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Beschreibung
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Mit Klemmwirlng arbeitende Kabelanschlußstücke, die insbesondere
als elektrische Verbinder sowie auch zur Herstellung von mechanischen Kabelverbindungen
verwendet werden, sind aus der US-PS 3 118 720 bekannt. Ein derartiger Kabelverbinder
umfaßt generell ein äußeres Element mit einer C-förmigen ilülse sowie ein inneres
Element, das einen in der tIUlse relativ verdrehbaren zylindrischen Kopf aufweist.
Hülse und Kopf weisen Jeweils diametrale Bohrungen auf, die im geöffneten Zustand
des Anschlußstücks zum Einführen eines Kabels, beispielsweise eines elektrischen
Leiters, axial miteinander fluchten. Das innere Teil und das äußere Teil sind mit
Endstücken versehen, die generell in gleicher Richtung verlaufen und bei Befestigullg
aneinander bewirken, daß die Innenflächen der Bohrungen auf das Kabel eine Klemmkraft
ausüben. Das Anschlußstück eignet sich zur Montage auf einem ebenen Körper oder
einer sonstigen Montagefläche.
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Derartige Anschlußstücke sind typenmäßig zur Verwendung bei Jeweils
nur einem einzigen Kabeiquerschnitt gebaut. In vielen Fällen ist es Jedoch zweckmäßig,
ein einzelnes Anschlußstück vorzusehen, das sich für mehrere verschiedene Kabelqucrschnitte
eignet. Ein Aufbau für ein Anschlußstück einer in gewisser Weise ähnlichen Art ist
in der US-PS 3 437 979 gezeigt. Dieser Aufbau eignet sich allerdings nicht für Anschlußstücke,
um die es bei der vorliegenden Erfindung geht.
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Bei dem Versuch, derartige Anschlußstücke für Kabel unterschiedlicher
Querschnitte zu verwenden, stößt man auf einander widersprechende Überlegungen.
Eine erste Überlegung besteht darin, daß der Kabeleinführwinkel (d.h. der Winkel,
unter dem die Achse der Bohrungen denJenigen Körper schneidet, auf dem das Anschlußstück
montiert ist) möglichst klein gehalten werden muß, um das Einführen von Kabeln mit
großen Querschnitten ohne Behinderung an der Montage fläche zu gestatten. Eine zweite
Überlegung geht dahin, daß zwischen dem inneren Teil und dem äußeren Teil ein ausreichender
Drehwinkel zur Verfügung stehen
muß, um Kabel mit kleinerem Durchmesser
wirksam festzuklemmen.
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Die Erkenntnis dieser einander zuwiderlaufenden Überlegungen bildet
einen wesentlichen Gesichtspunkt des erfindungsgemäßen Konzepts.
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Der Erfindung lXgt die generelle Aufgabe zugrunde, Schwierigkeiten,
wie sie bei Kabelanschlußstücken nach dem Stand der Technik auftreten, mindestens
teilweise zu beseitigen.
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Eine speziellere Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden,
ein Kabel-Klemmanschlußstück zu schaffen, das Kabel mit unterschiedlichem Querschnitt
aufnimmt.
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Die vorliegende Erfindung vermittelt ein Kabelanschlußstück, bei
dem der Kabeleinführwinkel wesentlich kleiner ist, ohne daß die Möglichkeit beeinträchtigt
wird, Kabel mit kleinerem Durchmesser in dem Anschlußstück festzuklemmen. Dies wird
durch derartige Gestaltung des inneren und des äußeren Teils erreicht, daß im völlig
geschlossenen Zustand des Anschlußstücks die Achse der in dem äußeren Teil vorgesehenen
Bohrung Uber die Horizontale hinaus verschwenkt ist und mit der ebenen Oberfläche,
auf der das Anschlußstück montiert ist, einen negativenspiizen Winkel bildet. Dies
ergibt einen ausreichenden Drehwinkel zwischen dem äußeren und dem inneren Teil,
wodurch es möglich wird, auch Kabel geringerer Querschnitte vollatdndig einzuspannen,
ohne den Kabeleinführwinkel zu vergrößer. Zusätzlich ist eine Einstelleinrichtung
etwa in Form einer Anzeige oder eines Anschlags vorgesehen, um zwischen den Endstücken
des inneren und des äußeren Teils einen vorgewählten Winkelabstand einzuhalten und
somit den Grad der Schließung des Anschlußstückes und die sich ergebende, an dem
Kabel angreifende Klemmkraft zu steuern.
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Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen
zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Kabelanschlußstück in seiner völlig geöffneten
Stellung mit einem eingeführten Kabel größeren Querschnitts; Fig. 2 einen der Fig.
1 ähnlichen Längsschnitt, wobei das Kabelanschlußstück in der geschlossenen Stellung
gezeigt ist, in der es das Kabel größeren Querschnitts festklemmt;
Fig.
3 einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt, in dem ein Kabel geringeren Querschnitts
in der geschlossenen Stellung festgeklemmt gezeigt ist; Fig. 4 eine Aufsicht längs
der Linie 4-4 nach Fig. 1; Fig. 5 einen Querschnitt durch ein Teil des Kabelanschlußstücks
gemäß der Linie 5-5 nach Fig. 1; Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Kabelanschlußstücks in der geschlossenen Stellung, in der
es ein Kabel mittleren Querschnitts festklemmt; Fig. 7 eine teilweise Aufsicht gemäß
der Linie 7-7 nach Fig. 6; und Fig. 8 eine zerlegte perspektivische Darstellung
des Kabelanschlußstcks nach Fig. 1 bis 5.
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Gemäß dem in Fig. 1 bis 5 und 8 gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt
das Kabel-Kleinmanschlußstück generell ein inneres Teil 10 mit einem Endstück 14
und ein äußeres Teil 12 mit einem Endstück 16. Das Anschlußstück dient zur Montage
auf einem ebenen Körper oder einer Montagefläche 18.
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Es wird darauf hingewiesen, daß in der nachstehenden Beschreibung
sämtliche Winkel und Richtungen auf die in Fig. 1 gezeigte Orientierung des Anschlußstückes
bezogen sind, d.h.
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auf den Fall, daß die Montagefläche 18 horizontal verläuft und das
Anschlußstück auf der Oberseite dieser Montage fläche derart montiert ist, daß die
Endstücke 14 und 16 nach rechts weisen.
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In dieser Orientierung wird die Ebene der Oberseite der Montagefläche
18 als Bezugsebene (d.h. 00) herangezogen, wobei Verdrehungen gegenüber dieser Bezugsebene
gegen den Uhrzeigersinn als positiv und im Uhrzeigersinn als negativ bezeichnet
werden. Dabei dient diese Orientierung natürlich nur zum Zwecke der vorliegenden
Beschrdbung und der Ansprüche, während die Montagefläche 18 und das darauf angebrachte
Anschlußstück in Wirklichkeit in Jeder beliebigen Orientierung angeordnet sein können.
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Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt das äußere Teil 12 eine generell C-förmige
Hülse 24,in in die ein generell zylindrischer Kopf 26 an dem inneren Teil 10 paßt.
Die Hülse 24 des äußeren Teils 12 weist eine generell diametral verlaufende Bohrung
28
auf, und der Kopf 26 des inneren Teils 10 ist mit einer ähnlichen
Bohrung 30 versehen. Die Bohrungen 28 und 30 haben vorzugsweise ein X-förmiges Profil,
wie es in der USA-Patentschrift 3 406 372 gezeigt ist.
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In Fig. 1 ist das Anchluf3stück in seiner völlig geöffneten Stellung
zur Aufnahme eines Kabels 32 dargestellt.
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Für die vorliegende Beschreibung sei willkürlich angenommen, daß das
Kabel 32 die Starke 4/0 habe. In der in Fig. 1 gezeigten völlig geöffneten Stellung
sind die Bohrungen 28 und 30 generell Icoaxial fluchtend ausgerichtet, wobei die
Achse der Rohrung 28 durch die Linie A-A dargestellt ist. Parallel zur wuere.s Ebene
der Montagefläche 18 ist eine aveite Linie eingezeichnet, die mit B-B bezeichnet
ist.
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Der Schnittwinkel zwischen den Linien A-A und B-B, der als "EinSUhrwinlcel"
a bezeichnet wird, ist von Bedeutung. Ist dieser EinfUhræriSsel a zu groß, so ist
es schwierig oder gar unmöglich, ein Kabel größeren Querschnitts in das Anschlußstück
einzuführen, da in diesem Fall die Oberseite der Montagefläche 18 an der Stelle
34 im liege ist. Wie ersichtlich, muß das Kabel 32 gebogen werden, um den nötigen
freien Abstand zum Finführen in das AnschlußstUck zu erreichen. Es hat sich herausgestellt,
daß der positive spitze Einführwinkel a für Kabel mit größerem Querschnitt unter
etwa 300, vorzugsweise unter etwa 180, liegen muß.
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Die Wechselwirkung zwischen dem inneren Teil 10 und dem äußeren Teil
12 geht am besten aus Fig. 8 in Verbindung mit Fig. 1 hervor. Wie am besten aus
Fig. 8 ersichtlich, ist der generell zylindrische Kopf 26 des inneren Teils 10 in
der C-förmigen Hülse 24 des äußeren Teils 12 relativ verdrehbar.
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Ein Überdrehen des äußeren Teils 12 gegen den Uhrzeigersinn über die
völlig geöffnete Stellung des Anschlußstücks hinaus wird dadurch verhindert, daß
das freie Ende 36 der Hülse 24 an einer Stelle 38 des inneren Teils 10 anstößt und
somit als Anschlag für die Drehung gegen den Uhrzeigersinn dient.
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Das innere Teil 10 weist ferner an dem Kopf 26 ein oder mehrere Zähne
40 auf, die in entsprechende Nuten 42 an der Innenfläche der Hülse 24 passen. Diese
Nuten bilden eine Arretierung für das Anschlußstück, wie sie in der USA-Patent-
schrift
3 801 952 beschrieben ist.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das EndstUck 14 des inneren Teils
10 mit einer glatten (gewindelosen) Öffnung 44 versehen. Ähnlich weist auch das
EndstUck 16 des äußeren Teils 12 eine glatte Öffnung 46 auf. Diese Öffnungen 44
und 46 sind so angeordnet, daß sie miteinander fluchten, wenn die Endstücke 14 und
16 in die geschlossene Stellung des Anschluß" stücks aufeinander zu bewegt werden.
Eine die Öffnungen 46 und 44 durchsetzende Schraube 48 greift in eine entsprechende
Gewindebohrung 22 in der Montageflächo 18 ein. Die Schraube 48 dient als Schließeinricbtung,
die die Endstücke 14 und 16 in einer festen Drehstellung halt und somit die Schlicßung
des Anschlußstücks in einem bestimmten Grad festhält.
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Zum Festklemmen in dem Anschlußstück wird das Kabel 32 gemäß Fig.
1 eingeführt. Die Endstücke 14 und 16 werden dann aufeinander zu bewegt, wobei zwischen
der }pulse 24 und dem Kopf 26 eine Relativverdrehung stattfindet. Die Klemmwirklng
kommt zwischen den Irmcnflachen der Bohrungen 28 und 30 zustande. In Fig. 2 ist
das Kabel 32 der Stärke 4/0 im cigespannten Zustand gezeigt. Wie ersichtlich, greift
die Schraube 48 in die Gewindobohrung 22 ein und übt dadurch auf die Endstücke 14
und 16 einen konstanten Schlicßdruck aus, der in einer bestimmten an dem Kabel 32
angreifenden Klemmkraft resultiert.
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Wie aus Fig. 2 hervorgeht, besteht zwischen den äußersten Enden 50
und 52 der Endstücke 14 und 16 noch ein ziemlich großer Abstand. Wären nicht Vorkehrungen
etwa in Form eines Anschlags oder einer Anzeige getroffen, um zwischen den Endstücken
14 und 16 einen vorgegebenen Abstand zu halten, so könnten diese Endstücke durch
weiteres Anziehen der Schraube 48 noch näher zusammengebracht werden. Dies würde
zu einer Erhöhung der an dem Kabel 32 angreifenden Klemmkraft führen, wodurch das
Kabel, das Anschlußstück oder beide Teile beschädigt werden könnten. Deshalb ist
in Verbindung mit dem Endstück 16 ein Anschlagelement 54 vorgesehen. Wie am besten
aus Fig. 4 und 5 ersichtlich, besteht das Anschlagelement 54 aus einer im wesentlichen
C-förmigen Klammer, die auf dem Endstück 16 gleitend bewegbar ist. Das Anschlagelement
54 ist
mit Vorsprüngen 56 versehen, die zum Eingriff in entsprechende
Nuten 58 in dem Endstück 16 dienen. Das Anschlagelement 54 läßt sich längs des Endstücks
16 bis zu einer vorgegebenen Stellung bewegen. Das Endstück 14 des inneren Teils
10 ist an seiner oberen Fläche mit Stufen versehen, die Anschlagflächen 60, 62 und
64 bilden.
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Das Anschlagelement 54, insbesondere seine untere Fläche 66, arbeitet
mit den Stufen oder Anschlagflaichen 60, 62 und 64 zusammen, um die Endstücke 14
und 16 auf Jeweils einen von drei vorgegebenen Winkelabständen einzustellen und
somit den Schließungsgrad des Anschlußstücks in drei Stufen zu steuern.
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In Fig. 2 ist das Anschlagelement 54 beispielsweise derart eingestellt,
daß seine Vorsprünge 56 mit den der Hülse 24 am nächsten liegenden Nuten 58 zusammenwirkt.
Daher ist die untere Fläche 66 des Anschlagelements 54 so eingestellt, daß sie mit
der ersten Stufe oder Anschlagfläche 60 zusammenarbeitet. Die Höhe dieser Anschlagfläche
60 ist so gewählt, daß ein für das Kabel 32 der Stärke 4/0 geeigneter Schließungsgrad
des Anschlußstücks erreicht wird. Wird nun die Schraube 48 so weit angezogen, bis
das Anschlagelement 54 die Anchlagflächc 60 berührt, so wird auf das Kabel 32 die
richtig bemessene Klemmkraft ausgeübt.
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In Fig. 3 ist das Anschlußstück in seiner vollkommen geschlossenen
Stellung gezeigt, wobei ein Kabel 68 der Stärke 2/0 geklemmt ist. Bei einem Kabel
dieses Querschnitts wird das Anschlagelement 54 bis zu denJenigen Nuten 58 bewegt,
die dem äußersten Ende des Endstücks 16 benachbart sind, wobei das Anschlagelement
54 dann so eingestellt ist, daß es mit der untersten Anschlagfläche 64 zusammenwirkt.
Wiederum ist die Höhe dieser Anschlagfläche 64 derart gewählt, daß zwischen den
Endstücken 14 und 16 ein vorgegebener Winkelabstand erzielt wird, der den Schließungsgrad
des Anschlußstücks derart bestimmt, daß auf das Kabel 68 der Stärke 2/0 eine Klemmkraft
geeigneter Größe ausgeübt wird.
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Wie ersichtlich, ist die obere Fläche 70 des Endstücks 16 im Bereich
der Öffnung 46 gekrümmt. Diese Krümmung bildet für die Unterseite des Kopfes 72
der Schraube 48 unabhängig vom Schließungsgrad ds Anschlußstücks eine horizontale
Lagerfläche.
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Wie aus Fig. 3 ersichtlich, bildet die Linie B-B wiedenm eine zur
Ebene der Montagefläche 18 parallele Linie, während die Linie A-A die Achse der
Bohrung 28 angibt. Ist die litilse 24 in die vollständig geschlossene Stellung des
Anschlußstücks gemäß Fig. 3 verschwenkt und in diesem ein Kabel 68 der Stärke 2/0
eingespannt, so ist der Schnittwinkel b zwischen den Linien A-A und B-B ein negativer
spitzer Winkel. Bei den Anschluf3-stücken nach dem Stand der Technik, wie sie in
der USA-Patentschrift 3 118 720 gezeigt sind, ist dieser Winkel bei vollständig
geschlossenem AnschlußstUok generell Null. Da die Anschlußstücke nach dem Stand
der Technik nur für einen einzigen Kabelquerschnitt ausgelegt sind, ergibt sich
insofern kein Problem, als der Einführwinkel a auf einem annehmbar kleinen Wert
gehalten werden kann und sich eine ausreichende Klemmkraft einfach dadurch erzj£len
läßt, daß die Endstücke um einen Winkel verschwenkt werden, der annähernd gleich
dem Einführwinkel a ist. Da die Bohrungen bei den Anschlußstucen nach dem Stand
der Technik so bemessen sind, daß sie das Kabel des vorgegebenen einzigen Durchmessers
L.t nur geringem Spiel aufnehmen, Bßt sich die erforderliche Klenu raft durch eine
geringere Verdrehung erreichen. Ein Versuch, das bekarnte Anschlußstück für ein
Kabel geringeren Querschnitts zu verwenden, würde jedoch scheitern, da der Durchmesser
der Bohrungen dann wesentlich größer wäre als das Kabel und sich durch Drehen in
die vollständig geschlossene Stellung des Ansclilußstücks keine ausreichende Klemmkraft
auf dieses schwächere Kabel ausüben ließe. Solange der Winkel b nahezu Null oder
positiv ist, besteht die einzige praktische Möglichkeit, das Anschlußstück nach
dem Stand der Technik derart einzurichten, daß es eine ausreichende Klemmkraft auch
auf Kabel ausübt, deren Querschnitt wesentlich kleiner ist als der der Bohrungen.
in einer Vergrößerung des Einführwinkels. Dies ist Jedoch, wie oben dargelegt, unerwünscht,
da eine Vergrößerung des Einführwinkels über gewisse Grenzen hinaus die Einführung
des Kabels unmöglich macht. (Es wäre natürlich möglich, bei einem gegebenen Einführwinkel
durch Anheben des Drehmittelpunktes des Anschlußstücks huber die Montagefläche etwa
durch Verwendung einer Unterlage oder eines dickeren Endstücks an dem inneren Teil
den Spielraum zu vergrößern; dadurch würden Jedoch sowohl die
Größe
als auch die Herstellkosten des Anschlußstücks erhöht.) Die Erfindung arbeitet also
mit inneren und äußeren Teilen einer Bauart, die einen negativen Winkel b zulassen,
woraus sich ein ausreichender Drehwinkel zwischen der HUlse 24 und dcm Kopf 26 ergibt,
um eine ausreichende Klemmakraft fUr Kabel schwacheren Querschnitts ohne Erhöhung
des Einfühmwinkels zu erzielen. Mit anderen Worten vermittelt die Erfindung eine
Bauart, die eine Drehung der E lsc 24 um einen Winkel gestattet, der größer ist
als der Einführ-inkel.
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In Fig. 6 und 7 ist ein anderes Ausführungsbeispiel eines eriindungsgiäßen
Anschlußstücks mit einer alternativen Einstelleinrichtung veranschaulicht. Danach
weist die Hülse 24 des äußeren Teils 16 ein Fenstcr 74 auf, das eine Beobachtung
der oberen Flache des Kopfes 26 gestattet. Diese obere Fläche des Kopfes 26 trägt
Markierungen 76, die Kabelquerschnitte angeben. Um dabei den richtigen Schließungsgrad
des AnschlußstUcks zum Klemmen beispiciswaise eines Kabels 78 der Stärke 3/0 zu
erzielen, werden die Endstücke so weit aufeinander zu bewegt, bis die Markierung
"3/0" in dem Fenster 74 erscheint.
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Die Bedienungsperson weißt dann, daß auf das Kaw 78 eine für ein Kabel
der Stärke 3/0 geeignete Klemmkraft ausgeübt wird.
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In alternativer Ausgestaltung könnte ein Markierungssystem auch an
den Seiten der Hülse 24 und des Kopfes 26 vorgesehen sein.
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Wie ersichtlich, ist das Anschlußstück in seinem Ausführungsbei8piel
nach Fig. 6 auf der Montagefläche 18 wiederum mit Hilfe der Schraube 48 montiert,
die sowohl dazu dient, das Anschlußstück auf dieser Montagefläche 18 zu befestigen,
als auch die Funktion einer Schließeinrichtung hat, um die Endstücke 14 und 16 in
einer festen Winkelstellung zu arretieren und dadurch den Schließungsgrad des Anschlußstücks
aufrechtzuerhalten.
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Dabei versteht sich, daß auch andere Montageeinrichtungen verwendet
werden können. Beispielsweise könnte eine (nicht gezeigte) eigene Schraube vorgesehen
sein, die durch eine geeignete Öffnung in dem Endstück 14 verläuft und in eine Gewindebohrung
in der Montagefläche 18 eingreift, um das Anschlußstück starr festzuhalten. Ferner
könnte die Öffnung 44 mit
einem Gewinde fUr die Schraube 48 versehen
sein, wobei dann die Bohrung 22 kein Gewinde hätte, und zum Festhalten des Anschlußstüclts
an der Montagefläche 18 könnte eine (nicht gezeigte) eigene Mutter in Verbindung
mit der Schraube 48 benutzt werden. Wie ersichtlich, können also alle möglichen
geeigneten Montageeinrichtungen entweder separat oder gleichzeitig als Schließeinrichtungen
verwendet werden.
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Wie oben erläutert, sei nochmals darauf hingewiesen, daß die Ausdrücke
'!positiver Winkel" und negativer Winkel" auf die in den Zeichnungen willkürlich
gewählte spezielle Orientierurg der Anschlußstüc1:e Bezug nimmt. In Wirklichkeit
ist Jede beliebige Orientierung möglich. Der kritische Faktor der Erfindung besteht
darin, daß der Einführwinkel a (d.h. der Winl.cl zwischen der Bohrung 28 in dm äußeren
Teil 12 inri der Ebene der Montagefläche 18) so klein wie möglich gehalten wird,
während gleichzeitig eine ausreichende Relativverdrehung zwischen dem Kopf 26 des
inneren Teils 10 und der Hülse 24 des äußeren Teils 12 gewährleistet wird, um eine
ausreichende Klemmkraft für ICabel schwächerer Querschnitte zur Verfügung zu stellen.
In gewissen Fällen, beispielsweise bei nur zwei Kabelstärken, läßt sich dies möglicherweise
dadurch erreichen, daß der Winkel b zwischen der Achse der Bohrung 28 in der Hülse
24 und der Ebene der Montagefläche 18 im vollständig geschlossenen Zustand des Anschlußstücks
Null oder sogar positiv wird. Um Jedoch einen größeren Bereich von Kabelquerschnitten
zuhandhaben, ist es gewöhnlich erforderlich, das innere und das äußere Teil so zu
gestalten, daß der Winkel b negativ ist.