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Die
Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung mit einer eine Kontaktspitze
aufweisenden Kontaktschraube zum Ankontaktieren eines elektrischen Abzweigkabels
mit einer durchgehenden elektrischen Leitung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1. Die Anschlussvorrichtung ist insbesondere dazu bestimmt, ein
mehradriges Abzweigkabel mittels mehrerer Kontaktschrauben an Leitungen
eines Busstrangs oder eines Flachbandkabels anzuschließen.
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Derartige
Anschlussvorrichtungen sind beispielsweise aus der
DE 22 06 187 C bekannt und weisen
ein mehrteiliges Gehäuse
auf, in welchem ein Aufnahmeraum zur Aufnahme der anzukontaktierenden
Leitungen bereitgestellt wird. Die Kontaktierung der Leitungen erfolgt über Kontaktschrauben,
welche eine Kontaktspitze aufweisen und in die Leitungen eingeschraubt
werden. Dabei durchdringt die Kontaktspitze einer Kontaktschraube
die Isolierung und den Mantel der zu kontaktierenden Leitung und
gelangt in Kontakt mit deren Ader. Diese Art der Kontaktierung mittels
Durchdringungstechnik, welche ein vorausgehendes Abisolieren der
Leitungen entbehrlich macht, wird auch als „Piercing" bezeichnet.
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Die
Kontaktschrauben sitzen in Gewindebohrungen von Stromschienen bzw.
Anschlussklemmen, welche mit Einzelleitungen eines Abzweigkabels
verbunden werden können.
Der Kontakt zwischen einer Kontaktschraube und einer Anschlussklemme
wird jedoch nur über
ihren gemeinsamen Gewindebereich hergestellt. Aufgrund einer gewünschten
kompakten Bauweise der Anschlussvorrichtung sind in der Regel nur
wenige Gewindegänge innerhalb
der Gewindebohrungen vorgesehen, so dass eine relativ kleine Kontaktfläche zur
Verfügung steht.
Durch Ablagerungen oder Korrosion im Gewindebereich kann dies jedoch
zu Wackelkontakten bzw. zu einem Unterbrechen des Kontakts führen. Insbesondere
sind der Gewindeschaft der Kontaktschrauben und die Gewindebohrungen
der Anschlussklemmen mit einem gewissen Spiel zueinander versehen, um
eine Leichtgängigkeit
der Kontaktschraube zu ermöglichen.
Hierdurch wird die Kontaktfläche
weiter verkleinert und die Gefahr von Wackelkontakten weiter erhöht.
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Die
Verbindung der Einzelleitungen des Abzweigkabels mit den Anschlussklemmen
erfolgt in der Regel mit Hilfe von Klemmschrauben. Dazu müssen die
Einzelleitungen abisoliert, in das Gehäuse der Anschlussvorrichtung
eingeführt
und die Klemmschrauben angezogen werden, wodurch sich der Anschluss
des Abzweigkabels sehr umständlich
und zeitraubend gestaltet. Insbesondere bei eingeschränkten Platzverhältnissen
am Montageort der Anschlussvorrichtung ist dies von großem Nachteil.
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In
der
DE 299 01 299
U1 wird zwar eine Anschlussvorrichtung vorgeschlagen, welche
aus dem Gehäuse
ragende, mit den Anschlussklemmen verbundene Steckanschlüsse aufweist,
an welche die Einzelleitungen des Abzweigkabel mittels komplementärer Stecker
angeschlossen werden können. Bedingt
durch den Aufbau des Gehäuses
ist die Anschlussvorrichtung jedoch nur für die Kontaktierung an einem
Ende der Leitungen des Busstrangs bzw. Flachbandkabels geeignet,
wodurch die Einsatzmöglichkeiten
begrenzt sind. Zudem verbleibt das Problem des oben geschilderten
störanfälligen Kontakts zwischen
Kontaktschraube und Anschlussklemme über den gemeinsamen Gewindebereich.
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Aus
WO 01/22534 A1 ist
eine Kontaktierungsvorrichtung für
ein Flachbandkabel bekannt, bei der zur elektrischen Kontaktierung
des Leiters des Flachbandkabels eine Kontaktschraube verwendet wird.
Die Kontaktschraube ist durch ein Dichtungselement und die Isolierung
des Flachbandkabels bis zum Leiter des Flachbandkabels geschraubt.
Die Kontaktschraube weist ein Gewinde auf, das in einem Gewindeeinsatz
eines Gehäuseteils
eingeschraubt ist. Der Gewindeeinsatz ist aus einem leitfähigen Material
gebildet. In einer alternativen Ausgestaltung sind Kontaktierungselemente
in Form von Kontaktbuchsen vorgesehen, die zur Aufnahme von Kontaktsteckern
ausgebildet sind.
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Aus
DE 199 47 834 C1 ist
ein elektrisches Schnellanschlusssystem für ein Flachbandkabel bekannt.
Zur elektrischen Kontaktierung des Leiters des Flachbandkabels wird
ein Kontaktelement verwendet, das an einem unteren Ende einen Kontaktspieß und an
einem oberen Ende eine als Kontaktbuchse ausgeführte Öffnung aufweist. Das Kontaktelement ist über Federmittel
in Richtung auf den Leiter des Flachbandkabels vorgespannt. Zur
Kontaktierung der Kontaktbuchse sind Kontaktierstifte vorgesehen.
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Anschlussvorrichtung
bereitzustellen, welche eine einfache, sichere und schnelle Kontaktierung
eines Abzweigkabels mit einer durchgehenden elektrischen Leitung
und einer kompakten Bauweise ermöglicht.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch eine Anschlussvorrichtung nach
Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die
erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung
weist eine Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen einer durchgehenden
elektrischen Leitung, eine auf die Aufnahmeeinrichtung aufsetzbare
Kontakteinrichtung, welche mit einer Kontaktschraube mit einer Kontaktspitze
zum Kontaktieren der Leitung versehen ist, und einen auf die Kontakteinrichtung
aufsetzbaren und mit der Kontakteinrichtung kontaktierbaren Deckel
auf, an welchen das Abzweigkabel anschließbar ist, wobei die Kontaktierung
zwischen Deckel und Kontakteinrichtung mit Hilfe einer Steckverbindung über eine
Buchse und einen komplementär ausgebildeten
Kontaktstift erfolgt. Diese Anschlussvorrichtung lässt sich
an einer beliebigen Stelle der durchgehenden Leitung anschließen. Die über die Buchse
und den Kontaktstift hergestellte Steckverbindung zwischen Deckel
und Kontakteinrichtung, welche nach dem Piercingvorgang der Kontaktschraube
an der durchgehenden elektrischen Leitung erfolgt, vermittelt einen
sicheren und zuverlässigen
Kontakt. Eine derartige Steckverbindung lässt sich selbst bei einer kompakten
Bauweise der Anschlussvorrichtung realisieren. Zugleich wird durch die
Steckverbindung eine einfache und schnelle Kontaktierung des Abzweigkabels
mit der durchgehenden elektrischen Leitung ermöglicht. Der Kopf der Kontaktschraube
ist mit der Buchse versehen, in welche der Kontaktstift einsteckbar
ist. Diese Ausgestaltung begünstigt
ferner eine kompakte Bauweise der Anschlussvorrichtung.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann der Kontaktstift an dem Deckel befestigt und elektrisch mit
dem Abzweigkabel verbunden werden. Da sich das Abzweigkabel somit
unabhängig
vom Montageort der Anschlussvorrichtung an der durchgehenden elektrischen
Leitung und bereits vor dem eigentlichen Kontaktier- bzw. Piercingvorgang
mit dem Deckel verbinden lässt,
gestaltet sich der Kontaktiervorgang noch einfacher und schneller.
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Eine
alternative vorteilhafte Ausgestaltung wird darin gesehen, die Kontakteinrichtung
mit einer Sicherungseinheit auszustatten, welche zur Herstellung
einer abgesicherten elektrischen Verbindung zwischen der elektrischen
Leitung und dem Abzweigkabel angeordnet ist. Diese Ausführungsform
erweist sich als besonders günstig
bei der Verbindung einer durchgehenden elektrischen Leitung großen Querschnitts
und damit einhergehender hoher Stromtragfähigkeit mit einem einen verjüngten Querschnitt
aufweisenden Abzweigkabel geringer Stromtragfähigkeit.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Anschlussvorrichtung
zum Ankontaktieren eines fünfadrigen
Drehstromkabels bzw. eines aus fünf
Leitungen bestehenden Busstrangs eines Drehstromsystems an ein fünfadriges
Abzweigkabel ausgelegt. Die Kontakteinrichtung verfügt hierbei über zwei
Kontaktschrauben mit Buchse zur Ankontaktierung eines Schutzerdungsleiters
und eines Nullleiters sowie über
drei mit jeweils einem Sicherungshalter für die Sicherung verbundene
Kontaktschrauben ohne Buchse zur abgesicherten Kontaktierung dreier
Phasenleiter des Drehstromkabels bzw. Busstrangs.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, die Anschlussvorrichtung mit einer Federeinheit
auszustatten, welche auf die durchgehende elektrische Leitung an
der Kontaktstelle einwirkt und für
eine gleichmäßig hohe
Kontaktkraft zwischen der Kontaktspitze der Kontaktschraube und
der durchgehenden elektrischen Leitung sorgt. Durch diese Ausgestaltung
werden Relaxationsvorgänge
und Fließerscheinungen
in der Isolierung und der Ader der durchgehenden elektrischen Leitung,
welche zu einer Verkleinerung der Kontaktkraft und damit zu einer
Vergrößerung des Übergangswiderstandes
führen
können,
kompensiert.
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Vorzugsweise
weist die Anschlussvorrichtung weiter eine Kabelhalterung aus einem
steifen Material auf, welche ein Aufnahmeelement zur formschlüssigen Aufnahme
der durchgehenden elektrischen Leitung, ein über dem Aufnahmeelement angeordnetes
Halteelement, durch welches die Kontaktschraube geführt wird,
und ein das Aufnahmeelement mit dem Halteelement verbindendes Verbindungselement
aufweist. Mit Hilfe dieser Kabelhalterung wird die bei dem Kontaktierungsvorgang
von der Kontaktspitze der Kontaktschraube auf die durchgehende elektrische
Leitung ausgeübte
Kraft weitgehend durch das Verbindungselement aufgenommen, so dass
der Abstand zwischen dem Halteelement und dem Aufnahmeelement im
Wesentlichen konstant gehalten wird. Hiermit wird eine Durchbiegung und
damit verbundene eventuelle Beschädigung der Gehäuseteile,
insbesondere der Aufnahmeeinrichtung, durch zu hohe Kontaktkräfte weitgehend
reduziert.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
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1 eine
perspektivische Explosionsdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung
mit einer Aufnahmeeinrichtung, einer Kontakteinrichtung und einem
mit einem Abzweigkabel verbundenen Deckel sowie eines aus fünf Leitungen
bestehenden Busstrangs,
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2 eine
perspektivische Darstellung der zusammengesetzten erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung,
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3 eine
perspektivische Explosionsdarstellung der Aufnahmeeinrichtung,
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4 eine
perspektivische Explosionsdarstellung der Kontakteinrichtung,
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5 eine
perspektivische Ansicht auf die Unterseite der zusammengesetzten
Kontakteinrichtung,
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6 eine
perspektivische Ansicht auf die Unterseite des Deckels,
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7 einen
Längsschnitt
durch die zusammengesetzte erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung von 2,
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8 eine
perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kontaktschraube, deren
Kontaktspitze ein Gewinde aufweist,
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9a und 9b schematische
Schnittdarstellungen der Kontakteinrichtung und der Aufnahmeeinrichtung
mit einer ersten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Federeinheit,
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10a und 10b schematische
Schnittdarstellungen der Kontakteinrichtung und der Aufnahmeeinrichtung
mit einer weiteren Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Federeinheit,
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11a bis 11c perspektivische
Darstellungen sowie eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kabelhalterung,
und
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12a und 12c eine
perspektivische Darstellung sowie eine Schnittdarstellung einer
zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kabelhalterung.
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1 zeigt
eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung 1 mit
einer Aufnahmeeinrichtung 4, einer Kontakteinrichtung 3 und
einem mit einem Abzweigkabel 63 verbundenen Deckel 2 sowie
eines Busstrangs 6. Der Busstrang 6 besteht aus
fünf einzelnen
durchgehenden elektrischen Leitungen 60, wie es für ein Drehstromsystem
mit drei Phasenleitern L1, L2, L3, einem Nullleiter N und einem
Schutzleiter PE erforderlich ist. Jede Ader einer Leitung 60 des
Busstrangs 6 ist als Litzenleitung 62 ausgebildet,
welche von einer Isolierung 61 umgeben ist.
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Die
Aufnahmeeinrichtung 4 weist eine der Anzahl der Leitungen 60 des
Busstrangs 6 entsprechende Anzahl von Längsrillen auf, in welche die
Leitungen 60 eingelegt werden können. Die Kontaktierung der
einzelnen Leitungen 60 des Busstrangs 6 erfolgt
zunächst über fünf in 1 nicht
dargestellte mit jeweils einer Kontaktspitze versehene Kontaktschrauben 50 und 51,
welche innerhalb der Kontakteinrichtung 3 angeordnet sind.
Die Kontakteinrichtung 3 kann zu diesem Zweck auf die Aufnahmeeinrichtung 4 aufgesetzt
werden.
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Anschließend wird
der Deckel 2 auf die Aufnahmeeinrichtung 4 bzw.
die Kontakteinrichtung 3 aufgesetzt und dabei über in 1 nicht
gezeigte Steckverbindungen zwischen Deckel 2 und Kontakteinrichtung 3 eine
elektrische Verbindung zwischen dem Abzweigkabel 63 und
den Leitungen 60 des Busstrangs 6 hergestellt.
Das hier dargestellte Abzweigkabel 63 ist als fünfadriges
Rundkabel ausgebildet.
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Die
Fixierung des Deckels 2 erfolgt über an den Ecken des Deckels 2 angeordnete
Befestigungsschrauben 29, welche in entsprechende als Vertiefungen
mit einem eingepressten Gewindesatz ausgebildete Gewindelöcher 44 der
Aufnahmeeinrichtung 4 eingeschraubt werden können.
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2 zeigt
eine perspektivische Darstellung der zusammengesetzten erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung 1,
durch welche eine elektrische Verbindung zwischen den fünf einzelnen
Leitungen 60 des Busstrangs 6 und dem fünfadrigen
Abzweigkabel 63 hergestellt ist. Mit Hilfe von Befestigungsschrauben 46,
welche an den Ecken der Aufnahmeeinrichtung 4 angeordnet
sind, lässt
sich die Anschlussvorrichtung 1 beispielsweise an einer
Wand befestigen. Es kann ferner günstig sein, die Aufnahmeeinrichtung 4 vor
dem Kontaktiervorgang zu befestigen, wodurch sich der Kontaktiervorgang
gegebenenfalls einfacher gestaltet.
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Die
genaue Funktionsweise der Anschlussvorrichtung 1 wird anhand
der folgenden Figuren der einzelnen Komponenten der Anschlussvorrichtung 1 erläutert.
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3 zeigt
eine perspektivische Explosionsdarstellung der Aufnahmeeinrichtung 4.
Diese besteht aus einer Grundplatte 41, an deren Ecken
vorspringende Flächen
mit Aussparungen 45 zur Führung der Befestigungsschrauben 46 für die bereits ge schilderte
Befestigung der Aufnahmeeinrichtung 4 angeordnet sind.
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In
die Grundplatte 41 kann eine mit den Längsrillen versehene Einsatzplatte 47 eingesetzt werden.
Die Befestigung der Einsatzplatte 47 erfolgt dabei mit
Hilfe am Rand der Einsatzplatte 47 angeordneter Rasthaken 49,
welche in entsprechende Einbuchtungen 43 der Innenwandung
der Grundplatte 41 eingreifen.
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An
den Stirnseiten weist die Grundplatte 41 jeweils an die
Längsrillen
der Einsatzplatte 47 angepasste profilierte Kanten 42 auf.
Die profilierten Kanten 42 sind jeweils mit einem Spalt
versehen, in welchen ein dem profilierten Kantenverlauf entsprechend
geformtes Dichtelement 204 einsetzbar ist. Wie aus 6 ersichtlich
ist, weist auch der Deckel 2 der Anschlussvorrichtung 1 eine
analoge Ausgestaltung mit profilierten Kanten 25 und an
den Kanten 25 angeordneten Dichtelementen 204 auf.
Bei der zusammengesetzten Anschlussvorrichtung 1 werden die
einzelnen Leitungen 60 des Busstrangs 6 an den Stirnseiten
der Anschlussvorrichtung 1 infolgedessen formschlüssig eingefasst
(vgl. 2), wobei über
die Dichtelemente 204 eine Abdichtung der Anschlussvorrichtung 1 gemäß dem Schutzgrad
IP 65 gegen Wasser und Staubpartikel erreicht wird.
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Auf
den zwischen bzw. neben den Längsrillen
der Einsatzplatte 47 verlaufenden Erhebungen sind jeweils
zwei Vertiefungen 48 angeordnet, welche an einem Ende T-Nut-förmig ausgestaltet
sind. Diese Vertiefungen 48 dienen der Befestigung der Kontakteinrichtung 3 an
der Aufnahmeeinrichtung 4. Wie 5 zeigt,
weist die Kontakteinrichtung 3 auf der Unterseite mehrere
T-förmige
Führungen 34 auf, die
beim Aufsetzen der Kontakteinrichtung 3 auf die Aufnahmeeinrichtung 4 in
die Vertiefungen 48 eingreifen. Durch anschließendes Verschieben
der Kontakteinrichtung 3 hintergreifen die T-förmigen Führungen 34 die
T-Nut-förmigen
Enden der Vertiefungen 48, so dass die Kontakteinrichtung 3 an
der Aufnahmeeinrichtung 4 fixiert ist.
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4 zeigt
eine perspektivische Explosionsdarstellung der Kontakteinrichtung 3.
Diese weist fünf als
Durchgangsgewinde ausgebildete Gewindelöcher 33 auf, in welche
mit jeweils einer Kontaktspitze versehene Kontaktschrauben 50 und 51 eingeschraubt
werden können,
um die Leitungen 60 des Busstrangs 6 bei der auf
die Aufnahmeeinrichtung 4 aufgesetzten Kontakteinrichtung 3 zu
kontaktieren. Dabei durchdringen die Kontaktspitzen der Kontaktschrauben 50 und 51 die
Isolierungen 61 und die als Drahtgeflecht vorliegenden
Litzenleitungen 62 der betreffenden Leitungen 60 des
Busstrangs 6, so dass eine Kontaktierung hergestellt wird
(vgl. hierzu 7).
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Die
Köpfe von
zwei Kontaktschrauben 51 sind jeweils mit einer Buchse 52 versehen,
in welche komplementär
ausgebildete Kontaktstifte 22 des Deckels 2 zur
Herstellung der oben beschriebenen Steckverbindungen zwischen Deckel 2 und
Kontakteinrichtung 3 einsteckbar sind. Diese Kontaktstifte 22 sind
in 6 dargestellt.
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Die
zwei mit den Buchsen 52 versehenen Kontaktschrauben 51 dienen
der Ankontaktierung des Nullleiters und des Schutzerdungsleiters
des Busstrangs 6. Entsprechend sind die diesen Kontaktschrauben 51 zugehörigen Gewindelöcher 33 jeweils links
unterhalb auf der Kontakteinrichtung 3 mit den Bezeichnungen „N" und „PE" versehen.
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Die
drei weiteren Kontaktschrauben 50, deren Köpfe keine
Buchsen aufweisen, sind jeweils über
zwei Sicherungshalter 56 und eine zwischen den Sicherungshaltern 56 angeordnete
Zylindersicherung 55 mit drei Schrauben 54 verbunden,
welche in entsprechende Gewindelöcher 32 eingeschraubt werden
können.
Für die
Sicherungshalter 56 und die Zylindersicherungen 55 sind
Vertiefungen 31 auf der Kontakteinrichtung 3 ausgebildet.
Die Köpfe
der drei Schrauben 54 weisen jeweils eine Buchse 52 auf,
in welche wiederum komplementär
ausgebildete Kontaktstifte 22 des Deckels 2 eingesteckt
werden können.
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Über die
drei Kontaktschrauben 50 werden die drei Phasenleiter des
Busstrangs 6 ankontaktiert. Die mit den Buchsen 52 versehenen
Schrauben 54 und die Sicherungshalter 56 mit den
Zylindersicherungen 55, welche jeweils zwischen einer Kontaktschraube 50 und
einem entsprechenden Kontaktstift 22 bei der zusammengesetzten
Anschlussvorrichtung 1 angeordnet sind, fungieren hierbei
als Sicherungseinheiten, um abgesicherte elektrische Steckverbindungen
zwischen der Kontakteinrichtung 3 und dem Deckel 2 und
damit zwischen den Phasenleitern des Busstrangs 6 und den
entsprechenden Adern des Abzweigkabels 63 herzustellen
(vgl. hierzu 7). Zur Kennzeichnung sind die
Vertiefungen 31 für
die Zylindersicherungen 55 jeweils links bzw. links oberhalb
auf der Kontakteinrichtung 3 mit den Bezeichnungen „L1", „L2" und „L3" für die drei
Phasenleiter des Busstrangs 6 versehen.
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Die
dargestellten Buchsen 52 der Kontaktschrauben 51 und
Schrauben 54 sind als zylinderförmige Ausnehmungen in den Schraubenköpfen ausgebildet,
in welche Federringeinsätze 53 eingesteckt werden
können.
Mit Hilfe dieser Federringeinsätze 53 werden
besonders sichere Steckverbindungen mit den Kontaktstiften 22 des
Deckels 2 ermöglicht.
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Die
Kontakteinrichtung 3 weist neben den drei verwendeten Zylindersicherungen 55 noch
zwei weitere Zylindersicherungen auf, welche als Ersatzsicherungen 55' dienen. Diese
Ersatzsicherungen 55' sind
zwischen je zwei Klemmhaken 37 der Kontakteinrichtung 3 eingeklemmt.
Oberhalb der Ersatzsicherungen 55' ist ein Greifwerkzeug 35 angeordnet, welches
das Herausnehmen einer Zylindersicherung 55 aus einer Vertiefung 31 erleichtern
soll.
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Um
die Sicherheit bei der Demontage der Anschlussvorrichtung 3 zu
erhöhen,
ist eine Abdeckplatte 39 vorgesehen, welche auf der Kontakteinrichtung 3 befestigt
werden kann. Die Befestigung erfolgt über zwei Befestigungsschrauben 36,
welche durch zwei Aussparungen 392 der Abdeckplatte 39 geführt und
in Gewindelöcher 38 der
Kontakteinrichtung 3 eingeschraubt werden können. Zur
Gefahrenkennzeichnung ist die Abdeckplatte 39 auf der Oberseite mit
einem Warnsymbol 393 versehen. Um die Kontaktstifte 22 des
Deckels 2 bei der befestigten Abdeckplatte 39 in
die entsprechenden Buchsen 52 der Kontaktschrauben 51 und
Schrauben 54 einzustecken, weist die Abdeckplatte 39 Aussparungen 391 auf,
durch welche die Kontaktstifte 22 geführt werden können.
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5 zeigt
eine perspektivische Ansicht auf die Unterseite der zusammengesetzten
Kontakteinrichtung 3 mit vollständig eingeschraubten Kontaktschrauben 50 und 51.
Die auf der Unterseite angeordneten T-förmigen Führungen 34 dienen,
wie weiter oben erläutert,
der Fixierung der Kontakteinrichtung 3 auf der Aufnahmeeinrichtung 4.
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht auf die Unterseite des mit dem Abzweigkabel 63 verbundenen
Deckels 2 der Anschlussvorrichtung 1. Der Deckel 2 weist
an den Ecken Aussparungen 28 auf, durch welche die Befestigungsschrauben 29 für die anhand 1 beschriebene
Befestigung des Deckels 2 an der Aufnahmeeinrichtung 4 geführt werden.
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Das
Abzweigkabel 63 weist fünf
Einzelleitungen 64 auf, welche mit jeweils einem Kontaktstift 22 elektrisch
verbunden sind. Die Verbindung kann hierbei beispielsweise über nicht
dargestellte Crimpverbindungen hergestellt werden.
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Über einen
wasserfesten Kabeldurchführungsverschluss 23,
welcher vorliegend als PG-Verschraubung ausgebildet ist, ist das
Abzweigkabel 63 an dem Deckel 2 befestigt. Zur
zusätzlichen
Fixierung der Einzelleitungen 64 des Abzweigkabels 63 weist
der Deckel 2 eine Zugentlastungsbrücke 24 auf.
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Die
einzelnen Kontaktstifte 22 sind an einer Stiftleiste 21 angeordnet,
welche in dem Deckel 2 befestigt werden kann. Um die Kontaktstifte 22 und
damit insbesondere die mit den Kontaktstiften 22 elektrisch
verbundenen Einzelleitungen 64 des Abzweigkabels 63 den
entsprechenden über
die Kontaktschrauben 50 und 51 ankontaktierten
Leitungen 60 des Busstrangs 6 zuzuordnen, ist
die Stiftleiste 21 mit den Bezeichnungen „1", „2", „3", „N" und „PE" für die drei
Phasenleiter, den Nullleiter und den Schutzerdungsleiter des Drehstromsystems
versehen.
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Zur
Befestigung weist die Stiftleiste 21 mehrere Rasthaken 26 auf,
welche in entsprechend geformte Rastbügel 27 an der Innenwandung
des Deckels 2 eingerastet werden können. Eine vorteilhafte Variante
besteht darin, die Stiftleiste 21 schwimmend in dem Deckel 2 zu
lagern, um Stecktoleranzen zwischen den Stiftkontakten 22 und
den zugehörigen Buchsen 52 der
Kontaktschrauben 51 und Schrauben 54 auszugleichen.
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Der
Deckel 2 weist an den Stirnseiten jeweils eine profilierte
Kante 25 auf der Gehäuseunterseite auf,
welche mit einem Spalt zur Aufnahme des Dichtelements 204 ausgebildet
ist. Im Zusammenspiel mit den Leitungen 60 des Busstrangs 6 und
der Aufnahmeeinrichtung 4 wird, wie oben erläutert, eine
Abdichtung der zusammengesetzten Anschlussvorrichtung 1 erzielt.
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Das
Abzweigkabel 63 lässt
sich unabhängig vom
Montageort der Anschlussvorrichtung 1 an den Leitungen 60 des
Busstrangs 6 und bereits vor dem eigentlichen Kontaktier-
bzw. Piercingvorgang mit den Kontaktstiften 22 des Deckels 2 elektrisch
verbinden. Dies verkürzt
den Kontaktiervorgang und ist insbesondere günstig, wenn am Montageort der
Anschlussvorrichtung 1 nur begrenzte Platzverhältnisse vorhanden
sind.
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7 zeigt
einen Längsschnitt
durch die zusammengesetzte Anschlussvorrichtung 1 von 2, wobei
die Schnittlinie durch eine der abgesicherten Steckverbindungen
verläuft.
Die Kontaktspitze der Kontaktschraube 50 hat die Isolierung 61 und
die Litzenleitung 62 der Leitung 60 des Busstrangs 6 durchdrungen,
so dass ein Kontakt mit der Litzenleitung 62 hergestellt
ist. Die Kontaktschraube 50 ist weiter über die zwischen den Sicherungshaltern 56 angeordnete Zylindersicherung 55,
die mit der Buchse 52 versehene Schraube 54, den
in die Buchse 52 eingesteckten Kontaktstift 22 mit
der Einzelleitung 64 kontaktiert, so dass eine elektrische
Verbindung zwischen dem Busstrang 6 und dem Abzweigkabel 63 hergestellt
ist.
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Die
in den bisherigen Figuren gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung 1 ist
zur Ankontaktierung eines aus fünf Leitungen 60 bestehenden
Busstrangs 6 eines Drehstromsystems mit drei Phasenleitern,
einem Nullleiter und einem Schutzerdungsleiter ausgelegt, wobei
die Kontaktierung der Phasenleiter über zusätzliche Sicherungseinheiten
erfolgt. Entsprechend sind Ausführungsformen
für einen
vieradrigen Busstrang eines Drehstromsystems mit drei Phasenleitern
und einem Schutzerdungsleiter vorstellbar. Alternativ sind natürlich Ausführungsformen
denkbar, die zur Kontaktierung einer anderen Anzahl an Leitungen
oder eines Flachbandkabels geeignet sind, bei denen alle, ein Teil
oder keine der Steckverbindungen mit Hilfe von Sicherungen abgesichert
sind.
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Anstatt
der in den vorangegangenen Figuren dargestellten Kontaktschrauben 50 und 51 kann
es günstig
sein, Kontaktschrauben zu verwenden, deren Kontaktspitzen mit einem
Gewinde versehen sind. 8 zeigt eine perspektivische
Darstellung einer derartigen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kontaktschraube 57 mit
einer ein Gewinde aufweisenden Kontaktspitze 571. Das Gewinde
der Kontaktspitze 571 dieser Kontaktschraube 57 ist
ausgebildet, bei dem Piercingvorgang an einer elektrischen Leitung
deren Isolierung bzw. Ummantelung wegzuziehen. Im Gegensatz zu Kontaktschrauben mit
gewindelosen Kontaktspitzen wird hierdurch wirksam verhindert, dass
Isolier- bzw. Ummantelungsmaterial in die Kontaktstelle gelangt und
dadurch gegebenenfalls den Kontaktwiderstand erhöht. Insbesondere bei einer
Temperaturerhöhung,
beispielsweise verursacht durch hohe Stromstärken, wird hierdurch die Gefahr
umgangen, dass sich das mitgeführte
Material erweicht und eine Isolationsschicht in der Kontaktstelle
ausbildet.
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Die
dargestellte Ausführungsform
der Kontaktschraube 57 weist ebenfalls eine Buchse 52 zur Herstellung
einer Steckverbindung mit einem Kontaktstift 22 auf, welche
als zylinderförmige
Ausnehmung in dem Schraubenkopf ausgebildet ist, in welche ein Federringeinsatz 53 eingesetzt
werden kann.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Anschlussvorrichtung 1 wird
auch darin gesehen, Federeinheiten vorzusehen, welche für gleichmäßig hohe
Kontaktkräfte
zwischen den Kontaktspitzen der Kontaktschrauben 50 und 51 und
den von den Kontaktspitzen durchdrungenen elektrischen Leitungen 60 sorgen.
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Die 9a und 9b zeigen
schematische Schnittdarstellungen der Kontakteinrichtung 3 mit
einer Kontaktschraube 51 und der Aufnahmeeinrichtung 4 der
Anschlussvorrichtung 1 mit einer ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Federeinheit.
Die Federeinheit ist als Flach- oder Blattfeder 70 in einer
Längsrille
der Aufnahmeeinrichtung 4 ausgebildet, auf welcher eine
durchgehende elektrische Leitung 60 gelagert werden kann.
Die Blattfeder 70 bewirkt eine gleichmäßig hohe Kontaktkraft zwischen
der Leitung 60 und der in die Isolierung 61 und
die Litzenleitung 62 der Leitung 60 eingedrungenen
Kontaktspitze der Kontaktschraube 51 über die Einsatzzeit dieses
Kontakts (9b). Hierdurch werden Relaxationsvorgänge und
Fließerscheinungen
in der Isolierung 61 und der Litzenleitung 62 der
durchgehenden elektrischen Leitung 60, welche zu einer Verkleinerung
der Kontaktkraft und damit einhergehend zu einer Vergrößerung des Übergangswiderstandes
führen
können,
kompensiert.
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Die 10a und 10b zeigen
schematische Schnittdarstellungen der Kontakteinrichtung 3 mit
der Kontaktschraube 51 und der Aufnahmeeinrichtung 4 der
Anschlussvorrichtung 1 mit einer weiteren Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Federeinheit,
welche in einer Längsrille
der Aufnahmeeinrichtung 4 angeordnet ist, wobei die Längsrille der
Aufnahmeeinrichtung 4 entsprechend der geometrischen Form
der Federeinheit im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist. Diese
Federeinheit ist im Gegensatz zu der in den 9a und 9b dargestellten
Ausführungsform
als Druckplatte 71, auf welcher die Leitung 60 gelagert
ist, und einem unter der Druckplatte 71 angeordneten Federpaket 72,
welches insbesondere als Tellerfeder ausgeführt ist, ausgebildet. Auch
diese Federeinheit sorgt für
gleichmäßig hohe
Kontaktkräfte
zwischen der Kontaktschraube 51 und der ankontaktierten
Leitung 60 (10b). Vorteilhaft ist zudem,
dass die der durchgehenden elektrischen Leitung 60 zugewandte
Seite der Druckplatte 71 konkav ausgebildet ist, wodurch die
Leitung 60 formschlüssig
auf der Druckplatte 71 gelagert wird. Hierdurch gestaltet
sich der Kontaktiervorgang sehr einfach, da ein seitliches Abrutschen der
Leitung 60 beim Kontaktiervorgang verhindert wird.
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Natürlich ist
es vorstellbar, eine Federeinheit auch als federnd gelagerten Gewindeeinsatz
einer Kontaktschraube auszubilden und gegebenenfalls mit den in
den 9a und 9b bzw. 10a und 10b gezeigten
Federeinheiten zu kombinieren. Diese Ausgestaltung ist jedoch mit
einem erhöhten Aufwand
bei der Herstellung der Kontakteinrichtung 3 der Anschlussvorrichtung 1 verbunden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Anschlussvorrichtung 1 ist
durch die Verwendung einer Kabelhalterung gegeben, welche die bei
einem Piercingvorgang auftretenden Kräfte weitgehend aufnimmt, um
eine Durchbiegung und damit verbundene etwaige Beschädigung der
Gehäuseteile,
insbesondere der Aufnahmeeinrichtung 4, zu verhindern.
Eine solche Kabelhalterung könnte
als Formteil ausgebildet sein und in entsprechen de in den vorangegangenen
Figuren nicht dargestellte Aussparungen der Aufnahmeeinrichtung 4 eingesetzt
werden. Vorstellbar ist es auch, die Aufnahmeeinrichtung 4 einstückig mit
einer Kabelhalterung auszubilden.
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Die 11a bis 11c zeigen
perspektivische Darstellungen sowie eine Schnittdarstellung einer
ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kabelhalterung 8 mit
einer Kontaktschraube 51 und einer in die Kabelhalterung 8 eingelegten
Leitung 60. Die Kabelhalterung 8 weist ein J-förmiges Profil auf
und besteht aus einem Aufnahmeelement 84 zur formschlüssigen Aufnahme
der zu kontaktierenden Leitung 60, einem über dem
Aufnahmeelement 84 angeordneten Halteelement 81,
welches eine Aussparung 82 zur Führung der Kontaktschraube 51 aufweist,
und einem das Aufnahmeelement 84 mit dem Halteelement 81 verbindenden
Verbindungselement 83. Die Aussparung 82 des Halteelements 81 ist
mit einem Gewinde versehen, so dass eine kraftschlüssige Verbindung
zwischen dem Halteelement 81 und der Kontaktschraube 51 besteht,
wodurch die bei dem Kontaktierungsvorgang von der Kontaktspitze der
Kontaktschraube 51 auf die Leitung 60 ausgeübte Kraft
weitgehend durch das Verbindungselement 83 aufgenommen
wird und infolgedessen der Abstand zwischen dem Halteelement 81 und
dem Aufnahmeelement 84 im Wesentlichen konstant gehalten
wird. Um die Festigkeit und Stabilität der Kabelhalterung 8 zu
erhöhen,
kann es günstig
sein, diese aus einem steifen Material auszubilden.
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Zur übersichtlicheren
Darstellung wurden in den 11a bis 11c die Aufnahmeeinrichtung 4 und die
Kontakteinrichtung 3 der Anschlussvorrichtung 1 nicht
eingezeichnet. Bei der Verwendung der Kabelhalterung 8 in
der Anschlussvorrichtung 1 wäre die Kontakteinrichtung 3 zwischen
dem Kopf der Kontaktschraube 51 und dem Halteelement 81 der Kabelhalterung 8 angeordnet.
Sofern die Kontakteinrichtung 3, wie auch in der in 4 dargestellten Ausführungsform
vorgesehen, mit einem Gewinde 33 für die Kontaktschraube 51 versehen
ist, könnte auf
ein Gewinde in der Aussparung 82 des Halteelements 81 der Kabelhalterung 8 verzichtet
werden. Jedoch müsste
die Kabelhalterung 8 an der Kontakteinrichtung 3 befestigt
werden, um die für
den Piercingvorgang erforderliche kraftschlüssige Verbindung zwischen dem
Halteelement 81 und der Kontaktschraube 51 herzustellen.
Die Befestigung der Kabelhalterung 8 an der Kontakteinrichtung 3 könnte beispielsweise über komplementäre Rastmittel
erfolgen.
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Die 12a und 12b zeigen
eine zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kabelhalterung 9 in
einer perspektivischen Darstellung sowie einer Schnittdarstellung.
Im Unterschied zu der in den 11a bis 11c dargestellten Ausführungsform ist diese Kabelhalterung 9 dazu
geeignet, zwei Leitungen 60 in einem Aufnahmeelement 94 formschlüssig aufzunehmen
und mit Hilfe von zwei durch entsprechende Aussparungen 92 eines
Halteelements 91 führbare
Kontaktschrauben 51 anzukontaktieren, wobei die bei dem
Kontaktierungsvorgang von den Kontaktschrauben 51 auf die
Leitungen 60 ausgeübten
Kräfte
wiederum weitgehend durch ein Verbindungselement 93 aufgenommen
werden.
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Die
gezeigten Ausgestaltungen einer Federeinheit und einer Kabelhalterung
ergeben in Kombination mit der in den 1 bis 8 dargestellten Anschlussvorrichtung 1 eine
besonders vorteilhafte Wirkung. Die Federeinheit gemäß den 9 und 10 und
die Kabelhalterung gemäß den 11 und 12 können jedoch
auch jeweils für
sich getrennt von der Anschlussvorrichtung gemäß den 1 bis 8 eingesetzt
werden, ohne ihre jeweiligen vorteilhaften Wirkungen zu verlieren.
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- 1
- Anschlussvorrichtung
- 2
- Deckel
- 21
- Stiftleitste
- 22
- Kontaktstift
- 23
- Kabeldurchführungsverschluss
- 24
- Zugentlastungsbrücke
- 25
- Profilierte
Kante
- 26
- Rasthaken
- 27
- Rastbügel
- 28
- Aussparung
- 29
- Befestigungsschraube
- 204
- Dichtelement
- 3
- Kontakteinrichtung
- 31
- Kontakteinrichtung
- 31
- Vertiefung
- 32
- Gewindeloch
- 33
- Gewindeloch
- 34
- T-förmige Führung
- 35
- Greifwerkzeug
- 36
- Befestigungsschraube
- 37
- Klemmhaken
- 38
- Gewindeloch
- 39
- Abdeckplatte
- 391
- Aussparung
- 392
- Aussparung
- 393
- Warnsymbol
- 4
- Aufnahmeeinrichtung
- 41
- Grundplatte
- 42
- Profilierte
Kante
- 43
- Einbuchtung
- 44
- Gewindeloch
- 45
- Aussparung
- 46
- Befestigungsschraube
- 47
- Einsatzplatte
- 48
- Vertiefung
- 49
- Rasthaken
- 50
- Kontaktschraube
ohne Buchse
- 51
- Kontaktschraube
mit Buchse
- 52
- Buchse
- 53
- Federringeinsatz
- 54
- Schraube
mit Buchse
- 55
- Zylindersicherung
- 55'
- Ersatzsicherung
- 56
- Sicherungshalter
- 57
- Kontaktschraube
mit Buchse und Gewinde an der Kontaktspitze
- 571
- Kontaktspitze
mit Gewinde
- 6
- Busstrang
- 60
- Leitung
- 61
- Isolierung
- 62
- Litzenleitung
- 63
- Abzweigkabel
- 64
- Einzelleitung
- 70
- Blattfeder
- 71
- Druckplatte
- 72
- Federpaket
Kabelhalterung
- 8
- Kabelhalterung
- 81
- Halteelement
- 82
- Aussparung
- 83
- Verbindungselement
- 84
- Aufnahmeelement
Kabelhalterung
- 9
- Kabelhalterung
- 91
- Halteelement
- 92
- Aussparung
- 93
- Verbindungselement
- 94
- Aufnahmeelement