Die vier Anschlüsse der Anschlusselemente sind ihrerseits als andere Schneidklemmen 36 ausgebildet, die in eine Führungseinrichtung 38 einer Kabelanschlusseinrichtung 40 für ein einzelnes Kabel eingreifen. Diese Kabelanschlusseinrichtung 40 ist als solche bekannt. Sie weist ihrerseits neben der Führungseinrichtung 38 ebenfalls eine Überwurfmutter 42 und eine ringförmige Dichtung 44 auf.
  • 2 zeigt die Führungseinrichtung 14 und das Anschlussteil 30 der Verteilereinrichtung 10 in gemeinsamer Schnittdarstellung. Die Führungseinrichtung 14 besteht wie gesagt in Längsrichtung aus dem Kabelaufnahmeteil 16 und dem sich daran anschließenden Aderführungsteil 18 mit paarweise angeordneten Aderführungsstrukturen 34. Die Führungseinrichtung 14 ist dabei in Längsausrichtung, also entlang der Längsachse 38 im Wesentlichen als Hohlzylinder geformt.
  • Das Kabelaufnahmeteil 16 weist eine Mehrzahl umfänglich angeordneter Lamellen 46 auf, an denen innenseitig die Dichtung 20 anliegen kann, wie in 2 gezeigt. Die Lamellen 46 wirken mit einer innenseitig an der Überwurfmutter 12 vorgesehenen Abschrägung als sogenannte Pg-Verschraubung zusammen, sodass beim Aufschrauben der Überwurfmutter 12 auf das Anschlussteil 30 die Lamellen 46 gegen die Dichtung 20 gedrückt werden und sich dadurch eine Abdichtung zum Endbereich des Kabels hin ergibt. Gleichzeitig wirkt diese Anordnung als Zugentlastung der beiden Kabel.
  • Es ergibt sich folgende Funktion der Anordnung aus den paarweise angeordneten Aderführungsstrukturen 34 des Aderführungsteils 18 und den Schneidklemmeinrichtungen 24 mit je zwei Schneidklemmen 26: Sind die Endbereiche der beiden Kabel in den Kabelaufnahmeteil 16 eingeführt und durch die Durchbrüche der Dichtung gefädelt, so durchgreifen die Adern der Kabel den Innenraum der Führungseinrichtung 14 und gelangen in deren Aderführungsteil 18. Dort werden die Adern radial nach außen umgebogen und in die als Ausnehmungen ausgebildeten Führungsstrukturen 36 so eingelegt, dass jeweils eine Ader des einen der beiden Kabel in eine der Aderführungsstrukturen 34 eines Paares und jeweils eine Ader des anderen der beiden Kabel in die jeweils andere Aderführungsstruktur 34 des jeweiligen Paares eingelegt wird. Die Aderführungsstrukturen 34 dienen dabei als Rückhaltesperren für die Aderenden.
  • Da in dieser Konfiguration die in den Aderführungsstrukturen 34 jeweils eines Aderführungsstrukturpaares eingelegten Aderenden die Schneidklemmen 26 einer gemeinsamen Schneidklemmeneinrichtung 24 des Anschlussteils 30 kreuzen, kommt es beim Aufschrauben der Überwurfmutter 12 auf das Anschlussteil 30 zu einem Einschneiden der Aderisolation und anschließend zur Kontaktierung des Leiters der Adern durch die Schneidklemmen 24. Da die Schneidklemmen 26 innerhalb der Schneidklemmeneinrichtung 24 bzw. des Anschlusselements 22 kurzgeschlossen sind, ergibt sich an dieser Stelle die Verteiler-Funktion der Verteilereinrichtung 10.
  • Die kreisförmig angeordneten Anschlusselemente 22 sind gekröpft ausgebildet, um von dem kompakten Steckbereich im Anschlusskörper 30 auf den räumlich größeren Anschlussbereich im Aderführungsteil 18 aufzuspreizen. Die Anschlusselemente 22 mit Schneidklemmen 26 (IDC-Kontakte) sind weiterhin im Anschlusskörper 28 verrastet, um bei der Be- und Entschaltung in Position zu bleiben.
  • Mittels der anderen Schneidklemmen 36 des Anschlusselements 22 auf dessen der Führungseinrichtung 14 abgewandten Seite können die Anschlusselemente 22 die Leitungen der Adern des an die Kabelanschlusseinrichtung 40 angeschlossenen weiteren Kabels elektrisch kontaktieren.
  • Somit ist die konkret in den 1 bis 3 gezeigte Anordnung aus Verteilereinrichtung 10 und Kabelanschlusseinrichtung 40 eine Y-Verteilereinrichtung (T-Verteilereinrichtung) zum Anschluss an drei Kabel.
  • Alternativ zur gezeigten Anordnung der Verteilereinrichtung 10 kann diese auch zum Anschluss an ein elektrisches Gerät, einen Stecker oder Ähnlichem dienen.
  • Zur Führung der Schneidklemmen 34 innerhalb des Aderführungsteils 18 an die Position, in der die Aderführungsstruktur 34 die jeweils eingelegte Ader hält, kann die entsprechende Schneidklemme 26 in eine Führungsstruktur des Aderführungsteils 18 eingreifen. Die 3 zeigt in einer Schnittdarstellung die Führungseinrichtung 14 mit den in nicht näher gezeigten Führungsstrukturen eingesteckten Schneidklemmen 26 der Anschlusselemente 22.
  • Es ergibt sich folgende Funktion:
    Zum Anschluss der beiden in den Kabelaufnahmeteil 16 der Verteilereinrichtung 10 einzuführenden Kabel werden diese auf eine bestimmte Länge abgemantelt. Anschließend werden die Endbereiche der beiden Kabel bis auf Anschlag in die Führungseinrichtung 14 eingeführt, die einzelnen Adern gemäß Beschaltungsplan im Aderführungsteil 18 positioniert und mit einem Werkzeug (z. B. Standard-Seitenschneider) bündig abgeschnitten. Nun wird das Ganze auf den vorzugsweise verpolsicheren Anschlussteil 30 aufgesetzt und die Überwurfmutter 12 mit einem vorgegebenen Nenndrehmoment angezogen. Dabei findet die Beschaltung der Anschlüsse der Anschlusselemente 22 sowie die Abdichtung und Kabelzugentlastung, wie bei einer üblichen Kabelverschraubung, statt.
  • Es ergeben sich folgenden Vorteile:
    • 1. Jedes anzuschließende elektrische Gerät benötigt nur eine Anschlussdose für die Verteilereinrichtung 10. Das letzte Gerät in einer Reihe kann mit einer standardmäßigen Kabelanschlusseinrichtung (z. B. entsprechend der Kabelanschlusseinrichtung 40) angeschlossen werden. Durch Dichtsetzen einer der beiden (Kabel-Einlass-)Durchbrüche der Dichtung 20 lässt sich die Verteilereinrichtung 10 auch nur mit einem Kabel beschalten.
    • 2. Beim Austausch von elektrischen Geräten wird die Energieverteilung nicht unterbrochen.
    • 3. Zum Anschluss von zwei Kabeln muss nur eine Mutter (nämlich die Überwurfmutter 12) angezogen werden. Das spart Zeit und damit Kosten.
    • 4. Die physikalische Energieverteilung findet in der Verteilereinrichtung 10 außerhalb der elektrischen Geräte statt. Dadurch sind die Geräte günstiger und sie sind von der Kontakterwärmung befreit.
    • 5. Die Konfektionierung der Verteilereinrichtung 10 ist geräteunabhängig und kann vor Ort bequem im Schwenkradius der Kabel durchgeführt werden. Wenn die Gesamtlänge der Installation überschaubar ist, kann die gesamte Energieverteilung auch vorkonfektioniert und nur noch vor Ort zusammengesteckt werden.
    • 6. Der konstruktive Aufbau der Verteilereinrichtung 10 ist im Vergleich zu anderen technischen Lösungen minimalistisch, sodass die Gesamtkosten für eine Energieverteilung deutlich günstiger sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Verteilereinrichtung
    12
    Überwurfmutter
    14
    Führungseinrichtung
    16
    Kabelaufnahmeteil
    18
    Aderführungsteil
    20
    Dichtung
    22
    Anschlusselement
    24
    Schneidklemmeneinrichtung
    26
    Schneidklemme
    28
    Anschlusskörper
    30
    Anschlussteil
    32
    Außengewinde
    34
    Aderführungsstruktur
    36
    Schneidklemmen, andere
    38
    Führungseinrichtung, andere
    40
    Kabelanschlusseinrichtung
    42
    Überwurfmutter, andere
    44
    Ringförmige Dichtung
    46
    Lamelle

Claims (10)

  1. Elektrische Verteilereinrichtung (10) zum Anschluss an mehrere Kabel, mit einer Führungseinrichtung (14), einem Anschlussteil (30) und einer Überwurfmutter (12) zum Aufschrauben auf das Anschlussteil (30), welches ein Anschlusselement (22) und eine mit dem Anschlusselement (22) elektrisch verbundene Schneidklemmeneinrichtung (24) aufweist, wobei die Führungseinrichtung (14) ein Kabelaufnahmeteil (16) zum Aufnehmen der jeweils mindestens eine Ader aufweisenden Endbereiche der Kabel und ein Aderführungsteil (18) zur Führung der Adern mittels Aderführungsstrukturen (34) besitzt, wobei die Schneidklemmeneinrichtung (24) eine der Anzahl der im Kabelaufnahmeteil (16) aufnehmbaren Kabel entsprechende Anzahl von mehreren Schneidklemmen (26) aufweist, die jeweils mit dem Anschlusselement (22) elektrisch verbunden sind, und beim Aufschrauben der die Führungseinrichtung (14) übergreifenden Überwurfmutter (12) auf das Anschlussteil (30) die Aderisolationen der in der Führungseinrichtung (14) geführten Adern von den Schneidklemmen (26) durchtrennt werden.
  2. Verteilereinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Anschlusselement (22) die Schneidklemmeneinrichtung (24) aufweist.
  3. Verteilereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schneidklemmeneinrichtung (24) mit den Schneidklemmen (26) einstückig ausgebildet ist.
  4. Verteilereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anschlusselement (22) als einstückiges Anschlusselement (22) ausgebildet ist.
  5. Verteilereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei diese eine Dichtung (20) zur Aufnahme in das Kabelaufnahmeteil (16) aufweist, die eine Anzahl an Durchbrüchen aufweist, die der Anzahl der maximal anzuschließenden Kabel entspricht.
  6. Verteilereinrichtung nach Anspruch 5, wobei beim Aufschrauben der die Führungseinrichtung (14) übergreifenden Überwurfmutter (12) auf das Anschlussteil (30) die Endbereiche der Kabel im Kabelaufnahmeteil (16) mittels der Dichtung (20) festgeklemmt werden.
  7. Verteilereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anschlussteil (30) einen Anschlusskörper (28) aufweist, der einen Anschluss des Anschlusselements (22) und zumindest einen Teil der Schneidklemmeneinrichtung (24) aufnimmt.
  8. Verteilereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anschlussteil (30) ein Außengewinde (32) und die Überwurfmutter (12) ein Innengewinde aufweist, wobei die Gewinde zum Aufschrauben der Überwurfmutter (12) auf das Anschlussteil (30) zusammenwirken.
  9. Verteilereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anschlussteil (30) an ein Gerät, einen Stecker und/oder eine Kabelanschlusseinrichtung (40) anschließbar, insbesondere fixierend anschließbar ist.
  10. Verteilereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei diese als Y-Verteilereinrichtung für zwei Kabel ausgebildet ist, bei der die Schneidklemmeneinrichtung (24) zwei Schneidklemmen (26) aufweist.
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