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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Gattungsgemäße Vorrichtungen
sind beispielsweise aus der
DE 100 58 736 A1 bekannt. Bei der bekannten
Vorrichtung wird zunächst
der Abzweigleiter in einem Kontaktkörper der Vorrichtung geklemmt
und dadurch auch elektrisch kontaktiert. Anschließend durchdringen
beim formschlüssigen Zusammenfügen der
Gehäusehälften der
Vorrichtung Schneidkontaktmittel des Kontaktkörpers die Isolation des Hauptleiters
und stellen eine elektrische Verbindung zu diesem her. Das Verbinden
des Kontaktkörpers
mit dem Abzweigleiter und das Verbinden des Kontaktkörpers mit
dem Hauptleiter erfolgt daher nacheinander. Insbesondere werden
zunächst
alle Abzweigleiter mit dem jeweiligen Kontaktkörper verbunden und anschließend die
Gehäusehälften zusammengefügt und dadurch
die Verbindung zwischen den Kontaktkörpern mit dem jeweils zugeordneten
Hauptleiter hergestellt.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung
bereitzustellen, welche noch bessere Eigenschaften aufweist. Insbesondere
soll die Montage der Vorrichtung weiter vereinfacht und die Sicherheit
bei der Montage weiter erhöht
sein. Die Vorrichtung soll nach wie vor eine dauerhafte und gute
elektrische Verbindung zwischen dem Hauptleiter und dem jeweiligen
Abzweigleiter gewährleisten.
Die Abmessungen der Kabelabzweigklemme und damit das Volumen der
in eine die Kabelabzweigklemme verschließende Muffe einzubringenden
Vergußmasse
soll aus ökonomischen
und ökologischen
Gründen
weiter minimiert werden.
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Das
Problem ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung gelöst. Besondere
Ausführungsarten
der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.
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Dadurch,
dass die Verbindungsschraube zwischen den beiden Kontaktelementen
angeordnet ist, insbesondere zwischen quer zur Schraubenachse benachbarten
Haupt- oder Abzweigleitern, kann die Schraubkraft besonders günstig in
die Vorrichtung eingeleitet werden, insbesondere gleichmäßig auf
die Kontaktelemente oder die Haupt- und Abzweigleiter verteilt werden.
Entsprechend den Größenverhältnissen
der jeweils zu kontaktierenden Leiter kann die Verteilung der Schraubkraft
auch vorgebbar ungleichmäßig erfolgen,
beispielsweise durch eine exzentrische Anordnung der Verbindungsschraube.
In vielen Anwendungsfällen
wird allerdings eine zentrische Anordnung der Verbindungsschraube
vorteilhaft sein. Besonders vorteilhaft ist, dass beim Eindrehen
der Verbindungsschraube das Kontaktelement sowohl die Isolation
des Hauptleiters als auch die Isolation des Abzweigleiters durchdringt.
Dadurch ist der Montageaufwand herabgesetzt und die Montagesicherheit
erhöht.
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Bei
dem Energieversorgungskabel handelt es sich vorzugsweise um ein
Mehrleiterkabel, wie es beispielsweise für Hausanschlußleitungen üblich ist mit
einer Querschnittsfläche
des Hauptleiters von beispielsweise etwa 150 mm2 und
des Abzweigleiters von beispielsweise etwa 50 mm2.
Die Hauptleiter und/oder Abzweigleiter können ein- oder mehrdrähtig sein.
Eine typische Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist bei einem
drei- bzw. vierphasigen (einschließlich Erde) Energieversorgungskabel
mit Betriebsspannungen kleiner 1000 V des Niederspannungs-Energieversorgungsnetzes.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist auch für
unterirdisch verlegte Kabel einsetzbar. Dabei wird die Vorrichtung
nach dem elektrischen Verbinden mit einer Muffe und darin eingegossenes
Gießharz
verschlossen. Die Gehäuseteile
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
bestehen vorzugsweise aus elektrisch isolierendem Kunststoff, insbesondere
einem faserverstärkten
Kunststoff, und es sind vorzugsweise bei montierter Vorrichtung
und geschlossener Verbindung zwischen Haupt- und Abzweigleiter von
außen
keine spannungsführenden
Teile ertastbar. Vorzugsweise führen
Spannungsbelastungen mit 5000 V zwischen alten Metallteilen, die
keine Verbindung aufweisen, nicht zu einem Isolationsdurchschlag.
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In
einer besonderen Ausführungsart
der Erfindung ist das Kontaktelement aus einer Ausgangsstellung
verschiebbar in dem Gehäuseteil
angeordnet. Dadurch ist zusätzlich
zu dem reinen Schließvorgang
der beiden Gehäuseteile
eine Relativbewegung zwischen Abzweigleiter, Kontaktelement und
Hauptleiter möglich.
Dadurch können
beispielsweise auch unterschiedlichste Querschnittsformen und Querschnittsflächen der
Leiter zuverlässig
kontaktiert werden.
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Vorzugsweise
ist das Kontaktelement in dem Gehäuseteil durch Rastmittel in
der Ausgangsstellung fixiert, beispielsweise gegen ein Herausfallen aus
der Vorrichtung gesichert und andererseits gegen ein Hineinfallen
in die Vorrichtung und vorallem gegen ein unbeabsichtigtes Durchdringen
der Isolation des Hauptleiters ebenfalls gesichert.
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In
einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung ist das Kontaktelement plattenförmig, und vorzugsweise als
Stanzteil ausgebildet. Für
einige Anwendungen kann es vorteilhaft sein, das Kontaktelement
als beispielsweise U-förmiges
Stanz-/Biegeteil auszubilden. Als Werkstoff wird vorzugsweise eine
hochfeste Kupferlegierung eingesetzt, beispielsweise eine CuFe2P-Legierung,
die einen hohen elektrischen Leitwert von beispielsweise mehr als
32 MS/m bei guter mechanischer Festigkeit aufweist, vorzugsweise
eine Vickershärte
HV von mehr als 140. Typische Materialstärken liegen im Bereich zwischen
0,5 und 5 mm, insbesondere etwa 1 bis 2 mm. Zur Verbesserung der
elektrischen Kontakteigenschaften und/oder zur Vermeidung von elektrolytischer
Korrosion, beispielsweise bei einem Kontakt zu Aluminiumleitern,
wird die Oberfläche
der Kontaktelemente mit einer vorzugsweise galvanisch aufgebrachten
Zinnauflage mit einer Schichtstärke
von 3 bis 20 μm
versehen, insbesondere etwa 5 μm.
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In
einer besonderen Ausführungsart
der Erfindung weist die Vorrichtung mindestens zwei Kontaktelemente
je Verbindung eines Hauptleiters mit einem zugeordneten Abzweigleiter
auf. Vorzugsweise ist der Abstand der Kontaktelemente zueinander
in Längsrichtung
der zu kontaktierenden Leiter möglichst
groß gewählt, um
im Kontaktbereich die zu kontaktierenden Leiter parallel zu schalten
und damit den Gesamtwiderstand der Anordnung zu senken. Außerdem ist
bei mehrdrähtigen
Leitern unter Berücksichtigung
des Dralls des Kabelleiters sichergestellt, dass durch die axial
beabstandeten Kontaktelemente unterschiedliche Einzeldrähte der
Leiter kontaktiert werden.
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Die
Form der Schneid- und Kontaktmittel des Kontaktelements, beispielsweise
eine Zahnform, ist so gewählt,
dass die zugeordneten Leiter entsprechend ihres Nennquerschnittes,
ihrer Kabelisolation, beispielsweise PVC, PE, ein sonstiger Kunststoff oder
ein Papierwickel, ihres Leitermaterials, beispielsweise Kupfer oder
Aluminium, ihrer Leiterbauform, beispielsweise rund, sektorförmig oder
mehrdrähtig,
und ihrer möglichen
Einbaulage in der Klemme bei sektorförmigen Abzweigleitern einen
dauerstabilen elektrischen Kontakt bereitstellt. Hierzu ist es vorteilhaft,
wenn durch die auftretende Kontaktkraft eine vorgebbare Eindringtiefe
der Schneidmittel im Leiter erreicht wird, um beispielsweise isolierende Oberflächenschichten
zu durchtrennen, wie sie insbesondere bei Aluminium als Leitwerkstoff
auftreten. Andererseits darf die Eindringtiefe nicht zu groß gewählt werden,
damit nicht Einzeladern der Leiter durchtrennt werden.
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In
vielen Anwendungsfällen
kann aufgrund der erfindungsgemäßen Kontaktelemente
gegenüber dem
Stand der Technik eine geringere Anzahl von Kontaktstellen vorgesehen
sein, wodurch die Schließkraft
für die
Vorrichtung beim Zusammenführen
der beiden Gehäuseteile
herabgesetzt ist. Dadurch kann die mechanische Konstruktion der
Vorrichtung effizienter ausgeführt
sein, die Anzahl der Verbindungsschrauben kann verringert werden,
und die Höhe
des erforderlichen Drehmoments der Verbindungsschraube kann niedriger
gewählt
werden. Dadurch ist die Montage einfacher, sicherer und auch schneller.
Gleichzeitig sind die Systemkosten für die Installation einer Muffe
herabgesetzt.
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In
einer besonderen Ausführungsart
der Erfindung weist die Verbindungsschraube ein vorgebbares Abreißdrehmoment
auf. Vorzugsweise reißt insbesondere
der Schraubenkopf nach Überschreiten
des Abreißdrehmomentes
ab. Für
viele Anwendungsfälle
wird es möglich
sein, die Vorrichtung mit einer einzigen zentralen Verbindungsschraube
auszustatten. Erforderlichenfalls können auch mehrere Verbindungsschrauben
vorgesehen sein, insbesondere in Richtung des zu kontaktierenden
Hauptleiters oder Abzweigleiters hintereinander und/oder nebeneinander
angeordnet sein. Entsprechend einer besonderen Ausführungsart
wird die Vorrichtung durch die Verbindungsschraube entgegen dem
Stand der Technik nicht bis zu einem Formschluß eingeschraubt, sondern bis
zu einem vorgebbaren Drehmoment. Dieses vorgebbare Drehmoment hängt von der
Geometrie der Kontaktelemente, dem Isolationswerkstoff des Haupt-
bzw. Abzweigleiters, dem Leiterquerschnitt, sowie der Geometrie
der Gehäuseteile
ab. Insbesondere kann durch das vorgebbare Abreißdrehmoment ein und dieselbe
Vorrichtung für verschiedene
Leiterquerschnitte eingesetzt werden.
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In
einer besonderen Ausführungsart
der Erfindung weist mindestens ein Gehäuseteil zwischen den Kontaktelementen
ein vorzugsweise hülsenförmiges Trennelement
zum Aufnehmen der Verbindungsschraube auf. Das Trennelement selbst
kann vorzugsweise aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehen,
vorzugsweise einstückig
von der Gehäusehälfte ausgebildet.
Das Trennelement dient auch einer Trennung der in der Vorrichtung
eingelegten Hauptleiter und kann zu diesem Zweck insbesondere im
Querschnitt nicht nur kreisrund, sondern beispielsweise ellipsenförmig sein,
um dadurch dem Drall der Energieversorgungsleitung zu entsprechen
und das Zusammenführen
der Gehäuseteile
mit geringerem Kraftaufwand zu ermöglichen. In dem Trennelement kann
eine Innenhülse
mit einem Innengewinde eingesetzt sein, das vorzugsweise langgestreckt
ist, um einen Eingriff der Verbindungsschraube bei verhältnismäßig großer Öffnung der
beiden Gehäuseteile
zu ermöglichen.
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In
einer besonderen Ausführungsart
der Erfindung sind die beiden Gehäuseteile durch ein Schwenkgelenk
miteinander verbunden. Dabei kann die Offenstellung der Vorrichtung
durch entsprechende Rastmittel werkzeuglos lösbar arretierbar sein. In dieser
geöffneten
Stellung kann die Vorrichtung beispielsweise auf das von der Mantelisolierung
befreite und vorgespreizte Energieversorgungskabel aufgesetzt werden.
Anschließend
können
die beiden Gehäuseteile
aus der verrasteten Offenstellung in eine Schließstellung überführt werden. Hierzu weisen die beiden
Gehäuseteile
vorzugsweise zusammenwirkende Rastmittel auf, die in der Schließstellung
miteinander in Eingriff bringbar sind. Dadurch ist eine Plazierung
der Vorrichtung an dem Energieversorgungskabel möglich, ohne dass die Kontaktelemente der
Vorrichtung in Verbindung mit dem Hauptleiter oder dem Abzweigleiter
sind. Diese Vormontage kann vorzugsweise werkzeuglos erfolgen, insbesondere
ohne Eindrehen der Verbindungsschraube. Bei Energieversorgungskabeln
mit größerem Durchmesser
kann die Vormontage unter Verwendung eines geeigneten Werkzeuges
erfolgen, beispielsweise einer Zange, wobei die Gehäuseteile
entsprechende Werkzeugangriffsflächen
aufweisen. Die Lösbarkeit aus
dieser Vormontageposition ist ohne Werkzeug vorzugsweise nicht möglich. In
dieser Vormontageposition ist ausgeschlossen, dass die Isolation
des Hauptleiters von metallischen Bestandteilen der Kabelabzweigklemme
durchdrungen werden kann.
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Durch
die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist insbesondere ein Arbeiten unter Spannung möglich, vorzugsweise sogar ohne
persönliche
Schutzausrüstung.
Hierzu ist sichergestellt, dass in jeder Phase der Montage die spannungsführenden
Teile immer berührungssicher
abgedeckt sind. Hierzu gehört auch
ein Schutz gegen eine direkte Berührung bei falscher Handhabung
von Werkzeugen. Es besteht keine Überbrückungsmöglichkeit von spannungsführenden
Teilen durch falsche Handhabung eines Werkzeugs. Ein Abisolieren
des Abzweigleiters ist nicht erforderlich, weshalb beim Absetzmaß für das Abmanteln
der Isolierung keine Fehler auftreten können, die nach dem Schließen der
Vorrichtung zu blanken überstehenden
Adernenden führen
könnten, die
dann Spannung führen.
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In
einer besonderen Ausführungsart
weist die Vorrichtung in einer Trennebene der beiden Gehäuseteile
einen Stützkeil
auf, der ein vorzugsweise elastisch verformbares Widerlager für den Hauptleiter
bildet. Dadurch wird die erforderliche Kontaktkraft auch bei Temperaturwechselbeanspruchungen
dauerhaft gewährleistet.
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In
einer besonderen Ausführungsart
der Erfindung weist der Stützkeil
eine Anschlagfläche
für einen
bei dem Aufsetzen der Vorrichtung auf das Energieversorgungskabel
zum Spreizen der Hauptleiter verwendbaren Spreizkeil auf. Dadurch
ist die exakte Positionierung der Hauptleiter in Bezug auf die Vorrichtung
und insbesondere in Bezug auf die Kontaktelemente gewährleistet.
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In
einer besonderen Ausführungsart
weist die Vorrichtung an mindestens einem Schraubenende eine Druckplatte
zum Einleiten der Schraubkraft in die Vorrichtung auf. Dadurch kann
die Schraubkraft vorgebbar, insbesondere gleichmäßig, in das Gehäuseteil
eingeleitet werden und insbesondere das Auftreten von Biegekräften in
den Kunststoffgehäuseteilen
auf ein unkritisches Maß herabgesetzt
werden.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen
sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele
im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und
in der Beschreibung erwähnten
Merkmale jeweils einzeln für sich
oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
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1 zeigt eine perspektivische
Ansicht eines ersten Ausführungsbeispieles
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 zeigt die Kabelabzweigklemme
der 1 in einem früheren Stadium
der Montage,
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3 zeigt eine perspektivische
Ansicht eines Kontaktelements,
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4 zeigt eine perspektivische
Ansicht des Gehäuseteils,
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5 zeigt eine perspektivische
Ansicht der weiteren Druckplatte,
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6 zeigt eine Unteransicht
der Druckplatte, und
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7 zeigt eine perspektivische
Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles.
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Die 1 zeigt eine perspektivische
Ansicht eines ersten Ausführungsbeispieles
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum elektrischen Verbinden von mindestens zwei isolierten Hauptleitern 2, 3 eines
Energieversorgungskabels mit jeweils mindestens einem isolierten
Abzweigleiter 4, 5, wobei die Haupt- und Abzweigleiter 2, 3, 4, 5 nur
schematisch dargestellt sind, mit einem Gehäuse, das mindestens zwei durch
eine Verbindungsschraube 10 verbindbare Gehäuseteile 6, 7 aufweist,
wobei für
jede herzustellende Verbindung zwischen einem Hauptleiter 2, 3 und
dem zugeordneten Abzweigleiter 4, 5 mindestens
ein Kontaktelement 8, 9 in einem Gehäuseteil 6 angeordnet
ist. Die Verbindungsschraube 10 ist zwischen den beiden
Kontaktelementen 8, 9 angeordnet. Beim Eindrehen
der Verbindungsschraube 10 durchdringt das Kontaktelement 8, 9 sowohl
die Isolation des Hauptleiters 2, 3 als auch die
Isolation des Abzweigleiters 4, 5. Die Gehäusehälften 6, 7 sind vorzugsweise
als Spritzgußteil
hergestellt.
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Das
dargestellte Ausführungsbeispiel
kann insgesamt vier Hauptleiter 2, 3 aufnehmen,
und diese jeweils mit einem Abzweigleiter 4, 5 verbinden.
Die Gehäusehälften 6, 7 bestehen
aus einem faserverstärkten
Kunststoff. In der Trennebene der beiden Gehäusehälften 6, 7 ist
ein Stützkeil 11 angeordnet zum
Durchdringen der in der Regel weichen, nicht-druckbelastbaren Isolation der Hauptleiter 2, 3, die
beispielsweise aus PVC besteht. Aufgabe des Stützkeils 11 ist es,
eine mechanisch druckbelastbare, elektrisch isolierende und erforderlichenfalls
federkraftspeichernde Abstützung
auf dem metallischen Leiter zu erhalten, vorzugsweise mittels Schneiden 12 oder
Spitzen, welche die Isolation des Hauptleiters 2, 3 durchdringen,
und mit zwischen den Spitzen oder Schneiden 12 angeordneten
Zwischenräumen,
die das verdrängte
Isolationsmaterial aufnehmen.
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Die
Hauptleiter 2, 3 werden zwischen dem Stützkeil 11 und
den Kontaktelementen 8, 9 geklemmt. Die Abzweigleiter 4, 5,
die gegenüber
dem Hauptleiter 2, 3 in der Regel eine geringere
Querschnittsfläche
aufweisen, werden zwischen dem Kontaktelement 8, 9 und
der Druckplatte 13 geklemmt. Die Druckplatte 13 weist
auf der dem Abzweigleiter 4, 5 zugewandten Fläche ebenfalls
entsprechend dem Stützkeil 11 Schneiden 14 oder
Spitzen auf, welche die Isolation des Abzweigleiters 4, 5 durchdringen
und sich auf dem metallischen Leiter abstützen. Durch die Druckplatte 13 wird
die Schraubkraft über
den Abzweigleiter 4, 5 in den Klemmverbund eingeleitet.
Die Druckplatte 13 weist ein Innengewinde zur Aufnahme
der Verbindungsschraube 10 auf.
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Nahe
dem Schraubenkopf 15 der Verbindungsschraube 10 ist
eine weitere Druckplatte 16 angeordnet, die im wesentlich
identisch aufgebaut ist wie die Druckplatte 13. Grundsätzlich wäre es möglich, die
Druckplatten 13, 16 einstückig auszubilden, beispielsweise
durch eine geeignete Keramik, oder ein Duroplast oder Thermoplast
mit hoher Faserbeimischung von beispielsweise langen Glasfasern.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Druckplatten 13, 16 jedoch zweiteilig
ausgeführt,
insbesondere bestehend aus einem thermoplastischen Kunststoffteil 17,
beispielsweise aus Polyamid mit einem Glasfaseranteil von 30 %,
und einem Armierungsteil 18, beispielsweise aus Stahlblech
oder aus einem beschichteten Nichteisenmetall, zum Einleiten der
Schraubkraft in das Kunststoffteil 17.
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In
das Armierungsteil der Druckplatte 13 ist eine Hülse mit
Innengewinde zur Aufnahme der Verbindungsschraube 10 eingepresst.
In das Armierungsteil 18 der weiteren Druckplatte 16 ist
eine Auflage für
den Schraubenkopf 15 eingearbeitet. Vorzugsweise ist die
Verbindungsschraube 10 mit dem Kunststoffteil 17 durch
eine Verliersicherung verbunden. Die Verbindungsschraube 10 weist
weiterhin ein Abreißdrehmoment
auf, im dargestellten Ausführungsbeispiel
gebildet durch einen Einstich 19 nahe dem Schraubenkopf 15.
Es sind andere Alternativen zur Realisierung des Abreißdrehmomentes
denkbar, beispielsweise auch das Vorsehen einer Kunststoffkappe
auf dem Schraubenkopf 15 mit einer von außen zugänglichen
Werkzeugangriffsfläche.
Nach dem Abreißen
des Schraubenkopfs 15 soll die Verbindungsschraube 10 jedenfalls
mit demselben Werkzeug nicht wieder lösbar sein.
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Die 2 zeigt die Kabelabzweigklemme 1 der 1 in einem gegenüber der
in der 1 dargestellten
Position früheren
Stadium der Montage. Die beiden Gehäuseteile 6, 7 sind
mittels eines Schwenkgelenks 20 miteinander verbunden.
Durch Aufschwenken der beiden Gehäuseteile 6, 7 kann
die Kabelabzweigklemme 1 in der in der 2 dargestellten Position auf das Energieversorgungskabel aufgesetzt
werden, wobei der Stützkeil 11 zwischen die
zuvor mittels eines Spreizkeiles 41 gespreizten Hauptleiter
eingeführt
wird, wobei sich der Spreizkeil 41 im wesentlichen rechtwinklig
zur Längsachse
der Hauptleiter 2, 2a, 3, 3a und/oder
rechtwinklig zur Längserstreckung
des Stützkeils 11 erstreckt.
Der Stützkeil 11 bildet
vorzugsweise einstückig
eine Anlagefläche 21 aus,
die beim Aufsetzen der Kabelabzweigklemme 1 auf das Energieversorgungskabel
in Anlage an den eingesteckten Spreizkeil 41 gebracht wird,
der in der 2 gestrichtelt
dargestellt ist. Die Position der Anlagefläche 21 in Bezug auf
dem Stützkeil 11 gewährleistet
die korrekte Positionierung der Hauptleiter 2, 3 in
Bezug auf die Kontaktelemente 8, 9 innerhalb der
Kabelabzweigklemme 1.
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In
der dargestellten Ausgangsstellung sind die Kontaktelemente 8, 9 durch
vorzugsweise vom Gehäuseteil 7 einstückig ausgebildete
Arretierungsmittel 22, 23 gegen ein Herausfallen
aus der Kabelabzweigklemme 1 gesichert, im dargestellten
Ausführungsbeispiel
durch einen auslenkbaren Haltefinger, der in eine entsprechende
Bohrung im Kontaktelement 8, 9 eingreift. Bei
der späteren
Endmontage durch Eindrehen der Verbindungsschraube 10 wird die
Arretierungswirkung dieser Arretierungsmittel 22, 23 aufgehoben,
beispielsweise indem die in Bezug auf das Gehäuseteil 6, 7 ortsfesten Arretierungsmittel 22, 23 aufgrund
der Bewegung der Kontaktelemente 8, 9 gegenüber dem
Gehäuseteil 6, 7 abbrechen.
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Zur
Vormontage wird die Kabelabzweigklemme 1 aus der in der 2 dargestellten Stellung durch
Schließen
der beiden Gehäuseteile 6, 7 um
die Hauptleiter 2, 2a, 3, 3a geschlossen.
Hierzu bilden die Gehäuseteile 6, 7 zusammenwirkende
Rastmittel 24, 25 aus, die miteinander in Eingriff
bringbar sind. Nach dem Schließen
und Verrasten der Gehäuseteile 6, 7 kommt
es zu einem Setzvorgang der Hauptleiter 2, 2a, 3, 3a,
die sich formschlüssig
an die Gehäuseteile 6, 7 anlegen.
Auch beim Eindrehen der Verbindungsschraube 10 zum Schließen der
Kabelabzweigklemme 1 kommt es zu Setzvorgängen zwischen
den verspannten Haupt- und Abzweigleitern 2, 2a, 3, 3a, 4, 5 mit
dem Stützkeil 11,
den Kontaktelementen 8, 9 und den Druckplatten 16, 17.
Der Zeitbedarf und der Weg für
das Eindrehen der Verbindungsschraube 10 ist vorzugsweise
so gewählt,
dass die Setzvorgänge
bis zur formschlüssigen
Anlage aller beteiligten Kunststoffteile abhängig von der Geometrie und
den Werkstoffen der Haupt- und Abzweigleiter 2, 2a, 3, 3a, 4, 5 abgeschlossen
ist, bevor das Anziehdrehmoment für das elektrisch dauerhaft
sichere Kontaktieren erreicht ist.
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Gegebenenfalls
kann das Aufsetzen der Kabelabzweigklemme 1 auf das Energieversorgungskabel
mittels eines Schlagwerkzeuges, beispielsweise mittels eines Hammers,
unterstützt
werden und das Schwenkgelenk 20 weist hierzu eine Schlagfläche 26 auf.
Außerdem
weist das Schwenkgelenk 20 mit den Gehäuseteilen 6, 7 zusammenwirkende
Anschlagflächen
auf, durch die ein Öffnen über eine
maximale Offenposition hinaus verhindert ist.
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Der
Stützkeil 11 weist
vorzugsweise mit den Gehäuseteilen 6, 7 zusammenwirkende
Rastmittel auf, durch welche die in der 2 dargestellte Offenstellung der Kabelabzweigklemme 1 lösbar fixiert werden
kann. Vorzugsweise ist der Stützkeil 11 austauschbar,
insbesondere hinsichtlich seiner Abmessungen an unterschiedliche
Querschnittsflächen
der Hauptleiter 2, 3 anpassbar.
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Die 3 zeigt eine perspektivische
Ansicht eines Kontaktelements 8, das im wesentlichen trapezförmig ausgebildet
ist als Stanzteil aus einer entsprechend geeigneten Kupferlegierung
mit ausreichender Leitfähigkeit
und gleichzeitig ausreichender Festigkeit. Die Seitenfläche mit
den kleineren Zähnen 27 ist
dem Abzweigleiter 4 zugeordnet, während die Seitenfläche mit
den größeren Zähnen 28 dem Hauptleiter 2 zugeordnet
ist. Die Spitzen der Zähne 27, 28 liegen
jeweils auf einer Bogenlinie 29, 30, die beispielsweise
die Kontur des zu kontaktierenden Leiters nachbildet. Weiterhin
weist das Kontaktelement 8 eine Bohrung 31 auf
für den
Eingriff des Arretierungsmittels 22. Außerdem weist das Kontaktelement 8 eine
mit dem Gehäuseteil 6 zusammenwirkende
Gleitfläche 32 auf,
an der das Kontaktelement 8 in dem Gehäuseteil 6 gleitend
verschiebbar ist.
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Die 4 zeigt eine perspektivische
Ansicht des Gehäuseteils 6.
Für jedes
Paar aus miteinander zu verbindenden Haupt- und Abzweigleitern 2, 4 bzw. 3, 5 sind
insgesamt 4 Aufnahmen 33 für Kontaktelemente 8, 9 vorgesehen.
In jeder Aufnahme 33 wird von dem Gehäuseteil 6 einstückig eine
Nase 34 ausgebildet, die zwischen zwei Zähne 28 des
Kontaktelements 8 eingreift und ein Hineinfallen des Kontaktelements 8 in
Richtung auf den Hauptleiter 2, 3 verhindert.
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Die
Lagesicherung der Kontaktelemente 8, 9 mittels
der Nasen 34 und/oder der Arretierungsmittel 22, 23 (2) ist durch Handkraft vorzugsweise
nicht zu überwinden
und verhindert daher auch ein versehentliches Durchdringen der Isolation
der Leiter, insbesondere des unter elektrischer Spannung stehenden
Hauptleiters 2, 3 während der Platzierung der Abzweigleiter 4, 5.
Vorzugsweise wird in jeder Aufnahme 33 auf gegenüberliegenden
Seiten je mindestens eine Nase 34 ausgebildet, um auch
ein Verkippen oder Verklemmen des Kontaktelements 8 in
der Aufnahme 33 zu verhindern. Bei der Endmontage durch
Eindrehen der Verbindungsschraube 10 wird die Lagesicherung
aufgehoben, beispielsweise durch Abbrechen der Nasen 34.
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Das
Gehäuseteil 6 bildet
weiterhin einstückig ein
im Querschnitt im wesentlichen ellipsenförmiges oder rautenförmiges Trennelement 35 für die Aufnahme
der Verbindungsschraube 10 oder der zu den Druckplatten
zugehörigen
Hülsen
aus. Die Ellipsen- oder Rautenform trägt dem von Kabel zu Kabel unterschiedlichen
Drall im Leiterverbund Rechnung. Außerdem ist dadurch die Verbindungsschraube 10 zu den
Haupt- und Abzweigleitern 2, 3, 4, 5 hin
zusätzlich
durch Isolierstoff abgedeckt. Weiterhin haben dadurch die einander
zugeordneten Rastmittel 24, 25 der Gehäuseteile 6, 7 ausreichend
Bewegungsspiel, dass sie sicher miteinander verhaken und einen stabilen
Formschluß bilden.
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Jede
Aufnahme 33 bildet eine Gleitbahn 36 aus, an welcher
die Gleitfläche 32 des
Kontaktelements 8 in Anlage bringbar ist. Beim Montieren
der Kabelabzweigklemme 1 bewegen sich die Kontaktelemente 8 mit
ihrer Gleitfläche 32 entlang
der Gleitbahn 36. Der Winkel zwischen der Längsachse
der Verbindungsschraube 10 und der Gleitbahn 36 beträgt vorzugsweise
mehrere Grad, beispielsweise zwischen 2 und 25°, vorzugsweise zwischen 5 und 15° und insbesondere
etwa 10°.
Durch einen von außen
sichtbaren Spalt kann darüberhinaus
visuell kontrolliert werden, ob die Kontaktelemente 8, 9 bei
der Montage ausreichend abgesenkt wurden, d. h. sicher einen Kontakt
zwischen dem Abzweigleiter 4, 5 und dem Hauptleiter 2, 3 hergestellt
haben. Durch das Absenken der Kontaktelemente 8, 9 innerhalb
des Gehäuseteils 6 ist
außerdem
die Berührungssicherheit
im montierten Zustand gewährleistet.
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Die 5 zeigt eine perspektivische
Ansicht der weiteren Druckplatte 16 mit der Verbindungsschraube 10 vor
dem Abreißen
des Schraubenkopfes 15. Dabei ist auf das in der 1 sichtbare metallische
Armierungsteil 18 eine elektrisch isolierende Abdeckung 37 aufgesetzt,
vorzugsweise aus einem weichelastisch verformbaren Material. Nach
Abreißen des Schraubenkopfes 15 ergibt sich
damit eine verhältnismäßig glatte
Oberfläche
ohne spannungsführende
Teile, insbesondere ohne berührbare
metallische Teile.
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Die
verformbare isolierende Abdeckung 37 der weiteren Druckplatte 16,
die entsprechend auch für
die Druckplatte 13 vorgesehen sein kann, schließt nach
dem Abreißen
des Schraubenkopfes 15 die verbleibende Öffnung jedenfalls
so, dass keine metallischen Teile berührbar sind; beispielsweise
wird der Schutzgrad IP2 erreicht, d.h. sicher gegenüber einer Fingerberührung. Auf
der Druckplatte 13 wird durch die entsprechende isolierende
Abdeckung ein eventueller Schraubenüberstand abgedeckt.
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Die 6 zeigt eine Unteransicht
der Druckplatte 13, deren Kunststoffteil vorzugsweise einstückig einen
Zapfen mit ellipsenförmigem
Sockel ausbildet, in den eine metallische Gewindehülse 38 eingepresst
ist zur Aufnahme der Verbindungsschraube 10. Auch auf die
Druckplatte 13 ist eine vorzugsweise weichelastisch verformbare
Abdeckung aufsetzbar.
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Die
ellipsenförmigen
Sockel der Druckplatten 15, 16 passen formschlüssig in
die Aussparung des Trennelements 35 der 4. Die Druckplatten 15, 16 können im
Auslieferungszustand der Kabelabzweigklemme 1 lose beigelegt
sein und ohne Verwechslungsgefahr je nach vorteilhafter Montageposition
von oben oder von unten in die Gehäuseteile 6, 7 eingesetzt
werden. Die elliptische Form erleichtert dabei das Ausrichten der
Teile zueinander auch ohne Sichtkontakt zur Unterseite der Kabelabzweigklemme 1.
Beim Eindrehen der Verbindungsschraube 10 in die Gewindehülse 38 zentrieren
sich die Teile zueinander in die vorgesehene formschlüssige Endlage.
Sowohl der ellipsenförmige
Sockel als auch das Trennelement können aus elektrisch isolierendem Kunststoff
hergestellt sein, um zusätzliche
Isolierstoffbarrieren zwischen den Metallteilen der Verschraubung
und den Kabelleitern bereitzustellen.
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Die 7 zeigt eine perspektivische
Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles
einer erfindungsgemäßen Kabelabzweigklemme 101.
Die Druckplatte 113 und die weitere Druckplatte 116 weisen
jeweils vorzugsweise einstückig
ausgebildete bogenförmige
Einführhilfen 139 für die Abzweigleiter auf.
Die von den Gehäuseteilen 106, 107 zusammen mit
der Druckplatte 113, 116 radial begrenzten Einführkanäle sind
axial durch eine einstückig
vom Gehäuseteil 106, 107 ausgebildeten
Wand 140 begrenzt. Dadurch ist eine Berührung eines unter Spannung
stehenden Abzweigleiters 4, 5 im montierten Zustand
der Kabelabzweigklemme 101 verhindert. Gleichzeitig ist
der Abstand der Aufnahme 133 für die Kontaktelemente 8, 9 von
der Wand 140 so groß gewählt, beispielsweise
einige Millimeter, insbesondere etwa 7 mm, damit Maßschwankungen beim
Ablängen
der Abzweigleiter 4, 5 toleriert werden können, ohne
dass die Kontaktierung beeinträchtigt
ist.
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In
der in der 7 dargestellten
Position befinden sich die Druckplatten 113, 116 in
Bezug auf das jeweils zugeordnete Gehäuseteil 107, 106 in
einer Ausgangspositon oder Offen-Position, die sie auch in der in
der 2 dargestellten
Position der Kabelabzweigklemme 1 einnehmen können. Diese Ausgangsposition
kann durch zusammenwirkende Rastmittel an den Druckplatten 113, 116 und
den Gehäuseteilen 106, 107 lösbar rastbar
sein. Die von den Druckplatten 113, 116 und den
Gehäuseteilen 106, 107 begrenzten
Einführkanäle sind
in dieser Ausgangsposition seitlich offen, so dass beispielsweise weniger
biegesteife Abzweigleiter 4, 5 bei der Montage
seitlich in die Einführkanäle eingeführt werden können.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Gehäuseteile
Mittel zum Fixieren der in den Einführkanal eingeführten Abzweigleiter 4, 5 auf,
wobei diese zwar fixiert, aber elektrisch nicht kontaktiert werden.
Die Mittel zum Fixieren können beispielsweise
durch handelsübliche
Kabelbinder gebildet sein, die durch einstückig von den Gehäuseteilen 6, 7 ausgebildete Ösen geführt werden
und dabei eine Schlaufe für
den Durchtritt des Abzweigleiters 4, 5 bilden,
wobei die Ösen
auch die zugehörigen
Rastmittel aufweisen können.
Vorzugsweise ist für
jeden Abzweigleiter 4, 5 ein individuelles Mittel
zum Fixieren vorgesehen.