DE102015109247B4 - Anschlussvorrichtung für Kabel und ein entsprechendes System - Google Patents

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Abstract

Anschlussvorrichtung für elektrische Leiter, bestehend aus einem hülsenartigen Aufnahmeelement und zumindest einem Kontaktelement (7), wobei das Aufnahmeelement aus einer ersten Halbschale (1) und einer zweiten Halbschale (2) gebildet ist, wobei die erste Halbschale (1) und die zweite Halbschale (2) über eine gelenkige Verbindung (3) miteinander verbunden sind, wobei die erste Halbschale (1) und die zweite Halbschale (2) an der, der gelenkigen Verbindung (3) gegenüberliegenden Seite eine gegenseitige Verriegelung aufweisen, wobei die Verrieglung aus zumindest einem Riegel (4) und zumindest einer, dem Riegel (4) korrespondierenden Riegelaufnahme (5) gebildet ist, wobei das Kontaktelement (7) über zwei Kontaktbereiche verfügt, einen ersten Kontaktbereich (7.1) und einen zweiten Kontaktbereich (7.2), wobei in der zweiten Halbschale (2) zumindest eine Leiteraufnahme (8) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteraufnahme (8) eine Kontaktöffnung (6) kreuzt, Kontaktelement (7) und die Kontaktöffnung (6) an der, der gelenkigen Verbindung (3) gegenüberliegenden Seite der ersten Halbschale (1) und der zweiten Halbschale (2), im Bereich der gegenseitigen Verriegelung angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Anschlussvorrichtung für elektrische Leiter gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
  • Ein derartiges Anschlusselement wird benötigt, um elektrische Kabel oder Leitungen, welche um ein zylinderförmiges Bauteil, z. B. einen Schlauch angeordnet sind, elektrisch zu kontaktieren. Dabei handelt es sich vorzugsweise um einen Schlauch zur künstlichen Beatmung von Patienten im Medizinbereich. Derartige Schläuche müssen beheizbar sein, damit die geförderte Luft im Schlauch vorgewärmt wird. Dies ist nötig um einen Patienten mit körperwarmer Atemluft oder Sauerstoff zu versorgen, da sonst die Möglichkeit einer Erkältung, Lungenentzündung oder ähnlicher Erkrankungen durch zu kalte Sauerstoffgabe besteht.
  • Derartige Schläuche verfügen dafür meist über ein doppelspiralförmiges Stützgeflecht. In den Spiralen des Stützgeflechts sind elektrische Litzen eingearbeitet. Durch Anlegen von elektrischem Strom an den ersten Enden der Litzen im Stützgeflecht, sowie das Verbinden der zweiten Enden der Litzen fungieren diese als Heizdraht im Schlauchmantel. Dadurch kann der Schlauchmantel sowie in dem Schlauch geförderte, fließfähige Medien wie Luft oder Sauerstoff erwärmt werden.
  • Aus der DE 10 2015 005 919 A1 ist Leitungsverbinder zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen zwei mit einer isolierenden Umhüllung versehenen Leitern bekannt. Über ein Scharnier sind zwei Teile beweglich miteinander verbunden, so dass beim zusammenklappen zwei angelegte Leiterenden in eine Klemmvorrichtung eingedrückt und miteinander verbunden werden.
  • Die WO 99/60 669 A1 offenbart einen elektrischen Schnellverbinder, welcher aus zwei miteinander verbundenen Teilen besteht. Beim Zusammenfügen der Teile werden zwei eingefügte elektrische Leiter mittels Piercing-Kontakten miteinander verbunden. Ein derartiger Gegenstand ist ebenfalls aus der US 3 576 518 A bekannt, bei welchem die Leiter hingegen über Schneidklemmen kontaktiert werden.
  • Aus der US 2014/0 236 083 A1 ist ein medizinischer Schlauch mit umlaufenden, elektrischen Leitern, sowie eine Vorrichtung zur Kontaktierung der umlaufenden Leiter bekannt.
  • Die DE 20 2007 013 963 U1 offenbart eine Verbindungsvorrichtung für Leiter, die ein Gehäuse mit einem Grundteil und einem Deckelteil aufweist. In den über Scharniere verbundenen Teilen sind Stromschienen aufgenommen, mittels welcher elektrische Leiter beim Schließen des Gehäuses verbunden werden können.
  • Ein großes Problem stellt bei den bekannten Lösungen die Kontaktierung elektrischer Litzen an derartigen Schläuchen dar. Diese sind sehr dünn und filigran um als Heizdraht genutzt werden zu können. Daher können sie nicht maschinell mit Leitern eines zugeführten Kabels kontaktiert werden. Bisher ist der Anschluss und die elektrische Kontaktierung der elektrischen Leiter Handarbeit. Diese ist sehr aufwändig, zeit- und personalintensiv, sowie teuer.
  • Aufgabenstellung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin eine Anschlussvorrichtung vorzustellen, welche die aufwändige, manuelle, teure und zeitintensiver Kontaktierung der elektrischen Leiter im Schlauch vereinfacht. Es soll gegenüber der bekannten Lösung eine wirtschaftlichere Möglichkeit zum Anschluss solcher elektrischen Leiter vorgestellt werden.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 und durch die Merkmale des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Bei der Erfindung handelt es sich um eine Anschlussvorrichtung, welche aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Halbschalen gebildet wird. Die Halbschalen sind dafür vorgesehen, einen Schlauch zu umgreifen und miteinander an den Schlauch zu verrastet. Dafür sind die Halbschalen einseitig, gelenkig miteinander verbunden. Durch Aufklappen der Halbschalen kann die Anschlussvorrichtung um den Schlauch gelegt werden. Durch Zusammenklappen der Halbschalen und verrasten auf der, dem Gelenk gegenüberliegenden Seite wird die Anschlussvorrichtung auf dem Schlauch befestigt und gehalten.
  • Für die Verrastung der Halbschalen ist an einer der Halbschalen zumindest ein Riegel vorgesehen, welcher in eine Riegelaufnahme an der zweiten Halbschale eingreift. Riegel und Riegelaufnahme sind an der, der gelenkigen Verbindung gegenüberliegenden Seite der Halbschale vorgesehen.
  • Die Anschlussvorrichtung weist elektrische Kontaktelemente auf, welche sowohl zur Kontaktierung von elektrischen Leitern oder Litzen des Schlauchs, als auch zur Kontaktierung von elektrischen Leitern oder Litzen anzuschließender Kabel vorgesehen sind. Dabei ist vorgesehen, jeweils einen elektrischen Leiter des anzuschließenden Kabels mit einem elektrischen Leiter oder Litze des Schlauchs elektrisch zu verbinden.
  • Dabei ist das Kontaktelement in einer der Halbschalen der Anschlussvorrichtung befestigt und in dieser gehalten. Das Kontaktelement bildet zwei Kontaktbereiche aus. Die Kontaktbereiche sind jeweils zur Aufnahme und Kontaktierung einer elektrischen Litze des Schlauches und einer elektrischen Litze eines anzuschließenden Kabels vorgesehen. Dabei können die Kontaktbereiche verschiedenartig ausgebildet sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein erster der Kontaktbereiche als Schneidklemme ausgebildet und zur Kontaktierung einer Litze des Schlauches vorgesehen. Ein zweiter Kontaktbereich des Kontaktelements ist als Cimpanschluss ausgebildet und zur Kontaktierung einer Litze des anzuschließenden Kabels vorgesehen.
  • Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass beide Kontaktbereich, der erste Kontaktbereich und der zweite Kontaktbereich des Kontaktelements als Schneidklemmen ausgeführt sind. Der erste Kontaktbereich ist zur Kontaktierung einer Litze des Schlauches vorgesehen, und der zweite Kontaktbereich zur Kontaktierung einer Litze des anzuschließenden Kabels.
  • Dafür sieht die Anschlussvorrichtung Leiteraufnahmen vor, in welche die elektrischen Litzen des Schlauchs und die elektrischen Litzen desanzuschließenden, elektrischen Leiters aufgenommen werden. Die Leiteraufnahmen sind vorzugsweise an in der zweiten Halbschale vorgesehen und befinden sich im Bereich der Verrastung zur ersten Halbschale.
  • Beim Verrasten der beiden Halbschalen miteinander, um den Schlauch, werden die Kontaktbereiche der Kontaktelemente in Kontaktöffnungen in der zweiten Halbschale eingeführt. Die Kontaktöffnungen sind so in der zweiten Halbschale vorgesehen, dass sie die Leiteraufnahmen kreuzen. Durch Einführen der als Schneidklemmen ausgeführten Kontaktbereiche in die Kontaktöffnungen, kontaktieren die Schneidklemmen die in den Leiteraufnahmen geführten Litzen elektrisch und mechanisch.
  • Diese vorteilhafte Ausführung ermöglicht ein einfaches Anbringen der Anschlussvorrichtung an dem Schlauch, sowie ein gleichzeitiges, sicheres Kontaktieren der Litzen des Schlauches mit den Litzen eines anzuschließenden Kabels. Gegenüber der bekannten Möglichkeit derartige Schläuche zu kontaktieren ist die Kontaktierung mit der vorgeschlagenen Anschlussvorrichtung einfacher, schneller und somit wirtschaftlicher.
  • Ausführungsbeispiel
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Anschlussvorrichtung;
  • 2 eine Draufsicht der ersten Anschlussvorrichtung;
  • 3 ein erstes Kontaktelement;
  • 4 eine perspektivische Darstellung der ersten Anschlussvorrichtung mit einem anzuschließenden Schlauch;
  • 5 eine perspektivische Darstellung der ersten Anschlussvorrichtung mit einem angeschlossenem Schlauch;
  • 6 ein zweites Kontaktelement;
  • 7 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Anschlussvorrichtung;
  • 8 eine perspektivische Darstellung der zweiten Anschlussvorrichtung mit einem anzuschließenden Schlauch;
  • 9 eine perspektivische Darstellung der zweiten Anschlussvorrichtung mit einem angeschlossenem Schlauch;
  • Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
  • Die 1 zeigt eine Anschlussvorrichtung in perspektivischer Darstellung. Die Anschlussvorrichtung wird aus einer ersten Halbschale 1 und einer zweiten Halbschale 2 gebildet. Die Halbschalen 1, 2 sind über eine gelenkige Verbindung 3 an deren Längsseite miteinander verbunden.
  • An der, der Verbindung 3 gegenüberliegenden Seite der Halbschalen 2 sind zwei Riegel 4 vorgesehen. Die Riegel 4 sind zur Verrastung mit korrespondierenden Riegelaufnahmen 5 ausgelegt. Durch Zusammenklappen der ersten Halbschale 1 und der zweiten Halbschale 2 können die Riegel 4 in die Riegelaufnahmen 5 einrasten und so die Anschlussvorrichtung schließen.
  • Zudem sind an der ersten Halbschale 1 zwei elektrische Leiter 20 angeschlossen. Die Kabel 20 sind mittels Kontaktelementen 7 mechanisch mit der Halbschale 1 verbunden. Die Kontaktelemente 7 verfügen über einen ersten Kontaktbereich 7.1, welcher in diesem Ausführungsbeispiel als Crimpanschluss ausgebildet ist und die Leiter 20 kontaktiert.
  • Ein zweiter Kontaktbereich 7.2 der Kontaktelemente 7 ist zur Kontaktierung weiterer elektrischer Leiter 30 vorgesehen. Der zweite Kontaktbereich 7.2 ist dabei als Schneidklemme ausgebildet. Die weiteren elektrischen Leiter 30 sind in Leiteraufnahmen 8 in der zweiten Halbschale 2 angeordnet. Die Leiteraufnahme 8 ist mit einer Kontaktöffnung 6 verbunden. Die Kontaktöffnung 6 ist dabei als Kavität zur Aufnahme des zweiten Kontaktbereichs 7.2 vorgesehen.
  • Durch Schließen der beiden Halbschalen 1, 2 tauchen die zweiten Kontaktbereiche 7.2 in die Kontaktöffnungen 6 der zweiten Halbschale 2 ein. Die in den Leiteraufnahmen 8 befindlichen weiteren elektrischen Leiter 30 werden durch die Schneidklemmen der zweiten Kontaktbereiche 7.2 elektrisch kontaktiert.
  • Die 2 zeigt die Anschlussvorrichtung aus der 1 in einer Draufsicht. Erkennbar ist die erste Halbschale 1 sowie die zweite Halbschale 2. In der ersten Halbschale 1 ist das Kontaktelement 7 aufgenommen, wobei der zweite Kontaktbereich 7.2 parallel zum Riegel 4 auf die zweite Halbschale 2 ausgerichtet ist. Der weitere elektrische Leiter 30 ist in der zweiten Halbschale 2 senkrecht zum Kontaktbereich 7.2 aufgenommen um von diesem kontaktiert zu werden.
  • Die 3 zeigt ein elektrisches Kontaktelement 7. Es bildet einen ersten Kontaktbereich 7.1 sowie einen zweiten Kontaktbereich 7.2. Der zweite Kontaktbereich 7.2 ist als Schneidklemme ausgebildet und kontaktiert einen elektrischen Leiter 30. Der erste Kontaktbereich 7.1 ist als Crimpanschluss ausgebildet und kontaktiert einen elektrischen Leiter 20.
  • In der 4 ist die Anschlussvorrichtung aus den 1 und 2 noch einmal perspektivisch dargestellt. In der Anschlussvorrichtung ist zusätzlich ein Schlauch 40 angeordnet. Der Schlauch 40 verfügt über elektrische Leiter 30, welche in den Leiteraufnahmen 8 der zweiten Halbschale 2 angeordnet sind um mit den Kontaktbereichen 7.2 kontaktiert zu werden.
  • Die 5 zeigt die Anordnung aus 4 jedoch mit der Anschlussaufnahme im geschlossenen Zustand. Die beiden Halbschalen 1, 2 wurden miteinander verschlossen und die elektrischen Leiter 30 des Schlauchs 40 mit den zweiten Kontaktbereichen 7.2 in den Kontaktöffnungen 6 kontaktiert. Der Schlauch 40 ist von der Anschlussvorrichtung umschlossen. Die Anschlussvorrichtung ist formschlüssig auf dem Schlauch 40 befestigt.
  • Eine zweite Ausführungsform sieht vor, ein Kontaktelement 7 (6) mit zwei als Schneidklemmen ausgebildeten Kontaktbereichen 7.1, 7.2 so angeordnet, dass beim Schließen der beiden Halbschalen 1, 2 die elektrischen Leiter 20, 30 in die Kontaktbereiche 7.1, 7.2 gedrückt werden. Dafür sind die elektrischen Leiter 20, 30 in Leiteraufnahmen 8 in der zweiten Halbschale 2 angeordnet und das Kontaktelement 7 in der ersten Halbschale 1.
  • Diese zweite Ausführungsform ist in den 7 bis 9 gezeigt. Die 7 zeigt eine zweite Anschlussvorrichtung, die weitestgehend der Anschlussvorrichtung der 1, 2, 4, 5 gleicht. Die Kontaktelemente 7 sind jedoch mit zwei Kontaktbereichen 7.1, 7.2 versehen, die beide als Schneidklemmen ausgebildet sind. Dabei sind die Kontaktbereiche 7.1, 7.2 im Trennbereich zwischen der ersten Halbschale 1 und der zweiten Halbschale 2 so angeordnet, dass sie bei geschlossener Anschlussvorrichtung in die zweite Halbschale 2 eingreifen.
  • Dafür sind in der zweiten Halbschale 2 Kontaktöffnungen 6 so angeordnet, dass die Kontaktbereiche 7.1, 7.2 in diese eingreifen können. Quer zu den Kontaktöffnungen 6 verlaufen Leiteraufnahmen 8 zur Aufnahme der elektrischen Leiter 20, 30. In die Leiteraufnahmen 8 können die Leiter 20, 30 eingeführt und beim Schließen der Anschlussvorrichtung mit den Kontaktbereichen 7.1, 7.2 kontaktiert werden.
  • In der 8 ist die zweite Anschlussvorrichtung mit eingelegtem Schlauch 40 dargestellt. Die elektrischen Leiter 30 des Schlauches, sowie die elektrischen Leiter 20 eines anzuschließenden Kabels sind in die Leiteraufnahmen 8 eingelegt. Beim Schließen der Anschlussvorrichtung (9) verrasten die Riegel 4 mit den Riegelaufnahmen 5 wodurch die Anschlussvorrichtung den Schlauch 40 umfasst und an diesem befestigt ist.
  • Gleichzeitig tauchen die Kontaktbereiche 7.1, 7.2 der Kontaktelemente 7 in die Kontaktöffnungen 6 in der zweiten Halbschale 2 ein. Die Kontaktbereiche 7.1, 7.2 kontaktieren so die elektrischen Leiter 20, 30, welche die Kontaktöffnungen 6 kreuzen. Durch diese spezielle Ausführungsform ist eine einfache und schnelle Befestigung der Anschlussvorrichtung am Schlauch 40 mit gleichzeitiger elektrischer Kontaktierung der elektrischen Leiter 20, 30 möglich.

Claims (15)

  1. Anschlussvorrichtung für elektrische Leiter, bestehend aus einem hülsenartigen Aufnahmeelement und zumindest einem Kontaktelement (7), wobei das Aufnahmeelement aus einer ersten Halbschale (1) und einer zweiten Halbschale (2) gebildet ist, wobei die erste Halbschale (1) und die zweite Halbschale (2) über eine gelenkige Verbindung (3) miteinander verbunden sind, wobei die erste Halbschale (1) und die zweite Halbschale (2) an der, der gelenkigen Verbindung (3) gegenüberliegenden Seite eine gegenseitige Verriegelung aufweisen, wobei die Verrieglung aus zumindest einem Riegel (4) und zumindest einer, dem Riegel (4) korrespondierenden Riegelaufnahme (5) gebildet ist, wobei das Kontaktelement (7) über zwei Kontaktbereiche verfügt, einen ersten Kontaktbereich (7.1) und einen zweiten Kontaktbereich (7.2), wobei in der zweiten Halbschale (2) zumindest eine Leiteraufnahme (8) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteraufnahme (8) eine Kontaktöffnung (6) kreuzt, Kontaktelement (7) und die Kontaktöffnung (6) an der, der gelenkigen Verbindung (3) gegenüberliegenden Seite der ersten Halbschale (1) und der zweiten Halbschale (2), im Bereich der gegenseitigen Verriegelung angeordnet sind.
  2. Anschlussvorrichtung für elektrische Leiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktbereich (7.1) des Kontaktelements (7) zur Kontaktierung einer ersten Art elektrischer Leiter (20) ausgebildet ist, und dass der zweite Kontaktbereich (7.2) des Kontaktelements (7) zur Kontaktierung einer zweiten Art elektrischer Leiter (30) ausgebildet ist.
  3. Anschlussvorrichtung für elektrische Leiter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kontaktbereich (7.2) als Schneidklemmkontakt ausgebildet ist.
  4. Anschlussvorrichtung für elektrische Leiter nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktbereich (7.1) als Crimpanschluss ausgebildet ist.
  5. Anschlussvorrichtung für elektrische Leiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktbereich (7.1) und der zweite Kontaktbereich (7.2) als Schneidklemmen ausgebildet sind.
  6. Anschlussvorrichtung für elektrische Leiter nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktbereich (7.1) für elektrische Leiter (20) mit einem größeren Durchmessen ausgelegt ist als der zweite Kontaktbereich (7.2), welcher für elektrische Leiter (30) mit einem kleineren Durchmesser ausgelegt ist.
  7. Anschlussvorrichtung für elektrische Leiter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (7) in der ersten Halbschale (1) mechanisch aufgenommen und fixiert ist.
  8. Anschlussvorrichtung für elektrische Leiter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der zweite Kontaktbereich (7.2) des Kontaktelements (7) in die Kontaktöffnung (6) in der zweiten Halbschale (2) eintauchen kann.
  9. Anschlussvorrichtung für elektrische Leiter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktbereich (7.1) und der zweite Kontaktbereich (7.2) in Kontaktöffnungen (6) in der zweiten Halbschale (2) eintauchen können.
  10. Anschlussvorrichtung für elektrische Leiter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (7) bei verriegelter erster und zweiter Halbschale (1, 2) in die Kontaktöffnung (6) eingetaucht ist.
  11. System bestehend aus einem Schlauch (40) und einer Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussvorrichtung zum Umgreifen des Schlauches (40) ausgebildet ist.
  12. System nach vorstehendem Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Schlauch (40) um einen Schlauch zur künstlichen Luftzufuhr und/oder Beatmung von Patienten im medizinischen Bereich handelt.
  13. System nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussvorrichtung zur Kontaktierung von zwei elektrischen Leitern (30) des Schlauchs (40) mit zwei zugeführten elektrischen Leitern ausgebildet ist.
  14. System nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (40) zumindest im Bereich der Anschlussvorrichtung, sowie die Anschlussvorrichtung mit einem Polymer umspritzt sind.
  15. System nach vorstehendem Anspruch, wobei der Schlauch (40) zumindest zwei, parallel, spiralförmig um den Schlauch (40) verlaufende elektrische Leiter (30) aufweist, welche mit der Anschlussvorrichtung verbunden sind.
DE102015109247.6A 2015-02-24 2015-06-11 Anschlussvorrichtung für Kabel und ein entsprechendes System Active DE102015109247B4 (de)

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