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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktbaugruppe, vorzugsweise eine Kontaktbaugruppe zum feldkonfektionierbaren Anschließen einer Leitung bzw. eines abisolierten Endes einer Leitung.
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Hintergrund der Erfindung ist es, das Anschließen einer Leitung im Feld (feldkonfektionierbare Anschlusstechnik) bereitzustellen, so dass vor Ort eine elektrische Verbindung zwischen Kontaktelementen und einer Leitung hergestellt werden können.
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Die vorliegende Erfindung besitzt daher insbesondere ein Kontaktelement in der Kontaktbaugruppe, welches geeignet zur Feldkonfektionierung ist, bei dem somit kein spezielles Werkzeug notwendig ist, um eine Verbindung herzustellen.
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Stand der Technik
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Diverse Kontaktelemente sind in vielfältiger Ausprägung im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise sei auf die
EP 0 398 559 A2 hingewiesen. Üblicherweise werden Kabel, die an einem Kontakt angeschlossen werden sollen, zuvor abisoliert. Siehe hierzu
DE 31 20 551 A1 .
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Es gibt auch alternative Ausführungsformen aus dem Stand der Technik, bei der isolierte Kabel mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung elektrisch an ein zugehöriges Kontaktteil anschließbar sind.
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So wurde z. B. im Stand der Technik eine Lösung vorgeschlagen, ein kappenartiges Gehäuse verschraubbar auf einem Kontaktträger anzuordnen. Der Kontaktträger nimmt dabei nach außen gerichtete Kontaktstifte und nach innen gerichtete elastische Kontaktfedern auf, die mit den Kontaktstiften in elektrischer Verbindung stehen.
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Die Kontaktfedern sind in Richtung auf ein Kabel abgewinkelt, welches durch die Kappe geführt und auf einem korrespondierenden Dorn zwischen Kappe und Kontaktträger positioniert wird.
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Erst beim Anschrauben der Kappe auf den Kontaktträger drückt die Kappe gegen die abgewinkelte Kontaktfeder, die entsprechend die Isolierung des Kabels durchdringt und beim Erreichen des elektrischen leitfähigen Kerns des Kabels den gewünschten Kontakt schaffen.
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Solche Kontaktanordnungen werden üblicherweise als Durchdring- oder Piercingkontakte bezeichnet, die insofern eine Schneide- oder Durchdringfunktion durch den Kabelmantel aufweisen.
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Die vorliegende Erfindung soll allerdings eine alternative Ausführungsform zu einem Durchdringkontakt oder Piercingkontakt schaffen, da solche Kontakte diverse Nachteile aufweisen, wie unter anderem das Problem, dass die Kontaktkraft eines Kontaktes nicht über die Isolierung, d. h. den Kabelmantel erfolgen sollte.
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Eine alternative Lösung wird in der
US 2,739,291 A vorgeschlagen. Bei dieser Lösung wird das Kabel jedoch abgequetscht. Es ist offensichtlich, dass ein solches Prinzip insbesondere im industriellen Maßstab und bei der Feldkonfektionierung nicht die erforderliche Zuverlässigkeit einer elektrischen Verbindung aufweist.
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Darüber hinaus ist es notwendig, ein Kontaktelement bereitzustellen, welches bei der Feldkonfektionierung auch im Bereich hochpoliger Steckverbinder einsetzbar ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt demnach die Aufgabe zu Grunde, vorbesagte Nachteile zu überwinden und eine einfache feldkonfektionierbare Kontaktbaugruppe bereitzustellen, die einfach in der Handhabung sind und mittels eines herkömmlichen Werkzeuges, wie z. B. eines Schraubendrehers montiert bzw. konfektioniert werden können.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Kontaktbaugruppe mit den Merkmalen von Anspruch 1.
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Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, nicht ein einzelnes Kontaktelement bereitzustellen, sondern eine Kontaktbaugruppe aus einem ersten und zweiten Kontaktelement, wobei das erste Kontaktelement in der Form eines herkömmlichen Kontaktelementes ausgebildet sein kann mit einem Anschlussabschnitt, an dem unmittelbar das zweite Kontaktelement befestigt ist, wobei das zweite Kontaktelement in erfinderischer Weise mit einem Spannelement ausgestattet ist, welches von einer Montagestellung in eine Klemmstellung der Leitung bewegbar ist.
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Das Spannelement wirkt insofern wie ein Schieber, der sich von einer Montagestellung, bei der sich eine Leitung in das Spannelement und damit in das zweite Kontaktelement einführen lässt, in eine Klemmstellung über ein Betätigungselement betätigen lässt.
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Erfindungsgemäß wird daher eine Kontaktbaugruppe zum feldkonfektionierbaren Anschluss einer Leitung mit einem ersten Kontaktelement mit einem Anschlussabschnitt, an dem ein zweites Kontaktelement mit seinem Anschlussabschnitt befestigt ist, bereitgestellt, wobei das zweite Kontaktelement folgendes aufweist:
- – einen durch Kammerwände begrenzten Aufnahmeraum, in dem ein hin- und her bewegbares Spannelement angeordnet ist, welches von einer Montagestellung, bei der eine Leitung in eine Öffnung des Spannelementes einschiebbar ist, in eine Klemmstellung der Leitung bewegbar, vorzugsweise verschiebbar ist;
- – eine Feder, die wenigstens in der Klemmstellung des Spannelementes federkraftbeaufschlagt gegen eine Seitenfläche des Spannelementes anliegt;
- – ein mechanisches Betätigungsmittel zum Betätigen des Spannelementes von einer Montagestellung in eine Klemmstellung, wobei das mechanische Betätigungselement gegen eine Betätigungsfläche des Spannelementes betätigt wird.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stellt das mechanische Betätigungselement eine Schraube dar.
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Weiter bevorzugt ist es, wenn beim Betätigen des mechanischen Betätigungselementes um eine Wegstrecke x in den Aufnahmeraum hinein das Spannelement um eine Wegstrecke y über die Betätigungsfläche bewegt werden kann. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass das Betätigungselement, vorzugsweise unmittelbar am Spannelement bzw. dessen Betätigungsfläche angreift und beim mechanischen Betätigen des Betätigungselementes das Spannelement automatisch mitbewegt wird. Somit stellt die Betätigungsfläche des Spannelementes sozusagen eine Steuerkurve (mit einer Funktion ähnlich einem Getriebe) für dessen Betätigung dar.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform stellt die Betätigungsfläche des Spannelementes eine schräge Rampe dar, die eine Bewegungsumlenkung von einer ”longitudinalen” in eine quer dazu verlaufende ”transversale” Richtung mittels des Betätigungsmittels erzeugt.
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Anders ausgedrückt ist es vorteilhaft, wenn sich die Betätigungsrichtung des Betätigungselementes von der Betätigungsrichtung des Spannelementes unterscheidet und vorzugsweise orthogonal, d. h. um einen Winkel von 90° dazu orientiert ist.
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Es ist demnach vorteilhaft, wenn sich die Schraube in Betätigungsrichtung quer zur Betätigungsrichtung des Spannelementes bewegen lässt, so dass der stirnseitige Endabschnitt der Schraube gegen die schräge Rampe auflaufen kann und über die schräge Rampe die Querbewegung des Spannelementes bewerkstelligt.
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In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Kontaktelement als ein Stanz-/Biegeteil, vorzugsweise als ein einstückig hergestelltes Stanz-/Biegeteil ausgebildet ist.
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Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, wenn das zweite Kontaktelement je eine Öffnung in einer ersten und zweiten jeweils gegenüberliegenden Kammerwand aufweist (z. B. einer oberen und unteren den Aufnahmeraum begrenzenden Kammerwand), welche in der Montagestellung des Spannelementes fluchtend ist mit einer durch das Spannelement hindurchgehenden Öffnung. Auf diese Weise kann eine Leitung gleichzeitig durch die beiden Öffnungen in den Kammerwänden und durch die Öffnung im Spannelement hindurchgeschoben werden. Die Montagestellung des Spannelementes wird insofern durch eine Position definiert, bei der die durchgehende Öffnung im Spannelement mit den beiden Öffnungen im Kontaktelement fluchtet.
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Wird nun das mechanische Betätigungsmittel betätigt und das Spannelement von seiner Montagestellung gegen die zuvor genannte Feder federkraftbeaufschlagt betätigt, so wird die Leitung zunehmend abgeklemmt und eine klemmende und damit elektrisch sichere Kontaktierung zwischen der Leitung und der Kontaktbaugruppe erreicht. In dieser klemmenden Position wird das Spannelement an der einen Seite von dem mechanischen Betätigungselement gespannt und vorzugsweise auf der gegenüberliegenden Seite von der genannten Feder.
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In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Spannelement in seiner Form auf den Aufnahmeraum des zweiten Kontaktelementes abgestimmt ist, so, dass die Innenseiten der jeweils gegenüberliegenden Kammerwände des zweiten Kontaktelementes Führungs- bzw. Gleitlagerflächen für die von dem Spannelement jeweils angrenzend ausgebildeten Seitenflächen darstellen.
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Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die Aufnahmekammer für das Spannelement so geformt ist, dass das Spannelement innerhalb der Aufnahmekammer hin- und her geführt werden kann und dabei die Innenseiten der Kammer jeweils Führungsflächen bereitstellen.
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Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, wenn die Feder einstückig mit dem Kontaktelement ausgebildet ist und als Federarm in den Aufnahmeraum hineinragt.
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Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Feder bereits in der Montagestellung federkraftbeaufschlagt gegen das Spannelement anliegt, so dass die Montagestellung sicher gewährleistet ist.
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In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Anschlussabschnitt am ersten Kontaktelement als Crimpanschluss ausgebildet ist, an den eine Anschlussfahne oder ein Kontaktanschlussabschnitt des Kontaktelementes unmittelbar angecrimpt ist. Hierdurch wird eine vorzugsweise gasdichte und dauerhafte Verbindung zwischen den beiden Kontaktelementen erreicht und lässt sich insgesamt eine feldkonfektionierbare Kontaktbaugruppe bereitstellen, bei der ein Kontakt zum Verbinden mit einem Gegenkontakt ausgebildet ist, an den sich an das zweite Kontaktelement unmittelbar feldkonfektionierbar eine Leitung anschließen lässt.
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Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
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1 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Kontaktbaugruppe in seiner Montagestellung;
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2 eine schematische Schnittansicht ähnlich der 1 in der Klemmstellung.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche funktionale oder strukturelle Merkmale hinweisen.
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In den 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kontaktbaugruppe 1 zum feldkonfektionierbaren Anschluss mit einer Leitung 2 gezeigt.
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Wie zu erkennen ist, besteht die Kontaktbaugruppe 1 aus einem ersten Kontaktelement 10 und einem zweiten Kontaktelement 20, wobei das zweite Kontaktelement 20 mit seinem Anschlussabschnitt 21 am ersten Kontaktelement 10 bzw. an dessen Anschlussabschnitt 11 angecrimpt ist.
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Das zweite Kontaktelement 20 ist als Stanz-/Biegeteil geformt und weist einen Aufnahmeraum 22 auf, der von Kammerwänden 25a, 25b, 25c, 25d begrenzt wird. In dem Aufnahmeraum 22 ist ein von einer Montagestellung (1) in eine Klemmstellung (2) hin- und her bewegbares Spannelement 23 angeordnet.
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Das Spannelement 23 stellt einen im Wesentlichen quaderförmigen massiven Körper dar, der über eine schräge Rampe 23c verfügt. In dem Spannelement 23 befindet sich eine durchgehende Öffnung 23b zum Einschieben einer Leitung 2. Die schräge Rampe 23c dient als Betätigungsfläche, gegen welche ein mechanisches Betätigungselement 30 (hier eine Schraube 30) betätigt werden kann. Beim Einschrauben der Schraube 30 in den Aufnahmeraum 22 läuft die Stirnseite der Schraube 30 auf die schräge Betätigungsfläche 23c (schräge Rampe) auf und wird das Spannelement 23 in die in 2 gezeigte Position (nach links) gegen die Feder 24 betätigt.
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Das Kontaktelement 20 weist neben dem zuvor beschriebenen Anschlussabschnitt 21 eine im Wesentlichen quaderförmige Geometrie auf, die durch die Kammerwände 25a, 25b jeweils oben und unten und durch die Kammerwände 25c, 25d jeweils links und rechts begrenzt ist. In der Kammerwand 25c befindet sich eine Öffnung, die durch Freistanzen einer Feder 24 hergestellt ist. Die Feder 24 stellt einen Federarm dar, welcher in den Aufnahmeraum 22 hineingebogen ist. Die Feder 24 wirkt gegen die stirnseitige Seitenfläche 23a des Spannelementes 23.
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Wie bereits in der 1 zu erkennen ist, wird das Spannelement in seiner Montagestellung zwischen der Feder 24 und dem mechanischen Betätigungselement 30 in seiner Position gehalten. Da in der oberen Kammerwand 25b und in der unteren Kammerwand 25a jeweils eine Einstecköffnung für eine Leitung 2 vorgesehen sind, die mit der durchgehenden Öffnung 23b im Spannelement 23 fluchten, lässt sich, wie in 1 dargestellt, eine Leitung 2 mit ihrem abisolierten Ende durch das zweite Kontaktelement 20 montieren.
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Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die Leitung zunächst durch die obere Öffnung in der Kammerwand 25a dann durch die Öffnung 23b im Spannelement 23 und dann durch die untere Öffnung in der Kammerwand 25b geschoben wird und vorzugsweise mit ihrem stirnseitigen Ende etwas aus dem Kontaktelement 20 hervorsteht. Durch Betätigen des mechanischen Betätigungselementes 30 wird das Spannelement 23 in die in der 2 gezeigte Klemmstellung betätigt. Hierbei wird die Feder 24 weiter gespannt und läuft die Stirnseite der Schraube 30 entlang der schrägen Rampe 23c, wodurch eine Verlagerung des Spannelementes 23 folgt.
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Wie ferner zu erkennen ist, wird die Leitung 2 dabei so geklemmt, dass eine sichere elektrische Verbindung zwischen der Kontaktbaugruppe 1 und der Leitung 2 hergestellt wird.
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Wie sich unmittelbar aus den 1 und 2 ergibt, ist die Betätigungsrichtung des Betätigungselementes 30 vertikal, während die Betätigungsrichtung des Spannelementes 23 horizontal erfolgt, somit orthogonal unter einem Winkel von 90° dazu orientiert ist.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass sowohl die Montageseite zum Einstecken der Leitung 2 als auch die Montageseite zum Betätigen der Schraube 30 von lediglich einer Seite zugänglich ist, so dass eine besonders einfache und gut zugängliche Konfektionierung der Kontaktbaugruppe 1 ermöglicht wird.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kontaktbaugruppe
- 2
- Leitung
- 10
- erstes Kontaktelement
- 11
- Anschlussabschnitt
- 20
- zweites Kontaktelement
- 21
- Anschlussabschnitt
- 22
- Aufnahmeraum
- 23
- Spannelement
- 23a
- Seitenfläche
- 23b
- Öffnung
- 23c
- Betätigungsfläche
- 23d
- Seitenfläche
- 24
- Feder
- 25a, 25b, 25c, 25d
- Kammerwände
- 26
- Öffnung
- 30
- Betätigungselement (Schraube)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0398559 A2 [0004]
- DE 3120551 A1 [0004]
- US 2739291 A [0011]
