DE19739741A1 - System zum Versorgen von Verbrauchern mit elektrischer Leistung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Versorgen von Verbrauchern mit elektrischer Leistung.

Herkömmlicherweise werden elektrische Verbraucher, wie Maschinen, Heizeinrichtungen, Lichtanlagen usw. mit elektrischer Leistung versorgt, indem jeder Verbraucher über ein eigenes Leistungskabel mit einer Leistungsquelle, beispielsweise einen Schaltschrank, ver­ bunden wird. Dies führt zu hohem Verkabelungsaufwand mit viel raumverbrauchenden Ka­ belschächten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zu schaffen, mit dem sich mehrere Verbraucher bei geringen Installationskosten mit elektrischer Leistung versorgen lassen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen System bildet ein Flachkabel eine durchgehende Schiene bzw. einen Bus, dessen Adern ohne die Notwendigkeit der Abisolierung in den Abzweigungs­ baugruppen von Kontaktstiften unter Durchdringung der Isolation kontaktiert werden, so daß ein aus der Abzweigungsbaugruppe herausgeführtes Abzweigkabel, dessen Adern mit den Kontaktstiften verbunden sind, einen Verbraucher mit elektrischer Leistung versorgt. Die Anzahl der an dem Flachkabel anbringbaren Abzweigungsbaugruppen richtet sich nach der Belastbarkeit des Flachkabels bzw. dessen Leistungsversorgung und der Leistungsauf­ nahme der einzelnen über das Flachkabel und die Abzweigungsbaugruppen versorgten elektrischen Verbraucher.

Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Merkmale des erfindungsgemäßen Systems ge­ richtet.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 2 wird eine sichere Aufnahme des Flachkabels und eine einwandfreie Kontaktierung erreicht.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 3 wird eine Vormontierbarkeit des Gehäuseoberteils mit dem Abzweigkabel und den Kontaktstiften erreicht.

Der Anspruch 4 ist auf eine vorteilhafte Abdichtung des Innenraums des Gehäuseoberteils gerichtet.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 5 wird die Positionierung der Halteplatte gesichert.

Der Anspruch 6 kennzeichnet eine vorteilhafte Abdichtung der Kontaktierung des Flachka­ bels nach außen.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 7 wird eine genauere gegenseitige Positionierung der einzelnen Bauteile der Abzweigungsbaugruppe erreicht.

Der Anspruch 8 kennzeichnet eine außerordentlich stabile und funktionssichere Ausfüh­ rungsform der Abzweigungsbaugruppe.

Der Anspruch 9 kennzeichnet eine vorteilhafte Möglichkeit der Montage der Abzweigungs­ baugruppe an einem Kabelkanal, Schaltschrank usw.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Es stellen dar:

Fig. 1 eine Aufsicht auf ein Flachkabel mit daran angeordneten Abzweigungs­ baugruppen,

Fig. 2a bis 2e senkrechte Schnittansichten der einzelnen Bauteile der Abzweigungsbau gruppe in auseinander gezogener Darstellung,

Fig. 2f einen Untenansicht eines Gehäuseoberteils,

Fig. 2g eine Aufsicht auf eine Halteplatte,

Fig. 2h eine Aufsicht auf ein Gehäuseunterteil und

Fig. 3 eine an einem Kabelkanal angebrachte Abzweigungsbaugruppe, teilweise im Schnitt.

Gemäß Fig. 1 sind an einem Flachkabel 2, das an eine nicht dargestellte elektrische Leistungsquelle angeschlossen ist, hintereinander mehrere Abzweigungsbaugruppen 4 an­ geordnet, von denen jeweils ein Abzweigkabel 6 abgeht, das einen elektrischen Verbrau­ cher mit Leistung versorgt.

Das Flachkabel 2 kann beispielsweise als fünfadriges, feinlitziges Kabel mit Kautschuk In­ nen- und Außenisolation ausgebildet sein, dessen Adern 400 Volt Dreiphasen-Drehstrom oder 220 Volt Wechselstrom führen. Die maximale Stromaufnahme des Flachkabels kann beispielsweise 64 Ampere betragen. Das Flachkabel ist an der Leistungsquelle entspre­ chend abgesichert.

Das Abzweigkabel 6 kann beispielsweise als Rundkabel mit fünf Adern ausgeführt sein, das mit maximal 16 Ampere belastbar ist. Die Anzahl der längs eines Flachkabels 2 an­ bringbaren Abzweigungsbaugruppen 4 ist naturgemäß derart, daß das Flachkabel 2 nicht überlastet wird.

Fig. 2 zeigt den Aufbau der Abzweigungsbaugruppe:
Fig. 2e zeigt ein Gehäuseunterteil im Schnitt; Fig. 2h zeigt das Gehäuseunterteil in Auf­ sicht.

Das Gehäuseunterteil 8 ist insgesamt zylindrisch ausgebildet und weist eine durchgehende Nut 10 zur Aufnahme des in Fig. 2d im Querschnitt dargestellten Flachkabels 12 auf. Wei­ ter ist das Gehäuseunterteil 8 mit Gewindelöchern 14 und Bohrungen 16 versehen.

Wie in Fig. 2d dargestellt, weist das Flachkabel 12 fünf feinlitzig ausgeführte Adern 18 auf.

Zur Kontaktierung der Adern 18 sind Kontaktstifte 20 durch eine Halteplatte 22 hindurch­ geführt und an der Halteplatte 22 beispielsweise durch Verkleben oder durch Vergießen mit der Halteplatte 22, falls diese ein spritzgegossenes Kunststoffteil ist, befestigt. Die Kontaktstifte 20 bestehen beispielsweise aus legiertem Kupfer oder Edelstahl, haben einen Durchmesser von beispielsweise 2,5 mm und laufen an ihren unteren Enden spitz zu.

Die Halteplatte 22 weist an ihrer Unterseite einen spitz auslaufenden Ringansatz 24 auf und ist an ihrer Oberseite mit einem Ansatz 26 ausgebildet. Der Außenrand 28 der Halte­ platte 22 ist konisch mit gemäß Fig. 2 nach unten zunehmenden Durchmesser ausgebildet. Der Schrägungswinkel beträgt etwa 10 Grad. Wie aus Fig. 2g ersichtlich, ist die Halteplat­ te 22 mit den Gewindelöchern 14 und den Bohrungen 16 des Gehäuseunterteils 8 entspre­ chenden Löchern 30 ausgebildet. Weiter weist die Halteplatte eine Umfangsausnehmung 29 auf.

Ein Gehäuseoberteil 32 ist wie das Gehäuseunterteil 8 ebenfalls insgesamt zylindrisch aus­ gebildet und weist eine Ausnehmung 34 auf, von der aus eine Durchlaßöffnung 36 zu einer Kabelverschraubung 38 führt, die beispielsweise als genormte PG-11-Kabelverschraubung ausgeführt ist. Durch die Kabelverschraubung 38 hindurch ist das Abzweigungskabel 6 ge­ führt, dessen Aderenden (in Fig. 2a sind nur zwei dargestellt) abisoliert sind.

Die untere Stirnseite des Gehäuseoberteils 32 ist mit einem Bund 40 versehen, dessen inne­ re Umfangswand konisch derart ausgebildet ist, daß der Steigungswinkel etwa 10 Grad be­ trägt und der Durchmesser von der Ausnehmung 34 weg abnimmt.

Fig. 2f zeigt eine Untenansicht des Gehäuseoberteils 32 (gegenüber 2a um 90° verdreht), wobei den Löchern 30 der Halteplatte 22 entsprechende Löcher 30 sichtbar sind.

Zur Anordnung zwischen dem Gehäuseoberteil 32 und der Halteplatte 22 ist ein Dichtring 42 vorgesehen (Fig. 2b).

Das Gehäuseoberteil 32, die Halteplatte 22 und das Gehäuseunterteil 8 bestehen vorteilhaf­ terweise aus Kunststoff.

Der Zusammenbau einer Abzweigungsbaugruppe ist wie folgt:
Durch die noch offene Kabelverschraubung 38 wird das Abzweigkabel 6 durchgeführt, wo­ bei die Enden seiner fünf Adern abisoliert sind.

In die durch den Bund 40 gebildete Ausnehmung des Gehäuseoberteils 32 wird der Dicht­ ring 42 eingelegt, der dann durch die Konizität der inneren Umfangswand gehalten wird.

Die freigelegten Enden der Adern des Abzweigkabels 6 werden beispielsweise durch Crim­ pen, Löten oder sonstwie mit den oberen Enden der Kontaktstiften 20 elektrisch leitend verbunden und daran befestigt. Die Halteplatte 22 wird mit den an den Kontaktstiften 20 befestigten Adern des Abzweigkabels 6 in das Gehäuseoberteil 32 eingesetzt, wobei der Ansatz 26 die Halteplatte 22 relativ zum Gehäuseoberteil 32 zentriert und die Halteplatte 22 durch die konische Ausbildung des Außenrandes 28 sowie des Bundes 40 an dem Ge­ häuseoberteil 32 gehalten ist.

Zur zusätzlichen Zentrierung und Erhöhung der Paßgenauigkeit können in einige der Löcher 30 beispielsweise aus Edelstahl bestehende Paßstifte eingesetzt werden.

Das Abzweigkabel 6 wird durch die Kabelverschraubung 38 hindurch etwas nach außen gezogen und dann durch Festschrauben der Kabelverschraubung 38 in an sich bekannter Weise dichtend befestigt, so daß die Verbindungen zwischen den Adern des Abzweigkabels 6 und den Kontaktstiften 20 zugentlastet sind.

Das Gehäuseunterteil 8 wird nun von unten an das Flachkabel 12 angesetzt, so daß das Flachkabel 12 in der Nut 10 aufgenommen ist.

Die Baugruppe aus Gehäuseoberteil 32, Dichtring 42 und Halteplatte 22, aus der Paßstifte (nicht dargestellt) vorstehen, wird nun derart auf das Gehäuseunterteil 8 aufgesetzt, daß die Paßstifte in die Löcher 16 eingreifen. Mittels von obenher in die Gewindelöcher 14 ein­ greifender Schrauben wird das Gehäuseoberteil 32 mit dem Gehäuseunterteil 8 verschraubt, wobei die spitzen Enden der Kontaktstifte 20 die Isolation des Flachkabels 12 durchdringen und in die Adern 18 zur sicheren Kontaktierung eindringen. Gleichzeitig dringt der Ring­ ansatz 24 in das weiche Isolationsmaterial des Flachkabels 12 ein und bewirkt eine sichere Abdichtung des Raumes zwischen der Halteplatte 22 und dem Flachkabel 12.

Der O-Ring 42 wird zwischen den konischen Flächen des Bundes 40 und des Außenrandes 28 eingepreßt, so daß die Ausnehmung 34 mit den darin befindlichen Kontaktierungen zwischen Abzweigkabel 6 und Kontaktstiften 20 zuverlässig abgedichtet ist.

Die gesamte verschraubte Abzweigungsbaugruppe kann mittels durch weitere Löcher hin­ durchgehender Schrauben auf einer Unterlage befestigt werden oder mittels Schrauben be­ festigt werden, die lediglich in das Gehäuseunterteil 8 eingreifen.

Es versteht sich, daß zahlreiche Abänderungen der beschriebenen Abzweigungsbaugruppe möglich sind. Beispielsweise kann das Gehäuseunterteil 8 derart ausgebildet werden, daß an ihm die Halteplatte 28 und die Kabelverschraubung 38 mit dem Abzweigkabel 6 ange­ ordnet sind und das Gehäuseoberteil nur durch einen Deckel gebildet ist. Desweiteren kön­ nen die Hohlräume innerhalb des Gehäuses mit Vergußmasse unter Druck gefüllt werden, wobei Einfüll- und Entlüftungsöffnungen nach dem Befüllen mit Stopfen verschlossen wer­ den können.

Das beschriebene System kann in geschlossenen Kabelkanälen verlegt werden oder frei in­ nerhalb von Gebäuden verlegt werden. Wegen der zuverlässigen Abdichtungen kann das System auch vollständig im Freien verlegt werden.

Es versteht sich, daß das erfindungsgemäße Leistungsversorgungssystem in vorteilhafter Weise durch ein Steuersystem für die einzelnen mit Leistung versorgten Maschinen und Anlagen ergänzt werden kann, das als an die einzelnen Verbraucher angeschlossenes Bus-System ausgebildet ist.

Fig. 3 zeigt die an einem Kabelkanal 44 montierte Abzweigungsbaugruppe 4. Der Kabel­ kanal 44 weist ein Gehäuse 46 mit einer Wange 48 und einem Deckel 50 auf, der auf das Gehäuse 46 aufklipsbar ist. Wie ersichtlich, ragt der Deckel 50 in eine Umfangsnut 52 der Abzweigungsbaugruppe 4 ein, die zwischen dem Gehäuseoberteil 32 und dem Gehäuseun­ terteil 8 durch die Umfangsausnehmung 29 (siehe auch Fig. 2c) der Halteplatte 22 gebildet ist. Auf diese Weise ist der Bereich innerhalb des Deckels 50 des Kabelkanals 44 nach außen hin weitgehend abgedichtet. Es versteht sich, daß der Deckel 50 auch die Wand eines Schaltschranks oder ähnliches sein könnte.

Claims (9)

1. System zum Versorgen von Verbrauchern mit elektrischer Leistung, enthaltend ein an eine Leistungsquelle anschließbares Flachkabel (2) mit mehreren Adern (18) und wenigstens eine Abzweigungsbaugruppe (4) mit einem an dem Flachkabel angebrachtes Ge­ häuse (8, 32), in dem Kontaktstifte (20) gehalten sind, deren eine Enden die Adern des Flachkabels (2) zumindest teilweise durchdringen und deren andere Enden mit Adern eines aus dem Gehäuse herausgeführten und an einen Verbraucher anschließbaren Abzweigkabels (6) elektrisch verbunden sind.

2. System nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse ein Gehäuseunterteil (8) mit einer Nut (10) zur Aufnahme des Flachkabels (2) aufweist und eine zwischen dem Gehäuseunter­ teil und einem Gehäuseoberteil (32) angeordnete Halteplatte (22) mit den Kontaktstiften (20) vorgesehen ist, so daß beim Zusammenbau des Gehäuses die Kontaktstifte in die Adern (18) des Flachkabels eindringen.

3. System nach Anspruch 2, wobei das Gehäuseoberteil (32) mit einer Ausneh­ mung (34) zur Aufnahme der mit den Adern des Abzweigkabels (6) verbundenen Enden der Kontaktstifte (20) und einem Durchlaß (36) für das Abzweigkabel aufweist und die Hal­ teplatte (22) innerhalb eines stirnseitigen Bundes (40) des Gehäuseoberteils aufgenommen ist.

4. System nach Anspruch 3, wobei die Halteplatte (22) einen konischen Außen­ rand (28) mit zum Gehäuseoberteil (32) hin abnehmendem Durchmesser aufweist und der stirnseitige Bund (40) des Gehäuseoberteils (32) eine konische, innere Umfangswand mit vom Gehäuseoberteil weg abnehmenden Durchmesser aufweist, und in dem Raum zwischen Außenrand und Umfangswand ein Dichtring (42) angeordnet ist.

5. System nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Halteplatte (22) einen der Ausneh­ mung (34) entsprechenden Ansatz (26) aufweist.

6. System nach einem Ansprüche 2 bis 5, wobei die Halteplatte (22) einen Ring­ ansatz (24) für einen dichtenden Eingriff in das Flachkabel (2) aufweist.

7. System nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei zur Zentrierung von Gehäu­ seunterteil (8), Halteplatte (22) und Gehäuseoberteil (32) Paßstifte vorgesehen sind.

8. System nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der Innenraum des am Flach­ kabel (2) angebrachten Gehäuses (8, 32) der Abzweigungsbaugruppe (4) mit Vergußmasse gefüllt ist.

9. System nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei bei zusammengebautem Ge­ häuse zwischen Gehäuseoberteil (32) und Gehäuseunterteil (8) eine Umfangsnut (52) zum Eingriff eines flächigen Bauteils (50) gebildet ist.