DE3525325A1 - Automatische kontaktklemme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Kontaktklemme, die einen Klemmkoerper zur metallischen Verbindung mit einem Leiter, einen servobetaetigten, durch einen Sensor ausgeloesten Klemmstempel zur mechanischen Verbindung des Leiters mit dem Klemmkoerper und eine Einfuehrtuelle zur Einfuehrung des Leiters in die Kontaktklemme aufweist.

Automatische Kontaktklemmen der oben genannten Art werden verwendet, wo eine grosse Anzahl von elektrischen Verbindungen innerhalb moeglichst kurzer Zeit hergestellt werden muessen, wie beispielsweise im Prueffeld oder in Herstellungsbetrieben zur Ueberwachung der Produktqualitaet.

Meist wird der beim Einfuehren des Leiters entstehende metallische Kontakt des anzuschliessenden Leiters mit dem Klemmkoerper ausgenutzt, um die Betaetigung des Klemmstempels auszuloesen.

Eine der Unzutraeglichkeiten dieser Anordnungen besteht darin, dass die Verorgungsspannung ueber den Pruefdraht zugefuehrt werden muss, sodass die entweder die Klemmkoerper der automatischen Kontaktklemmen oder die anzuschliessenden Leiter nicht mehr potentialfrei sind. Dadurch entstehen Gefahren fuer das Bedienungspersonal oder den Pruefling. Meist sind solche Anordnungen auch wegen der jeweils gueltigen Sicherheitsvorschriften nicht zulaessig.

Gefahren entstehen dabei auch schon, wenn die zu verbindenden Leiter andere als die vorgesehenen Potentiale aufweisen.

Die Vermeidung von Steuerpotentialen auf den mit den Kontaktklemmen zu verbindenden Leitern und elektrische die Trennung der Sensor- und Ueberwachungskreise von den Pruefkreisen hat sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht.

Sie loest diese Aufgabe dadurch, dass die Einfuehrtuelle zusammen mit dem ueber ein Isolierrohr gehalterten Klemmkoerper einen Kondensator bildet, dessen Kapazitaet durch Einfuehrung des Leiters in die Einfuehrtuelle geaendert wird, dass der Kondensator Teil eines Sensorschwingkreises ist und dass Kapazitaetsaenderung bei Erreichen der Kontaktierungslage des Leiters eine solche Kapazitaetsaenderung im Sensorschwingkreis verursacht, dass eine den Sensorschwingkreis ueberwachende elektronische Ueberwachungseinrichtung die servobetaetigte Klemmeinrichtung ausloest.

Der Vorteil der Vorrichtung besteht darin, dass nunmehr die Schaltkreise der Pruefeinrichtung und die des Lagesensors entkoppelt sind, so dass keine Potentiale auf den Leitern auftreten. Weiterhin kommt die Anordnung ohne Lichtschranken aus, die bei dieser Vorrichtung besonders stoeranfaellig sind.

In Ausgestaltung der Erfindung besteht die elektronische Ueberwachungseinrichtung aus einem den Sensorschwingkreis beaufschlagenden Oszillator und einer die Signalamplitude am Sensorschwinkreis messenden Verstaerker und Gleichrichteranordnung, die einen die Klemmeinrichtung betaetigenden Hubmagneten steuert.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, anhand derer die Erfindung erlauetert wird.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Klemmvorrichtung

Fig. 2 die Schaltung zur Ausloesung des Klemmstempels

In Fig. 1 ist eine elektrisch leitende, innen durch ein Rohr A 1 isolierte Einfuehrtuelle A mittels eines isolierenden Rohres B mit einem metallischen Klemmkoerper C verbunden. Der Klemmkoerper C weist eine Bohrung C 1 auf, deren Durchmesser groesser sein soll, als der Durchmesser des dicksten Leiters L, der kontaktiert werden soll.

Durch eine Seitenwand der Bohrung C 1 greift ein beispielsweise magnetisch oder sonst mechanisch angetriebener Klemmstempel E in die Bohrung C 1. Der Klemmstempel E presst die zu kontaktierende Leitung L an die Seitenwand der Bohrung C 1 und stellt dadurch den elektrischen Kontakt zwischen Leiter und dem Klemmkoerper C her und legt den Leiter auch mechanisch fest. Das zu pruefende Geraet ist damit elektrisch mit dem Klemmkoerper C verbunden. Wenn ausschliesslich Leiter mit einer Isolierung L 1 verwendet werden, kann die Innenisolierung A 1 der Einfuehrtuelle A entfallen.

Die Oberflaeche des Klemmstempels kann Rillen aufweisen, die das Verrutschen der Leitung verhindern. Die Rillen koennen dabei in einer Kopfplatte K eingelassen sein.

Wenn die Rillen in eine metallische Kopfplatte eingelassen sind, die auf einem sonst isolierenden Klemmstempel E sitzt, kann die Kontaktklemme auch als KELVIN-KONTAKT (Kontakt mit getrennter Stromklemme und Spannungsklemme) verwendet werden, wobei die Kopfplatte den Spannungskontakt (P) und der Klemmkoerper den Stromkontakt darstellt.

Die Betaetigung des Klemmstempels E wird dadurch ausgeloest, dass die eingesteckte Leitung den Klemmkoerper beruehrt. Dabei ist es zweckmaessig, eine Schaltverzoegerung vorzusehen, sodass sich der zu kontaktierende Leiter bei Betaetigung des Stempels E auch sicher innerhalb der Bohrung C 1 befindet.

Die Ausloesung des Klemmstempels E erfolgt durch eine Schaltung gemaess Fig. 2. In Fig. 2 erzeugt ein Oszillator 100 eine elektrische Schwingung, die einem auf die Oszillatorfrequenz abgestimmten Schwingkreis 101 zugfuehrt wird. Der Kondensator C 0 dieses Schwinkreises besteht aus der in Fig. 1 beschriebenen Anordnung C 0 Das Kondensatorfeld bildet sich dabei zwischen der Einfuehrtuelle A und dem Klemmkoerper C aus. Wird nun ein Draht in die Einfuehrtuelle A eingeschoben, dann bildet sich neben dem Kondensator A-C ein weiterer Kondensator A-L-C aus, der dem ersten Kondensator A-C parallel geschaltet ist. Dieser Kondensator ist nur sehr klein, weil der Kondensator L-C klein ist und A-L-C eine Serienschaltung darstellt. Die Einfuehrung des Leiters L in die Einfuehrtuelle aendert also die Abstimmung des Schwingkreises 101 nur wenig.

Beruehrt jedoch der Leiter L den Klemmkoerper C, dann wird der Kondensator L-C kurzgeschlossen, sodass sich die Kapazitaet des parallel geschalteten Kondensators, der nun die Form A-L hat, merklich erhoeht. Dadurch erhoeht sich die wirksame Schwinkreiskapazitaet und der Schwinkreis 101 ist stark gegen die Oszillatorfrequenz verstimmt.

Die dadurch eintretende Signalaenderung wird ueber einen mehrstufigen Gleichrichter und Verstaerker 103 an eine Treiberstufe (104) zur Betaetigung des Klemmstempels E weitergegeben. Diese Betaetigung, vorzugsweise ein elektrischer Hubmagnet, stellt sodann nach Fig. 1 die elektrische Verbindung zwischen dem Leiter L und dem Klemmkoerper C und dadurch mit dem jeweils zu pruefenden Geraet her.

Die Anordnung nach Fig. 2 hat zweckmaessig Selbsthalteeigenschaft, und wird durch eine der ueblichen Loeschmethoden, wie beispielsweise das Nullsetzen der Steuerspannung durch einen Schalter 105, in die Ausgangslage zurueckgebracht. Dann kann der vorher eingeklemmte Leiter der Kontaktklemme wieder entnommen werden.

Weiterhin ist es zweckkmaessig, mit der Ausloesung des Klemmstempels E auch die Aufschaltung oder Abschaltung von Pruef-oder Verorgungsspannungen (106) vorzunehmen, die moeglicherweise zur Pruefung jeweils erforderlich sind, aber beispielsweise nicht an den unbestueckten Kontaktklemmen anliegen sollen. Diese Aufschaltung kann durch Parallelschaltung eines Relais (107) zum Hubmagneten (104) erfolgen.

Durch diese Art der elektrischen Kontaktierung ist es vor allem ermoeglicht, das Vorliegen der zur Kontaktierung erforderlichen Lage des Leiters potentialfrei auszutasten weil der Messkreis fuer die Kontaktierung und der Eingangskreis des Prueflings vollstaendig entkoppelt werden koennen. Die Stoeranfaelligkeit der Anordnung ist geringer als bei der Verwendung von Lichtschranken.

Die Elektrizitaetskonstante des fuer das Rohr B verwendeten Isolators soll bei gleichzeitig guter Isolation moeglichst klein sein, damit der Kapazitaetssprung bei der Beruehrung zwischen Leiter L und Abschlussplatte C moeglichst gross ist. Als Material fuer das Rohr B ist beispielsweise Teflon gut geeignet.

Claims (5)

1. Automatische Kontaktklemme, die einen Klemmkoerper zur metallischen Verbindung mit einem Leiter, eine servobetaetigte, durch einen Sensor ausgeloeste Klemmeinrichtung zur Verbindung des Leiters mit dem Klemmkoerper und eine Einfuehrtuelle zur Einfuehrung des Leiters in die Kontaktklemme aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfuehrtuelle (A) zusammen mit dem ueber ein Isolierrohr (B) gehalterten Klemmkoerper (C) einen Kondensator (A-C) bildet, dessen Kapazitaet durch Einfuehrung des Leiters (L) in die Einfuehrtuelle (A) geaendert wird, dass der Kondensator (A-C) Teil eines Sensorschwingkreises (101) ist und dass die Kapazitaetsaenderung bei Erreichen der Kontaktierungslage des Leiters (L) so gross sind, dass eine den Sensorschwingkreis (101) ueberwachende elektronische Ueberwachungseinrichtung (103) die servobetaetigte Klemmeinrichtung (E) ausloest.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Ausloeseschaltung aus einem den Sensorschwingkreis (101) beaufschlagenden Oszillator (100) und einer die Signalamplitude am Sensorschwinkreis (101) messenden Verstaerker- und Gleichrichteranordnung (103) besteht, die einen den Klemmstempel (E) betaetigenden Hubmagneten (104) steuert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenflaeche der Einfuehrtuelle (A) eine Isolierschicht (A 1) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktklemme auf die Dauer der Einschaltung des Klemmstempels (E) ein Pruefpotential (106) aufgeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprueche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmstempel (E) aus Isolationsmaterial besteht und einen metallischen, mit der Pruefeinrichtung verbundenen Kopf (K) aufweist.